SKYbrary Wiki

Artikelinformatie
Categorie:	Brandrook en rookgassen
Inhoudsbron:	SKYbrary
Inhoudscontrole:	SKYbrary

Definitie

Halonen zijn brandblusmiddelen die gasvormig zijn wanneer ze in de omgeving van een vliegtuig worden geloosd. Halonen werden tot voor kort vrijwel algemeen gebruikt in draagbare en vaste brandblusapparaten voor vliegtuigen. Zij bestaan in twee vormen – als Halon 1211, broomchloordifluormethaan (CBrClF2), ook bekend als “BCF”, en als Halon 1301, broomtrifluormethaan (CBrF3).

• Halon 1211 wordt alleen gebruikt in draagbare blustoestellen en is een straalmiddel
• Halon 1301 wordt alleen gebruikt in vaste blusinstallaties, meestal in laadruimen of motoren, en is een totaal overstroombaar middel.

Beschrijving

Halonen zijn elektrisch niet-geleidend en zijn erkend als het meest effectieve universele blusmiddel voor gebruik in vliegtuigen. Ze werken voornamelijk door het chemisch onderbreken van de reactie beschreven als de ‘Branddriehoek’ (Brandstof-Zuurstof-Hitte) die moet worden volgehouden om een brand te laten voortduren. Ze produceren geen residuen en veroorzaken dus geen secundaire schade. De dampen zijn echter giftig als zij worden ingeademd en bij het gebruik ervan moeten alle uitvoerbare voorzorgsmaatregelen worden genomen.

Van de chemische bestanddelen van Halongassen en de producten van de reacties die zij veroorzaken wanneer zij bij een brand worden gebruikt, is vastgesteld dat zij de ozonlaag aantasten. Daarom zijn de fabricage en het gebruik ervan in de meeste landen al vele jaren verboden en zijn niet-essentiële toepassingen geëlimineerd. Het zoeken naar alternatieven met een vergelijkbare doeltreffendheid is echter moeilijk gebleken en het succes ervan is beperkt, zodat ze voor de meeste toepassingen aan boord van vliegtuigen nog steeds op grote schaal worden gebruikt.

Hoe werken Halon-blussers

Beide Halon-varianten werken door een combinatie van chemische en fysische effecten. De chemische effecten, die dominant zijn in hun totale effect, worden bereikt doordat de atomen in het gas de verbranding op twee verschillende manieren direct afremmen:

• Broom-, jodium- en chlooratomen werken katalytisch, zodat elk atoom herhaaldelijk deelneemt aan het wegvangen van belangrijke vrije radicalen uit de verbrandingsgassen.
• Fluoratomen reageren met vrije radicalen en vormen sterke chemische bindingen die de verbranding neutraliseren, maar kunnen dat slechts eenmaal doen en worden dan “verbruikt”. De fysische effecten zijn zowel temperatuurverlaging als verdunning.

Temperatuurverlaging treedt op, telkens wanneer een niet-reactief gas aan een brandbaar gas wordt toegevoegd, omdat de warmte die vrijkomt door de reactie van zuurstofmoleculen met een brandstofbron moet worden verdeeld in de totale omgeving. De snelheid van de chemische verbrandingsreactie neemt snel af naarmate de temperatuur daalt, en als de concentratie van het toegevoegde inerte gas hoog genoeg is, faalt de vlammenchemie helemaal.

Halon gasmengsels zijn niet alleen inert, maar hebben ook een lage temperatuur wanneer zij uit de onder druk staande toestand vrijkomen. Verdunning is een eenvoudige zaak van het verminderen van de botsingsfrequentie van de zuurstof en de brandstofbron, zodat er een vermindering is van de chemische reactiesnelheden. De omvang van dit effect is echter betrekkelijk gering in vergelijking met de chemische remming en de thermische effecten, waarvan het eerste het overheersende is.

De giftigheid van de Halongassen, vooral van de combinatie waaruit Halon 1211 bestaat, is van dien aard dat bij gebruik in besloten ruimten ervoor moet worden gezorgd dat het inademen van de vrijkomende gassen tot een minimum wordt beperkt. Wanneer een draagbaar halonblusapparaat door het cabinepersoneel wordt gebruikt, wordt gewoonlijk aanbevolen vóór het blussen een rookkap op te zetten om dit risico uit te sluiten, maar voor piloten in de cockpit is dit geen optie en is risicobewustzijn de enige verdediging.

Alternatieven voor halon

Het zoeken naar alternatieven voor halon in vliegtuigen is al minstens 20 jaar aan de gang en heeft pas onlangs tot een potentieel succes geleid in de vorm van het product dat als “Halotron” op de markt wordt gebracht. De blusmiddelen die gewoonlijk worden gebruikt zijn ofwel formules op basis van natriumbicarbonaat – alleen geschikt voor branden met brandbare vloeistoffen en gassen – of die bekend staan als “ABC”, die gewoonlijk gebaseerd zijn op ammoniumfosfaat en geschikt zijn voor gebruik bij branden van elke oorsprong. Beide soorten kunnen veilig worden gebruikt bij branden waarbij elektrische circuits zijn betrokken. Hoewel dit de meest doeltreffende blusmiddelen zijn die in het algemeen worden gebruikt, laten zij beide na het spuiten een zeer fijn poederachtig residu achter met deeltjes van sub-micron diameter, dat moeilijk, zo niet onmogelijk, kan worden opgeruimd. Dit maakt ze ongeschikt voor gebruik op of in de nabijheid van complexe en vaak gevoelige elektrische systemen van vliegtuigen. De “optie” om terug te keren naar het gebruik van de veel minder doeltreffende tweeledige blusoplossing van kooldioxide en water-glycol heeft evenmin bijval gevonden. Hoewel kooldioxide als blusmiddel zowel “schoon” als veel goedkoper is dan zowel Halon als potentiële Halon-vervangers, is de algehele doeltreffendheid per eenheid opgeslagen volume aanzienlijk slechter dan die van Halon. Bovendien kan het niet worden gebruikt bij branden met vaste stoffen en is de methode om een doeltreffende blusstof bij andere branden te verspreiden ook ingewikkelder, omdat daarvoor een slang tot hoorn moet worden gebruikt in plaats van een sproeier. Halon 1301, dat vroeger werd gebruikt in blussystemen in alle motoren/APU’s van burgerluchtvaartuigen, wordt niet meer geproduceerd en is sinds 1994 verboden (voor nieuwe systemen); vaak worden zij nu vervangen door HFK’s (fluorkoolwaterstofverbindingen).

• Brand in de lucht
• Passagierscabinebrand
• In-Flight Fire: Guidance for Flight Crews
• Aircraft Fire Extinguishing Systems

Volgende lectuur

• FAA Advisory Circular AC 120-80A In-Flight Fires;
• UK CAA: A Benefit Analysis for Enhanced Protection from Fires in Hidden Areas on Transport Aircraft;
• Lithiumbatterijen: veilig om te vliegen?, C. Bezard et al, Airbus Safety First nr. 21, pp. 22-41, januari 2016;

FAA-onderzoeksrapporten

• Evaluation of Halon Replacement Agents in Protecting Against an Aerosol Can Explosion
• Effectiveness of Hand-handblusapparaten tegen verborgen cabinebranden
• Veiligheid van vliegtuigbatterijen
• Bepaling van de ontvlambaarheid van lithium-ion- en lithium-ion-polymeerbatterijcellen die zijn ontworpen voor stroomvoorziening in vliegtuigen