Blusafstand-optimalisatie voor calamiteitenwegen

Voor de vijf emplacementen in de Rotterdamse haven maakt ProRail slim gebruik van een computermodel om te bepalen hoe je onder verschillende weersomstandigheden op elk spoor kunt blussen. Marcel van Brussel en Jack Konings, beiden werkzaam bij ProRail Incidentenbestrijding in het aandachtsveld Brandweerzorg en Risicobeheersing, leggen uit hoe de computersimulatie werkt.

Tekst: Marco Barneveld

Hoewel de kans zeer klein is dat het gebeurt, moet een treinbrand op een emplacement goed en snel kunnen worden geblust. Zeker wanneer het gaat om ladingen met gevaarlijke stoffen. Het heeft de voorkeur om dan geen brandweerlieden met slangen en zware apparatuur de sporen in te sturen. Een veilig alternatief zoals blussen op afstand met schuim- of waterstralen moet mogelijk zijn, stellen de Omgevingsdienst, de Veiligheidsregio en de Arbeidsinspectie.

Ruimte
Dat betekent dat er op afstand geblust moet kunnen worden vanaf zogenaamde calamiteitenwegen, zowel aan de randen van elk emplacement als tussen de sporenbundels. Alle emplacementen hebben uiteraard al calamiteitenwegen maar het zag er naar uit dat er meer aangelegd moesten worden, ten koste van gewone sporen. “Dat zou betekenen dat op sommige emplacementen wel vier tot vijf sporen moesten verdwijnen,” vertelt Jack Konings. “Als je bij wijze van spreken om ieder spoor een calamiteitenweg aanlegt, hoef je maar vijf meter ver te spuiten. Maar het is nogal inefficiënt want het vergt veel ruimte, die ten koste gaat van schaarse sporen. ProRail wil uiteraard zo veel mogelijk sporen voor haar klanten. Dus hebben we gezocht naar de perfecte balans tussen aantallen sporen en calamiteitenwegen, met als uitgangspunt uiteraard dat de brandweer veilig onder alle weersomstandigheden het gehele emplacement kan bereiken met blusapparatuur.”

Windrichting
ProRail ging, in nauwe afstemming met de bevoegde gezagen, op zoek naar de optimale lengte van blusstralen onder verschillende omstandigheden. “Normaal bedenk je eerst hoe je een calamiteit wilt bestrijden en ga je dat daarna in de praktijk beproeven,” legt Marcel van Brussel uit. “In het echt of in een representatieve test-opstelling. De uitdaging van dit project was dat je onmogelijk iedere factor in de praktijk kon testen. Want hoe zit het met verschillende windkrachten? Wat doet die blusstraal bij verschillende windrichtingen? En heb je die wind mee of tegen? En daarbij moet je zowel rekening houden met het blussen met water als met schuim, want gevaarlijke stoffen blus je met schuim. Schuim is wel weer milieubelastend dus je kunt niet zomaar overal met schuim gaan testen in de praktijk.”

Een model op basis van numerieke stromingsleer, of Computational Fluid Dynamics (CFD), bood de oplossing. “Een computersimulatie geeft de waarden van relevante grootheden,” vertelt Marcel. “Met dit model kunnen we aan alle knoppen draaien: een knop windrichting, een knop windkracht, meer of minder druk, meer of minder schuim, wat voor type bluseenheid. Je kunt echt alles simuleren.”

Representatief
De uitkomsten worden gebruikt om de calamiteitenwegen op die emplacementen efficiënter te benutten, zodat minder goederensporen plaats hoeven te maken voor de aanleg van extra calamiteitenwegen. “Op sommige plekken ging het wel om vier sporen die opgeofferd moesten worden. Door CFD hebben we dat weten te beperken tot maar een spoor,” weet Marcel.

Om het model werkend en de uitkomsten geaccepteerd te krijgen, was nog best pittig. “Dit is een uniek project,” zegt Marcel. “Zowel het bevoegd gezag als wijzelf hadden hier nog nooit mee gewerkt. We hebben dus heel intensief samengewerkt met onze adviseurs en met de Gezamenlijke Brandweer van Rotterdam maar ook met het bevoegd gezag. Want je kan wel wat inkloppen in een computer en berekeningen laten zien, maar hoe laat je overtuigend zien dat de computer de goede cijfers heeft uitgerekend die representatief zijn voor de praktijk?”

“Daarom hebben we heel vroeg in het proces het bevoegd gezag meegenomen in alle stappen die we aan het zetten waren,” valt Jack bij. “Dat heeft erg inzichtelijk gewerkt. Hierdoor zijn het model en de bijbehorende uitkomsten geaccepteerd.”

Schuimdruppeltjes
“Op een gegeven moment zit je om de tafel met iedereen te praten over hoe kleine schuimdruppeltjes zich gedragen in de lucht,” zegt Marcel. “Wanneer gaan die klonteren? Wanneer vallen ze uit elkaar? Hoe gedragen ze zich in de wind? Discussies op natuurkundig niveau op punten en komma’s. Er is tijd voor nodig om dat heel goed door te spreken.”

En uiteraard is er toch ook getest. “We hebben eigenlijk vooraf een soort omgekeerde test gedaan met water en met schuim,” zegt Jack. “De waardes die daaruit kwamen, hebben we gebruikt als referentie voor ons model. Zo hebben we het model gevalideerd.”

De uitkomsten van het model zijn inmiddels gebruikt bij de blustrein en bij de aanleg van de calamiteitenvoorzieningen op Waalhaven-Zuid. Ook de andere emplacementen in de Rotterdamse haven gaan op deze wijze en met dit rekenmodel bekeken worden. Het project van ProRail moet op 1 januari 2023 afgerond zijn.

foto door: Stefan Verkerk