Časopis 112 ROČNÍK XVIII ČÍSLO 5/2019

V rubrice POŽÁRNÍ OCHRANA se dočtete o průběhu požáru sportovní haly trampolínového centra v Praze. O konferenci Červený kohout 2019. S poznatky s užíváním vyšetřovacího automobilu v rámci výkonu služby se podělilo TÚPO. V rubrice INTEGROVANÝ ZÁCHRANNÝ SYSTÉM představujeme nový polygon v Rychnově nad Kněžnou. Článek Záchrana osob z lanovky shrnuje poznatky z výcviku českých a polských hasičů. Problematika trhacích prací, od historie až po současnost. V rubrice OCHRANY OBYVATELSTVA A KRIZOVÉHO ŘÍZENÍ se seznámíte se vzdělávacím programem přípravy škol a školských zařízení na mimořádné události a krizové situace. V INFORMACÍCH se dočtete, kdo získal skleněnou hasičskou přilbu při slavnostním vyhlášení vítězů ankety Hasič roku 2018. Dále pak padly první rekordy na sportovním klání Jablonecké haly 2019. Oceněným blahopřejeme. Současně také přejeme novému řediteli HZS Pardubického kraje mnoho pracovních úspěchů v jeho nové pozici. 

Honba za mobilitou a autonomií elektrických zařízení je dnes v maximálním rozmachu, přičemž v nejbližších letech nelze ani pomýšlet na oslabení tohoto trendu. V každé domácnosti se nachází mnohdy i desítky různých baterií, jejichž funkčnost a bezpečnost se bere za úplnou samozřejmost.

Obr. 1 Elektrochemické články rozměru AA [ilustrační fotografie]	Obr. 2 Příklad nevhodné manipulace s Li-lon článkem - mechanické poškození [Zdroj: HZS ČR]

V průmyslových provozech lze dokonce kalkulovat o výskytu stovek, ale i tisíců kusů těchto zařízení. Zjednodušeně řečeno, baterie jsou dnes tak běžná a dostupná komodita, že si jejich přítomnost mnohdy ani neuvědomujeme, natož abychom se zamýšleli nad možnými riziky ve spojení s jejich provozem. Tato rizika pochopitelně narůstají se zvyšujícím se počtem baterií, doprovázeným snahou o jejich modernizaci a miniaturizaci v kombinaci s požadavkem na maximální výkon. Než si přiblížíme konkrétní rizika, není od věci se zaměřit na základní fakta v této oblasti.

Obecné informace
V úvodu článku je záměrně užíván pouze obecný a nejčastěji používaný pojem baterie. Veřejnost tento pojem mnohdy chápe jako souhrnné označení všech zařízení, respektive všech elektrochemických zdrojů, které pracují na principu přímé přeměny chemické energie v energii elektrickou. Obecně jde tedy o souhrnný název pro všechny typy kompaktních zařízení určených pro uchovávání a následné uvolnění elektrické energie. Tato interpretace je ovšem mylná, tudíž je nezbytné vymezit základní pojmosloví.

Chemické systémy pro uchování elektrické energie lze rozdělit do mnoha kategorií a skupin. Pro základní pochopení problematiky je však dostačující dělení na dva stěžejní technologické typy zařízení. Hlavním dělicím kritériem je, zda konkrétní typ zařízení slouží k vícenásobnému použití a lze jej po vybití opakovaně bezpečně dobíjet nebo je jeho využití jednorázové. Zařízení určená k jednorázovému vybití lze nazývat primární, spotřební nebo lidově nenabíjecí články, respektive nenabíjecí baterie. Systémy určené k vícenásobnému vybití a nabití se pak nazývají akumulátory, sekundární články nebo opět lidově nabíjecí baterie. Samotný pojem baterie je vcelku ošemetný, protože tímto termínem nevystihujeme, zda je článek nabíjecí či nikoliv. Bateriemi lze nazývat jak nabíjecí, tak nenabíjecí články, ovšem pouze v případě, jde­ li o jedno zařízení skládající se z většího počtu článků spojených paralelně či zapojených do série. Například pojmenování autobaterie je v pořádku, neboť se skládá zpravidla z šesti článků a její jmenovité napětí je 12 V, tedy 6 × 2 V. Naproti tomu běžný nenabíjecí článek velikosti AA (tužkový monočlánek) se baterií nazývat nedá, jelikož ho tvoří pouze jeden článek. V povědomí veřejnosti je však pojem baterie natolik zažitý, že se používá prakticky pro všechna zařízení tohoto typu, a to bez rozdílu velikosti i výkonu. Pro potřeby tohoto článku lze zmiňovaná zařízení nazývat souhrnně elektrochemickými zdroji, případně články.

Rizika
Rozdělení podle technologické podstaty (chemického složení) je stěžejní pro identifikaci a popis jednotlivých rizik, jelikož ta jsou úzce spjata s chemickým složením článků. Významnou roli ovšem zastávají i další faktory, jako jsou kapacity, jmenovité napětí, druh konstrukce apod. Jedno však mají všechny systémy společné; jsou vždy určitým zdrojem rizik, především pokud se s nimi zachází v rozporu s návodem výrobce a základními pravidly požární bezpečnosti. Často si sami uživatelé ani neuvědomují, že předepsané návody a zásady porušují, případně rizika zcela ignorují. Lze identifikovat širokou škálu rizik od intoxikace chemickými látkami (lithium, olovo, kyseliny aj.), vznikem požáru, až po úraz elektrickým proudem (především v případě větších instalací). Potenciálně nejničivější účinek vykazuje právě riziko vzniku požáru.

V souvislosti s požáry lze definovat několik základních situací, které mohou vést ke vniku požáru a v extrémních případech i k výbuchu. Jde především o počínání v rámci nedbalostního jednání, kdy jsou porušovány zásady uvedené v návodech výrobců (užívání mechanicky poškozených článků, neodborné nabíjení akumulátorů, nabíjení nenabíjecích článků, vystavování nepříznivým podmínkám – teplota, vlhkost, korozivní prostředí apod.). V rámci zjišťování příčin vzniku požárů řešíme každoročně stovky požárů ve spojení se systémy pro uchovávání elektrické energie. HZS ČR v této problematice nezůstává pozadu a předmětné oblasti věnuje velkou pozornost. V rámci praktického ověření zkoumaných rizik provedlo oddělení zjišťování příčin vzniku požárů MV­ generálního ředitelství HZS ČR ve spolupráci s odborníky v dané oblasti vyšetřovací, respektive výzkumný pokus zaměřený na fyzické testování rizikovosti široké škály jak nabíjecích, tak nenabíjecích článků. Průběh testování a vyvozené závěry budou shrnuty v příštím článku.

Statistická data HZS ČR
V následujících grafických náhledech přinášíme základní statistickou analýzu HZS ČR zaměřenou na problematiku autonomních zdrojů elektrické energie. Stěžejní je samotná četnost výskytu sledovaného negativního jevu, kterým je v tomto případě požár, respektive výbuch. Z grafu 1 je mimo jiné patrné, že za sledované období let 2006–2017 došlo ke vzniku 7 403 požárů majících příčinnou souvislost s elektrochemickými zdroji, přičemž způsobená přímá škoda byla 1 297 867 000 Kč (graf 2). Dále je z grafu 1 odvoditelné, že současný trend vzniku požárů je postupně vzrůstající bez výrazných výkyvů. Obdobný postupný nárůst lze očekávat i v letech budoucích.

Graf 1 Celkový počet požárů ve spojitosti s primárními/sekundárními slektrochemickými články	Graf 2 Přímé škody způsobené požáry ve spojitosti s primárními/sekundárními elektrochemickými články
Graf 3 Počty požárů ve spojitosti s elektrochemickými články mimo dopravní prostředky	Graf 4 Přímé škody způsobené požáry ve spojitosti s elektrochemickými články mimo dopravní prostředky
Graf 5 Počty požárů ve spojitosti se záložními zdroji a bateriovými úložišti (akumulátory)	Graf 6 Četnost výskytu jednotlivých druhů elektrochemických zdrojů, ve spojení s leteckými incidenty [Zdroj dat: FAA]

Graf 2 poukazuje na významně vzestupný trend v oblasti přímé škody způsobené těmito typy požárů. Tento fakt víceméně koresponduje se vzrůstajícím počtem požárů, ovšem mimo to je ovlivněn i mnoha proměnnými skutečnostmi, které vstupují do vyčíslení celkových přímých škod (inflace, možné změny v metodice vyčíslování škod apod.).

Uváděné informace se vztahují ke všem požárům, u kterých byla stanovena příčinná souvislost se vznikem požáru, jinak řečeno elektrochemické články zastávaly roli iniciačního zdroje.

Jaká však bude situace, pokud se pokusíme zmiňované statistické analýzy více specifikovat a zaměříme se třeba na případy požárů mimo dopravní prostředky? Toto je z pohledu požární prevence, která je primárně zaměřena na problematiku požární bezpečnosti staveb, o mnoho zajímavější náhled. Elektrochemické zdroje v automobilech představují významnou část z celkového počtu požárů. A je tomu tak skutečně. Toto tvrzení má několik opodstatnění. Automobilové akumulátory jsou často vystavovány nepříznivým klimatickým podmínkám, neodbornému zacházení (kutilské úpravy), mechanickému poškození (autonehody, vibrace, nárazy), což může mít významný vliv na vznik požárů v porovnání se „stacionárními“ instalacemi umístěnými v budovách či články umístěnými v elektrozařízeních domácností. Reálný stav na území ČR popisuje graf 3, kde v období let 2006–2017 došlo k 635 požárům ve spojitosti s elektrochemickými články, které nebyly umístěny v dopravních prostředcích.

Nejdůležitější informací grafu 3 je samotný vývoj počtu požárů v jednotlivých letech. Podle grafu došlo za posledních 10 let k více než 200% nárůstu počtu daného typu požáru. Tento trend nárůstu je významný a lze předpokládat, vzhledem k neustálému zvyšování počtu těchto zařízení, že i v budoucnu budou tyto případy přibývat. Graf 4 podtrhuje popisovaný jev a lze konstatovat, že za sledované období byla těmito požáry způsobena přímá škoda 347 814 000 Kč. Celkové škody u požárů mimo dopravní prostředky se mohou v porovnání s požáry u dopravních prostředků zdát vcelku nízké. Ovšem pokud se pokusíme vyčíslit, jak vysoké přímé škody jsou v průměru způsobeny jedním požárem dané kategorie, a tyto hodnoty vzájemně porovnáme, dojdeme k závěru, že požáry způsobené elektrochemickými články mimo dopravní prostředky jsou závažnější a způsobují mnohem vyšší škody. Průměrná škoda vztažená na jeden požár mimo dopravní prostředky je při porovnávání více než trojnásobná.

V úvodu článku zmiňujeme tzv. větší instalace elektrochemických zdrojů. Ty se mohou vyskytovat jak v domácnostech, tak v průmyslových provozech. Jde například o bateriové úložiště, popřípadě záložní zdroje. Úložiště energie v kombinaci s fotovoltaickými elektrárnami dnes nelze považovat za něco zcela ojedinělého. Graf 5 lze považovat za jakousi demonstraci tohoto tvrzení, neboť samotné zvyšující se počty těchto instalací vedou i k nárůstu počtu požárů.

Příklady požárů způsobených elektrochemickými zdroji
Pojem „významný“ lze v případě první události nahradit spíše pojmem „zajímavý“, respektive kuriózní, ovšem s nezanedbatelným potenciálem pro rozvoj závažných a v krajních případech i fatálních následků. V této části se tedy zaměříme na případy z praxe, které se udály na území ČR a byly podrobeny procesu zjišťování příčin vzniku požárů. Ačkoli první případ lze nazvat skutečně kuriózním a pro mnohé i úsměvným, mohl se překlenout v situaci velmi závažnou. Šlo o požár, lépe řečeno o drobné zahoření, psího pelechu. Domácí mazlíčci, především pak psi mají tendenci rozkousat všemožný materiál a připravit tak svým pánům nemilá překvapení. V tomto případě pes nalezl mobilní telefon osazený běžným typem akumulátoru Li­ Ion o kapacitě 700 mAh a telefon rozkousal, čímž došlo k nežádoucímu mechanickému poškození akumulátoru, které bylo doprovázeno prudkou exotermickou reakcí. Ta následně iniciovala zapálení okolního hořlavého materiálu. Lze hovořit o skutečném štěstí, že v daném případě šlo o relativně nesnadno hořící materiály (docházelo spíše k jejich tavení) v kombinaci se včasnou reakcí majitelů, které na vznikající požár upozornil štěkotem samotný viník události. Obrázky 3 a 4 zobrazují situaci v místě potenciál­ního požáru.

Obr. 3 Mechanické poškození mobilního telefonu - rozkousání psem [zdroj: HZS Libereckého kraje]	Obr. 4 Detail na prohoření psího pelechu [Zdroj: HZS Libereckého kraje]

Šlo o zcela běžný typ akumulátoru o relativně nízké kapacitě. Lze říci, že na poměry dnešních chytrých telefonů disponoval mobilní telefon velmi nízkou kapacitou. U těchto zařízení se pohybujeme běžně v rozmezí 2 000 až 5 000 mAh. Ovšem i takto malý akumulátor mohl v případě příhodných podmínek způsobit požár. Stačilo, aby se v okolí nacházelo větší množství hořlavého materiálu například v lůžkovinách, na sedací soupravě nebo v dětském pokoji s hromadou plyšových a plastových hraček. Další případ je z úplně opačného spektra. Jeho potenciál se naneštěstí rozvinul a v tomto případě už skutečně hovoříme o významném požáru se škodou přesahující 60 000 000 Kč. V tomto případě šlo o požár průmyslového objektu, který sloužil pro skladování elektrosoučástek.


Obr. 5 Místo události při příjezdu příslušníků zjišťování příčin vzniku požárů.
Rok 2017 [Zdroj: HZS Plzeňského kraje]V předmětném skladu bylo umístěno velké množství pasivních elektrosoučástek, ale také lithiové primární články typu CR2450 o jmenovitém napětí 3 V a kapacitě 550 mAh. Šlo o velmi malé nenabíjecí články knoflíkového či mincového tvaru s průměrem 24,5 mm a tloušťkou 5 mm (obr. 6). Tyto články byly uskladněny v regálových systémech v množství 1 402 kusů. Příslušníci zjišťování příčin vzniku požárů provedli veškeré potřebné kroky k zajištění všech potřebných důkazních materiálů a skutečností ke stanovení příčiny vzniku požáru. Bylo zjištěno, že v místě stanoveného kriminalistického ohniska byly jediným zařízením s potenciálem iniciovat vzniklý požár právě uskladněné knoflíkové baterie. Toto tvrzení bylo v rámci proběhlého vyšetřování potvrzeno, mimo jiné na základě zadokumentovaných stop šíření požáru, výslechu svědků a kamerových záznamů. Jak je tedy možné, že takto malé a neškodně působící primární články způsobily takto fatální škody? Odpověď je vcelku jednoduchá, avšak velmi obtížně dokazatelná, neboť v místě požáru se po jeho likvidaci nacházelo na stovky požárem totálně destruovaných článků (obr. 7), z nichž kterýkoli mohl daný požár zapříčinit. Dohledání konkrétního článku bylo tak prakticky nemožné. Možné ovšem bylo na základě potřebných znalostí problematiky definovat spouštěč exotermické reakce. V předchozím případu bylo tímto spouštěčem mechanické poškození, tedy rozkousání psem. Nyní přichází v úvahu vícero variant. Ke vznícení článků mohlo dojít v důsledku vnitřního zkratu, tj. mechanického průrazu separátoru mezi lithiovou anodou a katodou z oxidu manganičitého. Tento mechanický průraz může být způsoben výrobní vadou nebo při nevhodné manipulaci s články. Stačilo, aby byl takto poškozen třeba jen jediný z uskladněných 1 402 článků a ten by se stal spouštěčem řetězové reakce. Je potřeba vyzdvihnout, že lithiové články mohou být zdrojem inicia­ce i mnoho hodin po jejich poškození. Články byly uskladněny v těsné blízkosti u sebe, v plastových obalech (obr. 8 a 9), které svou hořlavostí umožnily nebo alespoň usnadnily přenos tepla na ostatní články, které při zahřátí opět podléhaly exotermickým reakcím a umožnily tak velmi rychlý rozvoj požáru.

Obr. 6 Knoflíkový nenabíjecí článek CR2450 [Zdroj: Plzeňského kraje]	Obr. 7 Články CR2450 po požáru [Zdroj: HZS Plzeňského kraje]
Obr. 8 Způsob uskladnění nenabíjecích článků [Zdroj: HZS Plzeňského kraje]	Obr. 9 Plastový skladovací obal [Zdroj: HZS Plzeňského kraje]

Zahraniční případy s významným dopadem
Případy požárů ve spojitosti s elektrochemickými články na území České republiky doposud neměly takový dopad, aby byly diskutovány na Obr. 10 Samsung Galaxy Note 7 a ochranný plastový kryt po požáru
[ilustrační fotografie]mezinárodní úrovni. Ovšem i v zahraničí lze takové případy dohledat. I když se někdy mohou zdát spíše mediálními kampaněmi, nelze je brát na lehkou váhu. Takovýmto případem může být například kauza „vybuchujících“ chytrých telefonů s označením Galaxy Note 7 od největšího světového výrobce mobilních telefonů společnosti Samsung. Tato kauza skutečně zaměstnala media po celém světě a pomineme­ li obrovské finanční ztráty, šlo skutečně o rizikovou záležitost s možností ztrát na lidských životech. Situace byla vcelku jednoduchá, předmětné chytré telefony vykazovaly větší poruchovost akumulátorů, než bylo běžně přípustné. Je potřeba zdůraznit, že určité množství vadných kusů je prakticky nevyhnutelně uváděno na trh i jinými výrobci. Mnohdy však jde o výrobní vady u jednotek či desítek kusů zařízení projevujících se pouze nenápadně, například výraznějším zahříváním telefonu, špatnou funkcí akumulátoru apod. V tomto případě ovšem šlo o vlajkovou loď daného výrobce s velmi vysokou pořizovací cenou, jejichž vada výroby způsobovala exploze jak při nabíjení, tak při běžném užívání (obr. 10). Zásadní byla četnost tohoto jevu, která byla prostě vyšší, než bylo v dané situaci přípustné, aby vše bez výrazného zájmu „vyšumělo“. V konečném důsledku pak celá kauza vyvrcholila úplným stažením tohoto produktu z trhu. Co bylo tedy důvodem, že byl inkriminovaný přístroj natolik rizikový, aby aerolinky zakazovaly vstup s tímto zařízením na paluby letadel a sám výrobce zasílal majitelům speciální nehořlavé bezpečnostní obaly, ve kterých by již distribuovaná zařízení v rámci svolávací akce zasílali zpět výrobci?

Obr. 11 Příčiny vzniku požárů první generace akumulátorů Samsung Galaxy Note 7 [Zdroj: Samsung Newsroom u.s.]	Obr. 12 Příčiny vzniku požárů druhé generace akumulátorů Samsung Galaxy Note 7 [Zdroj:Samsung Newsroom u.s.]

Objevilo se mnoho spekulací, co bylo příčinou vzniku požárů a explozí telefonů Note 7, ovšem málokteré spekulace byly podloženy reálnými fakty. Je pochopitelné, že mnoho subjektů se chtělo prostřednictvím dané kauzy zviditelnit, popřípadě v rámci konkurenčních bojů poškodit společnost Samsung. Tak mohlo dojít do jisté míry i ke zkreslení a přifouknutí celé záležitosti. Nicméně i samotná společnost Samsung posléze vydala oficiální tiskovou zprávu, kde výrobní vadu přiznala a dokonce objasnila.

Celá problematika se tedy točila okolo použitých akumulátorů, které byly velmi rizikové, především při jejich nabíjení. Samsung v telefonech Note 7 použil dva typy akumulátorů. S tím, že se u obou použitých typů vyskytly obdobné problémy, ovšem způsobené rozdílnými výrobními vadami. První typ akumulátorů lze nazvat první generací, která se v telefonech instalovala od samého začátku prodejů. U první generace se vyskytl problém s horním pravým rohem akumulátoru, který byl mechanicky deformován, přičemž došlo k nepříznivé deformaci záporné elektrody. Dalším negativním faktorem bylo i samotné zakončení negativní elektrody, které dosahovalo až do ohybu akumulátoru. Zakončení elektrody však bylo navrženo pro rovnou část akumulátoru. To vše napomohlo k deformacím vnitřních struktur akumulátoru, což vedlo k následnému přímému styku katody a anody, vnitřnímu zkratu a posléze k destrukci akumulátoru. Grafické znázornění deformací je patrné z obr. 11.

Výrobce pochopitelně na vzniklou situaci reagoval a pokusil se problémům předejít změnou dodavatele akumulátorů. Do oběhu se tedy začaly dostávat akumulátory druhé generace. Tyto akumulátory však opět vykazovaly nežádoucí přehřívání s možností zkratu a vzniku požáru. Problém tedy nebyl ani tímto opatřením vyřešen, pouze se pozměnil charakter závad. V tomto případě mohly za problémy nežádoucí „otřepy“ na svárech kladné elektrody, které narušily ochrannou izolační pásku a separátor, což opět vyústilo v přímý kontakt katody a anody, zkrat a destrukci akumulátoru. I tady se objevil druhotný nežádoucí faktor, řada akumulátorů byla vyrobena zcela bez popisované izolační pásky.
Při nabíjení a vybíjení akumulátoru docházelo k jeho nepatrnému nafukování, při němž v místech nepovedených svárů postupně docházelo ke kontaktům elektrod. Prvním důsledkem bylo přehřívání, které při vyšších úrovních nabití mohlo vyústit až v exotermickou reakci. Vizualizace příčin je nastíněna na obr. 12.

Graf 7 Počty incidentů v letecké dopravě za období let 1991-2017 [Zdroj dat: FAA]	Graf 8 Druhy elektrozařízení, která obsahovala inkriminované elektrochemické články v době incidentů [Zdroj dat: FAA]

Je patrné, že v tomto případě lze hovořit skutečně o jistých nešťastných náhodách, kdy oba instalované akumulátory od různých výrobců vykazovaly různé chyby, ovšem s obdobným důsledkem – telefony byly nepřiměřeně rizikové. Tyto skutečnosti poukazují na fakt, že správně Obr. 13 Bezpečnostní opatření iniciovaná incidentem
s telefonu Samsung Galaxy Note 7
[Zdroj: Samsung Newsroom u.s.]vyrobený a používaný elektrochemický zdroj je relativně bezpečné zařízení, ovšem stačí několik nepřesností při výrobním procesu či odklon od předepsaného postupu užívání a je všemu jinak. V tomto případě lze hovořit o honbě za miniaturizací a maximálním výkonem, jednoduše řečeno, šlo o snahu instalovat akumulátor s co největší kapacitou do přístroje o velmi minimalistických rozměrech (především tloušťka zařízení). Akumulátor tedy musel být co nejmenší, a to i za cenu možných nedodělků. Výrobce naštěstí k celé záležitosti přistoupil velmi zodpovědně a vyvodil potřebné závěry vedoucí k realizaci precizujících bezpečnostních opatření. Nezbývá než doufat, že se výrobci z podobných incidentů poučí a zasadí se tak o zvyšování celkové bezpečnosti a bezporuchovosti elektrochemických zdrojů. Příklady opatření, které zavedla společnost Samsung těsně po incidentu, jsou zobrazeny na obr. 13.

Druhý zahraniční incident sice nestrhl tak masivní vlnu mediálního zájmu, ale svými dopady je o mnoho významnější. Jde o havárii letu UPS 6 ze 3. září 2010. Nákladní Boeing 747-44AF tehdy havaroval do vojenského areálu v blízkosti Dubaje, přičemž zahynuli oba přítomní piloti. Jde pouze o spekulaci, ale v případě civilní varianty tohoto letadla, kdy počet pasažérů přesahuje 300 osob, mohl počet obětí dosáhnout úplně jiných čísel. Co se tedy v inkriminovaný den stalo a jakým způsobem havárie letounu souvisí s elektrochemickými zdroji?

Jak již bylo zmíněno u předchozích případů, prokázání, že viníkem oné události byly právě elektrochemické články, je mnohdy velmi obtížné, zvláště pak jde­ li o událost většího rozsahu. U těchto událostí je mnohdy místo zásahu značně nepřehledné a ovlivněné velmi vysokými teplotami, které mají za následek značnou destrukci všech důkazních materiálů a stop. Nejinak tomu bylo i v případě pádu zmiňovaného nákladního letounu, kde situaci ještě značně komplikovala destrukce při pádu. Bylo tedy nutné vycházet především z informací obsažených v černé skříňce a dalších záznamových zařízení.

V inkriminovaný den došlo k požáru v nákladovém prostoru letounu. Zásadní otázkou bylo, co daný požár přibližně 30 minut od vzletu způsobilo. Letoun typu Boeing 747 je velmi sofistikovaný a technikou doslova „napěchovaný“ dopravní prostředek. Prvotním předpokladem při vzniku požáru nákladního letadla byla tedy logicky technická závada na samotném letounu a její rozšíření na transportovaný náklad. Na základě vyšetřování Generálního úřadu civilního letectví Spojených arabských emirátů bylo zjištěno, že zásilka přepravovaná z Dubaje do Kolína nad Rýnem obsahovala 81 000 lithiových článků. Toto zjištění zásadním způsobem ovlivnilo přístup k celému vyšetřování. Incidenty v letecké dopravě ve spojení s elektrochemickými zdroji totiž nejsou úplnou neznámou. Agentura ministerstva dopravy USA nazývaná FAA (Federal Aviation Administration) eviduje za období let 1991 až 4/2018 na 265 incidentů ve spojení s elektrochemickými, především pak lithiovými články (graf 6).

Přičemž je nutné podotknout, že sama agentura uznává, že v jejich evidenci nejsou zaznamenány všechny incidenty tohoto typu. Za ten se považují následující skutečnosti: vývin kouře, extrémní teploty, požár a exploze. Z uvedených statistik HZS ČR vyplývá, že požáry ve spojení s elektrochemickými zdroji mají rostoucí tendenci a obdobná situace je i v případě incidentů v letecké dopravě (graf 7).

Zajímavý je rovněž poměr mezi druhy dopravních letounů, na kterých se incidenty udály. Nákladní letadla zaujímají pouhých 40 % a zbylých 60 % připadá na letadla osobní. Tento poměr je velmi snadno pochopitelný z grafu 8, ze kterého je patrné, že mnoho incidentů způsobují články umístěné v drobných elektrozařízeních, které si pasažéři přinesou s sebou na palubu.

Na základě těchto zjištění byly v rámci vyšetřování provedeny fyzické testy odhalující požární rizika elektrochemických článků v plném měřítku. Zásadní bylo zjištění, že elektrochemické zdroje během hoření velmi rychle a ochotně rozšiřují požár na okolní hořící materiál a jejich exploze způsobují odlet jednotlivých článků na vzdálenost až desítek metrů. Odletující hořící články pak vytvářejí druhotná ohniska požáru a urychlují jeho celkový rozvoj.

Obr. 14 Varování Federální letecké správy USA ohledně nebezpečí ve spojení s lithiovými články [Zdroj: FAA]	Obr. 15 Varování federální letecké správy USA ohledně nebezpečí poškozených lithiových článků [Zdroj: FAA]

To, že přítomnost elektrochemických článků rapidně přispěla k překvapující rychlosti rozvoje požáru, a to i přes aktivaci hasicího systému (inertizace nákladového prostoru), je nezpochybnitelné. Nebylo však možné jednoznačně prokázat, že právě elektrochemické články byly příčinou vzniku požáru. A to i přes fakt, že jeho ohnisko bylo identifikováno právě v prostoru kontejnerů s lithiovými články. Je však nutné konstatovat, že se závada lithiových článků jeví jako nejpravděpodobnější příčina vzniku požáru a ostatní možné příčiny lze považovat spíše za nepravděpodobné, ovšem ne zcela vylučitelné.

Obdobná situace nastala například v případě letu společnosti Asiana Airlines číslo 991 z 28. července 2011, kdy došlo rovněž k požáru nákladového prostoru letounu Boeing 747-400 F. Také tentokrát bylo v nákladním prostoru uloženo velké množství lithiových baterií určených pro vozidla s hybridním pohonem. Nicméně opět se nepodařilo jednoznačně prokázat, že byly baterie příčinnou oné události. Vyšetřování navíc velmi komplikoval pád letounu do Východočínského moře. Rovněž i v tomto případě došlo k usmrcení obou pilotů.

Tyto incidenty mezinárodního charakteru se významně podílejí na nových zjištěních a návrzích bezpečnostních opatření při nakládání s elektrochemickými zdroji. V praxi je však obtížné těmto situacím zcela předejít, a tak jako velmi záslužná se jeví i snaha o zmírnění následků vzniklých požárů. Společnost UPS například na základě poznatků z nehody letu UPS 6 zavedla 36 nových bezpečnostních opatření zahrnujících například detekci požáru na úrovni jednotlivých přepravních kontejnerů, návrh nehořlavých přepravních kontejnerů schopných odolávat teplotám až 650 °C po dobu čtyř hodin a instalaci celoobličejových dýchacích masek pro piloty.

Závěr
Z popsaného je patrné, že elektrochemické zdroje skutečně mohou být brány jako relevantní iniciační zdroje požárů. Ovšem, aby došlo k jejich vznícení či explozi, je mnohdy zapotřebí, aby byly vystaveny určitému negativnímu faktoru, případně jejich kombinaci. Identifikace a pochopení těchto faktorů je z pohledu požární prevence, ale i běžného laického užívání, zcela zásadní. Proto se této problematice budeme detailněji věnovat v dalším článku.

V rámci statistických údajů HZS ČR představují požáry baterií relativně významný fenomén. Ve světovém měřítku pak mají za následek nejen nespočet drobných incidentů, ale i událostí mezinárodního charakteru majících dopad na oblast legislativy a normotvorby. Co je v tomto případě zarážející, ostatně jako i v mnoha dalších oblastech, že změny přicházejí pouze tehdy, jsou­ li problémy markantní a umocněny ztrátami na lidských životech. Obávám se, že na přelomu 17. a 18. století si anglický fyzik a matematik Isaac Newton při myšlence na třetí pohybový zákon ani neuvědomil, jak široce je jeho zákon akce a reakce aplikovatelný. Platí například i v případě této problematiky, že malá negativní akce sotva vyvolá dostatečnou reakci na to, aby ovlivnila etablování potřebných změn na poli bezpečnosti a zavedení potřebných preventivních opatření. Což je pochopitelně v rozporu se zásadami dobré preventivní praxe a lze tedy doufat, že v budoucnu budou ony parametry negativní akce jen klesat.

Zdroje
[1] CENEK, Miroslav. Akumulátory a baterie. Praha: STRO.M, 1996. Knižnice Elektro.
[2] Global Samsung Newsroom [online]. [cit. 2018-08-07]. Dostupné z: https://news.samsung.com/global/.
[3] Aircraft Accident Report ARAIB/AAR-1105: Crash Into The Sea After An In­ Flight Fire. Korejská republika, 2011.
[4] Federal Aviation Administration [online]. [cit. 2018-08-07]. Dostupné z: https://www.faa.gov/.
[5] Aviation Cargo and Passenger Baggage Incidents Involving Smoke, Fire, Extreme Heat or Explosion: FAA Office of Security and Hazardous Materials Safety. USA, 2016.
[6] AIR ACCIDENT INVESTIGATION REPORT: Uncontained Cargo Fire Leading to Loss of Control Inflight and Uncontrolled Descent Into Terrain – Flight UPS 6. Spojené arabské emiráty, 2010.
[7] Lithium Batteries Risk Mitigation Guidance for Operators. International Air Transport. ISBN 978-92-9252-485-2.
[8] UAE General Civil Aviation Authority [online]. [cit. 2018-08-10]. Dostupné z: https://www.gcaa.gov.ae/en/Pages/Default.aspx.


kpt. Ing. Filip NOS, MV­-generální ředitelství HZS ČR

vytisknout  e-mailem  X Corp.   Facebook