Пожарная безопасность и устойчивость морских контейнеров

Пожаробезопасность и долговечность транспортного контейнера — интересная тема, которая интересует многих покупателей, рассматривающих транспортный контейнер в качестве альтернативы дому, коттеджу, торговому киоску и т.д.

Как правило, транспортный контейнер изготавливается как «транспортный контейнер» в соответствии с правилами для морских, железнодорожных и грузовых перевозок.

По информации, полученной от поставщиков, для морских ISO-контейнеров не существует документации, специально посвященной пожарной безопасности транспортного контейнера. Такая документация не выпускалась ни заводами, ни инспекционными компаниями. И, насколько нам известно, этот документ по пожарной безопасности морских контейнеров не выпускается в качестве стандартного документа для морских контейнеров.

Исключение составляют строительные ячейки, офисные контейнеры, санитарные контейнеры и т.д. Однако здесь действуют другие правила, и эти контейнеры должны иметь так называемую «декларацию соответствия». Однако это не относится к грузовым контейнерам.

В принципе, можно сказать, что транспортные контейнеры, изготовленные из кортеновской стали, обладают определенной огнестойкостью, поскольку сталь, в отличие от дерева, является неорганическим материалом и сама по себе не воспламеняется. Однако сталь обладает высокой теплопроводностью, и внутренняя структура стали изменяется под воздействием тепла, что приводит к потере несущей способности и эластичности. Однако конкретная огнестойкость зависит от различных факторов, включая тип конструкции, используемые материалы и тип/плотность покрытия.

Никто не понимает, что если контейнер с его специфическими характеристиками закрыт так, как его строят для транспортировки (т.е. с герметичными дверями, без окон, вентиляционных отверстий и т.д.), а внутри находится легковоспламеняющийся материал, который каким-то образом воспламеняется (как это произошло, например, в Эндерби), то сопротивление и прочность контейнера как такового могут (пусть и непреднамеренно) создать невообразимую проблему в случае пожара. Закрытый и прочный герметичный контейнер по сравнению с деревянной хижиной будет вести себя совершенно по-разному в случае возникновения внутри него пожара… и это главное, о чем следует подумать.

Всегда думайте о пожарной безопасности!

И именно для того, чтобы проинформировать широкую общественность, была написана эта статья.

Как объяснить термин «Огнестойкость»?

Огнестойкость — это похожий термин, который часто описывает способность материала выдерживать высокие температуры без плавления или значительных повреждений. Стальные контейнеры огнестойки в этом смысле, но не неразрушимы.

Огнестойкость относится к общей способности контейнера противостоять огню, включая конструкцию, материал и дизайн. Хотя морские контейнеры устойчивы, они не являются полностью огнеупорными и могут быть повреждены при длительном воздействии сильного тепла.

Противопожарная защита и безопасность морских контейнеров включает в себя меры по минимизации риска возникновения пожара и предотвращению его распространения. Этого можно достичь за счет использования негорючих материалов, конструкции, расположения контейнера и протоколов безопасности.

Вся информация в этой статье представлена исключительно в ознакомительных целях. Мы провели большое количество исследований в Интернете, где также нашли эту довольно интересную статью, см. ниже: Fire Chiefs’ Association of BC | www.fcabc.ca

В заключение: этот материал не предназначен для создания паники. Это информационная статья, направленная на то, чтобы каждый, кто использует контейнер не по назначению, всегда думал о пожарной безопасности. Это означает, что необходимо соблюдать положения и правила в случае переоборудования и т.д. Убедитесь в том, что электропроводка проверена, убедитесь в том, что в контейнер внесены все необходимые изменения (например, ослабление конструкции — добавление окон, дверей, вентиляционных отверстий и т.д.) на случай возникновения пожара внутри, и храните хранимые материалы так, как они должны храниться.

Необходимо помнить о пожарной безопасности…

Что произошло в прошлом?

Смерть капитана добровольной пожарной команды Эндерби Дэниела Боткина в 2011 году, произошедшая при исполнении служебных обязанностей, стала для пожарных тревожным сигналом о пожароопасности грузовых контейнеров.

В этом инциденте было установлено, что воздействие огня на транспортный контейнер и наличие небольшого количества легковоспламеняющихся жидкостей привели к внутреннему взрыву на низкой скорости, в результате которого вылетела дверь контейнера. Одна из этих дверей впоследствии ударила капитана пожарной службы Боткина, который скончался на месте происшествия.

В апреле 2013 г. в Саанихе взорвался протекающий бак для гриля, хранившийся в морском контейнере, разрушив весь контейнер. При этом части контейнера упали на высоту до 274 м, а стены были сплющены. К счастью, в результате этого происшествия никто серьезно не пострадал.

Поэтому, чтобы предотвратить подобные травмы для населения и пожарных, необходимо обеспечить пожарную безопасность:

— Проинформируйте об опасностях, связанных с пожарной безопасностью грузовых контейнеров

— безопасное использование морских контейнеров в качестве временных зданий или постоянного жилья

— Регулируйте материалы, хранящиеся в транспортных контейнерах

— Предоставить информацию и рекомендации о том, как можно модифицировать транспортные контейнеры, чтобы сделать их более безопасными и

— предоставить процедуры, которые пожарная служба может использовать для борьбы с пожарами в зданиях из морских контейнеров

В этой статье содержится информация и рекомендации о том, как повысить пожарную безопасность грузовых контейнеров.

Общая информация о транспортных контейнерах

Более 16 миллионов морских контейнеров используются для перевозки товаров и материалов на кораблях, поездах и грузовиках. Миллионы этих контейнеров ежегодно становятся лишними и превращаются в здания или сооружения для повторного использования.

Эти избыточные контейнеры изготовлены из стали и имеют размеры от 1,5 м до 16 м (от 5 до 53 футов в длину). Контейнеры имеют стандартную ширину 2,4 м (8 футов) и высоту 2,6 м (8,5 футов) со стальными дверями с одной или нескольких сторон.

Некоторые транспортные контейнеры имеют небольшие вентиляционные отверстия на верхних концах, называемые вентиляционными решетками, для выравнивания давления воздуха при изменении температуры окружающей среды (±20-30⁰C).

Эти вентиляционные решетки представляют собой отверстия в стальной стенке и закрываются металлической или пластиковой внешней крышкой. Решетки имеют 2, 4 или 6 комплектов таких решеток в зависимости от размера контейнера.

Стандартные контейнеры рассчитаны на штабелирование от 6 до 9 контейнеров в высоту и выдерживают вес 32 205 кг. Боковые стенки рассчитаны на то, чтобы выдерживать скользящую нагрузку до 60% от допустимой. Передняя стенка и дверь должны выдерживать 40 % допустимой нагрузки.

В результате эти контейнеры могут позволить внутреннему давлению нарастать вплоть до катастрофического разрушения.

Особенности морских контейнеров, которые делают их защищенными от краж и конструктивно прочными, также делают их опасными с точки зрения пожарной безопасности, если их не регулировать, не ослаблять и не подходить к ним с осторожностью во время пожара.

Краткое описание событий в Enderby Lodd

29 декабря 2011 г. в 3:51 утра в службу 911 поступило сообщение о пожаре в деревянном строительном здании в Эндерби (Enderby BC).

В 04:01 на место происшествия прибыла первая пожарная машина и 15 пожарных (включая заместителя начальника пожарной охраны и 4 капитанов пожарной охраны), а также два насоса и спасательная машина. Очевидно, пожар возник в модульном трейлере и распространился на большой производственный цех. Здание, в котором собирались бревенчатые конструкции.

В результате пожара в производственном здании был обнаружен транспортный контейнер шириной 2,4 м, высотой 2,6 м и длиной 12 м под крышей пристройки к производственному зданию, которая находилась примерно в 2 м от него. Во время пожара дым несколько раз выходил из отверстий для выравнивания и из перегретых уплотнений дверей. На контейнер или его поверхность была направлена вода.

Примерно в 5:05 утра капитан пожарной охраны забрался на крышу контейнера, чтобы потушить пожар в производственном здании. Хотя капитан находился на крыше контейнера, он не был горячим.

Командир отделения был обеспокоен возможным разрушением конструкции производственного здания и отвел пожарных подальше от строения и грузового контейнера. Операция перешла в фазу тушения.

Незнание стало причиной роковой ошибки

В 05:15 взорвался грузовой контейнер:

• одна из боковых сторон грузового контейнера вдоль линии крыши порвана по всей длине
• крыша производственного здания была загнута вверх
• стенки и торцы контейнера были выгнуты наружу
• Обе металлические двери весом 113 кг были взорваны

Одна дверь ударила капитана пожарной службы Боткина и упала в 41 метре к юго-западу от контейнера. Другая дверь была найдена в 54 метрах к северо-западу от контейнера. Капитан пожарной службы Боткин скончался на месте происшествия.

Соблюдение правил пожарной безопасности является обязательным!

Различные отчеты о расследовании указывают на то, что причиной взрыва стали от 1/2 л до 1,5 л бензина/масла из двух бензопил и 1/2 л метилгидрата. Свидетели утверждают, что огонь проник в транспортный контейнер за 45-55 минут до взрыва. Один из начальников пожарной охраны находился на крыше грузового контейнера за 10 минут до взрыва, направляя шланг на пожар в производственном здании. В это время капитан пожарной охраны не обнаружил, что верхняя часть стальной конструкции нагрелась.

Ознакомление с опасностями и правилами — Пожарная безопасность

Грузовые контейнеры не представляют угрозы для безопасности при использовании для перевозки различных товаров и материалов, включая опасные грузы, по дорогам, железным дорогам и кораблям. Если они используются в качестве зданий или сооружений, мы не связываем их с риском пожарной безопасности. Однако инцидент в Эндерби и инцидент в Саанихе — это два примера того, какой риск пожарной безопасности они могут создавать.

Примеры рисков можно найти там, где используются транспортные контейнеры:

• хранение фейерверков,
• хранение легковоспламеняющихся газов и жидкостей на строительных площадках,
• в качестве зданий первой помощи на строительных площадках (с запасами антисептического спирта или кислородных баллонов),
• использовать в качестве строительного офиса,
• Используется любителями для перезарядки охотничьих боеприпасов,
• использование в качестве электрических комнат или электрических шкафов на строительных площадках (с сопутствующим риском вспышки дуги),
• Возможности использования ограничены только воображением пользователя…

Основная причина, по которой транспортные контейнеры используются в качестве временных или постоянных сооружений, — это их низкая цена. Они не требуют сборки, устойчивы к атмосферным воздействиям, конструктивно прочны, представляют собой закрытые контейнеры и надежно защищены от кражи.

Эти контейнеры также не считаются зданиями или сооружениями и поэтому не отвечают требованиям, предъявляемым к строительным и пожарным разрешениям. В ряде штатов и городов США установлены правила планирования или строительства, которые регулируют использование этих контейнеров.

Для того чтобы регулировать пожарную безопасность морских контейнеров, в каждом штате должны быть разработаны специальные юридические процедуры и шаги. Это необходимо для того, чтобы предотвратить подобные инциденты, которые часто происходят по незнанию.

Профилактика — Как предотвратить подобные события, которые произошли…

Ключевыми элементами стратегий по смягчению последствий пожара на судах и обеспечению пожарной безопасности в контейнерах являются:

РЕГУЛИРОВАНИЕ И НАДЛЕЖАЩЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Как уже говорилось выше, очень важно регулировать, для чего используются транспортные контейнеры, какое содержимое можно безопасно хранить в них и существует ли потенциальный пожарный риск, который транспортные контейнеры создают или могут создать для критически важных сооружений или точек доступа на территории.

ОСЛАБЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Ослабьте транспортные контейнеры, чтобы предотвратить повышение давления в контейнерах, превышающее их прочность на разрыв. Современные стандартные транспортные контейнеры имеют очень прочную конструкцию, чтобы выдерживать нагрузки и силы, возникающие при штабелировании, скручивании и падении на судах, грузовиках и поездах.

Эти контейнеры также имеют прочную конструкцию, чтобы предотвратить кражу их содержимого. Контейнеры можно ослабить, установив взрывные панели, площадь которых может превышать 25% от площади стен, заменив торцевые двери на облегченные стенки, установив обычные двери и окна в боковых стенках… Степень ослабления контейнера всегда зависит от специфики его использования. Если в контейнерах будут храниться опасные грузы, то специально разработанные облегченные панели должны быть указаны инженером-специалистом. Небольшие верхние и нижние вентиляционные отверстия могут использоваться для некоторого ослабления контейнеров на низком уровне и для обеспечения вентиляции контейнера.

ВЕНТИЛЯЦИЯ ТРАНСПОРТНОГО КОНТЕЙНЕРА

Отсутствие подсказок о том, что происходило в грузовом контейнере, было одной из ключевых проблем инцидента в Эндерби. Пожарные не были полностью осведомлены о том, что внутри грузового контейнера становится больше. Закрепление отверстий верхнего и нижнего уровней на противоположных концах контейнера могло бы показать, что дым вытесняется из контейнера и что внутри него складываются небезопасные условия. Эта информация могла бы позволить им изменить тактику.

ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Пожарным департаментам следует подумать о создании стандартных операционных процедур, которые касаются определения размеров инцидента, горячих и запретных зон, а также планирования пожарной атаки. В следующих статьях мы приведем основные положения типичной стандартной операционной процедуры для пожаров в морских контейнерах.

Похожие статьи, которые мы готовим для Вас в связи с этой темой: Как справиться с пожаром в морском контейнере, Минимальные стандарты использования морских контейнеров в качестве складских зданий

Анализ событий в Эндерби

В отчетах WorksafeBC и Офиса Комиссара по пожарной безопасности были указаны конкретные виды топлива, которые могли быть задействованы в инциденте в Эндерби, но было трудно определить сценарий воспламенения. Консультант NFPA пришел к выводу, что произошла «детонация малого объема».

ИССЛЕДОВАНИЕ СИТУАЦИИ

Имеется некоторая информация о стандартах проектирования ISO для морских контейнеров, используемых изначально для перевозки товаров и материалов. Эти стандарты меняются в зависимости от условий эксплуатации контейнеров. В старых контейнерах было меньше вентиляционных отверстий, чтобы компенсировать воздух, по сравнению с новыми контейнерами, и диапазон размеров морских контейнеров также увеличился.

Единственный найденный документ о пожарных испытаниях морских контейнеров — это отчет Береговой охраны США 1977 года «Fire Performance of Intermodal Shipping Containers». В ходе этого испытания изучались последствия пожара в контейнере и пожара, вызванного воздействием огня на транспортные контейнеры. Внутренние испытания включали в себя возгорание деревянной люльки внутри контейнера, которая обуглилась или поглотила внутренний кислород, прежде чем вся древесина успела сгореть.

Воздушные компенсаторы не оказали никакого влияния на результаты испытаний. Во втором испытании на воздействие 65𝑚2 огня пролитого JP5 подвергли воздействию отдельные и штабелированные контейнеры. Эти испытания показали, что внутренняя температура достигла 230°C за 4-9 минут. Вывод заключался в том, что существует вероятность «воспламенения или обугливания» материалов класса А в течение 5 минут.

ТОПЛИВО

Как правило, приходили к выводу, что речь идет о 500 миллилитрах метилгидрата (метанола) или примерно одном литре бензина, или о комбинации обоих видов топлива. В следующих таблицах представлена некоторая информация о свойствах метанола и бензина, а также, для сравнения, пропана и водорода:

Некоторые ключевые данные из этой таблицы: при нагревании пары метанола могут подниматься вверх, а пары бензина остаются низкими, температура самовоспламенения (ТСП) метанола значительно выше, чем бензина. Диапазоны воспламеняемости близки, а энергия горения бензина значительно выше, чем у метанола.

Температура на потолке транспортного контейнера также будет выше, чем на полу, что приведет к снижению минимальной энергии воспламенения. Например, минимальная энергия воспламенения (МЭВ) этанола при 250°C составляет 0,40 мДж, а при 100°C МЭВ составляет 0,21 мДж.

ИСТОЧНИКИ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ

Источник возгорания определить сложнее всего. Хотя была информация о том, что производственная сторона здания грузового контейнера подвергалась воздействию прямого пламени, которое могло нагреть сталь выше температуры воспламенения топлива, один из командиров пожарного караула находился на крыше грузового контейнера за 10 минут до взрыва и заявил, что крыша не была горячей. Ключевым показателем температуры в отчете является то, что две бензопилы висели на боковой стене здания по производству грузовых контейнеров, и что пластиковые баллоны с газом расплавились. Производитель бензопил сообщил WorksafeBC, что температура плавления пластика бензопил составляет приблизительно 200°C. Это означает, что пролитый или вскипевший бензин подвергся воздействию температуры не менее 200°C, а AIT бензина составляет 232°C.

Тесты на воздействие, проведенные Береговой охраной США, показали, что температура потолка контейнера на высоте 2 м составила приблизительно 360°C через 6 минут после начала испытательного пожара. Свидетели утверждали, что пламя поднималось по бокам контейнера в течение 45-55 минут. Таким образом, на основании проведенных огневых испытаний можно было сделать вывод, что температура в зоне, где находились бензопилы (и из них улетучивался бензин), могла быть не менее 200°C или значительно выше. Можно предположить, что эта область внутри контейнера нагрелась за счет излучения, кондукции и конвекции до температуры, превышающей температуру самовоспламенения бензина и, возможно, метанола.

ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНТЕЙНЕРА

Пожарные испытания Береговой охраны США дают некоторую базовую информацию о характеристиках пожаров в морских контейнерах; однако они не предоставляют никакой существенной информации о прочности и вентиляции. Консервативная оценка прочности стен была сделана на основе опубликованной информации о нагрузке на стены, и эти расчеты определили, что предел текучести стен составит 7,0 кПа (1,0 psi), а предел прочности на разрыв — 8,4 кПа (1,22 psi). Это значение ниже, чем грубая оценка, но оно полезно для определения площади противовзрывных панелей.

Воздуховыпускные отверстия предназначены для того, чтобы справляться с климатическими изменениями температуры, не повреждая контейнер. Если их не установить, небольшие изменения температуры могут резко повысить внутреннее давление внутри контейнера. Если использовать закон идеального газа и предположить, что контейнер не был проветрен, могут произойти следующие повышения давления:

Эти вентиляционные отверстия не могут достаточно быстро удалить давление во время пожара, потому что на вентиляционные отверстия приходится всего 0,0079% площади стен и крыши типичного транспортного контейнера.

СЦЕНАРИИ ВЕНТИЛЯЦИИ

Чтобы избежать разрыва грузового контейнера и подобного инцидента в Эндерби с аналогичным топливом, были проведены расчеты в соответствии с NFPA 68-2012. В следующей таблице показана необходимая площадь вентиляционных отверстий для различных видов топлива для стандартных контейнеров длиной 12 м:

Эти области вентиляции предназначены только для сравнения, поскольку ключевой фактор при расчете прочности контейнера является лишь приблизительным расчетом.

Главный вывод заключается в том, что даже очень малые нерегулируемые объемы горючих жидкостей или горючих газов в морских контейнерах могут вызвать взрыв низкой энергии и разрыв морского контейнера.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ — ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Чтобы предотвратить травмы населения и пожарных, нам нужно работать над этим:

• информация о рисках пожарной безопасности транспортного контейнера,
• Установите национальные, провинциальные и местные правила использования морских контейнеров в качестве временных зданий и сооружений,
• регулируйте материалы, хранящиеся в транспортировочных контейнерах,
• Предоставьте информацию о том, как можно изменить транспортные контейнеры, чтобы сделать их более безопасными
• Предоставьте оперативные процедуры, которые пожарные могут использовать для безопасной борьбы с пожарами в грузовых контейнерах