Środki ochrony przeciwpożarowej regałów metalowych i magazynów

Ochrona przeciwpożarowa magazynów stanowi duże wyzwanie, ponieważ zazwyczaj są to budynki o wysokim obciążeniu ogniowym. Rozprzestrzenianiu się pożaru sprzyja zarówno charakterystyka składowanych towarów, jak i materiałów, z których wykonane są opakowania np.: plastik, papier czy drewno. Aby ograniczyć zagrożenie, magazyn należy wyposażyć w systemy, które będą skutecznie zapobiegały pożarom, a w razie ich wystąpienia – niezwłocznie je wykrywały, sygnalizowały i gasiły.

Magazyn to kluczowy element łańcucha logistycznego przedsiębiorstwa. Dlatego tak ważne jest, aby dbać o stan techniczny obiektu, wyeliminować zagrożenia dla zdrowia i życia pracujących w nim osób, zminimalizować ryzyko uszkodzeń składowanych towarów oraz zapobiegać przestojom w jego funkcjonowaniu.

Przestoje w pracy magazynu czy jego całkowite lub częściowe zniszczenie mogą spowodować ogromne straty materialne i finansowe, a także wpłynąć niekorzystnie na wizerunek firmy.

Aby zminimalizować te konsekwencje, w dużych magazynach zazwyczaj stosuje się przegrody (w postaci ścian lub drzwi ognioodpornych), które dzielą przestrzeń wewnętrzną obiektu na strefy pożarowe, co ma na celu ograniczenie rozprzestrzeniania się ognia.

W przypadku obiektów o tak wysokim obciążeniu ogniowym, jakie zwykle wykazują magazyny, zapobieganie pożarom oraz opanowanie i ugaszenie ognia w razie jego powstania to zagadnienie techniczne, które wymaga szczegółowej analizy ze strony projektanta i dostawcy.

Nośność ogniowa

Jest to odporność elementu konstrukcji na oddziaływanie ognia przez określony czas bez utraty jego stabilności.

Istnieją programy komputerowe, za pomocą których można obliczyć, jak długo konstrukcja metalowa może wytrzymać oddziaływanie ognia. Czas ten zależy od wielu czynników, wśród których należy wymienić m.in.:

  - obciążenie ogniowe;

  - rodzaj ognia;

  - konstrukcja budynku;

  - okładzina budynku;

  - warunki klimatyczne (wilgotność, cyrkulacja powietrza itp.).

Nośność ogniową konstrukcji metalowej można zwiększyć, stosując środki ochrony pasywnej (materiały i metody, które mają na celu zapobieganie pojawieniu się ognia i uniemożliwienie bądź opóźnienie jego rozprzestrzeniania się) i/lub ochrony aktywnej (urządzenia i systemy, które służą do wykrywania ognia i zapobiegania jego rozprzestrzenianiu się).

Przy wyborze środków ochrony przeciwpożarowej magazynu należy kierować się następującymi czynnikami:

  - przepisy przeciwpożarowe;

  - wielkość magazynu;

  - obciążenie ogniowe składowanych towarów;

  - położenie magazynu względem innych budynków;

  - wymogi towarzystw ubezpieczeniowych;

  - interes firmy w zabezpieczeniu składowanych towarów.

Ochrona pasywna konstrukcji metalowych

Regały magazynowe nie muszą spełniać żadnych wymogów w zakresie nośności ogniowej.

Elementy konstrukcyjne regałów wykonuje się ze stali, a według normy PN-EN 13501 klasa odporności ogniowej tego materiału to A1 (niepalność). Natomiast najczęściej stosowane farby, takie jak te, których używa Mecalux, według tejże normy klasyfikuje się jako „Bs-3, d0”, co oznacza, że są zapalne, ale nie łatwopalne. Powłoki malarskie mają grubość poniżej 100 µ i w przypadku pożaru ulegają kalcynacji, nie powodując płomienia. Farby te nie rozprzestrzeniają ognia i jednocześnie nie zwiększają nośności ogniowej elementów, które są nimi pokryte. Są to farby przeciwogniowe.

Farba przeciwogniowa charakteryzuje się tym, że pod wpływem ognia tworzy gęstą pianę, która działa jako izolator, zapobiegając wzrostowi temperatury pokrytego nią elementu. Z kilku powodów tego rodzaju farby nie sprawdzają się jednak w przypadku regałów metalowych zbudowanych z lekkich i perforowanych profili:

  - Aby była zapewniona duża nośność ogniowa profili, z których zbudowane są regały, powłoka malarska musiałaby mieć bardzo dużą grubość – powyżej 1000 µ.

  - Powłokę malarską należałoby nakładać na zmontowany regał, co byłoby trudne z uwagi na specyfikę profili (półzamknięte i perforowane).

  - Powłoka malarska odpadałaby pod wpływem tarcia, np. między jednostką ładunkową a półką.

  - Koszt byłby zbyt wysoki.

Ponadto w punkcie 10 normy PN-EN 15629:2009 „Stalowe statyczne systemy składowania. Specyfikacja urządzeń do składowania” wskazuje się, że w przypadku regałów ochrona pasywna zasadniczo jest niepraktyczna.

Jednakże w niektórych krajach przepisy mogą być bardziej restrykcyjne. Na przykład we Francji magazyny samonośne należy budować w taki sposób, aby w razie pożaru zawaliły się do wewnątrz, co ma na celu ochronę sąsiednich budynków.

Ochrona aktywna w magazynach

Środki ochrony aktywnej magazynu to urządzenia służące do wykrywania pożaru (płomienia, dymu lub ciepła) oraz automatyczne i półautomatyczne urządzenia gaśnicze.

Niniejszy artykuł powstał przy współpracy z Carlosem Garrido, Dyrektorem Rozwoju Biznesu w firmie Cottés, która jest jednym z najbardziej innowacyjnych przedstawicieli branży bezpieczeństwa pożarowego. Wskazał on, które spośród systemów ochrony aktywnej dostępnych na rynku są najbardziej skuteczne.

Przy projektowaniu systemów ochrony aktywnej należy opierać się na wymogach następujących przepisów przeciwpożarowych:

  - normy europejskie (EN) i lokalne przepisy przeciwpożarowe obowiązujące w poszczególnych krajach;

  - amerykańskie normy przeciwpożarowe NFPA (National Fire Protection Association – Krajowe Stowarzyszenie Ochrony Przeciwpożarowej), stosowane w wielu krajach świata;

  - wytyczne techniczne towarzystwa ubezpieczeniowego FM Global;

  - wytyczne techniczne VdS, niemieckiej instytucji specjalizującej się w zakresie ochrony przeciwpożarowej zakładów przemysłowych.

Chociaż wszystkie te normy, przepisy i wytyczne prezentują podobne podejście, zawierają także pewne szczególne rozwiązania, które należy znać i stosować. „Należy korzystać z synergii systemów ochrony przeciwpożarowej” – uważa Carlos Garrido, wskazując główne systemy ochrony aktywnej, do których zalicza:

  - Systemy ręczne: gaśnice przenośne, węże i hydranty.

  - Automatyczne systemy wykrywania i sygnalizowania: detektory płomienia, dymu lub ciepła, przyciski ręczne i systemy alarmowe (sygnalizujące pożar lub ewakuację).

  - Automatyczne systemy kontrolowania i gaszenia: instalacja tryskaczowa.

  - Systemy kontroli temperatury i usuwania dymu.

Większość uregulowań prawnych wymaga, aby w magazynie znalazły się wszystkie te systemy. Jednakże z niektórych można zrezygnować (o ile pozwalają na to obowiązujące przepisy krajowe) w zależności od tego, jakie zostały zastosowane środki ochrony pasywnej.

Systemy ręczne

Są to środki pierwszego reagowania na pożar. W przepisach zaleca się stosowanie ich w przypadku magazynów o niedużych rozmiarach lub o niskim zagrożeniu pożarowym. W większych magazynach lub wykazujących wyższe obciążenie ogniowe stanowią one uzupełnienie urządzeń automatycznych.

Systemy te są użyteczne w gaszeniu ognia w zarodku, natomiast w przypadku pożaru, który już się rozprzestrzenił, mogą pełnić funkcję pomocniczą dla automatycznych urządzeń gaśniczych.

Automatyczne systemy wykrywania i sygnalizowania

Zlokalizowanie pożaru w jego początkowej fazie ma zasadnicze znaczenie, ponieważ pozwala zminimalizować szkody. Istnieją urządzenia, które wykrywają ogień na podstawie jednej z jego oznak: obecności dymu lub wzrostu temperatury.

Czujniki termiczne są przydatne w budynkach o wysokości do 6 m, natomiast czujniki promieniowania ultrafioletowego mogą być stosowane, kiedy wiadomo, że w początkowej fazie pożaru będzie widoczny płomień, jak ma to miejsce w przypadku spalania cieczy łatwopalnych.

Najczęściej w magazynach stosuje się czujniki dymu zarówno optyczne, jak i zasysające. W budynkach o wysokości do 12 m instalowane są na suficie (gdzie gromadzą się gazy spalinowe) i rozmieszcza się je zgodnie z wymogami obowiązujących przepisów przeciwpożarowych.

Gdy dojdzie do pożaru, detektory optyczne wychwytują zmiany przejrzystości powietrza spowodowane obecnością dymu. Wówczas czujnik aktywuje alarm na głównym panelu sterowania, który służy do stałego monitorowania systemu.

Natomiast zasysające detektory dymu składają się z tylko jednego czujnika centralnego (zwykle o bardzo wysokiej czułości) i układu rurek z otworami kalibrowanymi, które są odpowiednikami sensorów, rozmieszczonymi w różnych miejscach magazynu. Poprzez otwory zasysane są próbki powietrza do analizy. Jeśli w powietrzu jest obecny dym, czujnik go wykrywa i uruchamia alarm.

Automatyczne systemy gaśnicze

Automatyczna instalacja tryskaczowa to najczęściej stosowany system gaszenia pożarów w magazynach.

Instalacja tryskaczowa to układ rurek wypełnionych wodą pod ciśnieniem, których wyloty, czyli tryskacze, są odpowiednio rozmieszczone w magazynie, np. między regałami. Otwór tryskacza przykryty jest elementem termoczułym, który na skutek wzrostu temperatury topi się lub pęka, uwalniając wodę.

W razie pożaru aktywowane są tylko te tryskacze, które znajdują się w miejscu objętym ogniem, gdzie temperatura przekroczyła zdefiniowany poziom (zwykle 68–74ºC).

Zanim strumień wody wypłynie z aktywowanego tryskacza, trafia na deflektor, który rozbija go na krople w sposób umożliwiający jednolite rozprowadzenie wody w określonej strefie. Pozwala to ograniczyć ewentualne szkody spowodowane akcją gaśniczą.

Planując rozmieszczenie tryskaczy, należy uwzględnić wiele czynników, w tym m.in.:

  - rodzaj składowanego towaru;

  - wielkość jednostek ładunkowych;

  - materiały z jakich wykonane są opakowania (nie tylko zbiorcze, ale i jednostkowe oraz transportowe) np.: papier, tworzywa sztuczne, drewno itp.;

  - metoda składowania, np. na wolnym powietrzu, na regałach paletowych, na regałach półkowych;

  - wysokość regałów i budynku.

Tryskacze można instalować na suficie w budynkach, których wysokość nie przekracza 13,5 m. Dla wyższych obiektów jest to niewskazane, ponieważ wysoka temperatura gazów spalinowych spowoduje, że krople wody nie dotrą do ognia, gdyż wcześniej wyparują. Aby temu zapobiec, tryskacze można umieszczać na wysokościach pośrednich regałów.

W przypadku magazynów automatycznych tryskacze umieszcza się na suficie i wewnątrz regałów (tryskacze wewnątrzregałowe). Konieczne może być zainstalowanie na każdym poziomie w prześwitach między ładunkami tryskaczy działających jak kominy, przez które wydobywają się ku górze gazy spalinowe.

W początkowej fazie pożary rozprzestrzeniają się pionowo ku górze. Jak wyjaśnia Carlos Garrido: „jeśli uda się opanować ogień w tej fazie, nie rozprzestrzeni się on na inne obszary magazynu i obejmie niewiele jednostek ładunkowych”.

Systemy usuwania dymu

Systemy kontroli temperatury i usuwania dymu są równie ważne jak automatyczne systemy gaśnicze.

Dym i toksyczne gazy powstające wskutek pożaru unoszą się pod sufit budynku, gdzie się gromadzą i zagęszczają, zajmując stopniowo całą przestrzeń. W momencie, kiedy gazy dotrą na wysokość wzrostu człowieka, znacznie utrudniona zostaje ewakuacja pracowników.

Wysoka temperatura dymu zgromadzonego w górnej części budynku znacznie obniża wytrzymałość konstrukcji dachu i samego budynku. Skutkiem tego może być zawalenie się obiektu.

Usuwanie dymu może się odbywać w sposób naturalny, poprzez otwarcie klap oddymiających w dachu, które umożliwiają odprowadzenie dymu, a także gazów spalinowych na zewnątrz budynku. Ponadto usuwanie dymu w połączeniu z działaniem tryskaczy pozwala utrzymać temperaturę gazów poniżej poziomu szkodliwego dla konstrukcji budynku.

Inne systemy gaśnicze

Niektóre magazyny mają swoją specyfikę ze względu na rodzaj składowanego towaru albo panujące w nich warunki czy ich cechy konstrukcyjne, które wymagają niestandardowych systemów zapobiegania pożarom i ich gaszenia.

Na przykład w magazynach, w których składowane są ciecze palne lub łatwopalne, zazwyczaj instaluje się pianowe systemy gaśnicze. Są to przeważnie zawory zalewowe uwalniające wodę i pianę lub tryskacze z płynem pianotwórczym.

Szczególnym typem magazynów są mroźnie. Wymagają one specjalnych rozwiązań, ponieważ z uwagi na to, że panuje w nich temperatura poniżej 0ºC, tradycyjne instalacje tryskaczowe są nieskuteczne. Zamiast nich istnieją trzy inne możliwości:

  - system tryskaczy suchych, stale wypełnionych sprężonym powietrzem, które jest automatycznie zastępowane wodą dopiero w momencie powstania pożaru;

  - system tryskaczy wstępnie sterowany, który jest aktywowany, gdy element termoczuły pęknie, a automatyczny detektor (np. dymu) potwierdzi, że faktycznie doszło do pożaru (jest to bardzo dogodny system w magazynach, w których przypadkowy wypływ wody wyrządziłby szkody);

  - system ograniczający dopływ tlenu (zwłaszcza w mroźniach, w których nie pracują ludzie), który w sposób kontrolowany wypełnia magazyn azotem, powodując zmniejszenie się zawartości tlenu, co zapobiega rozprzestrzenianiu się pożaru (system inertyzacji).

Bezpieczny magazyn

Priorytetem każdej firmy powinna być ochrona zdrowia i życia pracowników oraz zapewnienie prawidłowego przebiegu procesów magazynowych.

Ryzyko, że dojdzie do pożaru, istnieje zawsze. Dlatego odpowiedni projekt magazynu i stosowanie środków ochrony przeciwpożarowej pełnią kluczową rolę w minimalizowaniu skutków pożarów – nie tylko szkód wywołanych przez płomień, dym i wysoką temperaturę, ale również przez wodę użytą w trakcie akcji gaśniczej.

Środki ochrony pasywnej i aktywnej są nieodzowne, aby zagwarantować w magazynie odpowiedni poziom bezpieczeństwa ludzi i towarów, ograniczyć straty i zapewnić ciągłość działalności przedsiębiorstwa.

O firmie Cottés

Cottés to hiszpańska firma działająca w branży bezpieczeństwa przeciwpożarowego, znana z innowacyjnych rozwiązań. Świadczy usługi w zakresie projektowania, dostawy, montażu, wdrażania i utrzymania systemów ochrony przeciwpożarowej.

Niniejszy artykuł został opracowany przez Dział Inżynieryjny Mecaluxu przy współpracy z Carlosem Garrido, Dyrektorem Rozwoju Biznesu firmy Cottés.