ПОСТАНОВЛЕНИЕ МИНИСТЕРСТВА ПО ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ
РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
28 декабря 2000 г. № 36
ОБ УТВЕРЖДЕНИИ И ВВЕДЕНИИ В ДЕЙСТВИЕ НОРМ ПОЖАРНОЙ
БЕЗОПАСНОСТИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ "КАТЕГОРИРОВАНИЕ
ПОМЕЩЕНИЙ, ЗДАНИЙ И НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ
И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ. НПБ 5-2000"
На основании Закона Республики Беларусь от 15 июня 1993 г. №
2403-XII "О пожарной безопасности" и в соответствии с Указом
Президента Республики Беларусь от 19 января 1999 г. № 35 "Об
утверждении Положения о Министерстве по чрезвычайным ситуациям
Республики Беларусь", постановлением Кабинета Министров Республики
Беларусь от 13 декабря 1995 г. № 684 "Об утверждении Положения о
системе противопожарного нормирования и стандартизации в Республике
Беларусь и о мерах по совершенствованию противопожарного
нормирования в строительстве", постановлением Совета Министров
Республики Беларусь от 29 апреля 1998 г. № 673 "О мерах по
совершенствованию системы пожарной безопасности в Республике
Беларусь" Министерство по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь
постановляет:
1. Утвердить и ввести с 1 июля 2001 г. в действие прилагаемые
нормы пожарной безопасности Республики Беларусь "Категорирование
помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной
опасности. НПБ 5-2000".
2. Научно-исследовательскому институту пожарной безопасности и
проблем чрезвычайных ситуаций Министерства по чрезвычайным ситуациям
Республики Беларусь в трехдневный срок направить нормы пожарной
безопасности Республики Беларусь "Категорирование помещений, зданий
и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. НПБ
5-2000" на правовую экспертизу в Министерство юстиции Республики
Беларусь.
Исполняющий обязанности Министра -
Главный государственный инспектор
Республики Беларусь по пожарному надзору Э.Р.БАРИЕВ
УТВЕРЖДЕНО
Постановление Министерства
по чрезвычайным ситуациям
Республики Беларусь
28.12.2000 № 36
СИСТЕМА ПРОТИВОПОЖАРНОГО НОРМИРОВАНИЯ И СТАНДАРТИЗАЦИИ
Нормы пожарной безопасности Республики Беларусь
"Категорирование помещений, зданий и наружных установок
по взрывопожарной и пожарной опасности. НПБ 5-2000"
1. Область применения
1.1. Настоящие нормы пожарной безопасности Республики Беларусь
"Категорирование помещений, зданий и наружных установок по
взрывопожарной и пожарной опасности. НПБ 5-2000" (далее - Нормы)
устанавливают методику расчета категорий помещений, зданий (или
частей зданий между противопожарными стенами - пожарных отсеков)
производственного, складского назначения (далее по тексту -
помещения и здания) и наружных установок по взрывопожарной и
пожарной опасности в зависимости от количества и взрывопожароопасных
свойств находящихся (обращающихся) в них веществ и материалов с
учетом особенностей технологических процессов размещенных в них
производств.
1.2. В области оценки взрывопожароопасности настоящие Нормы
выделяют категории взрывопожароопасных помещений, зданий и наружных
установок, более детальная классификация которых по взрывопожарной и
пожарной опасности и необходимые защитные мероприятия должны
регламентироваться самостоятельными нормативно-техническими
документами.
1.3. Настоящие Нормы не распространяются на помещения, здания и
наружные установки для производства и хранения взрывчатых веществ
(BB), средств инициирования ВВ, здания и сооружения, проектируемые
по специальным нормам и правилам, утвержденным в установленном
порядке, а также на оценку уровня взрывоопасности наружных
установок.
1.4. Категории помещений, зданий и наружных установок,
определенные в соответствии с настоящими Нормами, следует применять
для установления нормативных требований по обеспечению
взрывопожарной и пожарной безопасности указанных помещений, зданий и
наружных установок в отношении планировки застройки, этажности и
площадей пожарных отсеков, размещения помещений, обеспечения
эвакуации людей, конструктивных решений, инженерного оборудования.
Мероприятия по обеспечению безопасности людей должны разрабатываться
в зависимости от пожаровзрывоопасных свойств и количества веществ и
материалов в соответствии с ГОСТ 12.1.004 и ГОСТ 12.1.044.
1.5. Требования Норм 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 и специальных перечней, касающихся
категорирования наружных установок, согласованных и утвержденных в
установленном порядке.
1.6. Перечень нормативных документов, на которые даны ссылки по
тексту настоящих Норм, приведен в приложении А.
2. Общие положения
2.1. Категории помещений, зданий производственного назначения и
складов, а также наружных установок определяются на стадии их
проектирования и при изменении функционального назначения зданий и
сооружений или отдельных помещений (отсеков) в процессе их
эксплуатации.
2.2. По взрывопожарной и пожарной опасности помещения и здания
подразделяются на категории А, Б, В1, В2, В3, В4, Г1, Г2 и Д, а
наружные установки - на Ан, Бн, Гн и Дн.
2.3. 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.
2.4. Определение пожароопасных свойств веществ и материалов
производится на основании результатов испытаний или расчетов по
методикам, утвержденным в установленном порядке с учетом состояния
технологических параметров и режимов (давление, температура и другие
параметры).
Допускается использование справочных данных, опубликованных
научно-исследовательскими организациями, имеющими лицензию на право
производства работ в области пожарной безопасности, или
опубликованных в изданиях центрального органа государственного
пожарного надзора.
2.5. Допускается использование показателей пожарной опасности
для смесей веществ и материалов по наиболее опасному в пожарном
отношении компоненту.
3. Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности
3.1. Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности
принимаются в соответствии с таблицей 1.
3.2. Определение категорий помещений следует осуществлять путем
последовательной проверки принадлежности помещения к категориям,
приведенным в таблице 1, от высшей (А) к низшей (Д).
Таблица 1
-------------------T------------------------------------------------
Категория помещения¦Характеристика веществ и материалов, находящихся
¦(обращающихся) в помещении
-------------------+------------------------------------------------
А (взрывопожаро- Горючие газы (далее - ГГ), легковоспламеняющиеся
опасная) жидкости (далее - ЛВЖ) с температурой вспышки не
более 28°С в таком количестве, что могут
образовывать взрывоопасные парогазовоздушные
смеси, при воспламенении которых развивается
расчетное избыточное давление взрыва в
помещении, превышающее 5 кПа. 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 (взрывопожаро- Горючие пыли или волокна, ЛВЖ с температурой
опасная) вспышки более 28°С, горючие жидкости (далее -
ГЖ) в таком количестве, что могут образовывать
взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные
смеси, при воспламенении которых развивается
расчетное избыточное давление взрыва в
помещении, превышающее 5 кПa
B1-В4 ГЖ 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
Г1 Процессы, связанные со сжиганием в качестве
топлива ГГ и ЛВЖ
Г2 Негорючие вещества и материалы в горячем,
раскаленном или расплавленном состоянии, процесс
обработки которых сопровождается выделением
лучистого тепла, искр и пламени. Процессы,
связанные со сжиганием в качестве топлива ГЖ, а
также твердых горючих веществ и материалов
Д Негорючие вещества и материалы в холодном
состоянии
Примечания:
1. Разделение помещений на категории В1-В4 регламентируется
положениями, изложенными в таблице 4.
2. Допускается относить к категории Д помещения, в которых
находятся на рабочих местах отдельные предметы мебели.
--------------------------------------------------------------------
4. Методы расчета критериев взрывопожарной опасности помещений.
Выбор и обоснование расчетного варианта
4.1. 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.
4.2. Количество поступивших в помещение веществ, которые могут
образовать взрывоопасные газовоздушные или паровоздушные смеси,
определяется исходя из следующих предпосылок:
4.2.1. происходит расчетная авария одного из аппаратов согласно
подпункту 4.1;
4.2.2. все содержимое аппарата поступает в помещение;
4.2.3. 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 системы автоматики отключения
трубопроводов согласно паспортным данным установки, если вероятность
отказа системы автоматики не превышает 0,000001 в год и не
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 другие случаи) 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 органов
центрального управления (министерств или ведомств) по согласованию с
центральным органом государственного пожарного надзора;
4.2.4. 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;
4.2.5. происходит также испарение жидкости из емкостей,
эксплуатируемых с открытым зеркалом жидкости, и со свежеокрашенных
поверхностей;
4.2.6. длительность испарения жидкости принимается равной
времени ее полного испарения, но не более 3600 с.
4.3. Количество пыли, которое может образовать взрывоопасную
смесь, определяется из следующих предпосылок:
4.3.1. расчетной аварии предшествовало пыленакопление в
производственном помещении, происходящее в условиях нормального
режима работы (например, вследствие пылевыделения из негерметичного
производственного оборудования) между плановыми уборками пыли,
определяемое экспериментально технологами. При отсутствии
экспериментальных данных технологов допускается принимать
пыленакопление, равное 5% от расчетного количества пыли,
выделившейся из технологического оборудования при аварии;
4.3.2. 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.
4.4. Свободный объем помещения определяется как разность между
объемом помещения и объемом, занимаемым технологическим
оборудованием, с погрешностью не более 7%.
5. Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов, паров
легковоспламеняющихся и горючих жидкостей
5.1. Избыточное давление взрыва дР для индивидуальных горючих
веществ, состоящих из атомов С, Y, О, N, Cl, Br, I, F, определяется
по формуле
mZ 100
дР = (Pmax - P0)----------- x --- х 0,33, (1)
Vсв х Rг.п. Cст
где д обозначает большую греческую букву "дельта";
Pmax - максимальное давление взрыва стехиометрической
газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме,
определяемое экспериментально или по справочным данным в
соответствии с подпунктом 2.4. При отсутствии данных допускается
принимать Рmax равным 900 кПа;
Р0 - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101
кПa);
m - масса ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, вышедших в результате
расчетной аварии в помещение, вычисляемая для ГГ по формуле (8), а
для паров ЛВЖ и ГЖ - по формуле (13), кг;
Z - коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть
рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме
помещения, определяемый по таблице 2 либо в соответствии с
приложением Б;
Vсв - свободный объем помещения, куб.м;
R обозначает греческую букву "ро".
Rг.п - плотность газа или пара при расчетной температуре tр,
кг х м**-3, вычисляемая по формуле
M
Rг.п. = -----------------, (2)
V0(1 + 0,00367tp)
где R обозначает греческую букву "ро";
М - молярная масса, кг х кмоль**-1 ;
V0 - молярный объем, равный 22,413 куб.м х кмоль**-1;
tр - расчетная температура, °С. В качестве расчетной
температуры следует принимать максимально возможную температуру
воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или
максимально возможную температуру воздуха по технологическому
регламенту с учетом возможного повышения температуры в аварийной
ситуации. Если такого значения расчетной температуры tр по
каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее
равной 61°С;
Сст - стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и
ГЖ, %(об.), вычисляемая по формуле
100
Сст = --------- (3)
1 + 4,84в
nН - nХ nО
где в = nC + ------- -- - стехиометрический коэффициент
4 2
кислорода в реакции сгорания;
в обозначает греческую букву "бета";
nС, nН, nО, nХ - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле
горючего вещества;
Кн - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и
недиабатичность процесса горения. Допускается принимать Кн равным
3.
Таблица 2
---------------------------------------------------------T----------
Вид горючего вещества ¦Значение Z
---------------------------------------------------------+----------
Водород 1
ГГ (кроме водорода) 0,5
ЛВЖ и ГЖ, нагретые до температуры вспышки и выше 0,3
ЛВЖ и ГЖ, нагретые ниже температуры вспышки, при наличии
возможности образования аэрозоля 0,3
ЛВЖ и ГЖ, нагретые ниже температуры вспышки, при
отсутствии возможности образования аэрозоля 0
--------------------------------------------------------------------
5.2. Расчет дР для индивидуальных веществ, кроме упомянутых в
подпункте 5.1, а также для смесей может быть выполнен по формуле
mНтРоZ
дР = --------- х 0,33, (4)
VсвRвСрТ0
где д обозначает большую греческую букву "дельта";
Нт - теплота сгорания, Дж х кг**-1;
R обозначает греческую букву "ро";
Rв - плотность воздуха до взрыва при начальной температуре Т0,
кг х м**-3;
Ср - теплоемкость воздуха, Дж х кг**-1 х К**-1 (допускается
принимать равной 1,01 х 10**3 Дж х кг**-1 х K**-1);
Т0 - начальная температура воздуха, К.
При отсутствии справочных данных на вещества и материалы
теплота сгорания Нт может определяться по формулам:
- для смесей горючих газов и паров ЛВЖ
n
Нт = 0,01 SUM Нтi х фi, (5)
i=1
где Нтi - теплота сгорания i-го вещества;
ф обозначает греческую букву "фи";
фi - процентное содержание i-го вещества, %;
- для смесей горючих жидкостей и нефтепродуктов
Нт = 50460 - 8,546 Rж, (6)
где R обозначает греческую букву "ро";
Rж - плотность жидкости при расчетной температуре.
5.3. В случае обращения в помещении ГГ, ЛВЖ или ГЖ 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 (согласно ПУЭ), при
условии расположения устройств для удаления воздуха из помещения в
непосредственной близости от места возможной аварии.
При этом массу ГГ или паров ЛВЖ или ГЖ, нагретых до температуры
вспышки и выше, поступивших в объем помещения, следует разделить на
коэффициент К, определяемый по формуле
К = АТ + 1, (7)
где А - кратность воздухообмена, создаваемого аварийной
вентиляцией, с**-1;
Т - продолжительность поступления ГГ и паров ЛВЖ и ГЖ в объем
помещения, с (принимается по подпункту 4.2).
5.4. Масса m, кг, поступившего в помещение при расчетной аварии
газа, определяется по формуле
m = (Va + Vт) Rг, (8)
где Va - объем газа, вышедшего из аппарата, куб.м;
Vт - объем газа, вышедшего из трубопроводов, куб.м;
R обозначает греческую букву "ро".
При этом
Va = 0,01 P1V, (9)
где Р1- давление в аппарате, кПа;
V - объем аппарата, куб.м;
Vт = V1т + V2т, (10)
где V1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его
отключения, куб.м;
V2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его
отключения, куб.м;
V1т = qТ, (11)
где q - расход газа, определяемый в соответствии с
технологическим регламентом в зависимости от давления в
трубопроводе, его диаметра, температуры газовой среды и других
параметров, куб.м х с**-1;
Т - время, с, определяемое по подпункту 4.2;
V2т = 0,01 ПP2(r1**2 L1 + r2**2 L2 + ... + r**2n Ln), (12)
где П обозначает греческую букву "пи";
Р2 - максимальное давление в трубопроводе по
технологическому регламенту, кПа;
r - внутренний радиус трубопроводов, м;
L - длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.
Масса пролившейся в помещении жидкости определяется по формуле
mж = (Va + Vт) Rж, (13)
где R обозначает греческую букву "ро";
Rж - плотность жидкости в зависимости от температуры;
Va = Vpe, (14)
где e - коэффициент заполнения аппарата;
е обозначает греческую букву "эпсилон";
Vр - расчетный объем аппарата:
Vр = П(r1**2 l1 + r2**2 l2 + ... + ri**2 li),
где П обозначает греческую букву "пи".
5.5. Масса паров жидкости m, поступивших в помещение при
наличии нескольких источников испарения (поверхность разлитой
жидкости, поверхность со свеженанесенным составом, открытые емкости
и т.п.), определяется из выражения
m = mp + mемк + mсв.окр, (15)
где mp - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива,
кг;
mемк - масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых
емкостей, кг;
mсв.окр - масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на
которые нанесен применяемый состав, кг.
При этом каждое из слагаемых в формуле (15) определяется по
формуле
m = W FиТ, (16)
где W - интенсивность испарения, кг х с**-1 х м**-2;
Fи - площадь испарения, кв.м, определяемая в соответствии с
подпунктом 4.2 в зависимости от массы жидкости mп, вышедшей в
помещение, по формулам:
Fи = Fр - Fоб, (17)
где Fр - площадь разлива жидкости;
Fоб - площадь поверхности пола под оборудованием;
F = f mр/Rж, (18)
где f - коэффициент разлива жидкости в зависимости от
содержания в нем растворителя (подпункт 4.2);
R обозначает греческую букву "ро".
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, по формуле
mр.у = gT1a, (19)
где a - доля растворителя в жидкости, об.ед;
а - буква "а" обозначает греческую букву "альфа".
5.6. Масса mп, кг, вышедшей в помещение жидкости определяется в
соответствии с подпунктом 4.2.
5.7. Интенсивность испарения W определяется по справочным и
экспериментальным данным. Для не нагретых выше температуры
окружающей среды ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать
W по формуле
W = 10**-6 hvМРн, (20)
где h - коэффициент, принимаемый по таблице 3 в зависимости от
скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения;
h обозначает греческую букву "эта";
Рн - давление насыщенного пара, кПа, при расчетной температуре
жидкости tp,, определяемое по формуле Антуанна
Рн = А - В/С + tж, (21)
где А, В, С - коэффициенты Антуанна (определяются по справочной
литературе);
tж - температура жидкости;
Рн = 133,322 х 10**-3.
Таблица 3
--------------------------T-----------------------------
¦Значение коэффициента h при
Скорость воздушного потока¦температуре t, °С, воздуха в
в помещении, м х с**-1 ¦помещении
+-----T-----T-----T-----T-----
¦ 10 ¦ 15 ¦ 20 ¦ 30 ¦ 35
--------------------------+-----+-----+-----+-----+-----
0 1 1 1 1 1
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
Примечание. При промежуточных значениях скорости
воздушного потока и (или) температуры воздуха в
помещении значение коэффициента h следует определять
методом интерполяции.
h обозначает греческую букву "эта".
--------------------------------------------------------
6. Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей
6.1. Расчет избыточного давления взрыва "дельта"Р проводится по
формуле (4), где коэффициент Z участия взвешенной пыли во взрыве
рассчитывается по формуле
Z=0,5F, (22)
где F - массовая доля частиц пыли размером менее критического,
с превышением которого аэровзвесь становится взрывобезопасной, то
есть неспособной распространять пламя.
В отсутствие возможности получения сведений для расчета
величины Z допускается принимать Z=0,5.
6.2. Расчетная масса взвешенной в объеме помещения пыли m, кг,
образовавшейся в результате аварийной ситуации, определяется по
формуле
m = mвз + mав, (23)
где mвз - расчетная масса взвихрившейся пыли, кг;
mав - расчетная масса пыли, поступившей в помещение в
результате аварийной ситуации, кг.
6.3. Расчетная масса взвихрившейся пыли mвз определяется по
формуле
mвз = Квз mп, (24)
гдe Квз - доля отложившейся в помещении пыли, способной перейти
во взвешенное состояние в результате аварийной ситуации. В
отсутствие экспериментальных сведений о величине Квз допускается
принимать Квз=0,9;
mп - масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии, кг.
6.4. Расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате
аварийной ситуации, mав, определяется по формуле
mав = (mв.п + qT)Кп, (25)
где mв.п - 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 с**-1;
Т - время отключения, определяемое по подпункту 4.2.3, с;
Кп - коэффициент пыления, представляющий отношение массы
взвешенной в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из
аппарата в помещение. В отсутствие экспериментальных сведений о
величине Кп полагать:
- для пылей с дисперсностью 350 мкм и более: Кп=0,5;
- для пылей с дисперсностью менее 350 мкм: Кп=1.
Величина mв.п принимается в соответствии с подпунктами 4.1 и
4.3.
6.5. Масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии
определяется по формуле
Кг
mп = --(m1 + m2), (26)
Ку
где Кг - доля горючей пыли в общей массе отложений пыли;
m1 - масса пыли, оседающей на труднодоступных для уборки
поверхностях в помещении за период времени между генеральными
уборками, кг;
m2 - масса пыли, оседающей на доступных для уборки поверхностях
в помещении за период времени между текущими уборками, кг;
Ку - 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 другие).
6.6. Масса пыли mi (i=1, 2), оседающей на различных
поверхностях в помещении за межуборочный период, определяется по
формуле
mi = Мi(1 - a)вi, (i=1, 2), (27)
где М1 = SUM М1j - масса пыли, выделяющаяся в объем помещения
j
за j период времени между генеральными пылеуборками, кг;
М1j - масса пыли, выделяемая единицей пылящего оборудования за
указанный период, кг;
М2 SUM М2j = - масса пыли, выделяющаяся в объем помещения за j
j
период времени между текущими пылеуборками, кг;
М2j - масса пыли, выделяемая единицей пылящего оборудования за
указанный период, кг;
a - доля выделяющейся в объем помещения пыли, которая удаляется
вытяжными вентиляционными системами.
В отсутствие экспериментальных сведений о величине a полагают
a=0;
а обозначает греческую букву "альфа";
в обозначает греческую букву "бета";
в1, в2 - доли выделяющейся в объем помещения пыли, оседающей
соответственно на труднодоступных и доступных для уборки
поверхностях помещения (в1 + в2 = 1).
При отсутствии сведений о величине коэффициентов в1 и в2
допускается полагать в1 = 1, в2 = 0.
6.7. Величина Мi (i=1, 2) может быть также определена
экспериментально (или по аналогии с действующими образцами
производств) в период максимальной загрузки оборудования по формуле
Мi = SUM(Gij x Fij)тi,(i = 1, 2), (28)
j
где Gij - интенсивность пылеотложений соответственно на
труднодоступных F1j, кв.м, и доступных F2j, кв.м, площадях,
кг х м**-2 х с**-1;
т - буква "т" обозначает греческую букву "тау";
т1, т2 - промежуток времени соответственно между генеральными и
текущими пылеуборками, с.
7. Определение избыточного давления взрыва для
веществ и материалов, способных взрываться и гореть при
взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом
7.1. Расчетное избыточное давление взрыва дР* 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 Нт энергию, выделяющуюся при взаимодействии (с учетом
сгорания продуктов взаимодействия до конечных соединений) или
экспериментально в натурных испытаниях. B случае, когда определить
величину дР не представляется возможным, следует принимать ее
превышающей 5 кПа.
_____________________________
*д обозначает большую греческую букву "дельта".
8. Определение избыточного давления взрыва для взрывоопасных
смесей, содержащих горючие газы (пары) и пыли
8.1. Расчетное избыточное давление взрыва дР для гибридных
взрывоопасных смесей, содержащих ГГ (пары) и пыли, определяется по
формуле
дР = дP1 + дР2 (29)
где дP1 - давление взрыва, вычисленное для ГГ (пара) в
соответствии с подпунктами 5.1 и 5.2;
д обозначает большую греческую букву "дельта";
дР2 - давление взрыва, вычисленное для горючей пыли в
соответствии с подпунктом 6.1.
9. Определение помещений категорий B1-B4
9.1. Определение пожароопасной категории помещения
осуществляется путем сравнения максимального значения пожарной
нагрузки на любом из участков с величиной удельной пожарной
нагрузки, приведенной в таблице 4.
9.2. При пожарной нагрузке, включающей в себя различные
сочетания (смесь) горючих жидкостей, твердых горючих веществ и
материалов в пределах пожароопасного участка, пожарная нагрузка Q,
МДж, определяется из соотношения
n
Q = SUM GiQнi**р, (30)
i=1
где Gi - количество i-го материала пожарной нагрузки, кг;
Qнi**p - низшая теплота сгорания i-гo материала пожарной
нагрузки, МДж x кг**-1.
Удельная пожарная нагрузка g, МДж x м**-2, определяется из
соотношения
Q
g = -, (31)
S
где S - площадь размещения пожарной нагрузки, кв.м (но не менее
10 кв.м).
Таблица 4
------T--------------------------------------T---------------------¬
¦Кате-¦Удельная пожарная нагрузка на участке,¦ Способ размещения ¦
¦гории¦МДж х м**-2 ¦ ¦
+-----+--------------------------------------+---------------------+
¦ ¦
¦ В1 Более 2200 Не нормируется ¦
¦ ¦
¦ В2 1401-2200 По примечанию 2 ¦
¦ ¦
¦ В3 181-1400 По примечанию 2 ¦
¦ ¦
¦ В4 1-180 Способ размещения ¦
¦ участков пожарной ¦
¦ нагрузки определяется¦
¦ согласно примечанию 1¦
¦ ¦
¦ Примечания: ¦
¦ 1. В помещениях категорий В1-В4 допускается наличие нескольких¦
¦участков с пожарной нагрузкой, не превышающей значений,¦
¦приведенных в таблице 4. В помещениях категории В4 расстояния¦
¦между этими участками должны быть более предельных. Рекомендуемые¦
¦значения предельных расстояний (Iпр) в зависимости от величины¦
¦критической плотности падающих лучистых потоков qкр(кВт х м**-2)¦
¦для пожарной нагрузки, состоящей из твердых горючих и¦
¦трудногорючих материалов, приведены в приложении В. ¦
¦ Величины Iпр, приведенные в таблице 5, рекомендуются при¦
¦условии, если Н > 11 м; если Н = 12 м. ¦
¦ Для пожарной нагрузки, состоящей из ЛВЖ или ГЖ, рекомендуемое¦
¦расстояние (Iпр) между соседними участками размещения (разлива)¦
¦пожарной нагрузки рассчитывается по формулам: ¦
¦ ¦
¦ Iпр >= 15 м при Н >= 11; (32)¦
¦ ¦
¦ Iпр >= 26 - Н при Н = 0,64g Н**2, то помещение будет относиться к категориям¦
¦В1 или В2 соответственно. ¦
¦ 3. Помещения площадью менее 10 кв.м независимо от обращающихся¦
¦в них пожароопасных веществ и материалов следует относить к¦
¦категории В4. ¦
L-------------------------------------------------------------------
10. Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности
10.1. 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.
10.2. 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.
10.3. Здание относится к категории В (В1-В4), 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.
10.4. Здание относится к категории Г (Г1-Г2), 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).
10.5. Здание относится к категории Д, если оно не относится к
категориям А, Б, В или Г.
11. Определение категорий наружных установок по пожарной опасности
11.1. Категории наружных установок по пожарной опасности
принимаются в соответствии с таблицей 6.
11.2. Определение категорий наружных установок следует
осуществлять путем последовательной проверки их принадлежности к
категориям, приведенным в таблице 6, от высшей (Ан) к низшей (Дн).
11.3. В случае если из-за отсутствия данных представляется
невозможным оценить величину индивидуального риска, допускается
использование вместо нее следующих критериев.
Таблица 6
---------T----------------------------------------------------------
Категория¦ Критерии отнесения наружной установки к той или иной
наружной ¦ категории по пожарной опасности
установки¦
---------+----------------------------------------------------------
Ан Установка относится к категории Ан, если в ней
присутствуют (хранятся, перерабатываются,
транспортируются) горючие газы; легковоспламеняющиеся
жидкости с температурой вспышки не более 28°С; вещества
и/или материалы, способные гореть при взаимодействии с
водой, кислородом воздуха и/или друг с другом, при
условии, что величина индивидуального риска при возможном
сгорании указанных веществ с образованием волн давления
превышает 10**-6 в год на расстоянии 30 м от наружной
установки
Бн Установка относится к категории Бн, если в ней
присутствуют (хранятся, перерабатываются,
транспортируются) горючие пыли и/или волокна;
легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки
более 28°С; горючие жидкости при условии, что величина
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
Вн Установка относится к категории Вн, если в ней
присутствуют (хранятся, перерабатываются,
транспортируются) горючие и/или трудногорючие жидкости;
твердые горючие и/или трудногорючие вещества и/или
материалы (в том числе пыли и/или волокна); вещества и/или
материалы, способные при взаимодействии с водой,
кислородом воздуха и/или друг с другом гореть; не
реализуются критерии, позволяющие отнести установку к
категориям Ан или Бн, 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
Гн Установка относится к категории Гн, если в ней
присутствуют (хранятся, перерабатываются,
транспортируются) негорючие вещества и/или материалы в
горячем, раскаленном и/или расплавленном состоянии,
процесс обработки которых сопровождается выделением
лучистого тепла, искр и/или пламени, а также горючие газы,
жидкости и/или твердые вещества, которые сжигаются или
утилизируются в качестве топлива
Дн Установка относится к категории Дн, 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 Ан, Бн, Вн, Гн
--------------------------------------------------------------------
Для категорий Ан и Бн:
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 Вн:
интенсивность теплового излучения от очага пожара веществ и/или
материалов, указанных для категории Вн, на расстоянии 30 м от
наружной установки превышает 4 кВт х м**-2.
12. Методы расчета значений критериев пожарной опасности
12.1. Методы расчета значений критериев пожарной опасности для
горючих газов и паров.
Выбор и обоснование расчетного варианта
12.1.1. Выбор расчетного варианта следует осуществлять с учетом
вероятности 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 вероятности реализации этого
варианта Qw и расчетного избыточного давления дР при сгорании
газопаровоздушных смесей в случае реализации указанного варианта
максимально, то есть
G = Qw х дР = mах, (34)
где д обозначает большую греческую букву "дельта".
Расчет величины G производится следующим образом:
рассматриваются различные варианты аварии и определяются из
статистических данных или на основе ГОСТ 12.1.004 вероятности аварий
со сгоранием газопаровоздушных смесей Qwi для этих вариантов;
для каждого из рассматриваемых вариантов определяются по
изложенной ниже методике значения расчетного избыточного давления
дРi;
вычисляются величины Gi = Qwi х дРi для каждого из
рассматриваемых вариантов аварии, среди которых выбирается вариант с
наибольшим значением Gi;
в качестве расчетного для определения критериев пожарной
опасности принимается вариант, в котором величина Gi максимальна.
При этом количество горючих газов и паров, вышедших в атмосферу,
рассчитывается исходя из рассматриваемого сценария аварии с учетом
подпунктов 12.1.3-12.1.8.
12.1.2. 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 подпунктами
12.1.3-12.1.8.
12.1.3. Количество поступивших веществ, которые могут
образовывать горючие газовоздушные или паровоздушные смеси,
определяется исходя из следующих предпосылок:
12.1.3.1. происходит расчетная авария одного из аппаратов
согласно подпункту 12.1.1 или подпункту 12.1.2 (в зависимости от
того, какой из подходов к определению расчетного варианта аварии
принят за основу);
12.1.3.2. все содержимое аппарата поступает в окружающее
пространство;
12.1.3.3. 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 в
соответствии с подпунктом 4.2.3;
12.1.3.4. 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;
12.1.3.5. происходит также испарение жидкостей из емкостей,
эксплуатируемых с открытым зеркалом жидкости, и со свежеокрашенных
поверхностей;
12.1.3.6. длительность испарения жидкости принимается равной
времени ее полного испарения, но не более 3600 с.
12.1.4. Масса газа т, кг, поступившего в окружающее
пространство при расчетной аварии, определяется по формуле
m = (Va + Vт) х Rг, (35)
где Va - объем газа, вышедшего из аппарата, куб.м;
Vт - объем газа, вышедшего из трубопровода, куб.м;
R обозначает греческую букву "ро";
Rг - плотность газа, кг х м**-3.
При этом
Va = 0,01P1 х V, (36)
где P1 - давление в аппарате, кПа;
V - объем аппарата, куб.м;
Vт = V1т + V2т, (37)
где V1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его
отключения, куб.м;
V2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его
отключения, куб.м;
V1т = q х Т, (38)
где q - расход газа, определяемый в соответствии с
технологическим регламентом в зависимости от давления в
трубопроводе, его диаметра, температуры газовой среды и других
параметров, куб.м х с**-1;
Т - время, определяемое по подпункту 12.1.3, с;
V2т = 0,01П х Р2 х (r1**2 L1 + r2**2 х L2 + ... + rn**2 х Ln), (39)
где П обозначает греческую букву "пи";
Р2 - максимальное давление в трубопроводе по технологическому
регламенту, кПа;
r - внутренний радиус трубопроводов, м;
L - длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.
12.1.5. Масса паров жидкости m, поступивших в окружающее
пространство при наличии нескольких источников испарения
(поверхность разлитой жидкости, поверхность со свеженанесенным
составом, открытые емкости и другие), определяется из выражения
m = mp + mемк + mсв.окр + mпер, (40)
где mp - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива,
кг;
mемк - масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых
емкостей, кг;
mcв.окр - масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на
которые нанесен применяемый состав, кг;
mпер - масса жидкости, испарившейся в окружающее пространство в
случае ее перегрева, кг.
При этом каждое из слагаемых (mp, mемк, m св.окр) в формуле
(40) определяют из выражения
m = W х Fи х T, (41)
где W - интенсивность испарения, кг х с**-1 х м**-2;
Fи - площадь испарения, кв.м, определяемая в соответствии с
подпунктом 12.1.3 в зависимости от массы жидкости mп, вышедшей в
окружающее пространство;
Т - продолжительность поступления паров легковоспламеняющихся и
горючих жидкостей в окружающее пространство согласно подпункту
12.1.3, с.
Величину mпер определяют по формуле (при Тa > Ткип)
2Ср(Та - Ткип)
mпер = min{0,8mп--------------mп}, (42)
Lисп
где mп - масса вышедшей перегретой жидкости, кг;
Ср - удельная теплоемкость жидкости при температуре перегрева
жидкости Ta, Дж х кг**-1 х K**-1;
Тa - температура перегретой жидкости в соответствии с
технологическим регламентом в технологическом аппарате или
оборудовании, К;
Ткип - нормальная температура кипения жидкости, К;
Lисп - удельная теплота испарения жидкости при температуре
перегрева жидкости Тa, Дж х кг**-1.
Если аварийная ситуация связана с возможным поступлением
жидкости в распыленном состоянии, то она должна быть учтена в
формуле (41) введением дополнительного слагаемого, учитывающего
общую массу поступившей жидкости от распыляющих устройств исходя из
продолжительности их работы.
12.1.6. Масса mп вышедшей жидкости, кг, определяется в
соответствии с подпунктом 12.1.3.
12.1.7. Интенсивность испарения W определяется по справочным и
экспериментальным данным. Для ненагретых ЛВЖ при отсутствии данных
допускается рассчитывать W по формуле
W = 10**-6 x vМ х Рн, (43)
где М - молярная масса, г х моль**-1;
Рн - давление насыщенного пара при расчетной температуре
жидкости, определяемое по справочным данным в соответствии с
подпунктом 4.2, кПа.
12.1.8. Для сжиженных углеводородных газов (СУГ) при отсутствии
данных допускается рассчитывать удельную массу испарившихся СУГ mСУГ
из пролива, кг х м**-2, по формуле
М t 5,1 х vЯе х лв х t
mСУГ = ---- х (Т0 - Тж) х (2лтв х v----- + ------------------), (44)
Lисп П х а d
где М - молярная масса СУГ, кг х моль**-1;
Lисп - мольная теплота испарения СУГ при начальной температуре
СУГ Тж, Дж х моль**-1;
Т0 - начальная температура материала, на поверхность которого
разливается СУГ, К;
Тж - начальная температура СУГ, К;
л обозначает греческую букву "ламбда";
лтв - коэффициент теплопроводности материала, на поверхность
которого разливается СУГ, Вт х м**-1 х К**-1;
П обозначает греческую букву "пи";
а обозначает греческую букву "альфа";
лтв
а = --------- - коэффициент температуропроводности материала,
Ств х Rтв
на поверхность которого разливается СУГ, кв.м х с**-1;
Ств - теплоемкость материала, на поверхность которого
разливается СУГ, Дж х кг**-1 х К**-1;
R обозначает греческую букву "ро";
Rтв - 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;
Я обозначает латинскую букву "эр";
U x d
Яе = ----- - число Рейнольдса;
Vв
U - скорость воздушного потока, м х с**-1;
4Fи
d = v --- - характерный размер пролива СУГ, м;
П
Vв - кинематическая вязкость воздуха, кв.м х с**-1;
лв - коэффициент теплопроводности воздуха, Вт х м**-1 х К**-1.
Формула (44) справедлива для СУГ с температурой Тж Ткип дополнительно рассчитывается масса
перегретых СУГ mпер по формуле (42).
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
12.1.9. Горизонтальные размеры зоны, м, ограничивающие область
концентраций, превышающих нижний концентрационный предел
распространения пламени (Сн.к.пр), вычисляют по формулам:
- для ГГ
mг
Ян.к.пр = 14,5632 х (------------)**0,333; (45)
Rг х Сн.к.пр
- для паров ненагретых ЛВЖ
Рн mн
Ян.к.пр. = 3,1501 х vК х (-------)**0,813 х (-------)**0,333, (46)
Сн.к.пр Rп х Рн
M
Rг.п = --------------------, (47)
Vo x (1 + 0,00367tp)
где mг - масса поступивших в открытое пространство ГГ при
аварийной ситуации, кг;
R обозначает греческую букву "ро";
Rг - плотность ГГ при расчетной температуре и атмосферном
давлении, кг х м**-3;
mп - масса паров ЛВЖ, поступивших в открытое пространство за
время полного испарения, но не более 3600 с, кг;
Rп - плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре и
атмосферном давлении, кг х м**-3;
Рн - давление насыщенных паров ЛВЖ при расчетной температуре,
кПа;
Я - буква "Я" обозначает латинскую букву "эр";
К - коэффициент, принимаемый равным К = Т/3600 для ЛВЖ;
Т - продолжительность поступления паров ЛВЖ в открытое
пространство, с;
Сн.к.пр - нижний концентрационный предел распространения
пламени ГГ или паров ЛВЖ, %(об.);
М - молярная масса, кг х кмоль**-1;
Vо - мольный объем, равный 22,413 куб.м х кмоль**-1;
tр - расчетная температура, °С.
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 tр по
каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее
равной 61°С.
12.1.10. За начало отсчета горизонтального размера зоны
принимают внешние габаритные размеры аппаратов, установок,
трубопроводов и т.п. Во всех случаях значение Ян.к.пр 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
12.1.11. Исходя из рассматриваемого сценария аварии,
определяется масса m, кг, горючих газов и (или) паров, вышедших в
атмосферу из технологического аппарата в соответствии с подпунктами
12.1.3-12.1.8.
12.1.12. Величину избыточного давления дР, кПа, развиваемого
при сгорании газопаровоздушных смесей, определяют по формуле
дР = Р0 х (0,8mпр**0,33/r + 3mпр**0,66/r**2 + 5mпр/r**3), (48)
где д обозначает большую греческую букву "дельта";
Р0 - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным
101 кПа);
r - расстояние от геометрического центра газопаровоздушного
облака, м;
mпр - приведенная масса газа или пара, кг, вычисляется по
формуле
mпр = (Qсг/Q0) х m х Z, (49)
где Qсг - 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;
Q0 - константа, равная 4,52 х 106 Дж х кг**-1;
m - масса горючих газов и (или) паров, поступивших в результате
аварии в окружающее пространство, кг.
12.1.13. Величину импульса волны давления i, Па x с, вычисляют
по формуле
i = 123mпр**0,66/r. (50)
12.2. Метод расчета значений критериев пожарной опасности для
горючих пылей.
12.2.1. 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.
12.2.2. Количество поступивших веществ, которые могут
образовать 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.
12.2.3. Расчетная масса пыли, поступившей в окружающее
пространство при расчетной аварии, определяется по формуле
М = Мвз + Мав, (51)
где М - расчетная масса поступившей в окружающее пространство
горючей пыли, кг;
Мвз - расчетная масса взвихрившейся пыли, кг;
Мав - расчетная масса пыли, поступившей в результате аварийной
ситуации, кг.
12.2.4. Величина Мвз определяется по формуле
Мвз = Кг х Квз х Мп, (52)
где Кг - доля горючей пыли в общей массе отложений пыли;
Квз - доля отложенной вблизи аппарата пыли, способной перейти
во взвешенное состояние в результате аварийной ситуации. В
отсутствие экспериментальных данных о величине Квз допускается
принимать Квз = 0,9;
Мп - масса отложившейся вблизи аппарата пыли к моменту аварии,
кг.
12.2.5. Величина Мав определяется по формуле
Мав = (Мап + q х Т) х Кп, (53)
где Мап - 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;
Кп - коэффициент пыления, представляющий отношение массы
взвешенной в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из
аппарата в помещение. В отсутствие экспериментальных данных о
величине Кп допускается принимать: 0,5 - для пылей с дисперсностью
не менее 350 мкм; 1,0 - для пылей с дисперсностью менее 350 мкм.
12.2.6. Избыточное давление дР для горючих пылей рассчитывается
следующим образом:
а) определяют приведенную массу горючей пыли mпр, кг, по
формуле
mпр = М х Z х Нт/Нто, (54)
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;
Нт - теплота сгорания пыли, Дж х кг**-1;
Hто - константа, принимаемая равной 4,6 х 10**6 Дж х кг**-1;
б) вычисляют расчетное избыточное давление дР, кПа, по формуле
дР = Р0 х (0,8mпр**0,33/r + 3mпр**0,66/r**2 + 5mпр/r**3), (55)
где д обозначает большую греческую букву "дельта";
r - расстояние от центра пылевоздушного облака, м.
Допускается отсчитывать величину r от геометрического центра
технологической установки;
Р0 - атмосферное давление, кПа.
12.2.7. Величину импульса волны давления i, Па х с, вычисляют
по формуле
i = 123mпр**0,66/r. (56)
12.3. Метод расчета интенсивности теплового излучения.
12.3.1. 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.
12.3.2. Интенсивность теплового излучения q, кВт х м**-2, для
пожара пролива жидкости или при горении твердых материалов вычисляют
по формуле
q = Еf х Fq х т, (57)
где Ef - среднеповерхностная плотность теплового излучения
пламени, кВт х м**-2;
Fq - угловой коэффициент облученности;
т - коэффициент пропускания атмосферы;
т обозначает греческую букву "тау".
Значение Ef принимается на основе имеющихся экспериментальных
данных. Для некоторых жидких углеводородных топлив
среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени Ef в
зависимости от диаметра очага и удельная массовая скорость выгорания
для некоторых жидких углеводородных топлив приведены в таблице 7.
При отсутствии данных допускается принимать величину Ef равной
100 кВт х м**-2 для СУГ, 40 кВт х м**-2 - для нефтепродуктов и
для твердых материалов.
Таблица 7
-------------------T------------------------T---------------------¬
¦ ¦Еf, кВт х м**-2 ¦ ¦
¦ Топливо +----T----T----T----T----+m, кг х м**-2 х с**-1¦
¦ ¦d = ¦d = ¦d = ¦d = ¦d = ¦ ¦
¦ ¦10 м¦20 м¦30 м¦40 м¦50 м¦ ¦
+------------------+----+----+----+----+----+---------------------+
¦ ¦
¦СПГ (метан) 220 180 150 130 120 0,08 ¦
¦ ¦
¦СУГ (пропан-бутан) 80 63 50 43 40 0,10 ¦
¦ ¦
¦Бензин 60 47 35 28 25 0,06 ¦
¦ ¦
¦Дизельное топливо 40 32 25 21 18 0,04 ¦
¦ ¦
¦Нефть 25 19 15 12 10 0,04 ¦
¦ ¦
¦ Примечание. Для диаметров очагов менее 10 м или более 50 м¦
¦следует принимать величину Еf такой же, как и для очагов¦
¦диаметром 10 м и 50 м соответственно. ¦
L------------------------------------------------------------------
Рассчитывают эффективный диаметр пролива d, м, по формуле
4F
d = v--, (58)
П
где П обозначает греческую букву "пи";
F - площадь пролива, кв.м.
Вычисляют высоту пламени Н, м, по формуле
m
Н = 42d х (-----------)**0,61, (59)
Rв х vq x d
где m - удельная массовая скорость выгорания топлива,
кг х м**-2 х с**-1;
R обозначает греческую букву "ро";
Rв - плотность окружающего воздуха, кг x м**-3;
q = 9,81 м x с**-2 - ускорение свободного падения.
Определяют угловой коэффициент облученности Fq по формулам:
Fq = vFV**2 + Fн**2, (60)
где FV, Fн - факторы облученности для вертикальной и
горизонтальной площадок соответственно, определяемые с помощью
выражений:
1 1 h h S - 1 A
FV = - [- x arctg(---------) + - x {arctg(v-----) - --------- x
П S vS**2 - 1 S S + 1 vA**2 - 1
(A + 1) x (S - 1)
x arctg(v-----------------)}]; (61)
(A - 1) x (S + 1)
1 (B - 1/S (B + 1) x (S - 1) (A - 1/S)
Fн = - х [--------- x arctg(v-----------------) - --------- x
П vB**2 - 1 (B - 1) x (S + 1) vA**2 - 1
(A + 1) x (S - 1)
x arctg(v-----------------)]; (62)
(A - 1) x (S + 1)
A = (h**2 + S**2 + 1)/(2S); (63)
В = (1 + S**2)/(2S); (64)
S = 2r/d; (65)
h = 2H/d, (66)
где П обозначает греческую букву "пи",
r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого
объекта, м.
Определяют коэффициент пропускания атмосферы по формуле
т = ехр[-7,0 х 10**-4 х (r - 0,5d)]. (67)
где т обозначает греческую букву "тау".
12.3.3. Интенсивность теплового излучения q, кВт х м**-2, для
"огненного шара" вычисляют по формуле (57).
Величину Ef определяют на основе имеющихся экспериментальных
данных. Допускается принимать Ef равным 450 кВт х м**-2.
Значение Fq вычисляют по формуле
H/Ds + 0,5
Fq = -------------------------------------, (68)
4 x[(H/Ds + 0,5)**2 + (r/Ds)**2]**1,5
где Н - высота центра "огненного шара", м;
Ds - 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" Ds определяют по формуле
Ds = 5,33m**0,327, (69)
где m - масса горючего вещества, кг.
Величину Н определяют в ходе специальных исследований.
Допускается принимать величину Н равной Ds/2.
Время существования "огненного шара" ts, с, определяют по
формуле
ts = 0,92m**0,303. (70)
Коэффициент пропускания атмосферы т рассчитывают по формуле
т = ехр[-7,0 x 10**-4 x vr**2 + H**2 - Ds/2)], (71)
где т обозначает греческую букву "тау".
13. Метод оценки индивидуального риска
13.1. Настоящий метод применим для расчета величины
индивидуального риска (далее по тексту - риск) 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.
13.2. Величину индивидуального риска Яв при сгорании газо-,
паро- или пылевоздушных смесей рассчитывают по формуле
n
Яв = SUM Qвi x Qв.пi, (72)
i=1
где Я обозначает латинскую букву "эр";
Qвi - вероятность возникновения i-й аварии с горением
газо-, паро- или пылевоздушной смеси на рассматриваемой наружной
установке, 1/год;
Qв.пi - 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 Qвi определяют из статистических данных или на основе
ГОСТ 12.1.004. В формуле (72) допускается учитывать только одну
наиболее неблагоприятную аварию, величина Qв для которой принимается
равной вероятности возникновения пожара с горением газо-, паро- или
пылевоздушных смесей на наружной установке по ГОСТ 12.1.004, а
значение Qв.п вычислять исходя из массы горючих веществ, вышедших в
атмосферу, в соответствии с подпунктами 12.1.2-12.1.8.
13.3. Величину индивидуального риска Яn при возможном сгорании
веществ и материалов, указанных в таблице 7 для категории Вн,
рассчитывают по формуле
n
Яn = SUM Qfi x Qfni, (73)
i=1
где Я обозначает латинскую букву "эр";
Qfi - вероятность возникновения пожара на рассматриваемой
наружной установке в случае аварии i-го типа, 1/год;
Qfni - условная вероятность поражения человека, находящегося на
заданном расстоянии от наружной установки, тепловым излучением при
реализации аварии i-го типа;
n - количество типов рассматриваемых аварий.
Значения Qfi определяют из статистических данных или на основе
ГОСТ 12.1.004.
В формуле (71) допускается учитывать только одну наиболее
неблагоприятную аварию, величина Qf для которой принимается равной
вероятности возникновения пожара на наружной установке по ГОСТ
12.1.004, а значение Qfn вычислять исходя из массы горючих веществ,
вышедших в атмосферу, в соответствии с подпунктами 12.1.2-12.1.8.
13.4. Условную вероятность Qв.пi поражения человека избыточным
давлением при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей на
расстоянии r от эпицентра определяют следующим образом:
- вычисляют избыточное давление дР и импульс i по методам,
описанным в подпунктах 12.1 или 12.2;
- исходя из значений дР и i вычисляют величину "пробит" -
функции Рг по формуле
Рг = 5 - 0,26ln(V), (74)
17500 290
где V = (-----)**8,4 + (---)**9,3, (75)
дР i
где д обозначает большую греческую букву "дельта";
дР - избыточное давление, Па;
i - импульс волны давления, Па х с;
- с помощью таблицы 8 определяют условную вероятность поражения
человека. Например, при значении Рг = 2,95 значение Qв.п = 2% =
= 0,02, а при Рг = 8,09 значение Qв.п = 99,9% = 0,999.
13.5. Условную вероятность поражения человека тепловым
излучением Qfпi определяют следующим образом:
а) рассчитывают величину Рг по формуле
Pг = -14,9 + 2,56ln(t x q**1,33), (76)
где t - эффективное время экспозиции, с;
q - интенсивность теплового излучения, кВт х м**-2,
определяемая в соответствии с подпунктом 12.3.
Величину t находят:
1) для пожаров проливов ЛВЖ, ГЖ и твердых материалов
t = tо + х/v, (77)
где to - 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;
v - скорость движения человека, м х с**-1 (допускается
принимать v = 5 м х с**-1);
2) для воздействия "огненного шара" - в соответствии с
подпунктом 12.3;
б) с помощью таблицы 8 определяют условную вероятность Qпi
поражения человека тепловым излучением.
13.6. Если для рассматриваемой технологической установки
возможны как пожар пролива, так и "огненный шар", в формуле (73)
должны быть учтены оба указанных выше типа аварии.
Таблица 8
------------------T-------------------------------------------------
Условная ¦ Величина Рг
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
--------------------------------------------------------------------
13.7. Тип системы пожарной сигнализации должен быть определен
проектом, разработанным в установленном порядке.
Приложение А
к НПБ 5-2000
Перечень нормативных документов, на которые даны ссылки по тексту
ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования
ГОСТ 12.1.044-89 ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов.
Номенклатура показателей и методы испытаний
Приложение Б
к НПБ 5-2000
Расчетное определение значения коэффициента Z участия горючих
газов и паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей во взрыве
Материалы настоящего приложения применяются для случая
100/(Rг.п x Vсв) C) рассчитывается по формулам:
1 1
при Хн.к.пр - L и Yн.к.пр > S:
2
5 х 10**-3 Сн.к.пр
Z = ---------- Rг.п(С0 + -------)FZн.к.пр, (2)
m б
где R обозначает греческую букву "ро";
б обозначает маленькую греческую букву "дельта";
С0 - предэкспоненциальный множитель, % (об.), равный при
отсутствии подвижности воздушной среды для ГГ:
m
С0 = 3,77 х 10**3 -----; (3)
RгVсв
где R обозначает греческую букву "ро";
при подвижности воздушной среды для ГГ:
m
С0 = 3 х 10**2 ------; (4)
RгVсвU
где R обозначает греческую букву "ро";
при отсутствии подвижности воздушной среды для паров ЛВЖ
m х 100:
m x 100
С0 = Сн(-------)**0,41; (5)
СнRпVсв
где R обозначает греческую букву "ро";
при подвижности воздушной среды для паров ЛВЖ:
m x 100
С0 = Сн(-------)**0,46, (6)
СнRпVсв
где m - масса газа или паров ЛВЖ, поступающих в объем помещения
в соответствии с разделом 3, кг;
б - допустимые отклонения концентраций при задаваемом уровне
-
значимости Q(С > С), приведенные в таблице настоящего приложения;
б обозначает маленькую греческую букву "дельта";
R обозначает греческую букву "ро".
Хн.к.пр, Yн.к.пр, Zн.к.пр - расстояния по осям Х, Y и Z от
источника поступления газа или по формулам 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;
U - подвижность воздушной среды, м х с**2;
Сн - концентрация насыщенных паров при расчетной температуре tр
(°С) воздуха в помещении, % (об.).
Концентрация Сн может быть найдена по формуле
Сн = 100 РнP0, (7)
где Рн - давление насыщенных паров при расчетной температуре
(находится из справочной литературы), кПа;
Р0 - атмосферное давление, равное 101 кПа.
Значения допустимых отклонений б концентраций при уровне
-
значимости Q(С > C)
------------------------------------------------------T--------T----
Характер распределения концентраций ¦ -¦ б
¦Q (С > C¦
------------------------------------------------------+--------+----
Для горючих газов при отсутствии подвижности воздушной
среды 0,1 1,29
0,05 1,38
0,01 1,53
0,003 1,63
0,001 1,70
0,000001 2,04
Для горючих газов при подвижности воздушной среды 0,1 1,29
0,05 1,37
0,01 1,52
0,003 1,62
0,001 1,70
0,000001 2,03
Для паров ЛВЖ при отсутствии подвижности воздушной
среды 0,1 1,19
0,05 1,25
0,01 1,35
0,003 1,41
0,001 1,46
0,000001 1,68
Для паров ЛВЖ при подвижности воздушной среды 0,1 1,21
0,05 1,27
0,01 1,38
0,003 1,45
0,001 1,51
0,000001 1,75
--------------------------------------------------------------------
_____________________________
б обозначает маленькую греческую букву "дельта".
-
Величина уровня значимости Q(С > С) выбирается исходя из
особенностей технологического процесса. Допускается принимать
-
Q(С > C) равным 0,05.
2. Величина коэффициента Z участия паров ЛВЖ во взрыве может
быть определена по номограмме, приведенной на чертеже.
***** ЧЕРТЕЖ НА БУМАЖНОМ НОСИТЕЛЕ ПО ПРИЧИНЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ
НЕВОЗМОЖНОСТИ ЕГО ИСПОЛНЕНИЯ
Значения Х определяются по формуле
Сн/С*, если Сн С (8)
где С* - величина, задаваемая соотношением
С* = фСст, (9)
где ф - эффективный коэффициент избытка горючего, принимаемый
равным 1,9;
ф обозначает греческую букву "фи".
3. Расстояния Xн.к.пр, Yн.к.пр, Zн.к.пр рассчитываются по
формулам:
б х С0
Хн.к.пр = К1L(К2ln------)**0,5; (10)
СНКПР
б х С0
Yн.к.пр = К1 SК2 S(К2ln------)**0,5; (11)
СНКПР
б х С0
Zн.к.пр = К3Н(К2ln-------)**0,5 (12)
Сн.к.пр
где б обозначает маленькую греческую букву "дельта";
K1 - коэффициент, принимаемый равным 1,1314 для ГГ и 1,1958 для
ЛВЖ;
Т
K2 - коэффициент, принимаемый равным 1 для ГГ, и К2 = --- для
360
ЛВЖ;
K3 - коэффициент, принимаемый равным 0,0253 для ГГ при
отсутствии подвижности воздушной среды; 0,02828 для ГГ при
подвижности воздушной среды; 0,04714 для ЛВЖ при отсутствии
подвижности воздушной среды и 0,3536 для ЛВЖ при подвижности
воздушной среды;
Н - высота помещения, м.
При отрицательных значениях логарифмов расстояния Хн.к.пр,
Yн.к.пр и Zн.к.пр принимаются равными 0.
Приложение B
к НПБ 5-2000
Рекомендуемые значения предельных расстояний (Iпр) в зависимости
от величины критической плотности падающих лучистых потоков qкр
(кВт х м**-2) для пожарной нагрузки, состоящей из твердых горючих
и трудногорючих материалов
----------------------------------T---------------------------------
Материалы ¦Критические плотности падающих
¦лучистых потоков qкр, кВт х м**-2
----------------------------------+---------------------------------
Древесина (сосна влажностью 12%) 13,9
Древесностружечные 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
Рулонная кровля 17,4
Сено, солома (при минимальной
влажности до 8%) 7
--------------------------------------------------------------------
<<< Главная
страница | < Назад
|
