Ochrona przeciwpożarowa i odporność kontenerów morskich

Bezpieczeństwo przeciwpożarowe i trwałość kontenera transportowego to interesujący temat, który informuje wielu klientów rozważających kontener transportowy jako alternatywę dla domu, domku letniskowego, stoiska handlowego itp.

Ogólnie rzecz biorąc, kontener wysyłkowy jest wykonany jako „kontener wysyłkowy” zgodnie z zasadami transportu morskiego, kolejowego i samochodowego.

Zgodnie z informacjami od dostawców, nie istnieje dokumentacja dla morskich kontenerów ISO dotycząca bezpieczeństwa pożarowego kontenera transportowego. Fabryki ani firmy kontrolne nie wydały takiej dokumentacji. O ile nam wiadomo, dokument dotyczący bezpieczeństwa pożarowego kontenerów morskich nie jest wydawany jako standardowy dokument dla kontenerów morskich.

Wyjątkiem są komórki budowlane, kontenery biurowe, kontenery sanitarne itp. Tutaj jednak zasady są inne i kontenery te muszą posiadać tak zwaną „deklarację zgodności”. Nie dotyczy to jednak kontenerów transportowych.

Zasadniczo można zatem powiedzieć, że kontenery transportowe wykonane ze stali corten mają pewną odporność ogniową, ponieważ stal, w przeciwieństwie do drewna, jest materiałem nieorganicznym i sama w sobie jest niepalna. Stal ma jednak wysoką przewodność cieplną, a jej wewnętrzna struktura zmienia się pod wpływem ciepła, co prowadzi do utraty nośności i elastyczności. Konkretna odporność ogniowa zależy jednak od różnych czynników, w tym rodzaju konstrukcji, użytych materiałów oraz rodzaju/gęstości powłoki.

Nikt nie zdaje sobie sprawy z tego, że jeśli kontener o jego specyficznych cechach jest zamknięty tak, jak został zbudowany do transportu (tj. z uszczelnionymi drzwiami, bez okien, otworów wentylacyjnych itp.), a wewnątrz znajduje się materiał łatwopalny, który w jakiś sposób się zapala (jak to miało miejsce np. w Enderby), wówczas odporność i wytrzymałość kontenera jako takiego może (choć nieumyślnie) stworzyć niewyobrażalny problem w przypadku pożaru. Szczelny i mocny pojemnik w porównaniu z drewnianą chatą zachowa się zupełnie inaczej w przypadku pożaru wewnątrz… i to jest główna rzecz, o której należy pomyśleć.

Proszę zawsze pamiętać o bezpieczeństwie przeciwpożarowym!

I to właśnie w celu poinformowania opinii publicznej powstał ten artykuł.

Jak wyjaśnić termin „odporność ogniowa”?

Odporność ogniowa to podobny termin, który często opisuje zdolność materiału do wytrzymania wysokich temperatur bez stopienia lub znacznego uszkodzenia. Pojemniki stalowe są w tym sensie ognioodporne, ale nie niezniszczalne.

Odporność ogniowa odnosi się do ogólnej odporności kontenera na ogień, w tym konstrukcji, materiału i projektu. Chociaż kontenery morskie są odporne, nie są całkowicie ognioodporne i mogą ulec uszkodzeniu w wyniku długotrwałego narażenia na intensywne ciepło.

Ochrona przeciwpożarowa i bezpieczeństwo kontenerów transportowych obejmuje środki minimalizujące ryzyko pożaru i zapobiegające jego rozprzestrzenianiu się. Można to osiągnąć poprzez zastosowanie niepalnych materiałów, konstrukcji, lokalizacji kontenera i protokołów bezpieczeństwa.

Wszystkie informacje zawarte w tym artykule służą wyłącznie celom informacyjnym. Przeprowadziliśmy wiele badań w Internecie, gdzie znaleźliśmy również ten dość interesujący artykuł, patrz poniżej: Fire Chiefs’ Association of BC | www.fcabc.ca

Podsumowując: niniejszy materiał nie ma na celu wywołania paniki. Jest to artykuł informacyjny mający na celu zapewnienie, że każdy, kto używa kontenera do celów innych niż te, do których jest on pierwotnie przeznaczony, powinien zawsze myśleć o bezpieczeństwie przeciwpożarowym. Oznacza to przestrzeganie przepisów i regulacji w przypadku przebudowy itp. Proszę upewnić się, że okablowanie elektryczne zostało sprawdzone, upewnić się, że kontener został poddany niezbędnym modyfikacjom (na przykład poprzez osłabienie konstrukcji – dodanie okien, drzwi, otworów wentylacyjnych itp.

Należy pamiętać o bezpieczeństwie przeciwpożarowym…

co wydarzyło się w przeszłości?

Śmierć kapitana Ochotniczej Straży Pożarnej w Enderby Daniela Botkina w 2011 r., która miała miejsce podczas pełnienia obowiązków służbowych, była sygnałem alarmowym dla strażaków na temat zagrożeń pożarowych związanych z kontenerami transportowymi.

W tym incydencie ustalono, że wystawienie kontenera transportowego na działanie ognia i obecność niewielkiej ilości łatwopalnych cieczy doprowadziło do wewnętrznej eksplozji przy niskiej prędkości, która wysadziła drzwi kontenera. Jedne z tych drzwi uderzyły następnie kapitana straży pożarnej Botkina, który zmarł na miejscu zdarzenia.

W kwietniu 2013 r. w Saanich eksplodował nieszczelny zbiornik z grillem przechowywany w kontenerze transportowym, niszcząc cały kontener. W wyniku tego zdarzenia części kontenera spadły na wysokość do 274 m, a jego ściany zostały spłaszczone. Na szczęście w zdarzeniu tym nikt nie odniósł poważnych obrażeń.

Dlatego też, aby zapobiec podobnym obrażeniom osób postronnych i strażaków, konieczne jest zapewnienie bezpieczeństwa przeciwpożarowego:

– informować o zagrożeniach pożarowych związanych z kontenerami transportowymi

– bezpieczne wykorzystanie kontenerów transportowych jako budynków tymczasowych lub stałych budynków mieszkalnych

– regulują materiały przechowywane w kontenerach transportowych

– dostarczać informacji i wskazówek na temat tego, jak można modyfikować kontenery transportowe, aby były bezpieczniejsze i

– zapewnić procedury, które straż pożarna może wykorzystać do radzenia sobie z pożarami w budynkach kontenerowych

Niniejszy artykuł zawiera informacje i zalecenia dotyczące sposobów poprawy bezpieczeństwa pożarowego kontenerów transportowych.

Ogólne informacje o kontenerach transportowych

Ponad 16 milionów kontenerów transportowych jest wykorzystywanych do transportu towarów i materiałów na statkach, pociągach i ciężarówkach. Każdego roku miliony tych kontenerów stają się nadwyżkami i są przekształcane w budynki lub konstrukcje do ponownego wykorzystania.

Te nadwyżkowe kontenery są wykonane ze stali i mają rozmiary od 1,5 m do 16 m (od 5 do 53 stóp długości). Kontenery mają standardową szerokość 2,4 m (8 stóp) i wysokość 2,6 m (8,5 stopy) ze stalowymi drzwiami po jednej lub kilku stronach.

Niektóre kontenery transportowe mają małe otwory wentylacyjne na górnych końcach, zwane kratkami wentylacyjnymi, w celu wyrównania ciśnienia powietrza w wyniku zmian temperatury otoczenia (±20 do 30⁰C).

Te kratki wentylacyjne są otworami w stalowej ścianie i są pokryte metalową lub plastikową osłoną zewnętrzną. Kratki mają 2, 4 lub 6 zestawów tych kratek w zależności od wielkości kontenera.

Standardowe kontenery są zaprojektowane do układania w stosy o wysokości od 6 do 9 kontenerów i do przenoszenia ciężaru 32 205 kg. Ściany boczne są zaprojektowane tak, aby wytrzymać obciążenia ślizgowe do 60% dopuszczalnego obciążenia. Przednia ściana i drzwi są zaprojektowane tak, aby wytrzymać 40% dopuszczalnego obciążenia.

W rezultacie pojemniki te mogą pozwolić na wzrost ciśnienia wewnętrznego do punktu katastrofalnej awarii.

Cechy kontenerów transportowych, które sprawiają, że są one odporne na kradzież i solidne konstrukcyjnie, sprawiają również, że stanowią one zagrożenie pożarowe, chyba że są one regulowane, osłabione i ostrożnie podchodzą do pożaru.

Podsumowanie wydarzeń w Enderby Lodd

W dniu 29 grudnia 2011 r. o godzinie 3:51 zgłoszono na numer 911 pożar w drewnianym budynku budowlanym w Enderby BC.

O godzinie 04:01 pierwszy wóz strażacki i 15 strażaków (w tym zastępca komendanta straży pożarnej i 4 kapitanów straży pożarnej) przybyło na miejsce zdarzenia wraz z dwiema pompami i ciężarówką ratowniczą. Pożar najwyraźniej powstał w przyczepie modułowej i rozprzestrzenił się na dużą halę produkcyjną. Budynek, w którym montowano konstrukcje z bali.

Pożar w budynku produkcyjnym ujawnił kontener transportowy o szerokości 2,4 m, wysokości 2,6 m i długości 12 m pod zadaszoną przybudówką budynku produkcyjnego, która znajdowała się około 2 m od budynku. Podczas pożaru z otworów poziomujących i przegrzanych uszczelek drzwi kilkakrotnie wydobywał się dym. Na kontener lub jego powierzchnię została skierowana woda.

Około godziny 5:05 kapitan straży pożarnej wspiął się na dach kontenera, aby ugasić pożar w budynku produkcyjnym. Podczas gdy kapitan znajdował się na szczycie kontenera, nie był on gorący.

Dowódca zdarzenia był zaniepokojony możliwą awarią strukturalną budynku produkcyjnego i odciągnął strażaków od konstrukcji i kontenera transportowego. Operacja przeszła do fazy gaszenia.

Niewiedza spowodowała śmiertelny błąd

O 05:15 eksplodował kontener transportowy:

• jeden z boków kontenera transportowego wzdłuż linii dachu rozerwał się na całej długości
• dach wzdłuż budynku produkcyjnego został wygięty do góry
• ściany i końce pojemnika były wygięte na zewnątrz
• Oba metalowe drzwi o wadze 113 kg zostały odstrzelone

Jedne drzwi uderzyły w Kapitana Straży Pożarnej Botkina i wylądowały 41 metrów na południowy zachód od kontenera. Drugie drzwi znaleziono 54 metry na północny zachód od kontenera. Kapitan Botkin zmarł na miejscu zdarzenia.

Przestrzeganie zasad bezpieczeństwa pożarowego jest niezbędne!

Różne raporty śledcze wskazują, że 1/2 litra do 1,5 litra benzyny/oleju z dwóch pił łańcuchowych i 1/2 litra wodzianu metylu spowodowało eksplozję. Świadkowie stwierdzili, że ogień ingerował w kontener transportowy na 45 do 55 minut przed eksplozją. Jeden z dowódców straży pożarnej był na dachu kontenera transportowego 10 minut przed eksplozją, kierując wąż do pożaru budynku produkcyjnego. W tym czasie kapitan straży pożarnej nie stwierdził, aby górna część stalowej konstrukcji była ciepła.

Świadomość zagrożeń i przepisy – Bezpieczeństwo przeciwpożarowe

Kontenery transportowe nie stanowią zagrożenia dla bezpieczeństwa, gdy są wykorzystywane do transportu różnych towarów i materiałów, w tym towarów niebezpiecznych na drogach, liniach kolejowych i statkach. Jeśli są one wykorzystywane jako budynki lub konstrukcje, nie kojarzymy ich z zagrożeniem pożarowym. Jednak incydent w Enderby i incydent w Saanich to dwa przykłady zagrożenia pożarowego, jakie mogą one stwarzać.

Przykłady zagrożeń można znaleźć tam, gdzie wykorzystywane są kontenery transportowe:

• przechowywanie fajerwerków,
• przechowywanie łatwopalnych gazów i cieczy na placach budowy,
• jako budynki pierwszej pomocy na placach budowy (z zapasami alkoholu antyseptycznego lub butli tlenowych),
• jako biuro konstrukcyjne,
• używane przez hobbystów do przeładowywania amunicji myśliwskiej,
• jako pomieszczenia elektryczne lub szafy elektryczne na placach budowy (z towarzyszącym ryzykiem łuku elektrycznego),
• Możliwości zastosowania są ograniczone jedynie wyobraźnią użytkownika…

Głównym powodem, dla którego kontenery transportowe są wykorzystywane jako tymczasowe lub stałe konstrukcje, jest ich niska cena zakupu. Nie wymagają montażu, są odporne na warunki atmosferyczne, solidne konstrukcyjnie, są zamkniętymi kontenerami i są zabezpieczone przed kradzieżą.

Kontenery te nie są również postrzegane jako budynki lub konstrukcje, a zatem nie spełniają wymagań dotyczących pozwoleń budowlanych i przeciwpożarowych. Wiele stanów i miast w USA ustanowiło przepisy dotyczące planowania lub budowy, które regulują korzystanie z tych kontenerów.

W celu uregulowania kwestii bezpieczeństwa pożarowego kontenerów transportowych, każdy stan powinien wdrożyć określone procedury i kroki prawne. Ma to na celu zapobieganie podobnym incydentom, często wynikającym z niewiedzy.

Zapobieganie – Jak zapobiegać podobnym zdarzeniom, które miały miejsce…

Kluczowymi elementami strategii łagodzenia skutków pożaru na statkach i zapewnienia bezpieczeństwa pożarowego w kontenerach są:

REGULACJA I WŁAŚCIWE UŻYTKOWANIE

Jak wspomniano powyżej, kluczowe znaczenie ma uregulowanie tego, do czego wykorzystywane są kontenery transportowe, jaka zawartość może być bezpiecznie przechowywana w kontenerach transportowych i czy istnieje potencjalne zagrożenie pożarowe, które kontenery transportowe stwarzają lub mogą stwarzać dla krytycznych struktur lub punktów dostępu na terenie zakładu.

OSŁABIENIE KONSTRUKCJI DLA BEZPIECZEŃSTWA PRZECIWPOŻAROWEGO

Osłabiają kontenery transportowe, aby zapobiec wysokiemu ciśnieniu w kontenerach, które przekraczałoby ich wytrzymałość na rozerwanie. Dzisiejsze standardowe kontenery transportowe mają bardzo mocną konstrukcję, aby wytrzymać obciążenia i siły związane z układaniem w stosy, skręcaniem i upuszczaniem na statki, ciężarówki i pociągi.

Kontenery te są również mocno skonstruowane, aby zapobiec kradzieży ich zawartości. Kontenery mogą być osłabiane poprzez instalowanie paneli przeciwwybuchowych, które mogą przekraczać 25% powierzchni ścian, zastępowanie drzwi końcowych lekkimi ścianami, instalowanie konwencjonalnych drzwi i okien po bokach… Zakres, w jakim kontener musi być osłabiony, zawsze zależy od konkretnego zastosowania kontenera. Jeśli w kontenerach mają być przechowywane towary niebezpieczne, specjalnie zaprojektowane panele do lekkich konstrukcji muszą zostać określone przez wyspecjalizowanego inżyniera. Małe górne i dolne otwory wentylacyjne mogą być wykorzystane do pewnego osłabienia kontenerów na niskim poziomie i zapewnienia wentylacji kontenera.

WENTYLACJA KONTENERA TRANSPORTOWEGO

Brak wskazówek co do tego, co dzieje się w kontenerze transportowym, był jedną z kluczowych kwestii w incydencie w Enderby. Strażacy nie byli w pełni świadomi, że wnętrze kontenera staje się coraz większe. Zabezpieczenie otworów górnego i dolnego poziomu na przeciwległych końcach kontenera mogło wykazać, że dym jest wypychany z kontenera i że wewnątrz kontenera rozwijają się niebezpieczne warunki. Ta informacja mogła pozwolić im na zmianę taktyki.

BEZPIECZEŃSTWO PRZECIWPOŻAROWE

Straż pożarna powinna rozważyć ustanowienie standardowych procedur operacyjnych, które dotyczą rozmiaru incydentu, stref gorących i wykluczonych oraz planowania ataku ognia. W poniższych artykułach przedstawimy ramy typowej standardowej procedury operacyjnej dla pożarów kontenerów morskich.

Powiązane artykuły, które przygotowaliśmy dla Państwa w związku z tym tematem: Jak postępować w przypadku pożaru kontenera transportowego, Minimalne normy dotyczące wykorzystania kontenerów transportowych jako budynków magazynowych

Analiza wydarzeń w Enderby

Raporty z WorksafeBC i Biura Komisarza ds. Straży Pożarnej zidentyfikowały konkretne paliwa, które mogły być zaangażowane w incydent w Enderby, ale miały trudności z określeniem scenariusza zapłonu. Konsultant NFPA pomógł stwierdzić, że doszło do „detonacji o małej objętości”.

BADANIE SYTUACJI

Dostępne są pewne informacje na temat standardów projektowych ISO dla kontenerów transportowych używanych do pierwotnego celu transportu towarów i materiałów. Normy te zmieniają się wraz z warunkami eksploatacji kontenerów. Starsze kontenery miały mniej otworów wentylacyjnych w celu wyrównania powietrza w porównaniu z nowszymi kontenerami, a zakres rozmiarów kontenerów transportowych również się zwiększył.

Jedynym znalezionym dokumentem dotyczącym testów ogniowych kontenerów transportowych jest raport Straży Przybrzeżnej USA z 1977 r. „Fire Performance of Intermodal Shipping Containers”. W ramach tych testów zbadano skutki pożarów kontenerów i pożarów narażenia, które miały wpływ na kontenery transportowe. Testy wewnętrzne obejmowały pożar drewnianej kołyski wewnątrz kontenera, która uległa zwęgleniu lub zużyciu wewnętrznego tlenu, zanim całe drewno mogło zostać zużyte.

Odpowietrzniki kompensacyjne nie miały wpływu na wyniki testów. Drugie testy narażenia obejmowały 65𝑚2 pożarów rozlanego JP5 narażających pojedyncze i ułożone w stos pojemniki. Testy te wykazały, że temperatura wewnętrzna osiągnęła 230°C w ciągu 4 do 9 minut. Wniosek był taki, że istniała możliwość „zapłonu lub zwęglenia” materiałów klasy A w ciągu 5 minut.

PALIWA

Ogólnie stwierdzono, że w grę wchodziło 500 mililitrów wodzianu metylu (metanolu) lub około jednego litra benzyny, lub kombinacja obu paliw. Poniższe tabele zawierają informacje na temat właściwości metanolu i benzyny oraz, dla porównania, propanu i wodoru:

Niektóre kluczowe informacje z tej tabeli są takie, że po podgrzaniu opary metanolu mogą wzrosnąć, a opary benzyny pozostają niskie, temperatura samozapłonu (AIT) metanolu jest znacznie wyższa niż benzyny. Zakresy palności są zbliżone, a energia spalania benzyny jest znacznie wyższa niż metanolu.

Temperatura na suficie kontenera transportowego będzie również wyższa niż na podłodze, co skutkuje niższą minimalną energią zapłonu. Na przykład minimalna energia zapłonu (MIE) etanolu w temperaturze 250°C wynosi 0,40 mJ, ale w temperaturze 100°C MIE wynosi 0,21 mJ.

ŹRÓDŁA ZAPŁONU

Źródło zapłonu jest najtrudniejsze do ustalenia. Chociaż istniały informacje, że strona produkcyjna budynku kontenera transportowego była narażona na bezpośredni płomień, który mógł podgrzać stal powyżej temperatury zapłonu paliw, jeden z dowódców straży pożarnej był na dachu kontenera transportowego 10 minut przed wybuchem i stwierdził, że dach nie był gorący. Kluczowym wskaźnikiem temperatury w raporcie jest to, że dwie piły łańcuchowe wisiały na bocznej ścianie budynku produkcyjnego kontenera transportowego, a plastikowe zbiorniki gazu stopiły się. Producent pił łańcuchowych poinformował WorksafeBC, że temperatura topnienia plastikowych zbiorników wynosi około 200°C. Oznaczałoby to, że rozlana lub zagotowana benzyna była wystawiona na działanie temperatury co najmniej 200°C, a AIT benzyny wynosi 232°C.

Testy ekspozycji przeprowadzone przez U.S. Coast Guard wykazały, że temperatura sufitu kontenera na wysokości 2 m wynosiła około 360°C w ciągu 6 minut od rozpoczęcia pożaru testowego. Świadkowie stwierdzili, że płomienie biczowały bok kontenera przez 45 do 55 minut. Tak więc, w oparciu o testy ogniowe, można było stwierdzić, że temperatura w obszarze, w którym znajdowały się piły łańcuchowe (i z którego ulatniała się benzyna) mogła wynosić co najmniej 200°C lub znacznie więcej. Można zatem założyć, że ten obszar wewnątrz kontenera został podgrzany przez promieniowanie, przewodzenie i konwekcję do temperatury wyższej niż temperatura samozapłonu benzyny i prawdopodobnie metanolu.

CHARAKTERYSTYKA POJEMNIKA

Testy pożarowe Straży Przybrzeżnej USA dostarczają pewnych podstawowych informacji na temat charakterystyki pożarów kontenerów morskich; nie dostarczają one jednak żadnych istotnych informacji na temat wytrzymałości i wentylacji. Dokonano ostrożnego oszacowania wytrzymałości ścian na podstawie opublikowanych informacji o obciążeniu ścian, a obliczenia te wykazały, że granica plastyczności ścian wynosiłaby 7,0 kPa (1,0 psi), a wytrzymałość na rozerwanie wynosiłaby 8,4 kPa (1,22 psi). Wartość ta jest niższa niż szacunkowa, ale jest przydatna do określenia powierzchni paneli przeciwwybuchowych.

Odpowietrzniki kompensacyjne są zaprojektowane tak, aby radzić sobie z klimatycznymi zmianami temperatury bez uszkadzania zbiornika. Jeśli nie zostaną one zainstalowane, niewielkie zmiany temperatury mogą drastycznie zwiększyć ciśnienie wewnętrzne wewnątrz zbiornika. Korzystając z prawa gazu doskonałego i zakładając, że zbiornik nie został odpowietrzony, mogą wystąpić następujące wzrosty ciśnienia:

Te otwory wentylacyjne nie są w stanie usunąć wystarczającego ciśnienia wystarczająco szybko podczas pożaru, ponieważ stanowią one tylko 0,0079% powierzchni ścian i dachu typowego kontenera transportowego.

SCENARIUSZE ODPOWIETRZANIA

Aby uniknąć pęknięcia kontenera transportowego i podobnego incydentu jak w Enderby z podobnymi paliwami, przeprowadzono obliczenia zgodnie z NFPA 68-2012. Poniższa tabela przedstawia wymagany obszar odpowietrzenia dla różnych paliw dla standardowych kontenerów o długości 12 m:

Te obszary wentylacji służą jedynie do celów porównawczych, ponieważ kluczowy czynnik w obliczeniach wytrzymałości zbiornika jest tylko przybliżonym obliczeniem.

Kluczowym wnioskiem jest to, że nawet bardzo małe nieuregulowane ilości łatwopalnych cieczy lub łatwopalnych gazów w kontenerach transportowych mogą spowodować eksplozję o niskiej energii i rozerwanie kontenera transportowego.

WNIOSEK – BEZPIECZEŃSTWO PRZECIWPOŻAROWE

Aby zapobiec obrażeniom osób postronnych i strażaków, musimy nad tym popracować:

• informacje na temat zagrożeń pożarowych związanych z kontenerem transportowym,
• Ustanowienie krajowych, regionalnych i lokalnych przepisów dotyczących wykorzystania kontenerów morskich jako tymczasowych budynków i konstrukcji,
• regulować materiały przechowywane w kontenerach transportowych,
• dostarczenie informacji o tym, jak można zmodyfikować kontenery transportowe, aby uczynić je bezpieczniejszymi
• zapewnić procedury operacyjne, które strażacy mogą wykorzystać do bezpiecznego radzenia sobie z pożarami kontenerów transportowych