Класс зоны	Характеристика
B-I	Зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие газы или пары ЛВЖ в таком количестве и стакими свойствами, что они могут образовать взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы.
B-Ia	Зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальных режимах работы взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей.
B-Iб	Зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальных режимах работы взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей, при этом взрывоопасные смеси отличаются высоким концентрационным пределом воспламенения и резким запахом.
B-Iг	Зоны у наружных установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ, а также пространства у проемов за наружными ограждающими конструкциями помещений со взрывоопасными зонами классов В-I, В-Ia и B-Iб.
B-II	Зоны расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие пыли и волокна, способные образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы
B-IIa	Зоны расположенные в помещениях, в которых выделение горючих пылей и волокон, способных образовать с воздухом взрывоопасные смеси, возможно только в результате аварий или неисправностей.

Классификация взрывоопасных смесей по БЭМЗ и температуре самовоспламенения в ПУЭ аналогична принятой в ГОСТ Р 51330.

Приблизительное соотношение классификации врывоопасных зон по вероятности присутствия взрывоопасных смесей по ГОСТ Р 51330 и ПУЭ

	CENELEC/IEC, ЕВРОПА	ГОСТР 51330. 9-99, РОССИЯ	ПУЭ (2001), РОССИЯ
Зона 0, в которой взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени	Зона 0	Зона 0	В-I , В-II
Зона 1, в которой существует вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации	Зона 1	Зона 1	В-I , В-II
Зона 2, в которой маловероятно присутствие взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации, а если она возникает, то редко, и существует очень непродолжительное время	Зона 2	Зона 2	B-Iа, B-Iб, B-Iг, B-IIa

FIRE72: Поведение при пожаре и горение: Раздел 3689: Avraham T

Приборная панель

FIRE72

Перейти к содержанию Приборная панель

• Авторизоваться

• Панель приборов

• Календарь

• Входящие

• История

• Помощь

Закрывать
• Мой Dashboard
• ПОЖАР 72
Осень 2016 г.
• Home
• Программа
• Модули
• 3CMedia
• 3CMedia
• 3CMedia
• TechConnect Zoom
Посмотреть ленту курса

Скоро

Просмотр календаря
• Ничего на следующую неделю

% PDF-1.5 % 2883 0 объект> эндобдж xref 2883 131 0000000016 00000 н. 0000004289 00000 п. 0000002979 00000 п. 0000004631 00000 н. 0000004760 00000 н. 0000005094 00000 н. 0000005428 00000 н. 0000005574 00000 н. 0000005720 00000 н. 0000005866 00000 н. 0000006012 00000 н. 0000006158 00000 п. 0000006304 00000 н. 0000006450 00000 н. 0000006596 00000 н. 0000006742 00000 н. 0000006888 00000 н. 0000007034 00000 п. 0000007180 00000 н. 0000007331 00000 н. 0000007482 00000 н. 0000007633 00000 п. 0000007784 00000 н. 0000007935 00000 п. 0000008086 00000 н. 0000008237 00000 н. 0000008388 00000 п. 0000008539 00000 н. 0000008685 00000 н. 0000008836 00000 н. 0000008987 00000 п. 0000009138 00000 п. 0000009289 00000 н. 0000009440 00000 н. 0000009591 00000 н. 0000009742 00000 н. 0000009893 00000 п. 0000010044 00000 п. 0000010194 00000 п. 0000010345 00000 п. 0000010495 00000 п. 0000010643 00000 п. 0000011030 00000 п. 0000011575 00000 п. 0000012090 00000 н. 0000012255 00000 п. 0000012478 00000 п. 0000012719 00000 п. 0000012948 00000 п. 0000013026 00000 п. 0000013814 00000 п. 0000014437 00000 п. 0000015151 00000 п. 0000015824 00000 п. 0000016483 00000 п. 0000017091 00000 п. 0000017715 00000 п. 0000018366 00000 п. 0000026742 00000 п. 0000027013 00000 п. 0000027066 00000 п. 0000027119 00000 н. 0000027172 00000 п. 0000027225 00000 п. 0000027278 00000 н. 0000027331 00000 п. 0000027384 00000 п. 0000027438 00000 п. 0000027492 00000 п. 0000027546 00000 п. 0000027600 00000 н. 0000027654 00000 п. 0000027708 00000 п. 0000027762 00000 н. 0000027816 00000 п. 0000027870 00000 н. 0000027924 00000 н. 0000027978 00000 п. 0000028032 00000 п. 0000028086 00000 п. 0000028140 00000 п. 0000028194 00000 п. 0000028248 00000 п. 0000028302 00000 п. 0000028356 00000 п. 0000028410 00000 п. 0000028464 00000 п. 0000028518 00000 п. 0000028572 00000 п. 0000028626 00000 п. 0000028680 00000 п. 0000028734 00000 п. 0000028788 00000 п. 0000028842 00000 п. 0000028896 00000 п. 0000028956 00000 п. 0000029069 00000 н. 0000029317 00000 п. 0000029453 00000 п. 0000029615 00000 п. 0000029876 00000 п. 0000030058 00000 п. 0000030268 00000 п. 0000030392 00000 п. 0000030602 00000 п. 0000030754 00000 п. 0000030898 00000 п. 0000031057 00000 п. 0000031206 00000 п. 0000031357 00000 п. L̂03.] 7PTTJL ڇ 7 Mz; Ĥ = w9? G

6 Воздействие на человека и окружающую среду | Действие ядерной бомбы и другого оружия

при взрыве намного меньше, чем количество, произведенное в реакторе, проработавшем несколько лет.

Однако потребление продуктов питания, загрязненных радиоактивными осадками в результате ядерного испытания, оказалось серьезной проблемой как на НТС ^{20 , 21} , так и на Семипалатинском полигоне, ядерном полигоне в Советском Союзе. ²² Природа этой проблемы не была полностью оценена до 1963 года — примерно в то время, когда заканчивались атмосферные испытания в Соединенных Штатах и ​​бывшем Советском Союзе. Наибольшее беспокойство вызывает йод-131, период полураспада которого составляет 8 дней. Именно благодаря сочетанию нескольких довольно уникальных обстоятельств этот радионуклид стал основным радионуклидом, вызывающим озабоченность с точки зрения загрязнения пищевых продуктов как при испытаниях ядерного оружия, так и при авариях на реакторах.

Значительные объемы активности ¹³¹ I вызваны ядерными взрывами; этот радионуклид также является летучим и не конденсируется на частицах до позднего времени, после чего он становится ассоциированным с поверхностью выпадающих частиц. ²³ Большая часть общей поверхностной активности приходится на более мелкие частицы, поэтому ¹³¹ I обычно переносится дальше. Более мелкие частицы также предпочтительно задерживаются растительностью, ²⁴ , из которой они теряются с периодом полувыведения около 10 дней.Дойная корова, если она получает свою полную норму корма со свежего пастбища, будет потреблять в день количество ¹³¹ л, которое содержится примерно на 50 квадратных метрах, ²⁵ , и будет выделять до 1 процента от этого количества. суточная доза на литр молока. ²⁶ Обычно человек, потребляющий молоко, концентрирует 30 процентов потребляемого им молока в щитовидной железе. Щитовидная железа — это очень маленькая железа, она весит около 20 граммов у взрослых и всего около 2 граммов у младенцев. Таким образом, йод предпочтительно удерживается на растительности, которую корова эффективно отбирает и быстро выделяет в молоко; Затем младенец концентрирует большую часть этого йода в молоке в очень маленькой железе, производя, таким образом, относительно большую дозу.

«Коровы на заднем дворе» вызывают большее беспокойство, поскольку такие коровы обычно потребляют больше пастбищ, чем хранимых кормов, и владельцы часто выпивают больше среднего количества молока. Козы также вызывают большее беспокойство; они пасут меньше территории, но выделяют примерно в 10 раз больше дневного количества йода на 1 литр молока. При ядерных взрывах за пределами США следует учитывать потребление молока других животных, таких как овцы, лошади и верблюды. Факторы переноса молока у этих животных не очень хорошо известны.Ученые Национального института рака проводят исследовательскую программу для определения таких факторов, но результаты еще не опубликованы. ²⁷ Часто молоко таких животных не потребляется сразу, а превращается в другие продукты, что дает некоторую возможность для ¹³¹ I разлагаться перед употреблением.

Для гипотетического устройства (с приблизительно 50-процентной долей деления, т. Е. 50 процентов взрывной мощности от термоядерного синтеза), которое производит интегрированную внешнюю дозу в 1 рад, доза на щитовидную железу младенца будет составлять около 16 рад от потребления молока. с ¹³¹ I и несколькими другими радионуклидами ( ¹³² Te, ¹³² I, ¹³³ I и ¹³⁵ I).Эти результаты основаны на опубликованных расчетах, сделанных для снимков NTS. ²⁸

Другими радионуклидами, вызывающими озабоченность с точки зрения загрязненных пищевых продуктов, являются ⁸⁹ Sr, ⁹⁰ Sr и ¹³⁷ Cs. Они имеют общие характеристики: высокий выход деления (доля делений, которые производят радионуклид или его прекурсоры), летучесть (радионуклида или его прекурсоров) и эффективное выделение в молоко. Другие органы, вызывающие беспокойство, — пищеварительный тракт, красный костный мозг и поверхности костей.

До сих пор для этого обсуждения предполагалось, что люди и дойные животные размещены вместе. Часто это не так. Реконструкция дозы на щитовидную железу по прошлым событиям включала в себя тщательно продуманные попытки восстановить источники молока или перемещение молока из одного региона в другой. ^{29 , 30} Если бы этот тип прогнозной оценки был включен в анализ эффектов, необходимо было бы иметь базу данных, которая дает плотность населения, а также дойных животных.

Важно отметить, что этот путь, потребление зараженной пищи, может быть относительно более важным для выпадения осадков в результате ядерных взрывов в пригородах, в том смысле, что дойные животные с большей вероятностью будут находиться в сельской местности. Проблема зараженного молока после аварии

Информация о огненном треугольнике / тетраэдре и горении: Firesafe.org.uk

Чтобы понять, как работают огнетушители, сначала нужно немного узнать о горении. К сожалению, в этом кратком введении невозможно полностью описать все сложные химические и физические реакции, происходящие во время пожара. Однако на этой странице сделана попытка познакомить с фундаментальными теориями пожара и взрыва.

Огненный тетраэдр (пирамида)

В течение многих лет понятие огня символизировалось Треугольником горения и представляло собой топливо, тепло и кислород. Дальнейшие исследования огня определили, что четвертый элемент, химическая цепная реакция, был необходимым компонентом огня.Огненный треугольник был изменен на огненный тетраэдр, чтобы отразить этот четвертый элемент. Тетраэдр можно описать как пирамиду, которая представляет собой твердое тело с четырьмя плоскими гранями. По сути, для возникновения огня должны присутствовать все четыре элемента: топливо, тепло, кислород и химическая цепная реакция. Удаление любого из этих важных элементов приведет к тушению пожара.

Четыре элемента: кислород для поддержания горения, тепло, достаточное для повышения температуры материала до температуры воспламенения, топливо или горючий материал и, как следствие, экзотермическая химическая цепная реакция в материале. Каждая из четырех сторон огненного тетраэдра символизирует Топливо, Тепло, Кислород и Химическую цепную реакцию. Теоретически огнетушители тушат пожар, убирая один или несколько элементов огненного тетраэдра.

Символ, хотя и упрощенный, является хорошей аналогией того, как теоретически потушить пожар, создав барьер с использованием, например, пены и предотвращая попадание кислорода в огонь. Применяя воду, вы можете снизить температуру ниже температуры воспламенения или при воспламенении легковоспламеняющейся жидкости, удалив или отведя топливо.Наконец, вмешиваясь в химическую цепную реакцию, уничтожая свободные радикалы в химической реакции, используя BCF и другие огнетушители на основе галона, он также создает барьер для инертного газа. Однако использование этого типа огнетушителей постепенно прекращается, и в будущем могут быть найдены другие средства пожаротушения, использующие этот принцип. Двумерный рисунок напротив представляет трехмерную модель тетраэдра.

Определение огня

Одно из общепринятых определений горения или пожара — это процесс, включающий быстрое окисление при повышенных температурах, сопровождающееся выделением нагретых газообразных продуктов сгорания и испусканием видимого и невидимого излучения. Окисление происходит вокруг нас в виде ржавчины на металлических поверхностях и в нашем организме в результате метаболизма пищи, которую мы едим. Однако ключевым словом, которое отличает горение от других форм окисления, является слово «быстрое».

Процесс горения обычно связан с окислением топлива в присутствии кислорода с выделением тепла и света. Окисление в строгом химическом смысле означает потерю электронов. Чтобы реакция окисления произошла, должны присутствовать восстанавливающий агент, топливо и окислитель, обычно кислород.По мере добавления тепла источник воспламенения, молекулы топлива и молекулы кислорода получают энергию и становятся активными. Эта молекулярная энергия передается другим молекулам топлива и кислорода, что создает цепную реакцию. Происходит реакция, при которой топливо теряет электроны, а кислород приобретает электроны. Этот экзотермический перенос электронов излучает тепло и / или свет. Если огонь находится в колосниковой решетке / или печи, мы называем этот процесс контролируемым огнем, а в случае пожара в здании мы называем этот процесс неконтролируемым пожаром.

Режимы горения

Процесс горения происходит в двух режимах:

• Пылающий
• Негорящие, тлеющие или тлеющие угли.

Для режима пламени необходимо, чтобы твердое и жидкое топливо испарилось. Пары твердого топлива термически отводятся или перегоняются, а пары жидкого топлива испаряются. Именно этот летучий пар твердого или жидкого топлива мы видим на самом деле горящим в режиме пламени.Это образование газа или пара, выделяющееся из топлива, называется пиролизом. После возникновения пламени передача тепла от пламени к поверхности топлива продолжает отгонять более летучие газы и продлевает процесс горения. Для продолжения горения в режиме пламени требуется высокая скорость горения, а потери тепла, связанные с передачей тепла из области пламени за счет теплопроводности, конвекции и излучения, должны быть меньше энергии, выделяемой при пожаре. Если потери тепла больше, чем выходная энергия огня, пожар погаснет.

Оба режима, пламенеющий и негорючий режимы на поверхности, могут возникать по отдельности или в комбинации. Легковоспламеняющиеся жидкости и газы горят только в режиме пламени. Дерево, солома и уголь — примеры, когда оба режима могут существовать одновременно.

Горение пламенем может происходить в следующих формах:

1. Предварительно смешанное пламя, в котором топливо и кислород смешиваются перед воспламенением. Например, пламя на горелке Бунзена, газовой плите или пропановой горелке.
2. Диффузионное пламя, более распространенное, когда топливо и кислород изначально разделены, но горят в том месте, где они смешиваются, как горение лужи горючей жидкости или горение бревна.
Стадии пожара

Есть три общепризнанных стадии пожара. Начальная стадия, стадия тления и стадия пламени.

Начальная стадия — это область, в которой проходят предварительный нагрев, дистилляция и медленный пиролиз. Газ и субмикронные частицы образуются и уносятся от источника за счет диффузии, движения воздуха и слабой конвекции, создаваемых плавучестью продуктов пиролиза.

Стадия тления — это область полностью развитого пиролиза, которая начинается с воспламенения и включает начальную стадию горения.Невидимый аэрозоль и видимые частицы дыма образуются и уносятся от источника за счет умеренной конвекции и фонового движения воздуха.

Стадия воспламенения — это область быстрой реакции, которая охватывает период от первоначального возникновения пламени до полностью развившегося пожара. Передача тепла от огня происходит преимущественно за счет излучения и конвекции от пламени.

Классы возгорания

Горючие и легковоспламеняющиеся виды топлива, используемые при пожарах, подразделяются на пять категорий:

• Пожары класса A — — это пожары, связанные с органическими твердыми веществами, такими как бумага, дерево, Esc
• Пожары класса B — — это пожары с участием горючих жидкостей
• Пожары класса C — пожары с участием горючих газов
• Пожары класса D — пожары с участием металлов
• Пожары класса F — — это пожары, связанные с кулинарным маслом.

Сводка

Пожар начинается от внешнего источника возгорания в виде пламени, искры или раскаленного угля. Этот внешний источник воспламенения нагревает топливо в присутствии кислорода. По мере нагрева топлива и кислорода молекулярная активность увеличивается. При достаточном нагреве между топливом и кислородом происходит самоподдерживающаяся цепная химическая реакция или молекулярная активность. Это продолжит процесс нагрева, и результирующая цепная реакция будет усиливаться без необходимости во внешнем источнике воспламенения.Как только возгорание произошло, оно будет продолжаться до

.
1. израсходовано все доступное топливо или окислитель или
2. топливо и / или кислород удалены или
3. за счет снижения температуры путем охлаждения, или
4. за счет уменьшения количества возбужденных молекул и нарушения цепной реакции.
Взрывы

Обычно взрыв определяется как очень быстрое высвобождение газа под высоким давлением в окружающую среду. Энергия от этого очень быстрого выброса газа под высоким давлением рассеивается в виде ударной волны.

Взрывы могут быть классифицированы как физические, взрывы воздушного шара, как физические и / или химические, взрыв котла или химическая реакция смеси газа и частиц. Наше обсуждение будет сосредоточено на взрывах химической реакции.

Процесс химической реакции взрыва аналогичен процессу горения, при котором топливо и окислитель предварительно смешаны перед воспламенением, например, пары нефти или мелкие частицы зерновой пыли, смешанные с воздухом. Однако при взрыве процесс окисления протекает с гораздо большей скоростью.Процесс окисления обычно, но не всегда, ограничен таким пространством, как резервуар, силос для зерна, так что происходит быстрое повышение высокого давления с соответствующим фронтом пламени. Как правило, именно эта ударная волна высокого давления вызывает разрушающие эффекты от взрыва.

Результирующие ударные волны, распространяющиеся от точки воспламенения со скоростью, меньшей скорости звука, называются дефлаграцией. Скорость ударной волны, превышающая скорость звука, называется детонацией.

Повышения давления, создающего ударную волну в 6894,76 Па, достаточно, чтобы сбить человека с ног. Если повышение давления создает ударную волну от 13789,52 Па до 20684,28 Па, этого достаточно, чтобы разрушить бетонную стену толщиной от 8 до 12 дюймов. Паскаль (па) эквивалентен одному Н / м2.

---

Пожарная безопасность , по сути, основана на принципе разделения источников топлива и источников возгорания.

Категории: Разные вопросы пожарной безопасности

1 апреля 2011 г. [Последнее обновление: 20 апреля 2016 г.]

Взрыв батареи в Аризоне меняет общепринятые представления о безопасности

Прошло почти шесть месяцев с тех пор, как взрыв прорвал аккумуляторную батарею возле Феникса и перевернул представление отрасли о безопасности этой технологии.

Пожар в МакМикене повредил службы быстрого реагирования и поставил под сомнение показатели безопасности индустрии хранения энергии в США. Способность хранить ветровую и солнечную электроэнергию имеет решающее значение для непрерывного роста экологически чистой энергии, но пожар показал риски, связанные с хранением аккумуляторов, даже если с ним обращаются высококвалифицированные профессионалы.

Коммунальное предприятие Arizona Public Service вложило значительные средства в изучение и эксплуатацию аккумуляторных батарей, намного опередив большинство своих коллег. Компания Fluence, которая запустила систему McMicken в 2017 году, помогла запустить отрасль и работает с 2008 года с высокими показателями безопасности (ранее как AES Energy Storage).

Таким образом, неопытность не сыграла роли в этом пожаре. Никаких явных технических неисправностей не было.

«Вещи работали, в общем, так, как они должны были работать; У нас все еще было мероприятие, — сказал GTM главный операционный директор Fluence Джон Захуранчик. — Итак, сейчас мы анализируем … комбинацию факторов, которые к этому привели ».

Появляются новые детали после того, как сторонам пришлось изобрести кропотливую технику для безопасного удаления сгоревших аккумуляторных элементов из окружающих их батарей.Обломки, наконец, прибыли в судебно-медицинскую лабораторию в Мичигане для подробного анализа.

Но расследование уже меняет отношение APS к литий-ионной технологии. APS по-прежнему стремится к массовому расширению мощностей по производству литий-ионных аккумуляторов для хранения дешевой и обильной солнечной энергии в Аризоне. Полученные результаты послужат ориентиром для новых рамок безопасности, но также будут информировать о росте отрасли по всей стране и во всем мире.

Пожар уже задержал строительство батарей в Аризоне и поставил безопасность на первое место в разговорах о продажах с другими коммунальными предприятиями.В этом году развертывание хранилищ в масштабах коммунальных предприятий в США не оправдает ожиданий, хотя другие рыночные факторы затрудняют выявление последствий пожара.

Можно с уверенностью сказать, что ожидаемое удвоение установок хранения в США в каждый из следующих двух лет будет зависеть от того, решительно ли будет двигаться отрасль в направлении укрепления уверенности в безопасности батарей после аварии в Аризоне.

«Я не думаю, что для кого-либо из нас реалистично думать, что у нас никогда не будет другого выхода из строя литий-ионной батареи», — сказал Скотт Борденкирхер, директор по технологическим инновациям и интеграции в APS.Но, добавил он, отрасль должна гарантировать, что такие события больше никогда не причинят вреда людям. «Это та часть, которую мы должны устранить, вторичный случай взрыва, который, в нашем случае, повредил пожарных».

Чтобы соответствовать этому стандарту, обычная техника безопасности батарей должна быть изменена.

Пожар локализован

Стороны не назвали причину пожара, но быстро определили, где он произошел: одна конкретная стойка, в которой находятся 14 аккумуляторных модулей.Системы мониторинга обнаружили падение напряжения на этих модулях, за которым последовало повышение температуры.

Хорошей новостью было то, что из-за конструкции системы или какого-либо другого фактора огонь не распространялся с одной стойки на другую, что резко увеличило бы количество топлива для пожара.

По словам Борденкирхера, проблема, с точки зрения расследования, заключалась в том, что сгоревшая стойка стояла примерно на полпути вниз по контейнеру, а окружающие ее стойки поддерживали уровень заряда около 90 процентов.Другими словами, 1,5 мегаватт-часа накопленной электроэнергии стояли между следователями и их ключевыми уликами. Но поскольку объект подвергся воздействию высокой температуры и силы взрыва под высоким давлением, коммунальное предприятие решило, что обычный разряд будет слишком рискованным.

«Мы не могли рискнуть, используя обычную проводку и обычные схемы», — сказал Борденкирхер. «Нам пришлось очень осторожно подойти к ситуации и разрядить все батареи, которые были там, чтобы бригады могли провести судебно-медицинскую экспертизу.»

Команде пришлось изобретать процедуру по мере ее продвижения, потому что ни одно предприятие по производству сетевых аккумуляторов не сталкивалось с этой конкретной ситуацией раньше.

«Не было абсолютно никакого сценария», — отметил Борденкирхер.

Бригады подошли к каждой стойке и сняли проводку, затем вывели модули из контейнера, подключили их к тепловому банку и разрядили. Во время этих усилий начался сезон дождей, поэтому APS установила гигантскую палатку, чтобы защитить это место от непогоды.

По словам Борденкирхера, после девяти недель работы и снятия 364 модулей бригада извлекла проблемную стойку, которая «в значительной степени расплавилась» в колонну из алюминия.Стойка была разобрана и отправлена ​​в лабораторию судебно-медицинской экспертизы в Мичигане, где на этой неделе начала проходить серию испытаний.

Взрывоопасные газы, а не аккумуляторы

Катастрофа МакМикена развернулась в двух разных, но взаимосвязанных событиях. Сначала загорелась и загорелась единственная аккумуляторная стойка — это событие, которое инженеры по аккумуляторным батареям называют тепловым разгоном. Во-вторых, когда первые респонденты открыли дверь, во дворе произошел взрыв.

В то время как лаборатория судебной экспертизы ищет ответы о том, что вызвало пожар, отдельное направление расследования надеется установить, какие газообразные материалы образовались на объекте и послужили источником взрыва.По словам Борденкирхера, предварительные результаты этого моделирования могут быть готовы в ближайшие пару недель.

«Сам батарейный отсек не взорвался и не взорвался», — пояснил Борденкирхер. «На самом деле газы внутри контейнера достигли точки, где они взорвались».

Общественное обсуждение безопасности батарей имеет тенденцию сосредотачиваться на риске возгорания, а именно на том, что литий-ионные элементы содержат много энергии в ограниченном пространстве, и если электрическое короткое замыкание или какой-либо другой сбой нарушает обычный поток энергии, их легковоспламеняющиеся компоненты могут воспламениться и продолжайте гореть, пока не закончится топливо.

Как сообщает GTM после апрельских пожаров, горящие аккумуляторные элементы обладают хорошо задокументированным, но менее широко признанным свойством: они выделяют взрывоопасные газы. Исследователи DNV GL, проверяющие безопасность аккумуляторов для заинтересованных сторон из Нью-Йорка, неоднократно сталкивались со взрывами после того, как они поджигали литий-ионные аккумуляторы в закрытом помещении. Эти результаты привели к тому, что Нью-Йорк потребовал систем вентиляции для удаления таких газов из батарейных отсеков.

Остальная часть страны не последовала его примеру по двум основным причинам.

Власти Нью-Йорка писали коды безопасности для установки батарей в чрезвычайно густонаселенной городской среде; действительно, из-за излишней осторожности установка батарей здесь стала крайне редкой и отнимающей много времени. Хранилища, расположенные в пустыне или на коммунальных объектах, вдали от населенных пунктов, имеют другой профиль риска.

Кроме того, вентиляция противодействует преобладающим методам пожаротушения, когда замкнутое пространство заполняется аэрозольными средствами для подавления пламени.Открытие вентиляционного отверстия для выпуска взрывоопасных газов может зажечь огонь большим количеством кислорода и позволить огню выйти из зоны сдерживания.

В соответствии с принятой в то время отраслевой практикой МакМикен не включил вентиляцию. Он был оснащен системой пожаротушения и соответствующими датчиками для его срабатывания, но у него не было возможности конкретно обнаруживать скопление взрывоопасных газов.

«Очевидно, что это событие послужило катализатором для лучшего понимания возможных режимов отказа», — сказал Борденкирхер.«Безусловно, это приведет к изменениям в дизайне и проектировании по мере нашего продвижения вперед».

Эти изменения, вероятно, будут включать в себя некоторую форму вентиляции, но хитрость заключается в разработке системы, которая может как сдерживать, так и тушить пожары до того, как они выйдут из-под контроля, а также безопасно устранять взрывоопасные газы, если они возникают.

«Инженерам придется потрудиться над этим и придумать, как собрать все воедино», — сказал Борденкирхер.

Уже ведутся производственные изменения

У APS были две другие операционные аккумуляторные системы, поставленные Fluence, и она заземлила их обе после пожара МакМикена.Фестивальное ранчо, близнец завода МакМикен, и объект Punkin Center все еще остаются в спячке, отключены от электросети.

Фестивальное ранчо все равно планировалось переместить, поэтому предприятие не рассчитывало на его производительность. С другой стороны, «Панкин-центр» был разработан для обеспечения пиковым энергоснабжением удаленных населенных пунктов пустыни вместо более дорогостоящей модернизации проводной инфраструктуры. Его возможности были упущены во время летнего пикового сезона, но APS предвидела возможное время простоя аккумуляторной батареи и включала подключение дизельного генератора на месте.

«Нам не нужно было отключать [питание] каких-либо клиентов, но нам нужно было запустить дизельный генератор», — сказал Борденкирхер.

Сам по себе этот сценарий кое-что говорит о ценности планирования с резервированием, поскольку аккумуляторные батареи берут на себя более важные обязанности в работе сети.

По словам Захуранчика, Fluence также посоветовал покупателям в других странах с аккумуляторными системами аналогичного года выпуска снизить выработку сразу после апрельского инцидента. С тех пор Fluence снизил эти эксплуатационные ограничения на основе изучения компонентов батареи и системной интеграции.Он также рассылал клиентам бюллетени по безопасности с советами по дополнительным мерам предосторожности.

Компания уже обновила свои системы управления, так что теперь более широкий набор предупреждающих знаков вызывает аварийное отключение, отметил Захуранчик.

Крупные производители аккумуляторов — использованные McMicken элементы, поставляемые LG Chem — также расширили свою базу данных предупреждающих знаков на основе расследований многочисленных возгораний аккумуляторов в Южной Корее за последние пару лет.

Компания Fluence привлекла внешних экспертов для проверки всех своих проектов.На данный момент, сказал Захуранчик, анализ показал, что конструкции были разумными, но они изучают дополнения для обеспечения большей безопасности.

APS по-прежнему планирует установить 850 мегаватт накопителей энергии к 2025 году, что на сегодняшний день является одной из самых амбициозных целей по наращиванию мощности энергокомпании. Но APS приостановила выполнение первого набора контрактов до тех пор, пока не сможет предусмотреть любые необходимые обновления безопасности с самого начала. Это включает в себя знаменательную сделку с Invenergy, которая собиралась подписать, когда МакМикен сгорел.

«Гораздо важнее двигаться вперед… [безопасно], чем двигаться вперед по графику », — сказал Борденкирхер. Более подробная информация о том, как выглядит более безопасный путь вперед, должна быть доступна к концу года.

—

Уже пятый год саммит по хранению энергии соберет вместе коммунальных предприятий, финансистов, регуляторов, новаторов в области технологий и практиков хранения данных для двух полных дней презентаций с интенсивным использованием данных, панельных сессий под руководством аналитиков с лидерами отрасли и обширных, высокоэффективных уровень сети.

% PDF-1.5 % 1 0 obj> endobj 2 0 obj> endobj 3 0 obj> endobj 4 0 obj >>> / Contents [100 0 R 101 0 R 102 0 R] / MediaBox [0 -0,02 611,75 842,88] >> endobj 5 0 obj >>> / Contents [106 0 R 107 0 R 108 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 6 0 obj >>> / Contents [112 0 R 113 0 R 114 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 7 0 obj >>> / Contents [118 0 119 0 руб. 120 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 8 0 obj >>> / Contents [124 0 R 125 0 R 126 0 R] / MediaBox [0 0.02 612 843.12] >> endobj 9 0 obj >>> / Contents [130 0 R 131 0 R 132 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 10 0 obj >>> / Annots [133 0 R 134 0 R 135 0 R 136 0 р 137 0 R 138 0 R 139 0 R 140 0 R 141 0 R 142 0 R 143 0 R 144 0 R 145 0 R 146 0 R 147 0 R 148 0 R] / Содержание [152 0 R 153 0 R 154 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 11 0 obj >>> / Annots [155 0 R 156 0 R 157 0 R 158 0 R 159 0 R 160 0 R 161 0 R 162 0 R 163 0 R 164 0 R 165 0 R 166 0 R 167 0 R 168 0 R 169 0 R 170 0 R 171 0 R 172 0 R 173 0 R] / Содержание [177 0 R 178 0 R 179 0 R] / MediaBox [0 0.02 612 843.12] >> endobj 12 0 obj >>> / Аннотации [180 0 R 181 0 R 182 0 R 183 0 R 184 0 R 185 0 R 186 0 R 187 0 R 188 0 R 189 0 R 190 0 R 191 0 R 192 0 R] / Содержание [196 0 R 197 0 R 198 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 13 0 obj >>> / Аннотации [199 0 R 200 0 R 201 0 R 202 0 R 203 0 R 204 0 R 205 0 R] / Содержание [209 0 R 210 0 R 211 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 14 0 obj >>> / Аннотации [212 0 R 213 0 R 214 0 R 215 0 R 216 0 R 217 0 R 218 0 R 219 0 R 220 0 R 221 0 R 222 0 R 223 0 R 224 0 R 225 0 R] / Содержание [229 0 R 230 0 R 231 0 R] / MediaBox [0 0.02 612 843.12] >> endobj 15 0 obj >>> / Аннотации [232 0 R 233 0 R 234 0 R 235 0 R 236 0 R] / Содержание [240 0 R 241 0 R 242 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 16 0 obj >>> / Аннотации [243 0 R 244 0 R 245 0 R 246 0 R 247 0 R 248 0 R] / Содержание [252 0 R 253 0 R 254 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 17 0 obj >>> / Содержание [258 0 R 259 0 260 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 18 0 obj >>> / Contents [264 0 R 265 0 R 266 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843.12] >> endobj 19 0 obj >>> / Contents [270 0 R 271 0 R 272 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 20 0 obj >>> / Содержание [276 0 R 277 0 R 278 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 21 0 obj >>> / Contents [282 0 R 283 0 R 284 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 22 0 obj >>> / Contents [288 0 R 289 0 R 290 0 Р] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 23 0 obj >>> / Contents [294 0 R 295 0 R 296 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 24 0 obj >>> / Аннотации [297 0 R] / Содержание [301 0 R 302 0 R 303 0 R] / MediaBox [0 0.02 612 843.12] >> endobj 25 0 obj >>> / Contents [307 0 R 308 0 R 309 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 26 0 obj >>> / Contents [313 0 R 314 0 R 315 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 27 0 obj >>> / Contents [319 0 р 320 0 R 321 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 28 0 obj >>> / Содержание [325 0 R 326 0 R 327 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 29 0 obj >>> / Содержание [331 0 R 332 0 R 333 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843.12] >> endobj 30 0 obj >>> / Содержание [337 0 R 338 0 R 339 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 31 0 obj >>> / Contents [343 0 R 344 0 R 345 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 32 0 obj >>> / Содержание [349 0 R 350 0 R 351 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 33 0 obj >>> / Содержание [355 0 R 356 0 R 357 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843.12] >> endobj 34 0 obj >>> / Contents [361 0 R 362 0 R 363 0 R] / MediaBox [0 0 611.5 842.4] >> endobj 35 0 obj >>> / Contents [367 0 R 368 0 R 369 0 R] / MediaBox [0 0.02 612 843,12] >> endobj 36 0 obj >>> / Содержание [373 0 R 374 0 R 375 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 37 0 obj >>> / Содержание [379 0 R 380 0 R 381 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 38 0 obj >>> / Содержание [385 0 R 386 0 R 387 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843.12] >> endobj 39 0 obj >>> / Contents [391 0 R 392 0 R 393 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843.12] >> endobj 40 0 ​​obj >>> / Contents [397 0 R 398 0 R 399 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843.12] >> endobj 41 0 obj >>> / Содержание [403 0 R 404 0 R 405 0 R] / MediaBox [0 0,01 611,3 842,16] >> endobj 42 0 obj >>> / Contents [409 0 R 410 0 R 411 0 R] / MediaBox [0 -0,02 611,75 842,88] >> endobj 43 0 obj >>> / Contents [415 0 R 416 0 R 417 0 R] / MediaBox [0 -0,02 611,75 842,88] >> endobj 44 0 obj >>> / Contents [421 0 R 422 0 R 423 0 R] / MediaBox [0 0 611,5 842.4] >> endobj 45 0 obj >>> / Contents [427 0 R 428 0 R 429 0 R] / MediaBox [0 -0,02 611,75 842.88] >> endobj 46 0 obj >>> / Содержание [433 0 R 434 0 R 435 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843.12] >> endobj 47 0 obj >>> / Contents [439 0 R 440 0 R 441 0 R] / MediaBox [0 0 611.5 842.4] >> endobj 48 0 obj >>> / Contents [445 0 R 446 0 R 447 0 R] / MediaBox [0 0 611,5 842.4] >> endobj 49 0 obj >>> / Аннотации [448 0 R] / Содержание [452 0 R 453 0 R 454 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 50 0 obj >>> / Содержание [458 0 R 459 0 R 460 0 R] / MediaBox [0 -0,02 611,75 842.88] >> endobj 51 0 obj >>> / Аннотации [461 0 R] / Содержание [465 0 R 466 0 R 467 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 52 0 obj >>> / Аннотации [468 0 R] / Содержание [472 0 R 473 0 R 474 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843.12] >> endobj 53 0 obj >>> / Contents [478 0 R 479 0 R 480 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 54 0 obj >>> / Contents [484 0 R 485 0 R 486 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 55 0 obj >>> / Содержание [490 0 R 491 0 R 492 0 R] / MediaBox [0 0.02 612 843.12] >> endobj 56 0 obj >>> / Contents [496 0 R 497 0 R 498 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 57 0 obj >>> / Contents [502 0 R 503 0 R 504 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 58 0 obj >>> / Contents [508 0 R 509 0 R 510 0 R] / MediaBox [0 -0,02 611,75 842,88] >> endobj 59 0 obj >>> / Contents [514 0 R 515 0 R 516 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 60 0 obj >>> / Содержание [520 0 R 521 0 R 522 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843.12] >> endobj 61 0 obj >>> / Contents [526 0 R 527 0 R 528 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 62 0 obj >>> / Contents [532 0 R 533 0 R 534 0 Р] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 63 0 obj >>> / Contents [538 0 R 539 0 R 540 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 64 0 obj >>> / Содержание [544 0 R 545 0 R 546 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 65 0 obj >>> / Содержание [550 0 R 551 0 R 552 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843.12] >> endobj 66 0 obj >>> / Содержание [556 0 R 557 0 R 558 0 R] / MediaBox [0 0.02 612 843.12] >> endobj 67 0 obj >>> / Содержание [562 0 R 563 0 R 564 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 68 0 obj >>> / Contents [568 0 R 569 0 570 0 R] / MediaBox [0 -0,02 611,75 842,88] >> endobj 69 0 obj >>> / Contents [574 0 R 575 0 R 576 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 70 0 obj >>> / Contents [580 0 R 581 0 R 582 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 71 0 obj >>> / Содержание [586 0 R 587 0 R 588 0 R] / MediaBox [0 0 611,5 842.4] >> endobj 72 0 obj >>> / Содержание [592 0 R 593 0 R 594 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 73 0 obj >>> / Содержание [598 0 599 0 R 600 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 74 0 obj >>> / Contents [604 0 R 605 0 R 606 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 75 0 obj >>> / Contents [610 0 R 611 0 R 612 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 76 0 obj >>> / Contents [616 0 R 617 0 R 618 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 77 0 obj >>> / Contents [622 0 р 623 0 руб. 624 0 руб.] / MediaBox [0 0.02 612 843,12] >> endobj 78 0 obj >>> / Содержание [628 0 R 629 0 R 630 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 79 0 obj >>> / Contents [634 0 R 635 0 R 636 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 80 0 obj >>> / Contents [640 0 R 641 0 R 642 0 Р] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 81 0 obj >>> / Contents [646 0 647 0 648 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 82 0 obj >>> / Содержание [652 0 R 653 0 R 654 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843.12] >> endobj 83 0 obj >>> / Contents [658 0 R 659 0 R 660 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843.12] >> endobj 84 0 obj >>> / Contents [664 ​​0 R 665 0 R 666 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843.12] >> endobj 85 0 obj >>> / Contents [670 0 R 671 0 R 672 0 R] / MediaBox [0 -0,02 611,75 842,88] >> endobj 86 0 obj >>> / Содержание [676 0 R 677 0 R 678 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 87 0 obj >>> / Contents [682 0 R 683 0 R 684 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 88 0 obj >>> / Contents [688 0 R 689 0 R 690 0 R] / MediaBox [0 0.02 612 843.12] >> endobj 89 0 obj >>> / Contents [694 0 R 695 0 R 696 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 90 0 obj >>> / Contents [700 0 R 701 0 R 702 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 91 0 obj >>> / Содержание [706 0 R 707 0 R 708 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 92 0 obj >>> / Annots [709 0 R 710 0 R 711 0 R 712 0 R] / Содержание [716 0 R 717 0 R 718 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 93 0 obj >>> / Contents [722 0 R 723 0 R 724 0 R] / MediaBox [0 0.02 612 843.12] >> endobj 94 0 obj >>> / Аннотации [725 0 R 726 0 R 727 0 R] / Содержание [731 0 R 732 0 R 733 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 95 0 obj >>> / Аннотации [734 0 R] / Содержание [738 0 739 0 R 740 0 R] / MediaBox [0 0,02 612 843,12] >> endobj 96 0 obj> endobj 97 0 obj> поток

Меры безопасности при использовании литий-ионных аккумуляторов — Battery University

Узнайте, что вызывает сбой литий-ионных аккумуляторов и что делать в случае пожара.

Безопасность литиевых батарей привлекла большое внимание средств массовой информации и юридических лиц.Любое устройство хранения энергии связано с риском, что было продемонстрировано в 1800-х годах, когда взрывались паровые двигатели и пострадали люди. Перевозка легковоспламеняющегося бензина в автомобилях была актуальной темой в начале 1900-х годов. Все батареи несут в себе угрозу безопасности, и производители батарей обязаны соблюдать требования безопасности; менее уважаемые фирмы умеют сокращать путь, и это «покупатель, берегись!»

Литий-ионный аккумулятор безопасен, но с миллионами потребителей, использующими батареи, сбои неизбежны. В 2006 году авария одной из 200 000 вызвала отзыв почти шести миллионов литий-ионных батарей.Sony, производитель литий-ионных элементов, о которых идет речь, указывает, что в редких случаях микроскопические металлические частицы могут контактировать с другими частями аккумуляторного элемента, что приводит к короткому замыканию внутри элемента.

Производители аккумуляторов стремятся минимизировать присутствие металлических частиц. Полупроводниковая промышленность потратила миллиарды долларов на поиск способов уменьшения количества частиц, которые снижают выход пластин. Современные чистые помещения относятся к классу 10, в котором 10 000 частиц крупнее 0.1 мкм на кубический метр (ISO 4 согласно ISO 14644 и ISO 14698). Несмотря на такую ​​высокую чистоту, в полупроводниковых пластинах все еще возникают дефекты, связанные с частицами. Класс 10 уменьшает количество частиц, но не устраняет их полностью.

Производители батарей могут использовать чистые помещения с менее строгим контролем, чем производители полупроводников. В то время как нефункционирующий полупроводник просто попадает в мусорный бак, скомпрометированный литий-ионный аккумулятор может незаметно проникнуть в рабочую силу и испортиться, не зная об этом.Возникающие в результате отказы особенно критичны при утонении сепараторов для увеличения удельной энергии.

Ячейки с ультратонкими сепараторами размером 24 мкм или меньше (24 тысячные доли мм) более восприимчивы к примесям, чем более старые конструкции с более низким рейтингом Ач. В то время как батарея емкостью 1350 мАч в упаковке 18650 может выдержать испытание на проникновение гвоздя, батарея высокой плотности 3400 мАч может загореться при выполнении того же теста. (См. BU-306: Какова функция сепаратора?) Новые стандарты безопасности определяют, как используются батареи, и испытание UL1642 Underwriters Laboratories (UL) больше не требует проникновения гвоздя для безопасного принятия литиевых батарей.

Чтобы проверить безопасность новой ячейки, производитель может выпустить 1 миллион образцов для наблюдения за сотрудниками. Ячейка одобрена для использования в критических миссиях, таких как медицинские, если в течение одного года не произойдет сбоев, которые могут поставить под угрозу безопасность. Подобные полевые испытания также распространены в отношении фармацевтических продуктов.

Литий-ионный аккумулятор с использованием обычных оксидов металлов приближается к теоретическому пределу удельной энергии. Вместо того, чтобы оптимизировать емкость, производители аккумуляторов совершенствуют методы производства, чтобы повысить безопасность и продлить срок службы.Настоящая проблема заключается в том, что в редких случаях внутри клетки возникает короткое замыкание. Периферийные устройства внешней защиты неэффективны для остановки теплового разгона, когда он уже начался. Батареи, отозванные в 2006 году, соответствовали требованиям безопасности UL, но при нормальном использовании с соответствующими схемами защиты они не работали.

Существует два основных типа отказов аккумуляторной батареи. Одно происходит с предсказуемым интервалом — на миллион и связано с конструктивным недостатком, связанным с электродом, сепаратором, электролитом или технологическими процессами.Эти дефекты часто включают отзыв для исправления обнаруженного недостатка. Более сложные отказы — это случайные события, которые не указывают на недостаток конструкции. Это может быть стрессовое событие, такое как зарядка при температуре ниже точки замерзания, вибрация или случайный случайный случай, который можно сравнить с падением метеора.

Давайте рассмотрим внутреннее устройство клетки более внимательно. Легкое короткое замыкание вызовет только повышенный саморазряд, а тепловыделение минимально, поскольку мощность разряда очень мала. Если в одном месте сходится достаточно микроскопических металлических частиц, между электродами ячейки начинает течь значительный ток, и пятно нагревается и ослабевает.Как небольшая утечка воды в неисправной плотине гидроэлектростанции может перерасти в поток и разрушить конструкцию, так и накопление тепла может повредить изоляционный слой в ячейке и вызвать короткое замыкание. Температура может быстро достигать 500 ° C (932 ° F), после чего элемент загорается или взрывается. Этот тепловой выброс известен как «выброс пламени». «Быстрая разборка» — это предпочтительный термин в аккумуляторной промышленности.

Неравномерные сепараторы также могут вызвать отказ ячейки. Плохая проводимость из-за сухих участков увеличивает сопротивление, что может привести к появлению локальных тепловых точек, ослабляющих целостность сепаратора.Тепло — всегда враг батареи.

Самый крупный производитель литий-ионных элементов проводит рентгеновское обследование каждой отдельной ячейки в рамках автоматизированного контроля качества. Программное обеспечение исследует такие аномалии, как изогнутые язычки или измельченные рулоны желе. Это причина того, что литий-ионные аккумуляторы сегодня так безопасны, но такая бережная производственная практика может предлагаться только признанными брендами.


Почему выходят из строя батареи

Качественные литий-ионные батареи безопасны при использовании по назначению. Однако в потребительских товарах, в которых используются несертифицированные батареи, было зарегистрировано большое количество отказов из-за перегрева и возгорания, например, ховерборд.Это могло быть решено с использованием сертифицированного литий-ионного аккумулятора на большинстве современных моделей. Представитель UL на встрече в Вашингтоне, округ Колумбия, сказал, что с тех пор, как литий-ионный аккумулятор в ховербордах был сертифицирован, не было зарегистрировано ни одного нового инцидента перегрева или пожара. Пожары, возникшие в Samsung Galaxy Note 7, были вызваны устраненным производственным дефектом. Батарея главного корабля в Boeing 787 Dreamliner также имела дефекты, которые были устранены.

Неправильное использование всех батарей — чрезмерная вибрация, повышенный нагрев и зарядка литий-ионных аккумуляторов при температуре ниже точки замерзания.(См. BU-410: Зарядка при высокой и низкой температуре.) Литий-ионные и свинцово-кислотные аккумуляторы никогда не должны полностью разряжаться и должны храниться с остаточным зарядом. В то время как никелевые батареи могут храниться в полностью разряженном состоянии без видимых побочных эффектов, литий-ионные батареи не должны опускаться ниже 2 В на элемент в течение любого периода времени. Внутри ячеек образуются медные шунты, которые могут привести к повышенному саморазряду или частичному короткому замыканию. При перезарядке элементы могут стать нестабильными, что приведет к чрезмерному нагреву или появлению других аномалий.

Считается, что тепло в сочетании с полной зарядкой вызывает большую нагрузку на литий-ионные аккумуляторы, чем обычная езда на велосипеде. Храните аккумулятор и устройство вдали от солнечных лучей и храните в прохладном месте с частичной зарядкой. Превышение рекомендованного тока заряда за счет сверхбыстрой смены заряда также вредит Li-ion. Никель-кадмий — единственный химический состав, допускающий сверхбыструю зарядку с минимальным напряжением. (См. BU-401a: Быстрые и сверхбыстрые зарядные устройства.)

Литий-ионные аккумуляторы, подвергшиеся нагрузкам, могут работать нормально, но они становятся более чувствительными к механическому воздействию.Ответственность за вышедший из строя аккумулятор несет производитель, даже если неисправность могла быть вызвана неправильным использованием или неправильным обращением. Это беспокоит производителей аккумуляторов, и они прилагают все усилия, чтобы сделать свою продукцию безопасной. Обращайтесь с аккумулятором как с живым организмом, чтобы не допустить чрезмерного стресса.

Ежедневно в мире используется более миллиарда мобильных телефонов и компьютеров, поэтому количество несчастных случаев невелико. Для сравнения, Национальное управление океанических и атмосферных исследований заявляет, что ваш шанс быть пораженным молнией в течение всей жизни составляет примерно 1 из 13 000.Литий-ионные батареи имеют частоту отказов менее одного на миллион. Частота отказов качественного литий-ионного элемента выше 1 из 10 миллионов.

Промышленные аккумуляторы, например, для электроинструментов, обычно более надежны, чем аккумуляторы в потребительских товарах. Помимо прочной конструкции, аккумуляторные батареи для электроинструментов имеют максимальную мощность и меньше потребляют энергию в течение длительного времени. Энергетические элементы имеют более низкий рейтинг Ач, чем энергетические элементы, и в целом более терпимы и безопасны в случае злоупотребления.

Battery Safety in Public рассматривает проблемы, связанные с потребительскими батареями. Одна из наиболее подверженных авариям аккумуляторов — это литий-ионные аккумуляторные батареи неизвестного производителя 18650. Эти батареи, доступные для вейпинга, не обладают таким же качеством и безопасностью, как батареи известных брендов. Литий-ионный аккумулятор безопасен, если произведен известным производителем, но было много пожаров и травм, вызванных дефектами и возгоранием ячеек при переноске в одежде и во время путешествий. Бортовой пожар заставил самолет WestJet вернуться в аэропорт в 2018 году вскоре после взлета.Горящий аккумулятор для электронной сигареты был незаконно помещен в багаж в качестве запасного и зарегистрирован. Грузовой отсек самолета недоступен во время полета, а горящий аккумулятор требует внеплановой посадки. Федеральное управление гражданской авиации США (FAA) зарегистрировало 206 инцидентов с литий-ионными аккумуляторами в период с 1991 по 2018 год.


Есть также проблемы с безопасностью электромобиля. Однако статистика показывает, что электромобили вызывают меньше возгораний по сравнению с автомобилями с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) на миллиард километров пробега.По данным Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA), в 1980-х годах сгорело более 400 000 автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Сегодня нормальным считается 90 возгораний на миллиард автомобилей с ДВС; В отчетах говорится, что у Tesla было только два пожара на один миллиард пройденных километров.




Что делать при перегреве или возгорании аккумулятора

Если литий-ионный аккумулятор перегревается, шипит или вздувается, немедленно отодвиньте устройство от легковоспламеняющихся материалов и поместите его на негорючую поверхность.По возможности извлеките аккумулятор и положите его на улицу, чтобы он сгорел. Простое отключение аккумулятора от заряда не может остановить его разрушительный путь.

Небольшой литий-ионный пожар можно тушить, как и любой другой горючий огонь. Для достижения наилучшего результата используйте пенный огнетушитель, CO ₂ , сухой химикат ABC, порошкообразный графит, медный порошок или соду (карбонат натрия). Если пожар происходит в салоне самолета, FAA предписывает бортпроводникам использовать воду или газировку. Продукты на водной основе наиболее доступны и подходят, поскольку литий-ионный аккумулятор содержит очень мало металлического лития, который вступает в реакцию с водой.Вода также охлаждает прилегающую территорию и препятствует распространению огня. Исследовательские лаборатории и фабрики также используют воду для тушения пожаров литий-ионных аккумуляторов.

Экипаж не имеет доступа к грузовым отсекам пассажирского самолета во время полета. Для обеспечения безопасности в случае пожара в самолетах используются системы пожаротушения. Галон является обычным средством пожаротушения, но этого агента может быть недостаточно для тушения литий-ионного пожара в грузовом отсеке. Испытания FAA показали, что противопожарный газ галон, установленный в грузовых помещениях авиакомпаний, не может тушить пожар батареи, который сочетается с другими легковоспламеняющимися материалами, такими как газ в аэрозольном баллоне или косметика, обычно переносимая путешественниками.Однако система предотвращает распространение пламени на соседний горючий материал, такой как картон или одежду.

С увеличением использования литий-ионных аккумуляторов были разработаны улучшенные методы тушения литиевых пожаров. Средство пожаротушения с водной дисперсией вермикулита (AVD) диспергирует химически вспученный вермикулит в форме тумана, который обеспечивает преимущества по сравнению с существующими продуктами. Огнетушители AVD выпускаются в аэрозольных баллончиках объемом 400 мл для небольшого пожара; Канистра АВД для складов и заводов; 50-литровая тележка AVD для крупных пожаров и модульная система, которую можно перевозить на пикапе.

Extover — еще одно средство пожаротушения, которое эффективно подавляет и подавляет горящие литий-ионные батареи, чтобы минимизировать повреждение окружающей среды за счет изоляции источника огня. Легкий и сыпучий стеклянный заполнитель можно наносить на горящую батарею вручную, ведром или лопатой. Размер зерна варьируется от 0,04 мм до 2 мм в зависимости от применения. Extover позволяет аккумулятору безопасно сгореть с однородным покрытием, потому что горящий литий-ионный аккумулятор не может быть легко потушен.Extover не содержит химических веществ, на 100% изготовлен из вторичного сырья и подходит для малых и больших батарей. Чистый материал можно использовать повторно.

Легкодоступный и эффективный антипирен — это песок, хранящийся в огнестойком баке. В случае пожара горящая батарея помещается в бак и засыпается песком, чтобы обеспечить контролируемое выгорание. Кроме того, на горячую батарею можно положить песок, чтобы предотвратить распространение огня. Песок примерно в три раза тяжелее, чем Extover, сделанный из бывшего в употреблении стекла.

Может потребоваться тушение большого литий-ионного огня, например, в электромобиле. Можно использовать воду с медью, но она может быть недоступна и дорогостоящая для пожарных помещений. Все чаще специалисты советуют использовать воду даже при больших литий-ионных пожарах. Вода снижает температуру горения, но не рекомендуется при пожаре батарей, содержащих металлический литий.

При возникновении пожара с литий-металлической батареей используйте только огнетушитель класса D. Литий-металлический содержит много лития, который вступает в реакцию с водой и усугубляет пожар.По мере роста количества электромобилей должны быть увеличены и методы тушения таких пожаров.


ВНИМАНИЕ

Не используйте огнетушители класса D для тушения других типов пожаров; обеспечьте наличие некоторых обычных огнетушителей. При любом возгорании батареи обеспечьте достаточную вентиляцию, пока батарея не сгорит.


Во время теплового разгона высокая температура вышедшего из строя элемента внутри аккумуляторной батареи может распространяться на следующие элементы, в результате чего они также становятся термически нестабильными.Может произойти цепная реакция, в которой каждая клетка распадается по своему собственному расписанию. Таким образом, упаковка может быть уничтожена за несколько секунд или за несколько часов, поскольку каждая ячейка потребляется. Для повышения безопасности в упаковках должны быть разделители, которые защищают вышедшую из строя ячейку от распространения на соседнюю. На рисунке 1 показан ноутбук, поврежденный неисправным литий-ионным аккумулятором.


Рис. 1: Литий-ионный аккумулятор, предположительно разрушивший портативный компьютер. Владелец говорит, что ноутбук лопнул, зашипел, зашипел и начал заполнять комнату дымом. Источник: Шмуэль Де-Леон


Газ, выделяемый литий-ионной батареей, в основном состоит из двуокиси углерода (CO2). Другие газы, образующиеся при нагревании, представляют собой испаренный электролит, состоящий из фтористого водорода (HF) от 20 до 200 мг / Втч и фосфорилфторида (POF3) от 15 до 22 мг / Втч. Горючие газы также включают продукты горения и органические растворители.

Информация о токсичности горящего электролита ограничена, и токсичность может быть выше, чем у обычных горючих веществ. Проветрите комнату и освободите место, если присутствует дым и газы. Газ и дым в замкнутом пространстве, таком как самолет, подводная лодка и шахта, представляют потенциальный риск для здоровья.

В то время как литиевые батареи тщательно изучаются с точки зрения безопасности, никелевые и свинцовые батареи также вызывают возгорания и отзываются. Причины — неисправные сепараторы в результате старения, небрежного обращения, чрезмерной вибрации и высоких температур.Литий-ионные батареи стали очень безопасными, и при правильном использовании сбои, связанные с нагревом, происходят редко.


Определение

Фтористый водород (HF) представляет собой бесцветное газообразное или жидкое вещество. Это основной источник фтора, сырья для фармацевтических препаратов, полимеров (тефлон) и вспомогательных веществ в нефтехимической промышленности. Фтористый водород — очень опасный газ, образующий коррозионную фтористоводородную кислоту, проникающую через влагу. В больших количествах газ может вызвать слепоту из-за разрушения роговицы.

Фторид фосфорила (POF ₃ ) представляет собой бесцветный газ, который быстро гидролизуется.

Гексафторфосфат лития (LiPF ₆ ) — неорганическое соединение в форме белого кристаллического порошка, служащее электролитом в литий-ионных батареях.

Простые инструкции по использованию литий-ионных батарей

• Неисправный литий-ионный аккумулятор начинает шипеть, вздуваться и вытекать электролит.
• Электролит состоит из соли лития в органическом растворителе (гексафторфосфате лития) и легко воспламеняется.Горящий электролит может воспламенить горючий материал в непосредственной близости.
• Обработайте литий-ионный огонь водой или используйте обычный огнетушитель. Используйте огнетушители класса D только для литий-металлических возгораний из-за реакции воды с литием. (Литий-ионный аккумулятор содержит небольшое количество металлического лития, вступающего в реакцию с водой.)
• Если огнетушителя класса D нет, потушите литий-металлический огонь водой, чтобы предотвратить распространение огня.
• Для наилучших результатов при тушении литий-ионного пожара используйте пенный огнетушитель, CO2, сухой химикат ABC, порошкообразный графит, медный порошок или соду (карбонат натрия), как при тушении других горючих пожаров.Зарезервируйте огнетушители класса D только для литий-металлических пожаров.
• Если пожар горящей литий-ионной батареи не может быть потушен, дайте батарее гореть контролируемым и безопасным способом.
• Помните о распространении ячеек, поскольку каждая ячейка может быть использована в своем собственном расписании в горячем состоянии. Поместите на время сгоревший пакет снаружи.


Последнее обновление: 12 мар.2021 г.

*** Пожалуйста, прочтите комментарии ***

Комментарии предназначены для «комментирования», открытого обсуждения среди посетителей сайта.Battery University отслеживает комментарии и понимает важность выражения точек зрения и мнений на общем форуме.