Laevakonteinerite tuleohutus ja vastupidavus

Laevakonteineri tuleohutus ja vastupidavus on huvitav teema, mis teavitab paljusid kliente, kes enamasti kaaluvad laevakonteinerit kui alternatiivi kodule, suvilale, müügikioskile jne.

Üldiselt on laevakonteiner valmistatud “laevakonteineriks” vastavalt mere-, rongi- ja veoautotranspordi eeskirjadele.

Tarnijatelt saadud teabe kohaselt ei ole merenduskonteinerite ISO-konteinereid käsitlevat dokumentatsiooni, mis käsitleks konkreetselt laevakonteinerite tuleohutust. Tehased või inspekteerimisfirmad ei ole selliseid dokumente välja andnud. Ja meile teadaolevalt ei ole seda merekonteinerite tuleohutuse dokumenti välja antud kui merekonteinerite standarddokumenti.

Eranditeks on ehituskohad, kontorikonteinerid, sanitaarkonteinerid jne. Siinkohal on eeskirjad siiski teistsugused ja nendel konteineritel peab olema nn vastavusdeklaratsioon. See ei kehti aga laevakonteinerite kohta.

Põhimõtteliselt võib seega öelda, et cortenterasest valmistatud laevakonteinerid on teatud tulekindlusega, sest erinevalt puidust on teras anorgaaniline materjal ja ise mittepõlev. Terasel on aga suur soojusjuhtivus ja terase sisemine struktuur muutub kuumuse mõjul, mis toob kaasa kandevõime ja elastsuse kadumise. Konkreetne tulekindlus sõltub siiski mitmest tegurist, sealhulgas konstruktsiooni tüübist, kasutatud materjalidest ja katte tüübist/tihedusest.

Keegi ei saa aru, et kui konteiner on oma spetsiifiliste omadustega suletud, nagu see on ehitatud transpordiks (st suletud uksed, aknad, tuulutusavad jne puuduvad), ja selle sees on tuleohtlik materjal, mis kuidagi süttib (nagu juhtus näiteks Enderby puhul), siis võib konteineri vastupidavus ja tugevus kui selline (kuigi tahtmatult) tekitada tulekahju korral kujuteldamatu probleemi. Suletud ja tugev tihendiga konteiner võrreldes puukuuriga käitub väga erinevalt, kui sees on piiratud tulekahju… ja see on peamine asi, millele mõelda.

Mõelge alati tuleohutusele!

See artikkel on kirjutatud üldsuse teavitamiseks.

Kuidas seletada mõistet “tulekindlus”?

Tulepüsivus on sarnane termin, mis sageli kirjeldab materjali võimet taluda kõrgeid temperatuure ilma sulamise või märkimisväärse kahjustuseta. Teraskonteinerid on selles mõttes tulekindlad, kuid mitte hävimatud.

Tulepüsivus tähendab konteineri üldist tulepüsivust, sealhulgas konstruktsiooni, materjali ja disaini. Kuigi merekonteinerid on tulekindlad, ei ole nad siiski täiesti tulekindlad ja neid võib kahjustada pikaajaline kokkupuude intensiivse kuumusega.

Laevakonteinerite tulekaitse ja turvalisus hõlmab meetmeid tulekahjuohu vähendamiseks ja selle leviku vältimiseks. Seda on võimalik saavutada mittesüttivate materjalide, konstruktsiooni, konteineri asukoha ja ohutusprotokollide abil.

Kogu käesolevas artiklis sisalduv teave on ainult teavitamise eesmärgil. Oleme teinud palju uurimistööd internetis, kust leidsime ka selle üsna huvitava artikli, vt allpool: www.fcabc.ca.

Kokkuvõtteks: see materjal ei ole mõeldud paanika tekitamiseks. See on informatiivne artikkel, mille eesmärk on tagada, et igaüks, kes kasutab konteinerit muul eesmärgil kui see, milleks see on eelkõige mõeldud, peaks alati mõtlema tuleohutusele. See tähendab, et ümberehituste jms puhul tuleb järgida sätteid ja eeskirju. Veenduge, et elektrijuhtmestik on kontrollitud, veenduge, et konteineris tehakse vajalikud muudatused (näiteks konstruktsiooni nõrgendamine – akende, uste, tuulutusavade jms lisamine) tulekahju korral sees ning ladustatavat materjali tuleb ladustada nii, nagu seda peaks ladustama.

Tuleohutust tuleb silmas pidada…

mis juhtus minevikus?

Enderby vabatahtliku tuletõrjeüksuse kapteni Daniel Botkini surm 2011. aastal, mis toimus teenistuses, oli tuletõrjujatele äratuskellaks laevakonteinerite tuleohu kohta.

Selle juhtumi puhul tehti kindlaks, et veokonteineri kokkupuude tulega ja väikese koguse tuleohtlike vedelike olemasolu põhjustas väikese kiirusega sisemise plahvatuse, mis lõhkus konteineri ukse. Üks neist ustest tabas seejärel tuletõrjekapten Botkinit, kes suri sündmuskohal.

2013. aasta aprillis plahvatas Saanichis laevakonteineris hoitav lekkiv grillipaak, hävitades kogu laevakonteineri. Selle sündmuse käigus kukkusid konteineri osad kuni 274 m kõrgusele ja seinad purunesid. Õnneks ei saanud selles sündmuses keegi tõsiselt vigastada.

Seetõttu on tuleohutus vajalik, et vältida sarnaseid vigastusi avalikkusele ja tuletõrjujatele:

– teavitada laevakonteinerite tuleohutusest tulenevatest ohtudest

– laevakonteinerite ohutu kasutamine ajutiste hoonete või alalise eluasemena

– reguleerivad laevakonteinerites ladustatud materjale

– anda teavet ja juhiseid selle kohta, kuidas laevakonteinereid saab muuta, et muuta need ohutumaks ja

– pakkuda menetlusi, mida tuletõrjeteenistus saab kasutada laevakonteinerite hoonete tulekahjude korral.

Selles artiklis antakse teavet ja soovitusi, kuidas parandada laevakonteinerite tuleohutust.

Üldine teave laevakonteinerite kohta

Laevadel, rongides ja veoautodel kasutatakse kaupade ja materjalide transportimiseks üle 16 miljoni laevakonteineri. Miljonid neist konteineritest jäävad igal aastal üle ja neid ehitatakse ümber hooneteks või ehitisteks, mida taaskasutatakse.

Need üleliigsed konteinerid on valmistatud teraskonstruktsioonist ja nende mõõtmed ulatuvad 1,5 m kuni 16 m (5 kuni 53 jalga). Konteinerid on standardselt 2,4 m (8 jalga) laiad ja 2,6 m (8,5 jalga) kõrged, ühel või mitmel küljel terasuksed.

Mõnede veokonteinerite ülemistes otstes on väikesed ventilatsiooniavad, mida nimetatakse ventilatsioonirestideks, et tasakaalustada õhurõhku, mis tuleneb välisõhu temperatuuri muutustest (±20 kuni 30⁰C).

Need ventilatsioonivõre on terasest seinas olevad avad, mis on kaetud metallist või plastist väliskattega. Sõltuvalt konteineri suurusest on 2, 4 või 6 komplekti selliseid võrega.

Standardkonteinerid on mõeldud 6 kuni 9 konteineri kõrgusele virnastamiseks ja 32 205 kg kaalule. Külgseinad on konstrueeritud nii, et need taluvad kuni 60% lubatud koormusest. Esisein ja uks peavad vastu pidama 40 % lubatud koormusest.

Selle tulemusena võivad need mahutid lubada siserõhu tõusu kuni katastroofilise rikke tekkimiseni.

Laevakonteinerite omadused, mis muudavad need varguskindlaks ja konstruktsiooniliselt tugevaks, muudavad need ka tuleohutusriskiks, kui neid ei reguleerita, nõrgestata ja tulekahju korral ettevaatlikult läheneda.

Enderby Lodd’i sündmuste kokkuvõte

29. detsembril 2011 kell 3:51 öösel teatati hädaabinumbrile tulekahjust Enderby BC-s asuvas puitehitises.

Kell 04:01 saabus sündmuskohale esimene tuletõrjeauto ja 15 tuletõrjujat (sealhulgas tuletõrjeülema asetäitja ja 4 tuletõrjekaptenit) koos kahe pumba ja päästeautoga. Tulekahju sai ilmselt alguse moodulhaagisest ja levis suurde tootmishoonesse. Hoonesse, kus palkkonstruktsioone monteeriti.

Tootmishoone tulekahju avastas 2,4 m laiuse, 2,6 m kõrge ja 12 m pikkuse laevakonteineri, mis asus tootmishoone katusega laienduse all, mis asus umbes 2 m kaugusel tootmishoonest. Tulekahju ajal tekkis mitu korda suitsu tasandusaukudest ja ülekuumenenud uksetihenditest. Konteinerile või selle pinnale suunati vett.

Umbes kell 5.05 hommikul ronis tuletõrjekapten konteineri katusele, et kustutada tulekahju tootmishoones. Kuigi kapten oli konteineri peal, ei olnud see kuum.

Juhtumikorraldaja tundis muret tootmishoone võimaliku struktuuririkke pärast ja tõmbas tuletõrjujad konstruktsioonist ja laevakonteinerist eemale. Operatsioon liikus kustutusfaasi.

Teadmatus põhjustas saatusliku vea

Kell 05:15 plahvatas laevakonteiner ja:

• üks laevakonteineri külgedest piki katusejoont on kogu pikkuses rebenenud.
• katus mööda tootmishoonet oli ülespoole painutatud
• konteineri seinad ja otsad olid väljapoole painutatud
• mõlemad 113 kg kaaluvad metallist uksed lõhuti ära

Üks uks tabas tulekapten Botkinit ja maandus 41 meetrit konteinerist edelas. Teine uks leiti konteinerist 54 meetrit loodes. Tuletõrjekapten Botkin suri sündmuskohal.

Tuleohutuse järgimine on oluline!

Erinevate uurimisaruannete kohaselt põhjustasid plahvatuse 1/2 kuni 1,5 liitrit bensiini/õli kahest mootorsaest ja 1/2 liitrit metüülhüdraati. Tunnistajad väitsid, et tulekahju jõudis laevakonteinerisse 45-55 minutit enne plahvatust. Üks tuletõrjujatest oli 10 minutit enne plahvatust laevakonteineri katusel, suunates voolikut tootmishoone tulekahjule. Sel ajal ei leidnud tuletõrjuja teraskonstruktsiooni ülemist osa soojana.

Ohuteadlikkus ja eeskirjad – tuleohutus

Laevakonteinereid ei peeta ohutusriskiks, kui neid kasutatakse mitmesuguste kaupade ja materjalide, sealhulgas ohtlike kaupade veoks maanteedel, raudteel ja laevadel. Kui neid kasutatakse hoonetena või konstruktsioonidena, ei seostata neid tuleohutusriskiga. Enderby ja Saanichi juhtum on siiski kaks näidet tuleohutusriskist, mida nad võivad tekitada.

Näiteid riskidest võib leida, kui laevakonteinerid on kasutusel:

• ilutulestiku ladustamine,
• tuleohtlike gaaside ja vedelike ladustamine ehitusplatsidel,
• ehitusplatsidel asuvate esmaabihoonetena (koos antiseptilise alkoholi või hapnikuballoonidega),
• kasutada ehituskontorina,
• mida kasutavad harrastajad jahimoona ümberlaadimiseks,
• kasutamine elektriruumidena või elektrikappidena ehitusplatsidel (millega kaasneb elektrivalguse oht),
• Kasutamisvõimalusi piirab ainult kasutaja kujutlusvõime…

Peamine põhjus, miks laevakonteinereid kasutatakse ajutiste või alaliste ehitistena, on nende madal ostuhind. Nad ei vaja kokkupanekut, on ilmastikukindlad, konstruktsioonilt kindlad, suletud konteinerid ja varguskindlad.

Neid konteinereid ei käsitleta samuti hoonete või rajatistena ning seetõttu ei vasta need ehitus- ja tuletõrjeloa nõuetele. Mitmed USA osariigid ja linnad on kehtestanud planeerimis- või ehitusseadustikud, mis reguleerivad nende konteinerite kasutamist.

Laevakonteinerite tuleohutuse reguleerimiseks peaks iga riik kehtestama konkreetsed õiguslikud menetlused ja meetmed. Seda selleks, et vältida sarnaseid, sageli teadmatusest tingitud õnnetusi.

Ennetamine – Kuidas vältida sarnaseid sündmusi, mis juhtusid…

Laevapõlengu mõju leevendamise ja konteinerite tuleohutuse tagamise strateegiate põhielemendid on järgmised:

REGULEERIMINE JA ASJAKOHANE KASUTAMINE

Nagu eespool mainitud, on väga oluline reguleerida, milleks laevakonteinereid kasutatakse, millist sisu võib laevakonteinerites ohutult ladustada ja kas laevakonteinerid kujutavad endast või võivad põhjustada tulekahjuohtu kriitilistele ehitistele või juurdepääsupunktidele kohapeal.

KONSTRUKTSIOONI NÕRGENDAMINE TULEOHUTUSE TAGAMISEKS

Nõrgendage veokonteinerid, et vältida konteinerite kõrget rõhku, mis ületab konteinerite purunemistugevust. Tänapäeva standardsed laevakonteinerid on väga tugeva konstruktsiooniga, et nad peaksid vastu laevadel, veoautodel ja rongidel virnastamisel, väänamisel ja langetamisel tekkivatele koormustele ja jõududele.

Need konteinerid on samuti tugevalt konstrueeritud, et vältida nende sisu vargust. Konteinereid saab nõrgestada, paigaldades löökpaneelid, mis võivad ületada 25% seinapinnast, asendades otsauksed kergseinadega, paigaldades külgedele tavalised uksed ja aknad… Konteineri nõrgestamise ulatus sõltub alati konteineri konkreetsest kasutusest. Kui konteinerites tuleb ladustada ohtlikke kaupu, tuleb spetsiaalsed kergenduspaneelid määrata spetsiaalse inseneri poolt. Väikeste ülemiste ja alumiste ventilatsiooniavade abil saab konteinereid madalal tasandil mõnevõrra nõrgestada ja tagada konteineri ventilatsioon.

LAEVAKONTEINERI VENTILATSIOON

Üks Enderby juhtumi põhiküsimusi oli vihjete puudumine selle kohta, mis toimus laevakonteineris. Tuletõrjujad ei olnud täielikult teadlikud sellest, et laevakonteineris sees oli üha suuremad ruumid. Konteineri ülemise ja alumise tasandi avade kinnitamine konteineri vastandlikes otstes oleks võinud näidata, et konteinerist surutakse suitsu välja ja et konteineri sees tekivad ohtlikud tingimused. See teave oleks võinud võimaldada neil muuta taktikat.

TULETURVALISUS

Tuletõrjeüksused peaksid kaaluma standardse töökorra kehtestamist, mis käsitleb sündmuse suuruse määramist, kuum- ja välistatud tsooni ning tulekahjurünnaku planeerimist. Järgnevates artiklites esitame merekonteinerite tulekahjude tüüpilise standardse töökorra raamistiku.

Seotud artiklid, mida me teile seoses selle teemaga ette valmistame: Kuidas tulla toime laevakonteinerite tulekahjuga, Laevakonteinerite laohoonetena kasutamise miinimumnõuded.

Enderby sündmuste analüüs

WorksafeBC ja tuleohutusameti aruannetes tuvastati konkreetsed kütused, mis võisid olla seotud Enderby intsidendiga, kuid oli raske kindlaks teha süütamisstsenaariumi. NFPA konsultant aitas järeldada, et toimus “väikese mahuga detonatsioon”.

OLUKORRA UURING

Olemas on mõningane teave kaupade ja materjalide veoks kasutatavate veokonteinerite ISO projekteerimisstandardite kohta. Need standardid muutuvad vastavalt konteinerite kasutustingimustele. Vanematel konteineritel oli õhu kompenseerimiseks vähem ventilatsiooniavasid võrreldes uuemate konteineritega ja ka laevakonteinerite suuruste valik on suurenenud.

Ainus dokument, mis on leitud laevakonteinerite tulekatsete kohta, on USA rannavalve 1977. aasta aruanne “Intermodaalsete laevakonteinerite tuleohutus”. Selles katsetuses uuriti konteineri tulekahjude ja kokkupuutepõlengute mõju, mis mõjutasid laevakonteinereid. Sisekatsetused hõlmasid puust hälli tulekahju konteineri sees, mis oli söestunud või tarbinud sisemise hapniku enne, kui kogu puit oli jõudnud ära kuluda.

Õhukompenseerivad ventilatsiooniavad ei mõjutanud katsetulemusi. Teistes kokkupuutekatsetes kasutati 65𝑚2 tulekahju lekkinud JP5-ga, mis eksponeeris üksikuid ja virnastatud mahuteid. Need katsed näitasid, et sisetemperatuur saavutas 230 °C 4-9 minutiga. Järeldus oli, et 5 minuti jooksul oli võimalik A-klassi materjalide “süttimine või söestumine”.

KÜTUSED

Üldiselt jõuti järeldusele, et tegemist oli 500 milliliitri metüülhüdraadi (metanooli) või umbes ühe liitri bensiiniga või mõlema kütuse kombinatsiooniga. Järgnevates tabelites on esitatud mõned andmed metanooli ja bensiini ning võrdluseks propaani ja vesiniku omaduste kohta:

Mõned olulised andmed sellest tabelist on, et kuumutamisel võib metanooliaurud tõusta ja bensiiniaurud jäävad madalaks, metanooli isesüttimistemperatuur (AIT) on oluliselt kõrgem kui bensiinil. Süttimisvahemikud on lähedased ja bensiini põlemisenergia on oluliselt suurem kui metanooli oma.

Ka temperatuur laevakonteineri laes on kõrgem kui põrandal, mille tulemuseks on madalam minimaalne süttimisenergia. Näiteks etanooli minimaalne süttimisenergia (MIE) 250 °C juures on 0,40 mJ, kuid 100 °C juures on MIE 0,21 mJ.

SÜÜTEALLIKAD

Süüteallikat on kõige raskem kindlaks teha. Kuigi oli teavet, et laevakonteinerite hoone tootmiskülg puutus kokku otsese leegiga, mis oleks võinud kuumutada terase üle kütuste süttimistemperatuuri, oli üks tuletõrjevahi komandör 10 minutit enne plahvatust laevakonteineri katusel ja väitis, et katus ei olnud kuum. Oluline temperatuurinäitaja aruandes on see, et laevakonteinerite tootmishoone külgseinal rippus kaks mootorsaagi ja et plastist gaasimahutid olid sulanud. Kettsae tootja teatas WorksafeBC-le, et kettsae plasti sulamistemperatuur oli umbes 200 °C. See tähendaks, et välja voolanud või keenud bensiini temperatuur oli vähemalt 200°C ja bensiini AIT on 232°C.

USA rannavalve poolt läbiviidud kokkupuutekatsed näitasid, et konteineri lae temperatuur 2 m kõrgusel oli umbes 360 °C 6 minuti jooksul pärast katsetulekahju algust. Tunnistajad väitsid, et leegid piitsutasid konteineri küljes 45-55 minutit. Seega võis tulekatsete põhjal järeldada, et temperatuur piirkonnas, kus paiknesid mootorsaed (ja kust kadus bensiini), võis olla vähemalt 200 °C või oluliselt kõrgem. Seejärel võis oletada, et see ala konteineri sees kuumutati kiirguse, juhtivuse ja konvektsiooni abil temperatuurini, mis oli kõrgem kui bensiini ja tõenäoliselt metanooli isesüttimistemperatuur.

KONTEINERI OMADUSED

USA rannavalve tulekatsed annavad mõningast põhiteavet laevakonteinerite tulekahjude omaduste kohta, kuid need ei anna olulist teavet tugevuse ja ventilatsiooni kohta. Seinte tugevuse konservatiivne hinnang tehti avaldatud seina koormust käsitleva teabe põhjal ning nende arvutuste põhjal määrati, et seinte voolavuspiir on 7,0 kPa (1,0 psi) ja purunemiskindlus 8,4 kPa (1,22 psi). See väärtus on madalam kui ligikaudne hinnang, kuid on kasulik plahvatusevastaste paneelide pindala määramiseks.

Õhukompensatsiooniavad on konstrueeritud nii, et nad suudavad toime tulla klimaatiliste temperatuurimuutustega ilma konteinerit kahjustamata. Kui neid ei ole paigaldatud, võivad väikesed temperatuurimuutused suurendada järsult konteineri siserõhku. Ideaalse gaasiseaduse alusel ja eeldusel, et mahuti ei ole ventileeritud, võib tekkida järgmine rõhu tõus:

Need ventilatsiooniavad ei suuda tulekahju korral piisavalt kiiresti piisavat rõhku eemaldada, sest ventilatsiooniavad moodustavad vaid 0,0079% tüüpilise laevakonteineri seina- ja katusepinnast.

VENTILATSIOONISTSENAARIUMID

Et vältida laevakonteinerite purunemist ja Enderbyga sarnaste kütustega sarnast intsidenti, tehti arvutused vastavalt NFPA 68-2012 standardile. Järgnevas tabelis on näidatud erinevate kütuste jaoks nõutav lõhkemisõhu pindala 12 m pikkuste standardkonteinerite puhul:

Need ventilatsioonipinnad on ainult võrdluseks, kuna konteineri tugevuse arvutamise põhitegur on ainult ligikaudne arvutus.

Peamine järeldus on, et isegi väga väikesed reguleerimata kogused tuleohtlikke vedelikke või tuleohtlikke gaase laevakonteinerites võivad põhjustada väikese energiaga plahvatuse ja laevakonteineri purunemise.

JÄRELDUS – TULEOHUTUS

Selleks, et vältida vigastusi avalikkusele ja tuletõrjujatele, peame töötama järgmistel teemadel:

• teave veokonteineri tuleohutusriskide kohta,
• Kehtestada riiklikud, maakondlikud ja kohalikud eeskirjad laevakonteinerite kasutamiseks ajutiste hoonete ja ehitistena,
• reguleerida veokonteinerites ladustatud materjale,
• anda teavet selle kohta, kuidas laevakonteinereid saab muuta, et muuta need ohutumaks.
• pakkuda operatiivmenetlusi, mida tuletõrjujad saavad kasutada laevakonteinerite tulekahjude ohutuks lahendamiseks.