Пожежна безпека та стійкість морських контейнерів

Пожежна безпека і довговічність морського контейнера – цікава тема, яка цікавить багатьох клієнтів, які здебільшого розглядають морський контейнер як альтернативу будинку, котеджу, торговому стенду тощо.

Як правило, транспортний контейнер виготовляється як “транспортний контейнер” відповідно до правил морських, залізничних і автомобільних перевезень.

За інформацією від постачальників, для морських ISO-контейнерів не існує документації на тему пожежної безпеки морського контейнера. Такої документації не видавали ні заводи, ні інспекційні компанії. І наскільки нам відомо, цей документ про пожежну безпеку морських контейнерів не видається як стандартний документ для морських контейнерів.

Виняток становлять будівельні комірки, офісні контейнери, санітарні контейнери тощо. Тут, однак, правила інші, і ці контейнери повинні мати так звану “декларацію про відповідність”. Однак це не стосується морських контейнерів.

В принципі, можна сказати, що морські контейнери з кортенової сталі мають певну вогнестійкість, оскільки сталь, на відміну від деревини, є неорганічним матеріалом і сама по собі є незаймистою. Однак сталь має високу теплопровідність, і внутрішня структура сталі змінюється при нагріванні, що призводить до втрати несучої здатності та еластичності. Однак конкретна вогнестійкість залежить від різних факторів, включаючи тип конструкції, використані матеріали та тип/щільність покриття.

Ніхто не усвідомлює, що якщо контейнер з його специфічними характеристиками закритий так, як він побудований для транспортування (тобто з герметичними дверима, без вікон, вентиляційних отворів тощо), а всередині знаходиться легкозаймистий матеріал, який якимось чином загоряється (як це сталося, наприклад, в Ендербі), то стійкість і міцність контейнера як такого може (хоча і ненавмисно) створити немислиму проблему в разі пожежі. Закритий і міцний герметичний контейнер і дерев’яна хатина поводитимуться зовсім по-різному у випадку локалізованої пожежі всередині… і це головне, про що слід подумати.

Завжди думайте про пожежну безпеку!

І саме для того, щоб поінформувати широку громадськість про те, що ця стаття була написана.

Як пояснити термін “вогнестійкість”?

Вогнестійкість – схожий термін, який часто описує здатність матеріалу витримувати високі температури без плавлення або значних пошкоджень. Сталеві контейнери є вогнестійкими в цьому сенсі, але не незламними.

Вогнестійкість – це загальна здатність контейнера протистояти вогню, включаючи конструкцію, матеріал і дизайн. Хоча морські контейнери стійкі, вони не є повністю вогнестійкими і можуть бути пошкоджені при тривалому впливі інтенсивного тепла.

Протипожежний захист і безпека морських контейнерів включає в себе заходи, спрямовані на мінімізацію ризику виникнення пожежі та запобігання її поширенню. Цього можна досягти завдяки використанню негорючих матеріалів, конструкції, розташуванню контейнера і дотриманню протоколів безпеки.

Вся інформація в цій статті надається виключно в ознайомлювальних цілях. Ми провели багато досліджень в Інтернеті, де також знайшли цю досить цікаву статтю, див. нижче: Асоціація начальників пожежних частин Британської Колумбії | www.fcabc.ca

На завершення: цей матеріал не має на меті створити паніку. Це інформаційна стаття, покликана переконати, що кожен, хто використовує контейнер не за призначенням, завжди повинен думати про пожежну безпеку. Це означає, що необхідно дотримуватися положень і правил у разі переобладнання тощо. Переконайтеся, що електропроводка перевірена, переконайтеся, що всі необхідні модифікації контейнера зроблені (наприклад, шляхом послаблення конструкції – додавання вікон, дверей, вентиляційних отворів тощо) на випадок пожежі всередині, а також зберігайте матеріали, що зберігаються, так, як вони повинні зберігатися.

Необхідно пам’ятати про пожежну безпеку…

що сталося в минулому?

Смерть капітана Добровільної пожежної команди Ендербі Даніеля Боткіна у 2011 році, яка сталася під час виконання службових обов’язків, стала тривожним дзвінком для пожежників про пожежну небезпеку морських контейнерів.

У цьому інциденті було встановлено, що вплив вогню на вантажний контейнер і наявність невеликого об’єму легкозаймистих рідин призвели до внутрішнього вибуху з низькою швидкістю, який вибив двері контейнера. Однією з цих дверей згодом було поранено капітана пожежної охорони Боткіна, який загинув на місці події.

У квітні 2013 року в Саанічі вибухнув резервуар з грилем, який зберігався в транспортному контейнері, що протікав, зруйнувавши весь транспортний контейнер. Уламки контейнера впали на висоту до 274 м, а стіни контейнера були сплющені. На щастя, ніхто серйозно не постраждав.

Тому, щоб запобігти подібним травмам серед населення та пожежників, необхідна пожежна безпека:

– інформувати про пожежну небезпеку морських контейнерів

– безпечне використання морських контейнерів як тимчасових будівель або постійного житла

– регулювати матеріали, що зберігаються в транспортних контейнерах

– надавати інформацію та рекомендації щодо того, як можна модифікувати морські контейнери, щоб зробити їх більш безпечними та

– забезпечити процедури, які пожежна служба може використовувати для боротьби з пожежами в морських контейнерах

Ця стаття містить інформацію та рекомендації про те, як підвищити пожежну безпеку морських контейнерів.

Загальна інформація про морські контейнери

Понад 16 мільйонів транспортних контейнерів використовуються для перевезення товарів і матеріалів на кораблях, потягах і вантажівках. Мільйони цих контейнерів щороку стають надлишковими і перетворюються на будівлі або споруди для повторного використання.

Ці надлишкові контейнери виготовлені зі сталі і мають розміри від 1,5 м до 16 м (від 5 до 53 футів завдовжки). Контейнери мають стандартну ширину 2,4 м (8 футів) і висоту 2,6 м (8,5 футів) зі сталевими дверима з одного або декількох боків.

Деякі морські контейнери мають невеликі вентиляційні отвори на верхніх кінцях, так звані вентиляційні решітки, для вирівнювання тиску повітря при зміні температури навколишнього повітря (від ±20 до 30⁰C).

Ці вентиляційні решітки являють собою отвори в сталевій стінці, закриті металевою або пластиковою зовнішньою кришкою. Залежно від розміру контейнера, решітки мають 2, 4 або 6 комплектів таких решіток.

Стандартні контейнери розраховані на штабель висотою від 6 до 9 контейнерів і вагою 32 205 кг. Бічні стінки розраховані на ковзаюче навантаження до 60% від допустимого навантаження. Передня стінка і двері розраховані на 40% від допустимого навантаження.

Як наслідок, ці контейнери здатні дозволити внутрішньому тиску накопичуватися до моменту катастрофічного руйнування.

Особливості морських контейнерів, які роблять їх захищеними від крадіжок і міцними, також створюють ризик пожежної безпеки, якщо їх не регулювати, не послаблювати і не підходити до них з обережністю під час пожежі.

Підсумки подій в Ендербі Лодді

29 грудня 2011 року о 3:51 ранку до служби порятунку 911 надійшло повідомлення про пожежу на дерев’яному будівництві в Ендербі, Британська Колумбія.

О 04:01 на місце події прибув перший пожежний автомобіль та 15 вогнеборців (у тому числі заступник начальника пожежної охорони та 4 капітани пожежної охорони), а також два насоси та аварійно-рятувальний автомобіль. Пожежа, очевидно, виникла в модульному вагончику і поширилася на великий виробничий цех. Будівля, де збирали дерев’яні конструкції.

Пожежа у виробничій будівлі виявила морський контейнер шириною 2,4 м, висотою 2,6 м і довжиною 12 м під критою прибудовою до виробничої будівлі, яка знаходилася на відстані приблизно 2 м від будівлі. Під час пожежі дим кілька разів виходив з вирівнювальних отворів і з перегрітих дверних ущільнювачів. Вода потрапляла на контейнер або його поверхню.

Приблизно о 5:05 ранку капітан пожежної охорони піднявся на дах контейнера, щоб загасити пожежу у виробничій будівлі. Поки капітан перебував на даху контейнера, він не був гарячим.

Командир операції був занепокоєний можливим руйнуванням виробничої будівлі і відвів пожежників від будівлі та транспортного контейнера. Операція перейшла у фазу гасіння.

Незнання стало причиною фатальної помилки

О 05:15 вибухнув транспортний контейнер і..:

• один з бортів транспортного контейнера по лінії даху розірваний по всій довжині
• дах вздовж виробничого корпусу був загнутий вгору
• стінки і торці контейнера були відігнуті назовні
• висаджено обидві металеві двері вагою 113 кг

Одні двері влучили в капітана пожежної охорони Боткіна і впали за 41 метр на південний захід від контейнера. Інші двері були знайдені за 54 метри на північний захід від контейнера. Капітан Боткін загинув на місці події.

Дотримання правил пожежної безпеки має важливе значення!

Різні звіти слідчих вказують на те, що причиною вибуху стали від 1/2 літра до 1,5 літра бензину/мастила з двох бензопил і 1/2 літра метилгідрату. Свідки стверджують, що вогонь втрутився у вантажний контейнер за 45-55 хвилин до вибуху. За 10 хвилин до вибуху один з начальників пожежної охорони перебував на даху контейнера, направляючи шланг на вогонь у виробничій будівлі. На той момент капітан пожежної охорони не виявив, що верхня частина сталевої конструкції була теплою.

Поінформованість про небезпеку та правила – Пожежна безпека

Транспортні контейнери не становлять загрози для безпеки, якщо їх використовують для перевезення різноманітних товарів і матеріалів, у тому числі небезпечних вантажів, автомобільним, залізничним і морським транспортом. Якщо вони використовуються як будівлі або споруди, ми не пов’язуємо їх з ризиком пожежної безпеки. Однак інцидент в Ендербі та інцидент в Саанічі є двома прикладами ризиків для пожежної безпеки, які вони можуть створювати.

Приклади ризиків можна знайти там, де використовуються морські контейнери:

• зберігання феєрверків,
• зберігання легкозаймистих газів і рідин на будівельних майданчиках,
• як медпункти на будівельних майданчиках (з запасом антисептичного спирту або кисневих балонів),
• використовувати як будівельний офіс,
• використовується любителями для перезаряджання мисливських набоїв,
• використання в якості електрощитових або електрошаф на будівельних майданчиках (з відповідним ризиком спалаху дуги),
• Можливості використання обмежуються лише фантазією користувача…

Основна причина, чому морські контейнери використовуються як тимчасові або постійні споруди, – це їхня низька закупівельна ціна. Вони не потребують монтажу, стійкі до погодних умов, мають міцну конструкцію, є закритими контейнерами і захищені від крадіжок.

Ці контейнери також не вважаються будівлями чи спорудами, а отже, не відповідають вимогам будівельних та пожежних дозволів. У ряді штатів і міст США прийняті містобудівні або будівельні норми, які регулюють використання цих контейнерів.

Для того, щоб регулювати пожежну безпеку морських контейнерів, кожна держава повинна запровадити конкретні правові процедури та заходи. Це необхідно для того, щоб запобігти подібним інцидентам, які часто трапляються через незнання.

Профілактика – як запобігти подібним подіям, що сталися…

Ключовими елементами стратегій пом’якшення наслідків пожежі на суднах і забезпечення пожежної безпеки в контейнерах є

РЕГУЛЮВАННЯ ТА НАЛЕЖНЕ ВИКОРИСТАННЯ

Як зазначалося вище, дуже важливо регламентувати, для чого використовуються морські контейнери, який вміст можна безпечно зберігати в них і чи існує потенційний ризик пожежі, який морські контейнери створюють або можуть створити для критично важливих споруд або точок доступу на об’єкті.

ОСЛАБЛЕННЯ СТРУКТУРИ ПОЖЕЖНОЇ БЕЗПЕКИ

Послаблення транспортних контейнерів, щоб запобігти перевищенню високого тиску в контейнерах, що перевищує межу міцності на розрив. Сучасні стандартні морські контейнери мають дуже міцну конструкцію, щоб витримувати навантаження і сили, які виникають при штабелюванні, скручуванні та падінні на кораблях, вантажівках і поїздах.

Ці контейнери також мають міцну конструкцію, щоб запобігти крадіжці їхнього вмісту. Контейнери можна послабити, встановивши вибухові панелі, які можуть перевищувати 25% площі стіни, замінивши торцеві двері легкими стінками, встановивши звичайні двері та вікна в бокових стінках… Ступінь послаблення контейнера завжди залежить від конкретного використання контейнера. Якщо в контейнерах будуть зберігатися небезпечні вантажі, спеціаліст-інженер повинен визначити спеціально розроблені полегшені панелі. Невеликі верхні і нижні вентиляційні отвори можуть бути використані для деякого ослаблення контейнера на низькому рівні і для забезпечення вентиляції контейнера.

ВЕНТИЛЯЦІЯ ТРАНСПОРТНОГО КОНТЕЙНЕРА

Відсутність інформації про те, що відбувалося в транспортному контейнері, була однією з ключових проблем в інциденті в Ендербі. Пожежники не до кінця усвідомлювали, що внутрішня частина транспортного контейнера збільшувалася. Закриття отворів верхнього і нижнього рівнів на протилежних кінцях контейнера могло б показати, що дим витісняється з контейнера і що всередині контейнера розвиваються небезпечні умови. Ця інформація могла дозволити їм змінити тактику.

ПОЖЕЖНА БЕЗПЕКА

Пожежні служби повинні розглянути можливість створення стандартних операційних процедур, які стосуються розмірів інциденту, небезпечних і заборонених зон, а також планування пожежної атаки. У наступних статтях ми надамо основу для типової стандартної операційної процедури для пожеж у морських контейнерах.

Пов’язані статті, які ми готуємо для вас у зв’язку з цією темою: Як боротися з пожежею морського контейнера, Мінімальні стандарти використання морських контейнерів як складських приміщень

Аналіз подій в Ендербі

У звітах WorksafeBC та Офісу пожежного комісара були визначені конкретні види палива, які могли бути причетні до інциденту в Ендербі, але було складно визначити сценарій займання. Консультант NFPA допоміг зробити висновок, що сталася “детонація малого об’єму”.

СИТУАЦІЙНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ

Існує певна інформація про стандарти ISO для морських контейнерів, що використовуються для транспортування товарів і матеріалів за первісним призначенням. Ці стандарти змінюються залежно від умов експлуатації контейнерів. Старі контейнери мали менше вентиляційних отворів для відведення повітря порівняно з новими контейнерами, а діапазон розмірів морських контейнерів також збільшився.

Єдиний знайдений документ про вогневі випробування морських контейнерів – це звіт Берегової охорони США 1977 року “Вогневі характеристики контейнерів для інтермодальних перевезень”. У цьому дослідженні вивчалися наслідки пожеж у контейнерах та пожеж, що виникають під впливом відкритого вогню, від яких страждають морські контейнери. Внутрішні випробування включали пожежу дерев’яної колиски всередині контейнера, яка обвуглилася або спожила внутрішній кисень до того, як вся деревина згоріла.

Вентиляційні отвори не вплинули на результати випробувань. Другі випробування на вплив включали 65𝑚2 пожежі розлитого JP5, що піддавали впливу окремі та штабельовані контейнери. Ці випробування показали, що внутрішня температура досягла 230°C за 4-9 хвилин. Було зроблено висновок, що існує ймовірність “займання або обвуглювання” матеріалів класу А протягом 5 хвилин.

ПАЛИВО

Загалом було зроблено висновок, що було використано 500 мілілітрів метилгідрату (метанолу) або приблизно один літр бензину, або комбінацію цих двох видів палива. У наступних таблицях наведено деяку інформацію про властивості метанолу і бензину, а також, для порівняння, пропану і водню:

Ключова інформація з цієї таблиці полягає в тому, що при нагріванні пари метанолу можуть підніматися, а пари бензину залишаються низькими, температура самозаймання (ТС) метанолу значно вища, ніж бензину. Діапазони займистості близькі, а енергія горіння бензину значно вища, ніж у метанолу.

Температура на стелі транспортного контейнера також буде вищою, ніж на підлозі, що призведе до зниження мінімальної енергії займання. Наприклад, мінімальна енергія займання (MIE) етанолу при 250°C становить 0,40 мДж, а при 100°C – 0,21 мДж.

ДЖЕРЕЛА ЗАПАЛЮВАННЯ

Джерело займання визначити найскладніше. Хоча є інформація про те, що виробнича частина будівлі морських контейнерів піддавалася впливу прямого полум’я, яке могло нагріти сталь вище температури займання палива, один з командирів пожежної варти перебував на даху морського контейнера за 10 хвилин до вибуху і заявив, що дах не був гарячим. Ключовим індикатором температури у звіті є те, що дві бензопили висіли на бічній стіні будівлі з виробництва транспортних контейнерів, а пластикові газові балони розплавилися. Виробник бензопил повідомив WorksafeBC, що температура плавлення пластику бензопил становила приблизно 200°C. Це означає, що розлитий або закипілий бензин піддавався впливу температури щонайменше 200°C, а температура плавлення бензину становить 232°C.

Випробування на експозицію, проведені Береговою охороною США, показали, що температура стелі контейнера на висоті 2 м становила приблизно 360°C через 6 хвилин після початку випробувальної пожежі. Свідки стверджували, що полум’я било збоку контейнера протягом 45-55 хвилин. Таким чином, на основі вогневих випробувань можна зробити висновок, що температура в зоні, де знаходилися бензопили (і з них витікав бензин), могла бути щонайменше 200°C або значно вищою. Можна припустити, що ця зона всередині контейнера була нагріта випромінюванням, теплопровідністю і конвекцією до температури, вищої за температуру самозаймання бензину і, можливо, метанолу.

ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНТЕЙНЕРА

Вогневі випробування Берегової охорони США надають деяку базову інформацію про характеристики пожеж у морських контейнерах, але не надають жодної суттєвої інформації про міцність і вентиляцію. Консервативна оцінка міцності стін була зроблена на основі опублікованої інформації про навантаження на стіни, і ці розрахунки визначили, що межа плинності стін становитиме 7,0 кПа (1,0 фунт/кв. дюйм), а межа міцності на розрив – 8,4 кПа (1,22 фунт/кв. дюйм). Це значення є нижчим за приблизну оцінку, але корисним для визначення площі противибухових панелей.

Компенсаційні вентиляційні отвори призначені для того, щоб впоратися з кліматичними змінами температури без пошкодження контейнера. Якщо вони не встановлені, невеликі зміни температури можуть різко збільшити внутрішній тиск всередині контейнера. Використовуючи закон ідеального газу і припускаючи, що контейнер не провітрюється, може відбутися наступне підвищення тиску:

Ці вентиляційні отвори не можуть швидко скинути достатній тиск під час пожежі, оскільки вони займають лише 0,0079% площі стінок і даху типового транспортного контейнера.

СЦЕНАРІЇ ВЕНТИЛЯЦІЇ

Щоб уникнути розриву транспортного контейнера та інциденту, подібного до інциденту в Ендербі з аналогічним паливом, розрахунки були виконані відповідно до стандарту NFPA 68-2012. У наступній таблиці показано необхідну площу вентиляційного отвору для різних видів палива для стандартних контейнерів довжиною 12 м:

Ці площі вентиляційних отворів наведені лише для порівняння, оскільки ключовим фактором при розрахунку міцності контейнера є лише приблизний розрахунок.

Основний висновок полягає в тому, що навіть дуже малі нерегульовані об’єми легкозаймистих рідин або горючих газів у морських контейнерах можуть спричинити вибух низької енергії і розрив морського контейнера.

ВИСНОВОК – ПОЖЕЖНА БЕЗПЕКА

Щоб запобігти травмуванню населення та пожежників, нам потрібно працювати над цим:

• інформацію про ризики пожежної безпеки транспортного контейнера,
• Встановити національні, провінційні та місцеві правила використання морських контейнерів як тимчасових будівель і споруд,
• регулювати матеріали, що зберігаються в транспортних контейнерах,
• надавати інформацію про те, як можна модифікувати морські контейнери, щоб зробити їх безпечнішими
• забезпечити операційні процедури, які пожежники можуть використовувати для безпечного гасіння пожеж у морських контейнерах