Чем и как тушить электромобили?
Благодаря развитию электронной промышленности в нашей повседневной жизни появилось множество полезных устройств, в том числе бытовых приборов и средств передвижения, таких как электросамокаты, гибридные автомобили, электрокары, которые работают (питаются) от аккумуляторов. Электромобили претендуют на роль одного из основных видов транспорта.
В электромобилях используются литий-ионные аккумуляторы. Это означает, что уже не на производственном объекте, а в общественных и жилых зданиях на встроенных парковках возможны пожары класса D (D2).
Пожары с горением щелочных металлов необычны. Из-за того, что в повседневной жизни явление это относительно новое, а нормами данная тема практически никак не урегулирована, такие пожары кажутся опаснее других, а их развитие – непредсказуемым. Можно сказать, что пожары класса D в общественных зданиях – это некая часть технологического прогресса. Негативная часть. И на сегодняшний день не придумали, как бороться с такими пожарами, либо внимание на этом вопросе сконцентрировано недостаточно для формирования нормативных требований и конкретных технических решений.
Использование литий-ионных аккумуляторов увеличивает вероятность возникновения пожара. Потенциально возникновение таких пожаров возможно, и они возникают, но концепции по их тушению и конкретных решений нет.
В среднем масса литий-ионной батареи может составлять 400–500 кг. Возможно, неоднозначное мнение о принадлежности пожара электромобиля к пожару класса D2 связано, в первую очередь, с составом литий-ионной батареи электромобиля, в которой масса лития составляет всего 3–4% от общей массы батареи. Доля от общей массы электромобиля еще меньше, но всё-таки 15 кг лития в горящем автомобиле – опасная составляющая пожара.
На фоне существующей опасности подобных пожаров и отсутствия технических решений звучали даже призывы запретить въезд электромобилей на закрытые автостоянки.
Проблема выбора огнетушащих средств и отсутствии норм при проектировании установок пожаротушения
Потушить или локализовать горение электромобиля в здании автостоянки система автоматического водяного пожаротушения не в состоянии. Более того, такая попытка только ухудшит ситуацию. Ведь при взаимодействии лития с водой выделяются водород и тепло, которого и без возникновения пожара достаточно для воспламенения водорода.
Проблема пожаров класса D (D2) в общественных и жилых зданиях нормативно не урегулирована, требования по проектированию установок пожаротушения для пожаров класса D2 отсутствуют. Уже отмененный СП 506.1311500.2021, а также проект нового свода правил «Стоянки автомобилей. Требования пожарной безопасности» содержат требования к размещению электромобилей в помещениях автостоянок, объемно-планировочным и конструктивным решениям для частей здания, в которых они размещаются, а также оборудованию места въезда-выезда дренчерными завесами. То есть возникали и возникают попытки урегулировать вопросы ограничения распространения возможного пожара с помощью объемно-планировочных и конструктивных решений. Но проблема собственно тушения не решается.
В России принято тушить пожары класса D специальными порошками. Другие виды огнетушащих веществ нормативного обоснования не имеют. При этом нормы применимы к огнетушителям или к процессу тушения пожара пожарными подразделениями. Требований к проектированию АУПТ для тушения пожаров класса D (D2) нет. При выборе других огнетушащих веществ логично было бы использование веществ-диэлектриков с высокой теплопроводностью.
Отсутствует и ясность в части способа подачи огнетушащего вещества. В большинстве электромобилей аккумуляторы расположены в нижней части (под днищем). Даже при наличии определенности с типом огнетушащего вещества, способ его доставки к очагу пожара (аккумулятору) остается под вопросом.
Зарубежный опыт
Австрийская компания Rosenbauer, производящая пожарные машины и другое оборудование, в 2021 году успешно протестировала форсунку высокого давления на различных конструкциях аккумуляторов.
Устройство размещается под аккумулятором электромобиля. Пожарные с пульта активируют «пробивающую насадку», которая проникает в аккумуляторный блок для подачи огнетушащего вещества непосредственно к его элементам.
По результатам испытаний компания приводит на своём официальном сайте величины расхода огнетушащего вещества 25, 32 и 50 л/мин при давлении 4, 7 и 15 бар соответственно, то есть показатели давления сопоставимы с величинами для установок пожаротушения тонкораспыленной водой.
Способы использования оборудования с подобным принципом работы требует дополнительных исследований. В различных случаях данный способ может привести к короткому замыканию и повлечь за собой тепловой разгон аккумулятора.
Могут ли такие установки стать стационарными
Разработка и применение подобных устройств в качестве стационарных установок может сделать тушение аккумулятора электрокара технически выполнимым, хотя и вызывает много вопросов с точки зрения автоматизации, возможности ложных срабатываний и, следовательно, безопасности для людей.
При использовании стационарного оборудования для тушения аккумуляторов электромобилей в помещениях закрытых автостоянок с привязкой к машиноместам, большую роль сыграет человеческий фактор. Вероятность, что владелец припаркует свой автомобиль на машиноместо для автомобиля с двигателем внутреннего сгорания, довольно велика. Контролировать этот процесс сложно.
Комбинированные способы тушения
Кроме батареи, в электромобиле имеется и «классический вид» пожарной нагрузки: различные узлы и агрегаты, элементы интерьера салона, звуко-, гидро-, теплоизоляции, поэтому пожары электромобилей нужно рассматривать не только как пожары класса D.
Стоит изучить варианты комбинированных способов с использованием стационарных установок для тушения аккумулятора и остальной части электромобиля.
Так как аккумуляторная батарея электромобиля имеет собственный корпус, целью комбинированного способа тушения должно стать исключение участия в пожаре компонентов аккумуляторной батареи, и отдельно – тушение основной части электромобиля установкой пожаротушения (например, порошковой).
В этом случае должны быть заданы способ тушения аккумулятора или его заполнения огнетушащим веществом для предотвращения участия в пожаре, способ тушения автомобиля в целом, а также алгоритм совместной или последовательной работы рассматриваемых систем.
Модульные установки
В качестве альтернативы стационарным установкам пожаротушения аккумуляторов электромобилей можно привести модульные установки пожаротушения, устанавливаемые на электромобили. По нашему мнению, чтобы реализовать процесс разработки и внедрения подобного оборудования, необходима заинтересованность научных кадров, регулирующих органов, производителей электромобилей. Либо автомобиль должен выпускаться с конвейера уже с системой пожаротушения для аккумулятора, либо необходимо предусмотреть техническую возможность для её установки.
Первое видится более реальным, так как автомобиль – это заводской продукт. На наш взгляд, в этом случае необходимо законодательно обязать производителей предусматривать оборудование для автоматического тушения аккумуляторов в составе электромобилей.
Источник: журнал «Технологии защиты»
Назад к экспертным мнениям
В электромобилях используются литий-ионные аккумуляторы. Это означает, что уже не на производственном объекте, а в общественных и жилых зданиях на встроенных парковках возможны пожары класса D (D2).
Пожары с горением щелочных металлов необычны. Из-за того, что в повседневной жизни явление это относительно новое, а нормами данная тема практически никак не урегулирована, такие пожары кажутся опаснее других, а их развитие – непредсказуемым. Можно сказать, что пожары класса D в общественных зданиях – это некая часть технологического прогресса. Негативная часть. И на сегодняшний день не придумали, как бороться с такими пожарами, либо внимание на этом вопросе сконцентрировано недостаточно для формирования нормативных требований и конкретных технических решений.
Использование литий-ионных аккумуляторов увеличивает вероятность возникновения пожара. Потенциально возникновение таких пожаров возможно, и они возникают, но концепции по их тушению и конкретных решений нет.
В среднем масса литий-ионной батареи может составлять 400–500 кг. Возможно, неоднозначное мнение о принадлежности пожара электромобиля к пожару класса D2 связано, в первую очередь, с составом литий-ионной батареи электромобиля, в которой масса лития составляет всего 3–4% от общей массы батареи. Доля от общей массы электромобиля еще меньше, но всё-таки 15 кг лития в горящем автомобиле – опасная составляющая пожара.
На фоне существующей опасности подобных пожаров и отсутствия технических решений звучали даже призывы запретить въезд электромобилей на закрытые автостоянки.
Проблема выбора огнетушащих средств и отсутствии норм при проектировании установок пожаротушения
Потушить или локализовать горение электромобиля в здании автостоянки система автоматического водяного пожаротушения не в состоянии. Более того, такая попытка только ухудшит ситуацию. Ведь при взаимодействии лития с водой выделяются водород и тепло, которого и без возникновения пожара достаточно для воспламенения водорода.
Проблема пожаров класса D (D2) в общественных и жилых зданиях нормативно не урегулирована, требования по проектированию установок пожаротушения для пожаров класса D2 отсутствуют. Уже отмененный СП 506.1311500.2021, а также проект нового свода правил «Стоянки автомобилей. Требования пожарной безопасности» содержат требования к размещению электромобилей в помещениях автостоянок, объемно-планировочным и конструктивным решениям для частей здания, в которых они размещаются, а также оборудованию места въезда-выезда дренчерными завесами. То есть возникали и возникают попытки урегулировать вопросы ограничения распространения возможного пожара с помощью объемно-планировочных и конструктивных решений. Но проблема собственно тушения не решается.
В России принято тушить пожары класса D специальными порошками. Другие виды огнетушащих веществ нормативного обоснования не имеют. При этом нормы применимы к огнетушителям или к процессу тушения пожара пожарными подразделениями. Требований к проектированию АУПТ для тушения пожаров класса D (D2) нет. При выборе других огнетушащих веществ логично было бы использование веществ-диэлектриков с высокой теплопроводностью.
Отсутствует и ясность в части способа подачи огнетушащего вещества. В большинстве электромобилей аккумуляторы расположены в нижней части (под днищем). Даже при наличии определенности с типом огнетушащего вещества, способ его доставки к очагу пожара (аккумулятору) остается под вопросом.
Зарубежный опыт
Австрийская компания Rosenbauer, производящая пожарные машины и другое оборудование, в 2021 году успешно протестировала форсунку высокого давления на различных конструкциях аккумуляторов.
Устройство размещается под аккумулятором электромобиля. Пожарные с пульта активируют «пробивающую насадку», которая проникает в аккумуляторный блок для подачи огнетушащего вещества непосредственно к его элементам.
По результатам испытаний компания приводит на своём официальном сайте величины расхода огнетушащего вещества 25, 32 и 50 л/мин при давлении 4, 7 и 15 бар соответственно, то есть показатели давления сопоставимы с величинами для установок пожаротушения тонкораспыленной водой.
Способы использования оборудования с подобным принципом работы требует дополнительных исследований. В различных случаях данный способ может привести к короткому замыканию и повлечь за собой тепловой разгон аккумулятора.
Могут ли такие установки стать стационарными
Разработка и применение подобных устройств в качестве стационарных установок может сделать тушение аккумулятора электрокара технически выполнимым, хотя и вызывает много вопросов с точки зрения автоматизации, возможности ложных срабатываний и, следовательно, безопасности для людей.
При использовании стационарного оборудования для тушения аккумуляторов электромобилей в помещениях закрытых автостоянок с привязкой к машиноместам, большую роль сыграет человеческий фактор. Вероятность, что владелец припаркует свой автомобиль на машиноместо для автомобиля с двигателем внутреннего сгорания, довольно велика. Контролировать этот процесс сложно.
Комбинированные способы тушения
Кроме батареи, в электромобиле имеется и «классический вид» пожарной нагрузки: различные узлы и агрегаты, элементы интерьера салона, звуко-, гидро-, теплоизоляции, поэтому пожары электромобилей нужно рассматривать не только как пожары класса D.
Стоит изучить варианты комбинированных способов с использованием стационарных установок для тушения аккумулятора и остальной части электромобиля.
Так как аккумуляторная батарея электромобиля имеет собственный корпус, целью комбинированного способа тушения должно стать исключение участия в пожаре компонентов аккумуляторной батареи, и отдельно – тушение основной части электромобиля установкой пожаротушения (например, порошковой).
В этом случае должны быть заданы способ тушения аккумулятора или его заполнения огнетушащим веществом для предотвращения участия в пожаре, способ тушения автомобиля в целом, а также алгоритм совместной или последовательной работы рассматриваемых систем.
Модульные установки
В качестве альтернативы стационарным установкам пожаротушения аккумуляторов электромобилей можно привести модульные установки пожаротушения, устанавливаемые на электромобили. По нашему мнению, чтобы реализовать процесс разработки и внедрения подобного оборудования, необходима заинтересованность научных кадров, регулирующих органов, производителей электромобилей. Либо автомобиль должен выпускаться с конвейера уже с системой пожаротушения для аккумулятора, либо необходимо предусмотреть техническую возможность для её установки.
Первое видится более реальным, так как автомобиль – это заводской продукт. На наш взгляд, в этом случае необходимо законодательно обязать производителей предусматривать оборудование для автоматического тушения аккумуляторов в составе электромобилей.
Источник: журнал «Технологии защиты»