Protipožarna varnost in odpornost pomorskih kontejnerjev

Požarna varnost in trajnost ladijskega zabojnika je zanimiva tema, o kateri se veliko strank večinoma pozanima, če razmišljajo o ladijskem zabojniku kot alternativi domu, koči, prodajni stojnici itd.

Na splošno je ladijski zabojnik izdelan kot “ladijski zabojnik” v skladu s pravili za pomorski, železniški in kamionski prevoz.

Po podatkih dobaviteljev ni dokumentacije za ladijske zabojnike ISO, ki bi posebej obravnavala požarno varnost ladijskega zabojnika. Tovarne ali inšpekcijska podjetja niso izdala nobene take dokumentacije. In kolikor nam je znano, ta dokument o požarni varnosti ladijskih zabojnikov ni izdan kot standardni dokument za ladijske zabojnike.

Izjeme so gradbene celice, pisarniški zabojniki, sanitarni zabojniki itd. Vendar pa so tu pravila drugačna in ti zabojniki morajo imeti tako imenovano “izjavo o skladnosti”. Vendar to ne velja za ladijske zabojnike.

Načeloma lahko torej rečemo, da imajo ladijski zabojniki iz kortenskega jekla določeno požarno odpornost, saj je jeklo v nasprotju z lesom anorganski material in je samo po sebi negorljivo. Vendar pa ima jeklo visoko toplotno prevodnost in notranja struktura jekla se s toploto spreminja, zaradi česar izgubi nosilnost in elastičnost. Vendar je specifična požarna odpornost odvisna od različnih dejavnikov, vključno z vrsto konstrukcije, uporabljenimi materiali in vrsto/gostoto premaza.

Nihče se ne zaveda, da če je zabojnik s posebnimi lastnostmi zaprt, kot je narejen za prevoz (tj. z zatesnjenimi vrati, brez oken, zračnikov itd.), in je v njem vnetljiv material, ki se nekako vname (kot se je zgodilo npr. v Enderbyju), lahko odpornost in trdnost zabojnika kot takega (čeprav nenamerno) v primeru požara povzročita nepredstavljive težave. Zaprta in močna tesnilna posoda v primerjavi z leseno kočo se bo v primeru omejenega požara v njej obnašala zelo različno … in to je glavna stvar, o kateri je treba razmisliti.

Vedno pomislite na požarno varnost!

Ta članek je bil napisan z namenom obveščanja širše javnosti.

Kako razložiti izraz “požarna odpornost”?

Ognjeodpornost je podoben izraz, ki pogosto opisuje sposobnost materiala, da prenese visoke temperature, ne da bi se stopil ali bistveno poškodoval. V tem smislu so jekleni zabojniki ognjeodporni, vendar niso neuničljivi.

Požarna odpornost se nanaša na splošno sposobnost posode, da je odporna na ogenj, vključno s konstrukcijo, materialom in zasnovo. Čeprav so ladijski zabojniki odporni, niso popolnoma ognjevarni in se lahko poškodujejo zaradi dolgotrajne izpostavljenosti močni vročini.

Požarna zaščita in varnost ladijskih zabojnikov vključujeta ukrepe za zmanjšanje nevarnosti požara in preprečevanje njegovega širjenja. To je mogoče doseči z uporabo negorljivih materialov, konstrukcije, lokacije zabojnika in varnostnih protokolov.

Vse informacije v tem članku so zgolj informativne narave. Veliko smo raziskovali na internetu, kjer smo našli tudi ta precej zanimiv članek, glej spodaj: Združenje gasilskih poveljnikov BC | www.fcabc.ca

Za konec: to gradivo ni namenjeno ustvarjanju panike. Gre za informativni članek, katerega namen je zagotoviti, da vsakdo, ki uporablja zabojnik za druge namene, kot so mu primarno namenjeni, vedno pomisli na požarno varnost. To pomeni, da je treba upoštevati določbe in predpise v primeru preureditve itd. poskrbeti za preverjanje električne napeljave, poskrbeti za vse potrebne spremembe zabojnika (na primer z oslabitvijo konstrukcije – dodajanjem oken, vrat, zračnikov itd.) v primeru požara v njem in skladiščiti shranjeni material tako, kot je treba.

Upoštevati je treba požarno varnost…

kaj se je zgodilo v preteklosti?

Smrt kapitana prostovoljnega gasilskega društva Enderby Daniela Botkina leta 2011, ki se je zgodila med opravljanjem dolžnosti, je gasilce opozorila na požarno nevarnost ladijskih zabojnikov.

V tem primeru je bilo ugotovljeno, da sta izpostavljenost ladijskega zabojnika ognju in prisotnost majhne količine vnetljivih tekočin povzročila notranjo eksplozijo pri majhni hitrosti, ki je raznesla vrata zabojnika. Ena od teh vrat so nato zadela gasilskega kapitana Botkina, ki je umrl na kraju dogodka.

Aprila 2013 je v Saanichu eksplodiral rezervoar za žar, ki je puščal in je bil shranjen v ladijskem zabojniku, ter uničil celoten ladijski zabojnik. Pri tem dogodku so deli zabojnika padli do višine 274 m, stene pa so se zravnale z zemljo. Na srečo v tem dogodku nihče ni bil resno poškodovan.

Da bi preprečili podobne poškodbe javnosti in gasilcev, je potrebna požarna varnost:

– obveščanje o nevarnostih požarne varnosti ladijskih zabojnikov.

– varna uporaba ladijskih zabojnikov kot začasnih zgradb ali stalnih bivališč.

– urejanje materialov, shranjenih v ladijskih zabojnikih.

– zagotoviti informacije in smernice o tem, kako je mogoče spremeniti ladijske zabojnike, da postanejo varnejši in

– zagotoviti postopke, ki jih lahko gasilci uporabijo za reševanje požarov v zgradbah iz ladijskih zabojnikov.

Ta članek vsebuje informacije in priporočila za izboljšanje požarne varnosti ladijskih zabojnikov.

Splošne informacije o ladijskih zabojnikih

Za prevoz blaga in materiala na ladjah, vlakih in tovornjakih se uporablja več kot 16 milijonov ladijskih zabojnikov. Na milijone teh zabojnikov vsako leto postane odveč in se jih preuredi v stavbe ali strukture za ponovno uporabo.

Ti presežni zabojniki so izdelani iz jeklene konstrukcije in so dolgi od 1,5 m do 16 m (5 do 53 čevljev). Zabojniki so standardno široki 2,4 m (8 ft) in visoki 2,6 m (8,5 ft) z jeklenimi vrati na eni ali več straneh.

Nekateri ladijski zabojniki imajo na zgornjih koncih majhne odprtine, imenovane prezračevalne rešetke, ki izenačujejo zračni tlak zaradi sprememb temperature okoliškega zraka (±20 do 30⁰C).

Te prezračevalne rešetke so odprtine skozi jekleno steno in so pokrite s kovinskim ali plastičnim zunanjim pokrovom. Rešetke imajo 2, 4 ali 6 sklopov teh rešetk, odvisno od velikosti zabojnika.

Standardni zabojniki so zasnovani tako, da jih je mogoče zlagati od 6 do 9 v višino, njihova teža pa znaša 32.205 kg. Stranske stene so zasnovane tako, da prenesejo drsne obremenitve do 60 % dovoljene obremenitve. Sprednja stena in vrata so zasnovani tako, da prenesejo 40 % dovoljene obremenitve.

Zaradi tega lahko v teh posodah notranji tlak naraste do katastrofalne okvare.

Lastnosti ladijskih zabojnikov, zaradi katerih so odporni proti kraji in konstrukcijsko trdni, pomenijo tudi tveganje za požarno varnost, če jih ne uredimo, oslabimo in previdno ravnamo v primeru požara.

Pregled dogodkov na Enderby Lodd

29. decembra 2011 ob 3.51 je bil na številko 911 prijavljen požar v leseni gradbeni stavbi v Enderbyju v zvezni državi Britaniji.

Ob 04:01 so na prizorišče prispeli prvo gasilsko vozilo in 15 gasilcev (vključno z namestnikom gasilskega poveljnika in 4 gasilskimi kapitani) ter dve črpalki in reševalno vozilo. Požar je očitno izbruhnil v modularni prikolici in se razširil na veliko proizvodno halo. Stavba, v kateri so se sestavljale konstrukcije iz hlodov.

Požar v proizvodni stavbi je razkril 2,4 m širok, 2,6 m visok in 12 m dolg ladijski zabojnik pod pokritim prizidkom proizvodne stavbe, ki je bil približno 2 m oddaljen od stavbe. Med požarom se je iz izravnalnih lukenj in pregretih tesnil vrat večkrat pojavil dim. Voda je bila usmerjena na zabojnik ali njegovo površino.

Ob približno 5.05 je gasilski poveljnik splezal na streho zabojnika, da bi pogasil požar v proizvodni stavbi. Čeprav je bil kapitan na vrhu zabojnika, ta ni bil vroč.

Poveljnik intervencije je bil zaskrbljen zaradi možne porušitve konstrukcije proizvodne stavbe in je gasilce umaknil od konstrukcije in ladijskega zabojnika. Operacija je prešla v fazo gašenja.

Nevednost je povzročila usodno napako

Ob 05:15 je eksplodiral ladijski zabojnik in:

• ena od stranic zabojnika za prevoz blaga ob strehi je po vsej dolžini raztrgana.
• streha proizvodne stavbe je bila nagnjena navzgor.
• stene in konci zabojnika so bili upognjeni navzven.
• obe kovinski vratnici, težki 113 kg, sta bili razstreljeni.

Ena vrata so zadela gasilskega kapitana Botkina in pristala 41 metrov jugozahodno od zabojnika. Druga vrata so bila najdena 54 metrov severozahodno od zabojnika. Gasilski kapitan Botkin je umrl na kraju nesreče.

Upoštevanje požarne varnosti je bistvenega pomena!

Različna preiskovalna poročila navajajo, da je eksplozijo povzročilo 1/2 litra do 1,5 litra bencina/olja iz dveh motornih žag in 1/2 litra metilhidrata. Priče so navedle, da je ogenj posegel v ladijski zabojnik 45 do 55 minut pred eksplozijo. Eden od gasilskih vodij je bil 10 minut pred eksplozijo na strehi ladijskega zabojnika in je usmerjal cev na požar v proizvodni stavbi. Takrat gasilski poveljnik ni ugotovil, da je vrh jeklene konstrukcije topel.

Ozaveščanje o nevarnostih in predpisi – požarna varnost

Ladijski zabojniki ne predstavljajo varnostnega tveganja, če se uporabljajo za prevoz različnega blaga in materialov, vključno z nevarnim blagom na cestah, železnicah in ladjah. Če se uporabljajo kot stavbe ali konstrukcije, jih ne povezujemo s tveganjem za požarno varnost. Vendar sta nesreča v Enderbyju in Saanichu dva primera tveganja za požarno varnost, ki ga lahko povzročijo.

Primeri tveganj so, kadar se ladijski zabojniki uporabljajo za:

• shranjevanje pirotehničnih izdelkov,
• skladiščenje vnetljivih plinov in tekočin na gradbiščih,
• kot stavbe za prvo pomoč na gradbiščih (z zalogami antiseptičnega alkohola ali kisikovih jeklenk),
• uporaba kot gradbeni urad,
• ki jih uporabljajo ljubitelji za polnjenje lovskega streliva,
• uporaba kot električni prostori ali električne omare na gradbiščih (s pripadajočo nevarnostjo obloka),
• Možnosti uporabe so omejene le z domišljijo uporabnika…

Glavni razlog, zakaj se ladijski zabojniki uporabljajo kot začasne ali stalne konstrukcije, je njihova nizka nakupna cena. Ne potrebujejo montaže, so odporni na vremenske vplive, strukturno trdni, so zaprti zabojniki in varni pred krajo.

Ti zabojniki tudi niso obravnavani kot stavbe ali objekti, zato ne izpolnjujejo zahtev za gradbena in požarna dovoljenja. Številne zvezne države in mesta v ZDA so sprejele predpise o načrtovanju ali gradnji, ki urejajo uporabo teh zabojnikov.

Za ureditev požarne varnosti ladijskih zabojnikov morajo posamezne države uvesti posebne pravne postopke in ukrepe. Tako bi preprečili podobne incidente, ki se pogosto zgodijo zaradi neznanja.

Preprečevanje – Kako preprečiti podobne dogodke, ki so se zgodili…

Ključni elementi strategij za ublažitev posledic požara na ladjah in zagotavljanje požarne varnosti v zabojnikih so:

UREDITEV IN USTREZNA UPORABA

Kot je navedeno zgoraj, je ključnega pomena urediti, za kaj se uporabljajo ladijski zabojniki, katere vsebine se lahko varno shranjujejo v ladijskih zabojnikih in ali obstaja morebitna požarna nevarnost, ki jo ladijski zabojniki predstavljajo ali lahko predstavljajo za kritične strukture ali dostopne točke na kraju samem.

OSLABITEV STRUKTURE ZARADI POŽARNE VARNOSTI.

oslabite ladijske zabojnike, da preprečite visok pritisk v zabojnikih, ki bi presegel porušno trdnost zabojnikov. Današnji standardni ladijski zabojniki so zelo močne konstrukcije, da zdržijo obremenitve in sile pri zlaganju, zvijanju in spuščanju na ladjah, tovornjakih in vlakih.

Ti zabojniki so tudi močno izdelani, da se prepreči kraja njihove vsebine. Zabojnike je mogoče oslabiti z vgradnjo plošč, ki lahko presegajo 25 % površine stene, zamenjavo končnih vrat z lahkimi stenami, vgradnjo običajnih vrat in oken na straneh … Stopnja oslabitve zabojnika je vedno odvisna od posebne uporabe zabojnika. Če se v zabojnikih skladišči nevarno blago, mora specializirani inženir določiti posebej zasnovane plošče za razbremenitev. Z majhnimi zgornjimi in spodnjimi prezračevalnimi odprtinami se lahko zagotovi oslabitev zabojnikov na nizki ravni in prezračevanje zabojnika.

PREZRAČEVANJE LADIJSKEGA ZABOJNIKA

Pomanjkanje indicev o dogajanju v zabojniku je bilo eno od ključnih vprašanj pri nesreči v Enderbyju. Gasilci se niso v celoti zavedali, da se notranjost ladijskega zabojnika povečuje. Zavarovanje odprtin na zgornji in spodnji ravni na nasprotnih koncih zabojnika bi lahko pokazalo, da se je iz zabojnika izganjal dim in da so v njem nastajale nevarne razmere. Na podlagi teh informacij bi lahko spremenili taktiko.

POŽARNA VARNOST

Gasilske enote bi morale razmisliti o vzpostavitvi standardnih operativnih postopkov, ki obravnavajo določitev velikosti incidenta, vroča in izključitvena območja ter načrtovanje požarnega napada. V naslednjih člankih bomo predstavili okvir za tipičen standardni operativni postopek za požare ladijskih zabojnikov.

Sorodni članki, ki jih pripravljamo za vas v zvezi s to temo: Minimalni standardi za uporabo ladijskih zabojnikov kot skladiščnih objektov

Analiza dogodkov v mestu Enderby

V poročilih organizacije WorksafeBC in Urada požarnega komisarja so bila opredeljena določena goriva, ki so bila morda vključena v incident v Enderbyju, vendar so imeli težave pri opredelitvi scenarija vžiga. Svetovalec NFPA je pomagal ugotoviti, da je prišlo do “detonacije majhnega obsega”.

RAZISKAVA STANJA

Na voljo je nekaj informacij o standardih ISO za oblikovanje ladijskih zabojnikov, ki se prvotno uporabljajo za prevoz blaga in materialov. Ti standardi se spreminjajo glede na delovne pogoje zabojnikov. Starejši zabojniki so imeli v primerjavi z novejšimi manj prezračevalnih odprtin za kompenzacijo zraka, povečal pa se je tudi razpon velikosti ladijskih zabojnikov.

Edini najdeni dokument o požarnem testiranju ladijskih zabojnikov je poročilo Obalne straže ZDA iz leta 1977 z naslovom “Fire Performance of Intermodal Shipping Containers” (Požarna učinkovitost intermodalnih ladijskih zabojnikov). Pri tem preskušanju so bili preučeni učinki požarov zabojnikov in požarov izpostavljenosti, ki so prizadeli ladijske zabojnike. Notranje testiranje je vključevalo požar lesene zibelke v zabojniku, ki je zoglenela ali porabila notranji kisik, še preden se je lahko porabil ves les.

Odprtine za kompenzacijo zraka niso vplivale na rezultate preskusa. Drugi testi izpostavljenosti so vključevali 65𝑚2 požarov razlitega JP5, ki so izpostavili posamezne in zlagane posode. Ti preskusi so pokazali, da so notranje temperature v 4 do 9 minutah dosegle 230 °C. Zaključek je bil, da obstaja možnost “vžiga ali zoglenevanja” materialov razreda A v 5 minutah.

GORIVA

Na splošno je bilo ugotovljeno, da je šlo za 500 mililitrov metilhidrata (metanola) ali približno en liter bencina oziroma kombinacijo obeh goriv. V naslednjih tabelah je nekaj podatkov o lastnostih metanola in bencina ter, za primerjavo, propana in vodika:

Nekatere ključne informacije iz te tabele so, da se pri segrevanju hlapi metanola lahko povečajo, hlapi bencina pa ostanejo nizki, temperatura samovžiga (AIT) metanola pa je bistveno višja od bencina. Razponi vnetljivosti so blizu, energija gorenja bencina pa je bistveno višja od energije gorenja metanola.

Tudi temperatura na stropu zabojnika je višja kot na tleh, zato je najmanjša energija vžiga nižja. Na primer, najmanjša energija vžiga (MIE) etanola pri 250 °C je 0,40 mJ, pri 100 °C pa je MIE 0,21 mJ.

VIRI VŽIGA

Vir vžiga je najtežje določiti. Čeprav so obstajale informacije, da je bila proizvodna stran stavbe zabojnika izpostavljena neposrednemu plamenu, ki bi lahko segrel jeklo nad temperaturo vžiga goriv, je bil eden od poveljnikov požarne straže 10 minut pred eksplozijo na strehi zabojnika in je izjavil, da streha ni bila vroča. Ključni temperaturni kazalnik v poročilu je, da sta na stranski steni stavbe za proizvodnjo ladijskih zabojnikov viseli dve motorni žagi in da sta se plastični rezervoarji za plin stalili. Proizvajalec motornih žag je organizacijo WorksafeBC obvestil, da je temperatura taljenja plastike motornih žag približno 200 °C. To bi pomenilo, da je bil razliti ali zavreti bencin izpostavljen temperaturi najmanj 200 °C, AIT bencina pa je 232 °C.

Preskusi izpostavljenosti, ki jih je izvedla ameriška obalna straža, so pokazali, da je bila temperatura stropa zabojnika na višini 2 m približno 360 °C v 6 minutah po začetku preskusnega požara. Priče so navedle, da so plameni 45 do 55 minut švigali po stranici zabojnika. Na podlagi požarnih testov je bilo torej mogoče sklepati, da je bila temperatura na območju, kjer so bile motorne žage (iz katerih se je izgubljal bencin), lahko vsaj 200 °C ali precej višja. Zato je bilo mogoče domnevati, da se je to območje znotraj posode s sevanjem, kondukcijo in konvekcijo segrelo na temperaturo, višjo od temperature samovžiga bencina in morda metanola.

ZNAČILNOSTI ZABOJNIKA

Požarni preskusi ameriške obalne straže zagotavljajo nekaj osnovnih informacij o značilnostih požarov ladijskih zabojnikov, vendar ne zagotavljajo nobenih bistvenih informacij o trdnosti in prezračevanju. Na podlagi objavljenih informacij o obremenitvi sten je bila narejena konservativna ocena trdnosti sten, pri čemer je bilo s temi izračuni ugotovljeno, da bi bila meja plastičnosti sten 7,0 kPa (1,0 psi), meja porušitve pa 8,4 kPa (1,22 psi). Ta vrednost je nižja od grobe ocene, vendar je uporabna za določitev površine protieksplozijskih plošč.

Odprtine za kompenzacijo zraka so zasnovane tako, da se spopadajo s podnebnimi temperaturnimi spremembami, ne da bi poškodovale posodo. Če niso nameščeni, lahko majhne temperaturne spremembe močno povečajo notranji tlak v posodi. Ob uporabi zakona o idealnem plinu in ob predpostavki, da posoda ni prezračevana, bi lahko prišlo do naslednjih povečanj tlaka:

Ti zračniki ob požaru ne morejo dovolj hitro odstraniti zadostnega tlaka, saj predstavljajo le 0,0079 % površine sten in strehe tipičnega ladijskega zabojnika.

SCENARIJI ODZRAČEVANJA

Da bi se izognili pretrganju ladijskega zabojnika in podobnemu incidentu v Enderbyju s podobnimi gorivi, so bili izračuni opravljeni v skladu z NFPA 68-2012. Naslednja preglednica prikazuje zahtevano površino za odzračevanje ob porušitvi za različna goriva za standardne 12-metrske zabojnike:

Ta območja prezračevanja so namenjena le za primerjavo, saj je ključni dejavnik pri izračunu trdnosti posode le grob izračun.

Glavna ugotovitev je, da lahko že zelo majhne neregulirane količine vnetljivih tekočin ali vnetljivih plinov v ladijskih zabojnikih povzročijo eksplozijo z nizko energijo in razpočitev ladijskega zabojnika.

ZAKLJUČEK – POŽARNA VARNOST

Da bi preprečili poškodbe javnosti in gasilcev, moramo delati na:

• informacije o nevarnostih požarne varnosti ladijskega zabojnika,
• Vzpostavitev nacionalnih, pokrajinskih in lokalnih predpisov za uporabo ladijskih zabojnikov kot začasnih zgradb in objektov,
• ureja materiale, ki se skladiščijo v transportnih zabojnikih,
• zagotoviti informacije o tem, kako je mogoče spremeniti ladijske zabojnike, da postanejo varnejši.
• zagotoviti operativne postopke, ki jih lahko gasilci uporabijo za varno reševanje požarov v ladijskih zabojnikih.