Protipožiarna bezpečnosť a odolnosť lodných kontajnerov

Protipožiarna bezpečnosť a odolnosť lodného kontajnera je zaujímavá téma, o ktorú sa informuje veľa zákazníkov prevažne uvažujúcich o lodnom kontajneri ako alternatíve bývania, chaty, predajného stánku a pod.

Všeobecne platí, že lodný kontajner je vyrobený ako „prepravný obal“ podľa pravidiel pre námornú, vlakovú a kamiónovú dopravu.

Podľa informácií od dodávateľov neexistuje žiadna dokumentácia pre námorné ISO kontajnery konkrétne k téme požiarnej bezpečnosti lodného kontajnera. Továrne ani kontrolné spoločnosti nič také nevydali. A pokiaľ nám je známe, tento dokument požiarnej bezpečnosti lodných kontajnerov sa ako štandardný dokument pre prepravné kontajnery nevydáva.

Výnimkou sú stavebné bunky, kancelárske kontajnery, sanitárne kontajnery a pod. Tu sú ale pravidlá iné a tieto kontajnery musia mať tzv. „vyhlásenie o zhode“. To ale nepatrí do oblasti námorných kontajnerov.

V zásade sa teda dá povedať, že námorné kontajnery vyrobené z kortenovej ocele majú určitú požiarnu odolnosť, pretože oceľ je na rozdiel od dreva materiál anorganický a sama o sebe je nehorľavá. Oceľ má ale vysokú tepelnú vodivosť a pôsobením tepla sa mení jej vnútorná štruktúra, čo vedie k strate nosnosti a pružnosti. Konkrétna požiarna odolnosť však závisí od rôznych faktorov, vrátane typu konštrukcie, použitých materiálov a typu/hustoty náteru.

Nikto si ale neuvedomuje, že keď kontajner s jeho špecifickými vlastnosťami uzavrie, tak ako je stavaný na prepravu (čiže s tesniacimi dverami, bez okien, prieduchov a pod) a vnútri bude horľavý materiál, ktorý sa nejakým spôsobom vznieti (ako k tomu došlo napr. v Enderby), tak s odolnosťou a silou kontajnera ako takého môže (aj neúmyselne) vytvoriť v prípade požiaru až nepredstaviteľný problém. Uzavretý a silný tesniaci kontajner oproti drevenej chatke sa v prípade uzavretého požiaru vnútri bude správať úplne inak… a na to je potrebné myslieť predovšetkým.

Vždy myslite na protipožiarnu bezpečnosť!

A práve pre informovanosť širokej verejnosti je napísaný tento článok.

Ako vysvetliť pojem „Požiarna odolnosť?“

Požiarna odolnosť je podobný termín, ktorý často opisuje schopnosť materiálu odolávať vysokým teplotám bez toho, aby sa roztavil alebo výrazne poškodil. Oceľové kontajnery sú v tomto zmysle ohňovzdorné, ale nie nezničiteľné.

Požiarna odolnosť označuje celkovú schopnosť kontajnera odolávať ohňu, vrátane konštrukcie, materiálu a dizajnu. Hoci sú námorné kontajnery odolné, nie sú celkom nehorľavé a môžu byť poškodené dlhodobým pôsobením intenzívneho tepla.

Protipožiarna ochrana a bezpečnosť námorných kontajnerov zahŕňa opatrenia, ktoré minimalizujú riziko požiaru a zabraňujú jeho šíreniu. Toho sa dá dosiahnuť použitím nehorľavých materiálov, konštrukciou, umiestnením kontajnerov a bezpečnostnými protokolmi.

Všetky informácie v tomto článku sú len informatívneho charakteru. Veľa sme čerpali na internete, kde sme dohľadali aj tento pomerne zaujímavý článok pozri nižšie: Zdroj článku: Fire Chiefs‘ Association of BC | www.fcabc.ca

Záverom: tento materiál neslúži na to, aby sme vytvárali paniku. Ide o informatívny článok, ktorého účelom je, aby každý, kto používa kontajner na iné účely než na čo sú primárne určené, vždy myslel na protipožiarnu bezpečnosť. To znamená, aby v prípade prestavby a pod. dodržiaval ustanovenia a nariadenia. Zabezpečil revíziu elektroinštalácie, zabezpečil potrebné úpravy kontajnera (napríklad oslabením konštrukcie – pridaním okien, dverí, prieduchov a pod.) v prípade požiaru vnútri a skladovaný materiál uchovával tak, ako sa patrí.potrebné úpravy kontajnera (napríklad oslabením konštrukcie – pridaním okien, dverí, vetracích otvorov atď.) pre prípad požiaru vo vnútri a skladovať uskladnený materiál tak, ako sa má skladovať.

Protipožiarnu bezpečnosť je potrebné mať na mysli…

čo sa stalo v minulosti?

Smrt kapitána dobrovoľných hasičov v Enderby Daniela Botkina v roku 2011, ktorá nastala pri plnení služobných povinností, bola pre hasičov varovným signálom ohľadom požiarneho nebezpečenstva prepravných kontajnerov.

Pri tejto udalosti bolo zistené, že vystavenie prepravného kontajnera požiaru a prítomnosť malého objemu horľavých kvapalín viedli k vnútornej explózii pri nízkej rýchlosti, ktorá vyrazila dvere kontajnera. Jedny z týchto dverí následne zasiahli kapitána hasičov Botkina, ktorý na mieste zomrel.

V apríli 2013 v Saanichu explodovala netesniaca nádrž na gril uložená v prepravnom kontajneri a zničila celý prepravný kontajner. Pri tejto udalosti dopadli časti kontajnera do vzdialenosti až 274 m a steny boli zrovnané so zemou. Pri tejto udalosti našťastie nebol nikto vážne zranený.

Aby sa teda predišlo obdobným zraneniam verejnosti a hasičov, je teda pre protipožiarnu bezpečnosť potrebné:

• informovať o nebezpečenstve požiarnej bezpečnosti prepravných kontajnerov

• bezpečné používanie prepravných kontajnerov ako dočasných budov alebo trvalého bývania

• regulovať materiály skladované v prepravných kontajneroch

• poskytovať informácie a pokyny, ako možno upraviť prepravné kontajnery, aby boli bezpečnejšie a

• poskytnúť postupy, ktoré môže hasičská služba použiť na riešenie požiarov v budovách prepravných kontajnerov

Tento článok poskytuje informácie a odporúčania, ako zlepšiť požiarnu bezpečnosť prepravných kontajnerov.

Všeobecné informácie o lodných kontajneroch

Na prepravu tovaru a materiálov na lodiach, vo vlakoch a kamiónoch sa používa viac ako 16 miliónov prepravných kontajnerov. Milióny týchto kontajnerov sa každým rokom stávajú prebytočnými a sú na ďalší účel použitia premenené na budovy alebo stavby.

Tieto prebytočné kontajnery sú vyrobené z oceľovej konštrukcie a majú veľkosť od 1,5 m do 16 m (5 až 53 stôp dlhé). Kontajnery sú štandardne 2,4 m (8 stôp široké) a 2,6 m (8,5 stôp vysoké) s oceľovými dverami na jednej alebo viacerých stranách.

Niektoré prepravné kontajnery majú na koncoch hore malé prieduchy, tzv. vetracie mriežky na vyrovnanie tlaku vzduchu v dôsledku zmien okolitého vzduchu, teplota (±20 až 30°C).

Tieto vetracie mriežky sú otvory cez oceľovú stenu a sú zakryté kovovým alebo plastovým vonkajším krytom. Mriežky majú 2, 4 alebo 6 sád týchto mriežok v závislosti od veľkosti kontajnera.

Štandardné kontajnery sú navrhnuté tak, aby mohli byť stohované do výšky 6 až 9 kontajnerov a aby uniesli hmotnosť 32 205 kg. Bočné steny sú navrhnuté tak, aby vydržali posuvné zaťaženie až do výšky 60 % povoleného zaťaženia. Čelná stena a dvere sú navrhnuté tak, aby odolali 40 % povoleného zaťaženia.

Výsledkom je, že tieto kontajnery sú schopné umožniť nárast vnútorného tlaku do tej miery, že dôjde k ich katastrofálnemu zlyhaniu.

Vlastnosti prepravných kontajnerov, ktoré ich robia bezpečnými proti krádeži a konštrukčne pevnými, z nich tiež robia požiarne bezpečnostné riziko, kým nie sú regulované, oslabené a kým sa k nim pri požiari nepristupuje opatrne.

Zhrnutie udalostí v Enderby Lodd

29. decembra 2011 o 3:51 bol na tiesňovú linku 911 nahlásený požiar v objekte na stavbu drevostavieb v Enderby BC.

O 04:01 prišlo na miesto prvé hasičské vozidlo a 15 hasičov (vrátane zástupcu veliteľa hasičov a 4 kapitánov hasičov) spolu s dvoma čerpadlami a záchranným vozom. Požiar zrejme vznikol v modulárnom prívesu a rozšíril sa na veľkú výrobnú halu. Do budovy, kde sa montovali zrubové konštrukcie.

Požiar vo výrobnej budove odhalil 2,4 m široký, 2,6 m vysoký a 12 m dlhý prepravný kontajner pod zastrešenou prístavbou výrobnej budovy, ktorý sa nachádzal približne 2 m od budovy. Počas požiaru sa niekoľkokrát objavil dym z vyrovnávacích otvorov a z prehriateho tesnenia dverí. Na kontajner alebo jeho plochu bola nasmerovaná voda.

Približne o 5:05 vyliezol na strechu kontajnera kapitán hasičov, aby hasil požiar vo výrobnej budove. Kým bol kapitán na hornej časti kontajnera, nebol horúci.

Veliteľ zásahu sa obával možného zlyhania konštrukcie výrobnej budovy a hasičov odtiahol od konštrukcie aj prepravného kontajnera. Operácia prešla do fázy dohašovania.

Nevedomosť spôsobila fatálnu chybu

O 05:15 explodoval prepravný kontajner a:

• jedna zo strán prepravného kontajnera pozdĺž línie strechy sa po celej dĺžke roztrhla
• strecha pozdĺž výrobnej budovy bola ohnutá smerom nahor
• steny kontajnera a konce boli ohnuté smerom von
• obojokovové dvere s hmotnosťou 113 kg boli odstrelené

Jedny dvere zasiahli hasičského kapitána Botkina a pristáli 41 metrov juhozápadne od kontajnera. Druhé dvere boli nájdené 54 metrov severozápadne od kontajnera. Na mieste zomrel hasičský kapitán Botkin.

Dodržiavať protipožiarnu bezpečnosť je základ!

Rôzne vyšetrovacie správy naznačujú, že explóziu spôsobilo 1/2 litra až 1,5 litra benzínu/oleja z dvoch reťazových píl a 1/2 litra metylhydrátu. Svetkovia uviedli, že oheň zasahoval do prepravného kontajnera 45 až 55 minút pred výbuchom. Jeden z veliteľov hasičov bol 10 minút pred výbuchom na streche prepravného kontajnera a smeroval hadicu na požiar výrobnej budovy. V tej dobe hasičský kapitán nezbadal hornú časť oceľovej konštrukcie teplú.

Povedomie o nebezpečenstve a predpisy – Protipožiarna bezpečnosť

Prepravné kontajnery nie sú považované za bezpečnostné riziko, ak sa používajú na prepravu rôzneho tovaru a materiálov vrátane nebezpečného tovaru na cestách, železniciach a lodiach. Ak sú používané ako budovy alebo stavby, nespájame ich s požiarne bezpečnostným rizikom. Incident v Enderby a incident v Saanichu sú ale dva príklady požiarne bezpečnostného rizika, ktoré môžu vytvárať.

Príklady rizík možno nájsť tam, kde sa prepravné kontajnery používajú pre:

• skladovanie zábavnej pyrotechniky,
• skladovanie horľavých plynov a kvapalín na staveniskách,
• ako budovy prvej pomoci na staveniskách (so zásobami antiseptického alkoholu alebo kyslíkových fliaš),
• používanie ako stavebné kancelárie,
• používajú ich hobbyisti na dobíjanie loveckého streliva,
• použitie ako elektrické miestnosti alebo elektrické skrine na staveniskách (s sprievodným rizikom výbuchu elektrického oblúka),
• Možnosti využitia sú obmedzené len fantáziou používateľa…

Hlavným dôvodom, prečo sa prepravné kontajnery používajú ako dočasné alebo trvalé stavby, je ich nízka obstarávacia cena. Nepotrebujú montáž, sú odolné voči poveternostným vplyvom, konštrukčne pevné, sú to uzavreté kontajnery a sú zabezpečené proti krádeži.

Na tieto kontajnery sa tiež nepohliada ako na budovy alebo stavby, a preto nespĺňajú požiadavky na stavebné a požiarne povolenia. Rad štátov a miest na území USA zaviedlo predpisy pre plánovanie alebo výstavbu, ktoré upravujú používanie týchto kontajnerov.

Za účelom regulácie požiarnej bezpečnosti prepravných kontajnerov by mali byť zavedené konkrétne právne postupy a kroky každým štátom. A to z dôvodu, aby sa zabránilo podobným udalostiam, často len z nevedomosti.

Prevencia – Ako zabrániť podobným udalostiam, ktoré sa stali…

Kľúčovými prvkami stratégií zmiernenia následkov požiaru v lodných a zabezpečení protipožiarnej bezpečnosti v kontajneroch sú:

REGULÁCIA A VHODNÉ POUŽITIE

Ako bolo uvedené vyššie, je kľúčové regulovať, na čo sú prepravné kontajnery používané, aký obsah možno v prepravných kontajneroch bezpečne skladovať a či existuje nejaké možné požiarne riziko, ktorému sú prepravné kontajnery vystavené alebo ktoré môžu vytvoriť pre kritické konštrukcie alebo prístupové miesta na stavenisku.

OSLABENIE KONŠTRUKCIE PRE PROTIPOŽIARNU BEZPEČNOSŤ

Zoslabte prepravné kontajnery, aby ste zabránili vzniku vysokého tlaku v kontajneroch, ktorý by prekročil pevnosť kontajnerov pri roztrhnutí. Súčasné štandardné prepravné kontajnery majú veľmi pevnú konštrukciu, aby odolali zaťaženiu nákladom a silám pri stohovaní, krútení a zhadzovaní na lodiach, nákladných automobiloch a vlakoch.

Tieto kontajnery sú tiež konštruované silno, aby sa zabránilo krádežiam ich obsahu. Kontajnery možno oslabiť inštaláciou protivýbuchových panelov, ktoré môžu presahovať 25 % plochy stien, nahradením koncových dverí ľahkými stenami, inštaláciou bežných dverí a okien v bokoch… Miera, do akej musí byť kontajner zoslabený, závisí vždy na konkrétnom spôsobe použitia kontajnera. Ak má byť v kontajneroch skladovaný nebezpečný tovar, musia byť odborným inžinierom určené špeciálne navrhnuté odľahčovacie panely. Malé horné a dolné vetracie otvory môžu byť použité na zabezpečenie určitého oslabenia kontajnerov na nízkej úrovni a na zabezpečenie vetrania kontajnera.

ODVETRÁVANIE LODNÉHO KONTAJNERA

Nedostatok indícií o tom, čo sa deje v prepravnom kontajneri, bol jedným z kľúčových problémov incidentu v Enderby. Hasiči si neboli plne vedomí toho, že sa vnútrajšok prepravného kontajnera zväčšuje. Zabezpečenie otvorov v hornej a dolnej úrovni na opačných koncoch kontajnera mohlo ukázať, že sa z kontajnera tlačí dym a že v kontajneri vznikajú nebezpečné podmienky. Táto informácia im mohla umožniť zmeniť taktiku.

BEZPEČNOSŤ PRI POŽIARI

Hasičské zbory by mali zvážiť zavedenie štandardných operačných postupov, ktoré sa týkajú stanovenia veľkosti udalosti, horúcich a vylúčených zón a plánovania požiarneho útoku. V ďalších článkoch uvedieme rámec typického štandardného operačného postupu pri požiaroch pre námorné kontajnery.

Súvisiace články, ktoré pre vás pripravujeme v súvislosti s touto tematikou: Ako postupovať pri požiari prepravných kontajnerov, Minimálne normy pre použitie prepravných kontajnerov ako skladovacích budov

Analýza udalostí v Enderby

Správy WorksafeBC a Office of the Fire Commissioner identifikovali konkrétne palivá, ktoré mohli byť súčasťou incidentu v Enderby, ale mali problémy s identifikáciou scenára vznietenia. Poradca NFPA pomohol dospieť k záveru, že došlo k „nízkoobjemovej detonácii“.

VÝSKUM SITUÁCIE

K dispozícii sú niektoré informácie o konštrukčných normách ISO pre prepravné kontajnery používané na pôvodný účel prepravy tovaru a materiálov. Tieto normy sa menia s ohľadom na prevádzkové podmienky kontajnerov. Staršie kontajnery mali v porovnaní s novšími kontajnermi menej vetracích otvorov na kompenzáciu vzduchu a tiež sa zväčšil rozsah veľkostí prepravných kontajnerov.

Jediným dokumentom, ktorý sa podarilo nájsť o požiarnych skúškach prepravných kontajnerov, je správa Pobrežnej stráže USA z roku 1977 „Fire Performance of Intermodal Shipping Containers“. Pri tomto testovaní sa skúmali následky požiarov v kontajneroch a požiare spôsobené expozíciou, ktoré zasiahli prepravné kontajnery. Vnútorné testovanie zahŕňalo požiar drevenej kolísky vnútri kontajnera, ktorý zasklenil alebo spotreboval vnútorný kyslík dreva, než mohlo byť spotrebované všetko drevo.

Vetracie otvory kompenzujúce vzduch nemali na výsledky skúšok žiadny vplyv. Druhé expozičné testy zahŕňali 65 m² požiaru rozliateho JP5, pri ktorých boli vystavené jednotlivé a na sebe uložené kontajnery. Tieto testy ukázali, že vnútorné teploty dosiahli 230°C za 4 až 9 minút. Záver znel, že existuje možnosť „vznietenia alebo zuhoľnatenia“ materiálov triedy A do 5 minút.loty dosiahli 230 °C za 4 až 9 minút. Záver bol, že existuje možnosť „vznietenia alebo zuhoľnatenia“ materiálov triedy A do 5 minút.

PALIVÁ

Všeobecne sa dospelo k záveru, že ide o 500 mililitrov metylhydrátu (metanolu) alebo približne jeden liter benzínu, prípadne o kombináciu oboch palív. V nasledujúcich tabuľkách sú uvedené niektoré informácie o vlastnostiach metanolu a benzínu a pre porovnanie tiež o propáne a vodíku:

Niektoré kľúčové informácie z tejto tabuľky sú, že pri zahriatí môžu pary metanolu stúpať a pary benzínu zostávajú stále nízke, teplota samovznietenia (AIT) metanolu je výrazne vyššia než u benzínu. Rozpätie horľavosti sú blízke a energia horenia benzínu je výrazne vyššia než u metanolu.

Teplota pri strope prepravného kontajnera bude tiež vyššia než pri podlahe, čo bude mať za následok nižšiu minimálnu energiu vznietenia. Napríklad minimálna zápalná energia (MIE) etanolu pri teplote 250°C je 0,40 mJ, ale pri teplote 100°C je MIE 0,21 mJ. Ak dôjde k zvýšeniu tlaku v kontajneri, zníži sa tiež AIT.

ZDROJE ZAPALOVANIA

Najťažšie sa určuje zdroj vznietenia. Hoci existovali informácie, že strana výrobnej budovy prepravného kontajnera bola vystavená priamemu pôsobeniu plameňa, ktorý mohol zahriať oceľ nad teplotu vznietenia palív, jeden z veliteľov požiarnej hliadky bol na streche prepravného kontajnera 10 minút pred výbuchom a uviedol, že strecha nebola horúca. Kľúčovým ukazovateľom teploty v správe je, že na bočnej stene výrobnej budovy prepravného kontajnera boli zavesené dve motorové píly a že plastové nádrže na plyn sa roztavili. Výrobca reťazovej píly informoval organizáciu WorksafeBC, že teplota tavenia plastu reťazovej píly je približne 200°C. To by znamenalo, že rozliaty alebo vyparený benzín bol vystavený teplote najmenej 200°C a AIT benzínu je 232°C.

Skúšky expozície vykonané Pobrežnou strážou USA ukázali, že teplota stropu kontajnera v 2 m bola približne 360°C počas 6 minút od začiatku skúšobného požiaru. Svetkovia uviedli, že po dobu 45 až 55 minút dochádzalo k šľahaniu plameňov na bok kontajnera. Na základe požiarnych skúšok bolo teda možné dôjsť k záveru, že teplota v oblasti, kde sa nachádzali motorové píly (a strácal sa z nich benzín), mohla byť najmenej 200°C alebo podstatne vyššia. Potom by bolo možné vysloviť teóriu, že táto oblasť vnútrajška kontajnera bola zahriata sálaním, vedením a konvekciou na teplotu vyššiu, než je teplota samovznietenia benzínu a prípadne metanolu.

CHARAKTERISTIKA KONTAJNERA

Požiarne testy americkej pobrežnej stráže poskytujú určité základné informácie o charakteristikách požiarov lodných kontajnerov; neposkytujú však žiadne zásadné informácie o pevnosti a odvetraní. Na základe zverejnených informácií o zaťažení stien bol vykonaný konzervatívny odhad pevnosti stien a tieto výpočty určili, že medza klzu stien bude 7,0 kPa (1,0 psi) a pevnosť v roztrhnutí 8,4 kPa (1,22 psi). Táto hodnota je nižšia než hrubý odhad, ale je užitočná na určenie plochy protiexplozívnych panelov.

Vzduchové kompenzačné otvory sú navrhnuté tak, aby sa vyrovnali s klimatickými zmenami teploty bez toho, aby došlo k poškodeniu kontajnera. Ak by neboli inštalované, mohli by malé zmeny teploty dramaticky zvýšiť vnútorný tlak vnútri kontajnera. Pri použití zákona ideálneho plynu a za predpokladu, že by kontajner nebol odvetraný, by mohlo dôjsť k nasledujúcemu zvýšeniu tlaku:

Tieto ventilačné otvory nedokážu pri požiari dostatočne rýchlo odviesť dostatočný tlak, pretože ventilačné otvory tvoria len 0,0079 % plochy stien a strechy typického prepravného kontajnera.

SCENÁRE ODVETRANIA

Aby sa predišlo prasknutiu prepravného kontajnera a podobnému incidentu ako v Enderby s podobnými palivami, boli vykonané výpočty v súlade s NFPA 68-2012. V nasledujúcej tabuľke je uvedená požadovaná plocha odvetrania pri výbuchu pre rôzne palivá pre štandardné 12 m dlhé kontajnery:

Tieto odvetrávacie plochy slúžia len na porovnanie, pretože kľúčový faktor výpočtu pevnosti kontajnera je len hrubý výpočet.

Kľúčovým záverom je, že aj veľmi malé neregulované objemy horľavých kvapalín alebo horľavých plynov v prepravných kontajneroch môžu spôsobiť výbuch s nízkou energiou a roztrhnutie prepravného kontajnera.

ZÁVER – PROTIPOŽIARNA BEZPEČNOSŤ

Aby sme zabránili zraneniam verejnosti a hasičov, musíme pracovať na:

• informovaní o požiarne bezpečnostných rizikách prepravného kontajnera,
• zaviesť národné, provinčné a miestne vládne predpisy pre používanie prepravných kontajnerov ako dočasných budov a stavieb,
• regulovať materiály uložené v prepravných kontajneroch,
• poskytovať informácie o tom, ako možno prepravné kontajnery upraviť, aby boli bezpečnejšie
• poskytnúť operačné postupy, ktoré môžu hasiči použiť na bezpečné riešenie požiarov prepravných kontajnerov