CC BY
0УДК 614.84
Тарасова Н.Б.
Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России им. героя РФ генерала армии Е.Н. Зиничева (г. Санкт-Петербург, Россия)
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ КОНТЕЙНЕРНЫХ СКЛАДОВ НА РАЗВИТИЕ ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ ПОЖАРА
Аннотация: в данной статье рассматриваются конструктивные особенности контейнерных складов и их влияние на развитие опасных факторов пожара. Проанализированы ключевые элементы конструкции контейнеров, такие как материалы, плотность компоновки и системы вентиляции, а также их роль в динамике распространения огня. Особое внимание уделено особенностям теплопроводности металлических контейнеров, накоплению продуктов горения и сложностям эвакуации при возникновении пожара. Проведен обзор методов моделирования поведения пожара в контейнерных складах и предложены технические меры по снижению рисков, связанных с конструктивными особенностями складов.
Ключевые слова: контейнерные склады, пожарная безопасность, конструктивные особенности, теплопроводность, вентиляция, продукты горения, моделирование пожара, противопожарные меры.
Контейнерные склады представляют собой объекты повышенной пожарной опасности, где скапливаются большие объемы материалов, что создает благоприятные условия для возникновения и быстрого распространения пожара. Особенности конструкции контейнерных складов, такие как плотность расположения контейнеров, материалы, из которых они изготовлены, а также наличие вентиляционных систем, оказывают значительное влияние на развитие опасных факторов пожара. В данной статье
рассматриваются ключевые конструктивные элементы контейнерных складов и их влияние на динамику пожара.
Контейнерные склады представляют собой сооружения, где для хранения грузов используются стандартные контейнеры.
Контейнерные склады являются объектами хранения, где для хранения товаров, материалов и продукции используются металлические контейнеры стандартного размера. Эти склады используются в различных отраслях, таких как логистика, производство, сельское хозяйство и промышленность, поскольку они обеспечивают высокую мобильность, гибкость и экономичность в организации складского пространства. Контейнерные склады можно разделить на две основные категории: открытые и закрытые.
На контейнерных складах используются контейнеры, которые бывают следующих типов:
— Стандартные сухие контейнеры (Dry Freight Containers), используются для хранения и транспортировки обычных товаров и материалов. Они изготовлены из стального или алюминиевого каркаса с металлическими стенками. Эти контейнеры хорошо защищают содержимое от внешних воздействий, но металлические конструкции могут быстро нагреваться при пожаре.
— Рефрижераторные контейнеры (Reefer Containers) предназначены для хранения и перевозки товаров, требующих температурного режима (например, продукты питания). Такие контейнеры оборудованы системой охлаждения и имеют изолированные стены. В случае пожара они могут служить изолирующими барьерами, но при потере герметичности содержимое может стать дополнительным источником горючего материала.
— Контейнеры-цистерны (Tank Containers) применяются для хранения и транспортировки жидкостей и газов, в том числе опасных грузов. При пожаре такие контейнеры могут представлять особую опасность из-за возможного взрыва или выброса химических веществ.
Основные конструктивные элементы контейнерных складов включают
(рис.1):
Материалы контейнеров
Расположение контейнеров
Системы вентиляции
Рисунок 1. Основные конструктивные элементы контейнерных складов.
Контейнеры изготавливаются из металла, что обеспечивает их прочность, но при этом способствует увеличению температуры внутри при пожаре, что ускоряет процесс горения содержимого. Сталь - основной материал для контейнеров, обеспечивающий высокую прочность и защиту от внешних воздействий. Однако сталь обладает высокой теплопроводностью, что способствует быстрому нагреванию контейнера при пожаре и может ускорить процесс возгорания содержимого. Алюминий - легкий металл, который используется для некоторых типов контейнеров. Он менее прочный, чем сталь, но быстрее остывает после нагрева, что может иметь значение в условиях пожара.
Плотная компоновка контейнеров способствует быстрому распространению пожара, так как огонь легко передается от одного контейнера к другому. Контейнеры на складах могут быть размещены несколькими способами:
— Вертикальное штабелирование подразумевает расположение контейнеров друг на друге, что позволяет эффективно использовать складское пространство. Однако такая компоновка может затруднять доступ к контейнерам в случае пожара и способствовать быстрому вертикальному распространению огня.
— Горизонтальное размещение в рядах - контейнеры располагаются в линию с минимальными зазорами между ними, что также увеличивает эффективность использования пространства, но при этом ограничивает доступ к контейнерам и может препятствовать проведению спасательных операций при пожаре.
Одним из важных конструктивных аспектов контейнерных складов является организация вентиляции и системы охлаждения. Наличие или отсутствие вентиляции оказывает существенное влияние на концентрацию продуктов горения, что влияет на риск задушья и интенсивность распространения огня.
При хранении стандартных контейнеров в складских комплексах естественная вентиляция обычно ограничена, такая вентиляция называется пассивной. Отсутствие притока свежего воздуха может способствовать накоплению продуктов горения, что увеличивает токсичность среды и затрудняет эвакуацию. Пассивные системы включают использование огнезащитных покрытий на контейнерах, огнестойких перегородок между рядами контейнеров и проектирование складов таким образом, чтобы минимизировать распространение огня. Например, контейнеры могут устанавливаться на достаточном расстоянии друг от друга, что создает буферные зоны и уменьшает риск распространения пожара.
Контейнерные склады, предназначенные для хранения легковоспламеняющихся материалов, могут быть оборудованы системами активной вентиляции, что позволяет контролировать температуру и концентрацию вредных веществ в воздухе. Активные системы включают системы пожаротушения, такие как спринклерные системы, автономные
огнетушители и противопожарные сигнализации. Для складов с большими объемами хранения также могут использоваться системы автоматического пенного пожаротушения, что особенно актуально для объектов с хранением горючих жидкостей.
Рефрижераторные контейнеры имеют встроенные системы охлаждения для поддержания заданной температуры внутри. В случае пожара системы охлаждения могут стать как барьером для распространения тепла, так и источником опасности при повреждении оборудования.
Конструктивные особенности контейнерных складов оказывают значительное влияние на следующие аспекты развития пожара, такие как температурный режим, распространение огня, концентрация токсичных газов. Металлические стены контейнеров способны быстро нагреваться, что способствует ускорению процессов горения внутри контейнеров. При этом высокая температура внутри контейнера может привести к взрывообразным явлениям, особенно если хранящиеся материалы склонны к воспламенению [4]. Плотная компоновка контейнеров ограничивает доступ кислорода, однако при возникновении пожара в одном контейнере огонь быстро распространяется на соседние из-за высокой теплопроводности металлических конструкций. Ограниченное пространство внутри контейнеров и недостаточная вентиляция создают условия для накопления продуктов горения, что увеличивает концентрацию токсичных газов, таких как угарный газ и дымовые газы.
Для оценки влияния конструктивных особенностей на развитие пожара используются численные методы моделирования, такие как Computational Fluid Dynamics (CFD) [3]. Эти методы позволяют:
1) Оценить распространение огня и дымовых газов в замкнутом пространстве контейнеров.
2) Моделировать влияние различных факторов, таких как плотность размещения контейнеров, на развитие пожара.
3) Определить критические точки, где огонь может достичь наиболее высокой интенсивности, что позволит более эффективно разрабатывать меры противопожарной защиты.
Исходя из анализа влияния конструктивных особенностей контейнерных складов, можно предложить следующие мероприятия по снижению риска развития пожара [5]:
1. Увеличение расстояний между контейнерами для предотвращения быстрого распространения огня.
2. Использование огнезащитных материалов для покрытия контейнеров или для внутренней отделки, что замедлит распространение пламени.
3. Организация системы активной вентиляции, которая обеспечит контроль за концентрацией продуктов горения.
4. Установка противопожарных барьеров между контейнерами для ограничения распространения огня.
Конструктивные особенности контейнерных складов оказывают значительное влияние на динамику пожара. Плотное расположение контейнеров, металлические конструкции и ограниченная вентиляция способствуют быстрому распространению огня и накоплению опасных факторов, таких как высокая температура и токсичные продукты горения. Моделирование пожаров в таких складах позволяет выявить наиболее уязвимые точки и разработать эффективные меры противопожарной защиты, что снижает вероятность масштабных последствий при пожаре.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. ГОСТ Р 12.3.047-98. Системы противопожарной защиты. Огнезащита. Общие требования и методы контроля. - М.: Стандартинформ, 1998;
2. СП 5.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Автоматические системы пожаротушения и пожарной сигнализации. Нормы и правила проектирования. - М.: Стандартинформ, 2009;
3. Боровков А.И., Коновалов А.В. Моделирование пожаров: современные подходы и технологии // Пожарная безопасность. - 2020. - №2. - С. 14-21;
4. Васильев П.С., Кузнецов И.В. Оценка пожарных рисков на складах контейнерного типа // Безопасность зданий и сооружений. - 2021. - №4. - С. 33-39;
5. Иванов В. Пожарная безопасность контейнерных складов: риски и меры по предотвращению // Международный инженерный журнал по пожарной безопасности. - 2020. - Т. 5(3). - С. 112-118
Tarasova N.B.
St. Petersburg University State Fire Service EMERCOM of Russia
named after E.N. Zinichev (St. Petersburg, Russia)
ASSESSMENT OF IMPACT OF DESIGN FEATURES OF CONTAINER WAREHOUSES ON DEVELOPMENT OF FIRE HAZARDS
Abstract: article discusses the design features of container warehouses and their impact on the development of fire hazards. The key elements of the container design, such as materials, density of the layout and ventilation systems, as well as their role in the dynamics of fire propagation, are analyzed. Special attention is paid to the peculiarities of the thermal conductivity of metal containers, the accumulation of combustion products and the difficulties of evacuation in case offire. Gorenje A review of methods for modeling fire behavior in container warehouses has been conducted and technical measures have been proposed to reduce the risks associated with the design features of warehouses.
Keywords: container warehouses, fire safety, design features, thermal conductivity, ventilation, post fire products, fire modeling, fire protection measures.
