Rapport droogijsstralen

12
HAGENS CONSULT HAGENS CONSULT HAGENS CONSULT HAGENS CONSULT Chemisch technologisch onderzoek en advies Schadeonderzoek en schade-expertise Burg. Grothestraat 5-B E-mail: [email protected] 3761 CJ SOEST Bankrelatie: Tel: 035-6021569/06-53604291 Rabobank Soest, Baarn, Eemnes Fax: 035-5338451 Rekening nr. 1296.50.277 EUR KvK Gooi- en Eemland 32120188 Onderzoek en adviezen volgens de voorwaarden beschreven in De Nieuwe Regeling 2005 (DNR 2005) DE TOEPASBAARHEID VAN DROOGIJS STRALEN BIJ DE BRANDSCHADE SANERING VAN FIJNMECHANISCHE APPARATUUR EN ELEKTRONICA Een kritische beschouwing over de mogelijkheden en onmogelijkheden van de toepassing van droogijs stralen (dry ice blasting) bij de brandschadesanering van gevoelige objecten Opdrachtgever Arepa Benelux b.v., Amersfoort Datum opdracht 30.05.2011 Auteur(s) ir. T. (Teun) Hagens Projectnummer P 2011.031 Rapportnummer P 2011.031.R001 Aantal pagina's 12 Datum 24.10.2011 Handtekening Dit document is eigendom van de opdrachtgever en mag door hem worden gebruikt voor het doel waarvoor het is vervaardigd met inachtneming van de rechten die voortvloeien uit de wetgeving op het gebied van het intellectuele eigendom. De auteursrechten van dit document blijven berusten bij Hagens Consult.

description

In opdracht van AREPA Nederland heeft Hagens Consult onderzoek verricht naar de (on)mogelijkheden van de toepassing droogijs stralen bij brandschadesanering van gevoelige objecten. Geconcludeerd mag worden dat droogijs stralen niet toegepast kan worden in geval van zoutafzettingen (chloriden) en indien fijnmechanische en elektronische onderdelen in het geding zijn. Behoud van bedrijfszekerheid is bij het toepassen van droogijs stralen allesbehalve gegarandeerd.

Transcript of Rapport droogijsstralen

Page 1: Rapport droogijsstralen

HAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULT Chemisch technologisch onderzoek en advies

Schadeonderzoek en schade-expertise

Burg. Grothestraat 5-B E-mail: [email protected] 3761 CJ SOEST Bankrelatie: Tel: 035-6021569/06-53604291 Rabobank Soest, Baarn, Eemnes Fax: 035-5338451 Rekening nr. 1296.50.277 EUR

KvK Gooi- en Eemland 32120188

Onderzoek en adviezen volgens de voorwaarden beschreven in De Nieuwe Regeling 2005 (DNR 2005)

DE TOEPASBAARHEID VAN DROOGIJS STRALEN BIJ DE

BRANDSCHADE SANERING VAN FIJNMECHANISCHE APPARATUUR

EN ELEKTRONICA

Een kritische beschouwing over de mogelijkheden en onmogelijkheden van

de toepassing van droogijs stralen (dry ice blasting) bij de brandschadesanering

van gevoelige objecten

Opdrachtgever Arepa Benelux b.v., Amersfoort

Datum opdracht 30.05.2011

Auteur(s) ir. T. (Teun) Hagens

Projectnummer P 2011.031

Rapportnummer P 2011.031.R001

Aantal pagina's 12

Datum 24.10.2011

Handtekening

Dit document is eigendom van de opdrachtgever en mag door hem worden gebruikt voor het doel waarvoor het is vervaardigd met inachtneming

van de rechten die voortvloeien uit de wetgeving op het gebied van het intellectuele eigendom.

De auteursrechten van dit document blijven berusten bij Hagens Consult.

Page 2: Rapport droogijsstralen

Rapport P 2011.031.R001 pag. 2 van 12

HAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULT

Droogijs stralen en brandschadesanering

Inhoud

1 Inleiding .................................................................................................................................... 3

2 De techniek van droogijsstralen ............................................................................................... 4

3 Aandachtspunten bij de brandschade sanering door middel van droogijs stralen. ................. 5

4 Specifieke aandachtspunten bij de brandschade sanering van fijnmechanische onderdelen

en elektronica ........................................................................................................................... 7

5 Conclusies .............................................................................................................................. 12

Page 3: Rapport droogijsstralen

Rapport P 2011.031.R001 pag. 3 van 12

HAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULT

Droogijs stralen en brandschadesanering

1 Inleiding

Tijdens een brand raken de daarbij betrokken objecten en voorwerpen verontreinigd door rook- en

roetdelen. Afhankelijk van het type brand, de verbrande materialen en de gehanteerde blusmethodiek

ontstaat op de blootgestelde oppervlakken een diversiteit aan verontreinigingen in de vorm van

roetdelen, zoutafzettingen en corrosieproducten. Bij de sanering van brandschades dienen deze

verontreinigingen door middel van een schoonmaakoperatie te worden verwijderd.

In de 80-er jaren van de vorige eeuw is stralen met droogijs (dry ice-blasting) gepresenteerd als

milieuvriendelijk alternatief voor het klassieke stralen van gevels, metaaloppervlakken en vloeren met

minerale deeltjes als zand en grit, en worden daarmee goede resultaten bereikt. In het bijzonder bij

het reinigen van oppervlakken en apparatuur in de levensmiddelenbranche heeft droogijs stralen

toepassing gevonden. Ook binnen de brandschadesanering doet deze vorm van stralen inmiddels zijn

intrede en wordt zij gepresenteerd als alternatief voor de klassieke behandeling van objecten door

middel van afnemen en/of spoelen met reinigingsoplossingen, doorgaans op waterbasis. Als groot

voordeel van deze werkwijze wordt aangevoerd dat deze in zijn geheel op locatie kan worden

uitgevoerd en daarmee de bewerkelijke methode van demontage en transport van te reconditioneren

objecten naar een spoel- en drooginstallatie overbodig maakt.

Arepa Benelux b.v. te Amersfoort legt zich al een groot aantal jaren toe op de brandschadesanering

van gevoelige objecten zoals fijnmechanische machineonderdelen en elektronica en stelt zich

vooralsnog op het standpunt dat deze methode van reiniging geen alternatief vormt voor de door hen

gehanteerde methode van demontage, transport en spoelen in een gespecialiseerde omgeving. Arepa

heeft aan Hagens Consult opgedragen een beschouwing op te stellen en daarin de werkwijze van

droogijs stralen bij de reconditionering van gevoelige objecten af te zetten tegen de klassieke methode

van spoelen in een geschikt medium en drogen.

-/4

Page 4: Rapport droogijsstralen

Rapport P 2011.031.R001 pag. 4 van 12

HAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULT

Droogijs stralen en brandschadesanering

2 De techniek van droogijs stralen

Droogijs stralen is een techniek waarbij korreltjes (pellets) droogijs (vast kooldioxide) in een

luchtstroom onder hoge druk tegen een oppervlak worden aangeblazen, waardoor de daarop

aanwezige verontreinigingen worden verwijderd. Anders dan bij het klassieke stralen met grit of een

ander mineraal straalmiddel blijven bij het droogijs stralen geen straalmiddelresiduen achter, droogijs

sublimeert volledig tot gasvormig kooldioxide en laat dus geen resten achter, anders dan de

afgestraalde vervuiling.

Droogijs wordt geproduceerd door vloeibaar kooldioxide adiabatisch te laten uitstromen uit een

drukhouder. Daardoor wordt energie aan het vloeibare gas onttrokken (Joule-Thomson effect) en koelt

het af. Bij temperaturen van -60 °C en lager – het tripelpunt ligt bij -56,6 °C en 5,28 atm.; het

atmosferisch stolpunt bij -78,5 °C – gaat het vloeibare gas in de vaste fase (koolzuursneeuw of

droogijs) over. De naam droogijs refereert aan het uiterlijk van het materiaal – het ziet er uit als

waterijs – en de eigenschap om zonder in de vloeibare fase over te gaan te verdampen (het smelt niet

en wordt niet nat).

Bij de meest gangbare methode van droogijs stralen wordt het droogijs door aanpassingen in de wijze

van adiabatische uitstroming uit de gascilinder verkregen in de vorm van pellets met de voor stralen

gewenste structuur, hardheid en fijnheid. De aldus vervaardigde pellets worden in een geïsoleerde

container opgevangen en ofwel direct ingezet, dan wel naar de te behandelen objecten overgebracht.

Vanuit de container worden de pellets met behulp van een Venturi-ejector in een persluchtstroom

gezogen en op dezelfde wijze als bij stralen met een klassiek straalmiddel tegen het te behandelen

oppervlak geblazen. Een andere methode gaat uit van de aanvoer van droogijs in blokken die in een

crusher ter plaatse tot pellets met de vereiste afmetingen worden verkleind.

De volgende drie factoren dragen bij aan de verwijdering van op het aangestraalde oppervlak

aanwezige verontreinigingen door de stroom droogijs pellets:

1. Abrasieve inwerking: door de schurende werking van de pellets worden verontreinigingen als

het ware van het oppervlak los geschraapt;

2. Explosieve verdamping: door contact van de koude pellets met het aangestraalde oppervlak

verdampt het kooldioxide zeer snel. De met de verdamping gepaard gaande volume toename

(500-700 x) blaast de verontreinigingen als het ware op en ondersteunt daarmee de abrasieve

werking van de pellets;

3. Krimpverschillen: Door het contact met de koude pellets koelen de aangestraalde materialen

plaatselijk sterk af. Verschillen in het krimpgedrag tussen de vervuiling en het onderliggend

materiaal veroorzaken spanningen waardoor de vervuiling makkelijker van het onderliggend

materiaal wordt los gemaakt.

De vrijgekomen verontreinigingen worden met de persluchtstroom meegevoerd.

Het principe van droogijs stralen wijkt derhalve af van het klassieke gritstralen met minerale pellets, bij

welke werkwijze alleen de abrasieve inwerking van de pellets de verwijdering van verontreinigingen

bewerkstelligt.

-/5

Page 5: Rapport droogijsstralen

Rapport P 2011.031.R001 pag. 5 van 12

HAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULT

Droogijs stralen en brandschadesanering

3 Aandachtspunten bij de brandschade sanering door middel van droogijs stralen.

Bij de brandschadesanering van bouwkundige constructies en de uitwendige oppervlakken van

objecten van enige omvang kan het stralen met droogijs wellicht als alternatief dienen voor de

klassieke werkwijze van het vochtig afnemen met reinigingsoplossingen, al dan niet ondersteund met

abrasieve middelen en gevolgd door nabehandeling en drogen. Met nadruk zij evenwel aangetekend

dat een oplossing moet worden gevonden voor het opvangen van de door het stralen vrijgekomen

verontreinigingen. Anders dan bij het klassieke gritstralen, waarbij een niet onaanzienlijk deel van de

afgestraalde verontreinigingen de neiging heeft te hechten aan het straalmiddel, komen deze bij

droogijs stralen ongecontroleerd vrij in de ruimte waarin wordt gestraald. In het geval dat vrijgekomen

verontreinigingen niet worden afgevangen verwordt de methodiek van het droogijs stralen tot een

weinig zinvolle, zo niet waardeloze, veredelde vorm van “vuilverwijdering” door middel van een

enkelvoudige persluchtstroom en worden de verontreinigingen alleen verplaatst.

Gezondheidstechnische en milieutechnische aspecten

Is voor een aantal toepassingen van droogijs stralen een effectieve afvang van afgestraalde

verontreinigingen wellicht minder kritisch, bij de brandschadesanering vormt deze juist een primaire

voorwaarde. De bij een brand in de vorm van rook- en roetdelen op oppervlakken afgezette

verontreinigingen betreffen niet alleen hinderlijke en geurvormende bestanddelen maar somtijds sterk

toxische en voor de gezondheid zeer schadelijke bestanddelen, zoals polycyclische aromatische

koolwaterstoffen (PAK), dioxinen en dibenzofuranen (PCDD/PCDF). Deze mogen op grond van

wettelijke regelingen (Arbo wet, Wet milieubeheer) absoluut niet zomaar via de omgevingslucht of

werkplekatmosfeer worden verplaatst maar dienen door middel van een effectieve afzuiging in

combinatie met filtratie of door een daarmee vergelijkbare techniek volledig te worden afgevangen en

uit de brandzone verwijderd.

Technische aspecten

Vergelijkbare overwegingen als hiervoor gelden voor de door brandprocessen op oppervlakken

gevormde zoutafzettingen in de vorm van chloriden en andere elektrolyten en voor door bluswater

gevormde corrosieproducten. Bij het stralen losgekomen, fijn stof kan door verspreiding via de

atmosfeer binnendringen in elektronische en fijnmechanische componenten in de te saneren

brandzone en naastgelegen objecten en daardoor hun werking nadelig beïnvloeden. Met andere

woorden; ook deze verontreinigingen dienen, in situaties waarbij besmetting van daarvoor gevoelige

installaties onvermijdelijk is, bij droogijs stralen te worden afgevangen.

Te treffen voorzieningen

De toepassing van droogijs stralen bij de brandschade sanering, zo al overwogen, dient naar mijn

oordeel dan ook ten allen tijde te worden gecombineerd met een effectieve afzuiging en opvang van in

de persluchtstroom meegevoerde verontreinigingen. Mogelijkheden daartoe zijn bijvoorbeeld:

-/6

Page 6: Rapport droogijsstralen

Rapport P 2011.031.R001 pag. 6 van 12

HAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULT

Droogijs stralen en brandschadesanering

1. Uitvoering in een straalkast met afzuiging en filtratie bij de behandeling van kleinere,

verplaatsbare objecten;

2. Uitvoering in één of meer op onderdruk gehouden containments bij de behandeling van

grotere, niet verplaatsbare objecten en bij de behandeling van bouwkundige constructies, in

samenhang met afzuiging en filtratie, op een manier vergelijkbaar met de werkwijze bij een

asbestsanering.

In aanvulling op deze maatregelen dient aandacht te worden besteed aan de beheersing van de

kwaliteit van de werkplekatmosfeer, opdat het gehalte kooldioxide en van eventuele andere toxische

verontreinigingen binnen de wettelijk gestelde grenswaarden blijft. Hetzelfde geldt voor de beheersing

van emissies van verontreinigende delen naar de buitenlucht en daaraan gekoppeld voor de controle

op de werking van emissiebeperkende voorzieningen (filters). Bij de sanering van brandschades kan

de aard van te verwijderen verontreinigingen vooraf veelal onvoldoende worden ingeschat. In de

meeste gevallen kan voor een adequate beheersing van de arbeidsomstandigheden niet worden

ontkomen aan de inzet van al dan niet onafhankelijke adembescherming voor de bij de uitvoering

betrokken werknemers.

Het geheel aan doorgaans verplicht aanvullend te treffen voorzieningen maakt droogijs stralen bij de

sanering van brandschades tot een bewerkelijker en daarmee minder aantrekkelijke werkwijze dan

veelal wordt voorgespiegeld. De indruk bestaat dat aanbieders van droogijs stralen met name de

noodzaak van beheersing van de verspreiding van somtijds extreem toxische bestanddelen buiten de

brandzone onderschatten en dat daartoe strekkende maatregelen achterwege blijven, met

ongewenste secundaire blootstelling van niet direct betrokkenen als gevolg.

In het hierna volgende hoofdstuk wordt ingegaan op de bijzondere aandachtspunten bij de

brandschadesanering van elektronica en fijnmechanische onderdelen zoals aanwezig in meet- en

regelkasten, bedieningspanelen en dergelijke.

-/7

Page 7: Rapport droogijsstralen

Rapport P 2011.031.R001 pag. 7 van 12

HAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULT

Droogijs stralen en brandschadesanering

4 Specifieke aandachtspunten bij de brandschade sanering van fijnmechanische onderdelen en elektronica

In hoofdstuk 3 is ingegaan op de mogelijkheden van de toepassing van droogijs stralen in het

algemeen bij de brandschade sanering van objecten van enige omvang en de daarbij uit een oogpunt

van arbo- en milieuzorg in te vullen randvoorwaarden. Uitgangspunt is steeds geweest dat de te

behandelen oppervlakken en objecten bestand zijn tegen de fysische inwerking van onder verhoogde

druk aangestraalde droogijs pellets onder druk en tegen de daarmee gepaard gaande thermoshock.

Bij een overwogen brandschadesanering door middel van droogijs stralen van fijnmechanische

onderdelen en elektronica, waaronder begrepen schakel-, regel- en verdeelkasten, verdienen de

volgende punten bijzondere aandacht:

- kunnen door middel van stralen alle onderdelen en componenten van het object alzijdig en in

voldoende mate worden bereikt ?

- zijn alle componenten fysiek bestand tegen de met de straalbewerking gepaard gaande

mechanische belasting ?

- zijn alle componenten bestand tegen de door de straalbewerking opgewekte thermoshock ?

- kunnen door de straalbewerking chemisch gebonden verontreinigingen, zoals zouten (ionen), in

voldoende mate worden verwijderd ?

Bereikbaarheid van componenten

In elektronische onderdelen liggen de verschillende componenten in veel gevallen dicht tegen elkaar

aan en zijn daarmee nauwelijks alzijdig bereikbaar voor een persluchtstroom met droogijs pellets.

Daarnaast zijn sommige oppervlakken van elektra- en schakelkasten aan de achterzijde zonder

demontage in het geheel niet bereikbaar. Bedacht moet worden dat de vorming en depositie van

verontreinigende afzettingen vanuit rookbestanddelen een proces van condensatie betreft, dat bij

voorkeur juist optreedt op moeilijk toegankelijke plaatsen, waar de doorstroming van binnengedrongen

rookgassen het geringst is. Hiermee vervalt een veel gebruikt argument ten faveure van droogijs

stralen dat de tijdrovende demontage van objecten achterwege kan blijven. In het geval een volledige,

allesomvattende reiniging van alle componenten wordt nagestreefd of vereist valt ook bij droogijs

stralen aan demontage niet te ontkomen.

Fysieke bestandheid van componenten

Inherent aan de toepassing van droogijs stralen is de blootstelling van objecten aan een stroom

perslucht. De door de toepassing van perslucht samenhangende krachten werken in op de

fijnmechanische onderdelen van diverse componenten in elektra- en schakelkasten en daarvoor

gevoelige delen kunnen vervormen, verbuigen of anderszins beschadigd raken. In het ongerede raken

van deze componenten leidt onvermijdelijk tot een verminderde bedrijfszekerheid of zelfs volledig

functieverlies. Een rondgang langs de leveringsvoorwaarden van een aantal firma’s die droogijs

stralen bij brandschade sanering aanbieden, voor zover op hun websites op internet te vinden, leert

dat zij de aansprakelijkheid voor gevolgschade aan onderdelen op voorhand uitsluiten, en daarmee de

beoordeling omtrent de toepasbaarheid van hun werkwijze aan de opdrachtgever overlaten.

-/8

Page 8: Rapport droogijsstralen

Rapport P 2011.031.R001 pag. 8 van 12

HAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULT

Droogijs stralen en brandschadesanering

Contactpunten en las- en soldeerverbindingen van elektronische componenten in regel- en

schakelkasten bevatten verschillende zuivere en daardoor relatief zachte metalen zoals koper,

zilveren en goud of mengsels daarvan. Beschadigingen aan het (contact) oppervlak van deze metalen

kunnen leiden tot een verminderde werking en in ernstige gevallen tot functieverlies van

schakelcontacten en tot het ontstaan van overgangsweerstanden in soldeer- en lasverbindingen. Het

is daarom van belang te toetsen in hoeverre de op zachte metaaloppervlakken aangestraalde pellets

daaraan schade kunnen toebrengen. Als maat voor de hardheid van materialen en daarmee de

schadegevoeligheid ervan worden zogenaamde hardheidschalen (Mohs, Brinell, Vickers, Rockwell)

gehanteerd. De volgende tabel geeft een overzicht van de hardheid van bij droogijs stralen betrokken

materialen:

Materiaal Hardheid vlgs Mohs

Hardheid vlgs Brinell (kg/mm2)

Droogijs 1,5-2,5 -

Lood (zuiver) 1,5 5

Tin (zuiver) 1,5-2 5

Zacht soldeer (schatting) 1-1,5 < 5

Hard soldeer (schatting) 2-2,5 10-20

Zilver (zuiver) 2,5 25

Goud (zuiver) 2,5-3 20-30

Aluminium (zuiver) 2,5-3 35

Koper (zuiver) 3 40-60

Aluminium gelegeerd 3-5 40-100

“Zachte” kunststoffen 0,5-3 1-50

Hard PVC 2,5 60

Bakeliet 2,5 70

Gietijzer 4 150-200

Zacht constructiestaal 4-4,5 120

Roestvast staal 4-4,5 200

Gehard staal 7,5-8 400-500

Glas 7 1500

Tabel – Hardheid van materialen

Waarden ontleend aan diverse bronnen, o.m.: Perry, Chemical Engineers’ Handbook en

Ullmann, Encyklopädie der technischen Chemie. Waar van toepassing zijn omrekeningen

toegepast met gangbare omrekeningstabellen en -formules. De waarden voor droogijs zijn

ontleend aan door een aantal aanbieders van droogijs stralen gedane opgaven.

Uit de tabel valt af te lezen dat de hardheid van droogijs van dezelfde grootteorde is als die van zilver

en hard en zacht gesoldeerde verbindingen. Dit betekent dat met name zacht gesoldeerde

verbindingen en in mindere mate hard gesoldeerde en zilver contactoppervlakken gemakkelijk schade

kunnen ondervinden ten gevolge van het aanstralen met droogijs. De waarden voor de hardheid van

de zuivere metalen koper en goud zijn weliswaar hoger dan die van droogijs, evenwel niet zodanig dat

beschadiging door aangestraald droogijs valt uit te sluiten.

Anders dan metalen en minerale materialen bezitten de meeste kunststoffen plastische

eigenschappen en zijn daarmee reversibel vervormbaar. Naar verwachting behoeft bij de meeste

-/9

Page 9: Rapport droogijsstralen

Rapport P 2011.031.R001 pag. 9 van 12

HAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULT

Droogijs stralen en brandschadesanering

kunststoffen voor schade door de fysieke beïnvloeding alléén niet te worden gevreesd. Wel dient

rekening te worden gehouden met de mogelijke veranderingen in eigenschappen van kunststoffen bij

sterke afkoeling (zie hierna).

Thermische bestandheid van componenten

Elektronica en fijnmechanische objecten bevatten een brede diversiteit aan kunststof componenten

die gevoelig zijn voor temperatuurinvloeden. Van veel kunststoffen is bekend dat hun eigenschappen

kunnen veranderen bij een blootstelling aan lage temperaturen (-60 tot -80 °C), welke bij droogijs

stralen kunnen optreden.

Een belangrijke graadmeter daarbij is de zogenaamde glass transition temperatuur (TG), dit is de

temperatuur, respectievelijk het temperatuurtraject waarbij de kunststof overgaat van een elastische,

gemakkelijk te vervormen structuur overgaat in een meer stijve, enigszins brosse structuur (zie tabel).

Kunststoffen met een TG beneden kamertemperatuur zijn van nature elastisch en vervormbaar

(elastomeren), zoals polyethyleen en de meeste (kunst-)rubbersoorten, kunststoffen met een TG

boven kamertemperatuur zijn van nature stijf en nauwelijks vervormbaar, bijvoorbeeld polyethyleen

tereftalaat (PET) en teflon. Door middel van weekmakers kan de TG van een kunststof sterk worden

beïnvloed: zuiver PVC heeft een TG van 85 °C; zgn. zacht PVC met 30 % weekmakers bezit een TG

van 0 °C en is bij kamertemperatuur verwerkbaar en vervormbaar. Bij copolymeren, zoals nitril rubber

en styreen butadieen hangt de waarde van de TG samen met de verhouding van de beide

grondstoffen.

Kunststof/Rubber TG (°C) HD-polyethyleen (HDPE) -100

LD-polyethyleen (LDPE) -25

Polypropyleen (PP) -20

Polyvinylideenchloride (PVDC) -15

Polyethyleentereftalaat (PET) 75

Polyvinylchloride (PVC) 85

“Zacht” PVC (PVC met 30 % DOP) 0

Polystyreen (PS) 85

Natuurrubber (NR) -70

Isobutyl rubber (IR) -73

Butyl rubber (BR) -95

Styreen butadieen copolymeer (SBR) -65 tot 0

Nitril rubber (NBR) -40 tot 50

Tabel – Glass transition temperaturen (TG) van een aantal kunststoffen en rubbers

Waarden ontleend aan diverse publicaties, o.a. een tweetal presentaties annex

leergang op het gebied van de fysische eigenschappen van polymeren, kunststoffen

en elastomeren van de TU Delft en de Leigh University, Bethlehem (PA) USA.

Duidelijk is dat elastische kunststoffen (elastomeren) bij blootstelling aan een temperatuur onder hun

TG hun mechanische en isolerende eigenschappen geheel of gedeeltelijk kunnen verliezen. Veelal zijn

deze veranderingen niet reversibel en derhalve blijvend. Daarnaast zijn (tijdelijk) bros geworden

kunststoffen veel gevoeliger voor mechanische beschadigingen. Op de websites van een aantal

-/10

Page 10: Rapport droogijsstralen

Rapport P 2011.031.R001 pag. 10 van 12

HAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULT

Droogijs stralen en brandschadesanering

aanbieders van droogijs stralen wordt de mogelijkheid van schade aan kunststoffen uitdrukkelijk

gemeld en gewezen op de mogelijkheid van het bros worden daarvan.

Door het toepassen van droogijs stralen koelen de aan de inwerking van droogijs blootgestelde

materialen sterk af (zogenaamde thermoshock). De sterke afkoeling leidt tot krimp van deze

materialen. Als bij de bespreking van het procedé in hoofdstuk 2 reeds aangegeven, ondersteunen

verschillen in krimpgedrag tussen de verontreiniging en het onderliggend materiaal het

verwijderingsproces ervan. Verschillen in krimpgedrag van materalen kunnen evenwel ook leiden tot

onherstelbare schade in de vorm van het geheel of gedeeltelijk losraken van soldeer- en

lasverbindingen en isolerende beschermlagen:

A B Situatie vóór krimpen (vóór thermoshock) Situatie na krimpen (na thermoshock) A = enkelvoudig materiaal met daarop aanwezige vervuiling

B = materiaal met deklaag of soldeerverbinding en daarop aanwezige vervuiling

De tekening laat duidelijk zien dat door verschillen in krimpgedrag niet alleen de hechting van de

vervuiling wordt beïnvloed, maar dat ook (isolerende) beschermlagen en soldeer- en lasverbindingen

onherstelbare schade kunnen ondervinden.

Effectiviteit van het proces

Met name bij de brandschade sanering van elektronica en corrosiegevoelige objecten vormt de

verwijdering van chloriden (Cl--ionen) een belangrijke parameter. In opdracht van Arepa is in een

praktijksituatie onderzoek uitgevoerd naar de verwijdering van chloriden door middel van droogijs

stralen (zie tabel):

Object Vóór (µg Cl-/cm2)

Na (µg Cl-/cm2)

Gecoat oppervlak (staal) 23 2

Aluminium rek 18 5

Stalen vliegwiel 4 1

Schakelkast (Aluminium) 72 21

Tabel – Resultaten van praktijkexperimenten naar de verwijdering van chloriden door

middel van droogijs stralen

De resultaten tonen aan dat bij de gevolgde werkwijze chloride-houdende afzettingen niet volledig

worden verwijderd. Bij één van de onderzochte objecten bleek het niet mogelijk de voor

-/11

Page 11: Rapport droogijsstralen

Rapport P 2011.031.R001 pag. 11 van 12

HAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULT

Droogijs stralen en brandschadesanering

schadepreventie gebruikelijk gehanteerde toetswaarde voor chloriden (8 µg Cl-/cm

2) te realiseren.

Tijdens de testen is verder gebleken dat na de behandeling, welke plaatsvond op een locatie in een

atmosfeer met een mogelijk verhoogde luchtvochtigheid, ongewenste condensvorming optreedt op de

behandelde oppervlakken. Visuele inspectie van de behandelde objecten bevestigde, dat moeilijk

bereikbare oppervlakken en componenten door de behandeling onvolledig worden gereinigd.

Geconcludeerd moet worden dat vooralsnog aan een belangrijke voorwaarde voor de sanering van

brandschades in het algemeen en voor elektronica in het bijzonder, te weten een effectieve

verwijdering van elektrolyten zoals chloriden, niet kan worden voldaan. Naar alle waarschijnlijkheid is

hieraan debet het feit, dat de zoutafzettingen geheel of gedeeltelijk chemisch aan het oppervlak zijn

gebonden (ionbinding), hetgeen ertoe leidt dat deze niet zonder meer mechanisch van de ondergrond

kunnen worden gescheiden.

Bij de klassieke methode door middel van spoelen en drogen worden zoutafzettingen, uiteraard voor

zover oplosbaar in het toegepaste medium, in hun geheel verwijderd.

Samenvattend mag worden gesteld dat de techniek van droogijsstralen bij de brandschadesanering

een met name voor elektronische en fijnmechanische componenten uiterst riskante operatie vormt,

met hoge risico’s voor de betrouwbaarheid en bedrijfszekerheid daarvan.

-/12

Page 12: Rapport droogijsstralen

Rapport P 2011.031.R001 pag. 12 van 12

HAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULTHAGENS CONSULT

Droogijs stralen en brandschadesanering

5 Conclusies

Op grond van de in het voorgaande gegeven beschouwingen kan het volgende worden

geconcludeerd:

- de toepasbaarheid van droogijs stralen bij de brandschadesanering beperkt zich tot de

behandeling van grotere, alzijdig goed toegankelijke objecten;

- droogijs stralen bij brandschadesanering is naar mijn oordeel alleen verantwoord wanneer deze

wordt uitgevoerd in combinatie met een effectieve opvang en afscheiding van de afgestraalde

verontreinigingen, om de ongewenste verspreiding van vrijgekomen schadelijke en/of toxische

stoffen te voorkómen. Veelal zal niet kunnen worden ontkomen aan de uitvoering in een

containment of onder gecontroleerde afzuiging;

- bij de behandeling wordt weliswaar geen vocht ingebracht, toch dient rekening te worden

gehouden met de mogelijkheid van ongewenste condensvorming achteraf. Dit speelt met name

bij de uitvoering in ruimten met een nog verhoogde (lucht)vochtigheid door bluswaterrestanten;

- bepaalde typen rook- en roetdeposities, zoals zoutafzettingen (chloriden) worden door droogijs

stralen in onvoldoende mate verwijderd;

- voor de brandschadesanering van fijnmechanische en elektronische onderdelen is de methode

om een aantal redenen (fysische en thermische bestandheid van componenten, bereikbaarheid

van slecht tot ontoegankelijke oppervlakken) niet toepasbaar. Behoud van de bedrijfszekerheid

van deze onderdelen is allesbehalve gegarandeerd.