Sécurité incendie et résistance des conteneurs maritimes

La sécurité incendie et la durabilité d’un conteneur maritime est un sujet intéressant qui informe de nombreux clients qui considèrent un conteneur maritime comme une alternative à une maison, un chalet, un stand de vente, etc.

En règle générale, un conteneur d’expédition est conçu comme un « conteneur d’expédition » conformément aux règles applicables au transport maritime, ferroviaire et routier.

Selon les informations fournies par les fournisseurs, il n’existe pas de documentation pour les conteneurs maritimes ISO traitant spécifiquement de la sécurité incendie du conteneur d’expédition. Aucun document de ce type n’a été publié par les usines ou les sociétés d’inspection. Et pour autant que nous le sachions, ce document sur la sécurité incendie des conteneurs d’expédition n’est pas publié en tant que document standard pour les conteneurs d’expédition.

Les exceptions sont les cellules de construction, les conteneurs de bureau, les conteneurs sanitaires, etc. Dans ce cas, les règles sont différentes et ces conteneurs doivent être munis d’une « déclaration de conformité ». Cette règle ne s’applique toutefois pas aux conteneurs d’expédition.

En principe, on peut donc dire que les conteneurs maritimes en acier corten ont une certaine résistance au feu, car l’acier, contrairement au bois, est un matériau inorganique et est lui-même ininflammable. Cependant, l’acier a une conductivité thermique élevée et la structure interne de l’acier se modifie sous l’effet de la chaleur, ce qui entraîne une perte de capacité de charge et d’élasticité. La résistance spécifique au feu dépend toutefois de divers facteurs, notamment du type de construction, des matériaux utilisés et du type/de la densité du revêtement.

Ce que personne ne réalise, c’est que si un conteneur avec ses caractéristiques spécifiques est fermé comme il est construit pour le transport (c’est-à-dire avec des portes scellées, sans fenêtres, évents, etc.) et qu’il y a des matériaux inflammables à l’intérieur qui s’enflamment d’une manière ou d’une autre (comme cela s’est produit par exemple à Enderby), alors la résistance et la force du conteneur en tant que tel peuvent (bien qu’involontairement) créer un problème inimaginable dans l’éventualité d’un incendie. Un conteneur fermé et solide se comportera très différemment d’une cabane en bois en cas d’incendie circonscrit à l’intérieur… et c’est là le principal point à prendre en considération.

Pensez toujours à la sécurité incendie !

Cet article est rédigé pour informer le grand public.

Comment expliquer le terme « Résistance au feu » ?

La résistance au feu est un terme similaire qui décrit souvent la capacité d’un matériau à résister à des températures élevées sans fondre ni subir de dommages importants. Les conteneurs en acier sont résistants au feu dans ce sens, mais ne sont pas indestructibles.

La résistance au feu fait référence à la capacité globale d’un conteneur à résister au feu, y compris la construction, les matériaux et la conception. Bien que les conteneurs maritimes soient résistants, ils ne sont pas complètement à l’épreuve du feu et peuvent être endommagés par une exposition prolongée à une chaleur intense.

La protection contre l’incendie et la sécurité des conteneurs d’expédition comprennent des mesures visant à minimiser le risque d’incendie et à empêcher sa propagation. Ces mesures peuvent être prises grâce à l’utilisation de matériaux non combustibles, à la construction, à l’emplacement du conteneur et aux protocoles de sécurité.

Toutes les informations contenues dans cet article sont données à titre indicatif. Nous avons effectué de nombreuses recherches sur l’internet, où nous avons également trouvé cet article plutôt intéressant, voir ci-dessous : Fire Chiefs’ Association of BC | www.fcabc.ca

En conclusion, cet article n’a pas pour but de semer la panique. Il s’agit d’un article informatif destiné à faire en sorte que toute personne utilisant un conteneur à d’autres fins que celles auxquelles il est destiné en premier lieu devrait toujours penser à la sécurité incendie. Cela signifie qu’il faut respecter les dispositions et réglementations en cas de transformation, etc. Veillez à ce que le câblage électrique soit vérifié, veillez à ce que les modifications nécessaires soient apportées au conteneur (par exemple, en affaiblissant la structure – ajout de fenêtres, de portes, d’évents, etc.) en cas d’incendie à l’intérieur, et stockez le matériel entreposé comme il doit l’être.

La sécurité incendie doit être gardée à l’esprit…

que s’est-il passé dans le passé ?

Le décès du capitaine Daniel Botkin du service des pompiers volontaires d’Enderby en 2011, survenu dans l’exercice de ses fonctions, a alerté les pompiers sur les risques d’incendie liés aux conteneurs d’expédition.

Dans cet incident, il a été déterminé que l’exposition du conteneur d’expédition au feu et la présence d’un petit volume de liquides inflammables ont conduit à une explosion interne à faible vitesse qui a soufflé la porte du conteneur. L’une de ces portes a ensuite heurté le capitaine des pompiers Botkin, qui est décédé sur place.

En avril 2013, un réservoir de grill qui fuyait et qui était entreposé dans un conteneur maritime a explosé à Saanich, détruisant l’ensemble du conteneur maritime. Des parties du conteneur sont tombées d’une hauteur de 274 m et les parois ont été aplaties. Heureusement, personne n’a été gravement blessé.

Par conséquent, pour éviter que le public et les pompiers ne subissent des blessures similaires, la sécurité incendie s’impose :

– informer sur les risques d’incendie des conteneurs d’expédition

– l’utilisation sûre des conteneurs d’expédition en tant que bâtiments temporaires ou logements permanents

– réglementer les matériaux stockés dans des conteneurs d’expédition

– fournir des informations et des conseils sur la manière dont les conteneurs d’expédition peuvent être modifiés pour les rendre plus sûrs, et

– fournir des procédures que les services d’incendie peuvent utiliser pour lutter contre les incendies dans les bâtiments de conteneurs d’expédition

Cet article fournit des informations et des recommandations sur la manière d’améliorer la sécurité incendie des conteneurs d’expédition.

Informations générales sur les conteneurs d’expédition

Plus de 16 millions de conteneurs maritimes sont utilisés pour transporter des marchandises et des matériaux sur des bateaux, des trains et des camions. Des millions de ces conteneurs deviennent excédentaires chaque année et sont transformés en bâtiments ou en structures pour être réutilisés.

Ces conteneurs excédentaires sont fabriqués en acier et leur taille varie de 1,5 m à 16 m (5 à 53 pieds de long). Les conteneurs ont une largeur standard de 2,4 m (8 pieds) et une hauteur de 2,6 m (8,5 pieds) avec des portes en acier sur un ou plusieurs côtés.

Certains conteneurs d’expédition sont dotés de petites ouvertures aux extrémités supérieures, appelées grilles d’aération, afin d’équilibrer la pression de l’air en fonction des changements de température ambiante (±20 à 30⁰C).

Ces grilles de ventilation sont des ouvertures pratiquées dans la paroi en acier et sont recouvertes d’un revêtement extérieur en métal ou en plastique. Les grilles sont composées de 2, 4 ou 6 jeux de grilles en fonction de la taille du conteneur.

Les conteneurs standard sont conçus pour être empilés sur une hauteur de 6 à 9 conteneurs et pour supporter un poids de 32 205 kg. Les parois latérales sont conçues pour résister à des charges coulissantes allant jusqu’à 60 % de la charge autorisée. La paroi frontale et la porte sont conçues pour résister à 40 % de la charge autorisée.

Par conséquent, ces conteneurs sont capables de laisser s’accumuler la pression interne jusqu’au point de défaillance catastrophique.

Les caractéristiques des conteneurs d’expédition qui les rendent inviolables et structurellement solides les rendent également dangereux pour la sécurité incendie, à moins qu’ils ne soient réglementés, affaiblis et approchés avec précaution en cas d’incendie.

Résumé des événements à Enderby Lodd

Le 29 décembre 2011 à 3h51, un incendie a été signalé au 911 dans un bâtiment de construction en bois à Enderby (Colombie-Britannique).

À 4 h 01, le premier camion de pompiers et 15 pompiers (dont le chef adjoint des pompiers et 4 capitaines des pompiers) sont arrivés sur les lieux, accompagnés de deux pompes et d’un camion de sauvetage. Le feu a apparemment pris naissance dans une remorque modulaire et s’est propagé à un grand hall de fabrication. Le bâtiment où les structures en bois étaient assemblées.

L’incendie dans le bâtiment de production a révélé la présence d’un conteneur maritime de 2,4 m de large, 2,6 m de haut et 12 m de long sous une extension couverte du bâtiment de production, située à environ 2 m de ce dernier. Au cours de l’incendie, de la fumée s’est dégagée à plusieurs reprises des trous de nivellement et des joints de porte surchauffés. De l’eau a été dirigée sur le conteneur ou sa surface.

Vers 5h05, un capitaine des pompiers monte sur le toit du conteneur pour éteindre un incendie dans le bâtiment de fabrication. Alors que le capitaine se trouvait sur le toit du conteneur, celui-ci n’était pas chaud.

Le commandant de l’intervention s’inquiète d’une possible défaillance structurelle du bâtiment de production et éloigne les pompiers de la structure et du conteneur d’expédition. L’opération est passée à la phase d’extinction.

L’ignorance est à l’origine d’une erreur fatale

À 5h15, un conteneur d’expédition a explosé et :

• l‘un des côtés du conteneur d’expédition situé le long de la ligne de toit est déchiré sur toute sa longueur
• le toit du bâtiment de production a été plié vers le haut
• les parois et les extrémités du conteneur ont été pliées vers l’extérieur
• les deux portes métalliques pesant 113 kg ont été arrachées à l’explosif

L’une des portes a touché le capitaine Botkin et a atterri à 41 mètres au sud-ouest du conteneur. L’autre porte a été retrouvée à 54 mètres au nord-ouest du conteneur. Le capitaine Botkin est décédé sur place.

Le respect de la sécurité incendie est essentiel !

Divers rapports d’enquête indiquent que l’explosion a été causée par 1/2 litre à 1,5 litre d’essence/huile provenant de deux tronçonneuses et 1/2 litre d’hydrate de méthyle. Des témoins ont déclaré que l’incendie avait touché le conteneur d’expédition 45 à 55 minutes avant l’explosion. L’un des chefs des pompiers se trouvait sur le toit du conteneur d’expédition 10 minutes avant l’explosion et dirigeait un tuyau vers l’incendie du bâtiment de fabrication. À ce moment-là, le capitaine des pompiers n’a pas trouvé le sommet de la structure en acier chaud.

Sensibilisation aux dangers et réglementation – Sécurité incendie

Les conteneurs d’expédition ne sont pas considérés comme un risque pour la sécurité lorsqu’ils sont utilisés pour transporter divers biens et matériaux, y compris des marchandises dangereuses sur les routes, les chemins de fer et les navires. S’ils sont utilisés comme bâtiments ou structures, nous ne les associons pas à un risque de sécurité incendie. Cependant, les incidents d’Enderby et de Saanich sont deux exemples du risque d’incendie qu’ils peuvent créer.

Des exemples de risques peuvent être trouvés lorsque des conteneurs d’expédition sont utilisés :

• stockage des feux d’artifice,
• le stockage de gaz et de liquides inflammables sur les chantiers de construction,
• comme bâtiments de premiers secours sur les chantiers (avec des réserves d’alcool antiseptique ou des bouteilles d’oxygène),
• comme bureau de construction,
• utilisé par les amateurs pour recharger les munitions de chasse,
• l’utilisation de locaux ou d’armoires électriques sur les chantiers de construction (avec le risque d’éclair d’arc électrique que cela implique),
• Les possibilités d’utilisation ne sont limitées que par l’imagination de l’utilisateur…

La principale raison pour laquelle les conteneurs d’expédition sont utilisés comme structures temporaires ou permanentes est leur faible prix d’achat. Ils ne nécessitent pas d’assemblage, résistent aux intempéries, ont une structure solide, sont des conteneurs fermés et sont protégés contre le vol.

Ces conteneurs ne sont pas non plus considérés comme des bâtiments ou des structures et ne répondent donc pas aux exigences en matière de permis de construire et de permis d’incendie. Un certain nombre d’États et de villes aux États-Unis ont établi des codes de planification ou de construction qui réglementent l’utilisation de ces conteneurs.

Afin de réglementer la sécurité incendie des conteneurs d’expédition, des procédures et des mesures juridiques spécifiques doivent être mises en place par chaque État. Ceci afin d’éviter des incidents similaires, souvent dus à l’ignorance.

Prévention – Comment éviter que des événements similaires ne se produisent…

Les éléments clés des stratégies visant à atténuer les effets de l’incendie sur les navires et à assurer la sécurité incendie dans les conteneurs sont les suivants :

RÉGLEMENTATION ET UTILISATION APPROPRIÉE

Comme indiqué ci-dessus, il est essentiel de réglementer l’utilisation des conteneurs d’expédition, le contenu qui peut être stocké en toute sécurité dans les conteneurs d’expédition et le risque potentiel d’incendie que les conteneurs d’expédition posent ou peuvent créer pour les structures critiques ou les points d’accès sur le site.

L’AFFAIBLISSEMENT DE LA STRUCTURE DE LA SÉCURITÉ INCENDIE

Affaiblir les conteneurs d’expédition afin d’éviter les pressions élevées dans les conteneurs qui dépasseraient la résistance à l’éclatement des conteneurs. Les conteneurs d’expédition standard d’aujourd’hui sont de construction très solide pour résister aux charges et aux forces d’empilage, de torsion et de chute sur les navires, les camions et les trains.

Ces conteneurs sont également construits de manière solide afin d’éviter le vol de leur contenu. Les conteneurs peuvent être affaiblis par l’installation de panneaux d’explosion pouvant dépasser 25 % de la surface de la paroi, le remplacement des portes d’extrémité par des parois légères, l’installation de portes et de fenêtres conventionnelles sur les côtés… La mesure dans laquelle un conteneur doit être affaibli dépend toujours de l’utilisation spécifique du conteneur. Si des marchandises dangereuses doivent être stockées dans des conteneurs, des panneaux d’allègement spécialement conçus doivent être spécifiés par un ingénieur spécialisé. De petites ouvertures d’aération supérieures et inférieures peuvent être utilisées pour affaiblir les conteneurs au niveau inférieur et assurer la ventilation du conteneur.

VENTILATION DU CONTENEUR D’EXPÉDITION

Le manque d’indices sur ce qui se passait dans le conteneur d’expédition a été l’un des principaux problèmes de l’incident d’Enderby. Les pompiers n’étaient pas pleinement conscients que l’intérieur du conteneur d’expédition s’agrandissait. La sécurisation des ouvertures des niveaux supérieur et inférieur aux extrémités opposées du conteneur aurait pu montrer que de la fumée s’échappait du conteneur et que des conditions dangereuses se développaient à l’intérieur du conteneur. Cette information aurait pu leur permettre de changer de tactique.

SÉCURITÉ INCENDIE

Les services d’incendie devraient envisager d’établir des procédures opérationnelles normalisées portant sur le dimensionnement de l’incident, les zones chaudes et les zones d’exclusion, ainsi que sur la planification de l’attaque du feu. Dans les articles suivants, nous fournirons un cadre pour une procédure opérationnelle standard typique pour les incendies de conteneurs maritimes.

Articles connexes que nous préparons pour vous en rapport avec ce sujet : Comment faire face à un incendie de conteneur maritime, Normes minimales pour l’utilisation de conteneurs maritimes comme bâtiments de stockage

Analyse des événements à Enderby

Les rapports de WorksafeBC et du bureau du commissaire aux incendies ont identifié des combustibles spécifiques susceptibles d’avoir été impliqués dans l’incident d’Enderby, mais ont eu du mal à identifier le scénario d’allumage. Le consultant de la NFPA a aidé à conclure qu’une « détonation de faible volume » s’était produite.

ENQUÊTE DE SITUATION

Certaines informations sont disponibles sur les normes de conception ISO pour les conteneurs d’expédition utilisés à l’origine pour le transport de marchandises et de matériaux. Ces normes évoluent en fonction des conditions d’exploitation des conteneurs. Les anciens conteneurs avaient moins d’ouvertures de ventilation pour compenser l’air par rapport aux conteneurs plus récents et la gamme de tailles des conteneurs d’expédition s’est également élargie.

Le seul document qui ait été trouvé sur les essais d’incendie des conteneurs d’expédition est un rapport de 1977 des garde-côtes américains, intitulé « Fire Performance of Intermodal Shipping Containers » (Performance en matière d’incendie des conteneurs d’expédition intermodaux). Ce rapport examine les effets des incendies de conteneurs et des incendies d’exposition qui affectent les conteneurs d’expédition. L’essai interne portait sur un feu de berceau en bois à l’intérieur d’un conteneur qui avait carbonisé ou consommé l’oxygène interne avant que tout le bois n’ait pu être consumé.

Les évents de compensation d’air n’ont eu aucun effet sur les résultats des tests. Les seconds essais d’exposition ont porté sur 65𝑚2 feux de JP5 déversé, exposant des conteneurs individuels et empilés. Ces essais ont montré que les températures internes atteignaient 230°C en 4 à 9 minutes. La conclusion était qu’il y avait une possibilité « d’inflammation ou de carbonisation » des matériaux de classe A dans les 5 minutes.

CARBURANTS

On a généralement conclu qu’il s’agissait de 500 millilitres d’hydrate de méthyle (méthanol) ou d’environ un litre d’essence, ou d’une combinaison des deux carburants. Les tableaux suivants fournissent des informations sur les propriétés du méthanol et de l’essence et, à titre de comparaison, sur celles du propane et de l’hydrogène :

Certaines informations clés de ce tableau sont que, lorsqu’elles sont chauffées, les vapeurs de méthanol peuvent augmenter et les vapeurs d’essence restent faibles, la température d’auto-inflammation (TAI) du méthanol est significativement plus élevée que celle de l’essence. Les plages d’inflammabilité sont proches et l’énergie de combustion de l’essence est nettement supérieure à celle du méthanol.

La température au plafond du conteneur d’expédition sera également plus élevée qu’au sol, ce qui se traduira par une énergie minimale d’inflammation plus faible. Par exemple, l’énergie minimale d’inflammation (EMI) de l’éthanol à 250°C est de 0,40 mJ, alors qu’elle est de 0,21 mJ à 100°C.

SOURCES D’INFLAMMATION

La source d’inflammation est la plus difficile à déterminer. Bien que des informations indiquent que le côté production du bâtiment des conteneurs d’expédition a été exposé à une flamme directe qui aurait pu chauffer l’acier au-dessus de la température d’inflammation des combustibles, l’un des commandants de la garde incendie se trouvait sur le toit du conteneur d’expédition 10 minutes avant l’explosion et a déclaré que le toit n’était pas chaud. Un indicateur de température clé dans le rapport est que deux tronçonneuses étaient accrochées au mur latéral du bâtiment de fabrication des conteneurs d’expédition et que les réservoirs de gaz en plastique avaient fondu. Le fabricant de tronçonneuses a informé WorksafeBC que la température de fusion du plastique des tronçonneuses était d’environ 200°C. Cela signifie que l’essence déversée ou bouillie a été exposée à une température d’au moins 200°C, alors que la température de fusion de l’essence est de 232°C.

Les tests d’exposition effectués par les garde-côtes américains ont montré que la température du plafond du conteneur à 2 m était d’environ 360°C dans les 6 minutes qui ont suivi le début de l’incendie d’essai. Des témoins ont déclaré que les flammes ont fouetté le côté du conteneur pendant 45 à 55 minutes. Ainsi, sur la base des essais d’incendie, il a été possible de conclure que la température dans la zone où se trouvaient les tronçonneuses (et d’où s’échappait l’essence) pouvait être d’au moins 200°C, voire nettement plus élevée. On peut donc supposer que cette zone à l’intérieur du conteneur a été chauffée par rayonnement, conduction et convection à une température supérieure à la température d’auto-inflammation de l’essence et peut-être du méthanol.

CARACTÉRISTIQUES DU CONTENEUR

Les essais d’incendie des garde-côtes américains fournissent quelques informations de base sur les caractéristiques des incendies de conteneurs d’expédition, mais pas d’informations substantielles sur la résistance et la ventilation. Une estimation prudente de la résistance des parois a été réalisée sur la base des informations publiées sur la charge des parois, et ces calculs ont permis de déterminer que la limite d’élasticité des parois serait de 7,0 kPa (1,0 psi) et la résistance à l’éclatement de 8,4 kPa (1,22 psi). Cette valeur est inférieure à l’estimation approximative, mais elle est utile pour déterminer la surface des panneaux anti-explosion.

Les évents de compensation d’air sont conçus pour faire face aux changements de température climatique sans endommager le conteneur. S’ils ne sont pas installés, de petites variations de température peuvent augmenter considérablement la pression interne à l’intérieur du conteneur. En utilisant la loi des gaz idéaux et en supposant que le conteneur n’est pas ventilé, les augmentations de pression suivantes pourraient se produire :

Ces évents ne peuvent pas évacuer la pression suffisamment rapidement en cas d’incendie, car ils ne représentent que 0,0079 % de la surface des parois et du toit d’un conteneur d’expédition typique.

SCÉNARIOS DE MISE À L’AIR LIBRE

Afin d’éviter une rupture de conteneur et un incident similaire à Enderby avec des carburants similaires, des calculs ont été effectués conformément à la norme NFPA 68-2012. Le tableau suivant indique la zone d’évent d’éclatement requise pour différents carburants dans des conteneurs standard de 12 m de long :

Ces surfaces d’aération ne sont données qu’à titre de comparaison, car le facteur clé du calcul de la résistance des conteneurs n’est qu’un calcul approximatif.

La principale conclusion est que même de très petits volumes non réglementés de liquides ou de gaz inflammables dans des conteneurs d’expédition peuvent provoquer une explosion de faible énergie et la rupture du conteneur d’expédition.

CONCLUSION – SÉCURITÉ INCENDIE

Pour prévenir les blessures du public et des pompiers, nous devons travailler sur les points suivants :

• des informations sur les risques d’incendie liés au conteneur d’expédition,
• Établir des réglementations nationales, provinciales et locales pour l’utilisation des conteneurs d’expédition en tant que bâtiments et structures temporaires,
• réglementer les matériaux stockés dans des conteneurs d’expédition,
• fournir des informations sur la manière dont les conteneurs d’expédition peuvent être modifiés pour les rendre plus sûrs
• fournir des procédures opérationnelles que les pompiers peuvent utiliser pour lutter en toute sécurité contre les incendies de conteneurs d’expédition