Zapobiegawcza ochrona przeciwpożarowa dla magazynu substancji niebezpiecznych
Bezpieczna ochrona przed pożarami w niebezpiecznych obszarach magazynowych
Bezpieczeństwo magazynów substancji niebezpiecznych stawia przed jego użytkownikiem i osobami odpowiedzialnymi za ochronę przeciwpożarową duże wyzwania. Składowane substancje są łatwopalne, palne bądź krańcowo palne lub nawet mogą ulec samozapłonowi. Przy tym odznaczają się one często właściwościami podsycającymi pożar lub nawet wybuchowymi. Ponadto substancje i ich pozostałości po spaleniu mogą reagować gwałtownie, powodując powstawanie toksycznych produktów ubocznych i gazów. Aby zapobiec tym zagrożeniom, sprawdziły się koncepcje ochrony przeciwpożarowej, które z góry redukują potencjał zagrożenia.
Zadanie specyficznej dla instalacji ochrony przeciwpożarowej jest jasno sprecyzowane: chodzi o ochronę ludzi, zdrowia, środowiska i zwierząt. Dochodzą do tego wymagania biznesowe, takie jak ochrona towarów magazynowych przed utratą, ochrona samego magazynu i jego energochłonnych systemów automatyzacji przed uszkodzeniem, a przede wszystkim utrzymanie procesów operacyjnych, a co za tym idzie, zdolności dostawczych. Procesów operacyjnych nie należy przerywać ani fałszywymi alarmami, ani scenariuszami gaszenia pożarów, które wiążą się z długotrwałym i kosztownym czyszczeniem i usuwaniem szkód.
Konwencjonalne koncepcje nie są skuteczne
Firma BASF Coatings AG, światowy koncern chemiczny, musiała uwzględnić wszystkie te czynniki przy porównywaniu różnych instalacji przeciwpożarowych do jednego z nowo wybudowanych centrów dystrybucyjnych w Münster-Hiltrup. W nowym magazynie wysokiego składowania nie było mowy o wodnych lub piankowych instalacjach gaśniczych, ponieważ wysokiej jakości innowacyjne farby dla branży motoryzacyjnej i przemysłu nie nadawałyby się do sprzedaży nawet w przypadku udanego ugaszenia. Wadą były również dodatkowe systemy retencji wody gaśniczej, w których zanieczyszczona woda gaśnicza musiałaby być gromadzona i usuwana jako odpad niebezpieczny. Nawet automatyczne instalacje gaśnicze CO2, które często jeszcze są w użyciu, wymagałyby ogromnej ilości dwutlenku węgla, aby ugasić magazyn o kubaturze około 165 000 m³ w przypadku pożaru w stężeniu umożliwiającym gaszenie. Wreszcie, szkodliwe właściwości tego gazu obojętnego dla zdrowia ludzkiego nie byłyby zgodne z celami polityki przedsiębiorstwa.
Gaszenie zbędne
Centralnym aspektem koncepcji bezpieczeństwa BASF jest to, że farby sklasyfikowane jako substancje niebezpieczne nie mogą stwarzać zagrożenia pożarowego. W związku z tym trzeba było zadbać o to, aby nie wybuchł pożar. W związku z tym firma BASF zdecydowała się na system aktywnego zapobiegania pożarom przez zmniejszanie ilości tlenu, mając na względzie ochronę przed wybuchem, bezpieczeństwo pracy, ochronę zdrowia i środowiska. „Staliśmy przed trudnym zadaniem, którego nie można było rozwiązać klasyczną techniką zabezpieczeń. Musieliśmy podejść do tego sposobem: Zawartość tlenu w nowym magazynie jest stale redukowana do 13% obj., ponieważ tam, gdzie brakuje wystarczającej ilości tlenu, nie dojdzie do pożaru”, mówi dr Peter Bachhausen, Dyrektor ds. Bezpieczeństwa i Ochrony Środowiska w BASF Coatings AG. „Nasza zakładowa straż pożarna w ramach obszernych serii testów próbowała wzniecić ogień w magazynie testowym – na próżno.” Ponadto firma BASF z dodatkowych względów bezpieczeństwa podjęła decyzję o zaprzestaniu używania metanolu, octanu metylu i metylalu w procesie produkcji, ponieważ substancje te nadal byłyby łatwopalne nawet w ilości poniżej 13% obj.
Aktywne zapobieganie pożarom
Dzięki takim systemom, jakie zainstalowano w firmie BASF, WAGNER Group GmbH wypracowała sobie w ostatnich latach wiodącą rolę w aktywnej ochronie przeciwpożarowej. W 1994 roku specjalista ds. ochrony przeciwpożarowej i producent urządzeń jako pierwsza firma w Niemczech wprowadził azot jako środek gaśniczy. W instalacjach gaśniczych w przypadku pożaru azot wypiera tlen ze strefy gaszenia w celu usunięcia „powietrza do oddychania” z ognia.
W oparciu o wiedzę z zakresu powstania pożaru i gaszenia pożarów firma WAGNER opracowała system zapobiegania pożarom OxyReduct®. System redukcji tlenu wytwarza azot i stale wprowadza go do strefy ochrony w celu zminimalizowania ryzyka wystąpienia pożaru od samego początku. Azot jest dostarczany w sposób kontrolowany w celu utrzymania stałego poziomu tlenu na zredukowanym poziomie poniżej wartości granicznej zapłonu, tak aby faktycznie uniemożliwić wystąpienie pożaru. Dalsze uszkodzenia spowodowane dymem, sadzą lub środkami gaśniczymi można wykluczyć, ponieważ ogień nie może się już palić. Zamiast gromadzić zapas środków gaśniczych w dużych zbiornikach, system OxyReduct® wytwarza na miejscu wymagany azot z otaczającego powietrza. Oszczędza to miejsce i sprawia, że system jest elastyczny, na przykład w przypadku zmiany sposobu użytkowania lub przebudowy budynku.
Łączone rozwiązanie do składowania substancji niebezpiecznych pod jednym dachem
Przy obchodzeniu się z substancjami niebezpiecznymi obowiązują różne przepisy bezpieczeństwa dla przedsiębiorstw, takie jak Regulacje techniczne dotyczące cieczy palnych (niem. TRbF) oraz Regulacje techniczne dotyczące substancji niebezpiecznych (niem. TRGF). Wytyczne VdS regulują m.in. stosowanie i magazynowanie substancji palnych w strefach ochrony przeciwpożarowej. Firma Fuchs Lubritech GmbH, jeden z wiodących na świecie producentów i dostawców specjalnych środków smarnych, przechowuje w magazynie wysokiego składowania bez segregacji przestrzennej wiele różnych substancji niebezpiecznych – niektóre z nich o bardzo niskich wartościach granicznych zapłonu. Koncepcję ochrony dla magazynu wysokiego składowania o powierzchni 46 000 m3 w Kaiserslautern oparto zatem na połączeniu dwóch różnych systemów ochrony przeciwpożarowej.
Część tej koncepcji stanowi system zapobiegania pożarom OxyReduct®: Ciągła redukcja stężenia tlenu do 13,5% obj. zapewnia, że większość substancji nie jest w stanie samoczynnie się zapalić. Mimo to wartość graniczna zapłonu niektórych substancji leży poniżej tego stężenia. Aby zapewnić optymalną ochronę przeciwpożarową w magazynie substancji niebezpiecznych również dla tych materiałów, zamontowano instalację gaśniczą CO2 sterowaną przez system zasysających czujek dymu, który w przypadku alarmu tworzy jezioro gaśnicze CO2 do wysokości około pięciu metrów. W ten sposób istniejące stężenie tlenu ulega redukcji do 8% obj., co sprawia, że jest ono szczególnie skuteczne w walce z pożarem. Dlatego też substancje wysoce łatwopalne i niebezpieczne składuje się wyłącznie w dolnej części magazynu.
Prace w otoczeniu ze zredukowaną zawartością tlenu
Pod uwagę wzięto również bezpieczeństwo osób pracujących w tak chronionym magazynie. W wyniku wdrażania technologii i dystrybucji systemów zapobiegania pożarom z systemem redukcji stężenia tlenu przez wtrącenie azotu Niemieckie Ustawowe Ubezpieczenie od Następstw Nieszczęśliwych Wypadków DGUV opublikowało wytyczną BGI/GUV-I 5162 „Praca w atmosferze o obniżonej zawartości tlenu”, która została opracowana na podstawie wyników specjalnie zleconych badań, doświadczeń z praktyki zawodowej i innych międzynarodowych wyników badań. Badania przeprowadzone przez Uniwersytet Monachijski wykazały, że przebywanie w środowisku o obniżonej zawartości tlenu jest możliwy bez zagrożeń dla zdrowia, ale oceniane w różnych klasyfikacjach, w zależności od stopnia redukcji tlenu. Zasadniczo redukcja do 17% obj. jest nieszkodliwa i umożliwia ciągłe przebywanie w strefach ochrony. W przypadku bardziej ograniczonych obszarów wymagane jest wstępne badanie zdrowia zawodowego, aby zapobiec narażeniu osób na ryzyko niewykrytych chorób układu krążenia. Przebywanie zdrowych osób nie stanowi również problemu w miejscach, w których zawartość tlenu w powietrzu wynosi do 13% obj. – z zachowaniem zalecanych przerw.
Ochrona przeciwpożarowa to ochrona środowiska
Najnowsze przykłady pokazują, jak niebezpieczny dla ludzi i środowiska może być brak aktywnej ochrony przeciwpożarowej: W roku 2012 w hali firmy z branży nawozowej w porcie Krefeld doszło do wybuchu pożaru. Cała hala magazynowa stanęła w płomieniach. Budynek był wyposażony w system sygnalizacji pożarowej, ale kiedy się uruchomił, hala już płonęła. Kiedy przyjechała straż pożarna, hala już płonęła, nie pozostało już nic do uratowania. Siły ratunkowe mogły zapobiec poważnym szkodom w środowisku naturalnym jedynie pod warunkiem podjęcia ogromnego wysiłku. W roku 2013 w magazynie w Ludwigshafen wybuchł ogień, który szybko przekształcił się w ogromny pożar na terenie przemysłowym o powierzchni 9500 m². 4800 t granulatu styropianu, który nie jest uważany za wysoce łatwopalny, ale może działać przyspieszająco, zasilał ogień i prowadził do wydzielania gęstego dymu. Ewakuowano ludność w bezpośrednim sąsiedztwie, a w odległości 30 km dym zanieczyszczał miasto i środowisko cząstkami sadzy zawierającymi substancje szkodliwe. Najlepszym sposobem uniknięcia zagrożeń dla ludzi, ochrony procesów i środowiska jest zatem przede wszystkim zapobieganie powstawaniu pożarów. Aktywne zapobieganie pożarom przez redukcję tlenu jest jednym z najskuteczniejszych sposobów zrealizowania tego celu.