船用集装箱的防火安全性和耐久性

海运集装箱的防火安全和耐用性是一个有趣的话题，很多客户在考虑将海运集装箱作为房屋、别墅、销售摊位等的替代品时，都会对此有所了解。

一般来说，海运集装箱是根据海运、火车运输和卡车运输的规则制成的 “海运集装箱”。

根据供应商提供的信息，目前还没有专门针对海运 ISO 集装箱防火安全的文件。工厂或检验公司也没有发布此类文件。而且据我们所知，这种海运集装箱防火安全文件也不是作为海运集装箱的标准文件发布的。

建筑牢房、办公集装箱、卫生集装箱等除外。不过，这里的规则有所不同，这些集装箱必须有所谓的 “合格声明”。不过，这不适用于运输集装箱。

因此，原则上可以说用可登钢制造的集装箱具有一定的耐火性，因为钢与木材不同，是一种无机材料，本身不易燃。不过，钢的导热性很高，钢的内部结构受热会发生变化，从而导致承载能力和弹性下降。不过，具体的耐火性能取决于多种因素，包括建筑类型、所用材料和涂层类型/密度。

没有人意识到的是，如果一个具有特殊性质的集装箱按照运输时的构造被封闭起来（即门是密封的，没有窗户、通风口等），而里面的易燃物不知何故被点燃（如在恩德比发生的情况），那么一旦发生火灾，集装箱本身的阻力和强度就会（尽管是无意的）造成难以想象的问题。一个封闭而坚固的密封容器与一个木制小屋在内部发生火灾时的表现会截然不同……这才是需要考虑的主要问题。

时刻牢记消防安全！

写这篇文章的目的是向公众提供信息。

如何解释 “耐火性”？

耐火性是一个类似的术语，通常是指一种材料能够承受高温而不会融化或受到严重损坏。从这个意义上讲，钢制容器具有耐火性，但并非坚不可摧。

耐火性是指集装箱耐火的整体能力，包括结构、材料和设计。虽然海运集装箱具有一定的耐火性，但它们并不是完全防火的，长时间暴露在高温下也会损坏集装箱。

海运集装箱的防火和安全包括将火灾风险降至最低并防止其蔓延的措施。 这可以通过使用不燃材料、建筑、集装箱位置和安全协议来实现。

本文所有信息仅供参考。我们在互联网上做了大量研究，还发现了这篇相当有趣的文章，见下文：卑诗省消防队长协会 |www.fcabc.ca

总之：本材料无意制造恐慌。这是一篇信息性文章，旨在确保任何将集装箱用于非主要用途的人都应始终考虑到消防安全。这意味着在改装等情况下要遵守相关规定和条例。确保检查电气线路，确保对集装箱进行任何必要的改装（例如，通过削弱结构–增加窗户、门、通风口等），以防内部起火，并按规定存放所储存的材料。

需要牢记消防安全…

过去发生了什么？

2011 年，恩德比志愿消防队队长丹尼尔-博特金（Daniel Botkin）因公殉职，这给消防员敲响了警钟，让他们认识到船运集装箱的火灾危险性。

在这起事件中，经确定，由于装运集装箱暴露在火中，且存在少量易燃液体，导致内部发生低速爆炸，炸毁了集装箱门。其中一扇门随后击中了消防队长博特金，后者当场死亡。

2013 年 4 月，在萨尼奇，一个存放在船运集装箱中的泄漏烧烤罐发生爆炸，整个船运集装箱被炸毁。在这起事件中，集装箱的一部分掉落到 274 米高的地方，箱壁被夷为平地。幸运的是，没有人在这次事件中严重受伤。

因此，为了防止公众和消防员受到类似的伤害，必须确保消防安全：

– 告知集装箱的消防安全危险

– 安全使用海运集装箱作为临时建筑或永久性住房

– 对装运集装箱中储存的材料进行监管

– 提供信息和指导，说明如何改造海运集装箱，使其更加安全，并

– 提供消防部门可用于处理海运集装箱建筑火灾的程序

本文就如何改善货运集装箱的消防安全提供了信息和建议。

有关海运集装箱的一般信息

超过 1600 万个海运集装箱被用于在轮船、火车和卡车上运输货物和材料。每年都有数以百万计的集装箱成为剩余物资，被改装成建筑物或构筑物重新使用。

这些剩余集装箱由钢结构制成，尺寸从 1.5 米到 16 米（5 到 53 英尺长）不等。集装箱的标准宽度为 2.4 米（8 英尺），高度为 2.6 米（8.5 英尺），一侧或多侧有钢门。

有些海运集装箱在顶部两端有小型通风口，称为通风栅，用于平衡因环境空气温度变化（±20 至 30⁰C）而产生的气压。

这些通风栅是穿过钢墙的开口，由金属或塑料外罩覆盖。根据集装箱的大小，这些格栅有 2 组、4 组或 6 组。

标准集装箱可堆叠 6 至 9 个集装箱，载重 32 205 公斤。侧壁的设计可承受高达允许载荷 60% 的滑动载荷。前壁和门的设计应能承受 40% 的允许载荷。

因此，这些容器能够允许内部压力积聚到发生灾难性故障的程度。

船运集装箱具有防盗和结构坚固的特点，除非对其进行规范、削弱并在火灾中小心处理，否则也存在消防安全风险。

恩德比洛德事件摘要

2011 年 12 月 29 日凌晨 3:51 分，位于不列颠哥伦比亚省恩德比的一栋木结构建筑向 911 报警称发生火灾。

4:01 时，第一辆消防车和 15 名消防员（包括副消防队长和 4 名消防队长）以及两台水泵和一辆救援车到达现场。起火点显然是一辆模块化拖车，火势蔓延到一个大型制造车间。该建筑当时正在组装原木结构。

生产大楼起火后，发现一个宽 2.4 米、高 2.6 米、长 12 米的海运集装箱位于生产大楼有顶棚的扩建部分下面，距离大楼约 2 米。火灾期间，烟雾多次从水平孔和过热的门封处冒出。向集装箱或其表面喷水。

大约凌晨 5 时 05 分，一名消防队长爬上集装箱顶部，扑灭生产大楼内的火灾。虽然消防队长登上了集装箱顶部，但集装箱并不烫手。

事故指挥员担心生产大楼的结构可能会发生故障，于是将消防员从生产大楼和集装箱中撤出。行动进入灭火阶段。

无知造成致命错误

5 时 15 分，一个集装箱爆炸：

• 船运集装箱沿屋顶线的一侧全线破损
• 生产大楼的屋顶向上弯曲
• 容器壁和两端向外弯曲
• 两扇重达 113 公斤的金属门均被炸掉

一扇门击中了消防队长博特金，落在集装箱西南方向 41 米处。另一扇门在集装箱西北 54 米处被发现。消防队长博特金当场死亡。

遵守消防安全至关重要！

各种调查报告表明，爆炸是由两把链锯中的 1/2 升至 1.5 升汽油/机油和 1/2 升甲基水合物引起的。目击者称，爆炸发生前 45 至 55 分钟，火势干扰了装运集装箱。其中一名消防队长在爆炸发生前 10 分钟就在装运集装箱的屋顶上，指挥水龙带冲向起火的生产大楼。当时，消防队长没有发现钢结构顶部发热。

危险意识和法规 – 消防安全

在公路、铁路和船舶上用于运输各种货物和材料（包括危险品）时，海运集装箱不会被视为有安全风险。如果它们被用作建筑物或结构，我们也不会将其与消防安全风险联系在一起。然而，恩德比事件和萨尼奇事件是它们可能造成消防安全风险的两个例子。

在使用运输集装箱的地方就可以发现风险的例子：

• 储存烟花、
• 在建筑工地储存易燃气体和液体、
• 作为建筑工地的急救楼（配备消毒酒精或氧气瓶）、
• 作为建筑办公室使用、
• 业余爱好者用来重装狩猎弹药、
• 在建筑工地上用作配电室或配电柜（有电弧闪光的危险）、
• 使用的可能性仅受用户想象力的限制……

海运集装箱被用作临时或永久性建筑的主要原因是其低廉的购买价格。它们不需要组装，不受天气影响，结构合理，是封闭的集装箱，而且安全防盗。

这些集装箱也不被视为建筑物或构筑物，因此不符合建筑和消防许可的要求。美国许多州和城市都制定了规范使用这些集装箱的规划或建筑法规。

为了规范货运集装箱的消防安全，各州应制定具体的法律程序和步骤。这样做是为了防止类似事件的发生，而这些事件往往是由于无知造成的。

预防 – 如何预防类似事件的发生…

减轻船舶火灾影响和确保集装箱消防安全战略的主要内容包括

监管和适当使用

如上文所述，对货运集装箱的用途、货运集装箱内可安全存放的物品以及货运集装箱是否会对现场重要结构或出入口造成或可能造成任何潜在火灾风险进行监管至关重要。

削弱消防安全结构

削弱海运集装箱，以防止集装箱内的高压超过集装箱的爆破强度。如今的标准海运集装箱结构非常坚固，可以承受在轮船、卡车和火车上堆叠、扭曲和跌落时产生的负荷和力量。

这些集装箱的结构也很坚固，以防止箱内物品被盗。集装箱可以通过安装超过箱壁面积 25% 的防爆板、用轻质箱壁代替端门、在侧面安装常规门窗……来减弱集装箱的强度，而减弱的程度始终取决于集装箱的具体用途。如果要在集装箱内存放危险品，必须由专业工程师指定专门设计的轻质板。可以使用小的上下通风口，在低处对集装箱进行一定程度的削弱，并为集装箱提供通风。

集装箱通风

在恩德比事件中，船运集装箱内情况不明是关键问题之一。消防员并没有完全意识到集装箱内部正在变大。在集装箱的两端分别固定上层和下层的开口，可以显示出烟雾正在被挤出集装箱，以及集装箱内正在出现不安全的情况。这一信息可能会使他们改变策略。

消防安全

消防部门应考虑制定标准操作程序，以解决事故规模、高温区和隔离区以及火攻计划等问题。在以下文章中，我们将提供一个典型的海运集装箱火灾标准作业程序框架。

我们为您准备了与此主题相关的文章：如何应对海运集装箱火灾、将海运集装箱用作仓库的最低标准

恩德比事件分析

加拿大广播公司和消防专员办公室的报告确定了可能与恩德比事件有关的特定燃料，但难以确定点火情景。美国国家防火协会的顾问帮助得出了发生 “低体积爆炸 “的结论。

情况调查

关于最初用于运输货物和材料的海运集装箱的 ISO 设计标准，我们可以提供一些信息。这些标准随着集装箱运行条件的变化而变化。与较新的集装箱相比，较旧的集装箱用于补偿空气的通风口较少，而且海运集装箱的尺寸范围也有所增加。

目前发现的唯一一份关于海运集装箱防火测试的文件是 1977 年美国海岸警卫队的一份报告，题为 “多式联运海运集装箱的防火性能”。该测试研究了集装箱火灾和影响海运集装箱的暴露火灾的影响。内部测试涉及集装箱内的木制摇篮起火，在木头被烧尽之前，内部氧气已被烧焦或消耗殆尽。

空气补偿通风口对测试结果没有影响。第二次暴露试验涉及 65𝑚2 火力的溢出 JP5，暴露了单个和堆叠的容器。这些测试表明，内部温度在 4 至 9 分钟内达到 230°C。结论是，A 级材料有可能在 5 分钟内 “点燃或烧焦”。

燃料

一般的结论是，涉及 500 毫升甲基水合物（甲醇）或大约一升汽油，或两种燃料的组合。下表提供了有关甲醇和汽油以及丙烷和氢气特性的一些信息，以供比较：

该表中的一些关键信息是：加热时，甲醇蒸气会上升，而汽油蒸气保持低温，甲醇的自燃温度（AIT）明显高于汽油。两者的可燃性范围接近，汽油的燃烧能量明显高于甲醇。

装运集装箱天花板的温度也会高于地面，从而导致最低点火能量降低。例如，乙醇在 250°C 时的最小点火能量（MIE）为 0.40 mJ，但在 100°C 时的最小点火能量为 0.21 mJ。

点火源

点火源是最难确定的。尽管有信息表明，船运集装箱建筑的生产侧暴露在直接火焰下，可能会使钢材加热到燃料的着火温度以上，但一名消防值班指挥官在爆炸前 10 分钟曾在船运集装箱的屋顶上，并表示屋顶并不热。报告中的一个关键温度指标是，两个电锯挂在集装箱制造大楼的侧墙上，塑料气罐已经融化。电锯制造商告知 WorksafeBC，电锯塑料的熔化温度约为 200°C。这意味着溢出或煮沸的汽油暴露在至少 200°C 的温度下，而汽油的 AIT 为 232°C。

美国海岸警卫队进行的暴露试验表明，在试验起火后 6 分钟内，2 米处集装箱顶棚的温度约为 360°C。目击者称，在 45 至 55 分钟的时间里，火焰一直在集装箱的侧面蔓延。因此，根据火灾试验可以得出结论，电锯所在区域（汽油从电锯中流失）的温度至少为 200°C，甚至更高。因此可以推断，容器内的这一区域通过辐射、传导和对流被加热到高于汽油和可能是甲醇的自燃温度。

容器特征

美国海岸警卫队的火灾测试提供了一些有关海运集装箱火灾特征的基本信息，但没有提供任何有关强度和通风的实质性信息。根据已公布的箱壁荷载信息，对箱壁强度进行了保守估计，计算得出箱壁的屈服强度为 7.0 千帕（1.0 磅/平方英寸），爆裂强度为 8.4 千帕（1.22 磅/平方英寸）。该值低于粗略估计值，但有助于确定防爆板的面积。

空气补偿通风口的设计是为了应对气候温度的变化而不损坏集装箱。如果不安装，温度的微小变化就会使容器内的内压急剧升高。根据理想气体定律，假设容器没有通气，可能会出现以下压力增加情况：

这些通风口无法在火灾中迅速消除足够的压力，因为通风口只占典型集装箱墙壁和屋顶面积的 0.0079%。

排气方案

为避免发生船运集装箱破裂以及类似燃料造成的类似恩德比事件，我们根据 NFPA 68-2012 进行了计算。下表显示了标准 12 米长集装箱中各种燃料所需的爆裂通风面积：

这些通风口面积仅供比较之用，因为集装箱强度计算中的关键因素只是一个粗略的计算。

主要结论是，即使装运集装箱中的易燃液体或易燃气体的体积非常小，但不受管制，也会引起低能量爆炸和装运集装箱破裂。

结论–消防安全

为了防止公众和消防员受伤，我们需要在以下方面做出努力：

• 有关集装箱消防安全风险的信息、
• 制定国家、省和地方政府将海运集装箱用作临时建筑和结构的法规、
• 对存放在运输集装箱中的材料进行监管、
• 提供有关如何改造货运集装箱使其更加安全的信息
• 提供消防员可用于安全处理集装箱火灾的操作程序