Орон сууцны байшингийн батерейны нөөцийн дулааны гүйлт: Хийгүй агааржуулалт ба гал¶
Emergency numbers differ by country. This page uses 911, the number for the United States and Canada. Many other countries use 112, 999, or another number. Find the number for your country.
Хавсаргасан гараж, подвал, гадна талын хананд суурилуулсан орон сууцны зайны эрчим хүч хадгалах систем (BESS) нь цахилгаан эрчим хүчийг нөөцөөр хангадаг боловч дулааны гүйлтийн үед хүчтэй цахилгаан химийн аюулыг бий болгодог. Орчин үеийн орон сууцны системүүд нь ихэвчлэн 10-30 киловатт цаг цахилгаан эрчим хүчийг хэдэн зуун лити-ион эсүүдэд хадгалдаг. Үйлдвэрлэлийн дотоод гэмтэл, дендритийн богино холболт, механик нөлөөлөл эсвэл инвертер цэнэглэгчийн хэт хүчдэл нь эсийн бүрэн бүтэн байдлыг алдагдуулах үед зайны багц дотор хяналтгүй өөрөө халах химийн урвал эхэлдэг.
Дулааны гүйлт гэдэг нь эсийн доторх температур минутанд хэдэн зуун градусаас дээш хурдтайгаар нэмэгддэг экзотермик химийн каскад юм. Температур нь химийн чухал босгыг давахад хатуу электролитийн интерфазын давхарга задарч, хүчтэй даралтын дор ууршдаг дэгдэмхий органик уусгагчийг ялгаруулдаг. Эвдэрсэн эсийн аюулгүйн тэсрэлт диск нь хагарч, устөрөгч, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл, метан, хортой устөрөгчийн хайлуур жонш агуулсан нягт, даралттай хийн ялгадасыг хаалттай өрөөнд оруулав.
Энэхүү хийн ялгадас байгаа нь химийн цочмог хордлого, гамшигт уурын үүлний задрал зэрэг яаралтай давхар аюул заналхийллийг бий болгодог. Хэрэв шатамхай хийн хольц нь агааржуулалтгүй гараж эсвэл подвалд хуримтлагдвал цахилгаан унтраалга эсвэл релеээс гарч буй аливаа оч нь үүлийг асааж, гаднах ханыг үлээх чадвартай дэлбэрэлт үүсгэдэг. Гал нэн даруй гарах үед гал нь бүхэл бүтэн багцаар эсээс эс рүү дамждаг хүчтэй, өөрөө исэлдүүлдэг бамбар болон шатдаг. Гэр бүлээ хамгаалахын тулд дуу чимээ, мэдрэхүйн дохионы дохиог шууд таних, салхины эсрэг нүүлгэн шилжүүлэх, хотын гал унтраах бодисоор бэлтгэгдсэн багийнхантай шуурхай харилцах шаардлагатай.
Шүүмжлэл: Юу хийж болохгүй
Өрхийн ABC хуурай химийн гал унтраагч, галын хөнжил, цэцэрлэгийн хоолойг ашиглан орон сууцны литийн батерейны галыг унтраах гэж хэзээ ч бүү оролдоорой. Химийн нунтаг нь ОБЕГ-ын битүүмжилсэн батерейны хаалтанд нэвтэрч чадахгүй, мөн дотоод химийн өөрөө халалтыг зогсоож чадахгүй. Бага хэмжээний ус хэрэглэх нь шатамхай устөрөгчийн хий үүсгэж, хангалттай хөргөлтгүйгээр идэмхий гидрофторын хүчлийн урсацыг тараадаг. Хэрэв та исгэрэх, химийн амтат үнэр үнэртэх, батерейнаас цагаан уур гарч байгааг харвал гараж эсвэл подвал руу орох дотоод хаалгыг хэзээ ч бүү нээ. Өндөр хүчдэлийн шууд гүйдлийн кабелийг салгахын тулд батерейнд ойртохоос зайлсхий, учир нь нуман гялбаа болон шаталт нь үхэлд хүргэх гэмтэл учруулдаг. Устөрөгчийн хайлуур жоншны үхлийн агууламжтай хийн ялгадасыг хэзээ ч бүү амьсгал.
Үүнийг одоо хий¶
- Бүх оршин суугчид болон гэрийн тэжээвэр амьтдыг гэрээс нэн даруй нүүлгэн шилжүүлж, барилга байгууламжаас дор хаяж 30 метр (100 фут) зайд салхины эсрэг болон өгсөх чиглэлд хөдөлнө.
- Орон нутгийн яаралтай тусламжийн дугаар руу залгаад (АНУ, Канадад 911, Европын Холбоо даяар 112, Их Британид 999) "Хортой хий ялгаруулах, тэсрэх эрсдэлтэй дулааны зайд байрлах орон сууцны лити-ион батерейг хадгалах систем" гэж хэлээрэй. яаралтай тусламжийн дугаар.
- Нүүлгэн шилжүүлэх явцад бүх дотоод болон гадна хаалгыг хааж, амьдрах орчинд хортой хийн шилжилт хөдөлгөөнийг хуваах хэрэгтэй.
- Гадна яаралтай унтраах унтраалга эсвэл нарны тогтмол гүйдлийн таслах унтраалгыг зөвхөн гадаа, салхины эсрэг аюулгүй, зайны зайнаас хол зайд суурилуулсан тохиолдолд хая.
- Устөрөгчийн фторын хорт утаанаас зайлсхийхийн тулд цонх, агааржуулалтын системийг хааж, нүүлгэн шилжүүлэх эсвэл байрандаа хоргодохыг салхины доор хөршүүддээ яаралтай анхааруул.
- Хотын гал түймэртэй тэмцэх ажилтнууд дулааны үйл ажиллагаа бүрэн зогссон, атмосферийн туршилт нь аюулгүй агаарыг батлах хүртэл ямар ч тохиолдолд барилга руу дахин орохоос сэргийлнэ.
- Хурдны замын периметр дээр ирж буй яаралтай тусламжийн ажилтнуудтай уулзаж, зай үйлдвэрлэгчийн нэр, хими, киловатт-цагт хадгалах багтаамжтай байна.
Дулааны гүйлтийн яаралтай тусламжийн схем¶
flowchart TD
A["Шүрших чимээ, химийн амтат үнэр эсвэл цагаан уур"] --> B["Орон сууцны зайны хийн унтраах үйл явдлыг тодорхойлох"]
B --> C["Салхины эсрэг бүх оршин суугчдыг нэн даруй нүүлгэн шилжүүл"]
C --> D["Хийн тархалтыг удаашруулахын тулд хаалгаа хаа"]
D --> E["Яаралтай тусламжийн дугаар руу залгаж, Lithium ESS-ийн галыг мэдээлнэ үү"]
E --> F{"Гадна талын хурдан унтрах унтраалга аюулгүйгээр нэвтрэх боломжтой юу?"}
F -->|"Тиймээ, Салхины эсрэг аюулгүй"| G["Аяллын гадна яаралтай салгах унтраалга"]
F -->|"Үгүй, Зайны ойролцоо эсвэл Салхины дагуу"| H["Тойрох унтраалга: Аюулгүй 30м зайг барина"]
G --> I["Салхины дагуух хөршүүддээ хорт хий ялгарахаас сэрэмжлүүлээрэй"]
H --> I
I --> J["Замын периметр дээр ирж буй галын багийнхантай уулз"]
J --> K["Батерейны хими, кВт.ц, багцын байршлыг зааж өгнө үү"]
K --> L["Галын багийнхан тасралтгүй ус хөргөх довтолгоог бий болгож байна"]
Цахилгаан хими ба дулааны гүйлтийн термодинамик¶
Орон сууцны батерейны онцгой байдлын ноцтой байдлыг ойлгохын тулд орчин үеийн эрчим хүч хадгалах системийн дотоод цахилгаан химийн шинж чанарыг судлах шаардлагатай. Орон сууцны эрчим хүчний хуримтлал нь лити-ион технологид тулгуурладаг бөгөөд гол төлөв литийн никель манганы кобальт исэл (NMC) эсвэл литийн төмрийн фосфат (LFP) химийн бодисуудыг ашигладаг. Эс бүр нь эерэг катод, сөрөг графит анод, ууссан литийн гексафторофосфат (LiPF6) давс агуулсан органик шингэн карбонатын электролит, зузаан нь 15-25 микрометрийн хэмжээтэй бичил сүвэрхэг полимер тусгаарлагч мембранаас бүрдэнэ.
Цэнэглэх ердийн мөчлөгийн үед литийн ионууд катодын болор торноос салж, шингэн электролитээр дамжин нүүж, анод дахь бал чулуун давхаргын хооронд ордог. Цэнэглэх үед урвуу процесс нь цахилгаан гүйдэл үүсгэдэг. Энэхүү химийн тэнцвэрт байдал нь эерэг ба сөрөг электродуудын хооронд шууд цахилгаан холбоо барихаас сэргийлдэг полимер тусгаарлагчийн физик бүрэн бүтэн байдлаас бүрэн хамаардаг.
Дулааны гүйдэл нь цахилгааны зохисгүй хэрэглээ (хэт цэнэглэх, хэт цэнэглэх эсвэл гадаад богино холболт), дулааны зохисгүй хэрэглээ (орчны хэт халалт эсвэл зэргэлдээх галд өртөх), механик хүчирхийлэл (дотоод үйлдвэрлэлийн дендрит, физик цооролт эсвэл бүтцийн шахалт) гэсэн гурван үндсэн механизмаар эхэлдэг.
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
1-р үе шат нь 80-аас 120 градусын температурт (Фаренгейтийн 176 ба 248 градус) эхэлдэг бөгөөд графит анод дээрх идэвхгүй электролитийн интерфазын (SEI) давхарга нь экзотермикаар задардаг. Энэхүү задрал нь нүцгэн чулуужсан бал чулууг органик карбонатын уусгагчдад илчилж, шатамхай хий үүсгэж, эсийн дотоод температурыг нэмэгдүүлдэг.
2-р үе шатанд Цельсийн 120-150 градус (Фаренгейтийн 248 ба 302 градус) хооронд анодын урвал хурдасч, эсийн дотоод даралтыг нэмэгдүүлнэ. 3-р шатанд Цельсийн 130-170 градус (Фаренгейтийн 266 ба 338 градус) температурт полимер тусгаарлагч хайлж, нурж, өргөн тархсан дотоод богино холболтыг үүсгэдэг.
Шилжилтийн металлын оксидын катодууд нь 4-р шатанд 150-230 градусын температурт (Фаренгейтийн 302 ба 446 градус) задарч, атомын хүчилтөрөгчийг электролит болгон ялгаруулдаг. NMC химийн бодисуудад хүчилтөрөгчийн дотоод ялгаралт нь дотоод исэлдүүлэгчийг бий болгож, агаар мандлын агааргүйгээр шаталтыг дэмждэг. Температур нь хэдхэн секундын дотор 800 градус Цельсийн (Фаренгейтийн 1472 градус) давж, эсийг 5-р шат руу хөтөлдөг: хүчтэй агааржуулалт, хөрш зэргэлдээх эсүүдэд дулааны тархалт.
Хийн ялгаралт, хорт чавганы найрлага дахь химийн¶
Орон сууцны батерейны дулааны гүйлтийн эхний минутуудад хүний амь насанд аюул заналхийлж буй хамгийн аюултай зүйл бол хортой, шатамхай хий хурдан ялгарах явдал юм. Ил дөл гарч ирэхээс өмнө дотоод даралт нь эсийн аюулгүйн нүхийг хагарч, өтгөн цагаан эсвэл саарал аэрозолийн уурыг суурилуулах зайд цутгадаг.
Энэхүү хийн ялгадас нь органик карбонатын уусгагч, полимер холбогч бодис, фтор агуулсан электролитийн давсны дулааны задралаас үүссэн химийн нарийн төвөгтэй хольц юм. Уусгагчийн матриц нь ихэвчлэн этилен карбонат (EC), диметил карбонат (DMC), этил метил карбонат (EMC) зэргээс бүрдэнэ. Хүчтэй пиролизийн үед эдгээр молекулууд нь бага молекул жинтэй шатамхай хий болж хуваагддаг.
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
Устөрөгчийн хий нь нийт ялгарах хийн эзлэхүүний 35 хүртэлх хувийг эзэлдэг. Устөрөгч нь агаарт 4-75 хувийн концентрацитай гал авалцдаг маш өргөн шатамхай мужтай. Энэ нь маш бага гал асаах эрчим хүч нь ердөө 0.017 миллижоуль бөгөөд энэ нь хувцас эсвэл механик релеээс үүссэн статик ялгадас нь шууд гал асаахыг өдөөж болно гэсэн үг юм.
Үүний зэрэгцээ литийн гексафторофосфат (LiPF6) электролитийн давсны дулааны задрал нь устөрөгчийн фтор (HF) хий үүсгэдэг. LiPF6 нь хүрээлэн буй орчны чийгийг илрүүлэх үед фосфорын пентафторид болон усгүй фторын устөрөгч болон гидролиз болдог. Устөрөгчийн хайлуур жонш нь идэмхий, нэвтэрдэг протоплазмын хор юм.
Нэг саяд 30 хуваас дээш концентрацитай (амь нас, эрүүл мэндэд шууд аюул учруулах босго) устөрөгчийн фтор нь амьсгалын замын хүчтэй химийн түлэгдэлт, уушигны хаван, нүдийг гэмтээх шалтгаан болдог. Шингээсэн системийн фторын ионууд нь хүний цусан дахь кальци, магнитай холбогдож уусдаггүй фторын кальцийн тунадас үүсгэдэг. Сийвэн дэх кальцийн ийм гэнэтийн дутагдал нь зүрхний хэм алдагдах, ховдолын фибрилляци, үхэлд хүргэх зүрхний цохилтыг өдөөдөг. Батерейг хэдхэн секундын турш хийгүй амьсгалах нь үхэлд хүргэдэг.
Буурах эрсдэл ба уурын үүлний дэлбэрэлт¶
Хаалттай өрөөн доторх орон сууцны зайнаас ялгарах хийн физик шинж чанар нь бүтцийн хувьд тэсрэх аюултай. Орон сууцны олон байгууламжид батерейны эрчим хүчийг хадгалах системийг гараж, хэрэглээний шүүгээ эсвэл бэлэн хонгилд суурилуулсан. Эдгээр хаалттай орчинд их хэмжээний механик яндангийн агааржуулалт байхгүй.
Батерей нь нэн даруй гал асаахгүйгээр дулааны урсгал руу ороход нэг киловатт/цаг хадгалах багтаамжид 500-1500 литр (18-53 шоо фут) шатамхай хий ялгаруулдаг. Стандарт 13.5 киловатт цаг хүчин чадалтай орон сууцны батерейны хувьд хийн ялгаруулалт нь хэдхэн минутын дотор 7000-аас 20000 литр (247-706 шоо фут) төвлөрсөн түлшний хий үүсгэдэг.
Энэхүү хийн эзэлхүүн нь өрөөг хурдан дүүргэж, хүрээлэн буй орчны хүчилтөрөгчтэй холилдож, асар их хэмжээний стехиометрийн түлш-агаарын үүлийг үүсгэдэг. Агаараас хөнгөн устөрөгчийн хэсэг нь тааз руу дээшилдэг бол шалны дагуу илүү хүнд органик карбонатын уур, нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн усан сан үүсдэг.
+-------------------------------------------------------------+
| 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 |
+-------------------------------------------------------------+
Автомат гаражийн хаалга онгойлгогч, хөргөгчийн компрессорын реле эсвэл гэрлийн унтраалга зэрэг гал асаах эх үүсвэр идэвхжсэн тохиолдолд уурын үүл нь хүчтэй шатаж гал авалцдаг. Хязгаарлагдмал геометрт шаталтын дөл хурдацтай нэмэгдэж, 0.2-0.5 бар (нэг квадрат инч тутамд 2.9-7.3 фунт) их хэмжээний даралтыг бий болгодог.
Ердөө 0.1 бар (нэг квадрат инч тутамд 1.45 фунт) статик даралт нь орон сууцны шилэн цонхыг хагалах, хуурай хананы хуваалтыг тэврэх, гаражийн хаалгыг замаас нь салгахад хангалттай. 0.3 бар (нэг квадрат инч тутамд 4.35 фунт) хэт их даралт нь бүтцийн сүйрэлд хүргэж, хананы хавтангаас дээврийн фермүүдийг хайчилж, хүчитгээгүй өрлөгийн ханыг нураадаг. Олон улсын гал түймэртэй тэмцэх хэд хэдэн тохиолдлоор гаражийн хаалгыг үлээлгэсэн батерейны хийн шаталтаас болж яаралтай тусламжийн ажилтнууд хүнд бэртэл гэмтэл авсныг баримтжуулсан.
Зайны химийн аюулгүй байдал ба дулааны гүйлтийн параметрүүд¶
Орон сууцны эрчим хүчний хадгалалтын системүүд нь дулааны гүйлтийн шинж чанар, хий үүсэх хэмжээ, галын тархалтын эрсдэлийг харуулдаг өөр өөр зайны химийн бодисуудыг ашигладаг. Доорх хүснэгтэд орон сууцны агуулахын нийтлэг химийн бодисуудыг харьцуулсан болно.
| Батерейны химийн ангилал | Химийн томъёоны тэмдэглэгээ | Нэрлэсэн эсийн хүчдэл | Дулааны гүйлтийн эхлэлийн босго | Гадуур хий үүсгэх нийт хэмжээ | Өөрийгөө исэлдүүлэх чадвар | Галын тархалтын эрсдэл |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Лити никель манганы кобальт (NMC) | LiNiMnCoO2 | 3.6V - 3.7V | 150 хэмээс 180 хэм хүртэл (302 хэмээс 356 хэм хүртэл) | 800-аас 1500 л/кВт.ц (28-53 куб фут/кВт.ц) | Өндөр: Катод нь чөлөөт хүчилтөрөгч ялгаруулдаг | Өндөр: Эсээс эс рүү шилжих хурдацтай |
| Лити төмрийн фосфат (LFP) | LiFePO4 | 3.2V - 3.3V | 210 хэмээс 270 хэм хүртэл (410 хэмээс 518 хэм хүртэл) | 400-800 л/кВт.ц (14-28 куб фут/кВт.ц) | Маш бага: Ковалентын P-O холбоо нь хүчилтөрөгч ялгаруулахыг эсэргүүцдэг | Дунд зэрэг: Удаан шатлалт; шатамхай хий гадагшлуулдаг хэвээр байна |
| Лити Титанат (LTO) | Li4Ti5O12 анод | 2.4V | > 280 C (> 536 F) | 200-400 л/кВт.ц (7-14 куб фут/кВт.ц) | Маш бага: Бүтцийн өндөр тогтвортой байдал | Маш бага: Зугтахад маш тэсвэртэй |
| Натри-ион (SIB) | На-ион катод | 3.0V - 3.1V | 220 хэмээс 260 хэм хүртэл (428 хэмээс 500 хэм хүртэл) | 300-600 л/кВт.ц (11-21 куб фут/кВт.ц) | Бага: шатамхай бус хатуу катодын бүтэц | Бага: Удаан кинетик; бага эрчим хүчний нягтрал |
| Хар тугалга-хүчил (VRLA / AGM) | PbO2 / Pb / H2SO4 | 2.0 В | Зугтахгүй (Буцах) | 50-150 л/кВт.ц (1.8-5.3 куб фут/кВтц) | Тэг: Усан электролит нь дулааныг шингээдэг | Бага: H2-г зөвхөн хэт цэнэглэхэд гаргадаг |
Литиум никель манганы кобальт (NMC) нь онцгой эзэлхүүнтэй эрчим хүчний нягтыг хангадаг бөгөөд үүнийг орон сууцны хананд суурилуулсан авсаархан батерейнд өргөнөөр ашигладаг. Гэсэн хэдий ч NMC нь дулааны хамгийн бага температуртай (150-аас 180 хэм хүртэл) бөгөөд хамгийн их хэмжээний хорт хий ялгаруулдаг. Хамгийн чухал нь түүний катодын бүтэц нь дулааны нуралтын үед хүчилтөрөгчийг ялгаруулж, өөрөө шаталтыг бий болгодог.
Лити төмрийн фосфат (LFP) нь аюулгүй байдалд чиглэсэн суурилуулалтанд илүүд үздэг орон сууцны химийн бодис болж гарч ирэв. Оливин болор бүтэц дэх хүчтэй ковалент фосфор-хүчилтөрөгчийн холбоо нь задрахын тулд мэдэгдэхүйц өндөр дулааны энерги шаарддаг (210-270 градус) ба хүчилтөрөгчийг амархан ялгаруулдаггүй. LFP батерей нь илүү тогтвортой бөгөөд өөрөө гал асаахыг эсэргүүцдэг хэдий ч байшингийн эзэд LFP эсүүд нь гадны халаалт эсвэл богино хугацаанд ажиллахгүй байх үед их хэмжээний хорт, шатамхай устөрөгч, нүүрстөрөгчийн дутуу ислийг гадагшлуулдаг гэдгийг ойлгох ёстой.
Хийн ялгарах химийн хоруу чанар ба тэсрэх бодисын хязгаарын матриц¶
Батерейны дулааны гүйлтийн үед ялгардаг шаталтын бүтээгдэхүүн болон дэгдэмхий хийн уур нь физиологийн болон тэсэлгээний аюулыг үүсгэдэг. Доорх хүснэгтэд химийн үндсэн төрлүүд, хоруу чанарын босго хэмжээ, тэсэрч дэлбэрэх аюулын хязгаарыг тоймлон харуулав.
| Химийн нэгдэл | Химийн тэмдэг | Шатамхайн доод хязгаар (LFL) | Шатамхайн дээд хязгаар (UFL) | Амь нас, эрүүл мэндэд шууд аюултай (IDLH) | Хүний биед үзүүлэх физиологийн нөлөө | Хамгаалалтын арга хэмжээ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Устөрөгчийн хий | H2 | эзлэхүүний 4.0% | эзлэхүүний 75.0% | Үгүй (Асфиксик) | Хүчилтөрөгчийг зайлуулдаг; гал түймэр, тэсэлгээний аюул | Салхины эсрэг нүүлгэн шилжүүлэх; бүх цахилгаан солихоос зайлсхийх |
| Нүүрстөрөгчийн дутуу исэл | CO | эзлэхүүний 12.5% | эзлэхүүний 74.0% | 1200 ppm | Карбоксигемоглобин үүсгэдэг гемоглобиныг холбодог; үхлийн аюултай | Бие даасан амьсгалын аппарат (SCBA) шаардлагатай |
| Устөрөгчийн фтор | HF | Шатамхай биш | Шатамхай биш | 30 ppm | Уушигны эдийг устгадаг; системийн кальцийг холбодог; зүрх зогсох | Бүрэн битүүмжилсэн хордлогын хамгаалалтын хэрэгсэл; кальцийн глюконат |
| Метан | CH4 | эзлэхүүний 5.0% | эзлэхүүний 15.0% | Үгүй (Асфиксик) | Энгийн амьсгал хураагч; түлшний үүлний шатамхай бүрэлдэхүүн хэсэг | Галын эх үүсвэрийг арилгах; галын дараа агааржуулалт хийх |
| Этилен | C2H4 | эзлэхүүний 2.7% | эзлэхүүний 36.0% | Үгүй (Асфиксик) | Өндөр шатамхай нүүрсустөрөгч; галын урд хэсгийг хурдасгадаг | Бүтцийг бүрэн нүүлгэн шилжүүлэх |
| Устөрөгчийн цианид | HCN | эзлэхүүний 5.6% | эзлэхүүний 40.0% | 50 ppm | эсийн амьсгалын дарангуйлагч; ATP үйлдвэрлэлийг зогсооно | Эмнэлгийн эсрэг эмийг хурдан хэрэглэх |
Устөрөгчийн хайлуур жонш (HF) нь батерейны ослын үед хамгийн нууцлаг эмнэлгийн аюулыг үүсгэдэг. Нүүрстөрөгчийн тоосонцор агуулсан ердийн утаанаас ялгаатай нь HF хий нь үл үзэгдэх бөгөөд гал түймэртэй тэмцэх стандарт хэрэгсэлд нэвтэрч чаддаг. Хөлстэй арьсны чийг нь HF хийтэй урвалд орж, фторын хүчил үүсгэдэг ба энэ нь гүн мэдрэлийн төгсгөлүүд болон ясны кальци руу халдахаас өмнө арьсны давхаргаар дамжин өвдөлтгүй өнгөрдөг.
Орон сууцны батерейны дулааны гүйлтийн үед нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн түвшин хаалттай орон зайд сая тутамд 10,000 хэсгээс давсан концентрацид хүрдэг. 10,000 ppm CO агуулсан нэг удаагийн амьсгал нь 2-3 амьсгалын дотор цочмог ухаан алддаг бөгөөд энэ нь өөрийгөө нүүлгэн шилжүүлэхээс сэргийлдэг.
Алхам алхмаар орон сууцны яаралтай тусламжийн протокол¶
Гэрийн батерейг хадгалах систем нь дулааны эвдрэлийн шинж тэмдэг илэрвэл гэрийн эзэд яаралтай тусламжийн яаралтай арга хэмжээг эрэмбэлэх ёстой. Дараахь тактикийн үе шатууд нь хүний амь насыг нэн даруй хамгаалж, мэргэжлийн гарт шилжүүлэхийг чухалчилдаг.
1-р үе шат: Эрт сэрэмжлүүлгийг таних, яаралтай дохиолол өгөх¶
Дулааны гүйлгээг эхний шатанд нь илрүүлэх нь хүний амь насыг авардаг. Мэдрэхүйн анхааруулах үзүүлэлтүүдэд анхаарлаа хандуулаарай: - Акустик дохио: Өндөр даралтын пневматик гоожсонтой төстэй өндөр исгэрэх чимээ, хурдан товших эсвэл хурц исгэрэх чимээ нь эсийн хагарсан дискний хагарлыг илтгэнэ. - Мэдрэхүйн дохио: Амтат, ацетон шиг химийн үнэр (органик карбонатыг ууршуулдаг) эсвэл хурц, хурц загасны үнэр нь электролитийн задралыг илтгэнэ. - Харааны дохио: Батерейны шүүгээний давхаргуудаас өтгөн цагаан эсвэл цайвар саарал уур гарч, тааз руу хурдацтай тэлнэ.
Батерейны шүүгээг хэзээ ч сайтар судалж болохгүй. Өрхийн бүх гишүүдэд нүүлгэн шилжүүлэх тухай дуут дохиог нэн даруй хашгир. Хувийн эд зүйлс хайх, тоног төхөөрөмжийн зураг авахуулах гэж цаг бүү зарцуул.
2-р үе шат: Түргэн нүүлгэн шилжүүлэх, барилгын тусгаарлалт¶
Гэр бүлийн бүх гишүүд, тэжээвэр амьтдыг хамгийн ойрын гаднах хаалгаар нүүлгэн шилжүүл. Хэрэв зайг хавсаргасан гаражид суурилуулсан бол гэр болон гаражийн хоорондох хаалгыг хэзээ ч нээж, дотогшоо харах хэрэггүй.
Гарахдаа дотоод хаалга бүрийг ардаа хаа. Дотор хаалгыг хаах нь тасалгааны физик саадыг бий болгож, нүүлгэн шилжүүлэх коридорыг хадгалж, хорт хий, утааны амьдрах орчинд шилжихийг удаашруулдаг.
Гадаа гармагц гэрээсээ дор хаяж 30 метр (100 фут) зайд яв. Нүүлгэн шилжүүлэх угсралтын цэг нь барилга байгууламжаас дээш, салхины эсрэг талд байрлаж байгаа эсэхийг шалгаарай. Хийн ялгаралт нь нам дор газарт шингэдэг, эсвэл салхинд хийсдэг нягт аэрозолжсон дуслуудыг агуулдаг.
3-р үе шат: Яаралтай тусламжийн мэдээ болон нийтийн аж ахуйн тусгаарлалт¶
Гадаа аюулгүй зайнаас яаралтай түргэн тусламж дуудах. 911 диспетчерт нарийвчилсан, техникийн үйл ажиллагааны тайланг гаргаж өгнө үү. - Та орон сууцны лити-ион батерейг хадгалах системтэй гэдгээ хэлээрэй. - Хэрэв мэдэгдэж байгаа бол батерейны химийн найрлага (NMC эсвэл LFP), үйлдвэрлэгч, системийн хүчин чадлыг киловатт-цагаар зааж өгнө үү. - Батерей идэвхтэй шатаж байгаа эсвэл цагаан хийн үүл ялгаруулж байгаа эсэхийг шалгана уу. - Бүтцийн дотор хэн нэгэн үлдсэн эсэхийг хэлнэ үү.
Хэрэв таны гэрт гадна талын яаралтай тусламжийн шуурхай унтраалга эсвэл нарны/батарейн тогтмол гүйдлийн салгуур батерейны өрөөнөөс хол зайд гадаа хананд суурилуулсан байвал унтраалгыг OFF байрлалд шилжүүлээрэй. Энэ нь дээвэр дээрх нарны зай болон гэр ахуйн үндсэн цахилгаан самбараас зайг тусгаарладаг. Гэсэн хэдий ч, салгах унтраалга нь гараж, подвалын дотор эсвэл уурын нүхэнд салхины доод хэсэгт байрладаг бол түүнд хүрэхийг бүү оролд.
4-р үе шат: Салхины дагуу мэдэгдэл болон хариулагч хүлээн авах¶
Байшингийнхаа салхины дор байрлах зэргэлдээх айлууд руу алхаарай. Хөршүүдээ нүүлгэн шилжүүлэх эсвэл байрандаа хоргодохыг зааж, бүх гаднах хаалга, цонх, HVAC-ийн цэвэр агаарыг хаа.
Ирж буй галын хэрэгсэлтэй уулзахын тулд замын үүдэнд зогсоол. Ослын командлагч ирэхэд нэн даруй: - Байшин доторх батерейны бодит байршил. - Цахилгааны салгах болон нарны хавтангийн байдал. - Гаражид бусад шахсан хий, химийн бодис байгаа эсэх тухай мэдээлэл (пропан сав, бензиний сав гэх мэт).
Гал түймэртэй тэмцэх тактик ба усны хэрэглээний физик¶
Орон сууцны зайны эрчим хүч хадгалах системийн галыг дарахын тулд гал унтраах тусгай тактик шаардлагатай бөгөөд энэ нь стандарт бүтцийн гал унтраахаас эрс ялгаатай. Гэрийн эзэд ирж буй галын багийнхан аюулыг зохицуулахын тулд юу хийх ёстойг ойлгох ёстой.
Стандарт гал унтраагч, үүнд ABC ангиллын хуурай химийн бодис, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, цэвэр бодис зэрэг нь лити-ион батерейны галыг унтрааж чадахгүй. Эдгээр бодисууд нь гадны хуванцар дөлийг унтрааж чаддаг ч герметик битүүмжилсэн батерейны эсийн доторх химийн задралыг зогсоож чадахгүй.
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
Литиум батерейны дулааны алдагдлыг дарах цорын ганц үр дүнтэй механизм бол их хэмжээний усыг тасралтгүй хэрэглэх явдал юм. Ус нь онцгой дулаан багтаамжтай (цельсийн нэг кг-д 4,184 жоуль), ууршилтын асар их дулаан (2,26 мегажоуль/ кг) юм. Их хэмжээгээр хэрэглэх үед ус задрах эсүүд үүсгэж чадахаас илүү дулааны энергийг шингээж, хөрш зэргэлдээх эсүүдийг дулааны гүйлтийн босго хэмжээнээс доогуур хөргөнө.
Гал түймэртэй тэмцэх хэлтэсүүд Үндэсний галаас хамгаалах нийгэмлэгийн (NFPA) зааврыг дагаж, өргөн өнцгийн манантай хошууг ашиглан минутанд 500-1000 литр (минутанд 130-260 галлон) усыг тасралтгүй урсдаг батерейны хайрцагт шууд нэвтрүүлдэг. Энэхүү хөргөлтийн ажиллагаанд 3-8 цагийн турш 10,000-30,000 литр (2,600-7,900 галлон) ус шаардлагатай байдаг.
Ирж буй галын багийнхан их хэмжээний ялгарах хийн хуримтлал нь удахгүй шатах аюулыг бий болгож байвал гараж руу шууд орохгүй байж болно. Гал сөнөөгчид хамгаалалтын гадна периметр байгуулж, дээврийн орон зайг агааржуулж эсвэл зайнаас зайнаас зайнаас зайг хөргөхийн тулд нисгэгчгүй газар монитор ашиглана.
Багаж хэрэгсэл, хувийн аюулгүй байдлын хэрэгслийн тооллого¶
Орон сууцны батерейны ослын периметрийг удирдаж, анхны тусламж үзүүлэгчдэд туслах нь тусгай хяналт, хамгаалалтын хэрэгсэл шаарддаг. Доорх хүснэгтэд онцгой байдлын менежмент болон байгаль орчны хяналт шинжилгээний явцад хэрэглэгдэх багаж хэрэгслийг тоймлон харуулав.
| Тоног төхөөрөмжийн зүйл | Техникийн тодорхойлолт | Зайны үйл явдлын үйл ажиллагааны зорилго | Аюулгүй байдлын дагаж мөрдөх стандарт |
|---|---|---|---|
| 4-Хийн орчны хяналт | LEL, O2, CO, H2S-ийн цахилгаан химийн мэдрэгч | Тэсрэх хийн концентраци болон хүчилтөрөгчийн хомсдол зэргийг шалгана | ATEX ба UL 913 нь үндсэндээ аюулгүй |
| Зориулалтын фтор устөрөгчийн мэдрэгч | Цахилгаан химийн хорт мэдрэгч, 0.1-ээс 10 ppm давтамжтай | Периметрийн хил дээр ЭМС-ын хортой хийн ялгадасыг илрүүлдэг | OSHA PEL болон NIOSH REL хяналт |
| Түргэн унтрах гадна унтраалга | Хүнд даацын хутганы ир салгагч, ОБЕГ-ын 4X үнэлгээтэй | Нарны болон зайны хэлхээг гаднаас нь цахилгаанаар тусгаарладаг | NEC 690.12 ба UL 1741 стандартад нийцсэн |
| Дулааны дүрсний камер (TIC) | 1000 С хүртэл өндөр температурт радиометрийн мэдрэгч | Дулааны тархалтыг хянахын тулд батерейны хаалтыг сканнердаж байна | NFPA 1801 сертификаттай |
| Кальцийн глюконат 2.5% гель | Сэдэвчилсэн эмийн антидот гель | HF уурын арьсанд өртөх үед яаралтай анхны тусламж үзүүлэх | FDA эмнэлгийн эсрэг арга хэмжээ авахыг зөвшөөрсөн |
| Өндөр гэрэлтэй яаралтай тусламжийн дэнлүү | Цэнэглэдэг, аюулгүй LED, 1200 люмен | Химийн өтгөн утаанд нүүлгэн шилжүүлэх замыг гэрэлтүүлдэг | I анги, 1-р анги аюултай байршил |
Аж үйлдвэрийн дүрэм, суурилуулалтын аюулгүй байдлын стандартууд¶
Орон сууцны зайны эрчим хүчийг хадгалах систем нь сүүлийн үеийн технологийн дэвшил, талбайн эвдрэлийн мэдээллүүдийн дагуу боловсруулсан галын болон цахилгааны аюулгүй байдлын иж бүрэн стандартад нийцдэг.
Үндэсний галаас хамгаалах нийгэмлэг нь NFPA 855 буюу суурин эрчим хүч хадгалах системийг суурилуулах стандартыг нийтэлдэг. NFPA 855 нь орон сууцны суурилуулалтад хатуу хязгаарлалт тогтоодог. - Орон сууцны бие даасан батерейны хүчин чадал нь 20 киловатт-цагаас хэтрэхгүй байх ёстой. - Хавсаргасан гараж эсвэл орон сууцны байшингийн нийт системийн хүчин чадал 40 киловатт-цагаас хэтрэхгүй байх ёстой (эсвэл зохих тусгаарлалттай тусдаа барилгад 80 киловатт-цаг хүртэл). - Батерейны хайрцаг нь бусад батерейны нэгж, хаалга, ажиллах боломжтой цонхноос хамгийн багадаа 1.0 метр (3 фут) зайтай байх ёстой.
Андеррайтер лаборатори нь UL 9540 (Эрчим хүч хадгалах систем ба тоног төхөөрөмжийн стандарт) стандартын дагуу батерейны системийг баталгаажуулж, UL 9540A стандартын дагуу дулааны галын тархалтыг шалгадаг. UL 9540A туршилтын протоколууд нь эсийн түвшний, модулийн түвшний болон нэгжийн түвшний галын үйл ажиллагааг үнэлж, хийн ялгарах найрлага, шаталтын хурд, тэсрэх бодисын хязгаарыг хэмждэг.
Олон улсын орон сууцны код (IRC) нь R328-д заасан батерейны стандартыг агуулдаг. IRC-аас гаражид суурилуулсан батарейг хадгалах системийг тээврийн хэрэгслийн нөлөөллөөс бетонон тулгуураар хамгаалж, гаражууд нь хоорондоо холбогдсон дулааны дохиолол эсвэл амьдрах орчны утааны дохиололоор тоноглогдсон байх ёстой. Үндэсний цахилгааны дүрэмд (NEC/NFPA 70) 706-р зүйлд хадгалах батерейг зохицуулж, яаралтай тусламжийн гадаад салгах унтраалгыг шаарддаг.
Ослын дараах хорио цээрийн дэглэм ба эрчим хүчний аюул¶
Идэвхтэй галыг унтраах үед орон сууцны батерейны ослын физик аюул дуусахгүй. Гэмтсэн лити-ион батерейнууд нь галын дараах эрчим хүч болон удаашралтай асаалтад төвлөрсөн ноцтой аюулыг бий болгодог.
Утастай энерги гэдэг нь галын үед бүрэн цэнэггүй болсон гэмтсэн эсийн дотор баригдсан цахилгаан потенциалыг хэлдэг. Зайны хайрцаг шатсан ч гэсэн модуль доторх эвдрэлгүй эсүүд өндөр цахилгаан цэнэгийг хадгалж болно. Механик гэмтэл, ус нэвтэрч орох, дотоод дулаалга эвдэрсэн зэрэг нь эхний дарагдсанаас хойш хэдэн цагаар эсвэл хэдэн өдрийн дотор богино залгааны саатал үүсгэдэг.
Литиум батерей нь анхны унтарснаас хойш 12-72 цагийн дараа аяндаа дахин асдаг тул галын дараах аюулгүй байдлын хатуу протоколуудыг дагаж мөрдөх шаардлагатай. - Гал түймрийн алба 15 метр (50 фут) хорио цээрийн периметрийг дор хаяж 24 цагийн турш хянаж байдаг; - Техникийн ажилтнууд удаан үргэлжилсэн экзотермик урвалыг тодорхойлохын тулд дулааны камер бүхий хаалтыг сканнердах; - Зөвшөөрөлтэй хазматын гэрээт гүйцэтгэгчид вермикулит эсвэл усаар дүүргэсэн ган саванд живсэн эвдэрсэн модулиудыг тээвэрлэдэг; болон - Мэргэшсэн нөхөн сэргээлтийн бригад нь сэргээн босголт эхлэхээс өмнө хорт хүнд металл, фторын хөө тортогийг ариутгана.
Байнга асуудаг асуултууд¶
Тамхи татаж эхэлбэл би цэцэрлэгийнхээ хоолойг гэрийн батерейны нөөц дээр шүршиж болох уу?¶
Та тамхи татдаг эсвэл хий ялгаруулдаг орон сууцны зайны нөөцийн системд цэцэрлэгийн стандарт хоолойг хэзээ ч шүршиж болохгүй. Цэцэрлэгийн хоолой нь битүүмжилсэн батерейны үүрэнд үүссэн их хэмжээний дулааны энергийг шингээж чадахгүй бага хэмжээний усны урсгалыг хүргэдэг. Халуун лити-ион батерейнд хязгаарлагдмал хэмжээний ус түрхэх нь ус химийн хувьд шатамхай устөрөгчийн хий болж хуваагдахад хүргэдэг. Минутанд хэдэн зуун галлон ус дамжуулах галын албаны өндөр эзэлхүүнтэй хоолойн шугамууд нь ус хэрэглэх цорын ганц аюулгүй арга юм.
Лити батерей нь галд өртөхөөс өмнө ямар үнэртэй байдаг вэ?¶
Литиум батерейгаас ялгарах хий нь ихэвчлэн диметил карбонат, этил метил карбонат зэрэг дэгдэмхий органик карбонатын уусгагчийг хурдан ууршуулахаас үүдэлтэй чихэрлэг, жимсний эсвэл ацетон шиг тодорхой химийн үнэр үүсгэдэг. Энэхүү амтат үнэр нь ихэвчлэн ууршсан электролитийн давсны улмаас хамрын ишлэл, хоолойг хатгаж, цочмог, хурц химийн хурц үнэртэй байдаг. Хэрэв та гараж эсвэл подвалдаа исгэрэх чимээ дагалддаг, учир нь тодорхойгүй чихэрлэг, уусгагчтай төстэй химийн үнэрийг олж мэдвэл нэн даруй нүүлгэн шилжүүлээрэй.
Лити төмрийн фосфат (LFP) батерей нь NMC-тэй харьцуулахад бүрэн галд тэсвэртэй юу?¶
Лити төмрийн фосфат (LFP) батерей нь галд тэсвэртэй биш боловч лити никель манганы кобальт (NMC) батерейг бодвол химийн хувьд илүү тогтвортой байдаг. LFP эсүүд нь дулааны гүйлтийн босго өндөртэй (210-аас 270 хэм хүртэл) бөгөөд дулааны задралын үед хүчилтөрөгч ялгаруулдаггүй бөгөөд энэ нь өөрөө исэлдүүлэх гал үүсгэдэггүй гэсэн үг юм. Гэсэн хэдий ч бие махбодид ноцтой гэмтэл учруулах, удаан хугацаагаар хэт цэнэглэх, эсвэл гадны бүтцийн галд өртөх нь LFP эсүүдээс их хэмжээний шатамхай устөрөгч болон хорт хий ялгаруулж, гал авалцах эсвэл тэсрэх аюултай.
Хэрэв миний гэрийн батерейны систем исгэрэх чимээ гарвал би хэр хол зогсох ёстой вэ?¶
Хэрэв таны гэрийн батерей исгэрч эсвэл уур гаргаж байвал барилгаас дор хаяж 30 метр (100 фут) зайд салхины эсрэг болон өгсүүр газар нэн даруй нүүлгэн шилжүүлэх хэрэгтэй. Тэсэх нь эсийн задралын диск хагарч, өндөр даралтын хий идэвхтэй гарч байгааг харуулж байна. Холимог хийн хольц нь битүү орон зайд хүчтэй тэсрэх чадвартай шатамхай устөрөгч, метан агуулсан бөгөөд амьсгалсан үед уушгины гэмтэл, зүрх зогсоход хүргэдэг фторын устөрөгчийн хийн үхлийн агууламжтай байдаг.
Анхны тусламжийн гэрчилгээ¶
Химийн хорт хий алдагдах, цахилгааны дулааны хүнд түлэгдэлт, өрхийг яаралтай нүүлгэн шилжүүлэх зэрэгт хариу арга хэмжээ авах нь хямралын практик сургалтыг шаарддаг. Америкийн Улаан загалмай, Гэгээн Жонны түргэн тусламж, Канадын Улаан загалмайн нийгэмлэг эсвэл орон нутгийн яаралтай тусламжийн үйлчилгээ зэрэг хүлээн зөвшөөрөгдсөн байгууллагуудын санал болгож буй анхны тусламж, зүрхний шарх, аюултай бодисыг таниулах гэрчилгээтэй сургалтанд хамрагдахыг бид зөвлөж байна. Дадлага сургалтанд амьсгалын замын цочмог гэмтлийн түргэвчилсэн эмчилгээ, химийн түлэгдэлтийн менежмент, системийн хордлогыг таних, гэр бүлийг нүүлгэн шилжүүлэх зохицуулалттай арга хэмжээ багтана. Мэргэшсэн ур чадвар нь технологийн гэнэтийн ослын үед хүний амь насыг аврах итгэлийг өгдөг.
Эх сурвалжийг шалгасан¶
- Үндэсний галаас хамгаалах нийгэмлэг (NFPA) 855: Суурин эрчим хүч хадгалах системийг суурилуулах стандарт
- Андеррайтер лаборатори (UL): Стандарт 9540, Эрчим хүч хадгалах систем ба тоног төхөөрөмж
- Андеррайтер лаборатори (UL): Туршилтын арга 9540A, Батерейны эрчим хүч хадгалах систем дэх дулааны галын тархалт
- Олон улсын кодын зөвлөл (ICC): Олон улсын орон сууцны код (IRC) R328 хэсэг, эрчим хүч хадгалах систем
- Үндэсний галаас хамгаалах нийгэмлэг (NFPA) 70: Үндэсний цахилгааны дүрэм (NEC) 706 дугаар зүйл
- АНУ-ын Гал түймрийн алба (USFA): Эрчим хүч хадгалах системийн галын аюулгүй байдлын талаар анхаарах зүйлс
- Олон улсын гал түймрийн дарга нарын холбоо (IAFC): Эхний хариулагчдад зориулсан лити-ион батерейны хариу арга хэмжээний протоколууд