Категории пожарной безопасности. Классификация производственных помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности Двери для помещения категории г
Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности – это специальное разделение, которое основывается на таком показателе, как пожарная нагрузка. По сути, этот параметр не что иное, как количество тепловой энергии, выделенной при горении помещения. То есть, категории пожарной опасности определяются материалами, из которых возведено здание, материалов, хранящихся в нем в виде готовой продукции, или перерабатываются там же.
Здесь надо упомянуть, что пожарной нагрузке подвергаются не только промышленные здания или складские помещения, сюда относятся любые помещения, где есть большая вероятность возникновения пожаров. Все это зафиксировано в своде правил под номером 12.13130.2009. В нем все здания разделены на пять категорий, обозначенных буквами русского алфавита от «А» до «Д». А также произведено разделение помещений на восемь категорий, в которых буква «В» разделена на четыре класса от В1 до В4.
Рассмотрим, по каким критериям происходит разделение.
- Категория «А». Это взрывопожароопасные помещения или здания, в которых применяются взрывоопасные газы и жидкости, а также материалы, способные при взаимодействии с водой, с воздухом, между собой окисляться, воспламеняться, взрываться. Здесь есть температурный предел воспламенения — +28С и избыточное давление, равное 0,05 бар. Эти параметры являются критическими для определения категории зданий по взрывопожарной и пожарной безопасности.
- «Б» категория также считается взрывопожароопасной. Только для ее определения установлены пылевидные среды, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, которые взрываются при температуре +28С и избыточном давлении 0,05 бар. В эту категорию газы не входят.
- «В1-В4». Это пожароопасная категория без взрывов. Здесь учитываются твердые материалы, которые могут изменить свое агрегатное состояние при взаимодействии с водой или воздухом, образуя большое количество взвешенных частиц. Вилка в данной категории учитывает пожарную нагрузку, действующую на определенные площади помещения с учетом вида размещения.
- Категория «Г» — это помещения, внутри которых используются различные материалы с высокой температурой, например, в расплавленном виде, или применяется топливо жидкого или газообразного типа. Здесь достаточно широкий диапазон помещений от технологических цехов до котельных и прочих зданий данного назначения.
- «Д» категория помещений, в которых используются или хранятся негорючие материалы.
Необходимо обозначить, что в своде правил есть определенные моменты, которые уточняют виды категорирования помещений по взрывопожарной или пожарной опасности:
- К «А» категории могут относиться объекты, здесь имеется в виду помещения, отсеки, общая площадь которых не меньше 5% от общей площади здания, или не меньше 200 м².
- То же самое относится и к помещениям, попадающим под категорию «Б».
- С категорией «В» не все так просто. Здесь надо учитывать позиции, связанные с площадями отсеков. Основной принцип определения основан на процентном соотношении площадей А-В3, здесь предел – больше 5% от общей площади, или 10%, если в здании отсутствуют отсеки с категорией А и Б. Есть другая установка, где учитываются предел в 25%. То есть, если отсеки или помещения по площади меньше данного процентного соотношения, но при этом не больше 3500 м², то такие помещения не относятся к категории «В». Это касается и тех отсеков, где установлена автоматическая система пожаротушения.
- То же самое можно сказать и «Г» категорией. Если в здании сумма площадей, попадающих под категорию А-Г больше 5%, то их можно отнести к данной категории пожарной опасности. Если площадь меньше 25%, но не больше 5000 м², к тому же отсеки категории А-В3 оснащены автоматической системой, то они не попадают под Г-категорию.
- С «Д» все проще, помещения попадают под эту категорию, если они не принадлежат предыдущим разновидностям.
Необходимо также добавить, что классификация помещений по пожарной безопасности – это учет и правил ПУЭ, то есть электробезопасности, основанную на грамотной эксплуатации проводки и электрического оборудования. Согласно ПУЭ все помещения и отсеки делятся на шесть зон по взрывоопасности и четыре зоны по пожароопасности. Критериями определения выступают опять-таки материалы, которые используются внутри.
Кроме материалов для категорирования помещений по взрывопожарной и пожарной опасности учитывают и другие факторы:
- площадь помещения или здания;
- объем газа или жидкостей (здесь используется возможная величина), которые высвободились в процессе разгерметизации оборудования или трубопроводов;
- распределение оборудования (складского, технологического, дополнительного) по площади отсека.
Пожарные зоны – классификация
Существует классификация помещений по пожарным зонам, где и обозначение совершенно другое – буквой «П».
- К первой зоне, которая обозначается П-I, относятся помещения, где используют горючие газы, воспламеняющиеся при температуре +61С.
- Зона П-II – это помещения, где в воздухе во взвешенном состоянии присутствует пыль или мелкие волокна различных материалов. При этом концентрация частиц должна находиться в пределах 65 г/м³. Это так называемая взрывоопасная концентрация.
- Зона П-IIa. В таких помещения перерабатываются или хранятся твердые горючие материалы, у которых удельная нагрузка в плане пожарной безопасности находится в пределах 1 МДж/м².
- П-III. Это зоны, расположенные в не помещения. В них обращаются твердые горючие материалы или такого же типа газы. У последних температура воспламенения должна быть +61С.
Внимание! Если внутри помещения в технологическом процессе применяются горючие вещества, плюс используется открытый огонь, к тому же само технологическое оборудование, в котором производятся все действия с горючими материалами, располагается на расстоянии не более 5 м от границ зоны, то такую зону нельзя считать пожароопасной.
Все, что располагается вне пятиметровой границы, подводится под категорийность пожарной опасности с учетом технологических процессов . Если в помещении установлена одна единица оборудования, относящаяся к категории пожароопасной, то в пределах 3 м зона считается опасной. Правда, есть одно условие – если внутри помещения не разработаны меры по пожарной опасности.
Если помещения используются для вентиляции зон П-II, то есть внутри них установлены вытяжные или приточные вентиляторы, то они также относятся к категории П-II. Если вентиляторы монтируются за наружными ограждениями, то есть, для них специально не сооружаются помещения, то в их конструкцию обязательно должны входить материалы, соответствующие пожарной зоне П-III.
Взрывоопасные зоны – классификация
Здесь восемь позиций, отличающихся друг от друга значительно.
| Класс | Характеристика |
| 0 | Присутствуют в помещениях взрывоопасные смеси различных газов: постоянно или в течение 1 часа. |
| 1 (ВI) | Присутствуют пары или газы, которые, соединяясь с воздухом, образуют смеси взрывоопасного типа. |
| 2 (ВIa) | Не образуются эти смеси, но взрыв может произойти в аварийных ситуациях, связанных с технологическим оборудованием. |
| 3 (ВIб) |
Здесь те же требования, что и в классе выше, но есть свои нюансы: · газы (горючие) не должны иметь концентрацию ниже 15%, в помещениях должен присутствовать резкий запах; · если в производственных помещениях пользуются водородом, где концентрация на уровне не ниже 0,75 м от пола должна быть более 5% от общего объема зоны. |
| 4 (ВIr) | Сюда относятся зоны, где произведен монтаж наружных установок с жидкостями и газами горючего типа: газгольдеры, емкости, сливные эстакады, нефтеловушки и прочие. |
| 20 | Помещения, в которых присутствует концентрация пыли ниже 65 г/м³. Имеется в виду постоянно. |
| 21 (ВII) | В таких помещениях смонтировано оборудование, которое может выделять пыль и другие взвешенные частицы до взрывоопасной концентрации. |
| 22 (ВIIa) | То же самое, только без выделения оборудованием пыли. Но это может случиться о время аварии. |
Для чего нужно уточнять категорию опасности
Категорийность помещений по взрывопожарной и пожарной опасности включает в себя такой показатель, как квалификационная величина пожарной опасности, обозначаемая аббревиатурой – КВПО. Именно этот показатель диктует, что помещения должны подвергаться защитным действиям и комплектоваться наружным и внутренним пожарным водопроводом.
Он указывает предел огнестойкости, виды и типы преград, которые сопротивляются прохождению огня (сюда относятся не только перегородки, но и двери, ворота, люки и окна), данная характеристика определяет степень защиты от взрывов и пожаров в минимальном эквиваленте. Это в основном касается зданий и их помещений, а также изоляции электропроводки и электрооборудования. Последние касаются пожаро- и взрывоопасных зон.
При этом немаловажным фактором, касающимся КВПО, является число и расположение огнетушителей. И в добавлении можно сказать, что для категорий А-В1 разрабатываются отдельные инструкции по противопожарной безопасности.
КВПО указатели
Все привыкли, что в общественных зданиях на дверях обязательно вывешиваются таблички, по которым можно узнать, что за дверью находиться. К примеру, в гостиницах таким образом указывают гостиничных номера, комнаты для обслуживающего персонала и прочее. Ошибиться сложно. Но даже если ошибка произошла – это всего лишь конфуз.
Но когда на дверях складских помещений, производственных, где присутствует опасность взрыва или возгорания, устанавливаются таблички со специальными знаками, то ошибка или незнание может привести к непредсказуемым последствиям, нередко со смертельным исходом. Поэтому правила противопожарной безопасности обязывают собственников или арендаторов помещений данного типа использовать и устанавливать на дверях таблички, обозначающие класс зоны помещения по пожарной безопасности. На фото ниже такие таблички показы.
Они приклеиваются к дверям в виде наклейки или их наносят краской по трафаретам. Кроме этого на двери наносятся:
- название помещения и его назначение;
- категория опасности;
- класс по ПУЭ.
По понятным причинам не все работники разбираются в табличках и надписях. Поэтому несколько примеров того, какие помещения к каким категориям и класса зон относятся, с учетом взрыво- и пожарной опасности.
- Цех, в котором производят ректификацию эфира, относится к категории «А».
- Галерея, по которой подается из шахты уголь, относится к классу «Б».
- Склад, где хранится винно-водочная продукция, это категория «В1».
- Склад, где хранятся изделия негорючего типа, но в бумажной упаковке – это «В4» категория.
- К «Г» можно отнести котельные.
- К «Д» — склады с металлопрокатом или негорючими строительными материалами (кирпич, цемент, песок и прочее).
Что дают таблички в плане пожарной безопасности. В принципе, здесь две позиции. Первая – они дисциплинируют работников, к примеру, не позволяют курить около таких дверей, или проводить . Второе – наличие таблице – отсутствие замечаний со стороны проверяющих органов в плане пожарной безопасности.
Кто определяет категорию взрывоопасности и пожарной опасности
Все будет зависеть от того, какое здание подвергается категорийности: вновь строящееся или уже эксплуатируемое.
- Если это строящийся объект, то определение категории занимается проектная организация, в штате которого обязательно должен быть специалист в этой области.
- Для существующих объектов определение выдает инженерная служба здания или компания, которая обеспечивает противопожарные мероприятия.
Сегодня определить категорию по пожарной опасности несложно. Разработаны различные компьютерные программы, в которые надо только заложить определенные параметры здания. Единственное необходимо обозначить, что у разных программ разная степень точности.
Но надо обозначить, что здания, попадающие под категорирование помещений по взрывопожарной и пожарной опасности В1-В4 и класса П-IIа, может разрабатывать любой инженер, работающий на этом объекте. Ему в помощь большое количество справочной литературы, в которой он легко разберется. Здесь важно понять, к каким категориям и классам относятся строительные материалы, из которых было возведено здание, хранящиеся внутри него готовая продукция, сырье и полуфабрикаты, и какими энергетическими возможностями в нем пользуются.
Если стоит задача определить категорию, к примеру, складов, где хранятся горючие материалы, то здесь требуется более точный расчет, где используется много вводных данных, а также различных формул, в которых может разобраться только специалист в области ПБ.
Обобщение по теме
Сегодня определиться с категориями помещений по пожарной безопасности (таблиц в свободном доступе много) несложно. Главное надо понять, что определяется она не только используемым внутри него оборудованием и технологическими материалами, применяемыми в процессе производства. Здесь большое количество факторов: от стройматериалов, которые были использованы при сооружении здания, до приспособлений, инструментов и различных устройств, применяющихся в технологии производства.
Об утверждении норм пожарной безопасности "Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности" (НПБ 105-03)
В соответствии с Федеральным законом от 21 декабря 1994 г. № 69-ФЗ "О пожарной безопасности" (Собрание законодательства Российской Федерации, 1994, № 35, ст. 3649; 1995, № 35, ст. 3503; 1996, № 17, ст. 1911; 1998, №4, ст. 430; 2000, № 46, ст. 4537; 2001, № 1 (ч. I), ст. 2, № 33, (ч. I), ст. 3413; 2002, № 1 (ч. I), ст. 2, № 30, ст. 3033; 2003, № 2, ст. 167) и Указом Президента Российской Федерации от 21 сентября 2002 г. № 1011 "Вопросы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" (Собрание законодательства Российской Федерации, 2002, № 38, ст. 3585) приказываю:
1. Утвердить прилагаемые нормы пожарной безопасности "Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности" (НПБ 105-03).
2. Настоящий приказ довести до заместителей Министра, начальников (руководителей) департаментов, начальника Главного управления Государственной противопожарной службы, начальников управлений и самостоятельного отдела центрального аппарата МЧС России, начальников региональных центров по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, пожарно-технических научно-исследовательских и образовательных учреждений в установленном порядке.
Министр С.К. Шойгу
НОРМЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
Разработаны Главным управлением Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (ГУГПС МЧС России) и Федеральным государственным учреждением «Всероссийский ордена "Знак Почета" научно-исследовательский институт противопожарной обороны» Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (ФГУ ВНИИПО МЧС России).
Внесены и подготовлены к утверждению нормативно-техническим отделом Главного управления Государственной противопожарной службы (ГУГПС МЧС России).
Письмом Минюста России от 26.06.2003 г. № 07/6463-ЮД признаны не нуждающимися в государственной регистрации.
Утверждены приказом МЧС России от 18.06.2003 г. № 314.
Взамен НПБ 105-95, НПБ 107-97.
Настоящие нормы устанавливают методику определения категорий помещений и зданий (или частей зданий между противопожарными стенами - пожарных отсеков) 1 производственного и складского назначения по взрывопожарной и пожарной опасности в зависимости от количества и пожаровзрывоопасных свойств находящихся (обращающихся) в них веществ и материалов с учетом особенностей технологических процессов размещенных в них производств, а также методику определения категорий наружных установок производственного и складского назначения 2 по пожарной опасности.
Методика определения категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности должна использоваться в проектно-сметной и эксплутационной документации на здания, помещения и наружные установки.
Категории помещений и зданий предприятий и учреждений определяются на стадии проектирования зданий и сооружений в соответствии с настоящими нормами и ведомственными нормами технологического проектирования, утвержденными в установленном порядке.
Требования норм к наружным установкам должны учитываться в проектах на строительство, расширение, реконструкцию и техническое перевооружение, при изменениях технологических процессов и при эксплуатации наружных установок. Наряду с настоящими нормами следует также руководствоваться положениями ведомственных норм технологического проектирования, касающихся категорирования наружных установок, утвержденных в установленном порядке.
В области оценки взрывоопасности настоящие нормы выделяют категории взрывопожароопасных помещений и зданий, более детальная классификация которых по взрывоопасности и необходимые защитные мероприятия должны регламентироваться самостоятельными нормативными документами.
Категории помещений и зданий, определенные в соответствии с настоящими нормами, следует применять для установления нормативных требований по обеспечению взрывопожарной и пожарной безопасности указанных помещений и зданий в отношении планировки и застройки, этажности, площадей, размещения помещений, конструктивных решений, инженерного оборудования.
Настоящие нормы не распространяются:
на помещения и здания для производства и хранения взрывчатых веществ (далее - ВВ), средств инициирования ВВ, здания и сооружения, проектируемые по специальным нормам и правилам, утвержденным в установленном порядке;
на наружные установки для производства и хранения ВВ, средств инициирования ВВ, наружные установки, проектируемые по специальным нормам и правилам, утвержденным в установленном порядке, а также на оценку уровня взрывоопасности наружных установок.
Термины и их определения приняты в соответствии с нормативными документами по пожарной безопасности.
Под термином «Наружная установка» в настоящих нормах понимается комплекс аппаратов и технологического оборудования, расположенных вне зданий, с несущими и обслуживающими конструкциями.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. По взрывопожарной и пожарной опасности помещения подразделяются на категории А, Б, В1 - В4, Г и Д, а здания - на категории А, Б, В, Г и Д.
По пожарной опасности наружные установки подразделяются на категории А н , Б н , В н , Г н и Д н .
2. Категории взрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий определяются для наиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода, исходя из вида находящихся в аппаратах и помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.
Категории пожарной опасности наружных установок определяются, исходя из вида находящихся в наружных установках горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.
3. Определение пожароопасных свойств веществ и материалов производится на основании результатов испытаний или расчетов по стандартным методикам с учетом параметров состояния (давления, температуры и т.д.).
Допускается использование справочных данных, опубликованных головными научно-исследовательскими организациями в области пожарной безопасности или выданных Государственной службой стандартных справочных данных.
Допускается использование показателей пожарной опасности для смесей веществ и материалов по наиболее опасному компоненту.
Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа
взрывопожароопасная
пожароопасные
Г
3. МЕТОДЫ РАСЧЕТА КРИТЕРИЕВ ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ПОМЕЩЕНИЙ
Выбор и обоснование расчетного варианта
6. При расчете значений критериев взрывопожарной опасности в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором во взрыве участвует наибольшее количество веществ или материалов, наиболее опасных в отношении последствий взрыва.
В случае если использование расчетных методов не представляется возможным, допускается определение значений критериев взрывопожарной опасности на основании результатов соответствующих научно-исследовательских работ, согласованных и утвержденных в установленном порядке.
7. Количество поступивших в помещение веществ, которые могут образовать взрывоопасные газовоздушные или паровоздушные смеси, определяется исходя из следующих предпосылок:
а) происходит расчетная авария одного из аппаратов согласно п. 6;
б) все содержимое аппарата поступает в помещение;
в) происходит одновременно утечка веществ из трубопроводов, питающих аппарат по прямому и обратному потокам в течение времени, необходимого для отключения трубопроводов.
Расчетное время отключения трубопроводов определяется в каждом конкретном случае исходя из реальной обстановки и должно быть минимальным с учетом паспортных данных на запорные устройства, характера технологического процесса и вида расчетной аварии.
времени срабатывания системы автоматики отключения трубопроводов согласно паспортным данным установки, если вероятность отказа системы автоматики не превышает 0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов;
120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов;
300 с при ручном отключении.
Под «временем срабатывания» и «временем отключения» следует понимать промежуток времени от начала возможного поступления горючего вещества из трубопровода (перфорация, разрыв, изменение номинального давления и т.п.) до полного прекращения поступления газа или жидкости в помещение. Быстродействующие клапаны-отсекатели должны автоматически перекрывать подачу газа или жидкости при нарушении электроснабжения.
В исключительных случаях в установленном порядке допускается превышение приведенных выше значений времени отключения трубопроводов специальным решением соответствующих федеральных министерств и других федеральных органов исполнительной власти по согласованию с Госгортехнадзором России на подконтрольных ему производствах и предприятиях и МЧС России;
г) происходит испарение с поверхности разлившейся жидкости; площадь испарения при разливе на пол определяется (при отсутствии справочных данных) исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70 % и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,5 м 2 , а остальных жидкостей - на 1 м 2 пола помещения;
д) происходит также испарение жидкости из емкостей, эксплуатируемых с открытым зеркалом жидкости, и со свежеокрашенных поверхностей;
8. Количество пыли, которое может образовать взрывоопасную смесь, определяется из следующих предпосылок:
а) расчетной аварии предшествовало пыленакопление в производственном помещении, происходящее в условиях нормального режима работы (например, вследствие пылевыделения из негерметичного производственного оборудования);
б) в момент расчетной аварии произошла плановая (ремонтные работы) или внезапная разгерметизация одного из технологических аппаратов, за которой последовал аварийный выброс в помещение всей находившейся в аппарате пыли.
9. Свободный объем помещения определяется как разность между объемом помещения и объемом, занимаемым технологическим оборудованием. Если свободный объем помещения определить невозможно, то его допускается принимать условно равным 80 % геометрического объема помещения.
Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей
10. Избыточное давление взрыва DР для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, С1, Вr, I, F, определяется по формуле
(1)
где Р max - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным в соответствии с требованиями п. 3. При отсутствии данных допускается принимать Р max равным 900 кПа;
Р 0 - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);
т - масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение, вычисляемая для ГГ по формуле (6), а для паров ЛВЖ и ГЖ по формуле (11), кг;
Z - коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения согласно приложению. Допускается принимать значение Z по табл. 2;
V св - свободный объем помещения, м 3 ;
r г.п - плотность газа или пара при расчетной температуре t p , кг×м -3 , вычисляемая по формуле
(2)
где М- молярная масса, кг×кмоль -1 ;
V 0 - мольный объем, равный 22,413 м 3 ×кмоль -1 ;
t p - расчетная температура, °С. В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры t p по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61°С;
С СТ - стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), вычисляемая по формуле
(3)
где 
-
стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;
n C , n H , n O , n X ¾ число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего;
К н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать К н равным 3.
Таблица 2
11. Расчет DР для индивидуальных веществ, кроме упомянутых в п. 10, а также для смесей может быть выполнен по формуле
(4)
где Н Т - теплота сгорания, Дж×кг -1 ;
r в - плотность воздуха до взрыва при начальной температуре Т 0 , кг×м -3 ;
С р - теплоемкость воздуха, Дж×кг -1 ×К -1 (допускается принимать равной 1,01×10 3 Дж× кг -1 ×К -1);
Т 0 - начальная температура воздуха, К.
12. В случае обращения в помещении горючих газов, легковоспламеняющихся или горючих жидкостей при определении значения массы т, входящей в формулы (1) и (4), допускается учитывать работу аварийной вентиляции, если она обеспечена резервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надежности (ПУЭ), при условии расположения устройств для удаления воздуха из помещения в непосредственной близости от места возможной аварии.
При этом массу m горючих газов или паров легковоспламеняющихся или горючих жидкостей, нагретых до температуры вспышки и выше, поступивших в объем помещения, следует разделить на коэффициент К , определяемый по формуле
К = А·Т + 1, (5)
где А - кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, с -1 ;
Т - продолжительность поступления горючих газов и паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в объем помещения, с (принимается по п. 7).
13. Масса m, кг, поступившего в помещение при расчетной аварии газа, определяется по формуле
т = (V a + V T ) r r , (6)
где V а - объем газа, вышедшего из аппарата, м 3 ;
V T - объем газа, вышедшего из трубопроводов, м 3 .
V а = 0,01Р 1 V , (7)
где P 1 - давление в аппарате, кПа;
V - объем аппарата, м 3 ;
V Т = V 1Т + V 2Т , (8)
где V 1Т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м 3 ;
V 2Т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м 3 ;
V 1Т = qT, (9)
q - расход газа, определяемый в соответствии с технологическим регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой среды и т.д., м 3 ×с -1 ;
Т - время, определяемое по п. 7, с;
где P 2 - максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа,
r
L
14. Масса паров жидкости m , поступивших в помещение при наличии нескольких источников испарения (поверхность разлитой жидкости, поверхность со свеженанесенным составом, открытые емкости и т.п.), определяется из выражения
т = т р + т емк + т св.окр. , (11)
где m р - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;
т емк
т св.окр - масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав, кг.
При этом каждое из слагаемых в формуле (11) определяется по формуле
m = W F и T , (12)
где W - интенсивность испарения, кг×с -1 ×м -2 ;
F и - площадь испарения, м 2 , определяемая в соответствии с п. 7 в зависимости от массы жидкости т п , вышедшей в помещение.
Если аварийная ситуация связана с возможным поступлением жидкости в распыленном состоянии, то она должна быть учтена в формуле (11) введением дополнительного слагаемого, учитывающего общую массу поступившей жидкости от распыляющих устройств, исходя из продолжительности их работ.
15. Масса m р , кг, вышедшей в помещение жидкости определяется в соответствии с п. 7.
16. Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых выше температуры окружающей среды ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле
W = 10 -6 h P н , (13)
где h - коэффициент, принимаемый по табл. 3 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения;
Р н - давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости t р , определяемое по справочным данным в соответствии с требованиями п. 3, кПа.
Таблица 3
| Скорость воздушного потока в помещении, м×с -1 | Значение коэффициента h при температуре t, °С, воздуха в помещении | ||||
| 10 | 15 | 20 | 30 | 35 | |
| 0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| 0,1 | 3,0 | 2,6 | 2,4 | 1,8 | 1,6 |
| 0,2 | 4,6 | 3,8 | 3,5 | 2,4 | 2,3 |
| 0,5 | 6,6 | 5,7 | 5,4 | 3,6 | 3,2 |
| 1,0 | 10,0 | 8,7 | 7,7 | 5,6 | 4,6 |
Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей
17. Расчет избыточного давления взрыва DР , кПа, производится по формуле (4), где коэффициент Z участия взвешенной пыли во взрыве рассчитывается по формуле
Z = 0,5 F , (14)
где F - массовая доля частиц пыли размером менее критического, с превышением которого аэровзвесь становится взрывобезопасной, т.е. неспособной распространять пламя. В отсутствие возможности получения сведений для оценки величины Z допускается принимать Z = 0,5.
18. Расчетная масса взвешенной в объеме помещения пыли m , кг, образовавшейся в результате аварийной ситуации, определяется по формуле
т = т вз + т ав , (15)
где т вз - расчетная масса взвихрившейся пыли, кг;
т ав - расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, кг.
19. Расчетная масса взвихрившейся пыли m вз определяется по формуле
т вз = К вз т п, (16)
где К вз - доля отложившейся в помещении пыли, способной перейти во взвешенное состояние в результате аварийной ситуации. При отсутствии экспериментальных сведений о величине К вз допускается полагать К вз = 0,9;
т п - масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии, кг.
20. Расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, m ав , определяется по формуле
т ав = (т ап + q·Т )К п, (17)
где т ап - масса горючей пыли, выбрасываемой в помещение из аппарата, кг;
q - производительность, с которой продолжается поступление пылевидных веществ в аварийный аппарат по трубопроводам до момента их отключения, кг×с -1 ;
Т - время отключения, определяемое по п.7 в), с;
К п - коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из аппарата в помещение. При отсутствии экспериментальных сведений о величине К п допускается полагать:
для пылей с дисперсностью не менее 350 мкм - К п = 0,5;
для пылей с дисперсностью менее 350 мкм - К п = 1,0.
Величина т ап принимается в соответствии с пп. 6 и 8.
21. Масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии определяется по формуле
(18)
где К Г - доля горючей пыли в общей массе отложений пыли;
т 1 - масса пыли, оседающей на труднодоступных для уборки поверхностях в помещении за период времени между генеральными уборками, кг;
т 2 - масса пыли, оседающей на доступных для уборки поверхностях в помещении за период времени между текущими уборками, кг;
К у ¾ коэффициент эффективности пылеуборки. Принимается при ручной пылеуборке:
сухой - 0,6;
влажной - 0,7.
При механизированной вакуумной уборке:
пол ровный - 0,9;
пол с выбоинами (до 5 % площади) - 0,7.
Под труднодоступными для уборки площадями подразумевают такие поверхности в производственных помещениях, очистка которых осуществляется только при генеральных пылеуборках. Доступными для уборки местами являются поверхности, пыль с которых удаляется в процессе текущих пылеуборок (ежесменно, ежесуточно и т.п.).
22. Масса пыли m i (i = 1,2), оседающей на различных поверхностях в помещении за межуборочный период, определяется по формуле
m i = М i (1 - a )b i , (i = 1,2) (19)
где М 1 = - масса пыли, выделяющаяся в объем помещения за период времени между генеральными пылеуборками, кг;
М 1 j
М 2 = - масса пыли, выделяющаяся в объем помещения за период времени между текущими пылеуборками, кг;
М 2 j - масса пыли, выделяемая единицей пылящего оборудования за указанный период, кг;
a - доля выделяющейся в объем помещения пыли, которая удаляется вытяжными вентиляционными системами. При отсутствии экспериментальных сведений о величине a полагают a = 0;
b 1 , b 2 ¾ доли выделяющейся в объем помещения пыли, оседающей соответственно на труднодоступных и доступных для уборки поверхностях помещения (b 1 + b 2 = 1).
При отсутствии сведений о величине коэффициентов b 1 и b 2 допускается полагать b 1 = 1, b 2 =0.
23. Величина М i (i = 1,2) может быть также определена экспериментально (или по аналогии с действующими образцами производств) в период максимальной загрузки оборудования по формуле
М i = , (i = 1,2) (20)
где G 1 j , G 2 j - интенсивность пылеотложений соответственно на труднодоступных F 1 j (м 2) и доступных F 2 j (м 2) площадях, кг×м -2 с -1 ;
t 1 , t 2 - промежуток времени соответственно между генеральными и текущими пылеуборками, с.
24. Определение пожароопасной категории помещения осуществляется путем сравнения максимального значения удельной временной пожарной нагрузки (далее по тексту - пожарная нагрузка) на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки, приведенной в табл. 4.
Таблица 4
25. При пожарной нагрузке, включающей в себя различные сочетания (смесь) горючих, трудногорючих жидкостей, твердых горючих и трудногорючих веществ и материалов в пределах пожароопасного участка, пожарная нагрузка Q , МДж, определяется по формуле
(21)
где G i - количество i -го материала пожарной нагрузки, кг;
- низшая теплота сгорания i -го материала пожарной нагрузки, МДж×кг -1 .
, МДж×м -2 , определяется из соотношениягде S - площадь размещения пожарной нагрузки, м 2 (но не менее 10 м 2).
В помещениях категорий В1 - В4 допускается наличие нескольких участков с пожарной нагрузкой, не превышающей значений, приведенных в табл. 4. В помещениях категории В4 расстояния между этими участками должны быть более предельных. В табл. 5 приведены рекомендуемые значения предельных расстояний l пр в зависимости от величины критической плотности падающих лучистых потоков q кр , кВт/м -2 , для пожарной нагрузки, состоящей из твердых горючих и трудногорючих материалов. Значения l пр , приведенные в табл. 5, рекомендуются при условии, если Н > 11 м; если Н < 11 м, то предельное расстояние определяется как l = l пр + (11 - Н ), где l пр - определяется из табл. 5, Н - минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия (покрытия), м.
Таблица 5
| q кр , кВт×м -2 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 40 | 50 |
| l пр , м | 12 | 8 | 6 | 5 | 4 | 3,8 | 3,2 | 2,8 |
Значения q кр для некоторых материалов пожарной нагрузки приведены в табл. 6.
Таблица 6
Если пожарная нагрузка состоит из различных материалов, то значение q кр определяется по материалу с минимальным значением q кр .
Для материалов пожарной нагрузки с неизвестными значениями q кр значения предельных расстояний принимаются l пр ³ 12 м.
Для пожарной нагрузки, состоящей из ЛВЖ или ГЖ, рекомендуемое расстояние l пр между соседними участками размещения (разлива) пожарной нагрузки рассчитывается по формулам
l пр ³ 15 м при Н ³ 11, (23)
l пр ³ 26 - H при Н < 11. (24)
Если при определении категорий В2 или В3 количество пожарной нагрузки Q , определенное по формуле 21, отвечает неравенству
Q ³ 0,64 g т Н 2 ,
Определение избыточного давления взрыва для веществ и материалов, способных взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом
26. Расчетное избыточное давление взрыва DР для веществ и материалов, способных взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом, определяется по приведенной выше методике, полагая Z = 1 и принимая в качестве величины Н Т энергию, выделяющуюся при взаимодействии (с учетом сгорания продуктов взаимодействия до конечных соединений), или экспериментально в натурных испытаниях. В случае когда определить величину DР не представляется возможным, следует принимать ее превышающей 5 кПа.
Определение избыточного давления взрыва для взрывоопасных смесей, содержащих горючие газы (пары) и пыли
27. Расчетное избыточное давление взрыва DР для гибридных взрывоопасных смесей, содержащих горючие газы (пары) и пыли, определяется по формуле
DР = DР 1 + DР 2 , (25)
где DР 1 - давление взрыва, вычисленное для горючего газа (пара) в соответствии с пп. 10 и 11.
DР 2 - давление взрыва, вычисленное для горючей пыли в соответствии с п. 17.
28. Здание относится к категории А, если в нем суммарная площадь помещений категории А превышает 5 % площади всех помещений или 200 м 2 .
Допускается не относить здание к категории А, если суммарная площадь помещений категории А в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1000 м 2) и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.
29. Здание относится к категории Б, если одновременно выполнены два условия:
здание не относится к категории А;
суммарная площадь помещений категорий А и Б превышает 5 % суммарной площади всех помещений или 200 м 2 .
Допускается не относить здание к категории Б, если суммарная площадь помещений категорий А и Б в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1000 м 2) и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.
30. Здание относится к категории В, если одновременно выполнены два условия:
суммарная площадь помещений категорий А, Б и В превышает 5 % (10%, если в здании отсутствуют помещения категорий А и Б) суммарной площади всех помещений.
Допускается не относить здание к категории В, если суммарная площадь помещений категорий А, Б и В в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 3500 м 2) и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.
31. Здание относится к категории Г, если одновременно выполнены два условия:
суммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г превышает 5 % суммарной площади всех помещений.
Допускается не относить знание к категории Г, если суммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 5000 м 2) и помещения категорий А, Б, В оборудуются установками автоматического пожаротушения.
32. Здание относится к категории Д, если оно не относится к категориям А, Б, В или Г.
34. Определение категорий наружных установок следует осуществлять путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7, от высшей (А н ) к низшей (Д н ).
35. В случае, если из-за отсутствия данных представляется невозможным оценить величину индивидуального риска, допускается использование вместо нее следующих критериев.
Таблица 7
| Категория наружной установки | Категории отнесения наружной установки к той или иной категории по пожарной опасности |
| А н | А н , если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие газы; легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 о С; вещества и/или материалы, способные гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и /или друг с другом; при условии, что величина индивидуального риска при возможном сгорании указанных веществ с образованием волн давления превышает 10 -6 в год на расстоянии 30 м от наружной установки |
| Б н | Установка относится к категории Б н , если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие пыли и/или волокна; легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28 о С; горючие жидкости; при условии, что величина индивидуального риска при возможном сгорании пыле- и/или паровоздушных смесей с образованием волн давления превышает 10 -6 в год на расстоянии 30 м от наружной установки |
| В н | Установка относится к категории В н , если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие и/или трудногорючие жидкости; твердые горючие и/или трудногорючие вещества и/или материалы (в том числе пыли и/или волокна); вещества и/или материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и/или друг с другом гореть; не реализуются критерии, позволяющие отнести установку к категориям А н или Б н ; при условии, что величина индивидуального риска при возможном сгорании указанных веществ и/или материалов превышает 10 -6 в год на расстоянии 30 м от наружной установки |
| Г н | Установка относится к категории Г н , если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) негорючие вещества и/или материалы в горячем, раскаленном и/или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и/или пламени, а также горючие газы, жидкости и/или твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива |
| Д н | Установка относится к категории Д н , если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) в основном негорючие вещества и/или материалы в холодном состоянии и по перечисленным выше критериям она не относится к категориям А н , Б н , В н , Г н |
Горизонтальный размер зоны, ограничивающей газопаровоздушные смеси с концентрацией горючего выше нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР), превышает 30 м (данный критерий применяется только для горючих газов и паров) и/или расчетное избыточное давление при сгорании газо-, паро- или пылевоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.
Интенсивность теплового излучения от очага пожара веществ и/или материалов, указанных для категории В н , на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 4 кВт/м 2 .
6. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ КРИТЕРИЕВ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК
МЕТОД РАСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ КРИТЕРИЕВ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ДЛЯ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ И ПАРОВ
Выбор и обоснование расчетного варианта
36. Выбор расчетного варианта следует осуществлять с учетом годовой частоты реализации и последствий тех или иных аварийных ситуаций. В качестве расчетного для вычисления критериев пожарной опасности для горючих газов и паров следует принимать вариант аварии, для которого произведение годовой частоты реализации этого варианта Q w и расчетного избыточного давления DР при сгорании газопаровоздушных смесей в случае реализации указанного варианта максимально, то есть:
G = Q w × DP = max. (26)
Расчет величины G производится следующим образом:
а) рассматриваются различные варианты аварии и определяются из статистических данных или на основе годовой частоты аварий со сгоранием газопаровоздушных смесей Q wi для этих вариантов;
б) для каждого из рассматриваемых вариантов определяются по изложенной ниже методике значения расчетного избыточного давления DP i ;
в) вычисляются величины G i = Q wi ·DP i для каждого из рассматриваемых вариантов аварии, среди которых выбирается вариант с наибольшим значением G i ;
г) в качестве расчетного для определения критериев пожарной опасности принимается вариант, в котором величина G i максимальна. При этом количество горючих газов и паров, вышедших в атмосферу, рассчитывается, исходя из рассматриваемого сценария аварии с учетом пунктов 38-43.
37. При невозможности реализации описанного выше метода в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором в образовании горючих газопаровоздушных смесей участвует наибольшее количество газов и паров, наиболее опасных в отношении последствий сгорания этих смесей. В этом случае количество газов и паров, вышедших в атмосферу, рассчитывается в соответствии с пунктами 38-43.
38. Количество поступивших веществ, которые могут образовывать горючие газовоздушные или паровоздушные смеси, определяется, исходя из следующих предпосылок:
а) происходит расчетная авария одного из аппаратов согласно п. 36 или п. 37 (в зависимости от того, какой из подходов к определению расчетного варианта аварии принят за основу);
б) все содержимое аппарата поступает в окружающее пространство;
в) происходит одновременно утечка веществ из трубопроводов, питающих аппарат по прямому и обратному потоку в течение времени, необходимого для отключения трубопроводов.
Расчетное время отключения трубопроводов определяется в каждом конкретном случае, исходя из реальной обстановки, и должно быть минимальным с учетом паспортных данных на запорные устройства, характера технологического процесса и вида расчетной аварии.
Расчетное время отключения трубопроводов следует принимать равным:
Времени срабатывания систем автоматики отключения трубопроводов согласно паспортным данным установки, если вероятность отказа системы автоматики не превышает 0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов (но не более 120 с);
120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов;
300 с при ручном отключении.
Не допускается использование технических средств для отключения трубопроводов, для которых время отключения превышает приведенные выше значения.
Под “временем срабатывания” и “временем отключения” следует понимать промежуток времени от начала возможного поступления горючего вещества из трубопровода (перфорация, разрыв, изменение номинального давления и т.п.) до полного прекращения поступления газа или жидкости в окружающее пространство. Быстродействующие клапаны-отсекатели должны автоматически перекрывать подачу газа или жидкости при нарушении электроснабжения.
В исключительных случаях в установленном порядке допускается превышение приведенных выше значений времени отключения трубопроводов специальным решением соответствующих министерств или ведомств по согласованию с Госгортехнадзором России на подконтрольных ему производствах и предприятиях и МЧС России;
г) происходит испарение с поверхности разлившейся жидкости; площадь испарения при разливе на горизонтальную поверхность определяется (при отсутствии справочных или иных экспериментальных данных), исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,10 м 2 , а остальных жидкостей - на 0,15 м 2 ;
д) происходит также испарение жидкостей из емкостей, эксплуатируемых с открытым зеркалом жидкости, и со свежеокрашенных поверхностей;
е) длительность испарения жидкости принимается равной времени ее полного испарения, но не более 3600 с.
39. Масса газа m , кг, поступившего в окружающее пространство при расчетной аварии, определяется по формуле
m = (V a + V Т )·r Г , (27)
где V a - объем газа, вышедшего из аппарата, м 3 ;
V Т - объем газа вышедшего из трубопровода, м 3 ;
r Г - плотность газа, кг×м -3 .
V a = 0,01·Р 1 ·V , (28)
где Р 1 - давление в аппарате, кПа;
V -объем аппарата, м 3 ;
V Т = V 1Т + V 2Т , (29)
где V 1Т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м 3 ;
V 2Т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м 3 ;
V 1Т = q × Т , (30)
где q - расход газа, определяемый в соответствии с технологическим регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой среды и т.д., м 3 ×с -1 ;
Т - время, определяемое по п. 38, с;
где Р 2 - максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа;
r - внутренний радиус трубопроводов, м;
L - длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.
40. Масса паров жидкости m , кг, поступивших в окружающее пространство при наличии нескольких источников испарения (поверхность разлитой жидкости, поверхность со свеженанесенным составом, открытые емкости и т.п.), определяется из выражения
m = m р + m емк + m св .окр + m пер , (32)
где m р - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;
m емк - масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, кг;
m св .окр - масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав, кг;
m пер - масса жидкости, испарившейся в окружающее пространство в случае ее перегрева, кг.
При этом каждое из слагаемых (m р , m емк , m св .окp ) в формуле (32) определяют из выражения
m = W × F и · Т , (33)
где W - интенсивность испарения, кг×с -1 ×м -2 ; F и - площадь испарения, м 2 , определяемая в соответствии с п. 38 в зависимости от массы жидкости m п , вышедшей в окружающее пространство; Т - продолжительность поступления паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в окружающее пространство согласно п.38, с.
Величину m пер определяют по формуле (при Т а > Т кип )
(34)
где m п - масса вышедшей перегретой жидкости, кг;
С р -удельная теплоемкость жидкости при температуре перегрева жидкости Т а , Дж×кг -1 ×К -1 ;
Т а - температура перегретой жидкости в соответствии с технологическим регламентом в технологическом аппарате или оборудовании, К;
Т кип - нормальная температура кипения жидкости, К;
L исп - удельная теплота испарения жидкости при температуре перегрева жидкости Т а , Дж×кг -1 .
Если аварийная ситуация связана с возможным поступлением жидкости в распыленном состоянии, то она должна быть учтена в формуле (32) введением дополнительного слагаемого, учитывающего общую массу поступившей жидкости от распыляющих устройств, исходя из продолжительности их работы.
41. Масса m П вышедшей жидкости, кг, определяется в соответствии с п. 38.
42. Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле
, (35)
где М - молярная масса, г×моль -1 ;
Р н - давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости, определяемое по справочным данным в соответствии с требованиями п. 3, кПа.
43. Для сжиженных углеводородных газов (СУГ) при отсутствии данных допускается рассчитывать удельную массу испарившегося СУГ m суг из пролива, кг×м -2 , по формуле
где М - молярная масса СУГ, кг×моль -1 ;
L исп - мольная теплота испарения СУГ при начальной температуре СУГ Т ж , Дж×моль -1 ;
Т 0 - начальная температура материала, на поверхность которого разливается СУГ, К;
Т ж - начальная температура СУГ, К;
l тв - коэффициент теплопроводности материала, на поверхность которого разливается СУГ, Вт×м -1 ×К -1 ;
Коэффициент температуропроводности материала, на поверхность которого разливается СУГ, м 2 ×с -1 ;
С тв - теплоемкость материала, на поверхность которого разливается СУГ, Дж×кг -1 ×К -1 ;
r тв - плотность материала, на поверхность которого разливается СУГ, кг×м -3 ;
t - текущее время, с, принимаемое равным времени полного испарения СУГ, но не более 3600 с;
Число Рейнольдса;
U - скорость воздушного потока, м×с -1 ;
Характерный размер пролива СУГ, м;
v в - кинематическая вязкость воздуха, м 2 ×с -1 ;
l в - коэффициент теплопроводности воздуха, Вт×м -1 ×К -1 .
Формула 38 справедлива для СУГ с температурой Т ж £ Т кип . При температуре СУГ Т ж > Т кип дополнительно рассчитывается масса перегретых СУГ m пер по формуле 34.
Расчет горизонтальных размеров зон, ограничивающих газо- и паровоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, при аварийном поступлении горючих газов и паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей в открытое пространство
44. Горизонтальные размеры зоны, м, ограничивающие область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени (С нкпр ), вычисляют по формулам:
Для горючих газов (ГГ):
Для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ):
,
где m г - масса поступивших в открытое пространство ГГ при аварийной ситуации, кг;
r г - плотность ГГ при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг×м -3 ;
m п - масса паров ЛВЖ, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более 3600 с, кг;
r п - плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг×м -3 ;
Р н - давление насыщенных паров ЛВЖ при расчетной температуре, кПа;
К - коэффициент, принимаемый равным К =Т /3600 для ЛВЖ;
Т - продолжительность поступления паров ЛВЖ в открытое пространство, с;
С нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени ГГ или паров ЛВЖ, % (об.);
M - молярная масса, кг×кмоль -1 ;
V 0 - мольный объем, равный 22,413 м 3 ×кмоль -1 ;
t р - расчетная температура, °С.
В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в соответствующей климатической зоне или максимальную возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры t р по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61 °С.
45. За начало отсчета горизонтального размера зоны принимают внешние габаритные размеры аппаратов, установок, трубопроводов и т.п. Во всех случаях значение R нкпр должно быть не менее 0,3 м для ГГ и ЛВЖ.
Расчет избыточного давления и импульса волны давления при сгорании смесей горючих газов и паров с воздухом в открытом пространстве
46. Исходя из рассматриваемого сценария аварии, определяется масса m , кг, горючих газов и (или) паров, вышедших в атмосферу из технологического аппарата в соответствии с пунктами 38-43.
47. Величину избыточного давления DР , кПа, развиваемого при сгорании газопаровоздушных смесей, определяют по формуле
, (39)
где Р 0 - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);
r - расстояние от геометрического центра газопаровоздушного облака, м;
m пр - приведенная масса газа или пара, кг, вычисляется по формуле
, (40)
где Q сг - удельная теплота сгорания газа или пара, Дж×кг -1 ;
Z- коэффициент участия горючих газов и паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;
Q 0 - константа, равная 4,52×106 Дж×кг -1 ;
m - масса горючих газов и (или) паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.
48. Величину импульса волны давления i , Па×с, вычисляют по формуле
. (41)
МЕТОД РАСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ КРИТЕРИЕВ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ДЛЯ ГОРЮЧИХ ПЫЛЕЙ
49. В качестве расчетного варианта аварии для определения критериев пожарной опасности для горючих пылей следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором в горении пылевоздушной смеси участвует наибольшее количество веществ или материалов, наиболее опасных в отношении последствий такого горения.
50. Количество поступивших веществ, которые могут образовывать горючие пылевоздушные смеси, определяется, исходя из предпосылки о том, что в момент расчетной аварии произошла плановая (ремонтные работы) или внезапная разгерметизация одного из технологических аппаратов, за которой последовал аварийный выброс в окружающее пространство находившейся в аппарате пыли.
51. Расчетная масса пыли, поступившей в окружающее пространство при расчетной аварии, определяется по формуле
М = М вз + М ав , (42)
где М - расчетная масса поступившей в окружающее пространство горючей пыли, кг,
М вз - расчетная масса взвихрившейся пыли, кг;
М ав - расчетная масса пыли, поступившей в результате аварийной ситуации, кг.
52. Величина М вз определяется по формуле
М вз = К г · К вз · М п , (43)
где К г - доля горючей пыли в общей массе отложений пыли;
К вз - доля отложенной вблизи аппарата пыли, способной перейти во взвешенное состояние в результате аварийной ситуации. В отсутствие экспериментальных данных о величине К вз допускается принимать К вз = 0,9;
М п - масса отложившейся вблизи аппарата пыли к моменту аварии, кг.
53. Величина М ав определяется по формуле
М ав = (М ап + q · Т) · К п , (44)
где М ап - масса горючей пыли, выбрасываемой в окружающее пространство при разгерметизации технологического аппарата, кг; при отсутствии ограничивающих выброс пыли инженерных устройств следует полагать, что в момент расчетной аварии происходит аварийный выброс в окружающее пространство всей находившейся в аппарате пыли;
q - производительность, с которой продолжается поступление пылевидных веществ в аварийный аппарат по трубопроводам до момента их отключения, кг×с -1 ;
Т - расчетное время отключения, с, определяемое в каждом конкретном случае, исходя из реальной обстановки. Следует принимать равным времени срабатывания системы автоматики, если вероятность ее отказа не превышает 0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов (но не более 120 с); 120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов; 300 с при ручном отключении;
К п - коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из аппарата. В отсутствие экспериментальных данных о величине К п допускается принимать: 0,5 - для пылей с дисперсностью не менее 350 мкм; 1,0 - для пылей с дисперсностью менее 350 мкм.
54. Избыточное давление DР для горючих пылей рассчитывается следующим образом:
а) определяют приведенную массу горючей пыли m пр , кг, по формуле
m пр = M · Z · H т /H то , (45)
где M - масса горючей пыли, поступившей в результате аварии в окружающее пространство, кг;
Z - коэффициент участия пыли в горении, значение которого допускается принимать равным 0,1. В отдельных обоснованных случаях величина Z может быть снижена, но не менее чем до 0,02;
H т - теплота сгорания пыли, Дж×кг -1 ;
H то - константа, принимаемая равной 4,6 · 106 Дж×кг -1 ;
б) вычисляют расчетное избыточное давление DР , кПа, по формуле
, (46)
где r - расстояние от центра пылевоздушного облака, м. Допускается отсчитывать величину r от геометрического центра технологической установки;
Р 0 - атмосферное давление, кПа.
55. Величину импульса волны давления i , Па·с, вычисляют по формуле
. (47)
МЕТОД РАСЧЕТА ИНТЕНСИВНОСТИ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
56. Интенсивность теплового излучения рассчитывают для двух случаев пожара (или для того из них, который может быть реализован в данной технологической установке):
Пожар проливов ЛВЖ, ГЖ или горение твердых горючих материалов (включая горение пыли);
- “огненный шар” - крупномасштабное диффузионное горение, реализуемое при разрыве резервуара с горючей жидкостью или газом под давлением с воспламенением содержимого резервуара.
Если возможна реализация обоих случаев, то при оценке значений критерия пожарной опасности учитывается наибольшая из двух величин интенсивности теплового излучения.
57. Интенсивность теплового излучения q , кВт·м -2 , для пожара пролива жидкости или при горении твердых материалов вычисляют по формуле
q = Е f · F q · t, (48)
где Е f - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт·м -2 ;
F q - угловой коэффициент облученности;
t - коэффициент пропускания атмосферы.
Значение Е f принимается на основе имеющихся экспериментальных данных. Для некоторых жидких углеводородных топлив указанные данные приведены в табл. 8.
При отсутствии данных допускается принимать величину Е f равной: 100кВт×м -2 для СУГ, 40 кВт×м -2 для нефтепродуктов, 40 кВт×м -2 для твердых материалов.
Таблица 8
Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени в зависимости от диаметра очага и удельная массовая скорость выгорания для некоторых жидких углеводородных топлив
Рассчитывают эффективный диаметр пролива d , м, по формуле
где F площадь пролива, м 2 .
Вычисляют высоту пламени Н , м, по формуле
, (50)
где М - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг×м -2 ×с -1 ;
r В - плотность окружающего воздуха, кг×м -3 ;
g = 9,81 м×с -2 - ускорение свободного падения.
(59)
где Н - высота центра “огненного шара”, м;
D s - эффективный диаметр “огненного шара”, м;
r - расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром “огненного шара”, м.
Эффективный диаметр “огненного шара” D s определяют по формуле
D s = 5,33 m 0,327 , (60)
где m - масса горючего вещества, кг.
Величину Н определяют в ходе специальных исследований. Допускается принимать величину Н равной D s /2.
Время существования “огненного шара” t s , с, определяют по формуле
t s = 0,92m 0,303 . (61)
Коэффициент пропускания атмосферы t рассчитывают по формуле
7. МЕТОД ОЦЕНКИ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РИСКА
59. Настоящий метод применим для расчета величины индивидуального риска (далее по тексту - риска) на наружных установках при возникновении таких поражающих факторов, как избыточное давление, развиваемое при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей, и тепловое излучение при сгорании веществ и материалов.
60. Величину индивидуального риска R B при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей рассчитывают по формуле
(63)
где Q Bi - годовая частота возникновения i -й аварии с горением газо-, паро- или пылевоздушной смеси на рассматриваемой наружной установке, 1/год;
Q BП i - условная вероятность поражения человека, находящегося на заданном расстоянии от наружной установки, избыточным давлением при реализации указанной аварии i -го типа;
n
Значения Q Bi определяют из статистических данных или на основе методик, изложенных в нормативных документах, утвержденных в установленном порядке. В формуле (63) допускается учитывать только одну наиболее неблагоприятную аварию, величина Q B для которой принимается равной годовой частоте возникновения пожара с горением газо-, паро- или пылевоздушных смесей на наружной установке по нормативным документам, утвержденным в установленном порядке, а значение Q BП вычислять, исходя из массы горючих веществ, вышедших в атмосферу, в соответствии с пп. 37-43.
61. Величину индивидуального риска R П при возможном сгорании веществ и материалов, указанных в табл.7 для категории В н , рассчитывают по формуле
, (64)
где Q fi – годовая частота возникновения пожара на рассматриваемой наружной установке в случае аварии i -го типа, 1/год;
Q fПi - условная вероятность поражения человека, находящегося на заданном расстоянии от наружной установки, тепловым излучением при реализации аварии i -го типа;
n - количество типов рассматриваемых аварий.
Значение Q fi определяют из статистических данных или на основе методик, изложенных в нормативных документах, утвержденных в установленном порядке.
В формуле (64) допускается учитывать только одну наиболее неблагоприятную аварию, величина Q f для которой принимается равной годовой частоте возникновения пожара на наружной установке по нормативным документам, утвержденным в установленном порядке, а значение Q fп вычислять, исходя из массы горючих веществ, вышедших в атмосферу, в соответствии с пунктами 37-43.
62. Условную вероятность Q BПi поражения человека избыточным давлением при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей на расстоянии r от эпицентра определяют следующим образом:
Вычисляют избыточное давление DР и импульс i по методам, описанным в разделе 6 (методы расчета значений критериев пожарной опасности для горючих газов и паров или метод расчета значений критериев пожарной опасности для горючих пылей);
Исходя из значений DР и i , вычисляют величину “пробит” - функции Р r по формуле
Р r = 5 - 0,26 · ln (V ), (65)
(66)
где DР - избыточное давление, Па;
i - импульс волны давления, Па×с;
С помощью табл. 9 определяют условную вероятность поражения человека. Например, при значении Р r = 2,95 значение Q вп = 2 % = 0,02, а при Р r = 8,09 значение Q вп = 99,9 % = 0,999.
63. Условную вероятность поражения человека тепловым излучением Q fпi определяют следующим образом:
а) рассчитывают величину Рr по формуле
Рr = -14,9 + 2,56 ln (t · q 1,33), (67)
где t - эффективное время экспозиции, с;
q - интенсивность теплового излучения, кВт×м -2 , определяемая в соответствии с методом расчета интенсивности теплового излучения (раздел 6).
Величину t находят:
1) для пожаров проливов ЛВЖ, ГЖ и твердых материалов
t = t 0 + х /u , (68)
где t 0 - характерное время обнаружения пожара, с, (допускается принимать t = 5 с);
х - расстояние от места расположения человека до зоны, где интенсивность теплового излучения не превышает 4 кВт×м -2, м;
u - скорость движения человека, м×с -1 (допускается принимать u = 5 м×с -1);
2) для воздействия “огненного шара” - в соответствии с методом расчета интенсивности теплового излучения (раздел 6);
б) с помощью табл. 9 определяют условную вероятность Q пi поражения человека тепловым излучением.
64. Если для рассматриваемой технологической установки возможен как пожар пролива, так и “огненный шар”, в формуле (64) должны быть учтены оба указанных выше типа аварии.
Таблица 9
Значения условной вероятности поражения человека в зависимости от величины Pr
| Условная вероятность поражения % | Величина Pr | |||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| 0 | - | 2,67 | 2,95 | 3,12 | 3,25 | 3,36 | 3,45 | 3,52 | 3,59 | 3,66 |
| - | 0,00 | 0,10 | 0,20 | 0,30 | 0,40 | 0,50 | 0,60 | 0,70 | 0,80 | 0,90 |
| 99 | 7,33 | 7,37 | 7,41 | 7,46 | 7,51 | 7,58 | 7,65 | 7,75 | 7,88 | 8,09 |
РАСЧЕТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА Z УЧАСТИЯ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ И ПАРОВ НЕНАГРЕТЫХ ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ ВО ВЗРЫВЕ
, (3)
при подвижности воздушной среды для горючих газов
, (4)
при отсутствии подвижности воздушной среды для паров легковоспламеняющихся жидкостей
, (5)
при подвижности воздушной среды для паров легковоспламеняющихся жидкостей
, (6)
т - масса газа или паров ЛВЖ, поступающих в объем помещения в соответствии с разд. 3, кг;
d - допустимые отклонения концентрации при задаваемом уровне значимости Q (С > ), приведенные в таблице П1;
Х нкпр, Y нкпр, Z нкпр ¾ расстояния по осям X, Y и Z от источника поступления газа или пара, ограниченные нижним концентрационным пределом распространения пламени соответственно, м; рассчитываются по формулам (10 - 12) приложения;
L, S - длина и ширина помещения, м;
F - площадь пола помещения, м 2 ;
U - подвижность воздушной среды, м×с -1 ;
С н - концентрация насыщенных паров при расчетной температуре t p , °С, воздуха в помещении, % (об.).
Концентрация С н может быть найдена по формуле
где Р н - давление насыщенных паров при расчетной температуре (находится из справочной литературы), кПа;
Р 0 - атмосферное давление, равное 101 кПа.
Таблица 1
| Характер распределения концентраций | Q (С > ) | d |
| Для горючих газов при отсутствии подвижности воздушной среды | 0,1 | 1,29 |
| 0,05 | 1,38 | |
| 0,01 | 1,53 | |
| 0,003 | 1,63 | |
| 0,001 | 1,70 | |
| 0,000001 | 2,04 | |
| Для горючих газов при подвижности воздушной среды | 0,1 | 1,29 |
| 0,05 | 1,37 | |
| 0,01 | 1,52 | |
| 0,003 | 1,62 | |
| 0,001 | 1,70 | |
| 0,000001 | 2,03 | |
| Для паров легковоспламеняющихся жидкостей при отсутствии подвижности воздушной среды | 0,1 | 1,19 |
| 0,05 | 1,25 | |
| 0,01 | 1,35 | |
| 0,003 | 1,41 | |
| 0,001 | 1,46 | |
| 0,000001 | 1,68 | |
| Для паров легковоспламеняющихся жидкостей при подвижности воздушной среды | 0,1 | 1,21 |
| 0,05 | 1,27 | |
| 0,01 | 1,38 | |
| 0,003 | 1,45 | |
| 0,001 | 1,51 | |
| 0,000001 | 1,75 |
Величина уровня значимости Q (С > ) выбирается, исходя из особенностей технологического процесса. Допускается принимать Q (С > ) равным 0,05.
2. Величина коэффициента Z участия паров легковоспламеняющихся жидкостей во взрыве может быть определена по графику, приведенному на рисунке.
Значения Х определяются по формуле
(8)
где С * - величина, задаваемая соотношением
С * = j С ст , (9)
где j - эффективный коэффициент избытка горючего, принимаемый равным 1,9.
3. Расстояния Х нкпр, Y нкпр и Z нкпр рассчитываются по формулам:
; (10)
; (11)
; (12)
где K 1 - коэффициент, принимаемый равным 1,1314 для горючих газов и 1,1958 для легковоспламеняющихся жидкостей;
K 2 - коэффициент, принимаемый равным 1 для горючих газов и K 2 = T /3600 для легковоспламеняющихся жидкостей;
K 3 - коэффициент, принимаемый равным 0,0253 для горючих газов при отсутствии подвижности воздушной среды; 0,02828 для горючих газов при подвижности воздушной среды; 0,04714 для легковоспламеняющихся жидкостей при отсутствии подвижности воздушной среды и 0,3536 для легковоспламеняющихся жидкостей при подвижности воздушной среды;
Н ¾ высота помещения, м.
При отрицательных значениях логарифмов расстояния Х нкпр, Y нкпр и Z нкпр принимаются равными 0.
Согласно ФЗ №123-ФЗ, ППБ РФ и СП, категория пожарной опасности должна устанавливаться для строго определенных объектов. В «СпецПожАудит» сформирована низкая цена на услуги по расчету данной категории. Категорию следует определять и устанавливать для помещений складского и производственного назначения. Для чего необходима классификация отдельных помещений, а также производственных зданий и складских строений по пожарной и взрывопожарной опасности?
Цель классификации - установление жестких, но обоснованных требований пожарной и взрывопожарной безопасности для конкретных объектов: помещений складских комплексов, транспортных организаций, производственных, добывающих и перерабатывающих предприятий.
Требования пожарной безопасности направлены, главным образом, на предотвращение самой возможности возникновения пожара. Кроме того, в задачу пожарной безопасности входит обеспечение противопожарной защиты служащих этих предприятий, а также защита имущества в случае возникновения пожара в помещениях складов, производственных цехов и иных помещений. Предотвращение пожаров и взрывов на объектах складского и производственного назначения объединяются одним понятием - пожарная и взрывопожарная профилактика.
Расчет категории пожарной опасности
1. Категории «А» и «Б»
При применении оценке объектов, относимых к категориями «А-Б» за основу избирается наиболее негативный вариант. Такой подход обусловлен стремлением властей предотвратить масштабные катастрофы. Собственники и должностные лица обязаны предпринимать меры, направленные на предотвращение самых серьезных последствий аварии. Специалисты определяют максимальное количество вредных факторов, способных влиять на окружающую среду, предметы и людей. Если смоделировать чрезвычайную ситуацию расчетным путем невозможно, эксперт обязан использовать соответствующие лабораторные данные. Основным требованием к таким расчетам является объективность. В приложении приказа приведены формулы для определения избыточного давления, объема выбросов, а также целый ряд коэффициентов.
2. Остальные категории
Методика заключается в проведении сравнительного анализа предельной нагрузки любого из участков объекта с показателями специальной таблицы. Специалистом проводится расчет категории пожарной опасности на основе показателей предельных расстояний, давления сред (пыли, газов, жидкостей). Принимаются во внимание и характеристики материалов. Приложение Б к приказу 182 включает сразу несколько таблиц с коэффициентами для вычислений.
Выбор метода напрямую зависит от степени риска. Перед началом исследования эксперты обязаны сверить данные об объекте с характеристиками таблицы категорий.
Оценка осуществляется по следующим критериям:
- количество и свойства газообразных, жидких или твердых веществ, находящихся в помещении;
- показатели давления, влажности и температуры среды;
- этажность строения, площадь, конфигурация;
- особенности строительных и отделочных материалов.
По завершении работы специалисты представляют подробный отчет с графиками, таблицами и схемами. В документе обязательно должны быть ссылки на используемые методические, а также справочные материалы.
Категория помещений по пожарной опасности и взрывопожароопасности согласно Своду правил
В соответствии с требованиями СП 12.13130.2009 и иных нормативно-правовых документов категория помещений по пожарной опасности определяется в зависимости от характеристик веществ и материалов, находящихся (принимаемых, отпускаемых, хранящихся, перерабатывающихся, транспортируемых) в помещениях складского и производственного назначения. Данный Свод правил устанавливает методы определения признаков, по которым классифицируются здания и помещения складского и производственного назначения по категориям взрывопожароопасности.
Согласно перечню терминов, принятых в Своде правил, категория взрывопожарной и пожарной опасности определяется как классификационная характеристика пожарной и/или взрывопожарной опасности объекта (здания, помещения, наружной установки). Категорирование помещений (зданий, наружных установок и строений) по взрывопожарной и пожарной опасности является одной из мер пожарной профилактики, которой следует уделять первостепенное внимание.
Согласно п.1 ст.27 главы 8 Федерального закона от 22.07.2008 №123-ФЗ и Свода правил 12.13130.2009 помещения производственного и складского назначения подразделяются на пять категорий:
- категория «А» — повышенная взрывопожароопасность,
- категория «Б» — взрывопожароопасность,
- категория «В» — пожароопасность (в данной категории устанавливаются подкатегории от В1 до В4),
- категория «Г» — умеренная пожароопасность,
- категория «Д» — пониженная пожароопасность.
Методы классификации помещений
Определение категории взрывопожароопасности каждого помещения (склада, цеха, лаборатории и помещений иного назначения) должно осуществляться путем методичной проверки этих помещений на принадлежность к каждой из категорий, начиная с наиболее опасной категории «А», заканчивая наименее опасной - «Д».
В Своде правил 12.13130.2009 приведены таблицы, с помощью которых определяется категория различных помещений по пожарной и взрывопожарной опасности. Кроме того, СП содержит обязательные и рекомендуемые приложения, служащие руководством к определению принадлежности помещения к той или иной категории.
В приложении к Своду правил приведены методы определения категории помещений и даны иные практические рекомендации. В частности, для определения категорий помещений повышенной взрывопожароопасности (категория А) и взрывопожароопасности (категория Б) следует пользоваться приложением «А».
Приказом МЧС России в СП внесены изменения, касающиеся, в частности, приложения «А». В новой редакции данного приложения предусмотрена возможность определения критериев взрывопожарной опасности помещения на основании результатов научно-исследовательских работ (при условии невозможности использования расчетных методов). Научно-исследовательские работы должны быть согласованы надлежащим образом.
Вещества и материалы, по которым определяется категория взрывопожароопасности помещений и зданий
Как было сказано выше, категория помещений по взрывопожарной и пожарной опасности зависит, в частности, от вида, количества и характеристик веществ и материалов, хранящихся, перерабатываемых и транспортируемых в этих помещениях. Рассмотрим детально, какие газы, жидкости и материалы могут повлиять на определение категории взрывопожароопасности складских и производственных помещений. Данный перечень нельзя назвать исчерпывающим, здесь представлены лишь общие характеристики веществ и материалов.
Следует отметить, что определение категории зданий по пожарной опасности производится, исходя из доли и суммированной площади помещений, находящихся в данном здании (сооружении) и отнесенных к той или иной категории взрывопожароопасности.
Категория «А»
«А» - наиболее высокая категория взрывопожарной и пожарной опасности помещений. К объектам категории «А» следует отнести помещения, в которых обращаются (хранятся, перерабатываются, транспортируются, принимаются на хранение, отпускаются, замеряются) горючие газы и легковоспламеняющиеся жидкости с t? вспышки, не превышающей 28 С в таком количестве, что данные газы и жидкости могут образовать взрывоопасные парогазовоздушные смеси.
Дополнительное условие отнесения помещений к категории «А» - при воспламенении этих парогазовоздушных смесей может развиться избыточное давление взрыва, превышающего 5 kPa. Если в помещении обращаются (принимаются на хранение, замеряются, отпускаются, перерабатываются и транспортируются) вещества и/или материалы, способные воспламеняться, взрываться и гореть при контакте с водой, кислородом и при взаимодействии друг с другом, при этом может образоваться избыточное давление взрыва свыше 5кПа, то такое помещение так же относят к категории «А».
Технологические процессы на производстве
Для определения категории помещения производственного назначения следует учитывать не только свойства обращаемых веществ и материалов, но и характер технологического процесса, в ходе которого данные легковоспламеняющиеся и горючие газы, жидкости и материалы используются (перерабатываются, отмеряются, сжигаются, транспортируются и пр.).
Технологические операции, связанные с обращением легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и материалов, имеют свои особенные факторы опасности. Из-за возможности образования горючей паровоздушной смеси наиболее пожаро- и взрывоопасны те операции, которые связаны с хранением, транспортированием и сливом/наливом ЛВЖ и ГЖ.
Категория «Б»
К категории «Б» будут отнесены помещения, в которых обращаются горючие пыли, волокна, ЛВЖ с t? вспышки свыше 28?С, а также ГЖ в количестве, достаточном для образования чрезвычайно опасных пыле- или паровоздушных смесей, при возгорании которых может развиться избыточное давление взрыва более 5кПа. Прежде исследуют возможность причисления помещений к категории «А». В случае отсутствия причин, по которым данное помещение можно было бы отнести к категории «А», его исследуют на принадлежность к более «легким» категориям: от «Б» к «Д».
Категории В1 - В4
- объемно-планировочных характеристик исследуемого помещения;
- вида и количества горючих веществ и материалов;
- характеристик технологических процессов, проводимых в помещениях;
- количества и характера размещения пожарной нагрузки (ПН);
- специфических пожароопасных свойств, присущих горючим веществам и материалам, размещенным в помещении и составляющим пожарную нагрузку.
Под пожарной нагрузкой следует понимать количество теплоты, которое может быть выделено в помещении в случае возникновения пожара. ООО «Спецпроект Групп» выполняет расчет категорий помещений, а также зданий и строений по взрывопожарной и пожарной опасности. Данную услугу оказывают заказчикам опытные специалисты, компетентные именно в этой области. Классификация зданий и строений по пожарной опасности осуществляется в случае, когда в этих зданиях и строениях есть хотя бы одно категорируемое помещение.
Категории «Г» и «Д»
Категория «Г» присваивается помещениям, в которых находятся негорючие вещества и материалы, температура которых значительно превышает нормальную (то есть в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии), и процесс обработки которых сопряжен с выделением искр и пламени. В то же время, к данной категории относят помещения, в котором обращаются ГЖ, горючие газы и твердые вещества, служащие в качестве топливного сырья.
Порядок определения категории опасности наружных установок
Согласно нормативным документам, категорированию подвергаются наружные установки, в том числе сооружения, конструктивно не являющиеся зданиями. Для классификации наружных установок принято пять категорий взрывопожароопасности:
- «АН» — повышенная взрывопожароопасность наружных установок,
- «БН» — взрывопожароопасность,
- «ВН» — пожароопасность,
- «ГН» — умеренная пожароопасность,
- «ДН» — пониженная пожароопасность.
- пожароопасных свойств горючих веществ и материалов, находящихся в данных установках;
- количества горючих веществ и материалов;
- особенностей технологических процессов.
Методы расчета критериев пожарной опасности различных наружных установок прописаны в приложении «В», являющимся обязательным. В приложении приведены формулы и даны определения величин, входящих в состав расчетных формул.
Категории АН и БН
Первая категория повышенной взрывопожароопасности - категория «АН» - присваивается наружным установкам, в которых хранятся (перевозятся, перерабатываются) горючие газы и легковоспламеняющиеся жидкости, при условии, что температура вспышки этих газов и жидкостей не превышает 28 С.
Кроме того, к категории «АН» относятся установки, в которых находятся вещества и/или материалы, способные гореть на открытом воздухе (при взаимодействии с кислородом воздуха), а также при контакте с водой или между собой.
Категория «БН» взрывопожароопасность присваивается наружным установкам, в которых хранятся (перерабатываются, перевозятся, присутствуют) горючие волокна и/или горючие пыли, жидкости легковоспламеняющиеся с температурой вспышки свыше28 С. При определенных условиях к данной категории относятся горючие жидкости.
Категория ВН
Хранение, переработка или транспортировка в наружных установках горючих и/или трудногорючих жидкостей позволяет отнести эти установки к категории «ВН». К этой же категории относятся наружные установки, в которых присутствуют твердые горючие и/или трудногорючие материалы (в частности, пыли и волокна), при условии, если они горят при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и друг с другом.
Вначале рассматривается возможность причисления наружных установок, содержащих эти вещества и материалы, к категории «АН» или «БН». Кроме того, чтобы отнести данные вещества и материалы к первым двум категориям (повышенной взрывопожароопасности и взрывопожароопасности), должно быть выполнено одно условие.
К категориям «АН» или «БН» должны быть отнесены наружные установки в случаях, когда величина пожарного риска при возможном сгорании горючих и/или трудногорючих жидкостей, горючих и/или трудногорючих материалов превышает одну миллионную в год на расстоянии до 30м от этих наружных установок.
Одним из факторов, обуславливающих взрывопожарную опасность наружных установок, является потенциальная возможность образования горючей среды как непосредственно внутри этих установок, так и вне их, особенно при выполнении различных технологических операций.
Категории ГН и ДН
Наружная установка должны быть отнесена по показателю пожароопасности к категории «ГН», в случае, когда в ней присутствуют негорючие вещества и/или материалы в расплавленном/горячем/ раскаленном состоянии, и процесс переработки данных веществ и/или материалов сопровождается выделением искр, пламени и/или лучистого тепла. Под словом «присутствуют» следует понимать: хранение, переработку и транспортировку веществ и материалов.
К этой же категории относятся наружные установки, в которых присутствуют (размещаются, отпускаются, хранятся, перерабатываются, перевозятся) горючие газы и жидкости, а также твердые вещества, предназначенные для утилизации в качестве топливного сырья.
Наконец, наиболее «легкая» категория - ДН - пониженная пожароопасность, которая присваивается наружным установкам, в которых присутствуют негорючие вещества и/или материалы в холодном состоянии. При этом наружные установки должны быть проверены на возможность причисления их к более высоким категориям АН, БН, ВН или ГН.
Дополнительные варианты установления категории взрывопожароопасности наружных установок
Вычисление вероятности поражения человека
При вычислении вероятности (речь идет об условной вероятности) поражения людей следует руководствоваться обязательным приложением Г, в котором представлена эффективная методика расчета данного показателя. При определении условной вероятности поражения людей учитывают различные опасные факторы, в том числе воздействие продуктов горения паро- и газовоздушных смесей, тепловое излучение в случае сгорания разливов горючих жидких веществ, а также иные факторы. Особенности расчета условной вероятности поражения людей детально описаны в данном разделе Свода правил.
На что влияет категория пожарной безопасности при проектировании объекта
При проектировании объектов производственного и складского назначения выявляется необходимость наличия ограждающих конструкций, предел огнестойкости которых будет соответствовать расчетной категории помещения (здания, строения и внешней установки) по пожарной и взрывопожарной опасности.
В зависимости от категории так же определяется необходимость наличия огнестойких противопожарных окон и дверей. Кроме того, с учетом категории рассчитывается время, необходимое для эвакуации людей и определяется месторасположение путей эвакуации и их протяженность. Количество эвакуационных выходов, размер противопожарных расстояний между наружными установками и строениями также определяется при проектировании расчетным методом с учетом категории, присвоенной объекту.
Заключение
Расчет и установление категорий помещений и зданий осуществляется в соответствии с вышеуказанными нормативными документами, а также на основании специально разработанных ведомственных норм технологического проектирования.
При эксплуатации здания, отдельного помещения или наружной установки опираются, прежде всего, на его категорию по взрывопожарной и/или пожарной опасности. От категории взрывопожароопасности помещений, зданий (строений) и наружных установок зависит необходимость в монтаже пожарной сигнализации и оснащении этих объектов средствами пожаротушения того или иного типа.
Написать сообщение
✘ Выделенные поля не заполнены или не валидны!
✔ Ваше сообщение успешно отправлено.
✘ Произошла ошибка при отправлении сообщения:(
Всегда интересно знать, что находится за закрытой, никак и ничем не обозначенной дверью здания или помещения. Но, в основном все, кто вышел из нежного возраста и знают, что Буки не на свете, догадываются – там может поджидать неосторожного, неподготовленного посетителя вполне реальная, ненадуманная опасность.
Нет разговор не о настроенных на непрошенных гостей капканах, а о радиации, ядовитой, химически агрессивной, биологически активной, взрывопожароопасной воздушной среде, что не редкость не только для помещений и/или зданий промышленных предприятий; но и для общественных объектов различного назначения, где всегда найдется место для размещения/складирования технологического, инженерного оборудования, сырья, товарной продукции, веществ/материалов, представляющий угрозу здоровью и жизни людей.
В связи с тем, что возможные взрывы и пожары – печальная, но технологически проектная реальность, заложенная в планы ликвидации аварий, эвакуации людей на большинстве предприятий химической, нефтегазовой, да и других отраслей промышленности, где хранятся, перерабатываются и перекачиваются горючие вещества во всех агрегатных состояниях; государством разработаны нормативные требования, определяющие, что такое категория здания по опасности взрыва и/пожара.
Возможно Вам также будет интересно ознакомиться с материалами презентации:
Правила пожарной безопасности (ПБ)
Основными критериями отнесения проектируемого объекта защиты к одной из категорий по опасности служат физико-химические свойства, объем пожарной нагрузки (ПН) – максимально возможного количество тепла, выделяемого при сгорании горючих веществ, находящихся в них, а также объемно-планировочные характеристики объектов и способ размещения ПН в них:
- А – взрывопожароопасная. Сгораемые газы, воспламеняющиеся при температуре до 28℃, в количествах, достаточных для создания взрывоопасной паро- и газо-воздушной смеси, способной при взрыве создать избыточное давление больше 0, 05 бар. Вещества, которые могут взорваться, воспламеняться, окисляясь на воздухе, при контакте с водой, между собой, что способно привести к аналогичным последствиям, как и с газами, ЛВЖ.
- Б – взрывопожароопасная. Пыли, волокнистые вещества, ГЖ, ЛВЖ, воспламеняющиеся при t больше 28℃, в количествах, достаточных для создания воздушных смесей, взрывающихся с давлением больше 0, 05 бар.
- В1–В4 – пожароопасная. Сырье, товарная продукция в твердом агрегатном состоянии, включая различные пыли, волокна, способные гореть при контакте с воздухом, водой. Подкатегории В1 – В4 отличаются удельной ПН на части площади пожарного отсека, помещения, видом размещения.
- Г. Сырье, полуфабрикаты в раскаленном состоянии или расплаве, участвующие в ходе технологических процессов. Газы, топливо в твердом состоянии (уголь/сланец, дрова, торфяные брикеты), ГЖ, используемые в котельных, ТЭЦ/ТЭС.
- Д. Негорючие материалы в обычных условиях.
При этом:
- Объект (здание, пожарный отсек) относят к А, если сумма площадей помещений этой категории больше 5% от общей или 200 кв. м. Не подпадает под это определение, если меньше 25%, но не превышает 1 тыс. кв. м., и все эти помещения оборудованы стационарными системами пожаротушения , работающими в автоматическом режиме.
- Относят/не относят к категории Б – по аналогичным признакам.
- Объект относят к В, если сумма площадей помещений категорий А – В3 больше 5% или 10%, но нет А, Б. Не относят, если А – В3 – меньше 25%, но не больше 3,5 тыс. кв. м., и все они оборудованы установками АСПТ.
- К Г, если сумма площадей помещений категорий А – Г – больше 5%; не относят если эта сумма меньше 25%, но не больше 5 тыс. кв. м., и помещения категорий А – В3 оснащены АСПТ.
- Объект относится к Д, если не принадлежит к предыдущим категориям по опасности взрыва и/или пожара в них.
Рассчитываются также категории зон по взрывопожарной опасности вокруг наружных технологических установок согласно табл. 2 СП 12.13130 – от АН до ДН в зависимости от свойств веществ, хранящихся, перерабатывающихся или транспортирующихся через них.
Кроме того, т.к. в каждом здании и помещениях независимо от функционального назначения наличествует как минимум установочное электрооборудование, проводка освещения, то следует учитывать , согласно которым существуют 6 классов зон для помещений, опасных в отношении взрыва – от В-I до В-IIа, а также 4 пожароопасных – от П-I до П-III. Критериями по-прежнему выступают свойства веществ и удельная ПН в помещениях.
Кроме опасных свойств веществ – сырья, полуфабрикатов, товаров, для отнесения к той или иной категории при проведении уточненных расчетов имеют в виду:
- Площадь здания/пожарного отсека, помещения.
- Возможный объем газа, горючих жидкостей, который способен высвободиться при разгерметизации трубопроводов, разрушении емкостей, корпусов технологических установок в случае аварии.
- Возможную ПН для данного помещения с учетом площади, объема.
- Расстановку технологического, инженерного, стеллажного складского оборудования, емкостей; конструкцию и материалы, пошедшие на их изготовление.
- Материал упаковочной тары.
Определение категории по опасности взрыва/пожара, класса зоны помещений проводят специалисты: проектных организаций – для новостроящихся зданий/строений, технологических установок промышленных предприятий; инженерных служб – для существующих зданий; а также компании, выполняющие противопожарные услуги. В помощь им разработано множество программных продуктов для расчета категорий, определяющие результат с разной степенью точности.
Для многих помещений в существующих зданиях – это категории от В1 до В4, а класс зоны П-IIа, что довольно просто рассчитать ИТР защищаемых объектов. Достаточно посмотреть справочную литературу по поводу определения опасных свойств сырья/полуфабрикатов, готовой товарной продукции, находящихся в помещениях, строениях для определения удельной ПН.
Для опасных в отношении взрыва/пожара производственных объектов, комплексов хранения большого количества горючих жидкостей уже требуются точные, довольно сложные расчеты, выполняемые с учетом множества различных входных данных, которые способны провести исключительно специалисты по ПБ.
Зачем уточнять категорию опасности? Подобный вопрос часто задают как владельцы зданий/строений, так и должностные лица, инженерно-технические специалисты, которым поручено выполнить такие расчеты по определению принадлежности помещений вспомогательного, технического назначения на их объектах.
Развернуто ответить на него можно так:
- Определение категории опасности позволяет узнать какой степени огнестойкости, этажности, площади, строительного объема может быть проектируемое здание/сооружение.
- КВПО, класс зоны диктуют обязательность защиты зданий, опасных помещений установками/системами тушения и/или , наружными и внутренними сетями противопожарного водопровода.
- Указывают предел стойкости к огню, тип преград для огня, в том числе , окон, люков, выделяющих в зданиях пожарные отсеки, помещения.
- Определяют минимально требуемую степень защиты корпусов, изоляции электроустановок/оборудования в пожаро- и взрывоопасных зонах помещений.
- КВПО определяет нужный для каждого защищаемого помещения вид/тип, число огнетушителей.
Кроме того, для любого помещения категорий А – В1 должна быть разработана, утверждена отдельная инструкция ПБ.
Указатели КВПО зданий и помещений
Табличка на двери помещения в общественном здании – это его обязательная визитная карточка. Гостиничный номер, кабинет, учебную аудиторию/амфитеатр, торговый павильон не спутать с вентиляционной камерой, электрощитовой, тепловым узлом. Ошибиться дверью в таких зданиях – в худшем случае оконфузиться.
Но, определить назначение помещения в производственно-складском здании, опасность оборудования, материалов/товаров, их опасность, склонность взрыву и/или пожару, возможность получения вреда здоровью – необходимость, которая позволяет избавиться от серьезных неприятностей.
Поэтому нормы/правила ПБ обязывают собственников, арендаторов, чтобы на дверях производственно-складских, технических помещений имелся знак категории опасности по взрыву/пожару.
Кроме того, табличка категории помещения, пожарного отсека или здания/строения, выполненная обычно в виде наклейки или надписи, нанесенной по трафарету, должна иметь название с назначением этого объекта, плюс обязательные сведения:
- Категория опасности помещения по взрыву/пожару.
- Класс зоны по ПУЭ.
Это позволяет работникам, персоналу, посетителям зданий организаций, учреждений и предприятий, представителям надзорных органов, сотрудникам аварийных служб, включая МЧС, четко знать, что находится за дверями производственных, технических, складских помещений, представлять опасность оборудования, материалов, товаров, находящихся там.
Всевозможные варианты соответствия помещений существующим КВПО и классам зон представлены на фото (см. выше).
Стоит привести примеры категорий опасности помещений в производственных, общественных зданиях:
- А – цех ректификации эфира.
- Б – транспортная галерея подачи угля.
- В1 – склад винно-водочной продукции.
- В4 – склад негорючих товаров в бумажной упаковке.
- Г – котельная/сварочный пост.
- Д – склад металлопроката.
Необходимо знать: наличие таблички/знака категории на дверях производственных, технических помещений, опасных в плане возникновения ЧП – взрыва и/или пожара, как правило, дисциплинирует сотрудников организаций, работников промышленных предприятий, складских комплексов, исключая заведомо грубые нарушения ПБ в них, вроде курения, проведения огневых работ; и предваряет неизбежные замечания со стороны надзорных органов, в первую очередь, ГПН МЧС.
По взрывопожарной и пожарной опасности производственные помещения подразделяются на категории А, Б, B1 - B4, Г и Д, а здания - на категории А, Б, В, Г и Д (Нормы пожарной безопасности НПБ 105-03 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности» ). Указанные категории определяются для наиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода, исходя из вида находящихся в помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.
В зависимости от категории помещений и зданий установлены соответствующие нормативы по огнестойкости строительных конструкций, планировке зданий, этажности, оснащённости устройствами противопожарной защиты, режимным мероприятиям и др. Поэтому вопрос отнесения производства к той или иной категории является исключительно важным.
Таблица 6.1
| Категория помещения | Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении |
| А | ГГ, ЛВЖ с температурой вспышки не более 28 оС в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчётное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчётное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа |
| Б | Горючие пыли или волокна, ЛВЖ с температурой вспышки более 28 оС, ГЖ в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пыле- или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчётное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа |
| В1 – В4 | Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются, не относятся к категориям А или Б |
| Г | Негорючие вещества и материалы в горячем, раскалённом или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твёрдые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива |
| Д | Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии |
Q = ?Gi QHi ,
где Gi – количество i-го материала пожарной нагрузки, кг;
QHi - низшая теплота сгорания i-го материала, МДж/кг.
Например, низшая теплота сгорания древесины – 20, оргстекла – 25, резины – 39, полиэтилена и бензина – 46 МДж/кг.
Определение пожароопасной категории помещения (В1?В4) осуществляется путём сравнения максимального значения удельной пожарной нагрузки g помещения с нормируемой величиной удельной пожарной нагрузки gн , приведённой в табл. 6.2. Удельная пожарная нагрузка g (МДж/м2) определяется из соотношения g = Q/S ,
где S – площадь размещения пожарной нагрузки, м2.
Таблица 6.2
Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности производится следующим образом. Здание относится к категории А, если в нём суммарная площадь помещений категории А превышает 5 % площади всех помещений или 200 м2. Допускается не относить здание к категории А, если суммарная площадь помещений категории А в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещённых в нём помещений (но не более 1000 м2), и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.
Здание относится к категории Б, если оно не относится к категории А, а суммарная площадь помещений категорий А и Б превышает 5 % суммарной площади всех помещений или 200 м2. Допускается не относить здание к категории Б, если суммарная площадь помещений категорий А и Б в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещённых в нём помещений (но не более 1000 м2) и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.
Здание относится к категории В, если оно не относится к категориям А или Б, а суммарная площадь помещений категорий А, Б и В превышает 5 % (10 %, если в здании отсутствуют помещения категорий А и Б) суммарной площади всех помещений. Допускается не относить здание к категории В, если суммарная площадь помещений категорий А, Б и В в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещённых в нём помещений (но не более 3500 м2) и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.
Здание относится к категории Г, если оно не относится к категориям А, Б или В, а суммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г превышает 5 % суммарной площади всех помещений. Допускается не относить здание к категории Г, если суммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещённых в нём помещений (но не более 5000 м2) и помещения категорий А, Б, В оборудуются установками пожаротушения.
Конспект по безопасности жизнедеятельности
