Категории пожарной опасности зданий и сооружений. Помещения, подлежащие категорированию по взрывопожарной и пожарной опасности. Особенности нормативных требований
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.
В современном производстве перерабатывается и применяется большой объем горючих и взрывоопасных материалов. Действующие технологические линии ориентированы на высокую скорость осуществления операций. Повышение производительности обуславливает увеличение до критических пределов таких параметров, как температура, давление, соотношение окислителя и горючих компонентов. В этой связи усиливается потенциальная угроза взрывов и пожаров, разрушительная сила которых наносит огромный материальный ущерб, приводит к травмам и гибели сотрудников предприятий. Как показывает анализ крупных аварий, их последствия распространяются не только на сооружения непосредственно самих предприятий, но и на близлежащие жилые массивы. Оценка причинно-следственных связей технических катастроф позволяет принимать необходимые профилактические меры не только в ходе эксплуатации производственных систем, но и при разработке техзадания на проектирование, составлении схем и планов, а также во время строительства. В рамках этой деятельности применяется категорирование помещений по взрывопожарной и пожарной опасности. Рассмотрим эту классификацию подробно.
Общие сведения
Расчет категории взрывопожарной и помещения позволяет объективно устанавливать условный уровень угрозы возникновения технической катастрофы. На основании полученных параметров осуществляется разработка и обоснование организационно-технических решений. Они, в свою очередь, обеспечивают оптимальную эксплуатацию площадей в границах допустимого риска.
Нормативная база
Для сохранения жизни, здоровья людей, имущества юрлиц, муниципалитета и государства от пожаров утвержден ФЗ № 123. Его положениями определяются ключевые направления технического регулирования в рассматриваемой сфере. В нормативном акте закреплены основные требования безопасности к объектам, в числе которых - сооружения, строения, помещения, здания, продукция пожарно-технического и общего назначения. Конкретизирует положения указанного ФЗ Свод правил. В соответствии с ним осуществляется категорирование помещений по взрывопожарной и пожарной опасности. СП 12. 13130. 2009 формулирует методику классификации площадей. Она зависит от количества материалов и веществ, которые находятся или используются в их пределах. Специалисты учитывают также особенности технологических процессов. По Своду правил определяется категория взрывопожарной и пожарной опасности и производств. Площади другого назначения не подлежат разделению.
Критерии классификации
По взрывопожарной и пожарной опасности определяются в соответствии с типом горючих материалов и веществ, находящихся в них, их количеством и свойствами. Кроме этого, во внимание принимаются объемно-планировочные решения площадей и характеристики технологических процессов, которые в их пределах осуществляются. Свойства материалов и веществ устанавливаются на основании результатов, полученных при испытании, либо расчетов стандартными методиками с учетом показателей состояния (температуры, давления и прочих). Разрешается использовать справочные, официально опубликованные сведения по свойствам материалов и веществ. Также допускается применять показатели для смесей материалов и веществ по самому опасному компоненту.
Принципы разделения
Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности устанавливаются с учетом факторов аварии, свойств конечного и исходного продукта, характеристик оборудования и пр. В основе существующей методики разделения лежат следующие принципы:
- Признание возможности нормативной (конкретной) мощности аварии.
- Учет количества материалов и веществ, способствующих формированию пыле- или паровоздушных смесей, создающих угрозу.
- Принятие во внимание свойств сырья, используемого в производстве.
Проводя категорирование помещений по взрывопожарной и пожарной опасности, специалистам следует принимать самый неблагоприятный вариант катастрофы либо период нормальной деятельности технологической системы и элементов, ее составляющих. Данные принципы легли в основу требований, которые должны соблюдаться при проведении классификации.
Категорирование помещений по взрывопожарной и пожарной опасности: СП
Для оценки и сопоставления уровня угрозы и степени защиты определено пять групп и три класса. В таблице представлены их характеристики.
А (взрывоопасная, пожароопасная) | Легковоспламеняющиеся жидкости, темп. вспышки которых не больше 28 град., присутствуют в таком объеме, что могут образовывать паровоздушные смеси, воспламенение которых сопровождается развитием расчетного избыточного давления взрыва, превышающего 5 кПа; горючие газы. К группе А относят площади, в которых присутствуют материалы и вещества, способные создавать угрозу катастрофы при взаимодействии с водой, друг с другом либо воздухом. |
Б (взрывоопасная, пожароопасная) | Горючие волокна или пыли, темп. вспышки которых больше 28 град., в таком объеме, что могут образовывать пыле- либо паровоздушные смеси, воспламенение которых сопровождается развитием избыточного давления, превышающего 5 кПа. |
В1-В4 (пожароопасные) | Трудногорючие и горючие жидкости, материалы и вещества (волокна и пыли в том числе), способные при контакте с водой, друг с другом, кислородом только гореть. При этом площади, в которых они хранятся и обращаются, не относятся к группе А или Б. |
Негорючие материалы в раскаленном, расплавленном или горячем состоянии, при обработке которых выделяется лучистое тепло, пламя и искры; горючие твердые вещества, газы и жидкости, сжижающиеся или подвергающиеся утилизации как топливо. |
|
Негорючие материалы и вещества в холодном состоянии. |
В соответствии с указанными группами осуществляется категорирование помещений по взрывопожарной и пожарной опасности. Таблички, представленные в статье, указывают на класс ПО объекта. Они являются неотъемлемым требованием действующих нормативных документов.
Примечание
В качестве количественной меры для пыле- и паровоздушных смесей выступает избыточное давление, которое составляет 5 кПа. Этот показатель не угрожает жизни обслуживающего персонала. Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности В1-В4 определяются с использованием энергетического параметра. Он выражается в удельной нагрузке (МДж/м2).
Категорирование помещений по взрывопожарной и пожарной опасности (ГОСТ)
При классификации необходимо учитывать физико-химические характеристики материалов и веществ и их параметры:
- Группу горючести.
- Максимальное давление при взрыве и скорость его нарастания.
- Условия самовозгорания (теплового).
- Концентрационные уровни распространения огня.
- Скорость выгорания.
- Температуру самовоспламенения.
- Кислородный индекс.
- Температуру вспышки.
- Энергию зажигания (минимальную).
- Температурный предел для распространения пламени.
- Способность гореть и взрываться при контакте с другими соединениями, кислородом воздуха, водой.
- Коэффициент дымообразования.
- Параметры токсичности продуктов, образующихся при горении полимерных веществ и материалов.
- Нормативную скорость распространения огня.
- Минимальную взрывоопасную концентрацию кислорода.
- Индекс распространения огня.
- Температуру воспламенения.
- Флегматизирующую минимальную концентрацию флегматизатора.
При этом количество параметров, достаточных и необходимых для характеристики взрыво- и пожароопасности материалов и веществ в условиях их переработки, производства, хранения и транспортировки, устанавливает разработчик ТУ и ГОСТа. Данную функцию может выполнять и проектировщик системы обеспечения безопасности на объекте.
Классификация веществ
Ключевые факторы
- Учитываются самые неблагоприятные последствия сбоя одного аппарата.
- Все содержимое установки поступает в помещение.
- В течение времени, требуемого для отключения, происходит одновременная утечка веществ из напорного и всасывающего трубопроводов.
- Расчетное время остановки при вероятности отказа автоматической системы не больше 10-6 в год либо обеспечивает резервирование элементов. При более высоком показателе период отключения автоматики - 120 сек., ручной установки - 300 сек.
- Испарение происходит с поверхности разлитой горючей жидкости из аппаратов и резервуаров с открытым зеркалом и свежеокрашенных плоскостей. Его площадь определяется из расчета 1 л на 1 кв. м помещения. При отсутствии справочных данных по горючим смесям показатель высчитывается, исходя из того, что 1 л жидкости, содержащей 70% и меньше растворителей, разливается на 0.5 кв. м.
- Продолжительность испарения принимается равной периоду полного испарения, но не больше 3600 сек.
- В случае сбоя аппарата с пылью учитывается ее масса частиц, присутствующих в установке. При этом пыленакопление принимается в соответствии с условиями нормального рабочего режима.
- Свободный объем в помещении допускается принимать равным 80% от полного.
Методы определения
Как именно осуществляется категорирование помещений по взрывопожарной и пожарной опасности? ТКП 474-2013 - Кодекс установившейся практики, формулирует методику классификации. Разграничение производится с использованием детерминированного и вероятностного подходов. С помощью последнего учитывается случайный характер аварийных ситуаций. Вероятностный метод позволяет оценить фактический уровень опасности в общем и в частных случаях. Детерминированный подход основывается на количественном анализе возмещенного потенциального выделения энергии при технических катастрофах. Необходимо отметить особенность методик, которые используются при определении категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности. Примеры из практики свидетельствуют о том, что используемые подходы характеризуют вероятность аварии без учета возникновения источника воспламенения и площади последствий.
Технический кодекс
В соответствии с его положениями осуществляется общее категорирование помещений по взрывопожарной и пожарной опасности. ТКП не применяется в отношении объектов, классификация которых производится по специальным правилам и нормам. Разделение, осуществленное в соответствии с кодексом, необходимо использовать для формулирования требований по обеспечению защиты площадей при планировке, определении этажности, размеров пож. отсеков, организации эвакуации людей, установке инженерного оборудования, принятии конструктивных решений и пр. Предписания должны быть учтены в проектах на сооружение, модернизацию, реконструкцию, техническое переоснащение, а также при корректировке технологических процессов в ходе использования объектов.
Сфера применения
В каких случаях определяются категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности? Примеры деятельности, в рамках которой необходимо проводить рассматриваемую классификацию, можно привести следующие:
- Эксплуатация.
- Проектирование.
- Замена оборудования.
- Изменение технологий.
- Реконструкция.
- Замещение производственного объема.
Этапы
В первую очередь следует сказать, что далеко не каждая организация может осуществлять категорирование помещений по взрывопожарной и пожарной опасности. Лицензия - основной документ, разрешающий производство такой деятельности. Работа состоит из двух этапов. На первой стадии осуществляется сбор необходимой информации:
- Размеры и характеристика объектов.
- Схема размещения оборудования (рабочие чертежи).
- Технический паспорт.
- Техрегламент.
- Параметры и схема вентиляционной системы.
- Структура автоматического контроля производственных параметров.
- Схема системы пожаротушения.
- Прочие существенные данные.
Если работа осуществляется на этапе проектирования, то необходимые сведения берут из технических документов. На втором этапе осуществляется, собственно, расчет категорий.
Особенности нормативных требований
После проверки и установления категории помещения формулируются предписания. Охрана объектов обеспечивается в соответствии с Госстандартом. Он, в частности, предписывает наличие (ССП) и противопожарной защиты (СПЗ). Кроме этого, предусматриваются организационно-технические мероприятия (ОТМ). Госстандарт также формулирует требования в отношении способов обеспечения защиты системами ССП и СПЗ, которые предполагают категорирование помещений по взрывопожарной и пожарной опасности. НПБ 105.03 (нормативные правила) определяют предписания для защиты АОП и АУПТ (автоматических установок обнаружения и тушения воспламенения). Эти требования являются обязательными для выполнения организациями и предприятиями вне зависимости от и формы собственности, а также физлицами. Тип АУПТ, вид тушащих средств, способ устранения возгорания, тип оборудования устанавливаются в соответствии с технологическими особенностями защищаемых объектов. При этом учитывается проект противопожарной схемы и требования нормативных документов. Площади для инженерных установок с мощными процессами и прочие объекты, в которых горючие материалы не содержатся, могут оборудоваться АУОП и АУПТ. В помещениях, где присутствует пожарная сигнализация, необходимо устанавливать охранную систему. При площади объекта, подлежащего оборудованию АУПТ, от 40% и более от общего размера этажей, необходимо предусмотреть установку этой системы в целом по всему сооружению. Для здания, относящегося к категории В1, S уменьшается на 20%. При этом площадь сооружений группы В3 разрешено увеличить на столько же.
Заключение
Как показывает практика, достаточно часто у исполнителей и специалистов возникают проблемы при категорировании зданий и помещений. Между тем грамотное и квалифицированное установление группы объекта имеет определяющее значение на этапе проектирования и строительства сооружений. Если работа по категорированию осуществлена верно, то все технические вопросы, возникающие впоследствии, будут решаться правильно. Согласно положениям ФЗ № 69, каждому руководителю предписывается обязанность соблюдать требования ПБ. Это означает, что на предприятии должен обеспечиваться комплекс организационно-профилактических мероприятий, направленных на снижение вероятности возникновения угроз для безопасной эксплуатации производственных объектов, жизни и здоровья сотрудников, сохранности материально-производственных ценностей. Допущенные ошибки при определении необходимых мероприятий могут привести к их избыточности либо недостаточности. Это, в свою очередь, приведет к неэффективности материальных затрат на противопожарные меры.
Дорогие читатели! Статья рассказывает о типовых способах решения юридических вопросов, но каждый случай индивидуален. Если вы хотите узнать, как решить именно Вашу проблему - обращайтесь к консультанту:
ЗАЯВКИ И ЗВОНКИ ПРИНИМАЮТСЯ КРУГЛОСУТОЧНО и БЕЗ ВЫХОДНЫХ ДНЕЙ .
Это быстро и БЕСПЛАТНО !
Производственный процесс на определенных предприятиях предусматривает использование и хранение разнообразных средств и материалов. Все они имеют разные критерии пожара безопасности.
Одни вещества представляют опасность при использовании, другие – при нарушениях правил хранения, ряд средств опасны в обоих случаях.
Задачей руководства предприятия, на котором присутствуют такие вещества, является обеспечить безопасность сотрудников. Для этого проводится ряд мероприятий согласно правилам противопожарной безопасности.
Основные моменты
Чтобы обеспечить выполнение правил пожарного режима, помещения подразделяют на категории. Соответствие здания критериям пожарной безопасности определяет специальная комиссия.
Основанием для этого являются функции, которые предписаны помещению. На предприятиях согласно с требованиями Правил противопожарного режима рабочие и складские помещения должны быть отмечены табличками с информацией о пожаро- и взрывоопасности.
Для этого используются специальные условные обозначения, о которых будет сказано далее. Как правило, категорированию подлежат следующие помещения:
- cклады, на которых хранится сырье либо готовая продукция, а также архивы;
- производственные цеха и мастерские;
- щитовые, вентиляционные, компрессорные, места размещения водомерных узлов;
- станции обслуживания автомобилей и гаражи;
- котельные, прачечные, гладильные;
- и другие.
Определения
Для упрощения работы с данной статьей стоит обратить внимание на следующие определения.
Зачем это нужно
В рамках этого проводится соответствующее оснащение комнаты системой пожарной сигнализации, а также оборудования, обеспечивающего автоматическое пожаротушение и удаление дыма.
Также разрабатываются схемы быстрой эвакуации в случае возникновения опасной ситуации.
Законодательная база
С целью обеспечения безопасности граждан, занятых трудовой деятельностью, государством создан специальный контролирующий орган, занимающийся проверкой соблюдения правил пожарной безопасности на предприятии согласно предписанным нормам.
При своей работе они руководствуются представленными ниже законодательными актами:
- п. 20 Правил противопожарного режима Российской Федерации;
- пункт 5.1.2 Свода правил СП 4.13130.2009.
Помимо федеральных законов, в каждом регионе в эту базу могут быть включены региональные в случае, если они были разработаны муниципалитетом с целью снижения уровня несчастных случаев, связанных с пожарами в регионе.
Категории помещений зданий и сооружений по взрывопожарной и пожарной опасности
Каждое помещение имеет свои показатели пожароопасности. В связи с этим их подразделяют на категории.
Если показатели, определяемые при назначении категории, превышают допустимые нормы, руководитель обязан снизить их.
Описание ОС в таблице
Главным фактором, который влияет на пожароопасность помещения, являются технические процессы, которые там проводятся, а также наличие горючих веществ и материалов.
Теоретически возгоранию может быть подвержен любой предмет. Различается только уровень вероятности воспламенения и характеристика последствий, связанная с этим.
В зависимости от этого, определяют категорию пожароопасности помещения. Всего выделяют 5 групп:
| Категория | Особенность | Описание материалов, размещенных в помещении |
| А | Взрывопожароопасность | Горючие газы и жидкости, которые быстро воспламеняются. Причиной возгорания может стать высокое давление, контакт размещенных материалов с водой, кислородом, ну и, конечно же, с огнем |
| Б | Взрывопожароопасность | Хранение легковоспламеняющихся волокон, смесей, горючей пыли. Причиной возгорания может стать контакт с огнем |
| В1–В4 | Пожароопасность | Включают в себя жидкие, твердые, волоконные, пылеобразные горючие материалы, которые возгораются от контакта с водой или воздухом |
| Г | Средняя пожароопасность | Процесс обработки или применения твердых, жидких, газообразных веществ, при котором происходит выделение высокого уровня тепла, искр и т.д. |
| Д | Низкая пожароопасность | Хранение и обработка веществ, не подвергающихся горению или имеющих низкую температуру |
Чем выше уровень пожароопасности вещества, тем менее пожароопасным должен быть материал, используемый при обустройстве хранилища.
Характеристики веществ и материалов
С целью определения уровня опасности эксперты определяют следующие характеристики:
- способность горения;
- способность к воспламеняемости;
- скорость распространения пламени по поверхности;
- уровень образования дыма;
- уровень токсинов, выделяемых при горении.
Согласно этим критериям, определяется пожароопасность вещества, а следовательно, и здания, в котором оно хранится или проходит обработку. Рассмотрим более подробно.
По степени горючести вещества и материалы разделяют на:
| Негорючие (несгорающие) | Средства, которые не способны гореть при температуре окружающей среды до 900° С. К ним относятся естественные материалы, такие как гранит, мрамор и др., а также искусственно созданные, такие как бетон, кирпич, металлы и т. д. |
| Трудногорючие (трудносгорающие) | Вещества и материалы, которые возгораются при контакте с источником огня при нормальных условиях окружающей среды. При этом у них нет способности к самовозгоранию. Они могут быть как органическими, так и искусственно созданными |
| Горючие (сгорающие) | Вещества и материалы, обладающие способностью самовозгораться. Источником воспламенения может являться огонь, вода и даже воздух, в зависимости от особенностей и свойств самого материала |
Следующим критерием оценки материалов является огнестойкость, позволяющая определить степень сопротивлению воздействия огня.
Показатель, который используется при оценивании, называется предел огнестойкости и определяет скорость изменения сопротивления.
Снижение данного показателя определяется следующими признаками:
- появление сквозных отверстий и трещин;
- повышение температуры поверхности от 140 до 220° С, в сравнении с начальными показателями;
- потеря материалом своей формы.
Не менее важным показателем является уровень образования дыма, так как он является источником попадания в дыхательные пути углекислого газа.
Это приводит к потере сознания. Как правило, такие случаи увеличивают количество жертв в случае пожара.
Стоит отметить, что уровень образования дыма не зависит от вышеуказанных показателей, а является индивидуальным критерием для каждого материла.
Уровень токсинов, выделяемых при горении, также, как и предыдущий показатель, определяется с целью снижения количества отравлений при возгорании материала.
Видео: категорирование помещений
Согласно этим показателям, необходимо разработать планы эвакуации, при которых люди минимально контактировали бы с продуктами горения.
Значения удельной пожарной нагрузки
Важным критерием при разработке правил противопожарной безопасности является пожарная нагрузка.
Элементы, подвергаемые проверке, подразделяются на две категории:
Удельная пожарная нагрузка – это количество теплоты, выделяемое при горении одного метра помещения по отношению к полу или другой поверхности.
Выбор и обоснование расчетного варианта
Для определения большинства показателей используются специальные математические формулы. Изначально необходимо найти, какова полная пожарная нагрузка.
Она определяется как суммарное значение временной и постоянной нагрузки. Для этого используется следующая формула:
Данный показатель измеряется в МДж. В свою очередь, для определения этого показателя необходимо найти по отдельности временную и постоянную нагрузки.
Для этого используется одна формула и выглядит она следующим образом:
Данная величина измеряется в МДж. Зная эти показатели, можно найти удельную пожарную нагрузку, как соотношение между полной нагрузкой и исследуемой площадью.
Все производственные процессы в той или иной мере связаны с риском возникновения пожара. Задачей руководителей, несущих за жизни и здоровье своих сотрудников, является обеспечить их безопасность в рабочее время.
Для этого разрабатывается ряд мероприятий, которые делятся на два типа. Первые предназначены для снижения уровня вероятности возникновения пожара, а вторые – для сохранения жизни людей в случае наступления критической ситуации в виде возгорания в здании.
Конечно, лучшая война – это та, которой не было. И если предприняты максимальные меры по предупреждению пожара, то второй комплекс вряд ли понадобится.
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.
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.
