Помещение категории д требования. Расчет категорий пожарной опасности помещений
На этот раз я поделюсь своими соображениями по расчету категорий помещений В1-В4.
Несмотря на кажущуюся простоту приложения Б СП 12.13130.2009, касающуюся определения категории В1-В4 помещений, в данном документе есть несколько моментов, на которые я хотел бы обратить внимание.
Правильное определение категории помещения позволяет не только применить адекватные требования пожарной безопасности, но и позволяет в некоторых может оказать положительный экономический эффект при проектировании противопожарной защиты объекта.
Но некоторые положения СП 12.13130.2009 на данном этапе не позволяют в полной мере адекватно оценить пожарную безопасность объекта.
Итак, помещение относится к категории В1-В4 в случае, если в нем обращаются:
— 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 этом, данное помещение не должно относится по результатам расчета к категории А или Б по взрывопожарной опасности.
Отнесение помещения к категории В1-В4 основано на сравнении удельной пожарной нагрузки с предельным значением на том или ином участке.
Для помещений, которые по результатам расчета следовало бы отнести к категории В4 по пожарной опасности, необходимо сравнить расстояния между участками с предельными, а площадь участков с пожарной нагрузкой не должна превышать 10 м 2 .
Зачастую, не проводя расчетов на принадлежность помещений к категории А или Б, а лишь по свойствам обращающихся веществ и материалов можно установить, что помещение будет относиться к какой-либо из категорий В1-В4.
Приведу пример.
В складском помещении хранится дизельное топливо с температурой вспышки 55°С. По СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» для рассматриваемого района максимальная температура составляет 35° С, в помещении постоянная температура не поддерживается и в результате какой-либо аварии повыситься не может.
В этом случае не нужно проводить расчет на принадлежность помещения ни к категории А, ни к категории Б, поскольку:
— температура вспышки дизельного топлива превышает 28 °С;
— температура окружающего воздуха меньше температуры вспышки дизельного топлива.
В принципе, расчет помещений категории В1-В4 сводится лишь к отысканию теплоты сгорания конкретных веществ и материалов при наличии всех остальных данных, касающихся особенностей размещения пожарной нагрузки.
Вместе с тем, в СП 12.13130.2009 четко не определено, как определяется площадь размещения пожарной нагрузки.
Я имею ввиду то, что не совсем ясно, при каком расстоянии между участками их можно считать отдельными участками, а при каком расстоянии они будут считаться одним участком.
Как показывает практика, кто-то берет площадь, занятую горючими материалами, кто-то в расчет принимает площадь под стеллажными секциями (вместе с проходами). Т.е. единого подхода в среде инженеров и проектировщиков по этому поводу нет.
Если напрямую читать СП 12.13130.2009, то получается, что нужно брать только ту площадь, которая располагается под пожарной нагрузкой. При этом для помещений категории В1-В3 предельное расстояние не вводится.
К каким результатам это приводит, покажу на примере.
В помещении расположены два участка с пожарной нагрузкой: первый – древесина общей массой 1000 кг на площади 30 м 2 , второй – полипропилен общей массой 1200 кг на площади 20 м 2 . Теплота сгорания древесины и полипропилена принимается равной 13,8 и 44 МДж/ кг соответственно. При этом получаем два участка с удельной пожарной нагрузкой, равно й 460 и 264 0 МДж/ кг соответственно.
В этом случае помещение будет относиться к категории В1 по пожарной опасности.
Рассмотрим ситуацию, при которой данные материалы расположены в отдельных штабелях вплотную друг к другу. В этом случае будет уже один участок размещения пожарной нагрузки.
Удельная пожарная нагрузка в этом случае будет равна 1332 МДж/м 2 . Категория помещения будет уже либо В3 либо В2 .
Подобные проблемы возникают довольно часто для складских помещений, в которых практикуется как стеллажное, так и напольное хранение. При размещение одних и тех же материалов в виде идентичных изделий может оказаться, что в составе одного большого участка можно будет выделить несколько участков с удельной пожарной нагрузкой, значительно превышающей предельную для данной категории пожарной опасности.
Еще одним немаловажным моментом является подведение помещения к категории В4 по пожарной опасности.
В ряде случаев отнесение помещения к данной категории позволяет не только уйти от пожаротушения, но и от пожарной сигнализации. Но не зря разработчики заложили в СП такие жесткие требования относительно отнесения помещения к категории В4. Для таких помещений, как сказано выше необходимо одновременное выполнение следующих условий:
— удельная пожарная нагрузка на участках не должна превышать 180 МДж/м 2;
— площадь участков не должна превышать 10 м 2;
— расстояние между участками должно быть более предельных.
Последний пункт заслуживает, по-моему, особого внимания. Объясню, почему.
Во-первых, в СП приведено значение критического теплового потока для очень ограниченного перечня веществ и материалов, большая часть из которых в производстве уже не встречается. В отечественной литературе можно встретить всю ту же табличку, что и в СП, а каких-либо пособий к СП так до сих пор и нет, но возможно скоро появится...
Во-вторых, в СП не предусмотрено снижение предельных расстояний путем размещения между участками размещения пожарной нагрузки каких-либо противопожарных преград, например, экранов. Согласитесь, ведь намного дешевле выполнить экран из несгораемых материалов, чем монтировать на объекте систему пожаротушения и предусматривать другие мероприятия.
Напоследок, хотелось бы отметить, что приведенная здесь информация не является поводом для отступления от требований самого СП, а также от расчетных методов, изложенных в нем. Каким бы не был документ, на данный момент следует руководствоваться тем, что имеем.
Критическая плотность падающих лучистых потоков для некоторых веществ и материалов будет приведена в следующей статье.
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):
, (37)
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.
Следует отметить, что категория «В» подразделена на В1, В2, В3, В4 в 1995 году. В связи с этим, по ряду помещений котельных категории по пожарной опасности можно уточнить в «Перечне помещений и зданий энергетических объектов РАО «ЕЭС России» с указанием категорий по взрывопожарной и пожарной опасности СО 34.03.350-98».
В приложение 1 СНиП II-35-76 «Котельные установки» в скобках со звездочкой внесены данные из СО 34.03.350-98. Таким образом, расчет категорий А, Б, В1, В2, Г и Д для помещений, перечисленных в приложении 1 СНиП II-35-76 с учетом внесенных дополнений из СО 34.03.350-98, не требуется.
На предприятии следует сделать выписку из СО 34.03.350-98 и СНиП II-35-76 и заверить её в службе эксплуатации.
Учитывая, что от категории и площади помещений зависит необходимость оборудования этих помещений установками автоматического пожаротушения или установками автоматической пожарной сигнализации по ряду помещений(прежде всего складским) можно выполнить расчеты категорий этих помещений, в зависимости от их практической загрузки горючими материалами категория помещения может оказаться меньшей чем указано в СО 34.03.350-98.
Заказывая расчет категорий помещений по пожарной опасности к техническому заданию или договору следует приложить заверенную выписку из СО 34.03.350-98 и СНиП II-35-76 и указать, что расчет категорий помещений, указанных в выписке, не требуется.
Кроме того, рассматривая приложение 1 СНиП II-35-76, следует отметить, что обозначение степени огнестойкости на зданиях нормативно не требуется. На практике, обозначая категории по взрывопожарной и пожарной опасности, на дверях помещений часто указывают и степень огнестойкости здания, не разделяя между собой эти обозначения, что при госконтроле воспринимается проверяющими как неправильное обозначение категорий.
Рассматривая графу «степень огнестойкости» в приложении 1 СНиП II-35-76 следует учитывать, что при выпуске СНиП 2.01.02-85* взамен СНиП II-А. 5-70 был увеличен нормативно требуемый предел огнестойкости для колонн в зданиях II степени огнестойкости для зданий категорий Г и В.
То есть в многоэтажных зданиях категории Г (главные корпуса ТЭЦ, котельные и т.п.), а также в одноэтажных зданиях категории В (ЗРУ и т.п.), введенных в эксплуатацию в соответствии с СНиП II-А. 5-70 до 1987 года, нормативно допускаются металлические не защищенные (не оштукатуренные) колонны с пределом огнестойкости 15 мин.
Для объектов электроэнергетики головными проектными институтами разработан СО 34.03.350-98 «Перечень помещений и зданий энергетических объектов РАО «ЕЭС России» с указанием категорий по взрывопожарной и пожарной опасности».
При этом в п.1.5 Инструкции по проектированию противопожарной защиты энергетических предприятий. СО 153 - 34.0-49.101-2003регламентировано установление категорий помещений и зданий энергетических предприятий в соответствии с ведомственным документом, то есть СО 34.03.350-98.
Следует отметить, что Инструкция по проектированию противопожарной защиты энергетических предприятий согласована с Главным управлением Государственной противопожарной службы МЧС России (письмо от 05.05.2003 г. №18/10/1155).
В соответствии с СО 34.03.350-98 к категории «А» отнесены:
- помещения газораспределительных пунктов, газодожимных компрессорных станций;
- помещения закрытых складов, кладовых и насосных легковоспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки паров* до 28 град.С;
- склады баллонов с горючими газами (ацетилен, пропан, аммиак и др.);
- помещение ацетилено-генераторной установки;
- помещения пропиточно-сушильной, окрасочно-малярной и краскоприготовительной при применении растворителей с температурой вспышки паров ниже 28 град.С;
- помещение аммиачной установки при F ам более 10% от общей площади помещения при применении аммиачной воды 15-27%;
- помещение электролизной установки;
- помещение и фундамент под синхронные компенсаторы с водородным охлаждением;
- отделение гуммирования, с применением органических растворителей с температурой вспышки 25 град.С. Температура вспышки - самая низкая (в условиях специальных испытаний) температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхивать от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для последующего горения;
- отделение приготовления и варки клея;
- помещение стационарных батарей из негерметичных свинцово-кислотных аккумуляторов с устройством общеобменной вентиляции.
В соответствии с примечанием 6 СО 34.03.350-98 помещения стационарных батарей из негерметичных свинцово-кислотных аккумуляторов могут категорироваться, как категория «Д» с применением оборудования и аппаратуры в невзрывозащищенном исполнении при соответствующем расчетном обосновании.
В соответствии с СО 34.03.350-98 к категории «Б» отнесены:
- помещение баковой дизельного топлива без аварийной вентиляции (на дизельных электростанциях);
- помещения закрытых складов, кладовых и насосных легковоспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки паров более 28 град.С;
- подготовка цистерн с мазутом к разогреву, подогрев цистерн и слив мазута (тепляк, калориферная тепляка);
- закрытые склады и кладовые масляных красок и лаков, при воспламенении которых развивается избыточное давление взрыва более 5 кПа;
- отделение разбавления и хранения гидразина (раствор гидразина с концентрацией 20% и выше);
- отделение металлизации на основе алюминия.
В соответствии с СО 34.03.350-98
- к категории «В1» отнесены:
- помещение баковой дизельного топлива с аварийной вентиляцией;
- кабельные сооружения;
- трансформаторные камеры с маслонаполненными трансформаторами;
- разгрузочные устройства и размораживающие устройства конвективного и комбинированного типа, помещений тракта топливоподачи угля и сланца, а также закрытых складов угля;
- подсобные помещения хранения резины;
- помещения складов горючих жидкостей;
- помещения складов и насосных ЛВЖ, обеспеченные аварийной вентиляцией;
- помещения маслоаппаратной и регенерации масла;
- помещения подпитки и дегазации масла, маслонаполненных кабельных линий, агрегатов подпитки, коллекторов системы подпитки, дегазационных установок;
- помещения столярных мастерских, полимерных покрытий, ремонта трансформаторов;
- помещения хранения фильтрующих материалов (сульфоуголь, активированный уголь и др.);
- помещения хранения шин и ГСМ, участок ремонта топливной аппаратуры;
- помещения светокопировальных электрографических работ;
- технические библиотеки и архив.
- к категории «В2»:
- бункерная галерея;
- помещения масловодяных охладителей трансформаторов;
- закрытые распределительные устройства с выключателями и аппаратурой, содержащей более 60 кг масла в единице оборудования;
- помещения закрытых транспортерных галерей;
- помещения узлов пересыпки угля и сланцев;
- помещения масляной, калориметрической, топливной, фотографической лабораторий;
- закрытые склады горючих и трудногорючих теплоизоляционных материалов, горючих материалов и изделий;
- помещения стоянки бульдозеров.
- к категории «В3»:
- закрытые распределительные устройства с выключателями и аппаратурой, содержащей менее 60 кг масла в единице оборудования;
- помещение испытательной лаборатории с аппаратурой, содержащей более 60 кг масла в единице оборудования.
- к категории «В4»:
- помещения щитов, пунктов управления (ЦЩУ, ГЩУ, БЩУ, МЩУ, ГРЩУ, ЦЩУ, АПУ, ППУ, ОПУ и т.п.);
- помещения системы возбуждения, частотного регулирования, преобразователей частоты пуска обратимых агрегатов в насосный режим;
- закрытые распределительные устройства с элегазовым оборудованием и вакуумными выключателями;
- помещения с преобразовательным электрооборудованием постоянного и переменного тока (с тиристорными блоками);
- отделение вулканизации, кабельного хозяйства;
- помещение испытательной лаборатории с аппаратурой, содержащей 60 кг масла и менее в единице оборудования;
- помещения хранения хим. реактивов, негорючих материалов и изделий в горючей упаковке;
- кладовая ЗИП, негорючих материалов и изделий, хранение радиоактивных изотопов в горючей упаковке;
- хранение фосфатов, соды, полиакриламида в горючей упаковке;
- помещение хранения реагентов химических промывок в горючей упаковке;
- пост ТО, ремонта бульдозеров;
- машинное отделение лифтов.
Следует отметить, что в соответствии с п.4 НПБ 110-03 «Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и автоматической пожарной сигнализацией» в зданиях и сооружениях следует защищать соответствующими автоматическими установками все помещения независимо от площади, кроме помещений:
- с мокрыми процессами (душевые, санузлы, охлаждаемые камеры, помещения мойки и т. п.);
- венткамер (приточных, а также вытяжных, не обслуживающих производственные помещения категории А или Б), насосных, водоснабжения, бойлерных и др. помещений для инженерного оборудования здания, в которых отсутствуют горючие материалы;
- категории В4 и Д по пожарной опасности ;
- лестничных клеток.
Не понятно, почему в п.4 НПБ 110-03 не указаны помещения категории Г, но далее по тексту этого НПБ помещения категории Г отсутствуют.
Написание инструкций по пожарной безопасности с учетом специфики конкретных сооружений имеет огромное значение. Вероятность возникновения неконтролируемого горения резко возрастает, если такие правила составляются неверно. Становится высоким риск нанесения ущерба человеческому здоровью и материальным ценностям. Правильный учет классов пожарной опасности имеет огромное значение для предотвращения возгорания.
Под понятием пожарной опасности зданий подразумевают технические характеристики сооружений, служащих основанием для присвоения конкретного класса ПО и составления определенных правил безопасности для различных организаций.
Категории определяются особенностями эксплуатации и назначением рассматриваемых конструкций, пожарных отсеков, строительных объектов. В соответствующей документации обязательно фиксируются показатели уровней огнестойкости.
Конструктивная ПО
Рассматриваются 4 основных категории:
- К0 — непожароопасно;
- К1 — малопожароопасно;
- К2 — умереннопожароопно;
- К3 — пожароопасно.
Класс конструктивной пожарной опасности определяется по степени воздействия отдельных элементов строительных объектов на распространение пламени. Нужно понимать, что функционально связанные конструкции подразделяются на категории в зависимости от особенностей их использования и от уровня безопасности пребывания персонала во время неконтролируемого горения в здании.
Функциональная ПО
1 класс
К классу функциональной пожарной опасности первой категории относятся строения для проживания граждан. Такие здания эксплуатируются постоянно, а люди, находящиеся внутри, а также их физическое состояние, определяются индивидуально и существенно отличаются.
Для этих конструкций характерно наличие помещений для сна и всегда есть возможность пребывания внутри спящих граждан. В таких зданиях должны быть обязательно предусмотрены несколько путей для самостоятельной эвакуации, и противопожарных преград.
К строениям первого класса относятся такие здания временного проживания и постоянного пребывания граждан:
- Ф 1.1. Учреждения для людей со специальными потребностями или детей дошкольного возраста, больницы, интернаты;
- Ф 1.2. Кемпинги, мотели, рабочие и студенческие общежития, гостиничные комплексы дома отдыха, санатории;
- Ф 1.3. Многоквартирные дома;
- Ф 1.4. Одноквартирные и блокированные жилые дома.
2 класс
Вторая категория относится к зрелищным учреждениям, местам культурного отдыха, в которых всегда присутствует большое количество посетителей. Это заведения, которые оказывают свои услуги не только в закрытых помещениях, но и на открытом пространстве. К данной категории по сути относятся следующие архитектурно завершенные сооружения:
- Ф 2.1. Здания с обозначенным возможным количеством посетителей, библиотеки, кинотеатры и театральные залы, строения с трибунами для просмотра спортивных соревнований, концертные залы;
- Ф 2.2. Танцевальные площадки, музеи, а также выставочные залы, обустроенные в скрытых помещениях;
- Ф 2.3. Конструкции, относящиеся к категории 2.1, размещенные на открытом пространстве;
- Ф 2.3. Конструкции, относящиеся к категории 2.2, размещенные на открытом пространстве.
3 класс
К третьей категории имеют отношение постройки, действующие в сфере обслуживания населения. Невзирая на большое количество рабочего персонала, для конструкций этой категории, естественно, характерно преобладающее количество людей.
К третьему классу относятся торговые центры, универмаги, точки общепита, автобусные, морские, железнодорожные, аэропорты и другие коммерческие здания, медучреждения широкого профиля по оказании услуг клиентам на дому и непосредственно в заведениях.
Данная категория также включает в себя предприятия, специализирующиеся на оказании коммунальных, а также бытовых услуг, сберкассы, транспортные агентства, почту, нотариальные конторы или офисы компаний, предоставляющих юридические услуги.
К этому классу относятся спортивные комплексы, бани, сауны, тренировочные учреждения, санитарные помещения, душевые, гардеробные, курительные комнаты и так далее.
4 класс
К четвертой категории относятся образовательные учреждения, здания проектных и научных организаций, органов управления различных учреждений, профтехучилища, ВУЗы, редакции журналов, газет, страховые компании, банковские учреждения, конторы, издательства, офисы компаний, пожарные депо.
Пожарная опасность обуславливается размещением в зданиях персонала и клиентов в бодрствующем состоянии, которые осведомлены о действиях на случай пожара и могут ориентироваться в помещении при эвакуации.
5 класс
К последней пятой категории относятся строения производственной направленности, сельскохозяйственные и складские помещения, лаборатории и мастерские, а также сооружения, предназначенные для оказания услуг хранения материальных ценностей или техники, автомобильные стоянки без надлежащего оборудования, места хранения и учета книг, архивных бумаг.
Трудности с присвоением категорий
Для каждого объекта защиты, а также отдельных его частей обязательно должен определяться класс функциональной опасности, поскольку это обуславливает возможность предъявления других требований по соблюдению пожарной безопасности.
В некоторых случаях класс функциональной пожарной опасности определяется непросто. Автозаправка может являться классическим примером.
Предназначением этого строения является реализация бензина, а значит его можно охарактеризовать, как предприятие торговли. Однако действуют некоторые станции, где осуществляется отпуск, а не продажа топлива.
Из этого может следовать, что автозаправка относится к складскому помещению 5-го класса ПО с наружными установками. Операторская при этом относится к производственным помещениям 5-го класса, а магазин, расположенный на территории АЗС — попадает под 3-й класс.
Нужно также упомянуть, что класс пожарной опасности присваивается не конкретным помещениям, а сооружениям, зданиям или их отдельным пожарным отсекам . Однако в статье 32 закона о техническом регламенте и правилах безопасности присвоение класса ПО осуществляется с небольшим уточнением.
Класс функциональной пожарной опасности может быть присвоен помещениям, а также группам функционально объединенных конструкций помимо вышеупомянутых разновидностей построек.
Классы функциональной ПО всегда разделяются на подклассы. Несмотря на наличие нескольких помещений разных категорий функциональной ПО, правила будут определяться и предъявляться исходя из главного назначения рассматриваемого объекта.
Если в здании, например, учебного корпуса находится мастерская, или какое-нибудь лабораторное помещение, строение имеет отношение к 5-му классу ПО, но правила безопасности в целом будут предъявляться как к 4-му классу ПО.
Следует выделить значимость верного определения рабочего назначения предприятий. На основе классов ПО определяется требование к необходимому количеству путей эвакуации.
По таким данным допускается монтаж сигнализации, выбирается материал для отделки проводных соединений и некоторые важные факторы, оказывающие воздействие на уровень безопасности работы людей в здании.
Нередко многие проявляют халатное отношение к этим правилам. Нельзя забывать, что нарушение инструкции по пожарной безопасности повышает вероятность фатальных последствий. Вот почему правильное присвоение класса и профилактика вероятных возгораний настолько важны для нормальной работы любого здания.
Расчет класса объекта
Для присвоения объекту конкретной степени пожарной опасности необходимо учитывать преобладающее количество помещений конкретного уровня взрывопожарной опасности. В первую очередь по специальной методике выбирается нужный расчетный вариант из учета максимального уровня возможной опасности.
Обязательно определяется количество горючих материалов, которые можно разместить в помещении.
Расчеты проводятся следующим образом: рассматривается вероятность поломки одного из аппаратов, все комплектующие агрегата размещаются в помещении, на протяжении периода отключения происходит утечка из питающих установку трубопроводов, с поверхностей начинает испаряться свежая разлитая жидкость.
Категории помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности позволяют определить уровень пожарной опасности объектов, необходимый объем технических решений по обеспечению их пожарной безопасности, дает возможность установить оптимальное соотношение между безопасностью производства и размером капитальных и эксплуатационных затрат. Требования к категорированию помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности изложены в Нормах пожарной безопасности НПБ 105-03 в зависимости от количества и пожаровзрывоопасных свойств находящихся (обращающихся) в них веществ и материалов с учетом особенностей технологических процессов, размещенных в них производств. Категорированию подлежат только помещения производственного и складского назначения; служебные и бытовые помещения не категорируются.
Согласно НПБ 105-03 все производственные помещения и подразделяются по взрывопожарной и пожарной опасности на категории: А, Б, BI-B4, Г и Д.
К категории А (взрывопожароопасная) относятся помещения, в которых находятся горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С 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 расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа.
К категории Б (взрывопожароопасная) относятся помещения, в которых находятся горючие пыли или волокна, ЛВЖ с температурой вспышки более 28° С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.
К категории BI-В4 (пожароопасная) относятся помещения, в которых находятся 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 обращаются, не относятся к категориям А или Б.
К категории Г относятся помещения, в которых находятся негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; вещества, которые сжигаются в качестве топлива.
Категория BI-В4 помещений определяется сравнением максимальной удельной пожарной нагрузки на любом из участков с удельной пожарной нагрузкой, приведенной в табл. 4 НПБ 105-03. Определение категорий помещений следует производить путём последовательной проверки принадлежности помещения к категориям от высшей (А) к низшей (Д).
Количественным критерием назначения категорий является избыточное давление (DР). При DР > 5 кПа рассматриваемый объект относится к категории А или Б в зависимости от свойств веществ. При DР < 5 кПа объект относится либо к категории В, либо к категории Д в зависимости от величины пожарной нагрузки. Методика расчета избыточного давления приведена в НПБ 105-03. Определив категорию каждого помещения, находящегося в производственном или складском здании, определяют затем категорию всего здания в целом.
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.
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.
Здание относится к категории В, если одновременно выполнены два условия: здание не относится к категориям А или Б; 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.
Здание относится к категории Г, если одновременно выполнены два условия: здание не относится к категориям А, Б или В; 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.
На некоторых предприятиях по условиям технологии возникает необходимость устройства наружных технологических установок, под которыми понимается комплект аппаратов и технологического оборудования с несущими и обслуживающими конструкциями, расположенными вне здания. В соответствии с НПБ 105-03 все наружные технологические установки по пожарной опасности классифицируются на пять категорий: А Н, Б Н, В Н, Г Н и Д 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
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
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.
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
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.
6.4 Электрооборудование, применяемое во взрывоопасных и пожароопасных зонах
Правила устройства электроустановок (ПУЭ) регламентируют устройство электрооборудования в производственных помещениях и в наружных технологических установках на основе классификации взрывопожароопасных зон.
Взрывоопасная зона : зона, в которой имеется или может образоваться взрывоопасная газовая смесь в объеме, требующем специальных мер защиты при конструировании, изготовлении и эксплуатации электроустановок. Взрывоопасные зоны в зависимости от частоты и длительности присутствия взрывчатой газовой смеси согласно ГОСТ Р 503303.9-99 подразделяют на 3 класса:
ЗОНА КЛАССА 0 : зона, в которой взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени.
ЗОНА КЛАССА 1 : зона, в которой существует вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации.
ЗОНА КЛАССА 2 :зона, в которой маловероятно присутствие взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации, а если она возникает, то редко, и существует очень непродолжительное время.
Частоту возникновения и длительность присутствия взрывоопасной газовой смеси допускается определять по правилам (нормам) соответствующих отраслей промышленности. Рекомендации по классификации взрывоопасных зон и определению их размеров содержатся в ГОСТ Р 51330.9 – 99.
Применяемое на предприятиях электрическое оборудование может эксплуатироваться в помещениях (зонах), где по условиям технологического процесса в воздух помещений могут выделяться твёрдые горючие вещества, оседающие на полу, потолке, стенах, поверхностях машин или находящиеся во взвешенном состоянии. Пыль, в отличие от газа или пара, не всегда может быть устранена системами вентиляции за определённый период, так как в отличие от газов и паров не ассимилируется с воздухом, а находится в нём во взвешенном состоянии. Интенсификация общего воздухообмена в помещении может привести к повышению подвижности воздуха, при которой затрудняется осаждение пыли и возможен подъём в воздух уже осевшей пыли, что увеличит опасность.
В этой связи зоны, опасные по воспламенению горючей пыли, в отличие от зон для газа или пара, не могут быть классифицированы в зависимости от нормальных или аварийных условий и от времени.
Учитывая данное положение, стандарт ГОСТ Р МЭК 61241-3 – 99 «Электрооборудование, применяемое в зонах, опасных по воспламенению горючей пыли. Часть 3. Классификация» опасные по воспламенению горючей пыли зоны подразделяет на три класса: 20,21 и 22.
Пожароопасной зоной (ПУЭ) называется пространство внутри и вне помещений, в пределах которого постоянно или периодически обращаются горючие вещества и в которой они могут находиться при нормальном технологическом процессе или при его нарушениях.
ЗОНЫ КЛАССА П-I – зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются горючие жидкости (ГЖ) с Т всп выше 61 °С.
ЗОНЫ КЛАССА П- II – зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие пыли или волокна с НКПВ > 65г/м 3 к объему воздуха.
ЗОНЫ КЛАССА П-IIа – зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются твердые горючие вещества.
ЗОНЫ КЛАССА П-III – зоны, расположенные вне помещений, в которых обращаются ГЖ с Т всп > 61°С или твердые горючие вещества.
В зависимости от класса зоны производственных помещений по взрывной и пожарной опасности выбирается соответствующее исполнение электрооборудования по взрывозащите или степени защиты его оболочкой от внешних воздействий. По виду исполнения электрооборудование подразделяется на следующие классы: общего назначения; специальное (тропическое исполнение, холодостойкое, влагостойкое, химически стойкое); открытое (незащищенное от прикосновения к движущимся и токоведущим частям); защищенное (от случайного прикосновения к его движущимся и токоведущим частям и от случайного попадания внутрь посторонних предметов и пыли); водозащищённое, брызгозащищенное, каплезащищенное; закрытое (защищенное электрооборудование, выполненное так, что возможность сообщения между его внутренним пространством и окружающей средой может иметь место только через неплотности соединении); герметичное (защищенное, выполненное так, что исключена возможность сообщения между его внутренним пространством и окружающей средой); взрывозащищенное электрооборудование (электрооборудование, в котором предусмотрены конструктивные меры для устранения или затруднения возможности воспламенения окружающей взрывоопасной среды).