СП 12.13130.2009 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности



 

 

Предисловие

 

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения сводов правил — постановлением Правительства Российской Федерации «О порядке разработки и ут-верждения сводов правил» от 19 ноября 2008 г. № 858

 

Сведения о своде правил

1 РАЗРАБОТАН ФГУ ВНИИПО МЧС России

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 274 «Пожарная безопасность»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом МЧС России от 25 марта 2009 г. № 182

4 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

 

 

Информация об изменениях к настоящему своду правил публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте разработчика (ФГУ ВНИИПО МЧС России) в сети Интернет
 

 

1    Область применения

 

1.1 Настоящий свод правил разработан в соответствии со статьями 24, 25, 26, 27 Федераль-ного закона от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», является нормативным документом по пожарной безопасности в области стандартизации добровольного применения и устанавливает методы определения классификационных признаков отнесения зданий (или частей зданий между противопожарными стенами — пожарных отсеков), сооружений, строений и помещений (далее по тексту — зданий и помещений) производственного и складского назначения класса Ф5 к категориям по взрывопожарной и пожарной опасности, а также методы определения классификационных признаков категорий наружных установок производственного и складского назначения (далее по тексту — наружные установки)  по пожарной опасности.

 

1.2 Классификация зданий и помещений по взрывопожарной и пожарной опасности применя-ется для установления требований пожарной безопасности, направленных на предотвращение возможности возникновения пожара и обеспечение противопожарной защиты людей и имущества в случае возникновения пожара. 

Классификация наружных установок по пожарной опасности используется для установления требований пожарной безопасности, направленных на предотвращение возможности возникновения пожара и обеспечение противопожарной защиты людей и имущества в случае возникновения пожара на наружных установках.

 

1.3 Настоящий свод правил не распространяется:

- на помещения и здания для производства и хранения взрывчатых веществ (далее — ВВ), средств инициирования ВВ, здания и сооружения, проектируемые по специальным нормам и прави-лам, утвержденным в установленном порядке;

- на наружные установки для производства и хранения ВВ, средств инициирования ВВ, наруж-ные установки, проектируемые по специальным нормам и правилам, утвержденным в установленном порядке, а также на оценку уровня взрывоопасности наружных установок.

 

1.4 Настоящий свод правил может быть использован при разработке специальных технических условий при проектировании зданий, сооружений, строений и наружных установок.

 

2    Нормативные ссылки

 

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующий стандарт:
ГОСТ 12.1.044-89* Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения
 

Примечание — При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку. 

 

3  Термины и определения

 

 

В настоящем своде правил применяются следующие термины с соответствующими опреде-лениями:

 

3.1 аварийная ситуация: Ситуация, характеризующаяся вероятностью возникновения аварии с возможностью дальнейшего ее развития.
    

 

3.2 взрыв паровоздушного облака: Процесс сгорания горючей паровоздушной смеси в открытом пространстве с образованием волн давления.

 

3.3  взрыв паровоздушной смеси в ограниченном объеме (резервуаре или производ-ственном помещении): Процесс сгорания образовавшейся в ограниченном объеме горючей паро-воздушной смеси с повышением давления в этом объеме.
3.4 взрыв резервуара с перегретой жидкостью при воздействии на него очага пожара: Процесс разрушения резервуара при нагреве от очага пожара находящейся в резервуаре жидкости до температуры, превышающей нормальную температуру кипения, с дальнейшим взрывообразным вскипанием жидкости. Процесс сопровождается образованием волн давления, и, если жидкость горючая, «огненным шаром».
    

3.5 взрывоопасная смесь: Смесь воздуха или окислителя с горючими газами, парами легко-воспламеняющихся жидкостей, горючими пылями или волокнами, которая при определенной кон-центрации и возникновении источника инициирования взрыва способна взорваться.
    

 

3.6 время отключения (время срабатывания): 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. 

 

3.7 категория пожарной (взрывопожарной) опасности объекта: Классификационная харак-теристика пожарной (взрывопожарной) опасности здания (или частей здания между противопожар-ными стенами — пожарных отсеков), сооружения, строения, помещения, наружной установки.

 

3.8 логическое дерево событий: Графическое отражение общего характера развития воз-можных аварийных ситуаций и аварий с отражением причинно-следственной взаимосвязи событий в зависимости от специфики опасности объекта оценки риска с учетом влияния на них имеющихся защитных мероприятий.

 

3.9 огненный шар: Крупномасштабное диффузионное горение, реализуемое при разрыве резервуара с горючей жидкостью или газом под давлением с воспламенением содержимого резер-вуара.

 

3.10 пожар в помещении: Процесс диффузионного горения твердых, жидких и газообразных горючих веществ, находящихся в помещении, вызывающий прогрев строительных конструкций и тех¬нологического оборудования с возможной потерей ими несущей способности.

 

3.11 проектная авария: Авария, для предотвращения которой в проекте промышленного объ-екта предусмотрены системы обеспечения безопасности, гарантирующие обеспечение заданного уровня безопасности.

 

3.12 пожарная нагрузка: Количество теплоты, которое может выделиться в помещение при пожаре.

 

3.13 размер зоны: Протяженность ограниченной каким-либо образом части пространства.

 

3.14 сценарий аварии: Модель последовательности событий с определенной зоной воздей-ствия опасных факторов пожара на людей, здания, сооружения и технологическое оборудование.

 

3.15 удельная пожарная нагрузка: Количество теплоты, которое может выделиться в поме-щение при пожаре, отнесенное к площади размещения находящихся в помещении горючих и трудногорючих веществ и материалов.
    

 

3.16 частота реализации сценария аварии: Частота возникновения и развития возможного сценария аварии в определенный период времени.

 

4  Общие положения

 

4.1 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 АН, БН, ВН, ГН и ДН.

 

4.2 Категории помещений и зданий определяются, исходя из вида находящихся в помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, а также, исходя из объемно-планировочных решений помещений и характеристик проводимых в них технологических процессов. Категории наружных установок определяются, исходя из пожароопасных свойств находящихся в установках горючих веществ и материалов, их количества и особенностей технологических процессов.

 

4.3 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 официально опубликованных справочных данных по пожароопасным свойствам веществ и материалов. 

 

Допускается использование показателей пожарной опасности для смесей веществ и материалов по наиболее опасному компоненту.

 

 

5  Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности

 

5.1 Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности принимаются в соответствии с таблицей 1.

 

Таблица 1

Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности

А

повышенная взрывопожароопасность

Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа, и (или) 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

Б

взрывопожароопасность

Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28 °С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа

В1—В4

пожароопасность

Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они находятся (обращаются), не относятся к категории А или Б

Г

умеренная

пожароопасность

Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени, и (или) горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива

Д

пониженная

пожароопасность

Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии

Примечания

1 Методы определения категорий помещений А и Б устанавливаются в соответствии с приложением А.

2 Отнесение помещения к категории В1, В2, В3 или В4 осуществляется в зависимости от количества и способа размещения пожарной нагрузки в указанном помещении и его объемно-планировочных характеристик, а также от пожароопасных свойств веществ и материалов, составляющих пожарную нагрузку. Разделение помещений на категории В1—В4 регламентируется положениями в соответствии с приложением Б.

 

 

5.2 Определение категорий помещений следует осуществлять путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям, приведенным в таблице 1, от наиболее опасной (А) к наименее опасной (Д).

 

6  Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности

 

6.1 Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности определяются, исходя из доли и суммированной площади помещений той или иной категории опасности в этом здании.

 

6.2 Здание относится к категории А, если в нем суммированная площадь помещений категории А превышает 5 % площади всех помещений или 200 м2.

 

6.3 Здание не относится к категории А, если суммированная площадь помещений категории А в здании не превышает 25 % суммированной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1000 м2) и эти помещения оснащаются установками автоматического пожаротушения.

 

6.4 Здание относится к категории Б, если одновременно выполнены следующие условия: здание не относится к категории А и суммированная площадь помещений категорий А и Б превышает 5 % суммированной площади всех помещений или 200 м2.

 

6.5 Здание не относится к категории Б, если суммированная площадь помещений категорий А и Б в здании не превышает 25 % суммированной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1000 м2) и эти помещения оснащаются установками автоматического пожаротушения.

 

6.6 Здание относится к категории В, если одновременно выполнены следующие условия: здание не относится к категории А или Б и суммированная площадь помещений категорий А, Б, B1, B2 и В3 превышает 5 % (10 %, если в здании отсутствуют помещения категорий А и Б) суммированной площади всех помещений.

 

6.7 Здание не относится к категории В, если суммированная площадь помещений категорий А, Б, B1, B2 и В3 в здании не превышает 25 % суммированной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 3500 м2) и эти помещения оснащаются установками автоматического пожаротушения.

 

6.8 Здание относится к категории Г, если одновременно выполнены следующие условия: здание не относится к категории А, Б или В и суммированная площадь помещений категорий А, Б, B1, B2, ВЗ и Г превышает 5 % суммированной площади всех помещений.

 

6.9 Здание не относится к категории Г, если суммированная площадь помещений категорий А, Б, B1, B2, В3 и Г в здании не превышает 25 % суммированной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 5000 м2) и помещения категорий А, Б, B1, B2 и В3 оснащаются установками автоматического пожаротушения.

 

6.10 Здание относится к категории Д, если оно не относится к категории А, Б, В или Г.

 

7  Категории наружных установок по пожарной опасности

 

7.1 Категории наружных установок по пожарной опасности принимаются в соответствии с таблицей 2.

Таблица 2 — Категории наружных установок по пожарной опасности

 

Категория
наружной установки
Критерии отнесения наружной установки
к той или иной категории по пожарной опасности

АН

повышенная

взрывопожароопасность

Установка относится к категории АН, если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С, вещества и (или) материалы, способные гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и (или) друг с другом (при условии, что величина пожарного риска при возможном сгорании указанных веществ с образованием волн давления превышает одну миллионную в год на расстоянии 30 м от наружной установки)

БН

взрывопожаро-опасность

Установка относится к категории БН, если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие пыли и (или) волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28 °С, горючие жидкости (при условии, что величина пожарного риска при возможном сгорании пыле- и (или) паровоздушных смесей с образованием волн давления превышает одну миллионную в год на расстоянии 30 м от наружной установки)

ВН

пожароопасность

Установка относится к категории ВН, 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, и если не реализуются критерии, позволяющие отнести установку к категории АН или БН (при условии, что величина пожарного риска при возможном сгорании указанных веществ и (или) материалов превышает одну миллионную в год на расстоянии 30 м от наружной установки)

ГН

умеренная

пожароопасность

Установка относится к категории ГН, 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

ДН

пониженная

пожароопасность

Установка относится к категории ДН, если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) в основном негорючие вещества и (или) материалы в холодном состоянии и если по перечисленным выше критериям она не относится к категории АН, БН, ВН или ГН

 

7.2 Определение категорий наружных установок следует осуществлять путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в таблице 2, от наиболее опасной (АН) к наименее опасной (ДН).

 

7.3 В случае, если из-за отсутствия данных представляется невозможным оценить величину пожарного риска, допускается использование вместо нее следующих критериев.

Для категорий АН и БН:

- горизонтальный размер зоны, ограничивающей газопаровоздушные смеси с концентрацией горючего выше нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР) по ГОСТ 12.1.044, 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.

Для категории ВН:

- интенсивность теплового излучения от очага пожара веществ и (или) материалов, указанных для категории ВН, на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 4 кВт × м–2.

Горизонтальные размеры зон, ограничивающих газопаровоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, определяются в соответствии с приложением В.

Интенсивность теплового излучения от очага пожара определяется в соответствии с приложением В.

 

8  Оценка пожарного риска

 

8.1 Пожарный риск Р(а) (год–1) в определенной точке территории (а), на расстоянии 30 м от наружной установки, определяют с помощью соотношения:

 

\(P(a)=\displaystyle\sum_{i=1}^{J} Q_{di}(a)Q_j\),                        (1)

 

где  

 

J — число сценариев развития аварий, возможных на наружной установке

Qdj(a) — условная вероятность поражения человека в определенной точке территории (а) в результате реализации j-того сценария развития аварии, отвечающего определенному инициирующему аварию событию;

Qj  — частота реализации в течение года j-того сценария развития аварии, год–1.

 

8.2 Сценарии развития пожароопасных аварийных ситуаций и аварий рассматриваются на основе построения логического дерева событий. Число возможных сценариев развития аварий определяется по результатам анализа возможных на наружной установке аварийных ситуаций и аварий.

8.3 Условные вероятности поражения человека Qdj(a) определяют по значениям пробит-функций и на основе соотношений в соответствии с приложением Г.

Условную вероятность поражения человека Qdj(a) от совместного независимого воздействия несколькими опасными факторами в результате реализации j-того сценария развития аварии определяют по соотношению:

 

\(Q_{dj}(a)= 1 - \displaystyle\prod_{i=1}^{10} (1 - Q_k Q_djk(a))\),           (2)

 

 где

 

h — число рассматриваемых опасных факторов пожара;

Qk — вероятность реализации k-того опасного фактора пожара;

Qdjk(a) — условная вероятность поражения k-тым опасным фактором пожара.

 

8.4 Частоты реализации сценариев развития аварий определяют по статистическим данным и (или) на основе методик, изложенных в нормативных документах. Допускается использовать расчетные данные по надежности технологического оборудования, соответствующие специфике наружной установки.

 

 

 

Приложение А

(обязательное)

 

Методы определения категорий помещений А и Б

 

А.1 Выбор и обоснование расчетного варианта

 

А.1.1 При расчете критериев взрывопожарной опасности в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором в образовании горючих газо-, паро-, пылевоздушных смесей участвует наибольшее количество газов, паров, пылей, наиболее опасных в отношении последствий сгорания этих смесей.

 

А.1.2 Количество поступивших в помещение веществ, которые могут образовать горючие газовоздушные, паровоздушные, пылевоздушные смеси, определяется, исходя из следующих предпосылок:

а) происходит расчетная авария одного из аппаратов согласно А.1.1;

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 определяют 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 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;

г) происходит испарение с поверхности разлившейся жидкости; площадь испарения при разливе на пол определяется (при отсутствии справочных данных), исходя из расчета, что 1 литр смесей и растворов, содержащих 70 % и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,5 м2, а остальных жидкостей — на 1 м2 пола помещения;

д) происходит также испарение жидкости 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.

 

А.1.3 Количество пыли, которое может образовать пылевоздушную 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.

 

А.1.4 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.

 

А.2 Расчет избыточного давления для горючих газов, паров легковоспламеняющихся
и горючих жидкостей

 

А.2.1 Избыточное давление \(\Delta P\) для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, Сl, Вr, I, F, определяется по формуле

 

 
\(\Delta P = (P_{max} - P_0 )\bigg(\frac{mZ}{V_{св} \rho_{г,п}}\frac{100}{C_{ст}}\frac{1}{К_{П}}\bigg),\)          (А.1)
где:
 
 
ΔP - максимальное давление, развиваемое при сгорании стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным в соответствии с требованиями 4.3. При отсутствии данных допускается принимать Рmax равным 900 кПа;
 
 
Р0 -начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);
 
 
m - масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение, вычисляемая для ГГ по формуле (А.6), а для паров ЛВЖ и ГЖ по формуле (А.11), кг;
 
 
Z - коэффициент участия горючих газов и паров в горении, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения согласно приложению Д. Допускается принимать значение Z по таблице А.1;
 
 
Vсв - свободный объем помещения, м3;
 
 
ρг,п - плотность газа или пара при расчетной температуре tp, кг × м–3, вычисляемая по формуле
 
\(\rho_{г,п}=\frac{М}{V_0(1+0,00367t_р)}\) (А.2)
 

где 

 

М- молярная масса, м3 × кмоль–1;

 

V0 - мольный объем, равный 22,413 м3 × кмоль–1;

 

tр - 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 tр по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61 °С;

Сст- стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (объемных), вычисляемая по формуле

 

\(С_{ст} = \frac {100}{1+4,84\beta}\)      (А.3)

                                     

где \(\beta = n_c + \frac{n_H-n_x}{4}- \frac{n_O}{2}\) стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

 

nС, nH, nО, nX - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего;

Кн- коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать Кн равным трем.

 

Вид горючего вещества Значение Z
Водород 1,0
Горючие газы (кроме водорода) 0,5
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые до температуры вспышки и выше 0,3
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже температуры вспышки, при наличии возможности образования аэрозоля 0,3
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже температуры вспышки,
при отсутствии возможности образования аэрозоля
0

 

Таблица А.1 — Значение коэффициента Z участия горючих газов и паров в горении

 

А.2.2 Расчет ΔР для индивидуальных веществ, кроме упомянутых в А.2.1, а также для смесей может быть выполнен по формуле

\(\DeltaР = {\frac{mH_тP_0Z}{V_{cв}\rho_вС_рТ_0}} \frac{1}{К_н}\)   (А.4)

где Нт — теплота сгорания, Дж × кг–1;

       ρв — плотность воздуха при начальной температуре Т0, кг × м–3;

      Сp — теплоемкость воздуха, Дж × кг–1 × К–1 (допускается принимать равной 1,01 × 103, Дж × кг–1 × К–1);

       Т0 — начальная температура воздуха, К.

 

А.2.3 В случае обращения в помещении горючих газов, легковоспламеняющихся или горючих жидкостей при определении массы m, входящей в формулы (А.1) и (А.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 по Правилам устройства электроустановок (ПУЭ), при условии расположения устройств для удаления воздуха из помещения в непосредственной близости от места возможной аварии.

Допускается учитывать постоянно работающую общеобменную вентиляцию, обеспечивающую концентрацию горючих газов и паров в помещении, не превышающую предельно допустимую взрывобезопасную концентрацию, рассчитанную для аварийной вентиляции. Указанная общеобменная вентиляция должна быть оборудована резервными вентиляторами, включающимися автоматически при остановке основных. Электроснабжение указанной вентиляции должно осуществляться не ниже чем по первой категории надежности по ПУЭ.

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:

 

\(К=АТ+1\),     (А.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 А.1.2).

А.2.4 Масса m, кг, поступившего в помещение при расчетной аварии газа определяется по формуле

 

\(m = \Big(V_a+V_T\Big)\rho_г\)  (А.6)

 

где Vа — объем газа, вышедшего из аппарата, м3;

      Vт — объем газа, вышедшего из трубопроводов, м3.

При этом

\(V_a=0,01P_1V\)  (А.7)

где P1 — давление в аппарате, кПа;

       V — объем аппарата, м3;

 

\(V_T=V_{1T}+V_{2T}\)  (А.8)

 

где V — объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м3;

      V — объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м3;

,                                                                                           (А.9)

где q — расход газа, определяемый в соответствии с технологическим регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой среды и т. д., м3 × с–1;

       Т — время, определяемое по А.1.2, с;

,                                                                (А.10)

где  P2 — максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа;

r1, 2,…, n — внутренний радиус трубопроводов, м;

L1, 2,…, n — длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

А.2.5 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:

                                                                             (А.11)

где mр — масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

    mемк — масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, кг;

 mсв.окр — масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав, кг.

При этом каждое из слагаемых в формуле (А.11) определяется по формуле

                                                                                   (А.12)

где W — интенсивность испарения, кг × с–1 × м–2;

      Fи — площадь испарения, м2, определяемая в соответствии с А.1.2 в зависимости от массы жидкости mп, вышедшей в помещение.

Если аварийная ситуация связана с возможным поступлением жидкости в распыленном состоянии, то она должна быть учтена в формуле (А.11) введением дополнительного слагаемого, учитывающего общую массу поступившей жидкости от распыляющих устройств, исходя из продолжительности их работ.

А.2.6 Массу mп, кг, вышедшей в помещение жидкости, определяют в соответствии с А.1.2.

А.2.7 Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых выше расчетной температуры (окружающей среды) ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле

                                                                         (А.13)

где h — коэффициент, принимаемый по таблице А.2 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения;

     Рн — давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости tр, определяемое по справочным данным, кПа.

Таблица А.2 — Значение коэффициента h в зависимости от скорости и температуры воздушного потока

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

А.2.8 Масса паров m, кг, при испарении жидкости, нагретой выше расчетной температуры, но не выше температуры кипения жидкости, определяется по соотношению

,                                                                         (А.14)

где Cж — удельная теплоемкость жидкости при начальной температуре испарения, Дж × кг–1 × К–1;

    Lисп — удельная теплота испарения жидкости при начальной температуре испарения, определяемая по справочным данным, Дж ∙ кг–1.

При отсутствии справочных данных допускается рассчитывать Lисп по формуле

,                                                                       (А.15)

где В, Са — константы уравнения Антуана, определяемые по справочным данным для давления насыщенных паров, измеряемого в кПа;

        Та — начальная температура нагретой жидкости, К;

        М — молярная масса жидкости, кг ∙ кмоль–1.

Формулы (А.14) и (А.15) справедливы для жидкостей, нагретых от температуры вспышки и выше при условии, что температура вспышки жидкости превышает значение расчетной температуры.

А.3 Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей

А.3.1 Расчет избыточного давления DР, кПа, производится по формуле (А.4), где коэффициент Z участия взвешенной пыли в горении рассчитывают по формуле

Z = 0,5F,                                                                                          (А.16)

где F — массовая доля частиц пыли размером менее критического, с превышением которого аэровзвесь становится неспособной распространять пламя. В отсутствие возможности получения сведений для оценки величины F допускается принимать F = 1.

А.3.2 Расчетную массу взвешенной в объеме помещения пыли m, кг, образовавшейся в результате аварийной ситуации, определяют по формуле

,                           (А.17)

где твз 

расчетная масса взвихрившейся пыли, кг;

тав 

расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, кг;

ρст 

стехиометрическая концентрация горючей пыли в аэровзвеси, кг × м–3 ;

Vав —

расчетный объем пылевоздушного облака, образованного при аварийной ситуации в объеме помещения, м3.

В отсутствие возможности получения сведений для расчета Vав допускается принимать

т = твз + тав.                                                                                        (А.18)

А.3.3 Расчетную массу взвихрившейся пыли mвз определяют по формуле

                                                                                      (А.19)

где Квз

доля отложившейся в помещении пыли, способной перейти во взвешенное состояние в результате аварийной ситуации. При отсутствии экспериментальных сведений о величине Квз допускается принимать Квз = 0,9;

mп

масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии, кг.

А.3.4 Расчетную массу пыли, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, mав, определяют по формуле

                                                                              (А.20)

где mап —

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 А.1.2 (в), с;

Кп —

коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из аппарата в помещение. При отсутствии экспериментальных данных о величине Кп допускается принимать:

- Кп = 0,5 — для пылей с дисперсностью не менее 350 мкм;

- Кп = 1,0 — для пылей с дисперсностью менее 350 мкм.

Величину mап принимают в соответствии с А.1.1 и А.1.3.

А.3.5 Массу отложившейся в помещении пыли к моменту аварии определяют по формуле

,                                                                                 (А.21)

где Кг —

доля горючей пыли в общей массе отложений пыли;

Ку —

коэффициент эффективности пылеуборки. Принимают равным 0,6 при сухой и 0,7 — при влажной пылеуборке (ручной). При механизированной вакуумной пылеуборке для ровного пола Ку принимают равным 0,9; для пола с выбоинами (до 5 % площади) — 0,7;

m1 —

масса пыли, оседающей на труднодоступных для уборки поверхностях в помещении за период времени между генеральными уборками, кг;

m2 —

масса пыли, оседающей на доступных для уборки поверхностях в помещении за период времени между текущими уборками, кг.

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.).

А.3.6 Масса пыли mi (i = 1; 2), оседающей на различных поверхностях в помещении за межуборочный период, определяется по формуле

,                                                                         (А.22)

где 

масса пыли, выделяющаяся в объем помещения за период времени между генеральными пылеуборками, кг;

М1j —

масса пыли, выделяемая единицей пылящего оборудования за указанный период, кг;

масса пыли, выделяющаяся в объем помещения за период времени между текущими 
пылеуборками, кг;

М2j —

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 данных о величине a полагают a = 0;

b1, b2 —

доли выделяющейся в объем помещения пыли, оседающей соответственно на труднодоступных и доступных для уборки поверхностях помещения (b1 + b2 = 1).

При отсутствии сведений о коэффициентах b1 и b2 допускается принимать b1 = 1, b2 = 0.

А.3.7 Мi (i = 1; 2) могут быть также определены экспериментально (или по аналогии с действующими образцами производств) в период максимальной загрузки оборудования по формуле

                                                                        (А.23)

где G1j, G2j —

интенсивность пылеотложений соответственно на труднодоступных F1j (м2) и доступных F2j (м2) площадях, кг × м–2 × с–1;

t1, t2 —

промежуток времени соответственно между генеральными и текущими пылеуборками, с.

А.4 Определение избыточного давления для смесей, содержащих горючие газы (пары) и пыли

Расчетное избыточное давление DР для гибридных смесей, содержащих горючие газы (пары) и пыли, определяется по формуле

                                                                                    (А.24)

где DР1 — избыточное давление, вычисленное для горючего газа (пара) в соответствии с А.2.1 и А.2.2;

       DР2 — избыточное давление, вычисленное для горючей пыли в соответствии с А.3.1.

А.5 Определение избыточного давления для веществ и материалов,
способных сгорать при взаимодействии с водой, кислородом воздуха
или друг с другом с образованием волн давления

Расчетное избыточное давление DР для веществ и материалов, способных сгорать при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом, определяют по А.2.2, полагая Z = 1 и принимая в качестве Нт 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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 


К НАЧАЛУ ДОКУМЕНТА
Индекс цитирования
Яндекс.Метрика

© Дизайн: Jewel, scripteden.com

© Верстка, программирование: web-студия «ГСПБ», 2016