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航班中鋰電池的安全

 zwd2125188 2019-09-15

前面的文章給大家介紹了氧氣系統(tǒng)的安全

補(bǔ)發(fā)一個視頻

氧氣泄漏特點(diǎn)是助燃效果,使燃燒更容易發(fā)生且速度快、溫度高。

而飛機(jī)上另外一個著火風(fēng)險的就是鋰電池,它的特點(diǎn)是當(dāng)前的飛機(jī)上防火措施都沒有特別好的效果。
接著翻譯一篇Safety first的文章:
Lithium batteries: safe to fly?
Airbus Safety First No. 21, pp. 22-41, January 2016

如今,鋰電池在我們的日常生活和航空業(yè)中扮演著一個幾乎看不見的重要角色。在正確制造和操作下,鋰電池是安全的。但是,生產(chǎn)缺陷、處理不當(dāng)或不了解其具體特征可能會對安全產(chǎn)生嚴(yán)重影響。



鋰電池是當(dāng)今能源的首選。隨著我們越來越依賴便攜式電子設(shè)備(PED),來為我們提供掌上所需的信息、娛樂和通信,從而增加了對更強(qiáng)大、更輕的電源的需求。

每年有數(shù)億個鋰電池或裝有鋰電池的設(shè)備被帶上飛機(jī)。這些可以作為乘客隨身攜帶物品的一部分,也可以作為飛機(jī)(如便攜式IFE、除顫器)或機(jī)組設(shè)備(如電子飛行包)。它們可以作為電池形式的貨物或在其他購買的物品中裝運(yùn),以達(dá)到“及時交貨”的需求,或者實際上是作為飛機(jī)設(shè)備的電源。鋰電池在飛機(jī)上越來越普遍。

但在鋰電池的引入中,也出現(xiàn)了一些手機(jī)或筆記本電腦自燃和燃燒的事件。同樣,飛機(jī)上也發(fā)生了一些事件,從局部和可控的火災(zāi),到導(dǎo)致飛機(jī)損失和死亡的大型、不受控制的飛行中火災(zāi)。

航空業(yè)越來越意識到鋰電池的特殊特性,相關(guān)的風(fēng)險現(xiàn)在可以減輕。已經(jīng)制定了程序,以解決鋰電池作為飛機(jī)設(shè)計的一部分、屬于乘客或機(jī)組人員攜帶物品的風(fēng)險,或者確實是與鋰電池作為貨物運(yùn)輸有關(guān)的程序。
01.
鋰電池:一種功能強(qiáng)大、用途廣泛的技術(shù),具有普遍性的風(fēng)險
LITHIUM BATTERIES: A POWERFUL AND VERSATILE TECHNOLOGY, ASSOCIATED WITH A COMMON RISK
鋰是密度最低的金屬,但具有最大的電化學(xué)電位和能量密度,這意味著它具有良好的儲能能力。體積和重量是飛機(jī)首先要考慮的問題,這些大能量密度和低重量特性使其成為飛機(jī)電源的理想材料。
雖然所使用的技術(shù)和固有風(fēng)險對于所有應(yīng)用都是相同的,但根據(jù)鋰電池的使用地點(diǎn)和方式,存在不同的解決方案和程序來降低這種常見風(fēng)險。(即作為飛機(jī)機(jī)載設(shè)備,作為貨物,或作為乘客和機(jī)組人員的行李和PED運(yùn)輸)

本節(jié)將強(qiáng)調(diào)這項新技術(shù)的好處,而不論其在應(yīng)用中的用途如何,并描述“熱失控”的相關(guān)風(fēng)險。

鋰電池:用途越來越廣
Lithium: an increasing use

鋰電池的試驗始于1912年,第一批鋰電池于1970年代售出。在90年代,鋰電池技術(shù)開始被許多尋求輕便、強(qiáng)大和耐用電池的行業(yè)廣泛使用。

事實證明,自上世紀(jì)90年代早期發(fā)明可充電鋰離子電池以來,電池中使用的鋰一直是鋰需求的主要驅(qū)動因素之一(圖1)。

圖1通過應(yīng)用預(yù)測鋰需求(來源:TRU Group)

如今,鋰電池正在逐步取代以前的技術(shù)電池,如鎳鎘、鉛酸,并且可以在大多數(shù)電子和自動電氣系統(tǒng)或設(shè)備中找到。隨著超?。ㄐ∮?.5mm)和靈活技術(shù)等最新用途的出現(xiàn),開發(fā)和應(yīng)用也在不斷發(fā)展。

鋰電池市場非常活躍,發(fā)展迅速,作為各種電動汽車的動力源的應(yīng)用越來越廣泛。事實上,預(yù)計未來幾年內(nèi)不會出現(xiàn)放緩。2014年,生產(chǎn)了55億鋰離子電池(圖2)。

圖2 全球電池生產(chǎn)(來源:Christophe PILLOT, Avicenne Energy)


不同類型的鋰電池,不同的應(yīng)用
Different types of Lithium batteries, different applications

不同類型
鋰電池可以有多種形式。它們可以像單電池按鈕電池一樣小,例如用作手表的電源,也可以是多電池(通常是可充電的)電池,用作電動汽車的高功率能源,或者實際上用作飛機(jī)上的備用電源(圖3)。

圖3 鋰電池的類型:單/多電池

不同的技術(shù)
所說的“鋰電池”實際上是指可分為兩類的電池系列:
  • 一次性電池:鋰金屬,不可充電電池。這些包括硬幣或圓柱形電池,用于計算器、數(shù)碼相機(jī)和緊急(備份)應(yīng)用(如圖4)


圖4 鋰金屬電池

鋰金屬電池比其他電池具有更高的比能量,重量輕,保質(zhì)期長,使用壽命長。

  • 二次電池:鋰離子/鋰聚合物充電電池。目前這種電池的主要應(yīng)用是為手機(jī)、筆記本電腦或其他手持電子設(shè)備供電,以及為電動/混合動力汽車和電力商店供電(圖5)。

圖5 鋰離子/鋰聚合物電池

鋰離子或鋰聚合物電池的優(yōu)點(diǎn)在于,與鎳鎘和鎳金屬混合電池相比,它除了具有更高的能量密度和更輕的重量外,還具有充電能力。


要解決的一個主要內(nèi)在風(fēng)險:熱失控
One main intrinsic risk to tackle: the thermal runaway

與每一項新技術(shù)一樣,鋰電池有許多優(yōu)點(diǎn),但也有局限性。盡管以前的電池技術(shù)并不是沒有風(fēng)險,但鋰基電池具有更大的電化學(xué)潛力;因此,如果損壞、處理不當(dāng)或制造不當(dāng),它們可能會出現(xiàn)穩(wěn)定性問題,并受到所謂的“熱失控”的影響。這一現(xiàn)象現(xiàn)在已經(jīng)得到了很好的認(rèn)識,只要采取意識和預(yù)防措施,就可以減輕這種現(xiàn)象。

一種自我引燃和高度傳播的現(xiàn)象
在內(nèi)部降解或損壞的情況下,電池單元通過非常有能量的排氣反應(yīng),會迅速釋放其儲存的能量(潛在的和化學(xué)的),從而產(chǎn)生煙霧、易燃?xì)怏w、熱量(局部高達(dá)600°C和1000°C)、火災(zāi)、爆炸或可燃性電解液。釋放的能量大小,與儲存的電化學(xué)能量和電池的類型(化學(xué)成分和制造)直接相關(guān)。

一次和二次電池都能自燃和熱失控。一旦這個過程啟動,它就很容易傳播,因為它產(chǎn)生足夠的熱量,使相鄰的電池進(jìn)入相同的熱失控狀態(tài)。

鋰電池既可以通過自燃和熱失控引起火災(zāi),也可以通過點(diǎn)燃周圍的易燃材料引起火災(zāi)。

對熱失控現(xiàn)象的認(rèn)識

熱失控包括不受控制的能量釋放。它是指溫度升高改變條件,導(dǎo)致溫度進(jìn)一步升高,通常導(dǎo)致破壞性結(jié)果的情況。

在多電池電池中,熱失控會傳播到剩余的電池,可能導(dǎo)致電池熔化或內(nèi)部電池壓力積聚,導(dǎo)致電池爆炸或不受控制的火災(zāi)。

造成熱失控的主要因素有:

  • 設(shè)計不過關(guān)或集成不過關(guān)

  • 電池或電池制造質(zhì)量不合格

  • 安全監(jiān)控或保護(hù)不合格

  • 裝卸/儲存/包裝條件差


使用經(jīng)驗

根據(jù)其性質(zhì)和特性,在飛機(jī)上的許多地方存在大量的鋰電池(圖6):
圖6 飛機(jī)上的鋰電池

根據(jù)聯(lián)邦航空局2015年6月30日發(fā)布的“電池和電動裝置-航空貨物和乘客煙霧、火災(zāi)、高熱或爆炸事件”報告,自1991年3月20日起,記錄了158起電池作為貨物或行李運(yùn)輸?shù)氖录?。其?1起事件與鋰電池有關(guān)。

飛機(jī)環(huán)境中的熱失控現(xiàn)象可能是災(zāi)難性的。最少也是個人設(shè)備的有限損傷,或?qū)斨脙ξ锵涞妮p微損壞。在最壞的情況下,高密度鋰電池封裝中的熱失控會導(dǎo)致機(jī)體損傷(圖7)。

圖7 鋰電池?zé)崾Э氐暮蠊?/section>

FAA測試表明,即使是少量的電池過熱也會釋放氣體,導(dǎo)致傳統(tǒng)滅火系統(tǒng)無法阻止的爆炸和火災(zāi)。鑒于可能產(chǎn)生的后果,鋰電池被歸類為危險物品,因此在航班環(huán)境中使用和運(yùn)輸鋰電池(或含鋰電池的裝置)時,必須特別注意和考慮確保安全操作。

02.
如何降低鋰電池帶來的風(fēng)險
HOW TO MITIGATE THE RISKS POSED BY LITHIUM BATTERIES
盡管對報告事件的調(diào)查強(qiáng)調(diào),一些鋰電池火災(zāi)是由于與設(shè)計、制造或集成缺陷有關(guān)的內(nèi)部短路引起的,但許多(即使不是大多數(shù))火災(zāi)是由用戶濫用引起的。這可能是由于有意或無意的處理不當(dāng)造成的電池本體傷害,但通常是無意識的傷害。

此外,雖然對鋰電池作為貨物運(yùn)輸有嚴(yán)格的規(guī)定,但有幾起事故與鋰電池在機(jī)艙有關(guān)。因此,航空公司人員及其乘客,對鋰電池所帶來的風(fēng)險有一個良好的認(rèn)識是至關(guān)重要的。


固定安裝的電池
Permanently installed batteries

減輕鋰電池帶來的風(fēng)險,防止熱失控或火災(zāi),首先要確保電池的安全,這是飛機(jī)設(shè)計的一部分。在這方面,飛機(jī)設(shè)計中嵌入的鋰電池受到嚴(yán)格的設(shè)計和集成要求,符合最高的安全標(biāo)準(zhǔn)。早在產(chǎn)品及其系統(tǒng)的開始設(shè)計階段,新一代鋰基電池的內(nèi)在風(fēng)險在飛機(jī)設(shè)計階段的各個階段都得到了確認(rèn)。然后,基于每個電池位置的可接受性證明,以及對安裝的徹底審查,確保附近沒有熱源和危險材料或液體,避免可靠性降低。

在飛機(jī)的使用壽命期間,這種風(fēng)險可以通過遵循常識預(yù)防措施來減輕,例如僅使用原始設(shè)備制造商(OEM)零件。使用假冒或未經(jīng)授權(quán)的零件會增加火災(zāi)和爆炸的風(fēng)險。因此,遵守空客零件目錄并獨(dú)家使用空客或原始設(shè)備制造商的備用電池目錄參考是關(guān)鍵。

同樣,在買方提供的設(shè)備(BFE)或飛機(jī)上安裝備用電池之前,操作人員應(yīng)確保這些零件是真正的備用零件,它們已妥善存放和處理,沒有過熱或損壞的痕跡。


有關(guān)使用未經(jīng)批準(zhǔn)的電池的后果的更多信息,請參閱OIT 999.0032/03 Rev 01、OIT 999.0035/04和OIT 999.0145/14。


鋰電池空運(yùn)

鋰電池作為可供選擇的電源的使用增加,相應(yīng)的,導(dǎo)致鋰電池作為空運(yùn)貨物的運(yùn)輸量增加。如今,鋰電池帶來的一個主要風(fēng)險與空運(yùn)有關(guān)。

現(xiàn)行的國際民航組織條例并沒有規(guī)定鋰電池的數(shù)量,鋰電池可以作為貨物裝在任何一架飛機(jī)上。唯一的限制與可以加載到每個單獨(dú)包中的容量相關(guān)。同樣值得理解的是,這些相同的規(guī)定并不是為了控制或控制包裝內(nèi)的火災(zāi)。

在鋰電池著火的情況下,現(xiàn)有的貨艙防火裝置能提供什么保護(hù)?

今天,飛機(jī)的貨物防火通過以下方式解決:
  • 被動保護(hù)(貨艙襯里或基本系統(tǒng)保護(hù))

  • 探測

  • 抑制(使用哈龍)或缺氧

  • 防止有害煙霧/滅火劑進(jìn)入客艙


調(diào)查表明,CS/FAR25中所述的貨艙防火標(biāo)準(zhǔn)不足以保護(hù)飛機(jī)免受涉及高密度鋰電池運(yùn)輸?shù)幕馂?zāi)的影響。

“高密度”是指有可能使貨艙消防系統(tǒng)難以經(jīng)受的鋰電池數(shù)量。事實上,由于電池的不同特性(如化學(xué)性質(zhì)、充電狀態(tài)、尺寸)、貨艙類型和裝載配置的影響,很難為所有的運(yùn)行情況確定航班建議的數(shù)量限制。測試表明,一些配置,只涉及一個項目的規(guī)定包裝尺寸,也有可能導(dǎo)致飛機(jī)重大損傷。

無論貨物大小如何,對鋰金屬電池和鋰離子電池火災(zāi)影響的研究表明,現(xiàn)有的貨艙滅火系統(tǒng),即哈龍1301(C級)或缺氧(E級)無法阻止熱失控,防止傳播到鄰近電池單元。如果熱失控啟動,碳?xì)浠衔镫娊赓|(zhì)降解產(chǎn)生的熱量和可燃?xì)怏w將被釋放。

現(xiàn)有的貨艙防火系統(tǒng)不能保持住這些積聚的氣體。

此外,所產(chǎn)生煙霧的數(shù)量和持續(xù)產(chǎn)生可能會突破載人區(qū)的被動和主動煙霧保護(hù)屏障。

根據(jù)這些發(fā)現(xiàn),航空業(yè)得出結(jié)論,當(dāng)今的貨艙,經(jīng)美國聯(lián)邦法規(guī)第25.857部分和歐洲航空安全局CS 25.857認(rèn)證,沒有顯示出對涉及鋰金屬和鋰離子電池的火災(zāi)的抵抗力。因此,無法在足夠的時間內(nèi)控制鋰電池火災(zāi),以確保飛機(jī)的安全飛行和降落,是航空運(yùn)輸業(yè)已查明的風(fēng)險。

飛機(jī)貨艙的分級

空客機(jī)隊的貨艙根據(jù)CS 25.857認(rèn)證為C級和E級。此外,一些在役飛機(jī)仍然有D級貨艙,雖然這種分級在1998年被取消用于新生產(chǎn)飛機(jī)。

C級

對于在飛行過程中無法接近的貨艙(地板下部),或者如果在不進(jìn)入艙內(nèi)的情況下無法從入口控制火勢,則需要C級艙。C級艙需要配備:

  • 煙霧/火警探測系統(tǒng)

  • 通風(fēng)控制

  • 內(nèi)置滅火系統(tǒng)

  • 防火襯里(被動保護(hù))

  • 需要證明沒有有害數(shù)量的煙霧、火焰或滅火劑能夠進(jìn)入載人區(qū)域

D級

D級貨艙需配備:

  • 通風(fēng)控制

  • 防火襯里(被動保護(hù))

  • 需要證明,沒有危險數(shù)量的煙霧或火焰能夠進(jìn)入載人區(qū)域

E級

E類艙只允許用于貨機(jī)。需要配備:

  • 煙霧/火警探測系統(tǒng)

  • 通風(fēng)控制

  • 只有關(guān)鍵系統(tǒng)需要防火保護(hù)

  • 需要證明,沒有任何有害數(shù)量的煙霧、火焰或有害氣體能夠進(jìn)入載人區(qū)域


規(guī)章制度是怎么說的

鑒于已查明的風(fēng)險,2015年1月,國際民航組織危險品小組采取行動,禁止將所有類型的鋰金屬電池作為客機(jī)上的貨物運(yùn)輸。

然而,雖然這是一個重要的發(fā)展,鋰金屬電池只占所有鋰電池每年空運(yùn)的一小部分。因此,對鋰離子電池火災(zāi)影響的研究仍在繼續(xù)。如前所述,這項研究表明,鋰離子電池本身是一個重大威脅,因為現(xiàn)有的貨艙滅火功能對鋰離子電池火災(zāi)無效。

因此,監(jiān)管部門正朝著更大的禁令前進(jìn),禁止鋰電池作為乘客飛機(jī)上的貨物裝運(yùn),包括不可充電和可充電電池。在本文發(fā)表時,這些討論正在進(jìn)行中。在2015年10月的最后一次會議上,國際民航組織危險品小組(DGP)提出了30%的荷電狀態(tài)(SOC)限制,作為一項臨時措施,旨在降低向相鄰電池蔓延的火災(zāi)風(fēng)險,從而提高航空安全。

同時,在國際民航組織的討論集中在建立適當(dāng)?shù)陌b和運(yùn)輸要求,以確保鋰離子電池的安全運(yùn)輸??湛瓦€參與了民航安全小組(CAST)的調(diào)查,調(diào)查從電池本身到包裝/集裝箱和飛機(jī)本身組合的整體方法。

因此,正確運(yùn)輸和運(yùn)輸鋰電池的重要性成為關(guān)鍵,托運(yùn)人和運(yùn)營商的參與至關(guān)重要。



托運(yùn)人和運(yùn)營商可以做什么:風(fēng)險評估和最佳做法
What shippers and operators can do: risk assessment and best practices

查看最新的行業(yè)可用信息和指南
鋰電池的空運(yùn)由國際和地方法規(guī)控制。如果運(yùn)輸鋰電池,運(yùn)營商需要首先檢查最新的航空危險品安全運(yùn)輸說明,無論這些說明是通過適航當(dāng)局或當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)和/或國際民航組織提供的。

進(jìn)行風(fēng)險評估
最后,危險貨物(包括鋰電池)的安全運(yùn)輸由托運(yùn)人和經(jīng)營人負(fù)責(zé)。建議進(jìn)行危險貨物運(yùn)輸時,應(yīng)進(jìn)行貨物作業(yè)安全風(fēng)險評估,以確定電池運(yùn)輸是否能夠安全處理。

關(guān)于鋰電池,評估指南應(yīng)考慮以下因素:
  • 鋰電池裝運(yùn)數(shù)量和密度

  • 要裝運(yùn)的鋰電池類型

  • 鋰電池的供應(yīng)商/發(fā)貨人是誰及其質(zhì)量控制

  • 所有鋰電池發(fā)貨的識別和通知

  • 僅接受符合適用法規(guī)(國際民航組織和/或當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī))的鋰電池裝運(yùn)

  • 飛機(jī)及其系統(tǒng)的總體能力

  • 鋰電池與其他易燃/易爆危險品的隔離可能性


確保安全包裝和運(yùn)輸
當(dāng)?shù)睾?或國際法規(guī)提供了運(yùn)輸鋰電池時需要遵守的適用規(guī)則。應(yīng)注意:

員工培訓(xùn)和意識
  • 飛機(jī)對鋰電池火災(zāi)的限制和現(xiàn)有的緩解措施

  • 法規(guī)、處理程序、錯誤處理的危險以及識別鋰電池裝運(yùn)的方法。


包裝
  • 通過航空運(yùn)單和其他文件上的信息清楚地識別鋰電池的裝運(yùn)

  • 根據(jù)國際民航組織的技術(shù)說明,確保包裝上正確的標(biāo)簽和標(biāo)識為危險品


貨物裝載
  • 將任何鋰電池裝運(yùn)貨物與存在火災(zāi)危險的其他危險貨物(易燃易爆貨物)隔離




行業(yè)指南,如IATA“降低鋰電池運(yùn)營商風(fēng)險指南”,也為降低鋰電池運(yùn)輸風(fēng)險提供了有用的信息。



艙內(nèi)鋰電池運(yùn)輸
Carriage of Lithium batteries in the cabin

盡管最近的討論已將重點(diǎn)轉(zhuǎn)向?qū)⒋罅夸囯姵刈鳛樨浳镞\(yùn)輸,但由于鋰電池在許多應(yīng)用中的擴(kuò)散和使用,運(yùn)營商還需要意識到在乘客行李中攜帶鋰電池的風(fēng)險——無論是托運(yùn)的還是隨身攜帶的,托運(yùn)的客艙行李和隨身攜帶的客艙行李。

鋰電池的廣泛使用,意味著數(shù)百個便攜式電子設(shè)備(PED)可能被攜帶在一架大型飛機(jī)上,無論是客艙行李還是隨身攜帶。

因此,對于提高乘客對攜帶鋰電池相關(guān)風(fēng)險認(rèn)識的預(yù)防措施至關(guān)重要。

提高乘客登機(jī)前的意識

已就乘客行李中可以或不能攜帶的物品提出了建議。國際民航組織和國際航空運(yùn)輸協(xié)會規(guī)定和建議的有關(guān)攜帶和管理旅客行李所載物品的一般要求是:
  • 攜帶的電池應(yīng)經(jīng)過適當(dāng)?shù)臏y試(例如,應(yīng)由原始制造商制造)

  • 裝有鋰電池的PED應(yīng)裝在隨身行李中

  • 備用電池(即不包含在PED中的電池),無論大小,必須放在隨身行李中。托運(yùn)行李中禁止使用電池,應(yīng)適當(dāng)保護(hù)電池,防止短路,例如將電池留在其原始零售包裝中

  • 考慮個人攜帶的數(shù)量。雖然沒有對PED或備用電池數(shù)量的限制,但低于乘客或機(jī)組人員可攜帶的規(guī)定尺寸(通常為100瓦時),但必須是個人使用


然而,關(guān)鍵是讓面向旅客的服務(wù)人員和乘客自己意識到鋰電池運(yùn)輸不當(dāng)帶來的風(fēng)險,并確保他們了解法規(guī)。為了提高公眾對旅行的認(rèn)識,海報和鋰電池小冊子是一個有用的選擇,并被航空公司和世界各地的權(quán)威機(jī)構(gòu)廣泛使用。例如,美國聯(lián)邦航空局已發(fā)布了15010號安全警報,涉及“攜帶和托運(yùn)行李中攜帶備用鋰電池”。

提高乘客在飛機(jī)上的意識

降低風(fēng)險的一個關(guān)鍵方面是讓所有者,即乘客,意識到飛機(jī)環(huán)境中使用鋰電池固有的風(fēng)險。確保乘客了解隨身行李中鋰電池的允許條件,以及正確儲存的要求,以及PED被困在活動座椅機(jī)構(gòu)中的影響。

由于其體積小,PED很容易被困在座椅機(jī)構(gòu)中。在座椅調(diào)節(jié)過程中,隨后的擠壓會導(dǎo)致過熱和熱失控。

讓乘客意識到這一固有風(fēng)險有助于減少這種情況。例如,在飛行前安全須知中包括一個通知,以確保在PED丟失的情況下,在部件被取回之前,座椅不會移動。同樣,在處理由PED引起的火災(zāi)時,使機(jī)艙和機(jī)組人員意識到這種潛在的故障模式是快速有效地采取行動的關(guān)鍵。



國際航空運(yùn)輸協(xié)會(IATA)發(fā)布了更多關(guān)于運(yùn)輸鋰電池的運(yùn)營商風(fēng)險緩解措施的信息。訪問他們的網(wǎng)站了解更多關(guān)于不同情況的信息和指導(dǎo),確保使用最后批準(zhǔn)的版本。



減輕鋰電池帶來的風(fēng)險:總結(jié)
Mitigating the risks posed by Lithium batteries: summary

鋰電池?zé)崾Э乜赡苁怯捎谠O(shè)計/制造質(zhì)量/集成缺陷或不符合一些基本規(guī)則造成的。應(yīng)遵循以下原則,以盡量降低鋰電池著火和爆炸的風(fēng)險:
  • 確保運(yùn)輸?shù)匿囯姵?電池符合國際標(biāo)準(zhǔn)

  • 確保貨物符合國際民航組織/國際航空運(yùn)輸協(xié)會的標(biāo)簽、包裝和搬運(yùn)建議

  • 更換電池時,確保符合空中客車零件目錄

  • 確保地面、飛行和客艙人員經(jīng)過培訓(xùn),乘客了解鋰電池的特性

03.
鋰電池著火后的處理
HOW TO MANAGE THE CONSEQUENCES OF A LITHIUM BATTERY FIRE
如前所述,通過讓乘客和航空公司人員意識到鋰電池所帶來的風(fēng)險而采取主動行動,比應(yīng)對鋰電池引起的火災(zāi)更可取,知道在發(fā)生鋰電池火災(zāi)的情況下該怎么做也是至關(guān)重要的。安全有效地處理鋰電池火災(zāi)的關(guān)鍵原則,無論是否在飛行機(jī)艙內(nèi),都是:
  • 讓人們遠(yuǎn)離火情

  • 減少火蔓延的風(fēng)險

  • 應(yīng)用對應(yīng)的消防措施



應(yīng)用對應(yīng)的消防原則
Apply specific firefighting principles

傳統(tǒng)的滅火程序和滅火方法無法有效地阻止鋰電池燃燒。

鹵代烷可以抑制明火,但它對解決火源無效。使用水是給予冷卻和限制向相鄰電池單元傳播的最佳選擇。

一旦鋰電池點(diǎn)燃,則必須集中精力使用水(或其他非酒精液體)冷卻周圍電池,并防止情況惡化,以避免任何火災(zāi)蔓延到相鄰電池。


在這種情況下,為管理鋰電池火災(zāi)提供指導(dǎo)的具體程序,最近已包含在客艙機(jī)組(CCOM)和飛行機(jī)組(FCOM/QRH/FCTM)中。


乘務(wù)員程序
Cabin crew procedures

隔離火源

對艙內(nèi)鋰電池火災(zāi)的反應(yīng)首先是隔離火源。事實上,一個冒煙的電池在任何時候都可能爆炸,因為它的放熱性很強(qiáng)。

在機(jī)艙內(nèi),不要試圖拿起,并試圖移動正在燃燒的裝置或正在冒煙的裝置。

確保吸煙電池附近沒有易燃材料(液體、氣體、裝置),以防止傳播。同時將乘客轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)離燃燒或發(fā)熱裝置的地方。

按規(guī)定程序滅火

一旦燃燒/加熱裝置被隔離,就需要解決火災(zāi)本身。為此,根據(jù)FAA的建議,制定了三個具體的客艙機(jī)組人員處理鋰電池火災(zāi)的程序。

★ 鋰電池著火程序

本程序(圖8)建議使用哈龍滅火,并用水(或非酒精液體)冷卻裝置。

然后,建議將設(shè)備浸入合適的容器(如垃圾箱或標(biāo)準(zhǔn)廚房容器)中,以防熱失控(請參閱下面的步驟)。

圖8 客艙乘務(wù)員手冊鋰電池著火程序


★ 頂部行李艙冒煙/失火程序

鋰電池著火有時可能不容易識別,并且考慮到實際發(fā)生火災(zāi)時的具體情況,頂部行李艙內(nèi)的失火程序(圖9),基本上把鋰電池供電設(shè)備,視為可能是火災(zāi)源頭。

因此,頂部行李箱的煙霧/火災(zāi)程序現(xiàn)在涵蓋了使用鹵代烷和液體來處理火災(zāi),并參考了其他兩個客艙機(jī)組人員處理鋰電池火災(zāi)的程序。
圖9 客艙乘務(wù)員手冊頂部行李艙冒煙/失火程序


★ 鋰電池著火后的儲放程序

正如上面第一步所引用的,這個過程(圖10)在前面兩個過程的末尾被調(diào)用。
圖10 客艙乘務(wù)員手冊鋰電池著火后的儲放程序

一旦火勢得到控制,并且設(shè)備可以安全移動,本程序建議將容器放置在燃燒/加熱設(shè)備浸入廁所的地方,并對其進(jìn)行定期監(jiān)測。

由于衛(wèi)生間包含煙霧探測裝置,但同時也是一個位置,可以將設(shè)備固定在遠(yuǎn)離乘客的地方,并提供防水地板,以在顛簸情況下存儲水。



機(jī)組程序
Flight crew procedure

越來越多的飛行員正在利用電子飛行包(EFB)提供的功能,其中大部分使用鋰電池作為主要電源。而且鋰電池也可能以手電筒、筆記本電腦、平板電腦、照相機(jī)、手機(jī),也就是說,任何便攜式電子設(shè)備(PED)等形式進(jìn)入駕駛艙。

為了防止鋰電池著火,關(guān)鍵是確保EFB和其他PED不會處于損傷的狀態(tài)下(即跌落或損壞),如果損壞,則在確認(rèn)可用前不得使用。然而,如果出現(xiàn)這種令人恐懼的情況,飛行機(jī)組程序是根據(jù)關(guān)鍵原則制定的:飛行、導(dǎo)航、通訊,并適當(dāng)?shù)胤峙淙蝿?wù)。

空客“鋰電池?zé)熿F/火災(zāi)”程序(圖11)的原理是:

  • 一名飛行員需要繼續(xù)駕駛飛機(jī),而第二名飛行員將處理探測到的火情。如有必要,轉(zhuǎn)移控制權(quán)。通常,消防員是離火最近的。


  • 與客艙建立通信——鋰電池著火應(yīng)作為全體機(jī)組的焦點(diǎn)進(jìn)行管理——以啟動“鋰電池火災(zāi)后儲存”程序。


  • 確保機(jī)組人員的安全:飛行中的飛行員應(yīng)戴上氧氣面罩,處理火災(zāi)的飛行員應(yīng)戴上便攜式呼吸設(shè)備(PBE)。


  • 用哈龍熄滅任何明火。


一旦不再有明火:
  • 如果無法從駕駛艙上取下燃燒/發(fā)熱裝置,則應(yīng)在裝置上灑水或非酒精液體冷卻。注意可能發(fā)生的爆炸??罩锌蛙嚬就瓿傻臏y試已經(jīng)證實,少量的水噴灑該設(shè)備足以使其冷卻并減輕熱失控的后果。

  • 如果可以移動裝置:將其移出駕駛艙,并使用客艙乘務(wù)員員鋰電池著火程序,將其浸入水中或不含酒精的液體中固定。


圖11 空客QRH鋰電池引發(fā)的煙霧/火警程序



要了解更多關(guān)于客艙鋰電池著火管理和一般客艙安全問題的信息,請閱讀我們在空客世界上提供的小冊子“掌握客艙安全”。


鋰電池已經(jīng)存在20多年了,廣泛應(yīng)用于各種日常應(yīng)用領(lǐng)域。這項技術(shù)效率極高,應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。雖然幸運(yùn)的是,涉及鋰電池的事件很少發(fā)生,甚至在飛行中發(fā)生的事件也很少,但火災(zāi)的風(fēng)險仍然存在。因此,鋰電池的特殊性需要在飛機(jī)應(yīng)用的各個方面加以考慮,并進(jìn)行正確的管理——無論是作為貨物運(yùn)輸,還是作為設(shè)備安裝在駕駛艙或機(jī)艙中,或僅僅作為乘客攜帶行李的一部分。


CONTRIBUTORS

Christine BEZARD
Head of Human Factors & Ergonomics in design - Safety advisor

Ian GOODWIN
Director Flight Safety - Safety Enhancement

Peimann TOFIGHI-NIAKI
Flight Safety Enhancement -
Flight Operations
and Training Support

Paul ROHRBACH
Fire Protection -
Project leader Lithium batteries as cargo

With thanks to Joerg KLOCKGETHER and Dieter JUST.
附一個視頻

視頻從最基本的鋰電池運(yùn)輸分類講起,直觀展現(xiàn)了含鋰電池物品的危險性,全面系統(tǒng)地介紹了:鋰電池貨物航空運(yùn)輸限制條件、文件要求等;攜帶鋰電池物品登機(jī)的要求,以及客艙內(nèi)發(fā)生鋰電池物品起火后的應(yīng)急處置等。

視頻雖然是幾年前拍攝的,里面有些鋰電池航空運(yùn)輸?shù)囊?guī)定已經(jīng)過時,但是視頻的整體內(nèi)容還是值得我們學(xué)習(xí)的。


客艙座椅下方的USB充電口
當(dāng)前很多稍微新一點(diǎn)的飛機(jī),除了頭等艙,經(jīng)濟(jì)艙的客艙座椅也帶有USB充電口:

但是很多旅客并不知道,這可能和客艙里的宣傳不到位有關(guān)系。

最后提醒,飛機(jī)上玩手機(jī)要千萬注意,萬一滑落掉進(jìn)夾縫,稍有擠壓電池就很容易會著火……

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