Нормы пожарной безопасности НПБ 105-03.

• 
• 

Подробности

Категория: Работа

Просмотров: 478

Нормы пожарной безопасности НПБ 105-03 "Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности" (утв. приказом МЧС РФ от 18 июня 2003 г. N 314)

 

Determination of categories of rooms, buildings and externalon explosion and fire hazard

 

По заключению Минюста РФ от 26 июня 2003 г. N 07/6463-ЮД настоящие нормы не нуждаются в

государственной регистрации

 

Взамен НПБ 105-95, НПБ 107-97 Дата введения 01.08.2003 г.

 

 1. Общие положения                                         (п.п.  1-3)    2. Категории помещений  по  взрывопожарной  и  пожарной    (п.п.  4-5)       опасности                                                              3. Методы расчета  критериев  взрывопожарной  опасности    (п.п.  6-27)      помещений                                                              4. Категории  зданий  по  взрывопожарной   и   пожарной    (п.п. 28-32)      опасности                                                              5. Категории наружных установок по пожарной опасности      (п.п. 33-35)   6. Методы расчета значений критериев пожарной опасности    (п.п. 36-58)      наружных установок                                                        Методы расчета значений критериев пожарной опасности    (п.п. 36-48)      для горючих газов и паров                                                 Метод расчета значений критериев пожарной  опасности    (п.п. 49-55)      для горючих пылей                                                         Метод расчета интенсивности теплового излучения         (п.п. 56-58) 

 7. Метод оценки индивидуального риска                      (п.п. 59-64)   Приложение (рекомендуемое). Расчетное определение значения коэффициента              Z   участия    горючих    газов    и     паров    ненагретых              легковоспламеняющихся жидкостей во взрыве                     

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.

Методика определения категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности должна использоваться в проектно-сметной и эксплуатационной документации на здания, помещения и наружные установки.

Категории помещений и зданий предприятий и учреждений определяются на стадии проектирования зданий и сооружений в соответствии с настоящими нормами и ведомственными нормами технологического проектирования, утвержденными в установленном порядке.

Требования норм к наружным установкам должны учитываться в проектах на строительство, расширение, реконструкцию и техническое перевооружение, при изменениях технологических процессов и при эксплуатации наружных установок. Наряду с настоящими нормами следует также руководствоваться положениями ведомственных норм технологического проектирования, касающихся категорирования наружных установок, утвержденных в установленном порядке.

В области оценки взрывоопасности настоящие нормы выделяют категории взрывопожароопасных помещений и зданий, более детальная классификация которых по взрывоопасности и необходимые защитные мероприятия должны регламентироваться самостоятельными нормативными документами.

Категории помещений и зданий, определенные в соответствии с настоящими нормами, следует применять для установления нормативных требований по обеспечению взрывопожарной и пожарной безопасности указанных помещений и зданий в отношении планировки и застройки, этажности, площадей, размещения помещений, конструктивных решений, инженерного оборудования. Настоящие нормы не распространяются:

на помещения и здания для производства и хранения взрывчатых веществ (далее - ВВ), средств инициирования ВВ, здания и сооружения, проектируемые по специальным нормам и правилам, утвержденным в установленном порядке; на наружные установки для производства и хранения ВВ, средств инициирования ВВ, наружные установки, проектируемые по специальным нормам и правилам, утвержденным в установленном порядке, а также на оценку уровня взрывоопасности наружных установок.

Термины и их определения приняты в соответствии с нормативными документами по пожарной безопасности.

Под термином "Наружная установка" в настоящих нормах понимается комплекс аппаратов и технологического оборудования, расположенных вне зданий, с несущими и обслуживающими конструкциями.

 

1. Общие положения

 

1. По взрывопожарной и пожарной опасности помещения подразделяются на категории А, Б, В1 - В4, Г и Д, а здания - на категории А, Б, В, Г и Д.

По пожарной опасности наружные установки подразделяются на категории А_н, Б_н, В_н, Г_н и Д_н.

1. 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.

1. 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 научноисследовательскими 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

 

1. Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности принимаются в соответствии с табл.1.
2. Определение категорий помещений следует осуществлять путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям, приведенным в табл.1, от высшей (А) к низшей (Д).  

Таблица 1

 

┌──────────────────┬────────────────────────────────────────────────────┐

│    Категория     │  Характеристика веществ и материалов, находящихся  │

│    помещения     │             (обращающихся) в помещении             │

├──────────────────┼────────────────────────────────────────────────────┤

│        А         │Горючие  газы,  легковоспламеняющиеся     жидкости с│

│взрывопожароопас- │температурой  вспышки  не   более   28°С   в   таком│

│       ная        │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│ │взрывопожароопас- │жидкости с температурой вспышки более 28°С,  горючие│

│       ная        │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│

│  пожароопасные   │трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли│

│                  │и волокна),  вещества  и  материалы,   способные при│

│                  │взаимодействии с водой, кислородом воздуха или  друг│

│                  │с другом только гореть, при условии, что  помещения,│

│                  │в которых они имеются 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 │ └──────────────────┴────────────────────────────────────────────────────┘ 

Примечание:

Разделение помещений на категории В1 - В4 регламентируется положениями, изложенными в табл.4.

 

3. Методы расчета критериев взрывопожарной опасности помещений

 

 Выбор и обоснование расчетного варианта                                   Расчет  избыточного  давления   взрыва   для   горючих   газов,   паров   легковоспламеняющихся и горючих жидкостей                                 Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей                    

 Определение категорий В1 - В4 помещений                                   Определение избыточного  давления  взрыва  для  веществ  и  материалов,   способных взрываться и гореть при взаимодействии  с  водой,  кислородом   воздуха или друг с другом                                                 Определение  избыточного  давления  взрыва  для  взрывоопасных  смесей,   содержащих горючие газы (пары) и пыли                                   

 

Выбор и обоснование расчетного варианта

 

1. 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.

1. 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 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.

1. 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.

1. 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, Вг, I, F, определяется по формуле

 

                           mZ      100  1

     Дельта P = (P  - P ) ──────── ─── ───,                         (1)                  max   0  V  ро    С    К                            св  г,п  ст   н

 

где Р_max - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным в соответствии с требованиями п.3. При отсутствии данных допускается принимать Р_max равным 900 кПа; P_0 - 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 (6), а для паров ЛВЖ и ГЖ по формуле (11), кг; Z - коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения согласно приложению. Допускается принимать значение Z по табл.2; V_св - свободный объем помещения, м3; ро_г,п - плотность газа или пара при расчетной температуре t_р, кг х м(-3), вычисляемая по формуле

 

                    M

     ро    = ────────────────,                                    (2)        г,п   V  (1+0,00367t )

              0            р

 

где М - молярная масса, кг х кмоль(-1); V_0 - мольный объем, равный 22,413 м3 х кмоль(-1); t_p - расчетная температура,°С. В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры t_p по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61°С; С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), вычисляемая по формуле

 

               100

     C   = ──────────────,                                           (3)       ст   1 + 4,84 бета

                n  - n      n                 Н    X      О

где бета = n + ──────── - ─── - стехиометрический  коэффициент  кислорода             C      4       2

в реакции сгорания; n_С, n_Н, n_О, п_Х - число атомов С, Н,  О и галоидов в молекуле горючего; К_н  -  коэффициент,    учитывающий  негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения.  Допускается принимать К_н равным 3. 

Таблица 2

 

┌────────────────────────────────────────────────────────┬──────────────┐

│                 Вид горючего вещества                  │  Значение Z  │

├────────────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤

│Водород                                                 │     1,0      │

├────────────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤

│Горючие газы (кроме водорода)                           │     0,5      │

├────────────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤

│Легковоспламеняющиеся и горючие  жидкости,  нагретые  до│     0,3      │

│температуры вспышки и выше                              │              │

├────────────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤

│Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые  ниже│     0,3      │

│температуры вспышки, при наличии возможности образования│              │

│аэрозоля                                                │              │

├────────────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤

│Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые  ниже│      0       │

│температуры   вспышки,   при   отсутствии    возможности│              │

│образования аэрозоля                                    │              │ └────────────────────────────────────────────────────────┴──────────────┘ 

1. Расчет Дельта_Р для индивидуальных веществ, кроме упомянутых в п.10, а также для смесей может быть выполнен по формуле

 

                 mH Р Z

                   т 0         1

     Дельта Р = ───────────── ────,                              (4)                  V  ро С Т     К                   св  в р 0     н 

где Н_т - теплота сгорания, Дж х кг(-1); ро_в - плотность воздуха до взрыва при начальной температуре Т_0, кг х м(-3); С_р - теплоемкость воздуха, Дж х кг(-1) х К(-1) (допускается принимать равной 1,01 х 10(3) Дж х кг(-1) х К(-1)); Т_0 - начальная температура воздуха, К.

1. 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 = АТ + 1,                                                 (5)

 где А - кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, с(-1); Т - продолжительность поступления горючих газов и паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в объем помещения, с (принимается по п.7).

 

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

 

     m = (V + V  ) ро ,                                         (6)            a   т     r

 где V_a - объем газа, вышедшего из аппарата, м3; V_т - объем газа, вышедшего из трубопроводов, м3.

При этом

 

     V  = 0,01 P V,                                              (7)       a         1

 где Р_1 - давление в аппарате, кПа; V - объем аппарата, м3;

 

     V  = V   + V  ,                                              (8)       т    1т    2т

 где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м3; V_2т - объем газа,

вышедшего из трубопровода после его отключения, м3;

 

     V  = qT,                                                       (9)

      1т

 

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 х с(-1); 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 Р_2 - максимальное давление в трубопроводе по технологическому 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_р - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг; m_емк - масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, кг; m_св.окр - масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав, кг.

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

 

     m = WF T,                                                      (12)            и

 

где W - интенсивность испарения, кг х с(-1) х м(-2); F_и - площадь испарения, м2, определяемая в

соответствии с п.7 в зависимости от массы жидкости m_п, вышедшей в помещение.

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

1. Масса m_п, кг, вышедшей в помещение жидкости определяется в соответствии с п.7.
2. Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых выше температуры окружающей среды ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W пo формуле

 

           -6

     W = 10   эта корень кв.(M) P ,                                 (13)                                  н

 где эта - коэффициент, принимаемый по табл.3 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения; Р_н - давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости t_p, определяемое по справочным данным в соответствии с требованиями п.3, кПа.  

Таблица 3

 

┌─────────────────┬─────────────────────────────────────────────────────┐

│    Скорость     │  Значение коэффициента эта при температуре t, °C,   │

│воздушного потока│                 воздуха в помещении                 │

│  в помещении,   ├──────────┬──────────┬──────────┬─────────┬──────────┤

│    м х с(-1)    │    10    │    15    │    20    │   30    │    35    │

├─────────────────┼──────────┼──────────┼──────────┼─────────┼──────────┤

│        0        │   1,0    │   1,0    │   1,0    │   1,0   │   1,0    │

│                 │          │          │          │         │          │

│       0,1       │   3,0    │   2,6    │   2,4    │   1,8   │   1,6    │

│                 │          │          │          │         │          │

│       0,2       │   4,6    │   3,8    │   3,5    │   2,4   │   2,3    │

│                 │          │          │          │         │          │

│       0,5       │   6,6    │   5,7    │   5,4    │   3,6   │   3,2    │

│                 │          │          │          │         │          │

│       1,0       │   10,0   │   8,7    │   7,7    │   5,6   │   4,6    │ └─────────────────┴──────────┴──────────┴──────────┴─────────┴──────────┘ 

Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей

 

17. Расчет избыточного давления взрыва 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_вз - расчетная масса взвихрившейся пыли, кг; m_ав - расчетная масса пыли, поступившей в

помещение в результате аварийной ситуации, кг.

19. Расчетная масса взвихрившейся пыли m_вз определяется по формуле

 

     m   = K   m  ,                                              (16)       вз    вз  п

 где К_вз - доля отложившейся в помещении пыли, способной перейти во взвешенное состояние в результате аварийной ситуации. При отсутствии экспериментальных сведений о величине К_вз допускается полагать К_вз = 0,9; m_п - масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии, кг.

20. Расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, m_ав, определяется по формуле

 

     m   = (m   + qT) K  ,                                       (17)       aв     aп        п

 где m_aп - 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 х c(-1); Т - время отключения, определяемое по п.7в), с; К_п - коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из аппарата в помещение. При отсутствии экспериментальных сведений о величине К_п допускается полагать:

для пылей с дисперсностью не менее 350 мкм - К_п = 0,5; для пылей с дисперсностью менее 350 мкм - К_п = 1,0. Величина m_aп принимается в соответствии с пп.6 и 8.

21. Масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии определяется по формуле

 

           K             г

     m  = ──── (m  + m  ),                                        (18)       п    K     1    2             y

 где К_г - доля горючей пыли в общей массе отложений пыли; m_1 - масса пыли, оседающей на труднодоступных для уборки поверхностях в помещении за период времени между генеральными уборками, кг; m_2 - масса пыли, оседающей на доступных для уборки поверхностях в помещении за период времени между текущими уборками, кг; К_у - коэффициент эффективности пылеуборки. Принимается при ручной пылеуборке: сухой - 0,6; влажной - 0,7.

При механизированной вакуумной уборке:

пол ровный - 0,9; пол с выбоинами (до 5% площади) - 0,7.

Под      труднодоступными      для      уборки             площадями      подразумевают           такие    поверхности             в производственных помещениях, очистка которых осуществляется только при генеральных пылеуборках. Доступными для уборки местами являются поверхности, пыль с которых удаляется в процессе текущих пылеуборок (ежесменно, ежесуточно и т.п.).

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

      m  = M  (1 - альфа) бета  ,                    (i = 1; 2)     (19)       i    i                 i

 

     где M = сумма M   - масса пыли, выделяющаяся в  объем  помещения  за

1       j    1j

период времени между генеральными пылеуборками, кг; M_1j  -  масса  пыли, выделяемая   единицей   пылящего  оборудования  за  указанный период, кг; M = сумма M   - масса пыли, выделяющаяся  в  объем  помещения  за  период

2       j    2j

времени между текущими пылеуборками, кг; М_2j -  масса  пыли,  выделяемая

единицей пылящего оборудования за 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_1; бета_2 - доли  выделяющейся  в объем помещения  пыли,  оседающей  соответственно  на  труднодоступных  и доступных для уборки поверхностях помещения (бета_1 + бета_2 = 1).

 

При отсутствии сведений о величине коэффициентов бета_1 и бета_2 допускается полагать бета_1 = 1, бета_2 = 0.

1. Величина M_i (i = 1; 2) может быть также определена экспериментально (или по аналогии с действующими образцами производств) в период максимальной загрузки оборудования по формуле

 

     M  = сумма (G   x F  ) тау               (i = 1; 2)          (20)       i     j     ij    ij     i

 где G_1j, G_2j - интенсивность пылеотложений соответственно на труднодоступных F_1j (м2) и доступных F_2j (м2) площадях, кг х м(-2)c(-1); тау_1, тау_2 - промежуток времени соответственно между 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

 

┌───────────┬────────────────────┬──────────────────────────────────────┐

│ Категория │ Удельная пожарная  │          Способ размещения           │

│ помещения │   нагрузка g на    │                                      │

│           │участке, МДж х м(-2)│                                      │

├───────────┼────────────────────┼──────────────────────────────────────┤

│    В1     │     Более 2200     │Не нормируется                        │

├───────────┼────────────────────┼──────────────────────────────────────┤

│    В2     │    1401 - 2200     │См. п.25                              │

├───────────┼────────────────────┼──────────────────────────────────────┤

│    В3     │     181 - 1400     │То же                                 │

├───────────┼────────────────────┼──────────────────────────────────────┤

│    В4     │      1 - 180       │На  любом   участке   пола   помещения│

│           │                    │площадью  10  м2.  Способ   размещения│

│           │                    │участков       пожарной       нагрузки│

│           │                    │определяется согласно п.25            │ └───────────┴────────────────────┴──────────────────────────────────────┘ 

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       p

     Q = сумма G  Q   ,                                        (21)          i = 1  i  нi

 

где G_i - количество i-го материала пожарной нагрузки, кг; Q(p)_нi - низшая теплота сгорания i-го

материала пожарной нагрузки, МДж х кг(-1).

 

Удельная пожарная нагрузка g, МДж х м(-2), определяется из соотношения

 

          Q

     g = ───,                                                   (22)           S

 

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м2 (но не менее 10 м2).

 

В помещениях категорий В1 - В4 допускается наличие нескольких участков с пожарной нагрузкой, не превышающей значений, приведенных в табл.4. В помещениях категории В4 расстояния между этими участками должны быть более предельных. В табл.5 приведены рекомендуемые значения предельных расстояний l_пр в зависимости от величины критической плотности падающих лучистых потоков q_кр, кВт х м(-2), для пожарной нагрузки, состоящей из твердых горючих и трудногорючих материалов. Значения l_пр, приведенные в табл.5, рекомендуются при условии, если Н > 11 м; если Н < 11 м, то предельное расстояние определяется как l = l_пр + (11 - Н), где l_пр - определяется из табл.5, Н - минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия (покрытия), м.  

Таблица 5

 

┌───────────────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┐

│  q_кр, кВт х  │  5   │  10  │  15  │  20  │  25  │  30  │  40  │  50  │

│     м(-2)     │      │      │      │      │      │      │      │      │

├───────────────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤

│l_пр,м         │  12  │  8   │  6   │  5   │  4   │ 3,8  │ 3,2  │ 2,8  │ └───────────────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┘ 

Значения q_кр для некоторых материалов пожарной нагрузки приведены в табл.6.  

Таблица 6

 

┌────────────────────────────────────────────────────────┬──────────────┐

│                        Материал                        │ q_кр, кВт х  │

│                                                        │    м(-2)     │

├────────────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤

│Древесина (сосна влажностью 12%)                        │     13,9     │

├────────────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤

│Древесно-стружечные плиты (плотностью 417 кг х м(-3)    │     8,3      │

├────────────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤

│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      │ └────────────────────────────────────────────────────────┴──────────────┘ 

Если пожарная нагрузка состоит из различных материалов, то значение q_кp определяется по материалу с минимальным значением q_кр.

Для материалов пожарной нагрузки с неизвестными значениями q_кр значения предельных расстояний принимаются l_пр >= 12 м.

Для пожарной нагрузки, состоящей из ЛВЖ или ГЖ, рекомендуемое расстояние l_пр между соседними участками размещения (разлива) пожарной нагрузки рассчитывается по формулам

 

     l  >= 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 >= 0,64 g  Н ,                 т

 

то помещение будет относиться к категориям В1 или В2 соответственно. Здесь g_т = 2200 МДж х м(-2) при 1401 МДж х м(-2) <= g <= 2200 МДж х м(-2) и g_т = 1400 МДж х м(-2) при 181 МДж х м(-2) <= g <= 1400 МДж х м(-2).

 

Определение избыточного давления взрыва для веществ и материалов, способных взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом

 

26. Расчетное избыточное давление взрыва 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_т энергию, выделяющуюся при взаимодействии (с учетом сгорания продуктов взаимодействия до конечных соединений), или экспериментально в натурных испытаниях. В случае когда определить величину 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 Р = Дельта Р  + Дельта Р ,                              (25)

                        1           2

 

где Дельта Р_1 - давление взрыва, вычисленное для горючего газа (пара) в соответствии с пп.10 и 11; Дельта Р_2 - давление взрыва, вычисленное для горючей пыли в соответствии с п.17.

 

4. Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности

 

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

Допускается не относить здание к категории А, если суммарная площадь помещений категории А в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1000 м2) и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.

1. 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 м2.

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 м2) и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.

1. 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 м2) и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.

1. 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 м2) и помещения категорий А, Б, В оборудуются установками автоматического пожаротушения.

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

 

5. Категории наружных установок по пожарной опасности

 

1. Категории наружных установок по пожарной опасности принимаются в соответствии с табл.7.
2. Определение категорий наружных установок следует осуществлять путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл.7, от высшей (А_н) к низшей (Д_н).
3. В случае, если из-за отсутствия данных представляется невозможным оценить величину индивидуального риска, допускается использование вместо нее следующих критериев.  

Таблица 7

 

┌─────────────────┬─────────────────────────────────────────────────────┐

│    Категория    │Критерии отнесения наружной установки к той или иной │

│    наружной     │           категории по пожарной опасности           │

│    установки    │                                                     │

├─────────────────┼─────────────────────────────────────────────────────┤

│       А_н       │Установка относится  к  категории  А_н,  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  индивидуального│

│                 │риска при  возможном  сгорании  указанных   веществ с│

│                 │образованием волн давления превышает 10(-6) в год  на│

│                 │расстоянии 30 м от наружной установки                │

├─────────────────┼─────────────────────────────────────────────────────┤

│       Б_н       │Установка относится  к  категории  Б_н,  если   в ней│

│                 │присутствуют       (хранятся,       перерабатываются,│

│                 │транспортируются)   горючие   пыли   и/или   волокна;│

│                 │легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки│

│                 │более  28°С;  горючие  жидкости;  при    условии, что│

│                 │величина индивидуального риска при возможном сгорании│

│                 │пыле- и/или паровоздушных смесей с образованием  волн│

│                 │давления превышает 10(-6) в год на расстоянии 30 м от│

│                 │наружной установки                                   │

├─────────────────┼─────────────────────────────────────────────────────┤

│       В_н       │Установка относится  к  категории  В_н,  если   в ней│

│                 │присутствуют       (хранятся,       перерабатываются,│

│                 │транспортируются)   горючие    и/или    трудногорючие│

│                 │жидкости;   твердые   горючие   и/или   трудногорючие│

│                 │вещества и/или материалы  (в  том  числе  пыли  и/или│

│                 │волокна); вещества  и/или  материалы,  способные  при│

│                 │взаимодействии с водой, кислородом воздуха и/или друг│

│                 │с другом гореть; не реализуются критерии, позволяющие│

│                 │отнести установку  к  категориям  А_н  или   Б_н; при│

│                 │условии,  что  величина  индивидуального    риска при│

│                 │возможном сгорании указанных веществ и/или материалов│

│                 │превышает 10(-6) в год на расстоянии 30 м от наружной│

│                 │установки                                            │

├─────────────────┼─────────────────────────────────────────────────────┤

│       Г_н       │Установка относится  к  категории  Г_н,  если   в ней│

│                 │присутствуют       (хранятся,       перерабатываются,│

│                 │транспортируются) негорючие вещества и/или  материалы│

│                 │в горячем, раскаленном и/или расплавленном состоянии,│

│                 │процесс обработки которых  сопровождается  выделением│

│                 │лучистого тепла, искр и/или пламени, а также  горючие│

│                 │газы,  жидкости  и/или  твердые   вещества,   которые│

│                 │сжигаются или утилизируются в качестве топлива       │

├─────────────────┼─────────────────────────────────────────────────────┤

│       Д_н       │Установка относится  к  категории  Д_н,  если   в ней│

│                 │присутствуют       (хранятся,       перерабатываются,│

│                 │транспортируются) в основном негорючие вещества и/или│

│                 │материалы в холодном  состоянии  и  по  перечисленным│

│                 │выше критериям она не  относится  к  категориям  А_н,│

│                 │Б_н, В_н, Г_н                                        │ └─────────────────┴─────────────────────────────────────────────────────┘ 

Для категорий А_н и Б_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_н, на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 4 кВт х м2.

 6. Методы расчета значений критериев пожарной опасности наружных установок

 

Методы расчета значений критериев пожарной опасности для горючих газов и паров

 

 Выбор и обоснование расчетного варианта                                   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                                         Расчет избыточного давления и  импульса  волны  давления  при  сгорании   смесей горючих газов и паров с воздухом в открытом пространстве          

 

Выбор и обоснование расчетного варианта

 

36. Выбор расчетного варианта следует осуществлять с учетом годовой частоты реализации и последствий тех или иных аварийных ситуации. В качестве расчетного для вычисления критериев пожарной опасности для горючих газов и паров следует принимать вариант аварии, для которого произведение годовой частоты реализации этого варианта Q_w и расчетного избыточного давления Дельта Р при сгорании газопаровоздушных смесей в случае реализации указанного варианта максимально, то есть:

 

     G = Q  x Дельта Р = 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_wi для этих вариантов;

б) для каждого из рассматриваемых вариантов определяются по изложенной ниже методике

значения расчетного избыточного давления Дельта Р_i;

в) вычисляются величины G_i = Q_wi x Дельта_Рi для каждого из рассматриваемых вариантов

аварии, среди которых выбирается вариант с наибольшим значением G_i;

г) в качестве расчетного для определения критериев пожарной опасности принимается вариант, в котором величина G_i максимальна. При этом количество горючих газов и паров, вышедших в атмосферу, рассчитывается, исходя из рассматриваемого сценария аварии с учетом пунктов 38 - 43.

1. 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.
2. 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 м2, а остальных жидкостей - на 0,15 м2;

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  ) x ро  ,                                          (27)            a    т       г

 где V_а - объем газа, вышедшего из аппарата, м3; V_т - объем газа вышедшего из трубопровода, м3; ро_г - плотность газа, кг х м(-3). При этом

 

     V  = 0,01 x Р  x V,                                             (28)       a           1

 где P_1 - давление в аппарате, кПа; V - объем аппарата, м3;

 

     V  = V   + V   ,                                                (29)       т    1т    2т

 где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м3; V_2т - объем газа,

вышедшего из трубопровода после его отключения, м3;

 

     V  = q x T,                                                     (30)

      1т

 

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 х с(-1); Т - время, определяемое по п.38, с;

 

                        2    2       2             2

     V   = 0,01 x пи х Р х (r  L  + r  L  + ... + r  L  ),          (31)

      2т                     1  1    2  2          n  n

 где Р_2 - максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа; r -

внутренний радиус трубопроводов, м; L - длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

40. Масса паров жидкости m, кг, поступивших в окружающее пространство при наличии нескольких источников испарения (поверхность разлитой жидкости, поверхность со свеженанесенным составом, открытые емкости и т.п.), определяется из выражения

 

     m = m  + m   + m       + m   ,                                 (32)           p    емк   св.окр    пер

 где m_р - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг; m_емк - масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, кг; m_св.окр - масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав, кг; m_пер - масса жидкости, испарившейся в окружающее пространство в случае ее перегрева, кг.

При этом каждое из слагаемых (m_р, m_емк, m_св.окр) в формуле (32) определяют из выражения

 

     m = W x F  x T,                                                 (33)               и

 

где W - интенсивность испарения, кг х с(-1) х м(-2); F_и - площадь испарения, м2, определяемая в соответствии с п.38 в зависимости от массы жидкости m_п, вышедшей в окружающее пространство; Т - продолжительность поступления паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в окружающее пространство согласно п.38, с.

Величину m_пер определяют по формуле (при Т_а > Т_кип)

 

                        2С (Т  - Т   )                           р  а    кип

     m    = min{0,8m ; ──────────────── m },                        (34)       пер           п        L           п                               исп

 где m_п - масса вышедшей перегретой жидкости, кг; С_р - удельная теплоемкость жидкости при температуре перегрева жидкости Т_а, Дж х кг(-1) К(-1); Т_а - температура перегретой жидкости в соответствии с технологическим регламентом в технологическом аппарате или оборудовании, К; T_кип - нормальная температура кипения жидкости, К; L_исп - удельная теплота испарения жидкости при температуре перегрева жидкости Т_а, Дж х кг(-1).

Если аварийная ситуация связана с возможным поступлением жидкости в распыленном состоянии, то она должна быть учтена в формуле (32) введением дополнительного слагаемого, учитывающего общую массу поступившей жидкости от распыляющих устройств, исходя из продолжительности их работы.

1. Масса m_п вышедшей жидкости, кг, определяется в соответствии с п.38.
2. Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле

 

           -6

     W = 10   кв.корень (M) x P ,                                   (35)                                н

 

где М - молярная масса, г х моль(-1); Р_н - давление насыщенного пара при расчетной температуре

жидкости, определяемое по справочным данным в соответствии с требованиями п.3, кПа.

 

43. Для сжиженных углеводородных газов (СУГ) при отсутствии данных допускается рассчитывать удельную массу испарившегося СУГ m_суг из пролива, кг х м(-2), по формуле

 

             M                                             t      m   = ───── x (Т  - Т ) x (2 x лямбда  x кв.корень(───────) +       суг  L         0    ж               тв             пи х a             исп

 

   5,1 x кв.корень(Re) x лямбда  x t                                в

+ ──────────────────────────────────)),                             (36)                d

 где М - молярная масса СУГ, кг х моль(-1); L_исп - мольная теплота испарения СУГ при начальной температуре СУГ Т_ж, Дж х моль(-1); T_0 - начальная температура материала, на поверхность которого разливается СУГ, К; T_ж - начальная температура СУГ, К; ламбда_тв - коэффициент теплопроводности материала, на поверхность которого разливается СУГ, Вт х м(-1) х K(-1);

                                   ламбда                                         тв

                             а = ──────────── - коэффициент                                   C   х ро                                    тв     тв

 температуропроводности материала, на поверхность которого разливается СУГ, м2 х с(-1); С_тв - теплоемкость материала, на поверхность которого разливается СУГ, Дж х кг(-1) х К(-1); ро_тв - плотность материала, на поверхность которого разливается СУГ, кг х м(-3); t - текущее время, с, принимаемое равным времени полного испарения СУГ, но не более 3600 с;

 

         Ud                                                         -1

   Re = ──── число Рейнольдса; U - скорость воздушного потока, м x с  ;         ню           в                 4F

d = кв.корень (────) - характерный размер пролива СУГ, м; ню_в -                 пи

 кинематическая вязкость воздуха, м2 х с(-1); ламбда_в - коэффициент теплопроводности воздуха,

Вт х м(-1) х К(-1).

Формула 36 справедлива для СУГ с температурой Т_ж <= Т_кип. При температуре СУГ Т_ж > Т_кип дополнительно рассчитывается масса перегретых СУГ m_пер по формуле 34.

 

Расчет горизонтальных размеров зон, ограничивающих газо- и паровоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, при аварийном поступлении горючих газов и паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей в открытое пространство

 

44. Горизонтальные размеры зоны, м, ограничивающие область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени (С_нкпр), вычисляют по формулам: для горючих газов (ГГ):

 

                          m

                           г       0,333

     R    = 14,5632 x (────────────)    ,                         (37)       нкпр             ро  x C                          г    нкпр

 для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ):

 

                                    Р                  m

                                     н     0,813        н     0,333    R    = 3,1501 x кв.корень (К) x (──────)     x (──────────)     ,(38)       нкпр                          С               ро  x Р                                      нкпр             п    п

 

                        М      ро    = ───────────────────────,        г,п   V  x (1 + 0,00367 x t )

              0                   p

 где m_г - масса поступивших в открытое пространство ГГ при аварийной ситуации, кг; ро_г - плотность ГГ при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг х м(-3); m_п - масса паров ЛВЖ, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более 3600 с, кг; ро_п - плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг х м(-3); Р_н - давление насыщенных паров ЛВЖ при расчетной температуре, кПа; К - коэффициент, принимаемый равным К = T/3600 для ЛВЖ; Т - продолжительность поступления паров ЛВЖ в открытое пространство, с; С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени ГГ или паров ЛВЖ, % (об.); М - молярная масса, кг х кмоль(-1); V_0 - мольный объем, равный 22,413 м3 х кмоль(-1); t_р - расчетная температура,°С.

В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в соответствующей климатической зоне или максимальную возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры t_р по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61°С.

45. За начало отсчета горизонтального размера зоны принимают внешние габаритные размеры аппаратов, установок, трубопроводов и т.п. Во всех случаях значение R_нкпр должно быть не менее 0,3 м для ГГ и ЛВЖ.

 

Расчет избыточного давления и импульса волны давления при сгорании смесей горючих газов и паров с воздухом в открытом пространстве

 

1. 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.
2. Величину избыточного давления Дельта Р, кПа, развиваемого при сгорании газопаровоздушных смесей, определяют по формуле

 

                          0,33         0,66    2         3

     Дельта Р = Р  x (0,8m      /r + 3m      /r + 5m   /r ),         (39)

                 0        пр           пр           пр

 где Р_0 - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа); r - расстояние от геометрического центра газопаровоздушного облака, м; m_пр - приведенная масса газа или пара, кг, вычисляется по формуле

 

     m  = (Q   / Q ) x m x Z,                                        (40)       пр    сг    0

 

где Q_cг - удельная теплота сгорания газа или пара, Дж х кг(-1); Z - коэффициент участия горючих газов и паров в горении, который допускается принимать равным 0,1; Q_0 - константа, равная 4,52 х 10(6) Дж х кг(-1); m - масса горючих газов и (или) паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

48. Величину импульса волны давления i, Па х с, вычисляют по формуле

 

                0,66

     i = 123 x m    /r.                                              (41)                 пр

 

Метод расчета значений критериев пожарной опасности для горючих пылей

 

1. 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.
2. 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.
3. Расчетная масса пыли, поступившей в окружающее пространство при расчетной аварии, определяется по формуле

 

     M = M   + M   ,                                                 (42)           вз    ав

 где М - расчетная масса поступившей в окружающее пространство горючей пыли, кг, М_вз - расчетная масса взвихрившейся пыли, кг; М_ав - расчетная масса пыли, поступившей в результате аварийной ситуации, кг.

52. Величина М_вз определяется по формуле

 

     M  = К  х К  x М  ,                                             (43)       вз   г    вз   п

 где К_г - доля горючей пыли в общей массе отложений пыли; К_вз - доля отложенной вблизи аппарата пыли, способной перейти во взвешенное состояние в результате аварийной ситуации. В отсутствие экспериментальных данных о величине К_вз допускается принимать К_вз = 0,9; М_п - масса отложившейся вблизи аппарата пыли к моменту аварии, кг.

1. Величина М_ав определяется по формуле

 

     М  = (М   + q x T) x K  ,                                       (44)       ав    ап             п

 где М_ап - масса горючей пыли, выбрасываемой в окружающее пространство при разгерметизации технологического аппарата, кг; при отсутствии ограничивающих выброс пыли инженерных устройств следует полагать, что в момент расчетной аварии происходит аварийный выброс в окружающее пространство всей находившейся в аппарате пыли; q - производительность, с которой продолжается поступление пылевидных веществ в аварийный аппарат по трубопроводам до момента их отключения, кг х с(-1); Т - расчетное время отключения, с, определяемое в каждом конкретном случае, исходя из реальной обстановки. Следует принимать равным времени срабатывания системы автоматики, если вероятность ее отказа не превышает 0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов (но не более 120 с); 120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов; 300 с при ручном отключении; К_п - коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из аппарата. В отсутствие экспериментальных данных о величине К_п допускается принимать: 0,5 - для пылей с дисперсностью не менее 350 мкм; 1,0 - для пылей с дисперсностью менее 350 мкм.

1. Избыточное давление Дельта Р для горючих пылей рассчитывается следующим образом:

а) определяют приведенную массу горючей пыли m_пр, кг, по формуле

      m   = М х Z х H / Н  ,                                         (45)       пр            т   то

 где М - 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; Н_т - теплота сгорания пыли, Дж х кг(-1); Н_то - константа, принимаемая равной 4,6 х 106 Дж х кг(-1);

б) вычисляют расчетное избыточное давление Дельта Р, кПа, по формуле

 

                          0,33       0,66   2         3

     Дельта Р = Р  x (0,8m    /r + 3m     /r  + 5m  /r ),           (46)

                 0        пр         пр           пр

 где r - расстояние от центра пылевоздушного облака, м. Допускается отсчитывать величину r от геометрического центра технологической установки; P_0 - атмосферное давление, кПа. 55. Величину импульса волны давления i, Па х с, вычисляют по формуле

 

             0,66

     i = 123m    /r.                                                (47)              пр

 

Метод расчета интенсивности теплового излучения

 

1. 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.

1. Интенсивность теплового излучения q, кВт х м(-2), для пожара пролива жидкости или при горении твердых материалов вычисляют по формуле

 

     q = E  F  x тау,                                               (48)           f  q

 где E_f - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт х м(-2); F_q - угловой коэффициент облученности; тау - коэффициент пропускания атмосферы.

Значение E_f принимается на основе имеющихся экспериментальных данных. Для некоторых жидких углеводородных топлив указанные данные приведены в табл.8.

При отсутствии данных допускается принимать величину E_f равной: 100 кВт х м(-2) для СУГ, 40 кВт х м(-2) для нефтепродуктов, 40 кВт х м(-2) для твердых материалов.  

Таблица 8

 

Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени в зависимости от диаметра очага и удельная массовая скорость выгорания для некоторых жидких углеводородных топлив

 

┌───────────────┬──────────────────────────────────────────────────────────────────── ┬─────────────┐

│    Топливо    │                          E_f, кВт х м(-2)       

│      M,     │ │              

├─────────────┬────────────┬─────────────┬─────────────┬─────────────┤кг х м(-2) х │

│               │  d = 10 м   │  d = 20 м  │  d = 30 м   │  d = 40 м   │  d = 50 м   │    c(-1)    │

├───────────────┼─────────────┼────────────┼─────────────┼─────────────┼───────────── ┼─────────────┤

│СПГ (Метан)    │     220     │    180     │     150     │     130     │     120     │    0,08     │

├───────────────┼─────────────┼────────────┼─────────────┼─────────────┼───────────── ┼─────────────┤

│СУГ            │     80      │     63     │     50      │     43      │     40      │    0,10     │

│(Пропанбутан)  │             │            │             │             │        │             │

├───────────────┼─────────────┼────────────┼─────────────┼─────────────┼───────────── ┼─────────────┤

│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     │

└───────────────┴─────────────┴────────────┴─────────────┴─────────────┴─────────────

┴─────────────┘

 

Примечание. Для диаметров очагов менее 10 м или более 50 м следует принимать величину E_f такой же, как и для очагов диаметром 10 м и 50 м соответственно.

 

Рассчитывают эффективный диаметр пролива d, м, по формуле

 

                    4 x F

     d = кв.корень ───────,                                         (49)                      пи

 где F - площадь пролива, м2.

Вычисляют высоту пламени Н, м, по формуле

 

                                    0,61

                    M

     Н = 42d(──────────────────────)     ,                          (50)              ро (кв.корень (g x d)                в

 где М - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг х м(-2) х с(-1); ро_в - плотность окружающего воздуха, кг х м(-3); g = 9,81 м х с(-2) - ускорение свободного падения. Определяют угловой коэффициент облученности F_q по формулам:

 

                      2    2

     F  = кв.корень (F  + F ),                                      (51)       q               v    н

 где F_v, F_н - факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок

соответственно, определяемые с помощью выражений:

 

          1      1                   h             h

     F  = ── x [ ── x arctg( ─────────────────) - ─── x {arctg(кв.корень       v   пи     S                      2          S                              кв.корень(S  - 1)

 

 S - 1           A                            (А + 1) x (S - 1)

(─────)) - ─────────────── x arctg(кв.корень (──────────────────)}], (52)

 S + 1                2                       (A - 1) x (S + 1)            кв.корень(А  - 1)

 

           1      (B - 1/S)                        (В + 1) x (S - 1)      F  = ─── x [─────────────── x arctg(кв.корень(─────────────────) -       н   пи                2                      (B - 1) x (S + 1)                  кв.корень(В - 1)

 

        (A - 1/S)                       (А + 1) x (S - 1)

 - ────────────────── x arctg(кв.корень(─────────────────))],       (53)

               2                        (A - 1) x (S + 1)     кв.корень(А  - 1)

 

           2    2

     А = (h  + S  + 1)/(2S);                                        (54) 

               2

     В = (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) 

58. Интенсивность теплового излучения q, кВт х м(-2), для "огненного шара" вычисляют по формуле

(48).

Величину E_f определяют на основе имеющихся экспериментальных данных. Допускается принимать E_f равным 450 кВт х м(-2).

Значение F_q вычисляют по формуле

 

                     H/D  + 0,5                         s

     F  = ──────────────────────────────────,                       (59)       q                               1,5                            2        2           4 x [(H/D  + 0,5) + (r/D ) ]                    s              s

 где Н - высота центра "огненного шара", м; D_s - эффективный диаметр "огненного шара", м; r - расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром "огненного шара", м.

Эффективный диаметр "огненного шара" D_s определяют по формуле

 

               0,327

     D  = 5,33m     ,                                               (60)       s

 где m - масса горючего вещества, кг.

Величину Н определяют в ходе специальных исследований. Допускается принимать величину Н равной D_s/2.

Время существования "огненного шара" t_s , с, определяют по формуле

 

               0,303

     t  = 0,92m     .                                               (61)       s

 

Коэффициент пропускания атмосферы тау рассчитывают по формуле

 

                        -4              2    2

     тау = exp[-7,0 x 10  x (кв.корень(r  + H ) - D /2)].           (62)                                                    s 

7. Метод оценки индивидуального риска

 

1. 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.
2. Величину индивидуального риска R_B при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей рассчитывают по формуле

 

            n

     R  = сумма Q  x Q   ,                                          (63)

      В   i = 1  Вi   ВПi

 где Q_Вi - годовая частота возникновения i-й аварии с горением газо-, паро- или пылевоздушной смеси на рассматриваемой наружной установке, 1/год; Q_ВПi - условная вероятность поражения человека, находящегося на заданном расстоянии от наружной установки, избыточным давлением при реализации указанной аварии i-го типа; n - количество типов рассматриваемых аварий.

Значения Q_Вi определяют из статистических данных или на основе методик, изложенных в нормативных документах, утвержденных в установленном порядке. В формуле (63) допускается учитывать только одну наиболее неблагоприятную аварию, величина Q_B для которой принимается равной годовой частоте возникновения пожара с горением газо-, паро- или пылевоздушных смесей на наружной установке по нормативным документам, утвержденным в установленном порядке, а значение Q_BП вычислять, исходя из массы горючих веществ, вышедших в атмосферу, в соответствии с пп. 37 - 43.

61. Величину индивидуального риска R_п при возможном сгорании веществ и материалов, указанных в табл.7 для категории В_н, рассчитывают по формуле

 

            n

     R  = сумма Q  x Q   ,                                          (64)       п   i = 1  fi   fпi

 где Q_fi - годовая частота возникновения пожара на рассматриваемой наружной установке в случае аварии i-го типа, 1/год; Q_fпi - условная вероятность поражения человека, находящегося на заданном расстоянии от наружной установки, тепловым излучением при реализации аварии i-го типа; n - количество типов рассматриваемых аварий.

Значение Q_fi определяют из статистических данных или на основе методик, изложенных в нормативных документах, утвержденных в установленном порядке.

В формуле (64) допускается учитывать только одну наиболее неблагоприятную аварию, величина Q_f для которой принимается равной годовой частоте возникновения пожара на наружной установке по нормативным документам, утвержденным в установленном порядке, а значение Q_fп вычислять, исходя из массы горючих веществ, вышедших в атмосферу, в соответствии с пунктами 37 - 43.

62. Условную вероятность Q_ВПi поражения человека избыточным 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 Р_r по формуле

 

     Pr = 5 - 0,26ln(V),                                            (65) 

                   8,4       9,3

            17500        290

     V = (────────)   + (───)   ,                                   (66)

          Дельта Р        i

 

где Дельта Р - избыточное давление, Па; i - импульс волны давления, Па х с;

С помощью таблицы 9 определяют условную вероятность поражения человека. Например, при значении Р_r = 2,95 значение Q_вп = 2% = 0,02, а при P_r = 8,09 значение Q_вп = 99,9% = 0,999.

63. Условную вероятность поражения человека тепловым излучением Q_fПi определяют следующим образом:

а) рассчитывают величину Р_r по формуле

 

                                1,33

     P  = -14,9 + 2,56 ln(t x q    ),                               (67)       r

 где t - эффективное время экспозиции, с; q - интенсивность теплового излучения, кВт х м(-2), определяемая в соответствии с методом расчета интенсивности теплового излучения (раздел 6).

Величину t находят:

1) для пожаров проливов ЛВЖ, ГЖ и твердых материалов

 

     t = t  + x/u,                                                   (68)

          0

 где t_0 - характерное время обнаружения пожара, с, (допускается принимать t = 5 с); х - расстояние от места расположения человека до зоны, где интенсивность теплового излучения не превышает 4 кВт х м(-

2), м; u - скорость движения человека, м х с(-1) (допускается принимать u = 5 м х с(-1));

2) для воздействия "огненного шара" - в соответствии с методом расчета интенсивности теплового излучения (раздел 6);

б) с помощью табл.9 определяют условную вероятность Q_Пi поражения человека тепловым излучением.

64. Если для рассматриваемой технологической установки возможен как пожар пролива, так и "огненный шар", в формуле (64) должны быть учтены оба указанных выше типа аварии.  

Таблица 9

 

Значения условной вероятности поражения человека в зависимости от величины Р_r

 

┌────────────┬─────────────────────────────────────────────────────────────────────── ──────────────┐

│  Условная  │                                    Величина P_r       

│

│вероятность

├────────┬───────┬────────┬───────┬────────┬────────┬───────┬────────┬────────┬────── ─┤

│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  │

└────────────┴────────┴───────┴────────┴───────┴────────┴────────┴───────┴────────┴──

──────┴───────┘

 

* Далее по тексту - помещений и зданий

** Далее по тексту - наружные установки  

Приложение

Рекомендуемое

 

Расчетное определение значения коэффициента Z участия горючих газов и паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей во взрыве

 

Материалы настоящего приложения применяются для случая 100 м/ро_г,п V_св) < 0,5 С_НКПР, где С_НКПР - нижний 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 > С) рассчитывается по формулам:

 

                  1              1      при Х     <= - L и Y     <= - S           нкпр    2      нкпр    2

 

               -3             С

         5 x 10  пи            нкпр

     Z = ────────── ро   (С + ──────) Х     Y     Z

             m        г,п  0  дельта   нкпр  нкпр  нкпр,             (1) 

                 1            1      при Х     > - L и Y    > - S           нкпр   2      нкпр  2                 -3             С

         5 x 10                нкпр

     Z = ──────── ро    (С  + ──────) F Z                            (2)             m       г,п   0   дельта     нкпр,

 

где С_0 - предэкспоненциальный множитель, % (об.), равный: при отсутствии подвижности воздушной среды для горючих газов

 

                   3   m

     С  = 3,77 x 10  ──────,                                         (3)

      0              ро V                        г св

 при подвижности воздушной среды для горючих газов

 

                2    m

     С  = 3 х 10  ────────,                                          (4)

      0           рo V  U                     г св

 при отсутствии подвижности воздушной среды для паров легковоспламеняющихся жидкостей

 

                              0,41                 m x 100

     С  = С  (───────────────)    ,                                  (5)

      0    н  C  х ро  х V                н     п    св

 при подвижности воздушной среды для паров легковоспламеняющихся жидкостей

 

                            0,46

               m x 100

     С  = С (──────────────)    ,                                    (6)

      0    н C  х ро  х V               н     п    св

 где m - масса газа или паров ЛВЖ, поступающих в объем помещения в соответствии с разделом 3,

кг; дельта - допустимые отклонения концентрации при задаваемом уровне значимости

            _

     Q (С > С),     приведенные   в  таблице  П1;  Х    , Y    , Z     -                                                     нкпр   нкпр   нкпр расстояния по осям X, Y  и  Z  от  источника  поступления газа или  пара, ограниченные  нижним  концентрационным  пределом  распространения пламени соответственно, м; рассчитываются по формулам  (10 - 12)  приложения;  L, S - длина  и  ширина  помещения  соответственно,  м;  F  -  площадь  пола помещения, м2; 

U - подвижность воздушной среды, м х с(-1); С_н - концентрация насыщенных паров при расчетной температуре t_p, °C, воздуха в помещении, % (об.).

Концентрация С_н может быть найдена по формуле

 

              Р                н

     С  = 100────                                                    (7)       н       Р                0

 где Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре (находится из справочной

литературы), кПа; Р_0 - атмосферное давление, равное 101 кПа.  

Таблица П1

 

┌─────────────────────────────────────────────┬───────────────┬─────────┐

│                                             │          -    │         │

│     Характер распределения концентраций     │    Q(C > С)   │ дельта  │

├─────────────────────────────────────────────┼───────────────┼─────────┤

│Для горючих газов при отсутствии  подвижности│      0,1      │  1,29   │

│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  воздушной│      0,1      │  1,29   │

│среды                                        │     0,05      │  1,37   │

│                                             │     0,01      │  1,52   │

│                                             │     0,003     │  1,62   │

│                                             │     0,001     │  1,70   │

│                                             │   0,000001    │  2,03   │

├─────────────────────────────────────────────┼───────────────┼─────────┤

│Для паров легковоспламеняющихся жидкостей при│      0,1      │  1,19   │

│отсутствии подвижности воздушной среды       │     0,05      │  1,25   │

│                                             │     0,01      │  1,35   │

│                                             │     0,003     │  1,41   │

│                                             │     0,001     │  1,46   │

│                                             │   0,000001    │  1,68   │

├─────────────────────────────────────────────┼───────────────┼─────────┤

│Для паров легковоспламеняющихся жидкостей при│      0,1      │  1,21   │

│подвижности воздушной среды                  │     0,05      │  1,27   │

│                                             │     0,01      │  1,38   │

│                                             │     0,003     │  1,45   │

│                                             │     0,001     │  1,51   │

│                                             │   0,000001    │  1,75   │ └─────────────────────────────────────────────┴───────────────┴─────────┘ 

                                           -

     Величина уровня  значимости    Q (С > С )   выбирается,   исходя  из

                                                                       - особенностей  технологического  процесса.  Допускается принимать Q(C > С) равным 0,05.

1. Величина коэффициента Z участия паров легковоспламеняющихся жидкостей во взрыве может быть определена по графику, приведенному на рисунке.

 

 

"График определения величины коэффициента Z участия паров легковоспламеняющихся жидкостей во взрыве"  

Значения X определяются по формуле

 

          C  /C*, если С  <= C*;            н            н

     Х = {                                                           (8)           l, если С  > C*,                    н

 где С* - величина, задаваемая соотношением

 

     С* = фи С  ,                                                     (9)               ст

 где фи - эффективный коэффициент избытка горючего, принимаемый равным 1,9.

1. Расстояния Х_нкпр, Y_нкпр и Z_нкпр рассчитываются по формулам:

 

                               0,5                     дельта С

                            0

     Х    = К L(K ln──────────)    ;                                 (10)       нкпр   1   2     С                         нкпр

 

                                 0,5                        дельта С                                0

Y        = К  S (K ln ──────────)  ;                                (11)       нкпр   1     2     C                           нкпр

 

                                   0,5                          дельта C                                  0

Z        = К Н (К  ln ──────────)   ,                              (12)       нкпр    3    2       С                             нкпр

 где К_1 - коэффициент, принимаемый равным 1,1314 для горючих газов и 1,1958 для легковоспламеняющихся жидкостей; K_2 - коэффициент, принимаемый равным 1 для горючих газов и K_2 = Т/3600 для легковоспламеняющихся жидкостей; K_3 - коэффициент, принимаемый равным 0,0253 для горючих газов при отсутствии подвижности воздушной среды; 0,02828 для горючих газов при подвижности воздушной среды; 0,04714 для легковоспламеняющихся жидкостей при отсутствии подвижности воздушной среды и 0,3536 для легковоспламеняющихся жидкостей при подвижности воздушной среды; Н - высота помещения, м.