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 external installations on explosion and fire hazard

 

Дата введения 1 августа 2003 г.

Взамен НПБ 105-95, НПБ 107-97

 

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

 

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.

2. Категории взрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий определяются для наиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода, исходя из вида находящихся в аппаратах и помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.

Категории пожарной опасности наружных установок определяются, исходя из вида находящихся в наружных установках горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.

3. Определение пожароопасных свойств веществ и материалов производится на основании результатов испытаний или расчетов по стандартным методикам с учетом параметров состояния (давления, температуры и т.д.).

Допускается использование справочных данных, опубликованных головными научно-исследовательскими организациями в области пожарной безопасности или выданных Государственной службой стандартных справочных данных.

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

 

2. Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности

 

4. Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности принимаются в соответствии с табл.1.

5. Определение категорий помещений следует осуществлять путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям, приведенным в табл.1, от высшей (А) к низшей (Д).

 

Таблица 1

 
-------------------T----------------------------------------------------¬
¦    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 ¦
L------------------+-----------------------------------------------------
 

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

 

6. При расчете значений критериев взрывопожарной опасности в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором во взрыве участвует наибольшее количество веществ или материалов, наиболее опасных в отношении последствий взрыва.

В случае если использование расчетных методов не представляется возможным, допускается определение значений критериев взрывопожарной опасности на основании результатов соответствующих научно-исследовательских работ, согласованных и утвержденных в установленном порядке.

7. Количество поступивших в помещение веществ, которые могут образовать взрывоопасные газовоздушные или паровоздушные смеси, определяется исходя из следующих предпосылок:

а) происходит расчетная авария одного из аппаратов согласно п.6;

б) все содержимое аппарата поступает в помещение;

в) происходит одновременно утечка веществ из трубопроводов, питающих аппарат, по прямому и обратному потокам в течение времени, необходимого для отключения трубопроводов.

Расчетное время отключения трубопроводов определяется в каждом конкретном случае исходя из реальной обстановки и должно быть минимальным с учетом паспортных данных на запорные устройства, характера технологического процесса и вида расчетной аварии.

Расчетное время отключения трубопроводов следует принимать равным:

времени срабатывания системы автоматики отключения трубопроводов согласно паспортным данным установки, если вероятность отказа системы автоматики не превышает 0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов;

120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов;

300 с при ручном отключении.

Не допускается использование технических средств для отключения трубопроводов, для которых время отключения превышает приведенные выше значения.

Под "временем срабатывания" и "временем отключения" следует понимать промежуток времени от начала возможного поступления горючего вещества из трубопровода (перфорация, разрыв, изменение номинального давления и т.п.) до полного прекращения поступления газа или жидкости в помещение. Быстродействующие клапаны-отсекатели должны автоматически перекрывать подачу газа или жидкости при нарушении электроснабжения.

В исключительных случаях в установленном порядке допускается превышение приведенных выше значений времени отключения трубопроводов специальным решением соответствующих федеральных министерств и других федеральных органов исполнительной власти по согласованию с Госгортехнадзором России на подконтрольных ему производствах и предприятиях и МЧС России;

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

8. Количество пыли, которое может образовать взрывоопасную смесь, определяется из следующих предпосылок:

а) расчетной аварии предшествовало пыленакопление в производственном помещении, происходящее в условиях нормального режима работы (например, вследствие пылевыделения из негерметичного производственного оборудования);

б) в момент расчетной аварии произошла плановая (ремонтные работы) или внезапная разгерметизация одного из технологических аппаратов, за которой последовал аварийный выброс в помещение всей находившейся в аппарате пыли.

9. Свободный объем помещения определяется как разность между объемом помещения и объемом, занимаемым технологическим оборудованием. Если свободный объем помещения определить невозможно, то его допускается принимать условно равным 80% геометрического объема помещения.

 

Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей

 

10. Избыточное давление взрыва Дельта Р для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, Cl, 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

 
---------------------------------------------------------T--------------¬
¦                 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                                    ¦              ¦
L--------------------------------------------------------+---------------
 

11. 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.

12. В случае обращения в помещении горючих газов, легковоспламеняющихся или горючих жидкостей при определении значения массы m, входящей в формулы (1) и (4), допускается учитывать работу аварийной вентиляции, если она обеспечена резервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надежности (ПУЭ), при условии расположения устройств для удаления воздуха из помещения в непосредственной близости от места возможной аварии.

При этом массу m горючих газов или паров легковоспламеняющихся или горючих жидкостей, нагретых до температуры вспышки и выше, поступивших в объем помещения, следует разделить на коэффициент К, определяемый по формуле

 
     К = 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).

 

13. 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)
 

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.

15. Масса m_п, кг, вышедшей в помещение жидкости определяется в соответствии с п.7.

16. Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых выше температуры окружающей среды ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W 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

 
------------------T-----------------------------------------------------¬
¦    Скорость     ¦  Значение коэффициента эта при температуре t, °C,   ¦
¦воздушного потока¦                 воздуха в помещении                 ¦
¦  в помещении,   +----------T----------T----------T---------T----------+
¦    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    ¦
L-----------------+----------+----------+----------+---------+-----------
 

Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей

 

17. Расчет избыточного давления взрыва Дельта_Р, кПа, производится по формуле (4), где коэффициент Z участия взвешенной пыли во взрыве рассчитывается по формуле

 
     Z = 0,5F,                                                   (14)
 

где F - массовая доля частиц пыли размером менее критического, с превышением которого аэровзвесь становится взрывобезопасной, т.е. неспособной распространять пламя. В отсутствие возможности получения сведений для оценки величины Z допускается принимать Z = 0,5.

18. Расчетная масса взвешенной в объеме помещения пыли m, кг, образовавшейся в результате аварийной ситуации, определяется по формуле

 
     m = m   + m   ,                                             (15)
          вз   ав
 

где m_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.).

22. 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.

23. 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

 
------------T--------------------T--------------------------------------¬
¦ 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            ¦
L-----------+--------------------+---------------------------------------
 

25. При пожарной нагрузке, включающей в себя различные сочетания (смесь) горючих, трудногорючих жидкостей, твердых горючих и трудногорючих веществ и материалов в пределах пожароопасного участка, пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле

 
           n       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

 
----------------T------T------T------T------T------T------T------T------¬
¦  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  ¦
L---------------+------+------+------+------+------+------+------+-------
 

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

 

Таблица 6

 
---------------------------------------------------------T--------------¬
¦                        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      ¦
L--------------------------------------------------------+---------------
 

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

 

28. 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.

29. Здание относится к категории Б, если одновременно выполнены два условия:

здание не относится к категории А;

суммарная площадь помещений категорий А и Б превышает 5% суммарной площади всех помещений или 200 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.

30. Здание относится к категории В, если одновременно выполнены два условия:

здание не относится к категориям А или Б;

суммарная площадь помещений категорий А, Б и В превышает 5% (10%, если в здании отсутствуют помещения категорий А и Б) суммарной площади всех помещений.

Допускается не относить здание к категории В, если суммарная площадь помещений категорий А, Б и В в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 3500 м2) и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.

31. Здание относится к категории Г, если одновременно выполнены два условия:

здание не относится к категориям А, Б или В;

суммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г превышает 5% суммарной площади всех помещений.

Допускается не относить здание к категории Г, если суммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 5000 м2) и помещения категорий А, Б, В оборудуются установками автоматического пожаротушения.

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

 

5. Категории наружных установок по пожарной опасности

 

33. Категории наружных установок по пожарной опасности принимаются в соответствии с табл.7.

34. Определение категорий наружных установок следует осуществлять путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл.7, от высшей (А_н) к низшей (Д_н).

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

 

Таблица 7

 
------------------T-----------------------------------------------------¬
¦    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                                        ¦
L-----------------+------------------------------------------------------
 

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

 

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.

37. При невозможности реализации описанного выше метода в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором в образовании горючих газопаровоздушных смесей участвует наибольшее количество газов и паров, наиболее опасных в отношении последствий сгорания этих смесей. В этом случае количество газов и паров, вышедших в атмосферу, рассчитывается в соответствии с пунктами 38 - 43.

38. Количество поступивших веществ, которые могут образовывать горючие газовоздушные или паровоздушные смеси, определяется, исходя из следующих предпосылок:

а) происходит расчетная авария одного из аппаратов согласно п.36 или п.37 (в зависимости от того, какой из подходов к определению расчетного варианта аварии принят за основу);

б) все содержимое аппарата поступает в окружающее пространство;

в) происходит одновременно утечка веществ из трубопроводов, питающих аппарат по прямому и обратному потоку в течение времени, необходимого для отключения трубопроводов.

Расчетное время отключения трубопроводов определяется в каждом конкретном случае, исходя из реальной обстановки, и должно быть минимальным с учетом паспортных данных на запорные устройства, характера технологического процесса и вида расчетной аварии.

Расчетное время отключения трубопроводов следует принимать равным:

времени срабатывания систем автоматики отключения трубопроводов согласно паспортным данным установки, если вероятность отказа системы автоматики не превышает 0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов (но не более 120 с);

120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов;

300 с при ручном отключении.

Не допускается использование технических средств для отключения трубопроводов, для которых время отключения превышает приведенные выше значения.

Под "временем срабатывания" и "временем отключения" следует понимать промежуток времени от начала возможного поступления горючего вещества из трубопровода (перфорация, разрыв, изменение номинального давления и т.п.) до полного прекращения поступления газа или жидкости в окружающее пространство. Быстродействующие клапаны-отсекатели должны автоматически перекрывать подачу газа или жидкости при нарушении электроснабжения.

В исключительных случаях в установленном порядке допускается превышение приведенных выше значений времени отключения трубопроводов специальным решением соответствующих министерств или ведомств по согласованию с Госгортехнадзором России на подконтрольных ему производствах и предприятиях и МЧС России;

г) происходит испарение с поверхности разлившейся жидкости; площадь испарения при разливе на горизонтальную поверхность определяется (при отсутствии справочных или иных экспериментальных данных), исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,10 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)
 

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.

41. Масса m_п вышедшей жидкости, кг, определяется в соответствии с п.38.

42. Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле

 
           -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

 

46. Исходя из рассматриваемого сценария аварии, определяется масса m, кг, горючих газов и (или) паров, вышедших в атмосферу из технологического аппарата в соответствии с пунктами 38 - 43.

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

 
                          0,33         0,66    2         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

 

49. В качестве расчетного варианта аварии для определения критериев пожарной опасности для горючих пылей следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором в горении пылевоздушной смеси участвует наибольшее количество веществ или материалов, наиболее опасных в отношении последствий такого горения.

50. Количество поступивших веществ, которые могут образовывать горючие пылевоздушные смеси, определяется, исходя из предпосылки о том, что в момент расчетной аварии произошла плановая (ремонтные работы) или внезапная разгерметизация одного из технологических аппаратов, за которой последовал аварийный выброс в окружающее пространство находившейся в аппарате пыли.

51. Расчетная масса пыли, поступившей в окружающее пространство при расчетной аварии, определяется по формуле

 
     M = M   + M   ,                                                 (42)
          вз    ав
 

где 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.

53. 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.

54. 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

 

56. Интенсивность теплового излучения рассчитывают для двух случаев пожара (или для того из них, который может быть реализован в данной технологической установке):

пожар проливов ЛВЖ, ГЖ или горение твердых горючих материалов (включая горение пыли);

"огненный шар" - крупномасштабное диффузионное горение, реализуемое при разрыве резервуара с горючей жидкостью или газом под давлением с воспламенением содержимого резервуара.

Если возможна реализация обоих случаев, то при оценке значений критерия пожарной опасности учитывается наибольшая из двух величин интенсивности теплового излучения.

57. Интенсивность теплового излучения q, кВт 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

 
----------------T--------------------------------------------------------------------T-------------¬
¦    Топливо    ¦                          E_f, кВт х м(-2)                          ¦      M,     ¦
¦               +-------------T------------T-------------T-------------T-------------+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     ¦
L---------------+-------------+------------+-------------+-------------+-------------+--------------
 

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

 

59. Настоящий метод применим для расчета величины индивидуального риска (далее по тексту - риска) на наружных установках при возникновении таких поражающих факторов, как избыточное давление, развиваемое при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей, и тепловое излучение при сгорании веществ и материалов.

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

 
            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

 
-------------T-------------------------------------------------------------------------------------¬
¦  Условная  ¦                                    Величина P_r                                     ¦
¦вероятность +--------T-------T--------T-------T--------T--------T-------T--------T--------T-------+
¦поражения, %¦   0    ¦   1   ¦   2    ¦   3   ¦   4    ¦   5    ¦   6   ¦   7    ¦   8    ¦   9   ¦
+------------+--------+-------+--------+-------+--------+--------+-------+--------+--------+-------+
¦     0      ¦   -    ¦ 2,67  ¦  2,95  ¦ 3,12  ¦  3,25  ¦  3,36  ¦ 3,45  ¦  3,52  ¦  3,59  ¦ 3,66  ¦
¦            ¦        ¦       ¦        ¦       ¦        ¦        ¦       ¦        ¦        ¦       ¦
¦     10     ¦  3,72  ¦ 3,77  ¦  3,82  ¦ 3,90  ¦  3,92  ¦  3,96  ¦ 4,01  ¦  4,05  ¦  4,08  ¦ 4,12  ¦
¦            ¦        ¦       ¦        ¦       ¦        ¦        ¦       ¦        ¦        ¦       ¦
¦     20     ¦  4,16  ¦ 4,19  ¦  4,23  ¦ 4,26  ¦  4,29  ¦  4,33  ¦ 4,36  ¦  4,39  ¦  4,42  ¦ 4,45  ¦
¦            ¦        ¦       ¦        ¦       ¦        ¦        ¦       ¦        ¦        ¦       ¦
¦     30     ¦  4,48  ¦ 4,50  ¦  4,53  ¦ 4,56  ¦  4,59  ¦  4,61  ¦ 4,64  ¦  4,67  ¦  4,69  ¦ 4,72  ¦
¦            ¦        ¦       ¦        ¦       ¦        ¦        ¦       ¦        ¦        ¦       ¦
¦     40     ¦  4,75  ¦ 4,77  ¦  4,80  ¦ 4,82  ¦  4,85  ¦  4,87  ¦ 4,90  ¦  4,92  ¦  4,95  ¦ 4,97  ¦
¦            ¦        ¦       ¦        ¦       ¦        ¦        ¦       ¦        ¦        ¦       ¦
¦     50     ¦  5,00  ¦ 5,03  ¦  5,05  ¦ 5,08  ¦  5,10  ¦  5,13  ¦ 5,15  ¦  5,18  ¦  5,20  ¦ 5,23  ¦
¦            ¦        ¦       ¦        ¦       ¦        ¦        ¦       ¦        ¦        ¦       ¦
¦     60     ¦  5,25  ¦ 5,28  ¦  5,31  ¦ 5,33  ¦  5,36  ¦  5,39  ¦ 5,41  ¦  5,44  ¦  5,47  ¦ 5,50  ¦
¦            ¦        ¦       ¦        ¦       ¦        ¦        ¦       ¦        ¦        ¦       ¦
¦     70     ¦  5,52  ¦ 5,55  ¦  5,58  ¦ 5,61  ¦  5,64  ¦  5,67  ¦ 5,71  ¦  5,74  ¦  5,77  ¦ 5,81  ¦
¦            ¦        ¦       ¦        ¦       ¦        ¦        ¦       ¦        ¦        ¦       ¦
¦     80     ¦  5,84  ¦ 5,88  ¦  5,92  ¦ 5,95  ¦  5,99  ¦  6,04  ¦ 6,08  ¦  6,13  ¦  6,18  ¦ 6,23  ¦
¦            ¦        ¦       ¦        ¦       ¦        ¦        ¦       ¦        ¦        ¦       ¦
¦     90     ¦  6,28  ¦ 6,34  ¦  6,41  ¦ 6,48  ¦  6,55  ¦  6,64  ¦ 6,75  ¦  6,88  ¦  7,05  ¦ 7,33  ¦
+------------+--------+-------+--------+-------+--------+--------+-------+--------+--------+-------+
¦     -      ¦  0,00  ¦ 0,10  ¦  0,20  ¦ 0,30  ¦  0,40  ¦  0,50  ¦ 0,60  ¦  0,70  ¦  0,80  ¦ 0,90  ¦
+------------+--------+-------+--------+-------+--------+--------+-------+--------+--------+-------+
¦     99     ¦  7,33  ¦ 7,37  ¦  7,41  ¦ 7,46  ¦  7,51  ¦  7,58  ¦ 7,65  ¦  7,75  ¦  7,88  ¦ 8,09  ¦
L------------+--------+-------+--------+-------+--------+--------+-------+--------+--------+--------
 

* 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

 
----------------------------------------------T---------------T---------¬
¦                                             ¦          -    ¦         ¦
¦     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   ¦
L---------------------------------------------+---------------+----------
 
                                           -
     Величина уровня  значимости    Q (С > С )   выбирается,   исходя  из
                                                                       -
особенностей  технологического  процесса.  Допускается принимать Q(C > С)
равным 0,05.
 

2. 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.

3. 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.

При отрицательных значениях логарифмов расстояния X_нкпр, Y_нкпр и Z_нкпр принимаются равными 0.

 

Проектирование и монтаж
ГОСТ СНиП СП МГСН МДК



Яндекс.Метрика