Siguranța la incendii și rezistența containerelor maritime

Siguranța la foc și durabilitatea unui container de transport maritim este un subiect interesant care informează o mulțime de clienți care iau în considerare un container de transport maritim ca alternativă la o casă, cabană, stand de vânzări etc.

În general, un container de transport maritim este considerat un „container de transport maritim” în conformitate cu normele pentru transportul maritim, feroviar și cu camionul.

Conform informațiilor furnizate de furnizori, nu există nicio documentație pentru containerele marine ISO care să se refere în mod specific la siguranța la incendiu a containerelor maritime. Fabricile sau societățile de inspecție nu au emis o astfel de documentație. Și, din câte știm, acest document privind siguranța containerelor maritime împotriva incendiilor nu este emis ca document standard pentru containerele maritime.

Excepțiile sunt celulele de construcție, containerele de birou, containerele sanitare etc. Aici, totuși, regulile sunt diferite, iar aceste containere trebuie să aibă o așa-numită „declarație de conformitate”. Totuși, acest lucru nu se aplică containerelor maritime.

În principiu, se poate spune că containerele maritime din oțel corten au o anumită rezistență la foc, deoarece oțelul, spre deosebire de lemn, este un material anorganic și este neinflamabil. Cu toate acestea, oțelul are o conductivitate termică ridicată, iar structura internă a oțelului se modifică odată cu căldura, ceea ce duce la pierderea capacității portante și a elasticității. Cu toate acestea, rezistența specifică la foc depinde de diverși factori, inclusiv tipul de construcție, materialele utilizate și tipul/densitatea acoperirii.

Ceea ce nimeni nu realizează este că, dacă un container cu caracteristicile sale specifice este închis așa cum este construit pentru transport (adică cu uși sigilate, fără ferestre, orificii de aerisire etc.) și există material inflamabil în interior care se aprinde cumva (așa cum s-a întâmplat, de exemplu, în Enderby), atunci rezistența și forța containerului ca atare poate crea (deși neintenționat) o problemă inimaginabilă în cazul unui incendiu. Un container sigilat închis și rezistent față de o colibă din lemn se va comporta foarte diferit în cazul unui incendiu în interior… și acesta este principalul lucru la care trebuie să ne gândim.

Gândiți-vă întotdeauna la siguranța împotriva incendiilor!

Și acest articol a fost scris pentru a informa publicul larg.

Cum se explică termenul „rezistență la foc”?

Rezistența la foc este un termen similar care descrie adesea capacitatea unui material de a rezista la temperaturi ridicate fără să se topească sau să se deterioreze semnificativ. Containerele din oțel sunt rezistente la foc în acest sens, dar nu sunt indestructibile.

Rezistența la foc se referă la capacitatea generală a unui container de a rezista la foc, inclusiv construcția, materialul și proiectarea. Deși containerele maritime sunt rezistente, acestea nu sunt complet ignifuge și pot fi deteriorate prin expunerea prelungită la căldură intensă.

Protecția împotriva incendiilor și securitatea containerelor maritime includ măsuri de minimizare a riscului de incendiu și de prevenire a răspândirii acestuia. Acest lucru poate fi realizat prin utilizarea de materiale incombustibile, construcție, amplasarea containerelor și protocoale de siguranță.

Toate informațiile din acest articol sunt doar în scop informativ. Am făcut o mulțime de cercetări pe internet, unde am găsit și acest articol destul de interesant, a se vedea mai jos: Fire Chiefs’ Association of BC | www.fcabc.ca

În concluzie: acest material nu este menit să creeze panică. Este un articol informativ menit să asigure că oricine folosește un container în alte scopuri decât cele pentru care este destinat în primul rând trebuie să se gândească întotdeauna la siguranța împotriva incendiilor. Aceasta înseamnă să respecte dispozițiile și reglementările în cazul transformărilor etc. Să se asigure că instalația electrică este verificată, să se asigure că se fac toate modificările necesare containerului (de exemplu, prin slăbirea structurii – adăugarea de ferestre, uși, guri de aerisire etc.) în cazul unui incendiu în interior și să depoziteze materialul depozitat așa cum ar trebui să fie depozitat.

Siguranța la incendiu trebuie să fie ținută în minte…

ce s-a întâmplat în trecut?

Decesul căpitanului Daniel Botkin de la Departamentul de pompieri voluntari Enderby în 2011, survenit în timpul serviciului, a fost un semnal de alarmă pentru pompieri cu privire la riscurile de incendiu ale containerelor de transport maritim.

În acest incident, s-a stabilit că expunerea containerului de transport maritim la foc și prezența unui volum mic de lichide inflamabile au condus la o explozie internă la viteză redusă care a aruncat în aer ușa containerului. Una dintre aceste uși l-a lovit ulterior pe căpitanul de pompieri Botkin, care a murit la fața locului.

În aprilie 2013, un rezervor de grătar cu scurgeri, depozitat într-un container maritim, a explodat în Saanich, distrugând întregul container maritim. În acest eveniment, părți ale containerului au căzut până la 274 m, iar pereții au fost aplatizați. Din fericire, nimeni nu a fost rănit grav în acest eveniment.

Prin urmare, pentru a preveni vătămări similare ale publicului și pompierilor, este necesară siguranța la incendiu:

– să informeze cu privire la pericolele de securitate la incendiu ale containerelor de transport maritim

– utilizarea în siguranță a containerelor maritime ca clădiri temporare sau locuințe permanente

– reglementează materialele depozitate în containere de transport

– să furnizeze informații și orientări cu privire la modul în care containerele maritime pot fi modificate pentru a le face mai sigure și

– să furnizeze proceduri pe care serviciul de pompieri le poate utiliza pentru a face față incendiilor în clădirile de containere maritime

Acest articol oferă informații și recomandări cu privire la modul de îmbunătățire a siguranței la incendiu a containerelor maritime.

Informații generale despre containerele maritime

Peste 16 milioane de containere de transport maritim sunt utilizate pentru a transporta bunuri și materiale pe nave, trenuri și camioane. Milioane dintre aceste containere devin excedentare în fiecare an și sunt transformate în clădiri sau structuri pentru reutilizare.

Aceste containere excedentare sunt fabricate din oțel și au dimensiuni cuprinse între 1,5 m și 16 m (între 5 și 53 ft lungime). Containerele au o lățime standard de 2,4 m (8 ft) și o înălțime de 2,6 m (8,5 ft), cu uși din oțel pe una sau mai multe părți.

Unele containere de transport au mici orificii de aerisire la capetele superioare, numite grile de ventilație, pentru a egaliza presiunea aerului datorată schimbărilor de temperatură a aerului înconjurător (±20 până la 30⁰C).

Aceste grile de ventilație sunt deschideri prin peretele de oțel și sunt acoperite de un capac exterior din metal sau plastic. Grilele au 2, 4 sau 6 seturi de astfel de grile, în funcție de dimensiunea containerului.

Containerele standard sunt proiectate pentru a fi stivuite la o înălțime de 6 până la 9 containere și pentru a transporta o greutate de 32.205 kg. Pereții laterali sunt proiectați să reziste la sarcini de alunecare de până la 60 % din sarcina admisă. Peretele frontal și ușa sunt proiectate să reziste la 40 % din sarcina admisă.

Ca urmare, aceste containere sunt capabile să permită creșterea presiunii interne până la punctul de defectare catastrofală.

Caracteristicile containerelor maritime care le fac să fie antifurt și solide din punct de vedere structural le fac, de asemenea, să reprezinte un risc de securitate la incendiu dacă nu sunt reglementate, slăbite și abordate cu grijă în caz de incendiu.

Rezumatul evenimentelor de la Enderby Lodd

La 29 decembrie 2011, la ora 3:51 a.m., a fost raportat la 911 un incendiu la o clădire de construcții din lemn din Enderby BC.

La ora 04:01, prima mașină de pompieri și 15 pompieri (inclusiv șeful adjunct al pompierilor și 4 căpitani pompieri) au sosit la fața locului împreună cu două pompe și un camion de salvare. Se pare că incendiul a pornit de la o remorcă modulară și s-a extins la o hală mare de producție. Clădirea în care erau asamblate structurile din bușteni.

Incendiul din clădirea de producție a scos la iveală un container maritim de 2,4 m lățime, 2,6 m înălțime și 12 m lungime sub o extensie acoperită a clădirii de producție, care se afla la aproximativ 2 m de clădire. În timpul incendiului, fumul a ieșit de mai multe ori din găurile de nivelare și din garniturile supraîncălzite ale ușilor. Apa a fost direcționată către container sau către suprafața acestuia.

În jurul orei 5:05 a.m., un căpitan de pompieri a urcat pe acoperișul containerului pentru a stinge un incendiu în clădirea de producție. În timp ce căpitanul se afla pe acoperișul containerului, acesta nu era fierbinte.

Comandantul incidentului a fost îngrijorat de o posibilă defecțiune structurală a clădirii de producție și a îndepărtat pompierii de structură și de containerul de transport. Operațiunea a trecut în faza de stingere.

Ignoranța a cauzat o greșeală fatală

La 05:15, un container de transport maritim a explodat și:

• una dintre laturile containerului de transport maritim de-a lungul liniei acoperișului s-a rupt pe întreaga sa lungime
• acoperișul de-a lungul clădirii de producție a fost îndoit în sus
• pereții și capetele containerelor au fost îndoite spre exterior
• ambele uși metalice care cântăreau 113 kg au fost aruncate în aer

O ușă l-a lovit pe căpitanul pompier Botkin și a aterizat la 41 de metri sud-vest de container. Cealaltă ușă a fost găsită la 54 de metri nord-vest de container. Căpitanul pompier Botkin a murit la fața locului.

Respectarea siguranței la incendiu este esențială!

Diverse rapoarte de investigație indică faptul că explozia a fost cauzată de 1/2 litru până la 1,5 litri de benzină/ulei provenit de la două drujbe și 1/2 litru de hidrat de metil. Martorii au declarat că focul a interferat cu containerul maritim cu 45-55 de minute înainte de explozie. Unul dintre șefii pompierilor se afla pe acoperișul containerului de transport maritim cu 10 minute înainte de explozie, direcționând un furtun către incendiul din clădirea de producție. În acel moment, căpitanul pompierilor nu a găsit partea superioară a structurii metalice caldă.

Conștientizarea pericolelor și reglementări – Siguranța la incendiu

Containerele maritime nu sunt considerate un risc pentru siguranță atunci când sunt utilizate pentru a transporta o varietate de bunuri și materiale, inclusiv mărfuri periculoase pe șosele, căi ferate și nave. În cazul în care sunt utilizate ca clădiri sau structuri, nu le asociem cu un risc de securitate la incendiu. Cu toate acestea, incidentul Enderby și incidentul Saanich sunt două exemple ale riscului de incendiu pe care îl pot crea.

Exemple de riscuri pot fi găsite atunci când containerele de transport maritim sunt utilizate pentru:

• depozitarea artificiilor,
• depozitarea gazelor și lichidelor inflamabile pe șantierele de construcții,
• ca clădiri de prim ajutor pe șantiere (cu rezerve de alcool antiseptic sau butelii de oxigen),
• utilizare ca birou de construcții,
• utilizate de amatori pentru reîncărcarea muniției de vânătoare,
• utilizarea ca camere electrice sau dulapuri electrice pe șantiere (cu riscul aferent de arc electric),
• Posibilitățile de utilizare sunt limitate doar de imaginația utilizatorului…

Principalul motiv pentru care containerele maritime sunt utilizate ca structuri temporare sau permanente este prețul lor scăzut de achiziție. Acestea nu necesită asamblare, sunt rezistente la intemperii, solide din punct de vedere structural, sunt containere închise și sunt sigure împotriva furtului.

De asemenea, aceste containere nu sunt considerate clădiri sau structuri și, prin urmare, nu îndeplinesc cerințele pentru autorizațiile de construcție și de incendiu. O serie de state și orașe din SUA au stabilit coduri de planificare sau de construcție care reglementează utilizarea acestor containere.

Pentru a reglementa siguranța la incendiu a containerelor maritime, fiecare stat ar trebui să instituie proceduri și măsuri juridice specifice. Acest lucru este necesar pentru a preveni incidente similare, adesea din ignoranță.

Prevenire – Cum să prevenim evenimente similare care s-au întâmplat…

Elementele cheie ale strategiilor de atenuare a efectelor incendiilor la bordul navelor și de asigurare a siguranței la incendiu în containere sunt:

REGLEMENTARE ȘI UTILIZARE ADECVATĂ

După cum s-a menționat mai sus, este esențial să se reglementeze pentru ce sunt utilizate containerele maritime, ce conținut poate fi depozitat în siguranță în containerele maritime și dacă există vreun risc potențial de incendiu pe care containerele maritime îl prezintă sau îl pot crea pentru structurile critice sau punctele de acces de pe amplasament.

SLĂBIREA STRUCTURII PENTRU SIGURANȚA ÎMPOTRIVA INCENDIILOR

Slăbirea containerelor de transport maritim pentru a preveni presiuni ridicate în containere care ar depăși rezistența la spargere a containerelor. Containerele standard de transport maritim de astăzi sunt construite foarte solid pentru a rezista sarcinilor și forțelor de stivuire, răsucire și cădere pe nave, camioane și trenuri.

De asemenea, aceste containere sunt construite solid pentru a preveni furtul conținutului lor. Containerele pot fi slăbite prin instalarea de panouri explozive care pot depăși 25% din suprafața pereților, prin înlocuirea ușilor de capăt cu pereți ușori, prin instalarea de uși și ferestre convenționale pe laterale… Măsura în care un container trebuie să fie slăbit depinde întotdeauna de utilizarea specifică a containerului. În cazul în care mărfurile periculoase urmează să fie depozitate în containere, un inginer specializat trebuie să specifice panourile de ușurare special concepute. Pot fi utilizate mici deschideri de ventilație superioare și inferioare pentru a asigura o anumită slăbire a containerelor la nivel scăzut și pentru a asigura ventilația containerului.

VENTILAREA CONTAINERULUI DE TRANSPORT MARITIM

Lipsa indiciilor cu privire la ceea ce se întâmpla în containerul maritim a fost una dintre problemele-cheie ale incidentului din Enderby. Pompierii nu erau pe deplin conștienți de faptul că interiorul containerului se mărea. Asigurarea deschiderilor de la nivelul superior și de la nivelul inferior la capetele opuse ale containerului ar fi putut arăta că fumul era forțat să iasă din container și că se dezvoltau condiții nesigure în interiorul containerului. Aceste informații le-ar fi putut permite să schimbe tactica.

SIGURANȚA ÎMPOTRIVA INCENDIILOR

Departamentele de pompieri ar trebui să ia în considerare stabilirea unor proceduri standard de operare care să abordeze dimensionarea incidentului, zonele fierbinți și de excludere, precum și planificarea atacului cu foc. În articolele următoare, vom oferi un cadru pentru o procedură operațională standard tipică pentru incendiile de containere maritime.

Articole conexe pe care le pregătim pentru dvs. în legătură cu acest subiect: Cum să faceți față unui incendiu la un container maritim, Standarde minime pentru utilizarea containerelor maritime ca clădiri de depozitare

Analiza evenimentelor din Enderby

Rapoartele WorksafeBC și ale Biroului comisarului pentru incendii au identificat combustibili specifici care ar fi putut fi implicați în incidentul de la Enderby, dar au avut dificultăți în identificarea scenariului de aprindere. Consultantul NFPA a ajutat la concluzia că a avut loc o „detonare cu volum redus”.

STUDIU DE SITUAȚIE

Sunt disponibile unele informații privind standardele ISO de proiectare pentru containerele maritime utilizate în scopul inițial de a transporta bunuri și materiale. Aceste standarde se modifică în funcție de condițiile de funcționare ale containerelor. Containerele mai vechi aveau mai puține deschideri de ventilație pentru a compensa aerul în comparație cu containerele mai noi, iar gama de dimensiuni a containerelor maritime a crescut, de asemenea.

Singurul document care a fost găsit privind testarea la foc a containerelor de transport maritim este un raport din 1977 al Pazei de Coastă a SUA, „Fire Performance of Intermodal Shipping Containers”. Această testare a examinat efectele incendiilor de containere și ale incendiilor de expunere care au afectat containerele maritime. Testarea internă a implicat un incendiu la un leagăn de lemn în interiorul unui container care a carbonizat sau a consumat oxigenul intern înainte ca tot lemnul să poată fi consumat.

Ventilatoarele de compensare a aerului nu au avut niciun efect asupra rezultatelor testelor. Al doilea test de expunere a implicat 65𝑚2 focuri de JP5 deversat, expunând containere individuale și stivuite. Aceste teste au arătat că temperaturile interne au atins 230°C în 4 până la 9 minute. Concluzia a fost că există o posibilitate de „aprindere sau carbonizare” a materialelor din clasa A în termen de 5 minute.

COMBUSTIBILI

În general, s-a ajuns la concluzia că au fost implicați 500 de mililitri de hidrat de metil (metanol) sau aproximativ un litru de benzină, sau o combinație a celor doi combustibili. Următoarele tabele oferă informații privind proprietățile metanolului și ale benzinei și, pentru comparație, ale propanului și hidrogenului:

Unele informații cheie din acest tabel sunt că, atunci când sunt încălziți, vaporii de metanol pot crește, iar vaporii de benzină rămân la un nivel scăzut, iar temperatura de autoaprindere (AIT) a metanolului este semnificativ mai mare decât cea a benzinei. Intervalele de inflamabilitate sunt apropiate, iar energia de ardere a benzinei este semnificativ mai mare decât cea a metanolului.

Temperatura la nivelul plafonului containerului de transport maritim va fi, de asemenea, mai ridicată decât la nivelul podelei, rezultând o energie minimă de aprindere mai scăzută. De exemplu, energia minimă de aprindere (MIE) a etanolului la 250°C este de 0,40 mJ, dar la 100°C MIE este de 0,21 mJ.

SURSE DE APRINDERE

Sursa de aprindere este cea mai dificil de determinat. Deși există informații conform cărora partea de producție a clădirii de containere maritime a fost expusă la flăcări directe care ar fi putut încălzi oțelul peste temperatura de aprindere a combustibililor, unul dintre comandanții serviciului de supraveghere a incendiilor se afla pe acoperișul containerului maritim cu 10 minute înainte de explozie și a declarat că acoperișul nu era fierbinte. Un indicator cheie al temperaturii din raport este faptul că două drujbe erau agățate de peretele lateral al clădirii de fabricare a containerelor maritime și că rezervoarele de gaz din plastic se topiseră. Producătorul drujbei a informat WorksafeBC că temperatura de topire a plasticului drujbei este de aproximativ 200°C. Aceasta ar însemna că benzina vărsată sau fiartă a fost expusă la o temperatură de cel puțin 200°C, iar AIT a benzinei este de 232°C.

Testele de expunere efectuate de Paza de Coastă a SUA au arătat că temperatura tavanului containerului la 2 m a fost de aproximativ 360°C la 6 minute de la începutul incendiului de încercare. Martorii au declarat că flăcările au biciuit partea laterală a containerului timp de 45 până la 55 de minute. Astfel, pe baza testelor de incendiu, a fost posibil să se concluzioneze că temperatura în zona în care se aflau ferăstraiele cu lanț (și din care se pierdea benzină) ar fi putut fi de cel puțin 200°C sau mult mai ridicată. Se poate teoretiza că această zonă din interiorul containerului a fost încălzită prin radiație, conducție și convecție la o temperatură mai mare decât temperatura de autoaprindere a benzinei și, posibil, a metanolului.

CARACTERISTICILE RECIPIENTULUI

Testele de incendiu ale Gărzii de Coastă a SUA oferă informații de bază cu privire la caracteristicile incendiilor de containere de transport maritim; cu toate acestea, ele nu oferă informații substanțiale privind rezistența și ventilația. O estimare prudentă a rezistenței pereților a fost făcută pe baza informațiilor publicate privind încărcările pereților, iar aceste calcule au determinat că rezistența la rupere a pereților ar fi de 7,0 kPa (1,0 psi), iar rezistența la rupere ar fi de 8,4 kPa (1,22 psi). Această valoare este mai mică decât estimarea aproximativă, dar este utilă pentru a determina suprafața panourilor antiexplozie.

Orificiile de compensare a aerului sunt concepute pentru a face față schimbărilor de temperatură climatice fără a deteriora containerul. Dacă nu sunt instalate, schimbările mici de temperatură ar putea crește dramatic presiunea internă din interiorul rezervorului. Folosind legea gazului ideal și presupunând că recipientul nu a fost ventilat, ar putea apărea următoarele creșteri de presiune:

Aceste guri de aerisire nu pot elimina presiunea suficient de repede în caz de incendiu, deoarece reprezintă doar 0,0079% din suprafața pereților și a acoperișului unui container de transport maritim tipic.

SCENARII DE VENTILARE

Pentru a evita ruperea unui container de transport maritim și un incident similar la Enderby cu combustibili similari, calculele au fost efectuate în conformitate cu NFPA 68-2012. Următorul tabel prezintă suprafața de aerisire necesară pentru spargere pentru diferiți combustibili pentru containere standard de 12 m lungime:

Aceste zone de aerisire sunt doar în scopuri comparative, deoarece factorul cheie în calculul rezistenței containerului este doar un calcul aproximativ.

Concluzia principală este că chiar și volumele foarte mici nereglementate de lichide inflamabile sau gaze inflamabile din containerele maritime pot provoca o explozie cu energie redusă și ruperea containerului maritim.

CONCLUZIE – SIGURANȚA LA INCENDIU

Pentru a preveni rănirea publicului și a pompierilor, trebuie să lucrăm la:

• informații privind riscurile de securitate la incendiu ale containerului de transport,
• Stabilirea de reglementări naționale, provinciale și locale pentru utilizarea containerelor maritime ca clădiri și structuri temporare,
• reglementează materialele depozitate în containere de transport,
• să furnizeze informații cu privire la modul în care containerele maritime pot fi modificate pentru a le face mai sigure
• să furnizeze proceduri operaționale pe care pompierii le pot utiliza pentru a face față în siguranță incendiilor de containere maritime