حريق البطارية والانفجار ليسا نفس الحدث
يمكن أن يتطور خطر الانفجار في أنظمة تخزين الطاقة التجارية عندما تفشل البطارية وتحرر غازات قابلة للاشتعال، وتتكاثر تلك الغازات وتختلط بالهواء، ويظهر مصدر للاشتعال. الكشف عن الغاز، التهوية أو تقليل تركيز القابل للاشتعال، العزل الكهربائي، وتخفيف الضغط تعالج مراحل مختلفة من ذلك الحدث. نظام الإخماد وحده لا يجيب على كيفية إدارة الحاوية لحدث الغاز القابل للاشتعال.
بالنسبة للمشتري، فإن تسلسل المراجعة المفيد هو:
فشل الخلية → تحرير الغاز → الكشف → التحكم في التركيز → الاشتعال المحتمل → ارتفاع الضغط → تخفيف الضغط
هذا التسلسل يخبرنا ما الأدلة التي يجب طلبها.
المرحلة 1 — تبدأ الخلية بإطلاق الغاز
يمكن أن تطلق الخلية الغازات عندما تتطور حالة غير طبيعية. إذا تقدم الحدث إلى حالة الانفجار الحراري، يمكن أن يصبح تحرير الغاز أكثر حدة.
في هذه المرحلة، لم يعد المشكلة مقصورة على خلية واحدة فاشلة. قد تبدأ الحاوية في تطوير جو قابل للاشتعال.
لهذا السبب سألت ماذا يمكن أن يكشف نظام تخزين الطاقةقبل أن تصبح اللهب المرئي التحذير الوحيد.
اعتمادًا على تصميم النظام، قد يتضمن الكشف:
أجهزة استشعار الغاز
مراقبة درجة الحرارة
كشف الدخان
مدخلات كشف الحريق الأخرى
السؤال المهم هو ما يحدث بعد الكشف.
أداة استشعار تولد إنذارًا على لوحة التحكم فقط لا تتحكم، بمفردها، في الخطر.
المرحلة 2 — تحتاج الكشف إلى استجابة محددة
افترض أنه تم الكشف عن حالة غاز غير طبيعية داخل خزانة بطارية تجارية.
قد تحتاج المنطق الأمني إلى بدء إجراءات مثل:
نقل الإنذار
إيقاف الشحن/التفريغ
العزل الكهربائي
استجابة التهوية أو التحكم في التركيز
الإخطار إلى أنظمة السلامة في الموقع
التسلسل الدقيق يعتمد على بنية نظام تخزين الطاقة ومتطلبات المشروع المعمول بها.
بالنسبة لنظام Ruibit/Dawnice C&I، سأطلب بالتالي تسلسل التحكم بدلاً من استنتاجه من أوراق بيانات BMS وPCS وHVAC وبيانات حماية الحريق المنفصلة.
يجب أن يكون المشتري قادرًا على الإجابة:
ما الذي يكشف عن الحدث، أي وحدة تحكم تتخذ القرار، وأي معدات تغير الحالة؟
هذا سؤال يتعلق بدمج النظام.
المرحلة 3 — هل يمكن أن يتجمع الغاز داخل الهيكل؟
وجود الغاز القابل للاشتعال لا ينتج نفس الخطر في كل خزانة أو حاوية.
تعتمد النتيجة على عوامل مثل:
تركيب الغاز
الكمية المنبعثة
معدل الانبعاث
حجم الإغلاق
الهندسة الداخلية
خلط الهواء
تهوية
توقيت الاشتعال
هنا تصبح الادعاءات العامة ضعيفة.
“الخزانة تحتوي على تهوية.”
لا يظهر أن استراتيجية التهوية يمكن أن تدير سيناريو انبعاث الغاز الذي يتم تقييمه.
بالنسبة للمشاريع التي تستخدم أدلة UL 9540A، يمكن أن تدعم بيانات تركيب الغاز والتوليد من التكوين المختبر التقييم الهندسي. الفحص المهم في الشراء هو ما إذا كانت تلك الأدلة ذات صلة بتكوين BESS الذي يتم شراؤه.
المرحلة 4 - التهوية هي وظيفة هندسية
لا تجعل وجود مروحتين كبيرتين استراتيجية الانفجار كافية تلقائيًا.
سأطرح:
ما هي بيانات توليد الغاز التي تم استخدامها؟
ما هو حجم الإغلاق الذي تم تقييمه؟
أين توجد فتحات المدخل والعادم؟
ما الذي يبدأ استجابة التهوية؟
ماذا يحدث إذا كانت قوة التهوية غير متاحة؟
أين يتم تصريف الغازات؟
بالنسبة للمشاريع الأمريكية، يمكن أن يقع تقليل تركيز المواد القابلة للاشتعال وتهوية الانفجار تحت نهج هندسي مختلف. تتناول NFPA 69 مفاهيم منع الانفجار بما في ذلك تقليل تركيز المواد القابلة للاشتعال، بينما تتناول NFPA 68 تهوية الانفجار.
لا ينبغي التعامل معها على أنها قابلة للتبادل.
تهدف التهوية إلى إدارة الجو القابل للاشتعال قبل الاشتعال.
تتعامل تخفيف الضغط مع العواقب إذا حدث الاشتعال.
المرحلة 5 - افترض أن الاشتعال لا يزال يحدث
الآن افترض أن خليطًا قابلًا للاشتعال قد تراكم وظهرت مصدر اشتعال.
يمكن أن ينتج عن الانفجار ارتفاع سريع في الضغط داخل الإغلاق.
تهدف تدابير تخفيف الضغط إلى إدارة ذلك الضغط وفقًا لأساس التصميم المعمول به.
مواصفة الشراء التي تقول:
فتحة الانفجار: نعم
لذلك فهي غير مكتملة.
سأطرح:
ما هو سيناريو الضغط الذي تم تقييمه؟
ما هي مساحة الفتح أو ترتيب الإغاثة الذي تم اختياره؟
ما هي قوة الحاوية المفترضة؟
أين يتم تصريف الإغاثة؟
ما هي التحليلات الهندسية أو أدلة الاختبار التي تدعم التصميم؟
هذه القيم خاصة بالنظام. لا يوجد رقم مساحة فتح عالمي مفيد يمكن نسخه من حاوية BESS إلى أخرى دون النظر في التصميم الأساسي وسيناريو الغاز.
المرحلة 6 - يمكن أن يؤدي تخفيف الضغط إلى نقل الخطر إلى الخارج
افترض أن لوحة الإغاثة تفتح كما هو مصمم.
قد يتم تقليل ضغط الحاوية، لكن اللهب أو الغازات الساخنة أو الضغط أو الحطام قد يتم توجيهها الآن خارج الخزانة أو الحاوية.
لذا يصبح التخطيط الخارجي جزءًا من المراجعة.
مسار الإغاثة يواجه:
مسار للمشاة
مسار للوصول الطارئ
حاوية BESS أخرى
فتحة في المبنى
أو معدات حيوية
قد تخلق تعرضًا مختلفًا عن ذلك الموجه نحو منطقة واضحة مصممة.
لذا قد يكون لدى الشركة المصنعة وEPC ومهندس الحريق وسلطة المشروع مسؤوليات مختلفة في التركيب النهائي.
لا يمكن فصل سلامة المعدات وتخطيط الموقع تمامًا.
ما يمكن أن تخبره أدلة UL 9540A المشتري
UL 9540A هوطريقة الاختبار، وليس بيانًا عامًا بأن كل تركيب ممكن آمن.
اعتمادًا على مستوى الاختبار والتكوين، يمكن أن تساعد الأدلة الناتجة في توصيف:
الانفجار الحراري
توليد الغاز وقابلية الاشتعال
الانتشار
إطلاق الحرارة
سلوك الحريق أو الانفجار على مستوى التركيب
لأغراض الشراء، سأقارن التكوين المختبر بالنظام المعروض:
خلية
وحدة/رف
حاوية
تباعد
تهوية
هندسة حماية من الحرائق
وغيرها من الظروف ذات الصلة.
التقرير يكون أكثر فائدة عندما يتطابق نطاقه مع المعدات التي ستصل فعليًا إلى الموقع.
ما سأطلبه قبل الموافقة على نظام تخزين الطاقة بالبطاريات
| حدث | أدلة للطلب |
|---|---|
| تهوية الخلايا | أدلة توليد الغاز ذات الصلة |
| حالة شاذة مبكرة | نوع وكشف الموقع |
| الغاز المكتشف | سلسلة الإنذار والتحكم |
| تراكم الغاز | تحليل التهوية/التحكم في التركيز |
| استجابة كهربائية | منطق العزل والإيقاف |
| اشتعال | سيناريو الانفجار التقديري |
| ارتفاع الضغط | تحليل تخفيف الضغط |
| حدث تخفيف | اتجاه التفريغ والتعرض الخارجي |
| التحقق | تقارير الاختبار والأدلة الهندسية القابلة للتطبيق |
لاحظ ما هو غير موجود في الجدول:
معدل تدفق هواء عالمي واحد
أو
منطقة تخفيف ضغط عالمية واحدة.
تحتاج تلك القيم إلى أساس هندسي مرتبط بالهيكل الفعلي وسيناريو الخطر.
راجع سلسلة الأحداث، وليس مكون حماية من الحرائق واحد
قد تحتوي أنظمة تخزين الطاقة التجارية على أجهزة كشف الغاز، والتهوية، والإخماد، والعزل، وأجهزة تخفيف الضغط، ومع ذلك لا يزال يتعين على المشتري معرفة كيفية عمل تلك الوظائف معًا.
السؤال الأقوى في الشراء ليس:
“هل تحتوي الخزانة على فتحة انفجار؟”
اسأل:
ما هو سيناريو إطلاق الغاز الذي تم تقييمه، كيف يتم اكتشاف الغاز غير الطبيعي، ما هي الإجراءات التي تحد من التراكم، ماذا يحدث إذا حدث الاشتعال، وما هو الاختبار أو الدليل الهندسي الذي يدعم تصميم إدارة الضغط؟
سلامة الانفجار هي استجابة نظام. تعتمد جودة التصميم أقل على عدد أجهزة الحماية الموجودة في ورقة البيانات من اعتمادها على ما إذا كانت الكشف، والتحكم، والعزل، والتهوية، وإدارة الضغط تشكل تسلسلًا موثقًا وقابلًا للتحقق.
الأسئلة الشائعة
1. ما الذي يسبب خطر الانفجار في أنظمة تخزين الطاقة التجارية؟
يمكن أن يتطور خطر الانفجار عندما تتجمع الغازات القابلة للاشتعال التي تطلق أثناء فشل البطارية داخل الهيكل، وتختلط مع الهواء، وتواجه مصدر اشتعال.
2. هل التهوية كافية لمنع انفجار أنظمة تخزين الطاقة؟
ليس بمفردها. يجب أن يأخذ التصميم في الاعتبار كشف الغاز، والتحكم في التركيز، والعزل الكهربائي، ومنطق الإيقاف، وسيناريوهات الاشتعال، وإدارة الضغط كأجزاء من استراتيجية سلامة واحدة.
3. ما الفرق بين كشف الغاز وتخفيف الضغط؟
يدعم كشف الغاز التعرف المبكر والإجراء الوقائي. بينما يتعامل تخفيف الضغط مع الزيادة السريعة في الضغط التي قد تحدث إذا اشتعل خليط الغاز القابل للاشتعال.
4. كيف يساعد UL 9540A في تقييم خطر انفجار أنظمة تخزين الطاقة؟
يمكن أن يوفر اختبار UL 9540A بيانات حول الانفجار الحراري، وتوليد الغاز، والقابلية للاشتعال، والانتشار، وسلوك مستوى التركيب، اعتمادًا على مستوى الاختبار والتكوين.
5. ماذا يجب على المشترين التحقق منه بشأن حماية انفجار أنظمة تخزين الطاقة؟
اطلب أساس إطلاق الغاز، وكاشف الغاز ومنطق الإيقاف، وتحليل التهوية، وتصميم إدارة الضغط، واتجاه التخفيف، والتكوين المختبر، والدليل الهندسي أو الاختباري الداعم.
