Protupožarna sigurnost i otpornost pomorskih kontejnera

Protupožarna sigurnost i otpornost brodskog kontejnera je zanimljiva tema o kojoj se puno informira kupaca, uglavnom onih koji razmišljaju o brodskom kontejneru kao alternativi za stanovanje, vikendicu, prodajni štand itd.

Općenito, brodski kontejner je napravljen kao „pakiranje za transport“ prema pravilima za pomorski, željeznički i kamionski transport.

Prema informacijama od dobavljača, ne postoji nikakva dokumentacija za pomorske ISO kontejnere konkretno vezana uz temu protupožarne sigurnosti brodskog kontejnera. Tvornice niti inspekcijske tvrtke ništa takvo nisu izdale. A ako je nama poznato, ovaj dokument protupožarne sigurnosti brodskih kontejnera ne izdaje se kao standardni dokument za transportne kontejnere.

Izuzetak čine građevinske kućice, uredski kontejneri, sanitarni kontejneri itd. Ovdje su međutim pravila drugačija i ovi kontejneri moraju imati tzv. „izjavu o sukladnosti“. To ipak ne spada u područje pomorskih kontejnera.

U principu se može reći da brodski kontejneri izrađeni od korten čelika imaju određenu protupožarnu otpornost, jer je čelik za razliku od drva anorganski materijal i sam po sebi je neosjetljiv na vatru. Čelik, međutim, ima visoku toplinsku vodljivost, a djelovanjem topline mijenja se njegova unutarnja struktura, što dovodi do gubitka nosivosti i elastičnosti. Konkretna protupožarna otpornost ipak ovisi o različitim faktorima, uključujući vrstu konstrukcije, upotrijebljene materijale i vrstu/gustoću premaza.

Nitko, međutim, ne shvaća da kada se kontejner sa svojim specifičnim svojstvima zatvori, kako je napravljen za transport (tj. s brtvljenim vratima, bez prozora, otvora itd.) i unutar njega bude zapaljiv materijal koji se nekako zapali (kao što se dogodilo npr. u Enderbyju), onda s otpornosti i snagom samog kontejnera može (iako nenamjerno) stvoriti u slučaju požara do nepredvidivih problema. Zatvoreni i čvrsti brtveni kontejner u odnosu na drvenu kućicu ponašat će se u slučaju zatvorenog požara potpuno drugačije… i na to je potrebno prije svega misliti.

Uvijek razmišljajte o protupožarnoj sigurnosti!

A upravo za informiranost široke javnosti napisan je ovaj članak.

Kako objasniti pojam „Otpornost na požar?“

Otpornost na požar je sličan pojam koji često opisuje sposobnost materijala da izdrži visoke temperature, a da se ne otopi ili značajno ošteti. Čelični kontejneri su u tom smislu vatrootporni, ali nisu neuništivi.

Otpornost na požar označava ukupnu sposobnost kontejnera da izdrži vatru, uključujući konstrukciju, materijal i dizajn. Iako su brodski kontejneri otporni, nisu potpuno neosjetljivi na vatru i mogu biti oštećeni dugotrajnim djelovanjem intenzivne topline.

Protupožarna zaštita i sigurnost brodskih kontejnera uključuju mjere koje minimiziraju rizik od požara i sprečavaju njegovo širenje. To se može postići upotrebom materijala koji nisu zapaljivi, konstrukcijom, postavljanjem kontejnera i sigurnosnim protokolima.

Sve informacije u ovom članku su samo informativnog karaktera. Puno smo ih prikupili s interneta, gdje smo pronašli i ovaj prilično zanimljiv članak, pogledajte dolje: Izvor članka: Fire Chiefs’ Association of BC | www.fcabc.ca

Zaključak: ovaj materijal nije namijenjen izazivanju panike. To je informativni članak čiji je cilj da svaki korisnik kontejnera za druge svrhe osim za one za koje su prvenstveno namijenjeni, uvijek razmišlja o protupožarnoj sigurnosti. To znači da u slučaju preinaka i sl. treba poštovati propise i regulative. Osigurati reviziju elektroinstalacija, osigurati potrebne prilagodbe kontejnera (npr. oslabljenje konstrukcije – dodavanje prozora, vrata, ventilacijskih otvora i sl.) u slučaju požara unutar kontejnera i skladištiti materijale na odgovarajući način.

Protipožarna sigurnost treba biti na umu…

što se dogodilo u prošlosti?

Smrt kapetana dobrovoljnih vatrogasaca u Enderbyju Daniela Botkina 2011. godine, koja je nastala prilikom izvršavanja službenih dužnosti, bila je za vatrogasce upozorenje u vezi s požarnim opasnostima transportnih kontejnera.

Pri ovom događaju otkriveno je da je izloženost transportnog kontejnera požaru i prisutnost malog volumena zapaljivih tekućina dovela do unutarnje eksplozije pri niskoj brzini, koja je ispalila vrata kontejnera. Jedna od tih vrata potom je udarila kapetana vatrogasaca Botkina, koji je preminuo na licu mjesta.

U travnju 2013. godine u Saanichu eksplodirao je nepropusni spremnik za roštilj pohranjen u transportnom kontejneru, uništivši cijeli kontejner. Tijekom ovog događaja dijelovi kontejnera pali su na udaljenost do 274 m, a zidovi su bili srušeni do tla. Srećom, tijekom ovog događaja nitko nije bio ozbiljno ozlijeđen.

Kako bi se spriječile slične ozljede javnosti i vatrogasaca, za protupožarnu sigurnost potrebno je:

• informirati o opasnostima protupožarne sigurnosti transportnih kontejnera

• sigurno korištenje transportnih kontejnera kao privremenih zgrada ili stalnog stanovanja

• regulirati materijale pohranjene u transportnim kontejnerima

• pružiti informacije i smjernice o tome kako prilagoditi transportne kontejnere kako bi bili sigurniji i

• pružiti postupke koje vatrogasna služba može koristiti za rješavanje požara u zgradama transportnih kontejnera

Ovaj članak pruža informacije i preporuke kako poboljšati protupožarnu sigurnost transportnih kontejnera.

Opće informacije o brodskim kontejnerima

Za prijevoz robe i materijala brodovima, vlakovima i kamionima koristi se više od 16 milijuna transportnih kontejnera. Milijuni ovih kontejnera svake godine postaju suvišni i pretvaraju se u zgrade ili građevinske objekte za druge namjene.

Ovi suvišni kontejneri izrađeni su od čelične konstrukcije i imaju veličinu od 1,5 m do 16 m (5 do 53 stope dužine). Standardna širina kontejnera je 2,4 m (8 stopa), a visina 2,6 m (8,5 stopa) s čeličnim vratima na jednoj ili više strana.

Neki transportni kontejneri imaju male ventilacijske otvore na krajevima na vrhu, tzv. ventilacijske rešetke za izjednačavanje tlaka zraka uslijed promjena okolnog zraka i temperature (±20 do 30⁰C).

Ove ventilacijske rešetke su otvori kroz čelične zidove i prekrivene su metalnim ili plastičnim vanjskim poklopcem. Rešetke imaju 2, 4 ili 6 setova tih rešetki, ovisno o veličini kontejnera.

Standardni kontejneri dizajnirani su za slaganje do visine od 6 do 9 kontejnera i mogu podnijeti težinu od 32 205 kg. Bočne stijenke su dizajnirane tako da izdrže pomična opterećenja do 60 % dopuštenog opterećenja. Prednji zid i vrata dizajnirani su tako da podnose 40 % dopuštenog opterećenja.

Rezultat je da ovi kontejneri mogu podnijeti porast unutarnjeg tlaka do točke u kojoj dolazi do njihovog katastrofalnog otkazivanja.

Osobitosti transportnih kontejnera koje ih čine sigurnima od krađe i konstruktivno čvrstima, također ih čine požarno sigurnosnim rizikom, sve dok nisu regulirani, oslabljuju i dok se njima pri požaru ne pristupa pažljivo.

Sažetak događaja u Enderby Lodd

29. prosinca 2011. u 3:51 na hitnu liniju 911 prijavljen je požar u objektu za izgradnju drvenih kuća u Enderbyju BC. 

U 04:01 na mjesto je stiglo prvo vatrogasno vozilo i 15 vatrogasaca (uključujući zamjenika zapovjednika i 4 kapetana vatrogasaca) zajedno s dva crpna vozila i vozilom za spašavanje. Požar je vjerojatno nastao u modularnoj prikolici i proširio se na veliku proizvodnu halu. U zgradi su se montirali drveni okviri. 

Požar u proizvodnoj zgradi otkrio je transportni kontejner širine 2,4 m, visine 2,6 m i dužine 12 m pod krovnom nadogradnjom proizvodne zgrade, koji se nalazio približno 2 m od zgrade. Tijekom požara nekoliko puta se pojavio dim iz ventilacijskih otvora i iz pregrijanih brtvi vrata. Na kontejner ili njegovu površinu usmjerena je voda. 

Otprilike u 5:05 kapetan vatrogasaca popeo se na krov kontejnera kako bi gasio požar u proizvodnoj zgradi. Dok je kapetan bio na gornjem dijelu kontejnera, nije bio vruć. 

Zapovjednik intervencije bojao se mogućeg kvara konstrukcije proizvodne zgrade i odveo vatrogasce od konstrukcije i transportnog kontejnera. Operacija je prešla u fazu dogašivanja.

Neznanje je prouzročilo fatalnu pogrešku

U 05:15 eksplodirao je transportni kontejner i:

• jedna od strana transportnog kontejnera duž linije krova rasporila se duž cijele dužine
• krov duž proizvodne zgrade bio je savijen prema gore
• zidovi kontejnera i krajevi bili su savijeni prema van
• oba metalna vrata teška 113 kg bila su odbačena

Jedna vrata pogodila su kapetana vatrogasaca Botkina i pala 41 metar jugozapadno od kontejnera. Druga vrata pronađena su 54 metra sjeverozapadno od kontejnera. Na mjestu je preminuo kapetan vatrogasaca Botkin.

Poštovanje protupožarne sigurnosti je temelj!

Različita izvješća o istrazi sugeriraju da je eksploziju izazvalo 1/2 litre do 1,5 litre benzina/ulja iz dvaju lančanih pila i 1/2 litre metilhidrate. Svjedoci su izjavili da je požar zahvatio transportni kontejner 45 do 55 minuta prije eksplozije. Jedan od zapovjednika vatrogasaca bio je 10 minuta prije eksplozije na krovu transportnog kontejnera i usmjeravao je crijevo prema požaru proizvodne zgrade. Tada kapetan vatrogasaca nije smatrao da je gornji dio čelične konstrukcije bio topao.

Svijest o opasnostima i propisi – Protipožarna sigurnost

Transportni kontejneri ne smatraju se sigurnosnim rizikom kada se koriste za transport različite robe i materijala uključujući opasne tvari na cestama, željeznicama i brodovima. Ako se koriste kao zgrade ili objekti, ne povezujemo ih s protupožarnim sigurnosnim rizikom. Incident u Enderbyju i incident u Saanichu dva su primjera protupožarnog rizika koji mogu nastati. 

Primjeri rizika mogu se naći tamo gdje se transportni kontejneri koriste za: 

• pohranu zabavne pyrotehnike, 
• pohranu zapaljivih plinova i tekućina na gradilištima, 
• kao zgrade prve pomoći na gradilištima (sa zalihama antiseptičkog alkohola ili boca kisika), 
• korištenje kao građevinske kancelarije, 
• korištenje od strane hobista za punjenje lovačkih patrona, 
• korištenje kao električne prostorije ili električna ormarna na gradilištima (s pratećim rizikom od eksplozije električnog luka), 
• Mogućnosti uporabe su ograničene samo maštom korisnika…

Glavni razlog zašto se transportni kontejneri koriste kao privremene ili trajne zgrade jest njihova niska cijena. Ne zahtijevaju montažu, otporni su na vremenske uvjete, konstruktivno su čvrsti, to su zatvoreni kontejneri i osigurani su od krađe. 

Na ove kontejnere također se ne gleda kao na zgrade ili objekte, te stoga ne udovoljavaju zahtjevima za građevinske i protupožarne dozvole. Mnoge države i gradovi u SAD-u uveli su propise za planiranje ili izgradnju koji reguliraju korištenje ovih kontejnera. 

Kako bi se regulirala protupožarna sigurnost transportnih kontejnera, svaki bi ih state trebao regulirati specifičnim pravnim postupcima i koracima. To je potrebno kako bi se spriječile slične nesreće, često zbog neznanja.

Prevencija – Kako spriječiti slične nesreće koje su se dogodile…

Ključni elementi strategija ublažavanja požarnih posljedica u brodovima i osiguranje protupožarne sigurnosti u kontejnerima uključuju: 

REGULACIJA I ODGOVARAJUĆA UPOTREBA

Kao što je gore navedeno, ključno je regulirati za što se koriste transportni kontejneri, koji sadržaj se može sigurno pohraniti u transportnim kontejnerima i postoji li neki mogući rizik od požara kojem su transportni kontejneri izloženi ili koji mogu stvoriti za kritične konstrukcije ili pristupne točke na gradilištu. 

SLABLJENJE STRUKTURE ZA SIGURNOST POŽARA

Oslabite transportne kontejnere kako biste spriječili nastanak visokog tlaka u kontejnerima koji bi premašio čvrstoću kontejnera prilikom pucanja. Sadašnji standardni transportni kontejneri imaju vrlo čvrstu konstrukciju kako bi izdržali opterećenje teretom i sile pri slaganju, uvijanju i bacanju na brodovima, kamionima i vlakovima. 

Ovi kontejneri također su čvrsto konstruirani kako bi se spriječile krađe njihovog sadržaja. Kontejnere je moguće oslabiti instaliranjem protupotresnih panela koji mogu pokriti više od 25 % površine zidova, zamjenom krajnjih vrata laganim zidovima, instaliranjem običnih vrata i prozora na bočnim stranama… Količina do koje kontejner mora biti oslabljena uvijek ovisi o specifičnom načinu upotrebe kontejnera. Ako se u kontejnerima pohranjuje opasna roba, specijalizirani inženjer mora odrediti posebno dizajnirane olakšavajuće panele. Mali gornji i donji ventilacijski otvori mogu se koristiti za osiguranje određenog oslabljenja kontejnera na niskoj razini i za osiguranje ventilacije kontejnera. 

VENTILACIJA MORSKOG KONTEJNERA

Nedostatak indicija o tome što se događa u transportnom kontejneru bio je jedan od ključnih problema incidenta u Enderbyju. Vatrogasci nisu bili potpuno svjesni da se unutrašnjost transportnog kontejnera širi. Osiguranje otvora na gornjoj i donjoj razini na suprotnim krajevima kontejnera moglo je pokazati da dim izlazi iz kontejnera i da nastaju opasni uvjeti unutar kontejnera. Ove informacije mogle su im omogućiti da promijene taktiku. 

SIGURNOST U SLUČAJU POŽARA

Vatrogasne službe trebale bi razmotriti uvođenje standardnih operativnih postupaka koji se odnose na određivanje veličine događaja, vrućih i isključenih zona te planiranje požarnog napada. U sljedećim člancima predstavit ćemo okvir tipičnog standardnog operativnog postupka za požare u pomorskim kontejnerima. 

Povezani članci koje pripremamo u vezi s ovom tematikom: Kako postupiti u slučaju požara transportnih kontejnera, Minimalni standardi za upotrebu transportnih kontejnera kao skladišnih objekata

Analiza događaja u Enderbyju

Izvještaji WorksafeBC i Ureda za vatrogasnu sigurnost identificirali su specifična goriva koja su mogla biti dio incidenta u Enderbyju, ali su imali problema s identifikacijom scenarija izbijanja požara. Savjetnik NFPA pomogao je doći do zaključka da je došlo do „nisko-volumenske detonacije“.

ISTRAŽIVANJE SITUACIJE

Na raspolaganju su neke informacije o konstrukcijskim normama ISO za transportne kontejnere koji se koriste za izvorne svrhe transporta robe i materijala. Ove norme mijenjaju se u skladu s uvjetima rada kontejnera. Stariji kontejneri imali su u usporedbi s novijim kontejnerima manje ventilacijskih otvora za kompenzaciju zraka, a također se povećao opseg veličina transportnih kontejnera. 

Jedini dokument koji je pronađen o požarnim ispitivanjima transportnih kontejnera je izvještaj Obalne straže SAD-a iz 1977. godine “Fire Performance of Intermodal Shipping Containers”. Tijekom ovog ispitivanja proučavane su posljedice požara u kontejnerima i požari uzrokovani izloženošću, koji su zahvatili transportne kontejnere. Unutarnje ispitivanje uključivalo je požar drvene kolebke unutar kontejnera, koja je postala staklasta ili potrošila unutarnji kisik prije nego što je svo drvo moglo biti sagorjelo. 

Ventilacijski otvori koji kompenziraju zrak nisu imali utjecaja na rezultate ispitivanja. Druga ispitivanja izloženosti uključivala su 65 m2 požara prolivenog JP5, tijekom kojih su izloženi bili pojedinačni i na sebi složeni kontejneri. Ova ispitivanja su pokazala da su unutarnje temperature dosegle 230°C za 4 do 9 minuta. Zaključak je bio da postoji mogućnost “zapaljenja ili ugljenizacije” materijala klase A unutar 5 minuta. 

GORIVA

Općenito je zaključeno da se radi o 500 mililitara metilhidrata (metanola) ili otprilike jednog litra benzina, eventualno o kombinaciji oba goriva. U sljedećim tablicama prikazane su neke informacije o svojstvima metanola i benzina te, za usporedbu, i o propanu i vodiku: 

Neke ključne informacije iz ove tablice su da pri zagrijavanju pare metanola mogu rasti, a pare benzina ostaju niske, temperatura samospaljivanja (AIT) metanola je znatno viša nego kod benzina. Rasponi zapaljivosti su slični, a energija sagorijevanja benzina je znatno veća nego kod metanola. 

Temperatura na stropu transportnog kontejnera bit će također viša nego na podu, što će rezultirati nižom minimalnom energijom za paljenje. Na primjer, minimalna zapaljiva energija (MIE) etanola pri temperaturi od 250°C je 0,40 mJ, ali pri temperaturi od 100°C MIE je 0,21 mJ. Ako dođe do povećanja tlaka u kontejneru, AIT će se također smanjiti. 

IZVORI ZAPALJIVANJA

Najteže je odrediti izvor zapaljenja. Iako su postojali podaci da je bočna strana proizvodne zgrade transportnog kontejnera bila izložena izravnom utjecaju plamena, koji je mogao zagrijati čelik iznad temperature zapaljenja goriva, jedan od zapovjednika vatrogasne patrole bio je na krovu transportnog kontejnera 10 minuta prije eksplozije i naveo je da krov nije bio vruć. Ključni pokazatelj temperature u izvještaju je da su na bočnoj stjeni proizvodne zgrade transportnog kontejnera bile obje motorne pile te da su se plastični plinovi rezervoari otopili. Proizvođač motorne pile obavijestio je organizaciju WorksafeBC da je temperatura taljenja plastike motorne pile otprilike 200°C. To bi značilo da je proliveni ili prokuhani benzin bio izložen temperaturi od najmanje 200°C, a AIT benzina je 232°C. 

Ispitivanja izloženosti provedena od strane Obalne straže SAD-a pokazala su da je temperatura stropa kontejnera na 2 m bila otprilike 360°C nakon 6 minuta od početka ispitnog požara. Svjedoci su naveli da su tijekom 45 do 55 minuta plamenovi udarali u bočnu stranu kontejnera. Na temelju požarnih ispitivanja moglo se zaključiti da je temperatura u području gdje su se nalazile motorne pile (i gdje je benzin curio iz njih) mogla biti najmanje 200°C ili znatno viša. Zatim bi se mogla postaviti teorija da je ovo područje unutar kontejnera zagrijano zračenjem, vođenjem i konvekcijom na temperaturu veću od temperature samospaljivanja benzina i eventualno metanola. 

KARAKTERISTIKA KONTEJNERA

Požarni testovi američke obalne straže pružaju određene osnovne informacije o karakteristikama požara pomorskih kontejnera; međutim, ne pružaju nikakve ključne informacije o čvrstoći i ventilaciji. Na temelju objavljenih informacija o opterećenju zidova, izvršen je konzervativni proračun čvrstoće zidova, a ovi proračuni su pokazali da će granica proklizavanja zidova biti 7,0 kPa (1,0 psi) i čvrstoća na kidanje 8,4 kPa (1,22 psi). Ova vrijednost je niža od grube procjene, ali je korisna za određivanje površine protueksplozijskih panela. 

Kompenzacijski zračni otvori dizajnirani su tako da se izjednače sa klimatskim promjenama temperature bez oštećenja kontejnera. Ako ne bi bili instalirani, male promjene temperature mogle bi dramatično povećati unutarnji tlak unutar kontejnera. Uz korištenje zakona idealnog plina i pod pretpostavkom da kontejner nije ventiliran, moglo bi doći do sljedećeg povećanja tlaka: 

Ovi ventilacijski otvori ne mogu dovoljno brzo ukloniti dovoljnu količinu tlaka tijekom požara, jer ventilacijski otvori čine samo 0,0079 % površine zidova i krova tipičnog transportnog kontejnera. 

SCENARIJI VENTILACIJE

Kako bi se izbjeglo pucanje transportnog kontejnera i slični incidenti poput onog u Enderbyju s sličnim gorivima, izračuni su izvedeni u skladu s NFPA 68-2012. U sljedećoj tablici prikazana je potrebna površina ventilacije pri eksploziji za različita goriva za standardne kontejnere dužine 12 m: 

Ove ventilacijske površine služe samo za usporedbu, jer ključni faktor izračuna čvrstoće kontejnera je samo grubi izračun. 

Ključni zaključak je da i vrlo mali neregulirani volumeni zapaljivih tekućina ili zapaljivih plinova u transportnim kontejnerima mogu izazvati eksploziju s niskom energijom i pucanje transportnog kontejnera. 

ZAKLJUČAK – PROTUPOŽARNA SIGURNOST

Kako bismo spriječili ozljede javnosti i vatrogasaca, moramo raditi na: 

• informiranju o protupožarnim rizicima transportnog kontejnera, 
• usvajanju nacionalnih, pokrajinskih i lokalnih vladinih propisa za korištenje transportnih kontejnera kao privremenih građevina i objekata, 
• regulaciji materijala pohranjenih u transportnim kontejnerima, 
• osiguravanju informacija o tome kako se transportni kontejneri mogu prilagoditi kako bi bili sigurniji 
• osiguravanju operativnih postupaka koje vatrogasci mogu koristiti za sigurno rješavanje požara u transportnim kontejnerima