Tűzoltás lítium-akkumulátorok kigyulladása esetén
A lítiumelemek manapság elengedhetetlenek a mindennapi munkánkban, és számos területen használják őket. Áramot szolgáltatnak okostelefonokhoz, akkus csavarozókhoz, autókhoz és még sok máshoz. A lítium elemek gyártása, használata és ártalmatlanítása során azonban előfordulhatnak tűzesetek. Ennek oka lehet többek között a nem megfelelő kezelés vagy a minőségi hibák. Mit kell tenni, ha lítium-akkumulátor tűz keletkezik? A hagyományos inert anyagokkal történő oltási kísérletek többnyire sikertelenek. A DENIOS új útmutatójában megtudhatja, hogyan minimalizálhatja a lítium-akkumulátorok tűzveszélyét, és hogyan nyerhet értékes időt a tűzoltók megérkezéséig tűz esetén.
A lítium-akkumulátorok tűzveszélyessége
A lítiumelemek fokozott tűzveszélyt jelentenek, mivel nagy energiasűrűséggel rendelkeznek és maguk termelik a tűzhöz szükséges oxigént. A lítiumelem belső bomlása 80 °C hőmérséklettől kezdődik. Tűz esetén ezt a reakciót hőmegfutásnak (Thermal Runaway) nevezik. Már egyetlen cella hőmegfutása is elegendő ahhoz, hogy a akkumulátorblokk szomszédos celláit olyan mértékben felmelegítse, hogy súlyos láncreakció alakuljon ki. Ha ez egyszer elindul, csupán néhány perc alatt az akkumulátor robbanásszerűen leég.
A lítium-akkumulátor hevesen ég, és akár 1400 °C-os hőmérsékletet is elérhet. A hőmérséklet emelkedése nyomásnövekedést okoz a lítium-akkumulátor burkolatában. Ha ez a nyomás nem tud a túlnyomás-szelepeken keresztül távozni, az akkumulátorcellák felrobbanhatnak, és fehér-szürke „köd” szabadulhat fel az elektrolitokból és más cellakomponensekből.
Ennek következtében a tűz gyorsan terjed, nagy mennyiségű energia szabadul fel és erős füst keletkezik. Ezenkívül fennáll az elektromos áram kockázata a berendezés alkatrészein. A lítium-ion akkumulátorok tűzét nagyon nehéz oltani. A lítium-akkumulátor tartalmaz mindent, ami a tűz kialakulásához szükséges. Ezenkívül a lítium-akkumulátor burkolata megakadályozza, hogy a tűzoltószer elérje a cellát.
Megelőző tűzvédelmi intézkedések
Már előzetesen megtehetők olyan intézkedések a lítium-akkumulátorok tűzvédett tárolása és biztonságos töltése érdekében, amelyek tűz esetén megakadályozzák a tűz terjedését és értékes időt nyernek a tűzoltóság megérkezéséig. A lítium-akkumulátorok tüze és robbanása nemcsak nagy anyagi károkat okozhat, hanem a legrosszabb esetben emberéleteket is veszélyeztethet. A lítium-ion akkumulátorokat soha nem szabad éghető anyagok közelében tölteni. A Német Kárbiztosítók Szövetsége (VdS) 2019 nyarán kiadta a 3103 „Lítium akkumulátorok” című tájékoztatót, amelyben a lítium akkumulátorokat három kategóriába sorolja: alacsony, közepes és nagy teljesítményűek. A különböző szintekre különböző biztonsági szabályok vonatkoznak. Ennek megfelelően közepes és nagy teljesítményű akkumulátorok esetében az akkumulátorok térbeli (legalább 5 m távolság) vagy szerkezetileg tűzálló elválasztása ajánlott. A töltöttségi állapot és a tárolási hőmérséklet mellett mindig figyelembe kell venni a gyártó biztonsági előírásait is. A lítium-ion akkumulátorok töltését alapvetően felügyelet mellett kell végezni, hogy tűz esetén gyorsan reagálni lehessen.
A lítium-akkumulátorok biztonságos tárolásához és töltéséhez a legújabb műszaki normáknak megfelelő, professzionális biztonsági tároló szekrények és tűzvédett tároló helyiségek széles választékát kínáljuk:
Rendszereink kétoldali szerkezeti tűzvédelemmel és kiegészítő berendezésekkel rendelkeznek a létesítmények tűzvédelmi rendszeréhez, hogy a lítium-ion akkumulátorokat minden alkalmazáshoz biztonságosan és a jogszabályoknak megfelelően tárolhassuk.
A WFP tűzvédett Li-ion töltőhelyiségek lehetővé teszik a lítium-akkumulátorok folyamatos figyelemmel kísérését a kiváló minőségű érzékelőkkel és vezérlőtechnikával rendelkező integrált állapotfigyelő rendszer segítségével. Vészhelyzetben riasztás indul, amely továbbításra kerül az épületirányítási rendszerhez, és a tűzoltó,- vagy tűzelfojtó rendszerek aktiválódnak.
Lítium-ion szekrényeink 90 perces tűzvédelmet nyújtanak belülről és kívülről egyaránt. A mesterséges szellőzés megakadályozza a hő felhalmozódását a szekrényben az akkumulátor töltése közben. Ezenkívül a biztonsági szekrények beépített érzékelőkkel rendelkeznek, és füstgáz keletkezése vagy hőmérséklet-emelkedés esetén riasztást adnak.
A tűzelfojtó rendszer tűz esetén automatikusan bekapcsol, és elfoltja a másodlagos tüzeket. A beépített szekrény-aláfogó lábazatnak köszönhetően a szekrényt vészhelyzetben azonnal ki lehet vinni az épületből, hogy elkerülhetők legyenek a tűzoltóvíz okozta károk.
Azonnali intézkedések tűz esetén
A lítiumtüzek különleges kihívást jelentenek a modern tűzvédelemben, mert rendkívül nehezen kontrollálhatók. Ha tüzet észlel, vagy a DENIOS connect értesíti Önt a biztonsági szekrényében vagy tűzvédelmi raktárában bekövetkezett hőmérséklet-emelkedésről vagy füstgázképződésről, azonnal értesítse a tűzoltóságot. Tűz esetén az önvédelem és az emberélet megmentése mindig elsőbbséget élvez a tűzoltással szemben. A DENIOS speciális termékmegoldásokat kínál, amelyek segítenek a lítium-ion akkumulátorok tűzének terjedését megfékezni, amíg a tűzoltók megérkeznek.
Aeroszolos oltó technológia
Az első azonnali veszélycsökkentő intézkedésként az aeroszolos tűzoltó technika alkalmazható. Ez a folyamatosan üzemkész műszaki berendezés a tűzoltóság megérkezéséig és a tűz végleges eloltásáig szolgál a tűz elfojtására. Fontos megjegyezni, hogy ez az oltó technológia átmeneti megoldásként szolgál, mivel a lítium-akkumulátorok lényegesen hosszabb ideig éghetnek, mint amennyi ideig az aeroszolos tűzoltó berendezés hatékony.
Az oltó technológia az EN 15276-10 szabványnak megfelelően víz hozzáadása nélkül működik. Amikor a hőmérséklet emelkedik, az oltógenerátor - modelltől függően - 4,5-15 másodpercen belül hatékonyan megszakítja a kémiai égési folyamatot.
Ez a technológia környezetbarát és emberbarát (nem káros az egészségre, nem szorítja ki az oxigént), és többek között az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynökségénél (US EPA) hivatalos "HALON helyettesítő oltóanyagként" szerepel.
Az alacsony súly/beépítési térfogatnak és a csővezetékek nélküli szerkezetnek köszönhetően telepítése gyors és egyszerű. A beruházási és járulékos költségek is alacsonyan maradnak, hiszen az aeroszolos oltó technológia nem igényel karbantartást és hosszú élettartamú.
A biztonsági szekrények és a tűzvédett lítium-akkumulátor helyiségek opcionálisan aeroszolos oltó technológiával is rendelhetők.
Termékek tűzterjedés megakadályozására
Az azonnali intézkedések közé tartoznak a speciális, magas hőmérsékletnek ellenálló szövetből készült, mindkét oldalán ásványi bevonattal ellátott tűzoltó takarók, amelyek az akkumulátorok meghibásodása esetén a környezet védelmét szolgálják. Csökkentik a tűz terjedésének kockázatát és elnyomják a keletkező lángokat. A takarók mérete elegendő az egész elektromos jármű lefedéséhez. Gyorsan és egyszerűen kezelhetők, sprinkler- és tűzoltóvízzel használhatók, így hűtő hatást fejtenek ki.
Kisebb eszközök, például laptopok, akkus csavarozók, e-kerékpárok vagy e-robogók oltásához a speciálisan lítium-ion akkumulátorokhoz alkalmas tűzoltó készülékek kaphatók. A tűzoltó készülékek könnyen kezelhetők és alkalmasak a legfeljebb 1285 Wh-os lítium-ion akkumulátorok, vagy legfeljebb 700 Wh-os akkumulátor-pakkok oltására.
Tűzoltás lítium-akkumulátorok kigyulladása esetén
A lítium-akkumulátorok tűzének oltásához csak nagy hűtőhatású oltóanyagokat szabad használni. A tűz és a füstgázok gyors terjedésének megakadályozása érdekében oltóanyagként a víz használata ajánlott. Nagyobb mennyiségű víz képes megfékezni és hatékonyan oltani a lítiumtüzeket. Ennek magyarázataként többek között a hűtőhatás említhető, amely lassítja a cellák reakcióját. Ezenkívül a víz nagy porlasztás mellett segíthet a keletkező füstgázok megkötésében. Mivel a lítium nagyon reakcióképes, a lítium-ion akkumulátorok tűzének oltása kockázatokkal jár. A víz lítiummal reagálva hidrogént és lítium-oxidot képez, ami robbanásveszélyes. A lítiumtűz oltásakor ezért feltétlenül be kell tartani a szükséges biztonsági távolságot.
Ez az elektromos járművek akkumulátorainak felépítésével magyarázható:
Alapvetően egy nagy elektromos jármű akkumulátor sok kisebb, egymással összekapcsolt cellából áll. Ha egy bizonyos cella felmelegszik, a legrosszabb esetben a modul közepén, akkor a szomszédos cellák is szükségszerűen felmelegednek. Ez láncreakciót eredményez, amely jelentősen nagyobb energiakibocsátáshoz vezet. A víz magas hűtőhatása segíthet ennek a reakciónak a megfékezésében. A hosszabb távú hűtés célja a lítium-akkumulátor további celláinak hőmegfutásának és hőterjedésének megakadályozása. Kisebb akkumulátorok, azaz kevesebb cella esetén a külső hűtés általában közvetlenül a reagáló cellákra hat.
A Német Kárbiztosítók Szövetsége (VdS) által kiadott 3856 számú, a „Lítium-akkumulátorok sprinkleres védelme” című tájékoztató első ízben különbözteti meg az energiatartalmat tárolási egységek (pl. raklapok) szerint, és a kockázatot a következő táblázat szerint osztályozza:
| Veszélyességi szint - HAZARD LEVEL (HL) | Kockázat | Energiatartalom: kWh /tárolóegység |
|---|---|---|
| I | alacsony | >1 |
| II | közepes | 1,0 - 50 |
| III | magas | >50 |
A tárolt energia mennyisége tárolóegységenként (pl. raklap) nem haladhatja meg az 50 kWh-t. Ez a II. veszélyességi szintnek felel meg. Polcos tárolás esetén a sprinkler-rendszert a VdS CEA 4001 szerint kell kialakítani. Az amerikai vagyonbiztosító FM-Global és a Német Biztosítási Szövetség (GDV) kísérletei kimutatták, hogy a magas polcokon tárolt lítium-akkumulátorok tüzének terjedését célzott sprinkler-rendszerrel meg lehet akadályozni. A kísérletekből nyert ismeretek azonban csak a kartonba csomagolt, kis lítium-akkumulátorokra vonatkoznak. A nagy akkumulátorok sprinkleres oltása mégis ajánlatos, hiszen általában az egyes akkumulátorok tüzét ugyan nem lehet eloltani, azonban a tűznek a szomszédos akkumulátorokra való terjedését lassítani, sőt megakadályozni is lehetséges.
Utóintézkedések és a kritikus akkumulátorok kezelése
A meghibásodott lítium-akkumulátorok hosszabb idő elteltével is újra meggyulladhatnak, ezért megfelelő biztonsági ládákban kell őket ideiglenesen tárolni. A DENIOS professzionális tároló- és szállítódobozokat kínál, amelyek karantén ládaként ideálisak a meghibásodott lítium-ion-akkumulátorok helyezésére is. A speciális tároló ládák műanyagból, alumíniumból, acélból vagy nemesacélból készülnek, és különböző méretekben kaphatók. A modelltől függően különböző tűzvédelmi anyagokat használnak töltőanyagként. Például PyroBubbles® vagy Cirrux® párnákat. A PyroBubbles® az MPA Dresden (Kiwa MPA Dresden GmbH) által a DIN EN 3-7 szabvány szerint pozitívan tesztelt tűzoltószer a szilárd és folyékony éghető anyagokhoz. Olvadáspontjuk 900 °C, így zárt réteget képeznek a tűzfészek körül. A tűzoltó vagy szigetelő hatás azonnal aktiválódik és teljesen önállóan működik. A Cirrux® üvegszálas párnák nem vezetik az elektromosságot és tűzállóak. Lítium-akkumulátorok ütéscsillapító csomagolásához alkalmasak, a Zarges szállítódobozokkal kombinálva.
A kockázatértékeléstől, a teljesítménytől és a tárolt lítium-ion akkumulátorok állapotától függően a karanténdobozok alkalmazása megfelel a biztonsági követelményeknek és hatékony védelmet nyújtanak az exoterm reakciók ellen, egészen a lehetséges hőmegfutás teljes ellenőrzéséig. Így a karanténládák megakadályozzák a lángok és szilánkok kijutását baleset esetén. Mivel a lítium-ion akkumulátorok a nemzetközi szállítási jog szerint veszélyes áruknak minősülnek, a veszélyes áruk szállítására vonatkozó előírások vonatkoznak rájuk. Ez magában foglalja azt is, hogy a veszélyes áruk tárolóedényein egyértelműen fel kell tüntetni a megfelelő veszélyes anyag jelölést és az akkumulátor UN-számát. Sok tároló doboz alkalmas a későbbi szállításra is, és rendelkezik a hibás, sérült vagy kritikus állapotú lítium-ion akkumulátorok szállítására vonatkozó engedélyekkel. A lítium-ion akkumulátorok szállítódobozai által teljesített előírásokról az adott termék ismertetőjében találhat információkat.
Témához kapcsolódó bejegyzések
Az ezen az oldalon található szakmai információkat gondosan, legjobb tudásunk és meggyőződésünk szerint állítottuk össze. A DENIOS GmbH mindazonáltal semmiféle garanciát vagy felelősséget nem vállal, legyen az akár szerződéses, kártérítéses, akár bármilyen más módon, az aktualitás, a teljesség és a helytállóság szempontjából - sem az olvasóval, sem harmadik féllel szemben. Az információ és a tartalom saját vagy harmadik fél céljaira történő felhasználása ezért saját felelősségére történik. A helyi és a jelenleg hatályos jogszabályok betartandóak.