Утверждены
Приказом МЧС России
от 18 июня 2003 г. N 314
Дата введения -
1 августа 2003 года
НОРМЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИЙ ПОМЕЩЕНИЙ,
ЗДАНИЙ И НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ
И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
DETERMINATION OF CATEGORIES OF ROOMS,
BUILDINGS AND EXTERNAL INSTALLATIONS ON EXCPLOSION
AND FIRE HAZARD
НПБ 105-03
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
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 27.06.2003 N 07/6504-ЮД признаны не
нуждающимися в государственной регистрации.
Утверждены Приказом МЧС России от 18.06.2003 N 314.
Дата введения в действие - с момента опубликования.
Взамен НПБ 105-95, НПБ 107-97.
Настоящие нормы устанавливают методику определения категорий
помещений и зданий (или частей зданий между противопожарными
стенами - пожарных отсеков) <*> 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 <**> по пожарной
опасности.
--------------------------------
<*> Далее по тексту - помещения и здания.
<**> Далее по тексту - наружные установки.
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 , Б , В , Г и Д .
н н н н 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.
2. КАТЕГОРИИ ПОМЕЩЕНИЙ ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ
И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
4. Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности
принимаются в соответствии с табл. 1.
Таблица 1
------------T----------------------------------------------------¬
¦ Категория ¦ Характеристика веществ и материалов, находящихся ¦
¦ помещения ¦ (обращающихся) в помещении ¦
+-----------+----------------------------------------------------+
¦ 1 ¦ 2 ¦
+-----------+----------------------------------------------------+
¦А ¦Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с ¦
¦взрывопо- ¦температурой вспышки не более 28 -С в таком ¦
¦жароопасная¦количестве, что могут образовывать взрывоопасные ¦
¦ ¦парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых ¦
¦ ¦развивается расчетное избыточное давление взрыва в ¦
¦ ¦помещении, превышающее 5 кПа. ¦
¦ ¦Вещества и материалы, способные взрываться и гореть ¦
¦ ¦при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или ¦
¦ ¦друг с другом в таком количестве, что расчетное ¦
¦ ¦избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 ¦
¦ ¦кПа ¦
+-----------+----------------------------------------------------+
¦Б ¦Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся ¦
¦взрывопо- ¦жидкости с температурой вспышки более 28 -С, горючие¦
¦жароопасная¦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 ¦Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и ¦
¦пожароопас-¦трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли¦
¦ные ¦и волокна), вещества и материалы, способные при ¦
¦ ¦взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг ¦
¦ ¦с другом только гореть, при условии, что помещения, ¦
¦ ¦в которых они имеются в наличии или обращаются, не ¦
¦ ¦относятся к категориям А или Б ¦
+-----------+----------------------------------------------------+
¦Г ¦Негорючие вещества и материалы в горячем, ¦
¦ ¦раскаленном или расплавленном состоянии, процесс ¦
¦ ¦обработки которых сопровождается выделением ¦
¦ ¦лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, ¦
¦ ¦жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или ¦
¦ ¦утилизируются в качестве топлива ¦
+-----------+----------------------------------------------------+
¦Д ¦Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии ¦
L-----------+-----------------------------------------------------
Примечание. Разделение помещений на категории В1 - В4
регламентируется положениями, изложенными в табл. 4.
5. Определение категорий помещений следует осуществлять путем
последовательной проверки принадлежности помещения к категориям,
приведенным в табл. 1, от высшей (А) к низшей (Д).
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.
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.
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 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 кв. м, а остальных жидкостей - на 1 кв. м 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.
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 ДЕЛЬТА Р для индивидуальных
горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, Cl, Br, I, F,
определяется по формуле:
m Z 100 1
ДЕЛЬТА Р = (Р - P ) --------- --- ---, (1)
max 0 V ро C К
св г,п ст н
где:
Р - максимальное давление взрыва стехиометрической
max
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 равным 900 кПа;
max
Р - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101
0
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 (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 - свободный объем помещения, куб. м;
св
ро - плотность газа или пара при расчетной температуре t ,
г,п р
-3
кг x м , вычисляемая по формуле:
M
ро = ------------------, (2)
г,п V (1 + 0,00367t )
0 р
где:
-1
M - молярная масса, кг x кмоль ;
-1
V - мольный объем, равный 22,413 куб. м x кмоль ;
0
t - расчетная температура, -C. В качестве расчетной
р
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 по
р
каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать
ее равной 61 -C;
C - стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, %
ст
(об.), вычисляемая по формуле:
100
С = -------------, (3)
ст 1 + 4,84 бета
где:
n - n n
Н Х О
бета = n + ------- - -- - стехиометрический коэффициент
С 4 2
кислорода в реакции сгорания; n , n , n , n - число атомов С, Н,
С Н О Х
О и галоидов в молекуле горючего;
К - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и
н
неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать К равным
н
3.
Таблица 2
-----------------------------------------------T-----------------¬
¦ Вид горючего вещества ¦ Значение Z ¦
+----------------------------------------------+-----------------+
¦Водород ¦ 1,0 ¦
+----------------------------------------------+-----------------+
¦Горючие газы (кроме водорода) ¦ 0,5 ¦
+----------------------------------------------+-----------------+
¦Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, ¦ 0,3 ¦
¦нагретые до температуры вспышки и выше ¦ ¦
+----------------------------------------------+-----------------+
¦Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, ¦ 0,3 ¦
¦нагретые ниже температуры вспышки, при ¦ ¦
¦наличии возможности образования аэрозоля ¦ ¦
+----------------------------------------------+-----------------+
¦Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, ¦ 0 ¦
¦нагретые ниже температуры вспышки, при ¦ ¦
¦отсутствии возможности образования аэрозоля ¦ ¦
L----------------------------------------------+------------------
11. Расчет ДЕЛЬТА Р для индивидуальных веществ, кроме
упомянутых в п. 10, а также для смесей может быть выполнен по
формуле:
m H P Z
т 0 1
ДЕЛЬТА P = ------------- --, (4)
V ро C T K
св в р 0 н
где:
-1
H - теплота сгорания, Дж x кг ;
т
ро - плотность воздуха до взрыва при начальной температуре
в
-3
T , кг x м ;
0
-1 -1
Cр - теплоемкость воздуха, Дж x кг x K (допускается
3 -1 -1
принимать равной 1,01 x 10 Дж x кг x K );
T - начальная температура воздуха, K.
0
12. В случае обращения в помещении горючих газов,
легковоспламеняющихся или горючих жидкостей при определении
значения массы m, 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
-1
вентиляцией, с ;
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:
m = (V + V ) ро , (6)
a т г
где:
V - объем газа, вышедшего из аппарата, куб. м;
а
V - объем газа, вышедшего из трубопроводов, куб. м.
т
При этом:
V = 0,01Р V, (7)
а 1
где:
P - давление в аппарате, кПа;
1
V - объем аппарата, куб. м;
V = V + V , (8)
т 1т 2т
где:
V - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения,
1т
куб. м;
V - объем газа, вышедшего из трубопровода после его
2т
отключения, куб. м;
V = q T, (9)
1т
где:
q - расход газа, определяемый в соответствии с технологическим
регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его
-1
диаметра, температуры газовой среды и т.д., куб. м x с ;
Т - время, определяемое по п. 7, с;
2 2 2
V = 0,01 пи Р (r L + r L + ... + r L ), (10)
2т 2 1 1 2 2 n n
где:
P - максимальное давление в трубопроводе по технологическому
2
регламенту, кПа;
r - внутренний радиус трубопроводов, м;
L - длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.
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:
m = m + m + m , (11)
р емк св.окр
где:
m - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;
р
m - масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых
емк
емкостей, кг;
m - масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на
св.окр
которые нанесен применяемый состав, кг.
При этом каждое из слагаемых в формуле (11) определяется по
формуле:
m = W F T, (12)
и
где:
-1 -2
W - интенсивность испарения, кг x с x м ;
F - площадь испарения, кв. м, определяемая в соответствии с
и
п. 7 в зависимости от массы жидкости m , вышедшей в помещение.
п
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 работы.
15. Масса m , кг, вышедшей в помещение жидкости определяется в
п
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 no формуле:
-6 _
W = 10 эта \/М P , (13)
н
где:
эта - коэффициент, принимаемый по табл. 3 в зависимости от
скорости и температуры воздушного потока над поверхностью
испарения;
Р - давление насыщенного пара при расчетной температуре
н
жидкости t , определяемое по справочным данным в соответствии с
р
требованиями п. 3, кПа.
Таблица 3
----------------------T------------------------------------------¬
¦ Скорость воздушного ¦Значение коэффициента эта при температуре ¦
¦ потока в помещении, ¦ t, -C, воздуха в помещении ¦
¦ -1 +--------T--------T--------T-------T-------+
¦ м x с ¦ 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 ¦
L---------------------+--------+--------+--------+-------+--------
Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей
17. Расчет избыточного давления взрыва ДЕЛЬТА Р, кПа,
производится по формуле (4), где коэффициент Z участия взвешенной
пыли во взрыве рассчитывается по формуле:
Z = 0,5F, (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:
m = m + m , (15)
вз ав
где:
m - расчетная масса взвихрившейся пыли, кг;
вз
m - расчетная масса пыли, поступившей в помещение в
ав
результате аварийной ситуации, кг.
19. Расчетная масса взвихрившейся пыли m определяется по
вз
формуле:
m = К m , (16)
вз вз п
где:
К - доля отложившейся в помещении пыли, способной перейти во
вз
взвешенное состояние в результате аварийной ситуации. При
отсутствии экспериментальных сведений о величине К допускается
вз
полагать К = 0,9;
вз
m - масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии, кг.
п
20. Расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате
аварийной ситуации, m , определяется по формуле:
ав
m = (m + q Т) К , (17)
ав ап п
где:
m - масса горючей пыли, выбрасываемой в помещение из
ап
аппарата, кг;
q - производительность, с которой продолжается поступление
пылевидных веществ в аварийный аппарат по трубопроводам до момента
-1
их отключения, кг x с ;
Т - время отключения, определяемое по пункту 7 "в", с;
К - коэффициент пыления, представляющий отношение массы
п
взвешенной в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из
аппарата в помещение. При отсутствии экспериментальных сведений о
величине К допускается полагать:
п
для пылей с дисперсностью не менее 350 мкм - К = 0,5;
п
для пылей с дисперсностью менее 350 мкм - К = 1,0.
п
Величина m принимается в соответствии с п. п. 6 и 8.
ап
21. Масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии
определяется по формуле:
K
г
m = -- (m + m ), (18)
п K 1 2
у
где:
К - доля горючей пыли в общей массе отложений пыли;
г
m - масса пыли, оседающей на труднодоступных для уборки
1
поверхностях в помещении за период времени между генеральными
уборками, кг;
m - масса пыли, оседающей на доступных для уборки
2
поверхностях в помещении за период времени между текущими
уборками, кг;
К - коэффициент эффективности пылеуборки. Принимается при
у
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 = 1, 2), оседающей на различных
i
поверхностях в помещении за межуборочный период, определяется по
формуле:
m = М (1 - альфа) бета (i = 1, 2), (19)
i i i
где:
M = SUM M - масса пыли, выделяющаяся в объем помещения за
i j 1j
период времени между генеральными пылеуборками, кг;
M - масса пыли, выделяемая единицей пылящего оборудования за
1j
указанный период, кг;
M = SUM M - масса пыли, выделяющаяся в объем помещения за
2 j 2j
период времени между текущими пылеуборками, кг;
M - масса пыли, выделяемая единицей пылящего оборудования за
2j
указанный период, кг;
альфа - доля выделяющейся в объем помещения пыли, которая
удаляется вытяжными вентиляционными системами. При отсутствии
экспериментальных сведений о величине альфа полагают альфа = 0;
бета , бета - доли выделяющейся в объем помещения пыли,
1 2
оседающей соответственно на труднодоступных и доступных для уборки
поверхностях помещения (бета + бета = 1).
1 2
При отсутствии сведений о величине коэффициентов бета и бета
1 2
допускается полагать бета = 1, бета = 0.
1 2
23. Величина М (i = 1, 2) может быть также определена
i
экспериментально (или по аналогии с действующими образцами
производств) в период максимальной загрузки оборудования по
формуле:
SUM (G F ) тау (i = 1, 2), (20)
j 1j 1j i
где:
G , G - интенсивность пылеотложений соответственно на
1j 2j
труднодоступных F (кв. м) и доступных F (кв. м) площадях,
1j 2j
-2 -1
кг x м x с ;
тау , тау - промежуток времени соответственно между
1 2
генеральными и текущими пылеуборками, с.
Определение категорий В1 - В4 помещений
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
----------T------------------------T-----------------------------¬
¦Категории¦ Удельная пожарная ¦ Способ размещения ¦
¦помещения¦ нагрузка g на участке, ¦ ¦
¦ ¦ -2 ¦ ¦
¦ ¦ МДж x м ¦ ¦
+---------+------------------------+-----------------------------+
¦В1 ¦Более 2200 ¦Не нормируется ¦
+---------+------------------------+-----------------------------+
¦В2 ¦1401 - 2200 ¦См. п. 25 ¦
+---------+------------------------+-----------------------------+
¦В3 ¦181 - 1400 ¦То же ¦
+---------+------------------------+-----------------------------+
¦В4 ¦1 - 180 ¦На любом участке пола помеще-¦
¦ ¦ ¦ния площадью 10 кв. м. ¦
¦ ¦ ¦Способ размещения участков ¦
¦ ¦ ¦пожарной нагрузки определяет-¦
¦ ¦ ¦ся согласно п. 25 ¦
L---------+------------------------+------------------------------
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:
n р
Q = SUM G Q , (21)
i=1 i нi
где:
G - количество i-го материала пожарной нагрузки, кг;
i
р
Q - низшая теплота сгорания i-го материала пожарной
нi
-1
нагрузки, МДж x кг .
-2
Удельная пожарная нагрузка g, МДж x м , определяется из
соотношения:
Q
g = -, (22)
S
где S - площадь размещения пожарной нагрузки, кв. м (но не
менее 10 кв. м).
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 в зависимости от
пр
величины критической плотности падающих лучистых потоков q ,
кр
-2
кВт x м , для пожарной нагрузки, состоящей из твердых горючих и
трудногорючих материалов. Значения l , приведенные в табл. 5,
пр
рекомендуются при условии, если Н > 11 м; если Н < 11 м, то
предельное расстояние определяется как l = l + (11 - Н), где l
пр пр
определяется из таблицы 5, Н - минимальное расстояние от
поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия
(покрытия), м.
Таблица 5
----------T------T------T-------T------T------T------T-----T-----¬
¦ q , ¦ 5 ¦ 10 ¦ 15 ¦ 20 ¦ 25 ¦ 30 ¦ 40 ¦ 50 ¦
¦ кр ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ -2¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦кВт x м ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+---------+------+------+-------+------+------+------+-----+-----+
¦l , м ¦ 12 ¦ 8 ¦ 6 ¦ 5 ¦ 4 ¦ 3,8¦ 3,2¦ 2,8¦
¦ пр ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
L---------+------+------+-------+------+------+------+-----+------
Значения q для некоторых материалов пожарной нагрузки
кр
приведены в табл. 6.
Таблица 6
-------------------------------------------------T---------------¬
¦ ¦ -2 ¦
¦ Материал ¦q , кВт x м ¦
¦ ¦ кр ¦
+------------------------------------------------+---------------+
¦Древесина (сосна влажностью 12%) ¦ 13,9 ¦
+------------------------------------------------+---------------+
¦Древесно-стружечные плиты ¦ 8,3 ¦
¦ -3 ¦ ¦
¦(плотностью 417 кг x м ) ¦ ¦
+------------------------------------------------+---------------+
¦Торф брикетный ¦ 13,2 ¦
+------------------------------------------------+---------------+
¦Торф кусковой ¦ 9,8 ¦
+------------------------------------------------+---------------+
¦Хлопок-волокно ¦ 7,5 ¦
+------------------------------------------------+---------------+
¦Слоистый пластик ¦ 15,4 ¦
+------------------------------------------------+---------------+
¦Стеклопластик ¦ 15,3 ¦
+------------------------------------------------+---------------+
¦Пергамин ¦ 17,4 ¦
+------------------------------------------------+---------------+
¦Резина ¦ 14,8 ¦
+------------------------------------------------+---------------+
¦Уголь ¦ 35,0 ¦
+------------------------------------------------+---------------+
¦Рулонная кровля ¦ 17,4 ¦
+------------------------------------------------+---------------+
¦Сено, солома (при минимальной влажности до 8%) ¦ 7,0 ¦
L------------------------------------------------+----------------
Если пожарная нагрузка состоит из различных материалов, то
значение q определяется по материалу с минимальным значением
кр
q .
кр
Для материалов пожарной нагрузки с неизвестными значениями q
кр
значения предельных расстояний принимаются l >= 12 м.
пр
Для пожарной нагрузки, состоящей из ЛВЖ или ГЖ, рекомендуемое
расстояние l между соседними участками размещения (разлива)
пр
пожарной нагрузки рассчитывается по формулам:
l >= 15 м при Н >= 11, (23)
пр
l >= 26 - H при Н < 11. (24)
пр
Если при определении категорий В2 или В3 количество пожарной
нагрузки Q, определенное по формуле 21, отвечает неравенству:
2
Q >= 0,64g Н ,
т
то помещение будет относиться к категориям В1 или В2
соответственно. Здесь g = 2200 МДж/кв. м при
т
1401 МДж/кв. м <= g <= 2200 МДж/кв. м и g = 1400 МДж/кв. м при
т
181 МДж/кв. м <= g <= 1400 МДж/кв. м.
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 ДЕЛЬТА Р 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 энергию, выделяющуюся при взаимодействии (с учетом
т
сгорания продуктов взаимодействия до конечных соединений), или
экспериментально в натурных испытаниях. В случае, когда определить
ДЕЛЬТА Р 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 ДЕЛЬТА Р для
гибридных взрывоопасных смесей, содержащих горючие газы (пары) и
пыли, определяется по формуле:
ДЕЛЬТА P = ДЕЛЬТА P + ДЕЛЬТА P , (25)
1 2
где:
ДЕЛЬТА Р - давление взрыва, вычисленное для горючего газа
1
(пара) в соответствии с п. п. 10 и 11;
ДЕЛЬТА Р - давление взрыва, вычисленное для горючей пыли в
2
соответствии с п. 17.
4. КАТЕГОРИИ ЗДАНИЙ ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ
И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
28. Здание относится к категории А, если в нем суммарная
площадь помещений категории А превышает 5% площади всех помещений
или 200 кв. м.
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 кв. м)
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 кв. м.
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 кв. м) и эти помещения оборудуются установками
автоматического пожаротушения.
30. Здание относится к категории В, если одновременно
выполнены два условия:
здание не относится к категориям А или Б;
суммарная площадь помещений категорий А, Б и В превышает 5%
(10%, если в здании отсутствуют помещения категорий А и Б)
суммарной площади всех помещений.
Допускается не относить здание к категории В, если суммарная
площадь помещений категорий А, Б и В в здании не превышает 25%
суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более
3500 кв. м) и эти помещения оборудуются установками
автоматического пожаротушения.
31. Здание относится к категории Г, если одновременно
выполнены два условия:
здание не относится к категориям А, Б или В;
суммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г превышает 5%
суммарной площади всех помещений.
Допускается не относить здание 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 кв. м) 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.
5. КАТЕГОРИИ НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК ПО ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
33. Категории наружных установок по пожарной опасности
принимаются в соответствии с табл. 7.
Таблица 7
----------T------------------------------------------------------¬
¦Категория¦ Категории отнесения наружной установки к той или ¦
¦наружной ¦ иной категории по пожарной опасности ¦
¦установки¦ ¦
+---------+------------------------------------------------------+
¦А ¦Установка относится к категории А , если в ней ¦
¦ н ¦ н ¦
¦ ¦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 индивидуального ¦
¦ ¦риска при возможном сгорании указанных веществ с ¦
¦ ¦ -6 ¦
¦ ¦образованием волн давления превышает 10 в год на ¦
¦ ¦расстоянии 30 м от наружной установки ¦
+---------+------------------------------------------------------+
¦Б ¦Установка относится к категории Б , если в ней ¦
¦ н ¦ н ¦
¦ ¦присутствуют (хранятся, перерабатываются, ¦
¦ ¦транспортируются) горючие пыли и/или волокна; ¦
¦ ¦легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки ¦
¦ ¦более 28 -С; горючие жидкости; при условии, что ¦
¦ ¦величина индивидуального риска при возможном сгорании ¦
¦ ¦пыле- и/или паровоздушных смесей с образованием волн ¦
¦ ¦ -6 ¦
¦ ¦давления превышает 10 в год на расстоянии 30 м от ¦
¦ ¦наружной установки ¦
+---------+------------------------------------------------------+
¦В ¦Установка относится к категории В , если в ней ¦
¦ н ¦ н ¦
¦ ¦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 или Б ; при условии, что ¦
¦ ¦ н н ¦
¦ ¦величина индивидуального риска при возможном сгорании ¦
¦ ¦ -6 ¦
¦ ¦указанных веществ и/или материалов превышает 10 в ¦
¦ ¦год на расстоянии 30 м от наружной установки ¦
+---------+------------------------------------------------------+
¦Г ¦Установка относится к категории Г , если в ней ¦
¦ н ¦ н ¦
¦ ¦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 ¦Установка относится к категории Д , если в ней ¦
¦ н ¦ н ¦
¦ ¦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 , Б , В , Г ¦
¦ ¦ н н н н¦
L---------+-------------------------------------------------------
34. Определение категорий наружных установок следует
осуществлять путем последовательной проверки их принадлежности к
категориям, приведенным в табл. 7, от высшей (А ) к низшей (Д ).
н н
35. В случае, если из-за отсутствия данных представляется
невозможным оценить величину индивидуального риска, допускается
использование вместо нее следующих критериев.
Для категорий А и Б :
н 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.
Для категории В :
н
интенсивность теплового излучения от очага пожара веществ
и/или материалов, указанных для категории В , на расстоянии 30 м
н
-2
от наружной установки превышает 4 кВт x м .
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 и расчетного избыточного давления ДЕЛЬТА Р при
w
сгорании газопаровоздушных смесей в случае реализации указанного
варианта максимально, то есть:
G = Q x ДЕЛЬТА P = max. (26)
w
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 для этих вариантов;
wi
б) для каждого из рассматриваемых вариантов определяются по
изложенной ниже методике значения расчетного избыточного давления
ДЕЛЬТА P ;
i
в) вычисляются величины G = Q x ДЕЛЬТА P для каждого из
i wi i
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 максимальна.
i
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
кв. м, а остальных жидкостей - на 0,15 кв. м;
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 + V ) ро , (27)
а т г
где:
V - объем газа, вышедшего из аппарата, куб. м;
а
V - объем газа, вышедшего из трубопровода, куб. м;
т
-3
ро - плотность газа, кг x м .
г
При этом:
V = 0,01Р x V, (28)
а 1
где:
Р - давление в аппарате, кПа;
1
V - объем аппарата, куб. м;
V = V + V , (29)
т 1т 2т
где:
V - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения,
1т
куб. м;
V - объем газа, вышедшего из трубопровода после его
2т
отключения, куб. м;
V = q x Т, (30)
1т
где:
q - расход газа, определяемый в соответствии с технологическим
регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его
-1
диаметра, температуры газовой среды и т.д., куб. м x с ;
Т - время, определяемое по п. 38, с;
2 2 2
V = 0,01 пи x P x (r L + r L + ... + r L ), (31)
2т 2 1 1 2 2 n n
где:
Р - максимальное давление в трубопроводе по технологическому
2
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 + m + m + m , (32)
р емк св.окр пер
где:
m - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;
р
m - масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых
емк
емкостей, кг;
m - масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на
св.окр
которые нанесен применяемый состав, кг;
m - масса жидкости, испарившейся в окружающее пространство
пер
в случае ее перегрева, кг.
При этом каждое из слагаемых (m , m , m ) в формуле
р емк св.окр
(32) определяют из выражения:
m = W x F x Т, (33)
и
где:
-1 -2
W - интенсивность испарения, кг x с x м ;
F - площадь испарения, кв. м, определяемая в соответствии с
и
п. 38 в зависимости от массы жидкости m , вышедшей в окружающее
п
пространство;
T - продолжительность поступления паров легковоспламеняющихся
и горючих жидкостей в окружающее пространство согласно п. 38, с.
Величину m определяют по формуле (при Т > Т ):
пер а кип
2C (T - T )
р а кип
m = min {0,8m ; --------------- m }, (34)
пер п L п
исп
где:
m - масса вышедшей перегретой жидкости, кг;
п
C - удельная теплоемкость жидкости при температуре перегрева
р
-1 -1
жидкости T , Дж x кг x К ;
а
T - температура перегретой жидкости в соответствии с
а
технологическим регламентом в технологическом аппарате или
оборудовании, К;
T - нормальная температура кипения жидкости, К;
кип
L - удельная теплота испарения жидкости при температуре
исп
-1
перегрева жидкости T , Дж x кг .
а
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 вышедшей жидкости, кг, определяется в
п
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:
-6 _
W = 10 x \/M x P , (35)
н
где:
-1
М - молярная масса, г x моль ;
Р - давление насыщенного пара при расчетной температуре
н
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
-2
m из пролива, кг x м , по формуле:
суг
_____
M / t
m = ---- x (T - T ) x (2 x лямбда x /------ +
суг L 0 ж тв \/ пи x а
исп
__
5,1 x \/Re x лямбда x t
в
+ ------------------------), (36)
d
где:
-1
M - молярная масса СУГ, кг x моль ;
L - мольная теплота испарения СУГ при начальной температуре
исп
-1
СУГ T , Дж x моль ;
ж
T - начальная температура материала, на поверхность которого
0
разливается СУГ, К;
T - начальная температура СУГ, К;
ж
лямбда - коэффициент теплопроводности материала, на
тв -1 -1
поверхность которого разливается СУГ, Вт x м x К ;
лямбда
тв
а = ---------- - коэффициент температуропроводности
C x ро
тв тв
-1
материала, на поверхность которого разливается СУГ, кв. м x с ;
C - теплоемкость материала, на поверхность которого
тв
-1 -1
разливается СУГ, Дж x кг x К ;
ро - плотность материала, на поверхность которого
тв -3
разливается СУГ, кг x м ;
t - текущее время, с, принимаемое равным времени полного
испарения СУГ, но не более 3600 с;
U x d
Re = ----- - число Рейнольдса;
ню
в
-1
U - скорость воздушного потока, м x с ;
___
/4F
/ и
d = / ---- - характерный размер пролива СУГ, м;
\/ пи
-1
ню - кинематическая вязкость воздуха, кв. м x с ;
в
лямбда - коэффициент теплопроводности воздуха,
в
-1 -1
Вт x м x К .
Формула (36) справедлива для СУГ с температурой Т <= Т .
ж кип
При температуре СУГ Т > Т дополнительно рассчитывается масса
ж кип
перегретых СУГ m по формуле 34.
пер
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 ), вычисляют по формулам:
нкпр
для горючих газов (ГГ):
m
г 0,333
R = 14,5632 x (-----------) ; (37)
нкпр ро x C
г нкпр
для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ):
P m
_ н 0,813 п 0,333
R = 3,1501 x \/K x (-----) x (--------) , (38)
нкпр C ро x P
нкпр п н
M
ро = -----------------------,
г,п V x (1 + 0,00367 x t )
0 р
где:
m - масса поступивших в открытое пространство ГГ при
г
аварийной ситуации, кг;
ро - плотность ГГ при расчетной температуре и атмосферном
г
-3
давлении, кг x м ;
m - масса паров ЛВЖ, поступивших в открытое пространство за
п
время полного испарения, но не более 3600 с, кг;
ро - плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре и
п
-3
атмосферном давлении, кг x м ;
P - давление насыщенных паров ЛВЖ при расчетной температуре,
н
кПа;
K - коэффициент, принимаемый равным: K = T / 3600 для ЛВЖ;
T - продолжительность поступления паров ЛВЖ в открытое
пространство, с;
C - нижний концентрационный предел распространения пламени
нкпр
ГГ или паров ЛВЖ, % (об.);
-1
M - молярная масса, кг x кмоль ;
-1
V - мольный объем, равный 22,413 куб. м x кмоль ;
0
t - расчетная температура, -C.
р
В качестве расчетной температуры следует принимать максимально
возможную температуру воздуха 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 по
р
каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать
ее равной 61 -C.
45. За начало отсчета горизонтального размера зоны принимают
внешние габаритные размеры аппаратов, установок, трубопроводов и
т.п. Во всех случаях значение R должно быть не менее 0,3 м для
нкпр
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 ДЕЛЬТА Р, кПа, развиваемого
при сгорании газопаровоздушных смесей, определяют по формуле:
0,33 0,66 2
ДЕЛЬТА P = P x (0,8m / r + 3m / r +
0 пр пр
3
+ 5m / r ), (39)
пр
где:
P - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным
0
101 кПа);
r - расстояние от геометрического центра газопаровоздушного
облака, м;
m - приведенная масса газа или пара, кг, вычисляется по
пр
формуле:
m = (Q / Q ) x m x Z, (40)
пр сг 0
где:
-1
Q - удельная теплота сгорания газа или пара, Дж x кг ;
сг
Z - коэффициент участия горючих газов и паров в горении,
который допускается принимать равным 0,1;
6 -1
Q - константа, равная 4,52 x 10 Дж x кг ;
0
m - масса горючих газов и (или) паров, поступивших в
результате аварии в окружающее пространство, кг.
48. Величину импульса волны давления i, Па x с, вычисляют по
формуле:
0,66
i = 123m / r. (41)
пр
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:
M = M + M , (42)
вз ав
где:
M - расчетная масса поступившей в окружающее пространство
горючей пыли, кг;
M - расчетная масса взвихрившейся пыли, кг;
вз
M - расчетная масса пыли, поступившей в результате аварийной
ав
ситуации, кг.
52. Величина M определяется по формуле:
вз
M = K x K x M , (43)
вз г вз п
где:
K - доля горючей пыли в общей массе отложений пыли;
г
K - доля отложенной вблизи аппарата пыли, способной перейти
вз
во взвешенное состояние в результате аварийной ситуации. В
отсутствие экспериментальных данных о величине К допускается
вз
принимать K = 0,9;
вз
M - масса отложившейся вблизи аппарата пыли к моменту аварии,
п
кг.
53. Величина M определяется по формуле:
ав
M = (M + q x T) x K , (44)
ав ап п
где:
M - масса горючей пыли, выбрасываемой в окружающее
ап
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
-1
их отключения, кг x с ;
T - 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;
K - коэффициент пыления, представляющий отношение массы
п
взвешенной в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из
аппарата в помещение. В отсутствие экспериментальных данных о
величине K допускается принимать: 0,5 - для пылей с дисперсностью
п
не менее 350 мкм; 1,0 - для пылей с дисперсностью менее 350 мкм.
54. Избыточное давление ДЕЛЬТА P для горючих пылей
рассчитывается следующим образом:
а) определяют приведенную массу горючей пыли m , кг, по
пр
формуле:
m = M x Z x H / H , (45)
пр т то
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;
-1
H - теплота сгорания пыли, Дж x кг ;
т
6 -1
H - константа, принимаемая равной 4,6 x 10 Дж x кг ;
то
б) вычисляют расчетное избыточное давление ДЕЛЬТА P, кПа, по
формуле:
0,33 0,66 2
ДЕЛЬТА P = P x (0,8m / r + 3m / r +
0 пр пр
3
+ 5m / r ), (46)
пр
где:
r - расстояние от центра пылевоздушного облака, м. Допускается
отсчитывать величину r от геометрического центра технологической
установки;
P - атмосферное давление, кПа.
0
55. Величину импульса волны давления i, Па x с, вычисляют по
формуле:
0,66
i = 123m / r. (47)
пр
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.
-2
57. Интенсивность теплового излучения q, кВт x м , для пожара
пролива жидкости или при горении твердых материалов вычисляют по
формуле:
q = E x F x тау, (48)
f q
где:
E - среднеповерхностная плотность теплового излучения
f
-2
пламени, кВт x м ;
F - угловой коэффициент облученности;
q
тау - коэффициент пропускания атмосферы.
Значение E принимается на основе имеющихся экспериментальных
f
данных. Для некоторых жидких углеводородных топлив указанные
данные приведены в табл. 8.
Таблица 8
СРЕДНЕПОВЕРХНОСТНАЯ ПЛОТНОСТЬ
ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПЛАМЕНИ В ЗАВИСИМОСТИ
ОТ ДИАМЕТРА ОЧАГА И УДЕЛЬНАЯ МАССОВАЯ СКОРОСТЬ
ВЫГОРАНИЯ ДЛЯ НЕКОТОРЫХ ЖИДКИХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ТОПЛИВ
----------T--------------------------------------------T---------¬
¦ ¦ -2 ¦ ¦
¦ Топливо ¦ E , кВт x м ¦ M, кг x ¦
¦ ¦ f ¦ -2 -1¦
¦ +--------T--------T--------T--------T--------+м x с ¦
¦ ¦d = 10 м¦d = 20 м¦d = 30 м¦d = 40 м¦d = 50 м¦ ¦
+---------+--------+--------+--------+--------+--------+---------+
¦СПГ ¦ 220 ¦ 180 ¦ 150 ¦ 130 ¦ 120 ¦ 0,08 ¦
¦(метан) ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+---------+--------+--------+--------+--------+--------+---------+
¦СУГ ¦ 80 ¦ 63 ¦ 50 ¦ 43 ¦ 40 ¦ 0,10 ¦
¦(пропан- ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦бутан) ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+---------+--------+--------+--------+--------+--------+---------+
¦Бензин ¦ 60 ¦ 47 ¦ 35 ¦ 28 ¦ 25 ¦ 0,06 ¦
+---------+--------+--------+--------+--------+--------+---------+
¦Дизельное¦ 40 ¦ 32 ¦ 25 ¦ 21 ¦ 18 ¦ 0,04 ¦
¦топливо ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+---------+--------+--------+--------+--------+--------+---------+
¦Нефть ¦ 25 ¦ 19 ¦ 15 ¦ 12 ¦ 10 ¦ 0,04 ¦
L---------+--------+--------+--------+--------+--------+----------
Примечание. Для диаметров очагов менее 10 м или более 50 м
следует принимать величину E такой же, как и для очагов диаметром
f
10 м и 50 м соответственно.
При отсутствии данных допускается принимать величину E
f
-2 -2
равной: 100 кВт x м для СУГ, 40 кВт x м для нефтепродуктов, 40
-2
кВт x м для твердых материалов.
Рассчитывают эффективный диаметр пролива d, м, по формуле:
______
/4 x F
d = / -----, (49)
\/ пи
где F - площадь пролива, кв. м.
Вычисляют высоту пламени H, м, по формуле:
M 0,61
H = 42d (-------------) , (50)
_____
ро x \/g x d
в
где:
M - удельная массовая скорость выгорания топлива,
-2 -1
кг x м x с ;
-3
ро - плотность окружающего воздуха, кг x м ;
в
-2
g = 9,81 м x с - ускорение свободного падения.
Определяют угловой коэффициент облученности F по формулам:
q
______
/2 2
F = \/F + F , (51)
q v н
где F , F - факторы облученности для вертикальной и
v н
горизонтальной площадок соответственно, определяемые с помощью
выражений:
_____
1 1 h h /S - 1
F = -- [- x arctg(--------) - - {arctg( / -----) -
v пи S _____ S \/ S + 1
/2
\/S - 1
_______________
A /(A + 1) (S - 1)
- ------- arctg( / ---------------)}]; (52)
____ \/ (A - 1) (S + 1)
/2
\/A - 1
_________________
1 (B - 1 / S) /(B + 1) x (S - 1)
F = -- [----------- x arctg( / -----------------) -
Н пи _____ \/ (B - 1) x (S + 1)
/2
\/B - 1
_________________
(A - 1 / S) /(A + 1) x (S - 1)
- ----------- x arctg( / -----------------)]; (53)
____ \/ (A - 1) x (S + 1)
/2
\/A - 1
2 2
A = (h + S + 1) / (2S); (54)
2
B = (1 + S ) / (2S); (55)
S = 2r / d; (56)
h = 2H / d, (57)
где r - расстояние от геометрического центра пролива до
облучаемого объекта, м.
Определяют коэффициент пропускания атмосферы по формуле:
-4
тау = exp[-7,0 x 10 x (r - 0,5d)]. (58)
-2
58. Интенсивность теплового излучения q, кВт x м , для
"огненного шара" вычисляют по формуле (48).
Величину E определяют на основе имеющихся экспериментальных
f
-2
данных. Допускается принимать E равным 450 кВт x м .
f
Значение F вычисляют по формуле:
q
H / D + 0,5
s
F = ------------------------------------, (59)
q 2 2 1,5
4 x [(H / D + 0,5) + (r / D ) ]
s s
где:
H - высота центра "огненного шара", м;
D - эффективный диаметр "огненного шара", м;
s
r - расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности
земли непосредственно под центром "огненного шара", м.
Эффективный диаметр "огненного шара" D определяют по формуле:
s
0,327
D = 5,33m , (60)
s
где m - масса горючего вещества, кг.
Величину H определяют в ходе специальных исследований.
Допускается принимать величину H равной D / 2.
s
Время существования "огненного шара" t , с, определяют по
s
формуле:
0,303
t = 0,92m . (61)
s
Коэффициент пропускания атмосферы тау рассчитывают по формуле:
______
-4 /2 2
тау = exp[-7,0 x 10 x (\/r + H - D / 2)]. (62)
s
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 при сгорании газо-,
в
паро- или пылевоздушных смесей рассчитывают по формуле:
n
R = SUM Q x Q , (63)
в i=1 вi впi
где:
Q - годовая частота возникновения i-й аварии с горением
вi
газо-, паро- или пылевоздушной смеси на рассматриваемой наружной
установке, 1/год;
Q - условная вероятность поражения человека, находящегося
впi
на заданном расстоянии от наружной установки, избыточным давлением
при реализации указанной аварии i-го типа;
n - количество типов рассматриваемых аварий.
Значения Q определяют из статистических данных или на основе
вi
методик, изложенных в нормативных документах, утвержденных в
установленном порядке. В формуле (63) допускается учитывать только
одну наиболее неблагоприятную аварию, величина Q для которой
в
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 вычислять исходя из массы горючих веществ, вышедших в
вп
атмосферу, в соответствии с п. п. 37 - 43.
61. Величину индивидуального риска R при возможном сгорании
п
веществ и материалов, указанных в табл. 7 для категории В ,
н
рассчитывают по формуле:
n
R = SUM Q x Q , (64)
п i=1 fi fпi
где:
Q - годовая частота возникновения пожара на рассматриваемой
fi
наружной установке в случае аварии i-го типа, 1/год;
Q - условная вероятность поражения человека, находящегося
fпi
на заданном расстоянии от наружной установки, тепловым излучением
при реализации аварии i-го типа;
n - количество типов рассматриваемых аварий.
Значение Q определяют из статистических данных или на основе
fi
методик, изложенных в нормативных документах, утвержденных в
установленном порядке.
В формуле (64) допускается учитывать только одну наиболее
неблагоприятную аварию, величина Q для которой принимается равной
f
годовой частоте возникновения пожара на наружной установке по
нормативным документам, утвержденным в установленном порядке, а
значение Q вычислять исходя из массы горючих веществ, вышедших в
fп
атмосферу, в соответствии с пунктами 37 - 43.
62. Условную вероятность Q поражения человека избыточным
впi
давлением при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей на
расстоянии r от эпицентра определяют следующим образом:
вычисляют избыточное давление ДЕЛЬТА Р 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 ДЕЛЬТА Р и i вычисляют величину
"пробит"-функции Рr по формуле:
Pr = 5 - 0,26ln(V), (65)
где:
17500 8,4 290 9,3
V = (--------) + (---) , (66)
ДЕЛЬТА P i
где:
ДЕЛЬТА P - избыточное давление, Па;
i - импульс волны давления, Па x с;
с помощью таблицы 9 определяют условную вероятность поражения
человека. Например, при значении Pr = 2,95 значение
Q = 2% = 0,02, а при Pr = 8,09 значение Q = 99,9% = 0,999.
вп вп
Таблица 9
ЗНАЧЕНИЯ УСЛОВНОЙ ВЕРОЯТНОСТИ ПОРАЖЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЕЛИЧИНЫ PR
---------------T-------------------------------------------------¬
¦ Условная ¦ Величина Pr ¦
¦ вероятность +----T----T----T----T----T----T----T----T----T----+
¦ поражения, % ¦ 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¦
¦ 10 ¦3,72¦3,77¦3,82¦3,90¦3,92¦3,96¦4,01¦4,05¦4,08¦4,12¦
¦ 20 ¦4,16¦4,19¦4,23¦4,26¦4,29¦4,33¦4,36¦4,39¦4,42¦4,45¦
¦ 30 ¦4,48¦4,50¦4,53¦4,56¦4,59¦4,61¦4,64¦4,67¦4,69¦4,72¦
¦ 40 ¦4,75¦4,77¦4,80¦4,82¦4,85¦4,87¦4,90¦4,92¦4,95¦4,97¦
¦ 50 ¦5,00¦5,03¦5,05¦5,08¦5,10¦5,13¦5,15¦5,18¦5,20¦5,23¦
¦ 60 ¦5,25¦5,28¦5,31¦5,33¦5,36¦5,39¦5,41¦5,44¦5,47¦5,50¦
¦ 70 ¦5,52¦5,55¦5,58¦5,61¦5,64¦5,67¦5,71¦5,74¦5,77¦5,81¦
¦ 80 ¦5,84¦5,88¦5,92¦5,95¦5,99¦6,04¦6,08¦6,13¦6,18¦6,23¦
¦ 90 ¦6,28¦6,34¦6,41¦6,48¦6,55¦6,64¦6,75¦6,88¦7,05¦7,33¦
+--------------+----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
¦ - ¦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¦
L--------------+----+----+----+----+----+----+----+----+----+-----
63. Условную вероятность поражения человека тепловым
излучением Q определяют следующим образом:
fпi
а) рассчитывают величину Pr по формуле:
1,33
Pr = -14,9 + 2,56ln(t x q ), (67)
где:
t - эффективное время экспозиции, с;
-2
q - интенсивность теплового излучения, кВт x м , 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 + x / u, (68)
0
где:
t - характерное время обнаружения пожара, с (допускается
0
принимать t = 5 с);
x - расстояние от места расположения человека до зоны, где
-2
интенсивность теплового излучения не превышает 4 кВт x м , м;
-1
u - скорость движения человека, м x с (допускается принимать
-1
u = 5 м x с );
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.
Приложение
(рекомендуемое)
РАСЧЕТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА Z УЧАСТИЯ ГОРЮЧИХ
ГАЗОВ И ПАРОВ НЕНАГРЕТЫХ ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИХСЯ
ЖИДКОСТЕЙ ВО ВЗРЫВЕ
Материалы настоящего Приложения применяются для случая
100m / (рог,п x V ) < 0,5C , где C - нижний
св нкпр нкпр
концентрационный предел распространения пламени газа или пара, %
(об.), и для помещений в форме прямоугольного параллелепипеда с
отношением длины к ширине не более 5.
1. Коэффициент Z участия горючих газов и паров
легковоспламеняющихся жидкостей во взрыве при заданном уровне
_
значимости Q (С > C) рассчитывается по формулам:
1 1
при X <= - L и Y <= - S:
нкпр 2 нкпр 2
-3 C
5 x 10 пи нкпр
Z = ----------- ро (C + ------) X Y Z ; (1)
m г,п 0 дельта нкпр нкпр нкпр
1 1
при X > - L и Y > - S:
нкпр 2 нкпр 2
-3 C
5 x 10 пи нкпр
Z = ----------- ро (C + ------) F Z , (2)
m г,п 0 дельта нкпр
где C - предэкспоненциальный множитель, % (об.), равный:
0
при отсутствии подвижности воздушной среды для горючих газов:
3 m
C = 3,77 x 10 ---------;
0 ро x V
г св
при подвижности воздушной среды для горючих газов:
2 m
C = 3 x 10 ---------; (4)
0 ро V U
г св
при отсутствии подвижности воздушной среды для паров
легковоспламеняющихся жидкостей:
m x 100 0,41
C = C (----------) ; (5)
0 н C ро V
н п св
при подвижности воздушной среды для паров
легковоспламеняющихся жидкостей:
m x 100 0,46
C = C (----------) , (6)
0 н C ро V
н п св
m - масса газа или паров ЛВЖ, поступающих в объем помещения в
соответствии с разделом 3, кг;
дельта - допустимые отклонения концентраций при задаваемом
_
уровне значимости Q (C > C), приведенные в таблице П1;
X , Y , Z - расстояния по осям X, Y и Z от источника
нкпр нкпр нкпр
поступления газа или пара, ограниченные нижним концентрационным
пределом распространения пламени, соответственно, м;
рассчитываются по формулам (10 - 12) Приложения;
L, S - длина и ширина помещения соответственно, м;
F - площадь пола помещения, кв. м;
-1
U - подвижность воздушной среды, м x с ;
C - концентрация насыщенных паров при расчетной температуре
н
t , -C, воздуха в помещении, % (об.).
р
Концентрация C может быть найдена по формуле:
н
P
н
C = 100 --, (7)
н Р
0
где:
P - давление насыщенных паров при расчетной температуре
н
(находится из справочной литературы), кПа;
P - атмосферное давление, равное 101 кПа.
0
Таблица П1
--------------------------------------T-------------T------------¬
¦ ¦ _ ¦ ¦
¦ Характер распределения ¦ Q (C > C) ¦ дельта ¦
¦ концентраций ¦ ¦ ¦
+-------------------------------------+-------------+------------+
¦Для горючих газов при отсутствии ¦ 0,1 ¦ 1,29 ¦
¦подвижности воздушной среды ¦ 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 ¦ 0,1 ¦ 1,29 ¦
¦воздушной среды ¦ 0,05 ¦ 1,37 ¦
¦ ¦ 0,01 ¦ 1,52 ¦
¦ ¦ 0,003 ¦ 1,62 ¦
¦ ¦ 0,001 ¦ 1,70 ¦
¦ ¦ 0,000001 ¦ 2,03 ¦
+-------------------------------------+-------------+------------+
¦Для паров легковоспламеняющихся ¦ 0,1 ¦ 1,19 ¦
¦жидкостей при отсутствии подвижности ¦ 0,05 ¦ 1,25 ¦
¦воздушной среды ¦ 0,01 ¦ 1,35 ¦
¦ ¦ 0,003 ¦ 1,41 ¦
¦ ¦ 0,001 ¦ 1,46 ¦
¦ ¦ 0,000001 ¦ 1,68 ¦
+-------------------------------------+-------------+------------+
¦Для паров легковоспламеняющихся ¦ 0,1 ¦ 1,21 ¦
¦жидкостей при подвижности воздушной ¦ 0,05 ¦ 1,27 ¦
¦среды ¦ 0,01 ¦ 1,38 ¦
¦ ¦ 0,003 ¦ 1,45 ¦
¦ ¦ 0,001 ¦ 1,51 ¦
¦ ¦ 0,000001 ¦ 1,75 ¦
L-------------------------------------+-------------+-------------
_
Величина уровня значимости Q (C > C) выбирается исходя из
особенностей технологического процесса. Допускается принимать
_
Q (C > C) равным 0,05.
2. Величина коэффициента Z участия паров легковоспламеняющихся
жидкостей во взрыве может быть определена по графику, приведенному
на рисунке <*>.
--------------------------------
<*> Не приводится.
Значения X определяются по формуле:
* *
C / C , если C <= C ;
н н
X = { * (8)
1, если C > C ,
н
*
где C - величина, задаваемая соотношением:
*
C = фи C , (9)
ст
где фи - эффективный коэффициент избытка горючего, принимаемый
равным 1,9.
3. Расстояния X , Y и Z рассчитываются по формулам:
нкпр нкпр нкпр
дельта C
0 0,5
X = K L (K ln(---------)) ; (10)
нкпр 1 2 C
нкпр
дельта C
0 0,5
Y = K S (K ln(---------)) ; (11)
нкпр 1 2 C
нкпр
дельта C
0 0,5
Z = K H (K ln(---------)) ; (12)
нкпр 3 2 C
нкпр
где:
K - коэффициент, принимаемый равным 1,1314 для горючих газов
1
и 1,1958 для легковоспламеняющихся жидкостей;
K - коэффициент, принимаемый равным 1 для горючих газов и
2
K = T / 3600 для легковоспламеняющихся жидкостей;
2
K - коэффициент, принимаемый равным 0,0253 для горючих газов
3
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;
H - высота помещения, м.
При отрицательных значениях логарифмов расстояния X , Y
нкпр нкпр
и Z принимаются равными 0.
нкпр
|
