船用コンテナの防火安全性と耐久性
輸送用コンテナの火災安全性と耐久性は、住宅、コテージ、販売スタンドなどの代替として輸送用コンテナを検討している多くのお客様にとって興味深い話題です。
一般的に輸送用コンテナは、海上輸送、列車輸送、トラック輸送のルールに従って「輸送用コンテナ」として作られます。
サプライヤーからの情報によると、海上ISOコンテナについては、特に輸送用コンテナの火災安全性に関する文書はありません。工場や検査会社からもそのような文書は発行されていません。また、私たちが知る限り、この輸送用コンテナの火災安全に関する文書は、輸送用コンテナの標準文書として発行されていません。
例外は、建設用セル、事務用コンテナ、衛生用コンテナなどです。ただし、ここでは規則が異なり、これらのコンテナにはいわゆる「適合宣言書」が必要です。ただし、これは輸送用コンテナには適用されません。
鋼材は木材と異なり無機物であり、それ自体は不燃性であるため、原理的にはコルテン鋼製の輸送用コンテナは一定の耐火性を有していると言えます。しかし、鋼材は熱伝導率が高く、熱によって内部構造が変化し、耐荷重性や弾力性が失われます。しかし、具体的な耐火性能は、構造の種類、使用材料、塗膜の種類・密度など様々な要因によって異なります。
誰も気づいていないのは、その特殊な特性を持つコンテナが輸送のために作られたように閉じられていて（つまり、密閉されたドア、窓、通気口などがない）、中に可燃性の物質があり、それが何らかの形で発火した場合（例えばエンダービーで起こったように）、そのコンテナの抵抗力と強度が（意図的ではないにせよ）火災の際に想像を絶する問題を引き起こす可能性があるということです。密閉された強固な密閉容器と木造の小屋では、内部で火災が発生した場合の挙動が大きく異なります。
常に火災の安全について考えてください！
この記事は一般の方々にお知らせするために書かれたものです。
“耐火性 “という言葉を説明するには？
耐火性は同様の用語で、溶融したり大きな損傷を受けたりすることなく高温に耐える材料の能力を表すことがよくあります。スチールコンテナはこの意味で耐火性がありますが、破壊できないわけではありません。
耐火性とは、構造、材質、デザインなど、コンテナの総合的な耐火性能を指します。海上コンテナは耐火性を備えていますが、完全な防火構造ではなく、長時間高熱にさらされると損傷する可能性があります。
輸送用コンテナの防火とセキュリティには、火災のリスクを最小限に抑え、延焼を防止する対策が含まれます。 これは、不燃性材料の使用、構造、コンテナの位置、安全プロトコルによって達成することができます。
この記事に記載されているすべての情報は、情報提供のみを目的としています。私たちはインターネットでいろいろ調べましたが、その中で興味深い記事を見つけました：BC州消防署長協会｜www.fcabc.ca
結論：この資料はパニックを引き起こすことを意図したものではありません。コンテナを本来の目的以外の用途に使用する場合は、常に火災の安全について考える必要があることを確認するための情報記事です。つまり、改造などの場合には、規定と規則を遵守することです。電気配線の点検を確実に行い、コンテナ内で火災が発生した場合に備えて、必要な改造（例えば、窓、ドア、換気口などの追加など、構造の弱体化）を確実に行い、保管物を保管すべき通りに保管すること。
火災の安全性に留意する必要があります…
過去に何があったのですか？
2011年にエンダービー・ボランティア消防署のダニエル・ボトキン署長が殉職した事件は、輸送用コンテナの火災の危険性について消防士たちに警鐘を鳴らすものでした。
この事故では、輸送用コンテナが火にさらされ、少量の可燃性液体が存在したため、低速で内部爆発が起こり、コンテナのドアが吹き飛んだと判断されました。その後、このドアの1つがボトキン消防隊長を直撃し、ボトキン消防隊長は現場で死亡。
2013年4月、サーニッチで輸送用コンテナ内に保管されていた漏洩したグリルタンクが爆発し、輸送用コンテナ全体が破壊される事故が発生。この事故では、コンテナの一部が274メートルまで落下し、壁が平らになりました。幸い、この事故で重傷を負った人はいませんでした。
そのため、一般市民や消防士が同じような怪我をしないよう、防火対策が必要です：
– 輸送用コンテナの火災安全上の危険性についてお知らせします。
– 仮設建物または恒久的な住宅としての輸送用コンテナの安全な使用
– 輸送用コンテナに保管される資材の規制
– 輸送用コンテナをより安全なものにするために、どのように改造できるかについての情報とガイダンスを提供します。
– 輸送用コンテナ建物での火災に対処するために消防機関が使用できる手順を提供します。
この記事では、輸送用コンテナの火災安全性を向上させる方法に関する情報と推奨事項を提供します。
輸送用コンテナに関する一般情報
船舶、列車、トラックによる貨物や資材の輸送には、1,600万個以上の輸送用コンテナが使用されています。これらのコンテナは毎年数百万個が余剰となり、建物や構造物に改造されて再利用されています。
これらの余剰コンテナは鋼鉄製で、大きさは1.5mから16m（長さ5～53フィート）です。コンテナの幅は2.4メートル（8フィート）、高さは2.6メートル（8.5フィート）で、片側または複数側にスチールドアが付いているのが標準です。
一部の輸送用コンテナには、外気温度（±20～30℃）の変化による空気圧を均一化するため、上端に換気グリルと呼ばれる小さな通気口があります。
これらの換気グリルは、鋼鉄製の壁を貫通する開口部で、金属製またはプラスチック製の外カバーで覆われています。このグリルはコンテナの大きさに応じて、2組、4組または6組あります。
標準コンテナは、コンテナを6～9段積み重ね、32,205kgの重量を積載できるように設計されています。側壁は許容荷重の60%までのスライド荷重に耐えられるように設計されています。前壁とドアは許容荷重の40%に耐えられるように設計されています。
その結果、これらの容器は壊滅的な破壊が起こるほど内圧が上昇する可能性があります。
輸送用コンテナは盗難に遭いにくく、構造的に健全であるという特長がありますが、火災時に規制をかけ、弱体化させ、注意深く近づけない限り、火災安全のリスクにもなります。
エンダービー・ロッドのイベント概要
2011年12月29日午前3時51分、エンダービーBC州の木造建築ビルで火災が発生したと911番通報。
04時01分、消防車1台と消防士15人（副消防署長と消防隊長4人を含む）、ポンプ車2台、レスキュー車1台が現場に到着。火災はモジュラー・トレーラーから発生し、大規模な製造ホールに延焼した模様。丸太の構造物を組み立てていた建物。
生産棟で発生した火災により、生産棟の屋根付き増築部分の下に幅2.4 m、高さ2.6 m、長さ12 mの輸送用コンテナがあることが判明。火災中、煙は水平を保つための穴や過熱したドア・シールから数回発生しました。コンテナやその表面に水がかけられました。
午前5時5分頃、製造棟で発生した火災を消火するため、消防隊長がコンテナの屋根に登りました。消防隊長はコンテナの上にいましたが、コンテナは熱くありませんでした。
事故指揮官は、製造棟の構造上の欠陥の可能性を懸念し、消防隊員を構造物や輸送用コンテナから引き離しました。作業は消火フェーズに移行。
無知が招いた致命的なミス
05時15分、輸送用コンテナが爆発：
- 輸送用コンテナのルーフラインに沿った側面の一方が全長にわたって裂けています。
- 生産棟の屋根が上に曲げられ
- コンテナの壁と端が外側に曲がっていたこと
- 重さ113kgの金属製ドアが2枚とも吹き飛ばされ
一方のドアはボトキン消防隊長に命中し、コンテナの南西41メートルに着地。もう1枚のドアはコンテナの北西54メートルの地点で発見。ボトキン消防隊長は現場で死亡。
火災安全の遵守は不可欠です！
様々な調査報告書によると、2台のチェーンソーから出た1/2リットルから1.5リットルのガソリン／オイルと1/2リットルのメチルハイドレートが爆発の原因となったとのこと。目撃者の証言によると、爆発の45～55分前に火災が海上コンテナに干渉。消防署長の1人は、爆発の10分前に輸送用コンテナの屋上にいて、製造棟の火災にホースを向けていました。その時、消防隊長は鉄骨構造物の上部が暖まっているのを見つけられませんでした。
危険への認識と規制 – 火災安全性
輸送用コンテナは、道路、鉄道、船舶での危険物を含む様々な貨物や材料の輸送に使用されても、安全上のリスクとはみなされません。建物や構造物として使用される場合は、火災安全上のリスクとは見なされません。しかし、エンダービーの事故とサーニッチの事故は、コンテナが火災安全上のリスクをもたらす可能性があることを示す2つの例です。
このようなリスクの例は、輸送用コンテナが使用される場合に見られます：
- 花火の保管
- 建設現場における可燃性ガスおよび液体の保管、
- 建設現場の救護棟として（消毒用アルコールや酸素ボンベを備えた）、
- 建設事務所として使用、
- 狩猟用弾薬の装填を趣味とする人が使用、
- 工事現場での電気室や電気キャビネットとしての使用（アーク放電の危険が伴います）、
- 使い方の可能性は、ユーザーの想像力によってのみ制限されます…
輸送用コンテナが仮設または恒久的な構造物として使用される主な理由は、購入価格が安いことです。組み立ての必要がなく、耐候性があり、構造的に健全で、密閉容器であり、盗難に対して安全です。
また、これらのコンテナは建物や構造物とはみなされないため、建築許可や消防許可の要件も満たしていません。米国内の多くの州や市では、これらのコンテナの使用を規制する計画や建築基準を定めています。
輸送用コンテナの火災安全性を規制するためには、各州が具体的な法的手続きと手順を定める必要があります。これは、しばしば無知から起こる同様の事故を防ぐためです。
予防 – 同じようなことが起こらないようにするには…
船舶における火災の影響を軽減し、コンテナにおける火災の安全を確保するための戦略の主な要素は以下の通りです：
規制と適切な使用
前述のように、輸送用コンテナがどのような用途に使用されるのか、輸送用コンテナ内にどのような内容物を安全に保管できるのか、また、輸送用コンテナが現場の重要な構造物やアクセスポイントに及ぼす潜在的な火災リスクはないか、または発生する可能性はないかを規制することは極めて重要です。
耐火構造の弱体化
コンテナ内の圧力がコンテナの破裂強度を超えないように、出荷コンテナを弱めます。今日の標準的な輸送用コンテナは、船舶、トラック、列車での積み重ね、ねじれ、落下による荷重や力に耐えるよう、非常に強固な構造になっています。
これらのコンテナはまた、内容物の盗難を防ぐために頑丈に作られています。コンテナは、壁面積の25%を超えるブラストパネルの設置、エンドドアの軽量壁への交換、側面に従来のドアと窓の設置などによって弱体化することができます。危険物をコンテナに保管する場合は、専門技術者が特別に設計した軽量化パネルを指定する必要があります。上下に小さな換気口を設けることで、低い位置でコンテナの弱体化を図り、コンテナの換気を行うことができます。
輸送容器の換気
輸送用コンテナの中で何が起こっているのかを知る手がかりがなかったことは、エンダービーの事故における重要な問題のひとつでした。消防士たちは、輸送用コンテナの内部が大きくなっていることを十分に認識していませんでした。コンテナの対向する端にある上層部と下層部の開口部を固定すれば、煙がコンテナから押し出され、コンテナ内部が危険な状態になりつつあることを示すことができたかもしれません。この情報によって、彼らは戦術を変更することができたかもしれません。
火災安全
消防署は、事故の規模、高温区域、立ち入り禁止区域、火災攻撃計画に対応する標準作業手順の確立を検討すべきです。以下の記事では、海上コンテナ火災の典型的な標準作業手順の枠組みを提供します。
このトピックに関連する関連記事をご用意しています：輸送用コンテナの火災に対処する方法, 輸送用コンテナを貯蔵建物として使用するための最低基準
エンダービーでの出来事を分析
ワークセーフBCと消防庁長官の報告書は、エンダービーの事故に関与した可能性のある特定の燃料を特定しましたが、発火シナリオを特定することは困難でした。NFPAのコンサルタントは、「低容量爆轟」が発生したと結論づけるのに役立ちました。
状況調査
商品や資材を輸送する本来の目的で使用される輸送用コンテナのISO設計基準に関するいくつかの情報が入手可能です。これらの規格は、コンテナの使用条件によって変化します。古いコンテナは、新しいコンテナに比べて空気を補うための換気口が少なく、輸送用コンテナのサイズの幅も広がっています。
輸送用コンテナの火災試験に関する唯一の文書は、1977年の米国沿岸警備隊の報告書 “Intermodal Shipping Containersの火災性能 “です。この試験では、コンテナ火災と輸送コンテナに影響を及ぼす暴露火災の影響を調べました。内部試験では、コンテナ内の木製の揺りかごを燃やし、木材がすべて燃え尽きる前に内部の酸素を炭化または消費させました。
空気補正ベントは試験結果に影響を与えませんでした。2回目の暴露試験では、流出したJP5を65?この試験では、内部温度が4～9分で230℃に達することが示されました。結論は、5分以内にクラスA物質の「発火または炭化」の可能性があるというものでした。
燃料
一般に、水素化メチル（メタノール）500ミリリットル、またはガソリン約1リットル、あるいは両方の燃料の組み合わせが関与していると結論づけられました。次の表は、メタノールとガソリン、および比較のためのプロパンと水素の特性に関する情報です：
この表から得られるいくつかの重要な情報は、加熱するとメタノールの蒸気は上昇し、ガソリンの蒸気は低いままであること、メタノールの自動着火温度（AIT）はガソリンよりもかなり高いことです。燃焼性の範囲は近く、ガソリンの燃焼エネルギーはメタノールよりかなり高い。
輸送容器の天井部の温度も床部より高くなるため、最小発火エネルギーは低くなります。例えば、250℃のエタノールの最小着火エネルギー（MIE）は0.40mJですが、100℃のMIEは0.21mJです。
発火源
発火源の特定が最も難しい。輸送用コンテナ製造棟の製造側が直火にさらされ、燃料の発火温度以上に鋼材が加熱された可能性があるとの情報があったものの、火災監視隊長の1人は爆発の10分前に輸送用コンテナの屋根におり、屋根は熱くなかったと述べています。報告書の重要な温度指標は、2台のチェンソーが輸送用コンテナ製造棟の側壁に吊り下げられていたことと、プラスチック製ガスタンクが溶けていたこと。チェンソーのメーカーがWorksafeBCに伝えたところによると、チェンソーのプラスチックの溶融温度は約200℃。これは、こぼれたか沸騰したガソリンが少なくとも200℃の温度にさらされたことを意味し、ガソリンのAITは232℃です。
米国沿岸警備隊が実施した暴露テストによると、試験火災の開始から6分以内にコンテナの天井2mの温度が約360℃になったとのことです。目撃者の証言によると、炎は45分から55分間、コンテナの側面を吹き上げていたとのことです。このように、火災試験から、チェーンソーが置かれていた（そしてチェーンソーからガソリンが失われていた）場所の温度は少なくとも200℃か、それ以上であったと結論づけることができました。そして、コンテナ内のこのエリアは、放射、伝導、対流によって、ガソリンとおそらくメタノールの自動発火温度よりも高い温度まで加熱されたと推論することができました。
容器特性
米国沿岸警備隊の火災試験は、輸送コンテナ火災の特徴に関する基本的な情報を提供していますが、強度や換気に関する実質的な情報は提供していません。公表されている壁荷重情報に基づいて壁の強度を控えめに見積もったところ、壁の降伏強度は7.0kPa（1.0psi）、破裂強度は8.4kPa（1.22psi）となりました。この値は概算値より低いですが、防爆パネルの面積を決定するのに有効です。
空気補正ベントは、コンテナを損傷することなく気候の温度変化に対応できるように設計されています。設置されていない場合、わずかな温度変化でコンテナ内の内圧が劇的に上昇する可能性があります。理想気体の法則を用い、容器が通気されていないと仮定した場合、次のような圧力上昇が起こる可能性があります：
一般的な輸送用コンテナの壁や屋根の面積の0.0079％しかないため、火災時に十分な圧力を素早く取り除くことができません。
ベントシナリオ
輸送コンテナの破裂や、同様の燃料を使用したエンダービーと同様の事故を避けるため、NFPA68-2012に従って計算が行われました。次の表は、長さ12mの標準的なコンテナについて、様々な燃料に必要な破裂ベント面積を示しています：
これらのベントエリアは、コンテナ強度計算の重要なファクターが大まかな計算に過ぎないため、あくまで比較のためのものです。
重要な結論は、輸送コンテナ内のごく少量の規制されていない可燃性液体または可燃性ガスでさえ、低エネルギーの爆発と輸送コンテナの破裂を引き起こす可能性があるということです。
結論 – 火災安全性
一般市民や消防士の負傷を防ぐためには、私たちが取り組むべきことがあります：
- 輸送用コンテナの火災安全リスクに関する情報、
- 仮設建築物や仮設構造物としての輸送用コンテナの使用に関する国、州、地方自治体の規制の確立、
- 輸送用コンテナに保管される資材の規制、
- 輸送用コンテナの安全性を高めるための改造方法に関する情報の提供
- 輸送用コンテナ火災に消防士が安全に対処するための作業手順の提供