Muoviputkien paloturvallisuus risteilylaivan konehuoneessa

The interests towards using plastics as a piping material has been continuously increasing in the shipping industry, especially because of a better corrosion resistance compared to the conventional metal materials. This change has brought fort major concerns among the ship owners and administrations about the fire safety of utilizing plastic materials. This Master’s Thesis work first introduces the use of plastic pipes based on today’s rules and regulations as well as introduces an engine room as a fire enclosure. The middle section of the work concentrates on defining the safety of a plastic pipe in a fire situation. The end section introduces and valuates the effectiveness of different kinds of protection solutions for resolving the problems found in the work. The source material for the work is from the international legislation. Sources for fire dynamics and the use of plastic materials are from conventionally used books and publications as well from piping manufacturer’s catalogs. Accident reports made by administrations are used as a reference for the observations made in the work in order to evaluate them in real life situations. Some of the data were also gathered from interviews and e-mail conversations with experts and administrational authorities. A major part of the work was to create a simulation of a fire scenario that could be used to investigate the behavior of different piping materials under a heat load caused by fire. The simulation is based on commonly used equations in fire dynamics with certain boundary conditions. As a result of the simulations, the safety of using plastics could not always be guaranteed. On the other hand, the problem is not insuperable and even small modifications can improve the situation significantly.Muovit putkimateriaaleina kasvattaa suosiotaan laivateollisuudessa kiihtyvällä tahdilla. Suurin syy tähän on materiaalien hyvä korroosionkestävyys verrattuna metalliputkiin. Kasvanut muovimateriaalin määrä on herättänyt suuria huolia tulipalokestävyydestä sekä viranomaisten että varustamojen puolella. Tämän diplomityön alkuosa esittelee muoviputkien käytön nykytilannetta säännöstön kannalta, sekä esittelee konehuoneen ominaisuuksia palavana tilana. Työn keskiosa keskittyy määrittelemään muoviputken turvallisuutta tulipalotilanteessa. Loppuosa työstä keskittyy arvioimaan erilaisten suojausratkaisujen tehoja työssä havaittuihin ongelmiin. Tutkimuksen lähdeaineistona on käytetty kansainvälistä säännöstöä. Teoriaosuuteen käytettiin työhön soveltuvaa palotekniikan ja muovimateriaalien käytöä käsitteleviä teoksia ja julkaisuja, sekä materiaalivalmistajien katalogeja. Viranomaisten julkaisemilla onnettomuustutkintaraporteilla on verrattu työssä tehtyjä havaintoja ja oletuksia todellisuuden kanssa. Osa materiaalista kerättiin haastatteluilla ja sähköpostikeskusteluilla alan asiantuntijoilta ja viranomaisilta. Työn keskeisimpänä osana luotiin simulaatio palotilanteesta konehuoneessa, jonka avulla voidaan tutkia erilaisten putkimateriaalien käyttäytymistä tulipalosta johtuvassa kuumuudessa. Simulaatio pohjautuu yleisesti käytettyihin tulipalotekniikan käyttäytymismalleihin, jotka tietyin reunaehdoin soveltuvat myös simuloinnin luomiseen. Simuloinnin tuloksena havaittiin, että muovin käyttön turvallisuutta ei välttämättä ole joka tilanteessa mahdollista taata. Toisaalta ongelmat eivät ole ylitsepääsemättömiä ja niitä pystytään melko pienillä modifikaatioilla hallitsemaan