ما هي طفاية الحريق اللازمة لمحطات شحن المركبات الكهربائية؟

مع استمرار نمو عدد مركبات الطاقة الجديدة، يتم نشر محطات شحن السيارات الكهربائية (EV) وأكوام الشحن بسرعة. من مواقف السيارات التجارية والمناطق السكنية إلى مناطق خدمات الطرق السريعة، يقوم عدد متزايد من المواقع بتركيب مرافق شحن السيارات الكهربائية.

وفي الوقت نفسه، اجتذبت سلامة الشحن اهتمامًا أكبر تدريجيًا. على الرغم من أن المركبات الكهربائية آمنة للغاية في ظل ظروف التشغيل العادية، إلا أن بطاريات الليثيوم أيون-ذات السعة الكبيرة المستخدمة في هذه المركبات قد تشكل مخاطر مثل الانفلات الحراري، والسخونة الزائدة، والاحتراق عند تعرضها لعوامل غير طبيعية.

بالنسبة لمشغلي محطات الشحن ومديري العقارات ومستخدمي الشركات، بالإضافة إلى تركيب معدات الشحن، يعد تجهيز أجهزة الحماية من الحرائق المناسبة أيضًا جزءًا مهمًا من إدارة السلامة لمناطق الشحن.

إذًا، ما هي طفايات الحريق المطلوبة في محطات شحن السيارات الكهربائية؟ هل طفايات الحريق العادية مناسبة؟ كيف يجب عليك اختيار معدات الحماية من الحرائق المناسبة لمناطق شحن المركبات الكهربائية؟

بالمقارنة مع أماكن وقوف السيارات التقليدية، فإن الاختلاف الأكبر بين محطات شحن السيارات الكهربائية هو إضافة المعدات الكهربائية وأنظمة البطاريات عالية الكثافة للطاقة. أثناء الشحن، تخضع البطارية لإدخال طاقة كهربائية مستمر. إذا تأثرت بفشل المعدات، أو تقادم البطارية، أو مشاكل الأسلاك، أو التأثيرات البيئية الخارجية، فقد يزيد خطر حدوث ظروف غير طبيعية.

تشمل المخاوف الشائعة المتعلقة بالسلامة في مناطق شحن السيارات الكهربائية تعطل المعدات، وتقادم عمر البطارية، ومشكلات الأسلاك، والعوامل البيئية الخارجية. وبالإضافة إلى ذلك، هناك ثلاثة مخاوف حاسمة أخرى هي:

1. الانتشار الحراري الجامح –بمجرد دخول خلية واحدة في الهروب الحراري، يمكن للحرارة المنبعثة أن تؤدي إلى تحفيز الخلايا المجاورة، مما يؤدي إلى تفاعل متسلسل يصعب احتواؤه وقد يؤدي إلى حريق أو انفجار واسع النطاق.

2. مخاطر الصدمات الكهربائية وفلاش القوس الكهربائي –تعمل معدات الشحن بجهد كهربائي عالي (غالبًا 400 فولت – 800 فولت تيار مستمر). يمكن أن يؤدي العزل الخاطئ أو الكابلات التالفة أو التعامل غير السليم إلى تعريض الموظفين لصدمة كهربائية مميتة أو وميض قوسي، مما يشكل مخاطر فورية على سلامة حياتهم.

3. تحدي إخماد الحرائق ومخاطر إعادة الاشتعال -تعتبر حرائق بطاريات الليثيوم أيون مكتفية ذاتيًا ويمكنها إنتاج الأكسجين الخاص بها. قد لا تعمل عوامل الإطفاء التقليدية (على سبيل المثال، ثاني أكسيد الكربون والمواد الكيميائية الجافة) على تبريد قلب البطارية بشكل فعال، وحتى بعد الإطفاء الواضح، يمكن أن تتسبب النقاط الساخنة المخفية في إعادة الاشتعال بعد ساعات أو أيام، مما يتطلب مراقبة مستمرة وتكتيكات متخصصة لمكافحة الحرائق.

يعد فهم المخاطر المحتملة في محطات الشحن شرطًا أساسيًا لاختيار طفاية الحريق المناسبة.

الليثيوم-خطر الانفلات الحراري لبطارية الأيونات

تستخدم مركبات الطاقة الجديدة عادةً بطاريات أيون الليثيوم- كمصدر للطاقة. عند حدوث تفاعلات غير طبيعية داخل البطارية، يمكن أن يؤدي تراكم الحرارة السريع إلى ظهور-ظاهرة تُعرف باسم الانفلات الحراري. أثناء الهروب الحراري يمكن ملاحظة ما يلي:

ارتفاع سريع في درجة الحرارة
توليد الدخان
تفاعلات كيميائية داخلية مستمرة
الانتشار إلى الخلايا المجاورة

يمكن أن يحدث الانفلات الحراري بسبب عوامل مختلفة، بما في ذلك الشحن الزائد، أو التفريغ الزائد-، أو سوء الاستخدام الحراري الخارجي، أو التلف الميكانيكي، أو الدوائر القصيرة الداخلية، أو عيوب التصنيع. بمجرد البدء، يمكن أن ترتفع درجة الحرارة داخل البطارية بشكل كبير-سجلت الدراسات درجات حرارة قصوى تصل إلى 1370 درجة في وحدات البطارية أثناء أحداث الانفلات الحراري. تعتبر العملية ذاتية الاستدامة-ومن الصعب جدًا مقاطعتها.

مخاطر إضافية تتجاوز النيران المرئية

بالإضافة إلى درجات الحرارة المرتفعة واللهب المكشوف، تمثل حرائق بطاريات أيون الليثيوم- العديد من المخاطر الخطيرة الأخرى:

انبعاثات الغازات السامة والقابلة للاشتعال –أثناء الهروب الحراري، تطلق البطاريات كميات كبيرة من الغازات السامة والقابلة للاشتعال، بما في ذلك أول أكسيد الكربون والهيدروجين والهيدروكربونات المختلفة. في الأماكن المغلقة أو المغلقة جزئيًا، تشكل هذه الغازات مخاطر صحية كبيرة على الموظفين ويمكن أن تسبب مخاطر الانفجار.

انتشار سريع للنيران وإعادة الاشتعال -يمكن للحرارة المنبعثة أثناء الهروب الحراري أن تنتشر بسرعة إلى الخلايا المجاورة، مما يؤدي إلى تفاعل متسلسل. علاوة على ذلك، فإن عوامل الإطفاء التقليدية مثل المواد الكيميائية الجافة أو ثاني أكسيد الكربون يمكنها فقط إخماد ألسنة اللهب السطحية بشكل مؤقت-ولا يمكنها تبريد قلب البطارية. وتستمر التفاعلات الداخلية، وغالبًا ما تحدث إعادة الاشتعال خلال ثوانٍ. وهذا يجعل من الصعب بشكل خاص إطفاء حرائق بطاريات المركبات الكهربائية بشكل كامل.

الطاقة الكهربائية العالقة –حتى بعد إخماد الحريق المرئي، قد تظل البطارية تحتوي على قدر كبير من الطاقة الكهربائية المخزنة، مما يشكل خطرًا مستمرًا على الصدمات وإعادة الاشتعال.

الآثار المترتبة على الحماية من الحرائق

نظرًا لأن حرائق بطاريات أيون الليثيوم- هي كهروكيميائية بطبيعتها، فإن استراتيجيات الحماية من الحرائق يجب أن تتجاوز مجرد إخماد اللهب السطحي. تتطلب الاستجابة الفعالة التبريد المستمر لقلب البطارية لإيقاف التفاعلات الكيميائية الداخلية. ولهذا السبب فإن اختيار عامل الإطفاء المناسب والحصول على إمدادات مياه كافية أو أنظمة متخصصة لإخماد الحرائق تعتبر من الاعتبارات الأساسية لأي منشأة لشحن المركبات الكهربائية.

ولذلك، فإن معالجة حرائق المركبات الكهربائية لا تتطلب إدارة النيران المرئية فحسب، بل تتطلب أيضًا التحكم في درجات حرارة البطارية الداخلية-وهو تمييز يؤثر بشكل أساسي على اختيار طفاية الحريق وتخطيط الاستجابة للطوارئ في محطات الشحن.

بالنسبة لمحطات شحن المركبات الكهربائية، يتطلب اختيار طفاية الحريق المناسبة النظر في خصائص حرائق بطاريات الليثيوم أيون وظروف الموقع المحددة. حاليًا، تشمل الخيارات الشائعة في السوق ما يلي:

طفايات حريق خاصة ببطارية ليثيوم أيون

طفايات الحريق ببطارية ليثيوم أيونهي أجهزة لمكافحة الحرائق تم تطويرها خصيصًا لمواجهة التحديات الفريدة لحرائق بطاريات الليثيوم أيون. بالمقارنة مع طفايات الحريق التقليدية، تركز هذه المنتجات بشكل أكبر على:

خصائص حريق البطارية
التحكم في درجة الحرارة
إخماد الحرائق
تخفيف المخاطر في مرحلة مبكرة

بالنسبة للمرافق التي تحتوي على مناطق شحن للمركبات الكهربائية، يمكن النظر في استخدام معدات مكافحة الحرائق الاحترافية بناءً على الاحتياجات الفعلية.

اعتبارات إضافية

من الناحية العملية، تنقسم طفايات الحريق الخاصة ببطارية الليثيوم أيون عمومًا إلى فئتين رئيسيتين: ذات أساس مائي (مع إضافات متخصصة) وأخرى تعتمد على البيرفلوروهكسانون. تجمع الأنواع ذات الأساس المائي بين وظائف التبريد والتغطية والاختراق، مما يجعلها فعالة للتحكم في درجة الحرارة وتقليل مخاطر إعادة الاشتعال. توفر طفايات الحريق التي تحتوي على البيرفلوروهكسانون أداء عزل ممتاز ولا تترك أي بقايا، مما يجعلها مناسبة لحماية المعدات الكهربائية الحساسة.

من منظور تنظيمي، يتطلب المعيار الوطني الصيني GB 50140 ("رمز تصميم تكوين طفاية حريق المبنى") وGB/T 51313‑2018 ("المعيار الفني لمرافق الشحن المشتتة للمركبات الكهربائية") تجهيز مناطق مرافق الشحن المركزية بطفايات حريق وفقًا للمعيار GB 50140، مع كون طفايات الحريق الكيميائية الجافة هي النوع الموصى به. ومع ذلك، من المهم ملاحظة أن طفايات الحريق الكيميائية الجافة يمكنها فقط إخماد النيران السطحية وقد لا تقوم بتبريد قلب البطارية بشكل فعال، مما قد يؤدي إلى إعادة الاشتعال. لهذا السبب، توصي العديد من اللوائح المحلية وأفضل الممارسات الصناعية الآن بتزويدها بطفايات ذات سعة أكبر: على سبيل المثال، يُنصح المرائب الموجودة تحت الأرض المزودة بمرافق شحن المركبات الكهربائية بإضافة طفايات مائية مثبتة على عربة تحتوي على 60 لترًا على الأقل من العامل، مع مسافة حماية قصوى تبلغ 30 مترًا، في حين تتطلب بعض المعايير المحلية ما لا يقل عن طفايتين مائيتين مثبتتين على عربة سعة 45 لترًا لكل حجرة إطفاء.

باختصار، يوصى باتباع نهج متعدد الطبقات: يمكن لأجهزة الإطفاء القياسية التي تستخدم المواد الكيميائية الجافة أو ثاني أكسيد الكربون معالجة الحرائق الكهربائية عند نقطة الشحن نفسها، بينما يجب نشر طفايات الحريق الخاصة ببطاريات الليثيوم أيون-سواء كانت تعتمد على الماء أو البيرفلوروهكسانون-للتعامل مع مخاطر الحرائق المتعلقة بالبطارية. بالنسبة للمرافق الأكبر حجمًا أو تلك ذات المخاطر العالية، يُنصح بشدة باستخدام وحدات محمولة على عربات ذات سعة وكيل أكبر.

هذا مصدر قلق للعديد من مديري محطات الشحن. تُستخدم طفايات الحريق الكيميائية الجافة التقليدية ABC في العديد من السيناريوهات ويمكنها التعامل مع بعض أنواع الحرائق الشائعة. ومع ذلك، تختلف حرائق المركبات الكهربائية عن حرائق المواد العادية القابلة للاحتراق. الأسباب الرئيسية تشمل:

التبريد غير كافي –تعمل العوامل الكيميائية الجافة ABC على إخماد النيران السطحية ولكنها لا تستطيع اختراق غلاف البطارية لتبريد الخلايا الداخلية. نظرًا لأن حرائق بطاريات الليثيوم أيون ذاتية التسخين، فمن دون تبريد فعال، تستمر التفاعلات الداخلية وغالبًا ما تحدث إعادة الاشتعال في غضون دقائق.

عدم القدرة على وقف الانتشار الحراري الجامح -لا تقطع هذه الطفايات التفاعل المتسلسل داخل حزمة البطارية. بمجرد دخول خلية واحدة في الهروب الحراري، تنتشر الحرارة المنطلقة إلى الخلايا المجاورة. تعالج المواد الكيميائية الجافة الحريق المرئي فقط، وليس السبب الجذري، لذلك لا يمكنها منع الحريق من التصاعد إلى إصابة العبوة الكاملة.

السيطرة المحدودة على الغازات السامة والمتفجرة -أثناء حرائق البطاريات، يتم إطلاق كميات كبيرة من الغازات الخطرة (CO، H₂، الهيدروكربونات). ولا يمتص المسحوق الجاف هذه الغازات أو يخففها، مما يترك مخاطر الانفجار والتسمم دون معالجة، ويمكن لسحابة المسحوق نفسها أن تقلل من الرؤية وتتداخل مع معدات الشحن الحساسة.

يجب أن يعتمد الاختيار على سيناريو الشحن، حيث أن المواقع المختلفة لها احتياجات مختلفة للحماية من الحرائق:

مناطق شحن خاصة صغيرة (مثل المرائب المنزلية وأماكن وقوف السيارات الخاصة)

عدد قليل من المركبات ومساحة محدودة - يوصى باستخدام طفايات المياه المحمولة (أكبر من أو يساوي 9 لتر) أو طفايات البيرفلوروهكسانون في المراحل المبكرة من الحرائق التي تعمل بالبطاريات والحرائق الكهربائية، مع إجراء صيانة دورية.

مواقف السيارات التجارية (على سبيل المثال، المرائب تحت الأرض في مراكز التسوق ومباني المكاتب)

ارتفاع معدل دوران المركبات ونقاط الشحن المتعددة - يُنصح باستخدام طفايات مائية كبيرة مثبتة على عربة (45 لترًا أو 60 لترًا)، إلى جانب طفايات كيميائية جافة لشحن حرائق الأكوام. أنظمة الكشف عن الدخان/الحرارة مفيدة أيضًا.

محطات الشحن العامة (على سبيل المثال، محطات الشحن السريع على جانب الطريق، ومناطق خدمة الطرق السريعة)

تزيد حركة المرور الكثيفة وقوة الشحن العالية من المخاطر - يجب أن يتبع التكوين معايير GB 50140 وGB/T 51313، مع مجموعة من طفايات الحريق القائمة على الماء والمواد الكيميائية الجافة، بالإضافة إلى رمال الحريق وبطانيات الحريق والموظفين المناوبين.

مستودعات واسعة النطاق لمركبات الطاقة الجديدة (على سبيل المثال، مواقف الحافلات، ومجمعات الخدمات اللوجستية)

تشكل المركبات المركزة والبطاريات ذات السعة الكبيرة خطرًا كبيرًا لانتشار الحرائق - من الضروري وجود طفايات مائية كبيرة محمولة على عربات (أكبر من أو تساوي 60 لترًا)، وأنظمة صنابير إطفاء الحرائق، وأنظمة إخماد أوتوماتيكية ثابتة (على سبيل المثال، رذاذ الماء)، إلى جانب خطط مخصصة لإدارة الحرائق والإخلاء في حالات الطوارئ.

بشكل عام، ضع في اعتبارك عدد المركبات، وحجم المساحة، وإدارة شؤون الموظفين، وظروف إمدادات المياه/الطاقة لتحقيق استراتيجية متدرجة ومصممة للحماية من الحرائق.

استنادا إلى سيناريوهات التطبيق المختلفة، يمكن النظر في النهج التالي:

سيناريو التطبيق	مجالات التركيز الرئيسية
مناطق شحن خاصة	قابلية النقل والتشغيل البسيط وسهولة التخزين
مواقف تجارية	تغطية نقاط الشحن المتعددة وإمكانية الوصول السريع
محطات الشحن العامة	النظر في تشغيل الأفراد والصيانة الروتينية
مستودعات شحن-كبيرة الحجم	التكامل الشامل بين أنظمة الحماية من الحرائق وحلول مكافحة الحرائق الاحترافية

تجدر الإشارة إلى أنه يجب أيضًا تقييم نهج التكوين المحدد جنبًا إلى جنب مع متطلبات الحماية من الحرائق المحلية وظروف الموقع والخصائص الخاصة بالمشروع.

لا توجد إجابة واحدة تناسب الجميع على سؤال ما هي طفايات الحريق التي يجب تجهيزها في محطات شحن السيارات الكهربائية. بيئات الشحن المختلفة، وأنواع البطاريات، وأعداد المركبات، ومتطلبات الحماية من الحرائق، كلها تؤثر على الاختيار النهائي. بالنسبة للمرافق التي تتضمن شحن المركبات بالطاقة الجديدة، يعد فهم خصائص حرائق بطاريات أيونات الليثيوم واختيار معدات أكثر ملاءمة لمكافحة الحرائق خطوة مهمة نحو تحسين إدارة السلامة.

تركز Shangdijia على البحث والتطوير وتصنيع معدات الحماية من الحرائق، وتوفير حلول احترافية لإخماد الحرائق لمركبات الطاقة الجديدة، وتطبيقات بطاريات الليثيوم أيون، والسيناريوهات الصناعية. بالنسبة لمحطات شحن السيارات الكهربائية، ومناطق أكوام الشحن، واحتياجات التطبيقات ذات الصلة، يمكننا تقديم توصيات خاصة بالمنتجات بناءً على ظروف الموقع الفعلية.

مرحبًا بك في الاتصال بـ SAFETY PLUSللتعرف على حلول الحماية من الحرائق الاحترافية المناسبة لمحطات شحن المركبات الكهربائية، ولتوفير دعم أكثر شمولاً لحماية السلامة لمرافق الشحن الخاصة بك.