Schematisk illustration av hur riskhantering, explosionslast och strukturrespons är sammankopplade vid explosioner i en förtätad stadsmiljö.
Artikelförfattare: Morgan Johansson, Adjungerad professor, Chalmers och Norconsult, Fabio Lozano, Licentiat, Chalmers, Viktor Peterson, Licentiat, KTH, Anders Ansell, Professor, KTH, Mikael Hallgren, Docent och Gästforskare, KTH och Tyréns, Joosef Leppänen, Universitetslektor, Chalmers och Mario Plos, Docent, Trafikverket
Med syfte att frigöra attraktiv markyta för ny bebyggelse finns det i många svenska städer idag ett önskemål att förtäta den befintliga stadsmiljön. En sådan åtgärd kan dock resultera i minskade avstånd mellan byggnader och transportled, vilket kan medföra ökade krav med hänsyn till bland annat explosioner. För att skapa en optimal helhetslösning för sådana olycksscenarion behöver de tre delområdena riskhantering, explosionslast och strukturrespons samordnas på ett korrekt sätt. I dagens explosionshantering finns dock betydande brister bland både riskanalytiker och konstruktörer, något som ofta beror på otillräcklig kommunikation och kunskap.
På Chalmers, Konstruktionsteknik, och KTH, Betongbyggnad, pågår sedan 2021 ett gemensamt projekt, omfattande två doktorandprojekt, med titeln ”Explosioner i en förtätad stadsmiljö”. Projektet finansieras av Fortifikationsverket, MSB och Trafikverket och sysselsätter två doktorander inom ämnesområdet explosioner och explosionsbelastade betongkonstruktioner. Projektets övergripande syfte är att bidra till en ökad nationell kompetensutveckling inom ämnesområdet, där ett av dess mål är att överbrygga avståndet mellan riskanalytiker och konstruktör genom att tydliggöra kopplingen mellan en explosion och dess konsekvenser. Andra mål är att ta fram och utveckla förenklade metoder för att bestämma explosionslasten i stadsmiljö samt för att bestämma strukturens motståndsförmåga mot en explosionslast. Fokus ligger på ökad fysikalisk förståelse samt framtagandet av förenklade beräkningsmodeller som kan användas av en bredare skara av riskanalytiker och konstruktörer. Under hösten 2023 har projektet resulterat i två licentiatuppsatser [1] och [2], vars innehåll övergripande presenteras nedan.
Gasexplosioner i trafikmiljö
Ett oavsiktligt läckage av brandfarlig gas vid transport kan leda till bildandet av ett gasmoln som kan innesluta fordon och andra föremål på trafikleden eller angränsande områden. Om gasmolnet antänds kan en kraftfull explosion uppstå i de delar av molnet som har någon form av geometrisk inneslutning och/eller blockering, till exempel i området mellan fordon och mark. En sådan explosion genererar en luftstötvåg som propagerar ut från explosionscentrum och som utsätter närliggande konstruktioner för en lastpuls med högt tryck och kort varaktighet. Luftstötvågens egenskaper kommer i hög grad bero på explosionens styrka, det vill säga det maximala övertryck (trycket utöver det ostörda lufttrycket) som genereras av explosionen, och på den energimängd (gasvolym) som aktiveras i explosionen. Styrkan hos gasexplosioner i stadsmiljö är en parameter som det idag råder en stor osäkerhet kring, detta eftersom det saknas entydiga anvisningar för hur den kan uppskattas. I litteraturen finns det vissa förenklade metoder som huvudsakligen är avsedda för processindustrin, men hur dessa ska anpassas till de förutsättningar som gäller i en trafikmiljö är oklart.
Läs hela artikeln i Bygg & teknik 6/2023.
Teckna en prenumeration HÄR
