રેસિડેન્શિયલ હોમ બેટરી બેકઅપ થર્મલ રનઅવે: ઓફ-ગેસ વેન્ટિંગ અને ફાયર¶
ઇમરજન્સી નંબરો દેશ પ્રમાણે અલગ અલગ હોય છે. આ પૃષ્ઠ 911 નો ઉપયોગ કરે છે, જે યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ અને કેનેડા માટેનો નંબર છે. અન્ય ઘણા દેશો 112, 999 અથવા અન્ય નંબરનો ઉપયોગ કરે છે. તમારા દેશ માટે નંબર શોધો.
જોડાયેલ ગેરેજ, ભોંયરાઓ અને બાહ્ય ઉપયોગિતા દિવાલોમાં સ્થાપિત રહેણાંક બેટરી એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સ (BESS) બેકઅપ વિદ્યુત શક્તિ પ્રદાન કરે છે પરંતુ થર્મલ રનઅવે દરમિયાન ગંભીર ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ જોખમો રજૂ કરે છે. આધુનિક રહેણાંક સિસ્ટમો સામાન્ય રીતે સેંકડો લિથિયમ-આયન કોષોમાં 10 થી 30 કિલોવોટ-કલાકની વિદ્યુત ઊર્જાનો સંગ્રહ કરે છે. જ્યારે આંતરિક ઉત્પાદન ખામીઓ, ડેંડ્રાઇટ શોર્ટ-સર્કિટ, યાંત્રિક અસર અથવા ઇન્વર્ટર ચાર્જર ઓવરવોલ્ટેજ સેલની અખંડિતતા સાથે ચેડા કરે છે, ત્યારે બેટરી પેકની અંદર એક અનિયંત્રિત સ્વ-હીટિંગ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા શરૂ થાય છે.
થર્મલ રનઅવે એ એક્ઝોથર્મિક રાસાયણિક કાસ્કેડ છે જ્યાં આંતરિક કોષનું તાપમાન કેટલાક સો ડિગ્રી પ્રતિ મિનિટથી વધુના દરે ઝડપથી વધે છે. જેમ જેમ તાપમાન નિર્ણાયક રાસાયણિક થ્રેશોલ્ડને વટાવે છે, ઘન ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ઇન્ટરફેસ (SEI) સ્તરનું વિઘટન થાય છે, અસ્થિર કાર્બનિક દ્રાવકોને મુક્ત કરે છે જે તીવ્ર દબાણ હેઠળ બાષ્પીભવન કરે છે. બંધ રૂમમાં હાઇડ્રોજન, કાર્બન મોનોક્સાઇડ, મિથેન અને ઝેરી હાઇડ્રોજન ફલોરાઇડ ધરાવતા ગાઢ, દબાણયુક્ત બંધ-ગેસ પ્લુમને બહાર કાઢે છે.
આ ઓફ-ગેસ પ્લુમની હાજરી તીવ્ર રાસાયણિક ઝેર અને આપત્તિજનક વરાળ વાદળ ડિફ્ગ્રેશનને સમાવિષ્ટ તાત્કાલિક દ્વિ-જોખમી કટોકટી બનાવે છે. જો જ્વલનશીલ ગેસનું મિશ્રણ તાત્કાલિક ઇગ્નીશન વિના બિનવેન્ટિલેટેડ ગેરેજ અથવા ભોંયરામાં એકઠું થાય છે, તો વિદ્યુત સ્વીચ અથવા રિલેમાંથી કોઈપણ છૂટાછવાયા સ્પાર્ક વાદળને સળગાવી શકે છે, જે બાહ્ય દિવાલોને ફૂંકવામાં સક્ષમ વિસ્ફોટ પેદા કરી શકે છે. જ્યારે ઇગ્નીશન તરત જ થાય છે, ત્યારે આગ એક તીવ્ર, સ્વ-ઓક્સિડાઇઝિંગ મશાલ તરીકે સળગે છે જે સમગ્ર પેકમાં કોષથી બીજા કોષમાં કાસ્કેડ કરે છે. તમારા કુટુંબને સુરક્ષિત કરવા માટે એકોસ્ટિક અને સંવેદનાત્મક ચેતવણી ચિહ્નોની તાત્કાલિક ઓળખ, તાત્કાલિક અપવાઇન્ડ સ્થળાંતર અને મ્યુનિસિપલ હેઝમેટ-પ્રશિક્ષિત ફાયર ક્રૂ સાથે ઝડપી સંચારની જરૂર છે.
જટિલ: શું ન કરવું
ઘરગથ્થુ ABC ડ્રાય કેમિકલ એક્સટિંગ્વિશર્સ, ફાયર બ્લેન્કેટ અથવા બગીચાના નળીઓનો ઉપયોગ કરીને રહેણાંક લિથિયમ બેટરીની આગને ઓલવવાનો ક્યારેય પ્રયાસ કરશો નહીં. રાસાયણિક પાઉડર સીલબંધ NEMA બેટરીના ઘેરામાં પ્રવેશી શકતા નથી, કે તેઓ આંતરિક રાસાયણિક સ્વ-ગરમીને રોકી શકતા નથી. પાણીના નાના જથ્થાને લાગુ કરવાથી જ્વલનશીલ હાઇડ્રોજન ગેસ બને છે અને પૂરતા પ્રમાણમાં ઠંડક આપ્યા વિના કાટ લાગતા હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડના વહેણને ફેલાવે છે. જો તમને સિસકારા સંભળાય, મીઠી રાસાયણિક ગંધ આવતી હોય અથવા બેટરીમાંથી સફેદ વરાળ નીકળતી દેખાતી હોય તો ગેરેજ અથવા ભોંયરામાં જતો આંતરિક દરવાજો ક્યારેય ખોલશો નહીં. ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ડાયરેક્ટ-કરન્ટ કેબલ્સને ડિસ્કનેક્ટ કરવા માટે બેટરીની નજીક જવાનું ટાળો, કારણ કે આર્ક-ફ્લેશ બ્લાસ્ટ્સ અને ડિફ્લેગ્રેશન જીવલેણ આઘાતનું કારણ બને છે. હાઇડ્રોજન ફલોરાઇડ ગેસની ઘાતક સાંદ્રતા ધરાવતા ગેસના પ્લુમ્સને ક્યારેય શ્વાસમાં ન લો.
હવે આ કરો¶
- તમામ રહેનારાઓ અને પાલતુ પ્રાણીઓને તરત જ ઘરમાંથી બહાર કાઢો, ઓછામાં ઓછા 30 મીટર (100 ફૂટ) દૂર સ્ટ્રક્ચરથી અપવિન્ડ અને ચઢાવની દિશામાં ખસેડો.
- તમારા સ્થાનિક કટોકટી નંબર પર કૉલ કરો (યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ અને કેનેડામાં 911, સમગ્ર યુરોપિયન યુનિયનમાં 112, યુનાઇટેડ કિંગડમમાં 999) અને જણાવો: "ટોક્સિક ઓફ-ગેસિંગ અને વિસ્ફોટના જોખમ સાથે થર્મલ રનઅવેમાં રહેણાંક લિથિયમ-આયન બેટરી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ", સંદર્ભ કટોકટી નંબરો.
- વસવાટ કરો છો વિસ્તારોમાં ઝેરી ગેસના સ્થળાંતરને કમ્પાર્ટમેન્ટલાઇઝ કરવા માટે ખાલી કરાવવા દરમિયાન તમારી પાછળના તમામ આંતરિક અને બાહ્ય દરવાજા બંધ કરો.
- બાહ્ય ઈમરજન્સી રેપિડ શટડાઉન સ્વીચ અથવા સોલર ડીસી ડિસ્કનેક્ટ સ્વીચ ફક્ત ત્યારે જ ફેંકી દો જો તે બહાર માઉન્ટ થયેલ હોય, સુરક્ષિત રીતે અપવાઇન્ડ અને બેટરી રૂમની બહાર હોય.
- ઝેરી હાઇડ્રોજન ફ્લોરાઇડ પ્લુમથી બચવા માટે વિન્ડોઝ અને વેન્ટિલેશન સિસ્ટમ્સ બંધ હોય તેવા સ્થાને ડાઉનવાઇન્ડ પડોશીઓને સ્થળાંતર કરવા અથવા આશ્રય આપવા તાત્કાલિક ચેતવણી આપો.
- જ્યાં સુધી મ્યુનિસિપલ ફાયર કર્મચારીઓ પ્રમાણિત ન કરે કે થર્મલ ઘટના સંપૂર્ણપણે બંધ થઈ ગઈ છે અને વાતાવરણીય પરીક્ષણ સલામત હવાની પુષ્ટિ કરે છે ત્યાં સુધી કોઈપણ સંજોગોમાં તમામ બિલ્ડિંગમાં ફરીથી પ્રવેશ અટકાવો.
- બેટરી ઉત્પાદકના નામ, રસાયણશાસ્ત્ર અને કિલોવોટ-કલાકોમાં સંગ્રહ ક્ષમતા સાથે ડ્રાઇવવેની પરિમિતિ પર પહોંચતા કટોકટીના પ્રતિભાવકર્તાઓને મળો.
થર્મલ રનઅવે ઈમરજન્સી રિસ્પોન્સ ફ્લોચાર્ટ¶
flowchart TD
A["હિસિંગ અવાજો, મીઠી રાસાયણિક ગંધ અથવા સફેદ વરાળ"] --> B["રેસિડેન્શિયલ બૅટરી ઑફ-ગેસ ઇવેન્ટ ઓળખો"]
B --> C["તમામ રહેવાસીઓને તાત્કાલિક ધોરણે બહાર કાઢો"]
C --> D["ગેસ સ્પ્રેડને ધીમું કરવા માટે તમારી પાછળના દરવાજા બંધ કરો"]
D --> E["ઇમરજન્સી નંબર પર કૉલ કરો અને લિથિયમ ESS ફાયરની જાણ કરો"]
E --> F{"શું બાહ્ય ઝડપી શટડાઉન સ્વિચ સુરક્ષિત રીતે સુલભ છે?"}
F -->|"હા, સુરક્ષિત રીતે અપવિન્ડ"| G["ટ્રીપ એક્સટીરીયર ઈમરજન્સી ડિસ્કનેક્ટ સ્વિચ"]
F -->|"ના, બેટરીની નજીક અથવા ડાઉનવાઇન્ડ"| H["બાયપાસ સ્વિચ: સુરક્ષિત 30m અંતર જાળવો"]
G --> I["ઝેરી ગેસ પ્લુમના ડાઉનવાઇન્ડ પાડોશીઓને ચેતવણી આપો"]
H --> I
I --> J["રોડવે પરિમિતિ પર આગમન ફાયર ક્રૂને મળો"]
J --> K["બેટરી રસાયણશાસ્ત્ર, kWh અને પેક સ્થાન પ્રદાન કરો"]
K --> L["ફાયર ક્રૂ સતત વોટર કૂલિંગ એટેક સ્થાપિત કરે છે"]
ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ્રી અને થર્મલ રનઅવે થર્મોડાયનેમિક્સ¶
રહેણાંક બેટરી કટોકટીની ગંભીરતાને સમજવા માટે આધુનિક ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીઓની આંતરિક વિદ્યુત રસાયણશાસ્ત્રની તપાસ કરવી જરૂરી છે. રહેણાંક ઊર્જા સંગ્રહ લિથિયમ-આયન ટેકનોલોજી પર આધાર રાખે છે, મુખ્યત્વે લિથિયમ નિકલ મેંગેનીઝ કોબાલ્ટ ઓક્સાઇડ (NMC) અથવા લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ (LFP) રસાયણશાસ્ત્રનો ઉપયોગ કરે છે. દરેક કોષમાં સકારાત્મક કેથોડ, નકારાત્મક ગ્રેફાઇટ એનોડ, ઓગળેલા લિથિયમ હેક્સાફ્લોરોફોસ્ફેટ (LiPF6) ક્ષાર ધરાવતા કાર્બનિક પ્રવાહી કાર્બોનેટ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ અને 15 થી 25 માઇક્રોમીટરની જાડાઈ ધરાવતી માઇક્રોપોરસ પોલિમરીક વિભાજક પટલનો સમાવેશ થાય છે.
સામાન્ય ચાર્જિંગ ચક્ર દરમિયાન, લિથિયમ આયનો કેથોડ ક્રિસ્ટલ જાળીમાંથી ડિઇન્ટરકેલેટ થાય છે, લિક્વિડ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ દ્વારા સ્થાનાંતરિત થાય છે અને એનોડમાં ગ્રેફાઇટ સ્તરો વચ્ચે દાખલ થાય છે. ડિસ્ચાર્જ કરતી વખતે, વિપરીત પ્રક્રિયા વિદ્યુત પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે. આ રાસાયણિક સંતુલન સંપૂર્ણપણે પોલિમેરિક વિભાજકની ભૌતિક અખંડિતતા પર આધારિત છે, જે હકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચેના સીધા વિદ્યુત સંપર્કને અટકાવે છે.
થર્મલ રનઅવે ત્રણ પ્રાથમિક દુરુપયોગ પદ્ધતિઓ દ્વારા શરૂ થાય છે: વિદ્યુત દુરુપયોગ (ઓવરચાર્જિંગ, ઓવરડિસ્ચાર્જિંગ, અથવા બાહ્ય શોર્ટ સર્કિટ), થર્મલ દુરુપયોગ (એમ્બિયન્ટ ઓવરહિટીંગ અથવા અડીને ફાયર એક્સપોઝર), અને યાંત્રિક દુરુપયોગ (આંતરિક ઉત્પાદન ડેંડ્રાઇટ્સ, ભૌતિક પંચર અથવા માળખાકીય સંકોચન).
Thermal Stage Temperature Range Chemical Reaction
---------------------------------------------------------------------------------
Stage 1: SEI Breakdown 80 C to 120 C (176 F to 248 F) Solid electrolyte interphase decomposes
Stage 2: Anode Reaction 120 C to 150 C (248 F to 302 F) Intercalated lithium reacts with solvent
Stage 3: Separator Melting 130 C to 170 C (266 F to 338 F) Polyethylene/polypropylene membranes melt
Stage 4: Cathode Collapse 150 C to 230 C (302 F to 446 F) Oxygen liberation and self-oxidation
Stage 5: Violent Venting > 250 C (> 482 F) Pressure disc rupture, off-gas deflagration
સ્ટેજ 1 80 અને 120 ડિગ્રી સેલ્સિયસ (176 અને 248 ડિગ્રી ફેરનહીટ) વચ્ચે શરૂ થાય છે, જ્યાં ગ્રેફાઇટ એનોડ પર પેસિવેટિંગ સોલિડ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ઇન્ટરફેસ (SEI) સ્તર એક્સોથેર્મિક રીતે વિઘટિત થાય છે. આ વિઘટન એકદમ લિથિએટેડ ગ્રેફાઇટને કાર્બનિક કાર્બોનેટ સોલવન્ટ્સ માટે ખુલ્લું પાડે છે, જ્વલનશીલ વાયુઓ ઉત્પન્ન કરે છે અને કોષના આંતરિક તાપમાનમાં વધારો કરે છે.
સ્ટેજ 2 સુધીમાં, 120 અને 150 ડિગ્રી સેલ્સિયસ (248 અને 302 ડિગ્રી ફેરનહીટ) વચ્ચે, એનોડ પ્રતિક્રિયા વેગ આપે છે, આંતરિક કોષનું દબાણ વધે છે. સ્ટેજ 3 દરમિયાન, 130 અને 170 ડિગ્રી સેલ્સિયસ (266 અને 338 ડિગ્રી ફેરનહીટ) વચ્ચે, પોલિમેરિક વિભાજક પીગળે છે અને તૂટી જાય છે, જે વ્યાપક આંતરિક શોર્ટ સર્કિટને ટ્રિગર કરે છે.
150 અને 230 ડિગ્રી સેલ્સિયસ (302 અને 446 ડિગ્રી ફેરનહીટ) વચ્ચે સ્ટેજ 4 દરમિયાન ટ્રાન્ઝિશન મેટલ ઓક્સાઈડ કેથોડ્સ વિઘટિત થાય છે, જે ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં અણુ ઓક્સિજનને મુક્ત કરે છે. એનએમસી રસાયણશાસ્ત્રમાં, આ આંતરિક ઓક્સિજન પ્રકાશન આંતરિક ઓક્સિડાઇઝર ઉત્પન્ન કરે છે, જે વાતાવરણીય હવા વિના કમ્બશનને ટકાવી રાખે છે. સેકન્ડોમાં તાપમાન 800 ડિગ્રી સેલ્સિયસ (1,472 ડિગ્રી ફેરનહીટ) થી વધી જાય છે, જે સેલને સ્ટેજ 5 માં લઈ જાય છે: હિંસક વેન્ટિંગ અને પડોશી કોષોમાં થર્મલ પ્રચાર.
ઓફ-ગેસ જનરેશન અને ઝેરી પ્લુમ કમ્પોઝિશનનું રસાયણશાસ્ત્ર¶
રેસિડેન્શિયલ બેટરી થર્મલ રનઅવેની શરૂઆતની મિનિટો દરમિયાન સૌથી તીવ્ર જીવન સલામતીનું જોખમ ઝેરી, જ્વલનશીલ બંધ-ગેસનું ઝડપી પ્રકાશન છે. ખુલ્લી જ્વાળાઓ દેખાય તે પહેલાં, આંતરિક દબાણ સેલ સેફ્ટી વેન્ટને ફાટવા માટે દબાણ કરે છે, ગાઢ સફેદ અથવા ગ્રે એરોસોલ વરાળને ઇન્સ્ટોલેશન સ્પેસમાં ડિસ્ચાર્જ કરે છે.
આ ઓફ-ગેસ પ્લુમ એક જટિલ રાસાયણિક મિશ્રણ છે જે ઓર્ગેનિક કાર્બોનેટ સોલવન્ટ્સ, પોલિમેરિક બાઈન્ડર અને ફ્લોરિન ધરાવતા ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ક્ષારના થર્મલ ડિગ્રેડેશન દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. દ્રાવક મેટ્રિક્સમાં સામાન્ય રીતે ઇથિલિન કાર્બોનેટ (EC), ડાઇમેથાઇલ કાર્બોનેટ (DMC) અને ઇથિલ મિથાઇલ કાર્બોનેટ (EMC) નો સમાવેશ થાય છે. તીવ્ર પાયરોલિસિસ હેઠળ, આ પરમાણુઓ ઓછા પરમાણુ-વજનવાળા જ્વલનશીલ વાયુઓમાં વિભાજીત થાય છે:
Gas Component Volumetric Fraction in Off-Gas Combustion / Toxicity Characteristics
---------------------------------------------------------------------------------
Hydrogen (H2) 20% to 35% by volume LFL 4%, UFL 75%, extreme flame speed
Carbon Monoxide (CO) 15% to 30% by volume LFL 12.5%, UFL 74%, chemical asphyxiant
Methane (CH4) 5% to 15% by volume LFL 5%, UFL 15%, simple asphyxiant
Ethylene (C2H4) 2% to 8% by volume LFL 2.7%, UFL 36%, volatile hydrocarbon
Carbon Dioxide (CO2) 15% to 30% by volume Non-flammable inert diluent
Hydrogen Fluoride (HF) 50 to 500 parts per million Severe acute toxin, IDLH 30 ppm
Phosphoryl Fluoride 10 to 50 parts per million Hydrolyzes into HF and phosphoric acid
હાઇડ્રોજન ગેસ કુલ ઓફ-ગેસ વોલ્યુમના 35 ટકા જેટલો હિસ્સો ધરાવે છે. હાઇડ્રોજન અસાધારણ રીતે વ્યાપક જ્વલનશીલતા શ્રેણી ધરાવે છે, જે હવામાં 4 થી 75 ટકાની વચ્ચેની સાંદ્રતામાં સળગાવે છે. તેમાં અત્યંત નીચી ન્યૂનતમ ઇગ્નીશન ઉર્જા માત્ર 0.017 મિલીજ્યુલ્સ છે, એટલે કે કપડાં અથવા યાંત્રિક રિલેમાંથી સ્થિર સ્રાવ તાત્કાલિક ઇગ્નીશનને ટ્રિગર કરી શકે છે.
સાથોસાથ, લિથિયમ હેક્સાફ્લોરોફોસ્ફેટ (LiPF6) ઇલેક્ટ્રોલાઇટ મીઠાના થર્મલ વિઘટનથી હાઇડ્રોજન ફ્લોરાઇડ (HF) ગેસ ઉત્પન્ન થાય છે. જ્યારે LiPF6 સંપર્કો આસપાસના ભેજને શોધી કાઢે છે, ત્યારે તે ફોસ્ફરસ પેન્ટાફ્લોરાઇડ અને નિર્જળ હાઇડ્રોજન ફ્લોરાઇડમાં હાઇડ્રોલાઇઝ થાય છે. હાઇડ્રોજન ફલોરાઇડ એ કાટરોધક, ભેદી પ્રોટોપ્લાઝમિક ઝેર છે.
પ્રતિ મિલિયન 30 ભાગો (જીવન અથવા આરોગ્ય માટે તાત્કાલિક જોખમી) થી વધુ સાંદ્રતા પર, હાઇડ્રોજન ફ્લોરાઇડ શ્વસન માર્ગ, પલ્મોનરી એડીમા અને આંખના વિનાશમાં ગંભીર રાસાયણિક બળે છે. શોષિત પ્રણાલીગત ફ્લોરાઈડ આયનો માનવ રક્તમાં કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ સાથે જોડાય છે, અદ્રાવ્ય કેલ્શિયમ ફ્લોરાઈડમાં અવક્ષેપિત થાય છે. સીરમ કેલ્શિયમના આ અચાનક ઘટાડાને કારણે કાર્ડિયાક એરિથમિયા, વેન્ટ્રિક્યુલર ફાઇબરિલેશન અને જીવલેણ કાર્ડિયાક અરેસ્ટ થાય છે. થોડીક સેકન્ડો માટે પણ બંધ ગેસની બેટરી જીવલેણ બની શકે છે.
ડિફ્લેગ્રેશન જોખમો અને બાષ્પ વાદળ વિસ્ફોટ¶
બંધ રૂમની અંદર રહેણાંકની બૅટરી ઑફ-ગેસનું ભૌતિક વર્તન અત્યંત માળખાકીય વિસ્ફોટનું જોખમ રજૂ કરે છે. ઘણા રહેણાંક સ્થાપનોમાં, બેટરી એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સ જોડાયેલ ગેરેજ, યુટિલિટી કબાટ અથવા ફિનિશ્ડ બેઝમેન્ટની અંદર માઉન્ટ થયેલ છે. આ બંધ વાતાવરણમાં ઉચ્ચ-વોલ્યુમ મિકેનિકલ એક્ઝોસ્ટ વેન્ટિલેશનનો અભાવ છે.
જ્યારે બેટરી તાત્કાલિક ફ્લેમ ઇગ્નીશન વિના થર્મલ રનઅવેમાં પ્રવેશે છે, ત્યારે તે સ્ટોરેજ ક્ષમતાના કિલોવોટ-કલાક દીઠ 500 થી 1,500 લિટર (18 થી 53 ઘન ફુટ) જ્વલનશીલ ગેસને વેન્ટે છે. પ્રમાણભૂત 13.5 કિલોવોટ-કલાકની રેસિડેન્શિયલ બેટરી માટે, ઓફ-ગેસ જનરેશન કુલ 7,000 થી 20,000 લિટર (247 થી 706 ક્યુબિક ફીટ) કેન્દ્રિત બળતણ ગેસ મિનિટોમાં ઉત્પન્ન કરે છે.
આ ગેસનું પ્રમાણ ઝડપથી રૂમને ભરે છે, આસપાસના વાતાવરણીય ઓક્સિજન સાથે ભળીને એક વિશાળ સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક ઇંધણ-હવા વાદળ બનાવે છે. હવા કરતાં હળવા હાઇડ્રોજન અપૂર્ણાંક છત તરફ વધે છે, જ્યારે ભારે કાર્બનિક કાર્બોનેટ વરાળ અને કાર્બન મોનોક્સાઇડ પૂલ ફ્લોર સ્તરો સાથે.
+-------------------------------------------------------------+
| VAPOR CLOUD EXPLOSION PROGRESSION |
| |
| Phase 1: Cell Venting -> Off-gas fills enclosed room |
| Phase 2: Gas-Air Mixing -> Reaches Lower Flammable Limit |
| Phase 3: Ignition Source -> Relay, switch, or hot cell |
| Phase 4: Deflagration -> Overpressure wave (0.2 - 0.5 bar)|
| Phase 5: Structural Failure -> Walls blow out, roof lifts |
+-------------------------------------------------------------+
જો ઇગ્નીશન સ્ત્રોત સક્રિય થાય છે, જેમ કે ઓટોમેટિક ગેરેજ ડોર ઓપનર, રેફ્રિજરેટર કોમ્પ્રેસર રિલે અથવા લાઇટ સ્વીચ, તો વરાળના વાદળ હિંસક ડિફ્લેગ્રેશનમાં સળગે છે. મર્યાદિત ભૂમિતિમાં કમ્બશન ફ્લેમની ઝડપ ઝડપથી વધે છે, 0.2 અને 0.5 બાર (2.9 થી 7.3 પાઉન્ડ પ્રતિ ચોરસ ઇંચ) ની વચ્ચે નોંધપાત્ર અતિશય દબાણ પેદા કરે છે.
માત્ર 0.1 બાર (1.45 પાઉન્ડ પ્રતિ ચોરસ ઇંચ)નું સ્થિર અતિશય દબાણ રહેણાંક કાચની બારીઓ, બકલ ડ્રાયવૉલ પાર્ટીશનો અને ગેરેજના દરવાજાને તેમના પાટા પરથી તોડી પાડવા માટે પૂરતું છે. 0.3 બાર (ચોરસ ઇંચ દીઠ 4.35 પાઉન્ડ) કરતા વધારે દબાણ આપત્તિજનક માળખાકીય નિષ્ફળતા, દિવાલની પ્લેટોમાંથી છતની ટ્રસ કાપવા અને બિન-મજબુત ચણતરની દિવાલો તૂટી પડવાનું કારણ બને છે. કેટલીક આંતરરાષ્ટ્રીય અગ્નિશામક ઘટનાઓમાં કટોકટીના કર્મચારીઓને ગેરેજના દરવાજા બહાર ફૂંકાતા બેટરી ઓફ-ગેસ ડિફ્લેગ્રેશનને કારણે ગંભીર ઇજાઓ નોંધવામાં આવી છે.
બેટરી રસાયણશાસ્ત્ર સલામતી અને થર્મલ રનઅવે પરિમાણો¶
રેસિડેન્શિયલ એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સ અલગ બેટરી રસાયણશાસ્ત્રનો ઉપયોગ કરે છે જે નોંધપાત્ર રીતે અલગ થર્મલ રનઅવે વર્તણૂક, ગેસ જનરેશન વોલ્યુમ્સ અને અગ્નિ પ્રસારના જોખમો દર્શાવે છે. નીચેનું કોષ્ટક સામાન્ય રહેણાંક સંગ્રહ રસાયણશાસ્ત્રની તુલના કરે છે.
| બેટરી રસાયણશાસ્ત્ર વર્ગીકરણ | કેમિકલ ફોર્મ્યુલા નોટેશન | નોમિનલ સેલ વોલ્ટેજ | થર્મલ રનઅવે શરૂઆત થ્રેશોલ્ડ | કુલ બંધ-ગેસ જનરેશન વોલ્યુમ | સ્વ-ઓક્સિડાઇઝિંગ ક્ષમતા | આગ પ્રચાર જોખમ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| લિથિયમ નિકલ મેંગેનીઝ કોબાલ્ટ (NMC) | LiNiMnCoO2 | 3.6V થી 3.7V | 150 C થી 180 C (302 F થી 356 F) | 800 થી 1,500 L/kWh (28 થી 53 cu ft/kWh) | ઉચ્ચ: કેથોડ મુક્ત ઓક્સિજન મુક્ત કરે છે | ઉચ્ચ: ઝડપી સેલ-ટુ-સેલ કેસ્કેડીંગ |
| લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ (LFP) | LiFePO4 | 3.2V થી 3.3V | 210 C થી 270 C (410 F થી 518 F) | 400 થી 800 L/kWh (14 થી 28 cu ft/kWh) | ખૂબ જ ઓછું: સહસંયોજક P-O બોન્ડ ઓક્સિજનના પ્રકાશનનો પ્રતિકાર કરે છે | મધ્યમ: ધીમી કેસ્કેડીંગ; હજુ પણ જ્વલનશીલ ગેસ બહાર કાઢે છે |
| લિથિયમ ટાઇટેનેટ (LTO) | Li4Ti5O12 એનોડ | 2.4 વી | > 280 C (> 536 F) | 200 થી 400 L/kWh (7 થી 14 cu ft/kWh) | ખૂબ ઓછી: ઉચ્ચ માળખાકીય સ્થિરતા | ખૂબ જ ઓછું: ભાગેડુ માટે અત્યંત પ્રતિરોધક |
| સોડિયમ-આયન (SIB) | ના-આયન કેથોડ | 3.0V થી 3.1V | 220 C થી 260 C (428 F થી 500 F) | 300 થી 600 L/kWh (11 થી 21 cu ft/kWh) | નીચું: બિન-જ્વલનશીલ ઘન કેથોડ માળખાં | નીચું: ધીમી ગતિશાસ્ત્ર; ઓછી ઉર્જા ઘનતા |
| લીડ-એસિડ (VRLA/AGM) | PbO2/Pb/H2SO4 | 2.0V | નોન-રનઅવે (બોઇલ-ઓફ) | 50 થી 150 L/kWh (1.8 થી 5.3 cu ft/kWh) | શૂન્ય: જલીય ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ગરમીને શોષી લે છે | નિમ્ન: માત્ર ઓવરચાર્જ પર જ H2 રિલીઝ કરે છે |
લિથિયમ નિકલ મેંગેનીઝ કોબાલ્ટ (NMC) અસાધારણ વોલ્યુમેટ્રિક ઉર્જા ઘનતા પ્રદાન કરે છે, જેનાથી કોમ્પેક્ટ રહેણાંક દિવાલ-માઉન્ટેડ બેટરીઓમાં તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. જો કે, NMC પાસે સૌથી નીચું થર્મલ રનઅવે શરૂઆતનું તાપમાન (150 થી 180 ડિગ્રી સેલ્સિયસ) છે અને તે સૌથી વધુ ઝેરી ગેસ છોડે છે. નિર્ણાયક રીતે, તેની કેથોડ રચના થર્મલ પતન હેઠળ ઓક્સિજનને મુક્ત કરે છે, સ્વ-ટકાઉ દહન બનાવે છે.
લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ (LFP) સલામતી-કેન્દ્રિત સ્થાપનો માટે પસંદગીની રહેણાંક રસાયણશાસ્ત્ર તરીકે ઉભરી આવ્યું છે. ઓલિવાઇન ક્રિસ્ટલ સ્ટ્રક્ચરમાં મજબૂત સહસંયોજક ફોસ્ફરસ-ઓક્સિજન બોન્ડને વિઘટન કરવા માટે (210 થી 270 ડિગ્રી સેલ્સિયસ) નોંધપાત્ર રીતે ઊંચી થર્મલ ઊર્જાની જરૂર પડે છે અને તે ઓક્સિજન સરળતાથી છોડતું નથી. જ્યારે LFP બેટરીઓ નોંધપાત્ર રીતે વધુ સ્થિર હોય છે અને સ્વ-ઇગ્નીશનનો પ્રતિકાર કરે છે, ત્યારે ઘરમાલિકોએ એ ઓળખવું જ જોઇએ કે LFP કોષો હજુ પણ બાહ્ય ગરમી અથવા ડેડ-શોર્ટ નિષ્ફળતા દરમિયાન ઝેરી, જ્વલનશીલ હાઇડ્રોજન અને કાર્બન મોનોક્સાઇડના ભારે જથ્થાને બહાર કાઢે છે.
બંધ-ગેસ રાસાયણિક ઝેરી અને વિસ્ફોટક મર્યાદા મેટ્રિક્સ¶
બેટરી થર્મલ રનઅવે દરમિયાન ઉત્સર્જિત કમ્બશન પ્રોડક્ટ્સ અને વોલેટાઇલ ઓફ-ગેસ વરાળ અત્યંત શારીરિક અને વિસ્ફોટના જોખમો રજૂ કરે છે. નીચેનું કોષ્ટક મુખ્ય રાસાયણિક પ્રજાતિઓ, ઝેરીતાના થ્રેશોલ્ડ અને વિસ્ફોટક મર્યાદા દર્શાવે છે.
| રાસાયણિક સંયોજન | રાસાયણિક પ્રતીક | નીચલી જ્વલનશીલ મર્યાદા (LFL) | અપર ફ્લેમેબલ લિમિટ (UFL) | જીવન અથવા આરોગ્ય માટે તાત્કાલિક જોખમી (IDLH) | માનવ શરીર પર શારીરિક અસર | રક્ષણાત્મક ક્રિયા |
|---|---|---|---|---|---|---|
| હાઇડ્રોજન ગેસ | H2 | વોલ્યુમ દ્વારા 4.0% | વોલ્યુમ દ્વારા 75.0% | N/A (અસ્ફીક્સિએન્ટ) | ઓક્સિજનને વિસ્થાપિત કરે છે; ભારે ફ્લેશ આગ અને વિસ્ફોટની ધમકી | અપવાઇન્ડને ખાલી કરો; તમામ વિદ્યુત સ્વિચિંગ ટાળો |
| કાર્બન મોનોક્સાઇડ | CO | વોલ્યુમ દ્વારા 12.5% | વોલ્યુમ દ્વારા 74.0% | 1,200 પીપીએમ | કાર્બોક્સિહેમોગ્લોબિન બનાવતા હિમોગ્લોબિનને બાંધે છે; જીવલેણ | સ્વયં સમાવિષ્ટ શ્વાસ ઉપકરણ (SCBA) જરૂરી છે |
| હાઇડ્રોજન ફલોરાઇડ | એચએફ | બિન-જ્વલનશીલ | બિન-જ્વલનશીલ | 30 પીપીએમ | ફેફસાના પેશીઓનો નાશ કરે છે; પ્રણાલીગત કેલ્શિયમ બાંધે છે; હૃદયસ્તંભતા | સંપૂર્ણ એન્કેપ્સ્યુલેટેડ હેઝમેટ PPE; કેલ્શિયમ ગ્લુકોનેટ |
| મિથેન | CH4 | વોલ્યુમ દ્વારા 5.0% | વોલ્યુમ દ્વારા 15.0% | N/A (અસ્ફીક્સિએન્ટ) | સરળ ગૂંગળામણ કરનાર; બળતણ વાદળનો જ્વલનશીલ ઘટક | ઇગ્નીશન સ્ત્રોતો દૂર કરો; આગ પછી હવાની અવરજવર કરો |
| ઇથિલિન | C2H4 | વોલ્યુમ દ્વારા 2.7% | વોલ્યુમ દ્વારા 36.0% | N/A (અસ્ફીક્સિએન્ટ) | અત્યંત જ્વલનશીલ હાઇડ્રોકાર્બન; આગળની જ્યોતને વેગ આપે છે | માળખું સંપૂર્ણ ખાલી કરાવવું |
| હાઇડ્રોજન સાયનાઇડ | HCN | વોલ્યુમ દ્વારા 5.6% | વોલ્યુમ દ્વારા 40.0% | 50 પીપીએમ | સેલ્યુલર શ્વસન અવરોધક; ATP ઉત્પાદન અટકાવે છે | ઝડપી તબીબી મારણ વહીવટ |
હાઇડ્રોજન ફલોરાઇડ (HF) બેટરીની ઘટનાઓ દરમિયાન સૌથી કપટી તબીબી ખતરો રજૂ કરે છે. કાર્બન કણો ધરાવતા લાક્ષણિક ધુમાડાથી વિપરીત, HF ગેસ અદ્રશ્ય છે અને પ્રમાણભૂત માળખાકીય અગ્નિશામક ટર્નઆઉટ ગિયરમાં પ્રવેશ કરી શકે છે. પરસેવાની ત્વચા પરનો ભેજ HF ગેસ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ બનાવે છે, જે ઊંડા ચેતા અંત અને હાડકાના કેલ્શિયમ પર હુમલો કરતા પહેલા ત્વચાના સ્તરોમાંથી પીડારહિત રીતે પસાર થાય છે.
રેસિડેન્શિયલ બેટરી થર્મલ રનઅવે દરમિયાન કાર્બન મોનોક્સાઇડનું સ્તર બંધ જગ્યાઓમાં 10,000 ભાગો પ્રતિ મિલિયન કરતાં વધુ સાંદ્રતા સુધી પહોંચે છે. 10,000 પીપીએમ CO ધરાવતો હવાનો એક શ્વાસ બે થી ત્રણ શ્વાસની અંદર તીવ્ર બેભાનતા પેદા કરે છે, સ્વ-નિકાલ અટકાવે છે.
સ્ટેપ-બાય-સ્ટેપ રેસિડેન્શિયલ ઈમરજન્સી રિસ્પોન્સ પ્રોટોકોલ¶
જ્યારે ઘરની બેટરી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ થર્મલ ડિસ્ટ્રેસના ચિહ્નો દર્શાવે છે, ત્યારે ઘરમાલિકોએ ઝડપી, પ્રાથમિકતા મુજબની કટોકટી પ્રતિસાદનો અમલ કરવો જોઈએ. નીચેના વ્યૂહાત્મક તબક્કાઓ તાત્કાલિક જીવન સલામતી અને વ્યાવસાયિક હેન્ડ-ઓફને પ્રાથમિકતા આપે છે.
તબક્કો 1: પ્રારંભિક ચેતવણી ઓળખ અને તાત્કાલિક એલાર્મ¶
થર્મલ ભાગેડુને તેના પ્રારંભિક તબક્કામાં શોધવાથી જીવન બચી જાય છે. સંવેદનાત્મક ચેતવણી સૂચકાંકો પર ખૂબ ધ્યાન આપો: - એકોસ્ટિક સંકેતો: હાઈ-પીચ વ્હિસલિંગ અવાજ, ઝડપી ક્લિકિંગ અથવા ઉચ્ચ દબાણવાળા ન્યુમેટિક લીક જેવો તીક્ષ્ણ હિસિંગ અવાજ સેલ બર્સ્ટ ડિસ્ક ભંગાણ સૂચવે છે. - સંવેદનાત્મક સંકેતો: મીઠી, એસીટોન જેવી રાસાયણિક ગંધ (બાષ્પીભવન થતા કાર્બનિક કાર્બોનેટ) અથવા તીક્ષ્ણ, તીક્ષ્ણ માછલીની ગંધ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ભંગાણ સૂચવે છે. - વિઝ્યુઅલ સંકેતો: બેટરી કેબિનેટ સીમમાંથી ગાઢ સફેદ અથવા આછો રાખોડી વરાળ નીકળે છે, જે ઝડપથી છત તરફ વિસ્તરે છે.
ક્યારેય બેટરી કેબિનેટની નજીકથી તપાસ કરશો નહીં. ઘરના તમામ સભ્યોને તરત જ શ્રાવ્ય સ્થળાંતરની ચેતવણી આપો. અંગત સામાન શોધવામાં અથવા સાધનસામગ્રીનો ફોટોગ્રાફ લેવાનો પ્રયાસ કરવામાં સમય ન બગાડો.
તબક્કો 2: ઝડપી સ્થળાંતર અને મકાન અલગતા¶
પરિવારના તમામ સભ્યો અને પાલતુ પ્રાણીઓને નજીકના બાહ્ય દરવાજામાંથી સીધા બહાર લઈ જાવ. જો બેટરી જોડાયેલ ગેરેજમાં ઇન્સ્ટોલ કરેલી હોય, તો અંદર જોવા માટે ઘર અને ગેરેજ વચ્ચેનો દરવાજો ક્યારેય ખોલશો નહીં.
જેમ જેમ તમે બહાર નીકળો તેમ, તમારી પાછળના દરેક આંતરિક દરવાજાને બંધ કરો. આંતરિક દરવાજા બંધ કરવાથી ભૌતિક કમ્પાર્ટમેન્ટ અવરોધો સર્જાય છે જે ઝેરી ગેસ અને ધુમાડાને વસવાટ કરો છો વિસ્તારોમાં સ્થળાંતર અટકાવે છે, ખાલી કરાવવાના કોરિડોરને સાચવે છે.
એકવાર બહાર ગયા પછી, ઘરથી ઓછામાં ઓછા 30 મીટર (100 ફૂટ) દૂર જાઓ. ચકાસો કે તમારું ઇવેક્યુએશન એસેમ્બલી પોઇન્ટ સ્ટ્રક્ચરથી ઉપર તરફ અને ચઢાવ પર સ્થિત છે. ઓફ-ગેસ પ્લુમ્સમાં ગાઢ એરોસોલાઇઝ્ડ ટીપું હોય છે જે નીચા ભૂપ્રદેશમાં ડૂબી જાય છે અથવા સીધા ડાઉનવાઇન્ડ ફૂંકાય છે.
તબક્કો 3: કટોકટી સેવાઓ સૂચના અને ઉપયોગિતા અલગતા¶
સલામત આઉટડોર અંતરથી તાત્કાલિક કટોકટીની સેવાઓને કૉલ કરો. 911 ડિસ્પેચરને ચોક્કસ, તકનીકી ઓપરેશનલ રિપોર્ટ પ્રદાન કરો: - જણાવો કે તમારી પાસે રહેણાંક લિથિયમ-આયન બેટરી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ છે જે થર્મલ રનઅવેમાંથી પસાર થઈ રહી છે. - બેટરી રસાયણશાસ્ત્ર (NMC અથવા LFP), ઉત્પાદક, અને સિસ્ટમ ક્ષમતા કિલોવોટ-કલાકોમાં સ્પષ્ટ કરો. - ખાતરી કરો કે શું બેટરી સક્રિય રીતે જ્વલનશીલ છે અથવા સફેદ વરાળના વાદળો બહાર કાઢી રહી છે. - બંધારણની અંદર કોઈ રહે છે કે કેમ તે જણાવો.
જો તમારા ઘરમાં બાહ્ય ઇમરજન્સી રેપિડ શટડાઉન સ્વીચ અથવા સોલર/બેટરી ડીસી ડિસ્કનેક્ટ બહારની બહારની દિવાલ પર બેટરી રૂમથી સુરક્ષિત રીતે દૂર હોય, તો સ્વીચને બંધ સ્થિતિમાં ફેરવો. આ રૂફટોપ સોલાર એરે અને મુખ્ય ઘરગથ્થુ વિદ્યુત પેનલમાંથી બેટરીને અલગ પાડે છે. જો કે, જો ડિસ્કનેક્ટ સ્વીચ ગેરેજ, ભોંયરામાં અથવા વરાળના પ્લુમમાં ડાઉનવાઇન્ડની અંદર સ્થિત હોય, તો તેના સુધી પહોંચવાનો પ્રયાસ કરશો નહીં.
તબક્કો 4: ડાઉનવાઇન્ડ સૂચના અને પ્રતિસાદ આપનારનું સ્વાગત¶
તમારી પ્રોપર્ટીની સીધી નીચે આવેલા નજીકના પડોશી ઘરોમાં ચાલો. બધા બાહ્ય દરવાજા, બારીઓ અને HVAC તાજી હવાના સેવનને બંધ કરીને પડોશીઓને સ્થળાંતર કરવા અથવા આશ્રય આપવા સૂચના આપો.
આગમનના ઉપકરણને મળવા માટે ડ્રાઇવવેના પ્રવેશદ્વાર પર તમારી જાતને રોકો. જ્યારે ઘટના કમાન્ડર આવે છે, તરત જ પ્રદાન કરો: - રહેઠાણની અંદર બેટરીનું ચોક્કસ ભૌતિક સ્થાન. - ઇલેક્ટ્રિકલ ડિસ્કનેક્ટ અને સોલર પેનલ્સની સ્થિતિ. - ગેરેજમાં અન્ય કોઈપણ સંકુચિત વાયુઓ અથવા રસાયણોની હાજરી વિશેની માહિતી (જેમ કે પ્રોપેન ટાંકી અથવા ગેસોલિન કેન).
ફાયર સર્વિસ સપ્રેસન યુક્તિઓ અને પાણી એપ્લિકેશન ભૌતિકશાસ્ત્ર¶
રેસિડેન્શિયલ બેટરી એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ આગને દબાવવા માટે વિશિષ્ટ અગ્નિશામક યુક્તિઓની જરૂર છે જે પ્રમાણભૂત માળખાકીય અગ્નિશામકથી મૂળભૂત રીતે અલગ છે. મકાનમાલિકોએ સમજવું આવશ્યક છે કે આગના આગમનના કર્મચારીઓએ જોખમનું સંચાલન કરવા માટે શું કરવું જોઈએ.
ક્લાસ એબીસી ડ્રાય કેમિકલ, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને ક્લીન એજન્ટો સહિત માનક અગ્નિશામક સાધનો લિથિયમ-આયન બેટરીની આગને ઓલવી શકતા નથી. જ્યારે આ એજન્ટો બાહ્ય પ્લાસ્ટિકની જ્વાળાઓને નીચે પછાડી શકે છે, તેઓ હર્મેટિકલી સીલ કરેલ બેટરી કોષોની અંદર થતા આંતરિક સ્વ-ટકાઉ રાસાયણિક વિઘટનને અટકાવી શકતા નથી.
Suppression Approach Physical Mechanism Effectiveness Rating
---------------------------------------------------------------------------------
ABC Dry Chemical Powder Interrupts external flame chemistry Ineffective: Fails to cool internal cells
Carbon Dioxide (CO2) Displaces oxygen around cabinet Ineffective: Battery contains internal oxidizer
Class D Metal Powder Designed for combustible metals Ineffective: Lithium-ion is not lithium metal
Low-Volume Garden Hose Forms hydrogen, spreads HF runoff Dangerous: Insufficient thermal cooling
High-Volume Copious Water Massive heat absorption and cooling Optimal: Only method to arrest propagation
લિથિયમ બેટરી થર્મલ રનઅવે માટે એકમાત્ર અસરકારક દમન પદ્ધતિ પાણીના પુષ્કળ પ્રમાણમાં સતત ઉપયોગ છે. પાણીમાં અસાધારણ વિશિષ્ટ ઉષ્મા ક્ષમતા (4,184 જ્યુલ્સ પ્રતિ કિલોગ્રામ-ડિગ્રી સેલ્સિયસ) અને બાષ્પીભવનની જબરદસ્ત ગુપ્ત ગરમી (કિલોગ્રામ દીઠ 2.26 મેગાજ્યુલ્સ) છે. જ્યારે ઉચ્ચ જથ્થામાં લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે પાણી વિઘટન કરતા કોષો તેને ઉત્પન્ન કરી શકે છે તેના કરતા ઝડપથી થર્મલ ઊર્જાને શોષી લે છે, પડોશી કોષોને તેમના થર્મલ રનઅવે થ્રેશોલ્ડથી નીચે ઠંડુ કરે છે.
ફાયર વિભાગો નેશનલ ફાયર પ્રોટેક્શન એસોસિએશન (NFPA)ના માર્ગદર્શનને અનુસરે છે, વાઈડ-એંગલ ફોગ નોઝલનો ઉપયોગ કરીને સીધા બેટરીના ઘેરામાં 500 થી 1,000 લિટર પ્રતિ મિનિટ (130 થી 260 ગેલન પ્રતિ મિનિટ) પાણીના પ્રવાહને લાગુ કરે છે. આ કૂલિંગ ઓપરેશન માટે વારંવાર 10,000 થી 30,000 લિટર (2,600 થી 7,900 ગેલન) પાણીની જરૂર પડે છે જે ત્રણથી આઠ સતત કલાકો સુધી પહોંચાડવામાં આવે છે.
આગમન કરનારા ફાયર ક્રૂ તાત્કાલિક ગેરેજમાં ન પ્રવેશવાનું પસંદ કરી શકે છે જો ભારે ગેસના સંચયથી નિકટવર્તી ડિફ્લેગ્રેશન સંકટ સર્જાય છે. અગ્નિશામકો રક્ષણાત્મક બાહ્ય પરિમિતિ સ્થાપિત કરશે, છતની જગ્યાઓને હવાની અવરજવર કરશે અથવા સલામત સ્ટેન્ડ-ઓફ અંતરથી બેટરી એન્ક્લોઝરને ઠંડુ કરવા માટે માનવરહિત ગ્રાઉન્ડ મોનિટરનો ઉપયોગ કરશે.
ટૂલ અને પર્સનલ સેફ્ટી ઇક્વિપમેન્ટ ઇન્વેન્ટરી¶
રેસિડેન્શિયલ બૅટરીની ઘટનાની પરિમિતિનું સંચાલન કરવા અને પ્રથમ પ્રતિસાદ આપનારાઓને સમર્થન આપવા માટે વિશિષ્ટ દેખરેખ અને સલામતી ગિયરની જરૂર છે. નીચેનું કોષ્ટક કટોકટી વ્યવસ્થાપન અને પર્યાવરણીય દેખરેખ દરમિયાન ઉપયોગમાં લેવાતા સાધનોની રૂપરેખા આપે છે.
| સાધન સામગ્રી | ટેકનિકલ સ્પષ્ટીકરણ | બેટરી ઇવેન્ટમાં ઓપરેશનલ હેતુ | સલામતી અનુપાલન ધોરણ |
|---|---|---|---|
| 4-ગેસ એન્વાયર્નમેન્ટલ મોનિટર | LEL, O2, CO, અને H2S માટે ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ સેન્સર | વિસ્ફોટક ગેસની સાંદ્રતા અને ઓક્સિજનની અવક્ષયને ચકાસે છે | ATEX અને UL 913 આંતરિક રીતે સલામત છે |
| સમર્પિત હાઇડ્રોજન ફ્લોરાઇડ સેન્સર | ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ટોક્સિક સેન્સર, 0.1 થી 10 પીપીએમ રેન્જ | પરિમિતિની સીમાઓ પર ઝેરી HF ગેસ પ્લુમ્સ શોધે છે | OSHA PEL અને NIOSH REL મોનિટરિંગ |
| ઝડપી શટડાઉન બાહ્ય સ્વિચ | હેવી-ડ્યુટી છરી-બ્લેડ ડિસ્કનેક્ટ, NEMA 4X રેટેડ | ઇલેક્ટ્રિકલી સોલર અને બેટરી સર્કિટ્સને બાહ્ય રીતે અલગ કરે છે | NEC 690.12 અને UL 1741 સુસંગત |
| થર્મલ ઇમેજિંગ કેમેરા (TIC) | 1,000 સી સુધી ઉચ્ચ-તાપમાન રેડિયોમેટ્રિક સેન્સર | થર્મલ પ્રચારને ટ્રૅક કરવા માટે બૅટરી એન્ક્લોઝરને સ્કેન કરે છે | NFPA 1801 પ્રમાણિત |
| કેલ્શિયમ ગ્લુકોનેટ 2.5% જેલ | ટોપિકલ ફાર્માસ્યુટિકલ મારણ જેલ | HF વરાળના સંપર્કમાં ત્વચા માટે તાત્કાલિક પ્રાથમિક સારવાર | FDA એ તબીબી પ્રતિરોધક મંજૂર કર્યું |
| ઉચ્ચ-લ્યુમેન ઇમર્જન્સી ફાનસ | રિચાર્જ કરવા યોગ્ય આંતરિક રીતે સલામત LED, 1,200 લ્યુમેન્સ | ગાઢ રાસાયણિક ધુમાડામાં ખાલી કરાવવાના માર્ગોને પ્રકાશિત કરે છે | વર્ગ I, વિભાગ 1 જોખમી સ્થાનો |
ઇન્ડસ્ટ્રી કોડ્સ અને ઇન્સ્ટોલેશન સલામતી ધોરણો¶
રેસિડેન્શિયલ બેટરી એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સ તાજેતરની તકનીકી પ્રગતિ અને ક્ષેત્ર નિષ્ફળતાના ડેટાના પ્રતિભાવમાં વિકસિત વ્યાપક અગ્નિ અને ઇલેક્ટ્રિકલ સલામતી ધોરણોને આધીન છે.
નેશનલ ફાયર પ્રોટેક્શન એસોસિએશન NFPA 855 પ્રકાશિત કરે છે, જે સ્ટેશનરી એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સના ઇન્સ્ટોલેશન માટેનું ધોરણ છે. NFPA 855 રહેણાંક સ્થાપનો પર કડક મર્યાદા સ્થાપિત કરે છે: - વ્યક્તિગત રહેણાંક બેટરી એકમો મહત્તમ 20 કિલોવોટ-કલાકની ક્ષમતાથી વધુ ન હોવા જોઈએ. - જોડાયેલ ગેરેજ અથવા રહેણાંક મકાનની અંદર કુલ એકીકૃત સિસ્ટમ ક્ષમતા 40 કિલોવોટ-કલાક (અથવા યોગ્ય વિભાજન સાથે ડિટેચ્ડ સ્ટ્રક્ચર્સમાં 80 કિલોવોટ-કલાક સુધી)થી વધુ ન હોવી જોઈએ. - બૅટરી બિડાણોએ અન્ય બૅટરી એકમો, દરવાજા અને ઑપરેબલ વિન્ડોથી ઓછામાં ઓછું 1.0 મીટર (3 ફૂટ)નું ભૌતિક વિભાજન જાળવવું આવશ્યક છે.
અંડરરાઇટર્સ લેબોરેટરીઝ UL 9540 (એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સ અને ઇક્વિપમેન્ટ માટે માનક) હેઠળ બેટરી સિસ્ટમ્સને પ્રમાણિત કરે છે અને UL 9540A હેઠળ થર્મલ રનઅવે ફાયર પ્રચારનું પરીક્ષણ કરે છે. UL 9540A ટેસ્ટ પ્રોટોકોલ સેલ-સ્તર, મોડ્યુલ-સ્તર અને એકમ-સ્તરની આગની વર્તણૂકનું મૂલ્યાંકન કરે છે, ગેસની બહારની રચના, બર્નિંગ વેગ અને વિસ્ફોટક મર્યાદાને માપે છે.
ઈન્ટરનેશનલ રેસિડેન્શિયલ કોડ (IRC) સેક્શન R328 હેઠળ બેટરીના ધોરણોને સમાવિષ્ટ કરે છે. IRC આદેશ આપે છે કે ગેરેજમાં સ્થાપિત બેટરી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સને રેટેડ કોંક્રીટ બોલાર્ડ્સ દ્વારા વાહનની અસરથી સુરક્ષિત રાખવી આવશ્યક છે, અને ગેરેજ એકબીજા સાથે જોડાયેલા હીટ એલાર્મ અથવા સ્મોક એલાર્મ્સથી સજ્જ હોવા જોઈએ જે વસવાટ કરો છો વિસ્તારો સાથે વાતચીત કરે છે. નેશનલ ઇલેક્ટ્રિકલ કોડ (NEC/NFPA 70) માં, કલમ 706 સ્ટોરેજ બેટરીને નિયંત્રિત કરે છે, બાહ્ય કટોકટી ડિસ્કનેક્ટ સ્વીચોને ફરજિયાત કરે છે.
ઘટના પછીના સંસર્ગનિષેધ અને અટવાયેલા ઊર્જા જોખમો¶
જ્યારે સક્રિય જ્વાળાઓ ઓલવાઈ જાય ત્યારે રહેણાંકની બેટરીની ઘટનાનો ભૌતિક ભય સમાપ્ત થતો નથી. ક્ષતિગ્રસ્ત લિથિયમ-આયન બેટરીઓ ફસાયેલી ઊર્જા અને વિલંબિત પુનઃપ્રાપ્તિ પર કેન્દ્રિત આગ પછીના ગંભીર જોખમો રજૂ કરે છે.
સ્ટ્રેન્ડેડ એનર્જી એ વિદ્યુત સંભવિતતાનો સંદર્ભ આપે છે જે ક્ષતિગ્રસ્ત કોષોની અંદર ફસાયેલી રહે છે જે આગ દરમિયાન સંપૂર્ણપણે વિસર્જિત ન હતી. બેટરી કેસીંગ સળગી ગયા પછી પણ, મોડ્યુલની અંદરના અસંબંધિત કોષો ઉચ્ચ વિદ્યુત ચાર્જ જાળવી શકે છે. યાંત્રિક નુકસાન, પાણીનો પ્રવેશ, અને આંતરિક ઇન્સ્યુલેશન સાથે ચેડા થવાથી આંતરિક શોર્ટ સર્કિટના કલાકો અથવા પ્રારંભિક દમન પછીના દિવસો પણ વિલંબિત થઈ શકે છે.
લિથિયમ બેટરી પેક પ્રારંભિક ઓલવવાના 12 થી 72 કલાક પછી સ્વયંભૂ ફરી સળગી શકે છે, જેમાં સખત પોસ્ટ ફાયર સેફ્ટી પ્રોટોકોલ જરૂરી છે: - ફાયર વિભાગો ઓછામાં ઓછા 24 કલાક માટે 15-મીટર (50-ફૂટ) ક્વોરેન્ટાઇન પરિમિતિનું નિરીક્ષણ કરે છે; - વિલંબિત એક્ઝોથર્મિક પ્રતિક્રિયાઓને ઓળખવા માટે ટેકનિશિયન થર્મલ કેમેરા વડે બિડાણો સ્કેન કરે છે; - લાઇસન્સ પ્રાપ્ત હેઝમેટ કોન્ટ્રાક્ટરો વર્મીક્યુલાઇટ અથવા પાણીથી ભરેલા સ્ટીલના ડબ્બામાં ડૂબેલા ક્ષતિગ્રસ્ત મોડ્યુલોનું પરિવહન કરે છે; અને - સર્ટિફાઇડ રિમેડિએશન ક્રૂ પુનઃનિર્માણ શરૂ થાય તે પહેલાં ઝેરી ભારે ધાતુઓ અને ફ્લોરાઇડ સૂટને શુદ્ધ કરે છે.
વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો¶
જો તે ધૂમ્રપાન કરવાનું શરૂ કરે તો શું હું મારા ઘરની બેટરી બેકઅપ પર મારી ગાર્ડન હોસને સ્પ્રે કરી શકું?¶
તમારે ક્યારેય પણ ધૂમ્રપાન કરતી હોય અથવા ગેસ બંધ કરતી હોય તેવી રેસિડેન્શિયલ બેટરી બેકઅપ સિસ્ટમ પર સ્ટાન્ડર્ડ ગાર્ડન નળીનો છંટકાવ કરવો જોઈએ નહીં. ગાર્ડન નળીઓ ઓછા-વોલ્યુમ પાણીના પ્રવાહો પહોંચાડે છે જે સીલબંધ બેટરી કોષોની અંદર પેદા થતી જંગી થર્મલ ઊર્જાને શોષી શકતી નથી. ગરમ લિથિયમ-આયન બેટરીમાં મર્યાદિત પાણીનો ઉપયોગ કરવાથી તમારી મિલકતમાં કાટ લાગતા હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડના અવશેષોને ધોતી વખતે પાણી રાસાયણિક રીતે જ્વલનશીલ હાઇડ્રોજન ગેસમાં વિભાજીત થાય છે. સેંકડો ગેલન પ્રતિ મિનિટ વિતરિત કરતી હાઇ-વોલ્યુમ ફાયર ડિપાર્ટમેન્ટ હોઝ લાઇન એકમાત્ર સલામત પાણી એપ્લિકેશન પદ્ધતિનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.
લિથિયમ બૅટરી આગ પકડે તે પહેલાં તેની ગંધ કેવી હોય છે?¶
લિથિયમ બૅટરી ઑફ-ગેસ સામાન્ય રીતે ડાયમિથાઈલ કાર્બોનેટ અને એથિલ મિથાઈલ કાર્બોનેટ જેવા અસ્થિર કાર્બનિક કાર્બોનેટ દ્રાવકોના ઝડપી બાષ્પીભવનને કારણે એક અલગ મીઠી, ફ્રુટી અથવા એસીટોન જેવી રાસાયણિક ગંધ ઉત્પન્ન કરે છે. આ મીઠી ગંધ વારંવાર તીવ્ર, તીક્ષ્ણ રાસાયણિક તીક્ષ્ણતા સાથે આવે છે જે અનુનાસિક માર્ગો અને ગળાને ડંખે છે, જે બાષ્પયુક્ત ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ક્ષારને કારણે થાય છે. જો તમને તમારા ગેરેજ અથવા ભોંયરામાં હિસિંગના અવાજો સાથે અસ્પષ્ટ મીઠી, દ્રાવક જેવી રાસાયણિક ગંધ દેખાય, તો તરત જ ખાલી કરો.
શું NMC ની સરખામણીમાં લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ (LFP) બેટરી સંપૂર્ણપણે ફાયરપ્રૂફ છે?¶
લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ (LFP) બેટરીઓ અગ્નિરોધક નથી, જો કે તે લિથિયમ નિકલ મેંગેનીઝ કોબાલ્ટ (NMC) બેટરી કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધુ રાસાયણિક રીતે સ્થિર છે. LFP કોષોમાં થર્મલ રનઅવે થ્રેશોલ્ડ (210 થી 270 ડિગ્રી સેલ્સિયસ) વધુ હોય છે અને થર્મલ બ્રેકડાઉન દરમિયાન તે ઓક્સિજન છોડતા નથી, એટલે કે તેઓ સ્વ-ઓક્સિડાઇઝિંગ આગ ઉત્પન્ન કરતા નથી. જો કે, ગંભીર શારીરિક નુકસાન, લાંબા સમય સુધી ઓવરચાર્જિંગ અથવા બાહ્ય માળખાકીય આગના સંપર્કમાં આવવાથી LFP કોષો જ્વલનશીલ હાઇડ્રોજન અને ઝેરી વાયુઓના મોટા જથ્થાને બહાર કાઢશે જે હજુ પણ સળગી શકે છે અથવા વિસ્ફોટ કરી શકે છે.
જો મારા ઘરની બેટરી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ ધ્રુસકે ધ્રુસકે અવાજ કરતી હોય તો મારે કેટલા દૂર ઊભા રહેવું જોઈએ?¶
જો તમારા ઘરની બૅટરી ધૂંધવાતી હોય અથવા વરાળ બહાર નીકળી રહી હોય તો તમારે સ્ટ્રક્ચરથી ઓછામાં ઓછા 30 મીટર (100 ફૂટ) દૂર અપવિન્ડ અને ચઢાવના સ્થળે તરત જ જવું જોઈએ. હિસિંગ સૂચવે છે કે સેલ બર્સ્ટ ડિસ્ક ફાટી ગઈ છે અને હાઇ-પ્રેશર ઑફ-ગેસ સક્રિયપણે બહાર નીકળી રહ્યું છે. ઓફ-ગેસ મિશ્રણમાં જ્વલનશીલ હાઇડ્રોજન અને મિથેન હોય છે જે હાઇડ્રોજન ફ્લોરાઇડ ગેસની ઘાતક સાંદ્રતા સાથે બંધ જગ્યામાં હિંસક રીતે વિસ્ફોટ કરી શકે છે જે શ્વાસમાં લેવા પર ફેફસામાં ઘાતક ઇજા અને કાર્ડિયાક અરેસ્ટનું કારણ બની શકે છે.
પ્રથમ સહાય પ્રમાણપત્ર¶
ઝેરી રાસાયણિક ગેસ લીક, ગંભીર વિદ્યુત થર્મલ બર્ન, અને કટોકટીના ઘર ખાલી કરાવવા માટે પ્રેક્ટિકલ કટોકટી તાલીમની જરૂર છે. અમે અમેરિકન રેડ ક્રોસ, સેન્ટ જોન એમ્બ્યુલન્સ, કેનેડિયન રેડ ક્રોસ અથવા સ્થાનિક મ્યુનિસિપલ કટોકટી સેવાઓ જેવી માન્ય સંસ્થાઓ દ્વારા ઓફર કરવામાં આવતા પ્રમાણિત પ્રાથમિક સારવાર, CPR અને જોખમી સામગ્રી જાગૃતિ અભ્યાસક્રમમાં નોંધણી કરાવવાની અમે ભારપૂર્વક ભલામણ કરીએ છીએ. હેન્ડ-ઓન તાલીમમાં તીવ્ર શ્વાસોચ્છવાસના આઘાત, રાસાયણિક બર્ન મેનેજમેન્ટ, પ્રણાલીગત ઝેરની ઓળખ, અને સંકલિત કુટુંબ ખાલી કરાવવાના પ્રતિભાવને આવરી લેવામાં આવે છે. જ્યારે અનપેક્ષિત તકનીકી કટોકટી આવે ત્યારે પ્રમાણિત કૌશલ્યો જીવન બચાવવાનો આત્મવિશ્વાસ પ્રદાન કરે છે.
સૂત્રોએ તપાસ કરી¶
- નેશનલ ફાયર પ્રોટેક્શન એસોસિએશન (NFPA) 855: સ્થિર ઉર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીના સ્થાપન માટે માનક
- અન્ડરરાઇટર્સ લેબોરેટરીઝ (UL): ધોરણ 9540, એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સ અને ઇક્વિપમેન્ટ
- અન્ડરરાઇટર્સ લેબોરેટરીઝ (UL): ટેસ્ટ મેથડ 9540A, બેટરી એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમમાં થર્મલ રનઅવે ફાયર પ્રચાર
- ઇન્ટરનેશનલ કોડ કાઉન્સિલ (ICC): ઇન્ટરનેશનલ રેસિડેન્શિયલ કોડ (IRC) સેક્શન R328, એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સ
- નેશનલ ફાયર પ્રોટેક્શન એસોસિએશન (NFPA) 70: નેશનલ ઇલેક્ટ્રિકલ કોડ (NEC) કલમ 706
- યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ ફાયર એડમિનિસ્ટ્રેશન (યુએસએફએ): એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સ માટે ફાયર સેફ્ટી વિચારણાઓ
- ઇન્ટરનેશનલ એસોસિયેશન ઓફ ફાયર ચીફ્સ (IAFC): પ્રથમ પ્રતિસાદકર્તાઓ માટે લિથિયમ-આયન બેટરી રિસ્પોન્સ પ્રોટોકોલ્સ