Seguridad contra incendios y resistencia de los contenedores marítimos
La seguridad contra incendios y la durabilidad de un contenedor marítimo es un tema interesante que informa a muchos clientes que, en su mayoría, consideran un contenedor marítimo como alternativa a una vivienda, una casa de campo, un puesto de venta, etc.
Generalmente, un contenedor de transporte se fabrica como «contenedor de transporte» de acuerdo con las normas para el transporte por mar, tren y camión.
Según la información facilitada por los proveedores, no existe documentación para los contenedores marítimos ISO específica sobre el tema de la seguridad contra incendios del contenedor marítimo. Ni las fábricas ni las empresas de inspección han emitido tal documentación. Y por lo que sabemos, este documento de seguridad contra incendios de los contenedores marítimos no se emite como un documento estándar para los contenedores marítimos.
Las excepciones son las celdas de construcción, los contenedores de oficina, los contenedores sanitarios, etc. Aquí, sin embargo, las normas son diferentes y estos contenedores deben contar con la llamada «declaración de conformidad». Sin embargo, esto no se aplica a los contenedores de transporte.
En principio, puede decirse por tanto que los contenedores marítimos de acero corten tienen cierta resistencia al fuego porque el acero, a diferencia de la madera, es un material inorgánico y es en sí mismo no inflamable. Sin embargo, el acero tiene una alta conductividad térmica y su estructura interna cambia con el calor, lo que provoca una pérdida de capacidad de carga y de elasticidad. Sin embargo, la resistencia específica al fuego depende de varios factores, como el tipo de construcción, los materiales utilizados y el tipo/densidad del revestimiento.
De lo que nadie se da cuenta es de que si un contenedor con sus características específicas está cerrado tal y como está construido para el transporte (es decir, con puertas selladas, sin ventanas, respiraderos, etc.) y en su interior hay material inflamable que de alguna manera prende (como ocurrió, por ejemplo, en Enderby), entonces la resistencia y la fuerza del contenedor como tal puede crear (aunque sea involuntariamente) un problema inimaginable en caso de incendio. Un contenedor sellado y resistente frente a una cabaña de madera se comportarán de forma muy diferente en caso de incendio contenido en su interior… y eso es lo principal en lo que hay que pensar.
Piense siempre en la seguridad contra incendios
Y es para informar al público en general para lo que se ha escrito este artículo.
¿Cómo explicar el término «resistencia al fuego»?
La resistencia al fuego es un término similar que suele describir la capacidad de un material para soportar altas temperaturas sin fundirse o sufrir daños importantes. Los contenedores de acero son resistentes al fuego en este sentido, pero no indestructibles.
La resistencia al fuego se refiere a la capacidad general de un contenedor para resistir el fuego, incluyendo la construcción, el material y el diseño. Aunque los contenedores marítimos son resistentes, no son completamente ignífugos y pueden resultar dañados por una exposición prolongada a un calor intenso.
La protección contra incendios y la seguridad de los contenedores marítimos incluyen medidas para minimizar el riesgo de incendio y evitar su propagación. Esto puede lograrse mediante el uso de materiales incombustibles, la construcción, la ubicación de los contenedores y los protocolos de seguridad.
Toda la información contenida en este artículo tiene únicamente fines informativos. Hemos investigado mucho en Internet, donde también encontramos este artículo bastante interesante, véase más abajo: Asociación de Jefes de Bomberos de BC | www.fcabc.ca
Para concluir: este material no pretende crear pánico. Se trata de un artículo informativo destinado a garantizar que cualquier persona que utilice un contenedor para fines distintos a los que están destinados principalmente piense siempre en la seguridad contra incendios. Esto significa cumplir las disposiciones y normativas en caso de conversiones, etc. Asegúrese de que se comprueba el cableado eléctrico, asegúrese de que se realizan las modificaciones necesarias en el contenedor (por ejemplo, debilitando la estructura – añadiendo ventanas, puertas, respiraderos, etc.) en caso de que se produzca un incendio en su interior, y almacene el material almacenado como se debe almacenar.
Hay que tener en cuenta la seguridad contra incendios…
¿qué ocurrió en el pasado?
La muerte del capitán del Cuerpo de Bomberos Voluntarios de Enderby Daniel Botkin en 2011, ocurrida en acto de servicio, fue una llamada de atención a los bomberos sobre los riesgos de incendio de los contenedores de transporte.
En este incidente, se determinó que la exposición del contenedor de transporte al fuego y la presencia de un pequeño volumen de líquidos inflamables provocaron una explosión interna a baja velocidad que reventó la puerta del contenedor. Una de estas puertas golpeó posteriormente al capitán de bomberos Botkin, que falleció en el lugar de los hechos.
En abril de 2013, una fuga en un tanque parrillero almacenado en un contenedor marítimo explotó en Saanich, destruyendo todo el contenedor marítimo. En este suceso, partes del contenedor cayeron hasta 274 m y las paredes quedaron aplastadas. Afortunadamente, nadie resultó gravemente herido en este suceso.
Por lo tanto, para evitar lesiones similares al público y a los bomberos, se requiere seguridad contra incendios:
– informar sobre los riesgos de incendio de los contenedores de transporte
– el uso seguro de contenedores marítimos como edificios temporales o viviendas permanentes
– regular los materiales almacenados en contenedores de transporte
– proporcionar información y orientación sobre cómo pueden modificarse los contenedores de transporte para hacerlos más seguros y
– proporcionar procedimientos que el servicio de bomberos pueda utilizar para hacer frente a incendios en edificios de contenedores marítimos
Este artículo ofrece información y recomendaciones sobre cómo mejorar la seguridad contra incendios de los contenedores marítimos.
Información general sobre los contenedores de transporte
Más de 16 millones de contenedores marítimos se utilizan para transportar mercancías y materiales en barcos, trenes y camiones. Millones de estos contenedores se convierten en excedentes cada año y se convierten en edificios o estructuras para su reutilización.
Estos contenedores para excedentes son de construcción de acero y varían en tamaño de 1,5 m a 16 m (de 5 a 53 pies de largo). Los contenedores son estándar de 2,4 m (8 pies) de ancho y 2,6 m (8,5 pies) de alto con puertas de acero en uno o más lados.
Algunos contenedores de transporte tienen pequeños orificios de ventilación en los extremos superiores, llamados rejillas de ventilación, para igualar la presión del aire debido a los cambios de temperatura del aire ambiente (±20 a 30⁰C).
Estas rejillas de ventilación son aberturas a través de la pared de acero y están cubiertas por una cubierta exterior de metal o plástico. Disponen de 2, 4 ó 6 juegos de estas rejillas en función del tamaño del contenedor.
Los contenedores estándar están diseñados para apilarse de 6 a 9 contenedores de altura y soportar un peso de 32.205 kg. Las paredes laterales están diseñadas para soportar cargas deslizantes de hasta el 60% de la carga permitida. La pared frontal y la puerta estarán diseñadas para soportar el 40% de la carga permitida.
Como resultado, estos contenedores son capaces de permitir que la presión interna se acumule hasta el punto de provocar un fallo catastrófico.
Las características de los contenedores marítimos que los hacen a prueba de robos y estructuralmente sólidos también los convierten en un riesgo de seguridad contra incendios, a menos que se regulen, se debiliten y se aborden con cuidado en caso de incendio.
Resumen de eventos en Enderby Lodd
El 29 de diciembre de 2011 a las 3:51 a.m., se reportó un incendio al 911 en un edificio de construcción de madera en Enderby BC.
A las 04:01, el primer camión de bomberos y 15 bomberos (entre ellos el subjefe de bomberos y 4 capitanes de bomberos) llegaron al lugar junto con dos bombas y un camión de rescate. Al parecer, el incendio se originó en un remolque modular y se propagó a una gran nave de fabricación. El edificio donde se estaban montando las estructuras de troncos.
El incendio en el edificio de producción dejó al descubierto un contenedor de transporte de 2,4 m de ancho, 2,6 m de alto y 12 m de largo bajo una extensión techada del edificio de producción, que se encontraba a unos 2 m del edificio. Durante el incendio, salió humo varias veces de los orificios de nivelación y de las juntas de las puertas sobrecalentadas. Se dirigió agua al contenedor o a su superficie.
Aproximadamente a las 5:05 a.m., un capitán de bomberos subió al techo del contenedor para extinguir un incendio en el edificio de fabricación. Aunque el capitán estaba encima del contenedor, éste no estaba caliente.
El comandante del incidente estaba preocupado por un posible fallo estructural del edificio de producción y alejó a los bomberos de la estructura y del contenedor de transporte. La operación pasó a la fase de extinción.
La ignorancia causó un error fatal
A las 05:15, un contenedor de transporte explotó y:
- uno de los laterales del contenedor de transporte a lo largo de la línea del techo se ha rasgado en toda su longitud
- el tejado a lo largo del edificio de producción se dobló hacia arriba
- las paredes y los extremos del contenedor se doblaron hacia fuera
- las dos puertas metálicas que pesaban 113 kg fueron voladas
Una puerta golpeó al capitán de bomberos Botkin y cayó a 41 metros al suroeste del contenedor. La otra puerta se encontró a 54 metros al noroeste del contenedor. El capitán de bomberos Botkin murió en el lugar.
¡El cumplimiento de la seguridad contra incendios es esencial!
Diversos informes de investigación indican que entre 1/2 litro y 1,5 litros de gasolina/aceite de dos motosierras y 1/2 litro de hidrato de metilo provocaron la explosión. Los testigos declararon que el fuego interfirió en el contenedor marítimo entre 45 y 55 minutos antes de la explosión. Uno de los jefes de bomberos se encontraba en el tejado del contenedor de transporte 10 minutos antes de la explosión, dirigiendo una manguera hacia el incendio del edificio de fabricación. En ese momento, el jefe de bomberos no encontró caliente la parte superior de la estructura de acero.
Concienciación sobre riesgos y normativa – Seguridad contra incendios
Los contenedores marítimos no se consideran un riesgo para la seguridad cuando se utilizan para transportar una gran variedad de mercancías y materiales, incluidas las mercancías peligrosas, por carretera, ferrocarril y barco. Si se utilizan como edificios o estructuras, no los asociamos a un riesgo de seguridad contra incendios. Sin embargo, el incidente de Enderby y el de Saanich son dos ejemplos del riesgo de seguridad contra incendios que pueden crear.
Se pueden encontrar ejemplos de riesgos cuando los contenedores de transporte se utilizan para:
- almacenamiento de fuegos artificiales,
- almacenamiento de gases y líquidos inflamables en las obras,
- como edificios de primeros auxilios en las obras (con reservas de alcohol antiséptico o bombonas de oxígeno),
- uso como oficina de construcción,
- utilizado por aficionados para recargar munición de caza,
- uso como salas eléctricas o armarios eléctricos en obras de construcción (con el consiguiente riesgo de arco eléctrico),
- Las posibilidades de uso sólo están limitadas por la imaginación del usuario…
La razón principal por la que los contenedores marítimos se utilizan como estructuras temporales o permanentes es su bajo precio de compra. No necesitan montaje, son resistentes a la intemperie, estructuralmente sólidos, son contenedores cerrados y seguros contra robos.
Estos contenedores tampoco se consideran edificios o estructuras y, por lo tanto, no cumplen los requisitos para obtener permisos de construcción y contra incendios. Varios estados y ciudades de EE.UU. han establecido códigos de planificación o construcción que regulan el uso de estos contenedores.
Para regular la seguridad contra incendios de los contenedores marítimos, cada estado debería establecer procedimientos y pasos legales específicos. Esto con el fin de prevenir incidentes similares, a menudo por ignorancia.
Prevención – Cómo prevenir sucesos similares ocurridos…
Los elementos clave de las estrategias para mitigar los efectos de los incendios en los buques y garantizar la seguridad contra incendios en los contenedores son:
REGULACIÓN Y USO ADECUADO
Como ya se ha mencionado, es crucial regular para qué se utilizan los contenedores marítimos, qué contenidos pueden almacenarse de forma segura en los contenedores marítimos y si existe algún riesgo potencial de incendio que los contenedores marítimos supongan o puedan suponer para las estructuras críticas o los puntos de acceso del emplazamiento.
DEBILITAMIENTO DE LA ESTRUCTURA POR SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS
Debilitar los contenedores de transporte marítimo para evitar altas presiones en los contenedores que superarían la resistencia a la rotura de los mismos. Los contenedores de transporte estándar actuales son de construcción muy resistente para soportar las cargas y fuerzas de apilamiento, torsión y caída en barcos, camiones y trenes.
Estos contenedores también se construyen de forma resistente para evitar el robo de su contenido. Los contenedores pueden debilitarse instalando paneles antiexplosivos que pueden superar el 25% de la superficie de la pared, sustituyendo las puertas de los extremos por paredes ligeras, instalando puertas y ventanas convencionales en los laterales… El grado en que debe debilitarse un contenedor depende siempre del uso específico del mismo. Si se van a almacenar mercancías peligrosas en contenedores, un ingeniero especializado debe especificar paneles de aligeramiento especialmente diseñados. Se pueden utilizar pequeñas aberturas de ventilación superiores e inferiores para proporcionar cierto debilitamiento de los contenedores a bajo nivel y para proporcionar ventilación al contenedor.
VENTILACIÓN DEL CONTENEDOR DE TRANSPORTE
La falta de pistas sobre lo que ocurría en el contenedor marítimo fue una de las cuestiones clave en el siniestro de Enderby. Los bomberos no eran plenamente conscientes de que el interior del contenedor de transporte estaba aumentando de tamaño. Asegurar las aberturas de los niveles superior e inferior en extremos opuestos del contenedor podría haber mostrado que el humo estaba siendo expulsado del contenedor y que se estaban desarrollando condiciones inseguras en su interior. Esta información podría haberles permitido cambiar de táctica.
SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS
Los departamentos de bomberos deberían considerar el establecimiento de procedimientos operativos estándar que aborden el dimensionamiento del incidente, las zonas calientes y de exclusión, y la planificación del ataque al fuego. En los siguientes artículos, proporcionaremos un marco para un procedimiento operativo estándar típico para los incendios de contenedores marítimos.
Artículos relacionados que estamos preparando para usted en relación con este tema: Cómo hacer frente a un incendio en un contenedor marítimo, Normas mínimas para el uso de contenedores marítimos como edificios de almacenamiento
Análisis de los acontecimientos en Enderby
Los informes de WorksafeBC y de la Oficina del Comisionado de Incendios identificaron combustibles específicos que podrían haber estado implicados en el incidente de Enderby, pero tuvieron dificultades para identificar el escenario de ignición. El consultor de la NFPA ayudó a concluir que se había producido una «detonación de bajo volumen».
ENCUESTA DE SITUACIÓN
Se dispone de cierta información sobre las normas ISO de diseño de los contenedores marítimos utilizados con el propósito original de transportar mercancías y materiales. Estas normas cambian con las condiciones de funcionamiento de los contenedores. Los contenedores más antiguos tenían menos aberturas de ventilación para compensar el aire en comparación con los contenedores más nuevos y la gama de tamaños de los contenedores de transporte marítimo también ha aumentado.
El único documento que se ha encontrado sobre pruebas de incendio de contenedores marítimos es un informe de la Guardia Costera estadounidense de 1977, «Fire Performance of Intermodal Shipping Containers». Estas pruebas examinaban los efectos de los incendios de contenedores y de los incendios de exposición que afectaban a los contenedores marítimos. Las pruebas internas incluían el incendio de una cuna de madera dentro de un contenedor que había carbonizado o consumido el oxígeno interno antes de que se pudiera consumir toda la madera.
Los respiraderos compensadores de aire no tuvieron ningún efecto en los resultados de las pruebas. Las segundas pruebas de exposición implicaron 65𝑚2 fuegos de JP5 derramado exponiendo contenedores individuales y apilados. Estas pruebas mostraron que las temperaturas internas alcanzaban los 230°C en 4 a 9 minutos. La conclusión fue que existía la posibilidad de «ignición o carbonización» de los materiales de clase A en 5 minutos.
COMBUSTIBLES
En general, se llegó a la conclusión de que se trataba de 500 mililitros de hidrato de metilo (metanol) o aproximadamente un litro de gasolina, o una combinación de ambos combustibles. Las siguientes tablas proporcionan información sobre las propiedades del metanol y la gasolina y, a modo de comparación, del propano y el hidrógeno:
Alguna información clave de esta tabla es que, cuando se calienta, el vapor de metanol puede elevarse y el de gasolina permanece bajo, la temperatura de autoignición (TIA) del metanol es significativamente mayor que la de la gasolina. Los rangos de inflamabilidad son cercanos y la energía de combustión de la gasolina es significativamente mayor que la del metanol.
La temperatura en el techo del contenedor de transporte también será mayor que en el suelo, lo que se traducirá en una energía mínima de ignición menor. Por ejemplo, la energía mínima de ignición (MIE) del etanol a 250°C es de 0,40 mJ, pero a 100°C la MIE es de 0,21 mJ.
FUENTES DE IGNICIÓN
La fuente de ignición es la más difícil de determinar. Aunque había información de que el lado de producción del edificio de contenedores marítimos estaba expuesto a una llama directa que podría haber calentado el acero por encima de la temperatura de ignición de los combustibles, uno de los comandantes de la guardia de incendios estuvo en el techo del contenedor marítimo 10 minutos antes de la explosión y declaró que el techo no estaba caliente. Un indicador clave de la temperatura en el informe es que dos motosierras estaban colgadas en la pared lateral del edificio de fabricación del contenedor de transporte y que los depósitos de gas de plástico se habían fundido. El fabricante de motosierras informó a WorksafeBC de que la temperatura de fusión del plástico de las motosierras era de aproximadamente 200°C. Esto significaría que la gasolina derramada o hervida estuvo expuesta a una temperatura de al menos 200°C y la TIA de la gasolina es de 232°C.
Las pruebas de exposición realizadas por los guardacostas estadounidenses mostraron que la temperatura del techo del contenedor a 2 m era de aproximadamente 360°C a los 6 minutos del inicio del incendio de prueba. Los testigos declararon que las llamas estuvieron azotando el lateral del contenedor entre 45 y 55 minutos. Así pues, basándose en las pruebas de incendio, fue posible concluir que la temperatura en la zona donde se encontraban las motosierras (y se perdía gasolina de ellas) podría haber sido de al menos 200°C o sustancialmente superior. Entonces se pudo teorizar que esta zona del interior del contenedor se calentó por radiación, conducción y convección a una temperatura superior a la temperatura de autoignición de la gasolina y posiblemente del metanol.
CARACTERÍSTICAS DEL CONTENEDOR
Las pruebas de fuego de la Guardia Costera de EE.UU. proporcionan alguna información básica sobre las características de los incendios de contenedores marítimos; sin embargo, no proporcionan ninguna información sustantiva sobre la resistencia y la ventilación. Se realizó una estimación conservadora de la resistencia de las paredes basándose en la información publicada sobre la carga de las paredes, y estos cálculos determinaron que el límite elástico de las paredes sería de 7,0 kPa (1,0 psi) y la resistencia a la rotura sería de 8,4 kPa (1,22 psi). Este valor es inferior a la estimación aproximada, pero es útil para determinar el área de los paneles antiexplosión.
Los respiraderos de compensación de aire están diseñados para hacer frente a los cambios climáticos de temperatura sin dañar el contenedor. Si no se instalan, los pequeños cambios de temperatura podrían aumentar drásticamente la presión interna dentro del contenedor. Utilizando la ley de los gases ideales y suponiendo que el recipiente no estuviera purgado, podrían producirse los siguientes aumentos de presión:
Estos respiraderos no pueden eliminar la presión suficiente con la suficiente rapidez en un incendio porque los respiraderos sólo representan el 0,0079% de la superficie de la pared y el techo de un contenedor de transporte típico.
ESCENARIOS DE VENTILACIÓN
Para evitar la rotura de un contenedor de transporte y un incidente similar al de Enderby con combustibles similares, se realizaron cálculos de acuerdo con la norma NFPA 68-2012. La siguiente tabla muestra el área de venteo de ruptura requerida para varios combustibles para contenedores estándar de 12 m de longitud:
Estas áreas de ventilación son sólo a efectos comparativos, ya que el factor clave en el cálculo de la resistencia del contenedor es sólo un cálculo aproximado.
La conclusión clave es que incluso volúmenes muy pequeños no regulados de líquidos inflamables o gases inflamables en contenedores de transporte pueden provocar una explosión de baja energía y la rotura del contenedor de transporte.
CONCLUSIÓN – SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS
Para evitar lesiones al público y a los bomberos, tenemos que trabajar en:
- información sobre los riesgos de incendio del contenedor de transporte,
- Establecer normativas gubernamentales nacionales, provinciales y locales para el uso de contenedores marítimos como edificios y estructuras temporales,
- regular los materiales almacenados en contenedores de transporte,
- proporcionar información sobre cómo pueden modificarse los contenedores de transporte para hacerlos más seguros
- proporcionar procedimientos operativos que los bomberos puedan utilizar para hacer frente con seguridad a los incendios de contenedores marítimos