Sécurité incendie et résistance des conteneurs maritimes

La sécurité incendie et la résistance du conteneur maritime est un sujet intéressant, sur lequel s’informent de nombreux clients envisageant le conteneur maritime comme alternative de logement, de chalet, de stand de vente, etc.

En général, le conteneur maritime est fabriqué comme un « emballage de transport » selon les règles du transport maritime, ferroviaire et par camion.

D’après les informations des fournisseurs, il n’existe aucune documentation pour les conteneurs maritimes ISO concernant spécifiquement le thème de la sécurité incendie du conteneur maritime. Ni les usines ni les sociétés de contrôle n’ont publié un tel document. Et à notre connaissance, ce document sur la sécurité incendie des conteneurs maritimes n’est pas délivré comme document standard pour les conteneurs maritimes.

Font exception les bungalows de chantier, les conteneurs de bureau, les conteneurs sanitaires, etc. Là, les règles sont cependant différentes et ces conteneurs doivent avoir une soi-disant « déclaration de conformité ». Cela ne relève cependant pas du domaine des conteneurs maritimes.

En principe, on peut donc dire que les conteneurs maritimes fabriqués en acier Corten ont une certaine résistance au feu, car l’acier, contrairement au bois, est un matériau inorganique et est en soi ininflammable. L’acier a cependant une conductivité thermique élevée et l’action de la chaleur modifie sa structure interne, ce qui entraîne une perte de capacité portante et d’élasticité. La résistance au feu spécifique dépend cependant de divers facteurs, notamment le type de construction, les matériaux utilisés et le type/densité du revêtement.

Mais personne ne réalise que lorsqu’on ferme un conteneur avec ses propriétés spécifiques, tel qu’il est construit pour le transport (c’est-à-dire avec des portes étanches, sans fenêtres, sans évents, etc.) et qu’il y a à l’intérieur un matériau inflammable qui s’enflamme d’une manière ou d’une autre (comme cela s’est produit par exemple à Enderby), la résistance et la force du conteneur en tant que tel peuvent créer (même involontairement) en cas d’incendie un problème inimaginable. Un conteneur fermé et fortement étanche, contrairement à un chalet en bois, se comportera tout à fait différemment en cas d’incendie fermé à l’intérieur… et il faut y penser avant tout.

Pensez toujours à la sécurité incendie !

C’est précisément pour informer le grand public que cet article a été rédigé.

Comment expliquer le concept de « 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 ou être considérablement endommagé. Les conteneurs en acier sont à cet égard réfractaires, mais pas indestructibles.

La résistance au feu désigne la capacité globale du conteneur à résister au feu, y compris la construction, le matériau et la conception. Bien que les conteneurs maritimes soient résistants, ils ne sont pas entièrement ininflammables et peuvent être endommagés par une exposition prolongée à une chaleur intense.

La protection incendie et la sécurité des conteneurs maritimes comprennent des mesures qui minimisent le risque d’incendie et empêchent sa propagation. Cela peut être obtenu par l’utilisation de matériaux ininflammables, la construction, le placement des conteneurs et des protocoles de sécurité.

Toutes les informations de cet article sont de nature purement informative. Nous avons beaucoup puisé sur internet, où nous avons également trouvé cet article relativement intéressant, voir ci-dessous : Source de l’article : Fire Chiefs’ Association of BC | www.fcabc.ca

En conclusion : ce matériel n’a pas pour but de créer la panique. Il s’agit d’un article informatif dont l’objectif est que toute personne utilisant un conteneur à d’autres fins que celles pour lesquelles il est principalement destiné pense toujours à la sécurité incendie. Cela signifie qu’en cas de transformation, etc., elle doit respecter les dispositions et règlements. Faire effectuer une révision de l’installation électrique, assurer les modifications nécessaires du conteneur (par exemple, par l’affaiblissement de la structure – ajout de fenêtres, portes, évents, etc.) en cas d’incendie à l’intérieur et conserver le matériel stocké comme il se doit.

La sécurité incendie doit être gardée à l’esprit…

Que s’est-il passé par le passé ?

La mort du capitaine des pompiers volontaires Daniel Botkin à Enderby en 2011, survenue dans l’exercice de ses fonctions, a été un signal d’alarme pour les pompiers concernant le danger d’incendie des conteneurs maritimes.

Lors de cet événement, il a été constaté que l’exposition du conteneur maritime au feu et la présence d’un petit volume de liquides inflammables ont conduit à une explosion interne à faible vitesse qui a fait sauter les portes du conteneur. L’une de ces portes a ensuite heurté le capitaine des pompiers Botkin, qui est mort sur place.

En avril 2013, à Saanich, un réservoir non étanche sur un gril stocké dans un conteneur a explosé et a détruit tout le conteneur maritime. Lors de cet événement, des parties du conteneur ont été projetées à une distance allant jusqu’à 274 m et les murs ont été rasés. Heureusement, personne n’a été gravement blessé lors de cet événement.

Ainsi, pour éviter des blessures similaires au public et aux pompiers, les éléments suivants sont nécessaires pour la sécurité incendie :

• informer sur le danger de sécurité incendie des conteneurs maritimes
• utilisation sûre des conteneurs maritimes comme bâtiments temporaires ou logements permanents
• réglementer les matériaux stockés dans les conteneurs
• fournir des informations et des instructions sur la façon dont les conteneurs maritimes peuvent être modifiés pour être plus sûrs et
• fournir des procédures que le service des pompiers peut utiliser pour traiter les incendies dans les bâtiments en conteneurs

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

Informations générales sur les conteneurs maritimes

Plus de 16 millions de conteneurs de fret sont utilisés pour le transport de marchandises et de matériaux par navires, trains et camions. Des millions de ces conteneurs deviennent excédentaires chaque année et sont principalement convertis en bâtiments ou constructions à d’autres fins.

Ces conteneurs excédentaires sont fabriqués en construction d’acier et mesurent de 1,5 m à 16 m de long (5 à 53 pieds de long). Les conteneurs mesurent standard 2,4 m (8 pieds de large) et 2,6 m (8,5 pieds de haut) avec des portes en acier sur un ou plusieurs côtés.

Certains conteneurs ont en haut aux extrémités de petits évents, appelés grilles de ventilation, pour égaliser la pression d’air résultant des changements de l’air ambiant, température (±20 à 30°C).

Ces grilles de ventilation sont des ouvertures à travers la paroi en acier et sont recouvertes d’un couvercle extérieur métallique ou plastique. Les grilles ont 2, 4 ou 6 jeux de ces grilles selon la taille du conteneur.

Les conteneurs standard sont conçus pour pouvoir être empilés à 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 de glissement allant jusqu’à 60 % de la charge autorisée. La paroi frontale et les portes sont conçues pour résister à 40 % de la charge autorisée.

Il en résulte que ces conteneurs sont capables de permettre une augmentation de la pression interne jusqu’au point de défaillance catastrophique.

Les propriétés des conteneurs maritimes qui les rendent sûrs contre le vol et structurellement solides en font également un risque de sécurité incendie, tant qu’ils ne sont pas réglementés, affaiblis et qu’on n’y accède pas avec précaution en cas d’incendie.

Résumé des événements à Enderby Lodd

Le 29 décembre 2011 à 3h51, un incendie dans un bâtiment de construction de maisons en bois à Enderby BC a été signalé sur la ligne d’urgence 911.

À 4h01, le premier véhicule de pompiers est arrivé sur les lieux avec 15 pompiers (y compris le commandant adjoint des pompiers et 4 capitaines de pompiers) ainsi que deux pompes et un véhicule de sauvetage. L’incendie s’est probablement déclaré dans un module préfabriqué et s’est propagé à un grand hall de production. Dans le bâtiment où étaient assemblées des constructions en rondins.

L’incendie dans le bâtiment de production a révélé un conteneur de 2,4 m de large, 2,6 m de haut et 12 m de long sous l’auvent préfabriqué du bâtiment de production, qui se trouvait à environ 2 m du bâtiment. Pendant l’incendie, de la fumée est apparue plusieurs fois depuis les ouvertures d’équilibrage et depuis le joint de porte surchauffé. De l’eau a été dirigée sur le conteneur ou sa surface.

Vers 5h05, un capitaine des pompiers est monté sur le toit du conteneur pour éteindre l’incendie dans le bâtiment de production. Pendant que le capitaine était sur la partie supérieure du conteneur, elle n’était pas chaude.

Le commandant des opérations craignait une éventuelle défaillance de la structure du bâtiment de production et a éloigné les pompiers de la structure et du conteneur. L’opération est passée en phase d’extinction.

L’ignorance a causé une erreur fatale

À 5h15, le conteneur a explosé et :

• un des côtés du conteneur le long de la ligne du toit s’est déchiré sur toute la longueur
• le toit le long du bâtiment de production a été plié vers le haut
• les parois du conteneur et les extrémités ont été pliées vers l’extérieur
• les deux portes métalliques d’un poids de 113 kg ont été projetées

Une porte a heurté le capitaine des pompiers Botkin et a atterri à 41 mètres au sud-ouest du conteneur. La deuxième porte a été trouvée à 54 mètres au nord-ouest du conteneur. Le capitaine des pompiers Botkin est mort sur place.

Respecter la sécurité incendie est essentiel !

Divers rapports d’enquête suggèrent que l’explosion a été causée par 1/2 litre à 1,5 litre d’essence/huile de deux tronçonneuses et 1/2 litre de méthanol. Des témoins ont indiqué que le feu touchait le conteneur pendant 45 à 55 minutes avant l’explosion. L’un des commandants des pompiers était sur le toit du conteneur 10 minutes avant l’explosion et dirigeait le tuyau vers l’incendie du bâtiment de production. À ce moment-là, le capitaine des pompiers n’a pas trouvé la partie supérieure de la construction en acier chaude.

Sensibilisation aux dangers et réglementations – Sécurité incendie

Les conteneurs maritimes ne sont pas considérés comme un risque de sécurité lorsqu’ils sont utilisés pour le transport de diverses marchandises et matériaux, y compris les marchandises dangereuses, sur les routes, les chemins de fer et les navires. Lorsqu’ils sont utilisés comme bâtiments ou constructions, nous ne les associons pas à un risque de sécurité incendie. L’incident d’Enderby et l’incident de Saanich sont cependant deux exemples du risque de sécurité incendie qu’ils peuvent créer.

Des exemples de risques peuvent être trouvés là où les conteneurs maritimes sont utilisés pour :

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

La principale raison pour laquelle les conteneurs sont utilisés comme constructions temporaires ou permanentes est leur faible prix d’achat. Ils ne nécessitent pas de montage, ils sont résistants aux intempéries, structurellement solides, ce sont des conteneurs fermés et ils sont sécurisés contre le vol.

Ces conteneurs ne sont pas non plus considérés comme des bâtiments ou des constructions, et ne remplissent donc pas les exigences de permis de construire et d’incendie. De nombreux États et villes sur le territoire des États-Unis ont introduit des réglementations de planification ou de construction qui régissent l’utilisation de ces conteneurs.

Afin de réglementer la sécurité incendie des conteneurs, des procédures et des étapes juridiques concrètes devraient être introduites par chaque État. Et ce, afin d’éviter des événements similaires, souvent dus à la simple ignorance.

Prévention – Comment éviter des événements similaires à ceux qui se sont produits…

Les éléments clés des stratégies d’atténuation des conséquences d’un incendie dans les conteneurs maritimes et d’assurance de la sécurité incendie dans les conteneurs sont :

RÉGLEMENTATION ET UTILISATION APPROPRIÉE

Comme indiqué ci-dessus, il est essentiel de réglementer à quoi les conteneurs maritimes sont utilisés, quel contenu peut être stocké en toute sécurité dans les conteneurs et s’il existe un quelconque risque d’incendie auquel les conteneurs sont exposés ou qu’ils peuvent créer pour des structures critiques ou des points d’accès sur le chantier.

AFFAIBLISSEMENT DE LA CONSTRUCTION POUR LA SÉCURITÉ INCENDIE

Affaiblissez les conteneurs de fret pour éviter l’apparition d’une haute pression dans les conteneurs qui dépasserait la résistance des conteneurs lors de la rupture. Les conteneurs de fret standard actuels ont une construction très solide pour résister aux charges de chargement et aux forces lors de l’empilement, de la torsion et du déchargement sur les navires, les camions et les trains.

Ces conteneurs sont également construits solidement pour empêcher le vol de leur contenu. Les conteneurs peuvent être affaiblis par l’installation de panneaux anti-explosion, qui peuvent dépasser 25 % de la surface des parois, par le remplacement des portes d’extrémité par des parois légères, par l’installation de portes et fenêtres ordinaires sur les côtés… L’ampleur de l’affaiblissement requis dépend toujours de l’utilisation spécifique du conteneur. Si des marchandises dangereuses doivent être stockées dans les conteneurs, des panneaux de décharge spécialement conçus doivent être déterminés par un ingénieur spécialisé. De petites ouvertures de ventilation supérieures et inférieures peuvent être utilisées pour assurer un certain affaiblissement des conteneurs à un niveau bas et pour assurer la ventilation du conteneur.

VENTILATION DU CONTENEUR MARITIME

Le manque d’indices sur ce qui se passe à l’intérieur du conteneur était l’un des problèmes clés de l’incident d’Enderby. Les pompiers n’étaient pas pleinement conscients que l’intérieur du conteneur se réchauffait. Assurer des ouvertures aux niveaux supérieur et inférieur aux extrémités opposées du conteneur aurait pu indiquer que de la fumée était poussée hors du conteneur et que des conditions dangereuses se développaient à l’intérieur. Cette information aurait pu leur permettre de modifier leur tactique.

SÉCURITÉ EN CAS D’INCENDIE

Les corps de pompiers devraient envisager d’introduire des procédures opérationnelles standard concernant la détermination de la taille de l’événement, des zones chaudes et exclues et la planification d’une attaque contre l’incendie. Dans d’autres articles, nous présenterons le cadre d’une procédure opérationnelle standard typique pour les incendies de conteneurs maritimes.

Articles connexes que nous préparons pour vous en relation avec ce sujet : Comment procéder en cas d’incendie de conteneurs maritimes, Normes minimales pour l’utilisation des conteneurs maritimes comme bâtiments de stockage

Analyse de l’événement d’Enderby

Les rapports de WorksafeBC et de l’Office of the Fire Commissioner ont identifié les combustibles spécifiques qui auraient pu faire partie de l’incident d’Enderby, mais ont eu des difficultés à identifier le scénario d’inflammation. Un consultant NFPA a aidé à conclure qu’une « détonation à faible volume » s’est produite.

EXAMEN DE LA SITUATION

Certaines informations sur les normes de construction ISO pour les conteneurs de fret utilisés à leur fin initiale de transport de marchandises et de matériaux sont disponibles. Ces normes changent en fonction des conditions opérationnelles des conteneurs. Les conteneurs plus anciens avaient moins d’ouvertures de ventilation pour la compensation d’air par rapport aux conteneurs plus récents, et la gamme de tailles de conteneurs s’est également élargie.

Le seul document qui a pu être trouvé sur les essais au feu des conteneurs est le rapport des Garde-côtes américains de 1977 « Fire Performance of Intermodal Shipping Containers ». Lors de ces essais, les conséquences des incendies dans les conteneurs et les incendies causés par l’exposition qui ont touché les conteneurs ont été examinées. L’essai interne comprenait un feu de berceau en bois à l’intérieur du conteneur, qui vitrifiait ou consommait l’oxygène intérieur avant que tout le bois ne puisse être consommé.

Les ouvertures de ventilation compensant l’air n’ont eu aucun effet sur les résultats des essais. Les deuxièmes essais d’exposition comprenaient un feu de JP5 renversé de 65 m², dans lequel des conteneurs individuels et empilés les uns sur les autres ont été exposés. Ces essais ont montré que les températures internes atteignaient 230°C en 4 à 9 minutes. La conclusion indiquait qu’il existe une possibilité « d’inflammation ou de carbonisation » des matériaux de classe A en 5 minutes.

COMBUSTIBLES

Il a été généralement conclu qu’il s’agissait de 500 millilitres de méthanol ou d’environ un litre d’essence, ou d’une combinaison des deux combustibles. Les tableaux suivants présentent certaines informations sur les propriétés du méthanol et de l’essence, et à titre de comparaison également sur le propane et l’hydrogène :

Certaines informations clés de ce tableau sont que lors du chauffage, les vapeurs de méthanol peuvent monter et les vapeurs d’essence restent toujours basses, la température d’auto-inflammation (AIT) du méthanol est nettement plus élevée que celle de l’essence. Les plages d’inflammabilité sont proches et l’énergie de combustion de l’essence est nettement plus élevée que celle du méthanol.

La température au plafond du conteneur de fret sera également plus élevée qu’au sol, ce qui entraînera une énergie minimale d’inflammation plus basse. Par exemple, l’énergie minimale d’inflammation (MIE) de l’éthanol à 250°C est de 0,40 mJ, mais à 100°C, la MIE est de 0,21 mJ. Si la pression dans le conteneur augmente, l’AIT diminue également.

SOURCES D’IGNITION

La source d’inflammation est la plus difficile à déterminer. Bien qu’il y ait eu des informations selon lesquelles le côté du bâtiment de production du conteneur de fret était exposé à l’action directe de la flamme, qui aurait pu chauffer l’acier au-dessus de la température d’inflammation des combustibles, l’un des commandants des pompiers était sur le toit du conteneur de fret 10 minutes avant l’explosion et a déclaré que le toit n’était pas chaud. Un indicateur clé de température dans le rapport est que deux tronçonneuses étaient accrochées sur la paroi latérale du bâtiment de production du conteneur de fret et que les réservoirs de gaz en plastique ont fondu. Le fabricant de la tronçonneuse a informé l’organisation WorksafeBC que la température de fusion du plastique de la tronçonneuse est d’environ 200°C. Cela signifierait que l’essence renversée ou qui s’écoulait a été exposée à une température d’au moins 200°C et que l’AIT de l’essence est de 232°C.

Les essais 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 en 6 minutes après le début du feu d’essai. Des témoins ont indiqué que pendant 45 à 55 minutes, des flammes léchaient le côté du conteneur. Sur la base des essais au feu, il a donc été possible de conclure que la température dans la zone où se trouvaient les tronçonneuses (et d’où s’écoulait l’essence) aurait pu être d’au moins 200°C ou nettement plus élevée. On pourrait alors émettre la théorie que cette zone de 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 éventuellement du méthanol.

CARACTÉRISTIQUES DU CONTENEUR

Les essais au feu des Garde-côtes américains fournissent certaines informations de base sur les caractéristiques des incendies de conteneurs maritimes ; ils ne fournissent cependant aucune information essentielle sur la résistance et la ventilation. Sur la base des informations publiées sur la charge des parois, une estimation保守ative de la résistance des parois a été effectuée et ces calculs ont déterminé que la limite d’élasticité des parois sera de 7,0 kPa (1,0 psi) et la résistance à la rupture de 8,4 kPa (1,22 psi). Cette valeur est inférieure à l’estimation brute, mais elle est utile pour déterminer la surface des panneaux anti-explosion.

Les ouvertures de compensation d’air sont conçues pour s’adapter aux changements climatiques de température sans endommager le conteneur. Si elles n’étaient pas installées, de petits changements de température pourraient augmenter considérablement la pression interne à l’intérieur du conteneur. En utilisant la loi des gaz parfaits et en supposant que le conteneur ne serait pas ventilé, l’augmentation de pression suivante pourrait se produire :

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

SCÉNARIOS DE VENTILATION

Pour éviter la rupture du conteneur maritime et un incident similaire à celui d’Enderby avec des combustibles similaires, des calculs ont été effectués conformément à NFPA 68-2012. Le tableau suivant présente la surface de ventilation requise en cas d’explosion pour divers combustibles pour des conteneurs standard de 12 m de long :

Ces surfaces de ventilation servent uniquement à des fins de comparaison, car le facteur clé du calcul de la résistance du conteneur n’est qu’un calcul brut.

La conclusion clé est que même de très petits volumes non réglementés de liquides inflammables ou de gaz inflammables dans les conteneurs maritimes peuvent provoquer une explosion à faible énergie et la rupture du conteneur maritime.

CONCLUSION – SÉCURITÉ INCENDIE

Pour éviter les blessures au public et aux pompiers, nous devons travailler sur :

• informer sur les risques de sécurité incendie du conteneur maritime,
• introduire des réglementations nationales, provinciales et locales pour l’utilisation des conteneurs maritimes comme bâtiments et constructions temporaires,
• réglementer les matériaux stockés dans les conteneurs maritimes,
• fournir des informations sur la façon dont les conteneurs peuvent être modifiés pour être plus sûrs
• fournir des procédures opérationnelles que les pompiers peuvent utiliser pour traiter en toute sécurité les incendies de conteneurs