protecfire Aktualności i artykuły:

Strona główna " Systemy przeciwpożarowe dla systemów magazynowania energii (ESS)

Systemy przeciwpożarowe dla systemów magazynowania energii (ESS): Zapewnienie bezpieczeństwa i ochrony

Badanie pożaru systemu magazynowania energii

Informacje o raporcie ESS UL 9540A

UL 9540A to standard testowania opracowany przez Underwriters Laboratories (UL), globalną organizację certyfikującą bezpieczeństwo. Koncentruje się on w szczególności na bezpieczeństwie systemów magazynowania energii (ESS), w tym systemów magazynowania energii w akumulatorach (BESS). Norma ustanawia rygorystyczne kryteria i procedury testowe w celu oceny bezpieczeństwa, wydajności i niezawodności tych systemów.

Cel testów UL 9540A: Podstawowym celem testów UL 9540A jest zapewnienie, że systemy magazynowania energii są bezpieczne, niezawodne i zdolne do radzenia sobie z potencjalnymi zagrożeniami. Testy mają na celu identyfikację potencjalnych zagrożeń, takich jak niekontrolowany wzrost temperatury, eksplozja, pożar i awarie elektryczne, które mogą być wywołane przez czynniki wewnętrzne lub zewnętrzne.

Procedury testowe UL 9540A: Procedury testowe zgodnie z UL 9540A obejmują różne aspekty systemu magazynowania energii, w tym moduły baterii, zestawy baterii, systemy zarządzania termicznego i elementy sterujące bezpieczeństwem.

Niektóre z kluczowych przeprowadzonych testów to:

Test propagacji termicznej: Ocenia zdolność systemu do zapobiegania rozprzestrzenianiu się niekontrolowanego wzrostu temperatury w jednym ogniwie akumulatora na sąsiednie ogniwa lub moduły.
Test przeładowania: Celem tego testu jest ocena reakcji systemu magazynowania energii na stan przeładowania, zapewniając, że nie doprowadzi to do katastrofalnej awarii.
Test zgniatania: Ten test określa integralność strukturalną systemu poprzez poddanie go naprężeniom mechanicznym, symulując potencjalne przypadkowe zdarzenia.
Test zwarcia: Sprawdza reakcję systemu na zdarzenie zwarcia, weryfikując jego zdolność do bezpiecznego radzenia sobie z takimi sytuacjami.
Test narażenia na ogień: Ocenia działanie systemu w przypadku pożaru zewnętrznego, zapewniając, że nie pogorszy on sytuacji ani nie przyczyni się do rozprzestrzeniania się ognia.

Zdjęcia przypisane przez UL Underwriters laboratories

Niniejszy raport przedstawia wyniki eksperymentów przeprowadzonych przez UL Fire Research and Development. Celem tych eksperymentów było zebranie danych na temat ryzyka pożaru i deflagracji związanego z niekontrolowanym wzrostem temperatury i jego rozprzestrzenianiem się w systemach magazynowania energii (ESS).

Standard testowy UL 9540A został wykorzystany do systematycznej oceny ucieczki termicznej i propagacji w systemach magazynowania energii na różnych poziomach, w tym w ogniwach, modułach, jednostkach i instalacjach. Informacje uzyskane z tych testów można wykorzystać przy projektowaniu systemów ochrony przeciwpożarowej i przeciwwybuchowej w celu bezpiecznego rozmieszczenia i instalacji ESS.

Podczas eksperymentów, oprócz przyrządów do pomiaru temperatury, ciśnienia i gazu umieszczonych wewnątrz pojemnika, przenośne monitory gazu straży pożarnej zostały umieszczone zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz pojemnika magazynowego. Rozmieszczenie to miało na celu ocenę ich skuteczności w wykrywaniu produktów ubocznych niekontrolowanego wzrostu temperatury oraz pomoc w podejmowaniu decyzji przez straż pożarną.

Termowizja | czujniki dymu i inne czujniki elektryczne

Ten rodzaj detekcji może być zawodny i udowodniono na przykład, że detekcja termiczna może w ogóle nie działać w różnych aspektach, takich jak określenie lokalizacji pożaru lub tego, czy jest on już w fazie gaszenia. Ponieważ systemy ESS zawierają wiele urządzeń elektrycznych i elektronicznych, istnieje możliwość uszkodzenia czujników elektrycznych lub elektronicznych, co zagraża systemowi wykrywania.

Pneumatyczny system detekcji Termo firmy Protecfire

Czujki SPY firmy Protecfire oferują solidne i niezawodne rozwiązanie do wykrywania, ponieważ nie zależą od zasilania ani żadnego innego sprzętu pomocniczego; są całkowicie niezależne. Czujki SPY pozwalają na precyzyjną lokalizację pożaru, określając dokładnie, gdzie się on znajduje, ponieważ czujka SPY zainstalowana u źródła pożaru jest tą, która uruchomi alarm.

Dwufazowa detekcja termiczna dla pojedynczego systemu

System T-REX oferuje rozwiązanie z dwoma różnymi progami temperatury.

Faza 1 - Aktywacja przy niskich temperaturach: Czujki o niższym progu temperatury aktywują system ARGON, co można uznać za wstępne gaszenie pożaru. Jeśli pożar zostanie skutecznie ugaszony, szkody zostaną zminimalizowane, a sąsiednie zagrożenia zmniejszone.

Faza 2 - Aktywacja w wyższych temperaturach: W tym przypadku postęp pożaru jest weryfikowany poprzez wzrost temperatury w ESS. Drugi zestaw detektorów zostanie uruchomiony, a do akcji wkroczy inny środek gaśniczy, Tiborex Absolute w połączeniu z argonem. Mieszanina ta jest rozpraszana w postaci bardzo drobnej mgiełki w celu schłodzenia płonącego obiektu.

Zdjęcia przypisane przez UL Underwriters laboratories

Zapobieganie rozgorzeniom, ratowanie życia

Flashover to zjawisko występujące podczas pożaru, gdy temperatura i promieniowanie cieplne w zamkniętej przestrzeni osiągają poziom krytyczny, prowadząc do szybkiego i rozległego zapłonu wszystkich materiałów palnych w okolicy. Jest to niezwykle niebezpieczne i potencjalnie zagrażające życiu zdarzenie, które może skutkować znaczną eskalacją pożaru.

Podczas początkowych etapów pożaru ciepło uwalniane przez płonące materiały stopniowo zwiększa temperaturę otaczającego środowiska. Wraz ze wzrostem temperatury obiekty w przestrzeni zaczynają osiągać swoje punkty zapłonu, a łatwopalne gazy i opary są uwalniane. Gdy warunki są odpowiednie, gazy i opary mogą zapalić się jednocześnie, powodując rozgorzenie.

Efekt rozgorzenia charakteryzuje się nagłym i intensywnym wybuchem płomieni, które ogarniają całą przestrzeń. Prowadzi to do zapłonu wszystkich dostępnych materiałów palnych, w tym mebli, zasłon, dywanów i innych elementów znajdujących się w pomieszczeniu. Pożar szybko przekształca się z pożaru zlokalizowanego w pożar w pełni rozwinięty, z płomieniami rozprzestrzeniającymi się szybko i generującymi ekstremalne ciepło, gęsty dym i toksyczne gazy.

Do wystąpienia rozgorzenia przyczynia się kilka czynników, w tym

Temperatura: Temperatura w zamkniętej przestrzeni osiąga poziom krytyczny, zazwyczaj około 1100 do 1200 stopni Fahrenheita (600 do 650 stopni Celsjusza).
Dostępność tlenu: Dostępna jest wystarczająca ilość tlenu do podtrzymania spalania wszystkich łatwopalnych materiałów jednocześnie.
Strumień ciepła: Promieniowanie cieplne z pożaru przekracza zdolność chłodzenia otaczających powierzchni, co prowadzi do szybkiego wzrostu temperatury.

Rozgorzenie jest bardzo niebezpieczną sytuacją dla strażaków i osób przebywających w budynku. Stanowi ona poważne wyzwanie pod względem szybkiego rozprzestrzeniania się ognia, intensywnego ciepła, ograniczonej widoczności z powodu gęstego dymu i możliwości zawalenia się konstrukcji. Wysokie temperatury i toksyczne gazy wytwarzane podczas rozgorzenia utrudniają mieszkańcom ucieczkę, a strażakom wejście na teren pożaru i przeprowadzenie akcji ratunkowej.

Aby zmniejszyć ryzyko rozgorzenia, należy wdrożyć środki zapobiegawcze i strategie bezpieczeństwa pożarowego, w tym:

Skuteczne wykrywanie pożarów: Wczesne wykrywanie pożarów za pomocą czujników dymu, czujników ciepła i automatycznych systemów przeciwpożarowych pozwala na szybką reakcję i interwencję przed wystąpieniem rozgorzenia.
Odpowiednia wentylacja: Właściwa wentylacja w budynkach może pomóc w usuwaniu ciepła, dymu i toksycznych gazów, zmniejszając prawdopodobieństwo wybuchu. Umożliwia ona dopływ świeżego powietrza i wydostawanie się gorących gazów, ograniczając gromadzenie się łatwopalnych gazów i zmniejszając ryzyko jednoczesnego zapłonu.
Systemy przeciwpożarowe: Instalacja automatycznych tryskaczy przeciwpożarowych, gaśnic i innych systemów przeciwpożarowych może pomóc w kontrolowaniu i tłumieniu pożarów, zanim osiągną one fazę rozgorzenia.
Szkolenie strażaków: Strażacy przechodzą rygorystyczne szkolenie, aby zrozumieć zachowanie pożarów, w tym rozgorzenie. Są wyposażeni w odpowiedni sprzęt ochronny i techniki do nawigacji i zwalczania pożarów w niebezpiecznych warunkach.

Podczas tych testów wystąpił znaczący problem z rozgorzeniem spowodowanym otwarciem drzwi. Gdy środkiem gaśniczym jest gaz, efekt ten jest jeszcze gorszy, ponieważ otwarcie drzwi powoduje utratę środka gaśniczego i zastąpienie go tlenem. W momencie otwarcia drzwi następuje nagły napływ tlenu, który podsyca ogień i może doprowadzić do rozgorzenia, zagrażając życiu osoby otwierającej drzwi. Gaz, jako środek gaśniczy, który nie chłodzi powierzchni i środowiska wewnątrz ESS, może zmniejszyć płomień, ale nie obniży temperatury na tyle, aby zapobiec natychmiastowemu ponownemu zapłonowi.

Jak zapobiegać FlashOver za pomocą T-REX

System T-REX oferuje rozwiązanie zapobiegające rozgorzeniu pożaru. W zbiorniku Tiborex Absolute znajduje się wlot dla węża strażackiego, który będzie kontynuował wtryskiwanie wody w postaci mgły do obszaru pożaru. Ważne jest, aby pamiętać, że otworzą się tylko zawory w wykrytym miejscu pożaru. Pozostałe jednostki (w przypadku wielu zbiorników) nie będą narażone na działanie wody podawanej przez strażaków.

Przepływ wody obniży temperaturę wewnętrzną, ilość tlenu i strumień ciepła, zmniejszając ryzyko wystąpienia efektu FlashOver.

W ten sposób możemy zapobiec obrażeniom, a nawet wypadkom śmiertelnym spowodowanym otwieraniem drzwi podczas próby gaszenia uporczywych pożarów.

Jeśli chodzi o systemy przeciwpożarowe dla systemów magazynowania energii (ESS), dwie powszechnie stosowane metody to mgła wodna, w przypadku T-REX używamy systemów Tiborex Absolute i systemów tłumienia opartych na gazie argonowym. Oba podejścia mają swoje unikalne zalety i zalety. Porównajmy je w kontekście ESS.

Mechanizm tłumienia:

Tiborex Absolute Mist: Systemy zraszania drobnokroplistego wykorzystują drobne kropelki cieczy do gaszenia pożarów. Mgła pochłania ciepło, chłodzi ogień i wypiera tlen, zmniejszając intensywność pożaru. Może również stanowić fizyczną barierę zapobiegającą rozprzestrzenianiu się ognia.

Tłumienie gazu argonowego: Gazowe systemy gaśnicze wykorzystują określone środki gaśnicze, takie jak gazy obojętne (np. argon) do tłumienia pożarów. Gaz wypiera tlen, przerywając proces spalania i gasząc pożar.

Skuteczność:

Drobna mgiełka: Mgła wodna może skutecznie schłodzić ogień i otaczające go powierzchnie, obniżając temperaturę i zapobiegając ponownemu zapłonowi. Jest to szczególnie przydatne w przypadku pożarów materiałów stałych i niektórych łatwopalnych cieczy.
Tłumienie gazem argonowym: Systemy oparte na gazie działają szybko, ponieważ szybko wypierają tlen, skutecznie tłumiąc pożary. Są bardzo skuteczne w gaszeniu pożarów w zamkniętych przestrzeniach i są powszechnie stosowane w obszarach z wrażliwym sprzętem, w których należy zminimalizować uszkodzenia spowodowane przez wodę.

Kompatybilność sprzętu:

Drobna mgiełka: systemy mgiełkowe wymagają starannego rozważenia sprzętu elektrycznego i potencjalnego uszkodzenia przez wodę. Chociaż można je zaprojektować tak, aby zminimalizować narażenie na wodę, niektóre elementy ESS mogą być nadal wrażliwe na wilgoć i należy zastosować odpowiednie środki ochronne.
Tłumienie gazem argonowym: Systemy oparte na gazie nie wprowadzają wody, minimalizując ryzyko uszkodzenia sprzętu elektrycznego.

Względy środowiskowe:

Drobna mgiełka w sprayu: Tiborex Absolute jest przyjaznym dla środowiska środkiem gaśniczym. Nie przyczynia się do niszczenia warstwy ozonowej ani globalnego ocieplenia. Jednak systemy mgłowe mogą zużywać znaczne ilości płynu podczas gaszenia, dlatego należy wdrożyć odpowiednie środki utylizacji lub recyklingu.

Tłumienie gazu: Systemy oparte na gazie argonowym oferują środki czyszczące, które nie pozostawiają pozostałości, minimalizując uszkodzenia i czyszczenie.

Rozwiązanie z T-REX

3-stopniowe tłumienie ognia dla ESS

Etap 1

Wykrywanie niskiej temperatury i aktywacja gazem argonowym

Etap 2

Wykrywanie wyższej temperatury za pomocą gaszenia wykonanego z Tiborex Absolute i Argonu w połączeniu z drobnym rozpyleniem / rozproszeniem mgły, obniżającym temperaturę.

Etap 3