 |
+7 /915/ 023-05-01 |
| / Главная / Защита груза от пожара в процессе контейнерной перевозки |
|
|
Защита груза от пожара в процессе контейнерной перевозкиЕжедневно в мире всеми видами транспорта (водным, железнодорожным и автомобильным) перевозятся сотни тысяч контейнеров. Контейнер - транспортное оборудование, специально сконструированное для облегчения перевозки грузов одним или несколькими видами транспорта без их промежуточной перегрузки. Он обеспечивает целостность и сохранность груза при перевозке в неблагоприятных климатических условиях и ограничивает несанкционированный доступ к грузу путем опломбирования его дверей. На сегодняшний день остается без внимания пожарная защита самого груза, размещенного в закрытых контейнерах, в процессе его транспортировки. При перевозке различных грузов в закрытых контейнерах (сухогрузных, изотермических, перегружаемых в море) существует вероятность их возгорания. Возникновение пожара, в зависимости от вида груза, способно вызвать серьезные последствия, вплоть до взрыва контейнера, и, особенно, при перевозке опасных грузов. Наиболее часто возгорание может быть проявлено в двух ситуациях. Во-первых, самая распространенная ситуация, когда на самом транспортном средстве (автомобиль, вагон, корабль и др.) перевозящем груз в контейнере (контейнерах) по каким либо причинам или вследствие транспортной аварии возникает пожар. Обычный транспортный контейнер не способен длительно выдержать воздействие пламени и защищать от пожара перевозимый в нем груз. Исключение составляют лишь специализированные транспортные упаковочные комплекты, выдерживающие воздействие пламени в течение длительного времени, например, при перевозке радиоактивных грузов. Все существующие нормы и правила предписывают оснащение транспортного средства средствами пожаротушения. Однако не всегда ими успевают воспользоваться и пламя с горящего транспортного средства, начинает воздействовать на корпус контейнера, в конечном счете, вызывая возгорание груза внутри контейнера. Несмотря на то, что контейнер закрыт и поступление воздуха в него ограничено уплотнителями в дверях, при достижении определенной температуры груз в нем загорается и тлеет, вплоть до полного выгорания. Примером крупномасштабного загорания контейнеров является пожар, вспыхнувший 19 марта 2006 года в Аденском заливе, на морском контейнеровозе «Hyundai Fortune» следовавшем в Роттердам из Азии. В результате пожара было уничтожено более 500 контейнеров из 5551 TEU. Страховые выплаты в сумме превысили 300 миллионов долларов, причем страховая сумма корпуса контейнеровоза составила только 70 миллионов долларов. Остальное - страховка груза. Статистические данные утверждают, что средняя стоимость груженого стандартного 20-ти футового контейнера вместе с грузом - 30 тысяч долларов, но она может доходить до 100 тысяч, если в контейнер загружается дорогостоящая электроника. Это не первый случай пожара на контейнеровозах - «MOL Renaissance», «Hanjin Pennsylvania» также постигли участи «Hyundai Fortune». Причем причину пожара обычно очень сложно выяснить, и эксперты до сих пор не пришли к единому мнению, что явилось его первопричиной - пожар на судне или пожар груза в контейнере. Но оставим все это на совести экспертов, разбиравшихся в аварии. Во-вторых, существует ряд химических веществ, имеющих свойство при определенных условиях самовозгораться на воздухе. Перевозка таких опасных веществ в контейнерах, согласно ДОПОГ [1], либо запрещена, либо требует проведения специальных защитных мероприятий. Перевозку таких веществ необходимо также осуществлять в специализированных контейнерах. Однако пожар груза в контейнере возможен, если опасные, воспламеняющиеся грузы уложены в обычный транспортный контейнер, и он неправильно задекларирован. Государственный стандарт [2] определяет, что основными показателями пожаро- и взрывоопасности веществ являются: группа горючести вещества; температуры - вспышки, воспламенения, самовоспламенения, самонагревания и тления; концентрационные и температурные пределы воспламенения (взрыва) и др. Группа горючести - свойство вещества, определяющее способность его к самостоятельному горению, зависящее от параметров состояния системы вещество - окислительная среда (температуры, давления, объема), а также от агрегатного состояния вещества, окислительной среды и степени измельчения. По горючести вещества разделяются на три группы: негорючие, трудногорючие и горючие. Температура вспышки - самая низкая температура горючести вещества, при которой над его поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания или самостоятельно, но скорость их образования еще недостаточна для устойчивого горения. Температура вспышки служит для оценки пожаро- и взрывоопасности в основном горючих жидкостей. Однако некоторые твердые вещества (камфара, нафталин, фосфор, сера и др.) заметно испаряющиеся при относительно невысоких температурах, также могут оцениваться в отношении пожаро- и взрывоопасности температурной вспышки. Температура воспламенения - температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары или газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания возникает устойчивое горение. Температура воспламенения характеризует способность вещества к самостоятельному горению. Для большинства твердых веществ температура воспламенения лежит в пределах 50 - 600 °С. Температура самовоспламенения - самая низкая температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся пламенным горением. Она зависит от ряда факторов, в том числе от соотношения между горючим компонентом смеси и воздухом. Температура самонагревания - самая низкая температура вещества, при которой в нем возникают практически различимые экзотермические процессы. Повышение температуры вещества до температуры самонагревания может происходить под воздействием внешнего источника теплоты, а также физических и биологических процессов в веществе. Температура тления - температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций окисления, заканчивающееся возникновением тления. Для большинства веществ она близка к значению температуры воспламенения. Концентрационные пределы воспламенения (верхний и нижний) - максимальная и минимальная концентрация горючих газов, паров, пыли, волокон в воздухе, выше и ниже которых взрыва не произойдет даже при возникновении источника инициирования взрыва. Все эти вышеперечисленные показатели обуславливают требования, предъявляемые к грузу в процессе его перевозки. Ведь груз, загруженный в контейнер, «летает» в воздухе при погрузке, вибрирует и трясется на автомобильных и железных дорогах, качается, путешествуя по морям, греется на солнце летом и мерзнет зимой, отстаиваясь на станциях или в портах различных климатических зон. Вибрация, тряска, удары могут быть причиной пожара груза, если он неправильно закреплен, и отдельные его части трутся друг о друга или о стенки контейнера. Но самый опасный потенциальный «враг» груза - это солнце. Может быть поэтому, пожары на контейнеровозах происходили в теплых морях. Современное развитие технологии подсказывает техническое решение, исполнение которого способно вызвать «жаркие споры» и «головную боль» десятков экспертов различных технических комитетов всего мира, работающих в различных организациях и разрабатывающих новые требования национальных и международных документов и стандартов. Для обеспечения сохранности груза, предотвращения пожара и повышения пожарной безопасности при транспортировании грузов в контейнерах и снижения последствий возникающих при авариях в процессе транспортирования грузов предлагается в контейнер устанавливать наполненную газовым огнетушащим составом автономную установку пожаротушения (АУП) предназначенную для тушения газовым огнетушащим составом пожаров классов А, В и С. [3] В состав АУП входит наполненный газовым огнетушащим составом баллон, к которому подключена сенсорная трубка. Длина сенсорной трубки составляет 10 м, однако, для больших баллонов (25, 50, 100 л) к запорному устройству присоединяется несколько трубок . АУП размещается внутри защищаемого объема контейнера, что делает его недоступным для посторонних лиц, после закрытия дверей контейнера. Чтобы исключить свободное перемещение АУП внутри контейнера, ее баллон крепится либо к внутренней поверхности контейнера, в удобном месте, либо к самому грузу, если он допускает этого. Если объем контейнера предполагается полностью занять грузом, то для защиты груза сенсорную трубку целесообразно разместить, закрепив ее, на любой внутренней поверхности контейнера. В случае если объем занимаемого груза значительно меньше внутреннего объема контейнера, то сенсорную трубку целесообразно разместить на верхней поверхности защищаемого груза, в местах возможного возгорания. После размещения автономной установки пожаротушения и укладки груза (или, наоборот) двери контейнера закрывают и пломбируют. В таком виде контейнер готов к транспортированию и хранению в местах перегрузки. Автономная установка пожаротушения, находясь внутри контейнера, сопровождает груз, а после разгрузки груза, может быть либо удалена, либо оставить в контейнере. При стационарном размещении в контейнере автономной установки пожаротушения контейнер, должен иметь специальную метку, и в, основном, специализированно предназначаться для перевозки грузов, требующих защиты или опасных грузов. Для обеспечения этих условий при серийном применении АУП для защиты груза в контейнерах необходимо разработать самостоятельную или дополнить требования к уже имеющейся на контейнере табличке КБК (Международная конвенция по безопасным контейнерам). Установка пожаротушения автономна, не зависит от электропитания, проста в монтаже и эксплуатации. Срок ее эксплуатации составляет 10 лет. Установленный в запорном устройстве индикатор давления позволяет периодически визуально контролировать давление газового огнетушащего состава в баллоне. В качестве газового огнетушащего состава может использоваться для тушения пожаров газ, например, хладон. Установка не требует размещения в контейнере специальных сигнализирующих о пожаре датчиков, т.к. сенсорная трубка, присоединенная к запорному устройству баллона выполняет одновременно функции обнаружения пожара и доставки огнетушащего вещества к очагу возгорания. При нагреве контейнера от внешнего источника нагревания, или при возникновении, по каким либо причинам, пожара внутри контейнера, происходит локальный нагрев сенсорной трубки до температуры 110-120 °C при которой ее стенка размягчается и в ней вскрывается отверстие диаметром 4-6 мм, через которое огнетушащее вещество поступает в очаг пожара. Так как сенсорная трубка максимально приближена к очагу возгорания, то действие автономной установки пожаротушения очень эффективно. При выходе огнетушащего вещества из баллона происходит изменение параметров состояния системы вещество (из которого состоит груз) - окислительная среда, т.е. уменьшается содержание кислорода в зоне возгорания груза, и пожар прекращается. В дальнейшем, при выходе всего огнетушащего состава из баллона за счет смешения его с атмосферным воздухом в контейнере происходит уменьшение (по-крайней мере в 2 раза, в зависимости от загрузки контейнера грузом) содержания кислорода во всем объеме контейнера при небольшом повышении давления газовой смеси в контейнере, при этом также увеличивается температура воспламенения вещества (из которого состоит груз). При срабатывании в контейнере автономной установки пожаротушения контейнер представляет собой замкнутый объем, заполненный смесью воздуха и хладона. При этом повышается стойкость к возгоранию всего содержимого (груза) контейнера при дальнейшем воздействии наружного источника нагревания. Контейнер с грузом более длительное время способен выдерживать воздействие внешнего огня. Для обеспечения этих процессов оснащение контейнера АУП должно быть выбрано таким образом, чтобы при полном выделении огнетушащего вещества из баллона АУП, огнетушащий газ занимал полный объем свободного от груза контейнера. Известно, что содержание кислорода в атмосферном воздухе составляет 20 %. При выделении огнетушащего вещества в объем контейнера содержание кислорода в нем существенно уменьшается. Эта искусственно созданная негорючая атмосфера внутри контейнера будет сохраняться в нем в зависимости от износостойкости материалов применяемых для уплотнения дверей. «Правила изготовления контейнеров» [4] предъявляют требования к резине и другим материалам, применяемым для уплотнения дверей требования эластичности, прочности и стойкости к механическому износу при колебаниях температуры окружающей среды в условиях эксплуатации контейнера, а также стойкости к воздействию морской воды. Кроме того, испытания изотермических контейнеров проводят на «непроницаемость при воздействии погоды» и «воздухопроницаемость», причем для всех изотермических контейнеров (кроме контейнеров с дополнительными дверными проемами) утечка воздуха, определенная для стандартных атмосферных условий не должна превышать 10 м3/ч. Наличие дополнительного дверного проема увеличивает утечку воздуха на 5 м3/ч). «Правила изготовления контейнеров» определяют внутренние размеры закрытых контейнеров. Объем пустого контейнера 1ААА составляет 74 м3, 1D - 14 м3. Для пожарной защиты груза в контейнере рекомендуется комплектовать его АУП исходя из того принципа, чтобы при срабатывании АУП, хладон при выходе из баллона заполнил бы полностью объем пустого контейнера. Для защиты контейнеров можно использовать АУП с объемами баллона 8, 20, 30, 50, 100 л. Наличие груза в контейнере, уменьшает его свободный объем, создавая при срабатывании АУП, некоторое избыточное давление газового огнетушащего состава в контейнере. Избыточное давление, вызванное срабатыванием АУП, обеспечит сохранение негорючей атмосферы внутри контейнера в течение времени порядка 5-7 часов, в зависимости от объема груза. Таким образом, стойкость материала, применяемого для уплотнения дверей, к пожару будет определять пожарную стойкость самого контейнера. Чем дольше в контейнере будет сохраняться искусственная противопожарная атмосфера, тем большее время контейнер будет выдерживать внешнее воздействие огня. По всей видимости, для эффективного использования автономной установки пожаротушения в контейнере требуется пересмотреть существующие и ввести дополнительное требование к уплотнительным материалам, а именно, требование стойкости к воздействию температуры. Уплотнительный материал является самым слабым звеном в сохранении герметичности контейнера, и чем дольше будет уплотнительный материал выдерживать воздействие температуры, тем дольше будет груз «сопротивляться» воздействию пламени. Учитывая, то, что одним из критериев предлагаемого способа является температурное значение раскрытия пор сенсорной трубки равное 110-120 °C, то данный способ осуществляет противопожарную защиту горючих и трудногорючих веществ и материалов. Следует обратить внимание на особенность применения АУП в России. Разрешение этой особенности требует проведения соответствующих испытаний для подтверждения. Технические условия на АУП определяют рабочий диапазон ее применения от минус 20°С до плюс 50°С. Это связано с тем, что при температуре ниже минус 20°С применяемый в АУП газовый огнетушащий состав - хладон, выплескиваясь из баллона, не переходит в газообразное состояние. Значительная часть грузов в Российской Федерации перемещается железнодорожным транспортом по транспортному коридору «запад-восток». Рассматривая температурные показатели крупных российских городов [5], расположенных в данном транспортном коридоре (см. таблицу 2), можно сделать вывод, что самые холодные периоды охватывают территории Восточно-Сибирской и Забайкальской железных дорог, причем самый длительный период со среднесуточной температурой воздуха, равной и ниже минус 20 °С, зафиксирован в Чите и составляет 75 дней (2,5 месяца). Таблица 2
Однако в процессе развития пожарной ситуации, при воздействии огня снаружи на контейнер, или по каким-либо причинам возникновении пожара внутри контейнера, температура воздуха в контейнере будет повышаться, и будет значительно отличаться от температуры наружного воздуха, что сделает возможным применимость АУП при низкой отрицательной температуре окружающего контейнер воздуха. Применения АУП в коммерческих перевозках контейнеров затрагивает интересы различных участников процесса перевозки - грузоотправителей, грузополучателей, перевозчиков, логистов, таможенников, страховщиков и др. Поэтому необходимо консолидировать усилия всех заинтересованных сторон по созданию соответствующей нормативной базы, технических регламентов и правил эксплуатации. Первым шагом такой консолидации может явиться разработка концепции применения средств пожаротушения в транспортных контейнерах различного типа, в которой необходимо наметить пути решения внедрения в практику АУП, взаимоотношения и обязанности участников перевозки и т.д. Предлагаем заинтересованным сторонам рассмотреть данное предложение и принять в нем участие. Предлагаемое техническое решение позволит предотвратить развитие критических ситуаций связанных с возникновением пожара на начальной стадии его появления и сохранить перевозимый в них груз и исключить из практики человечества ситуации подобные произошедшей с морским контейнеровозом «Hyundai Fortune». Ваше мнение господа?
Литература.
|
|