МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ
ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ
ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ
ПРИКАЗ
от 18 июня 2003 г. N 314
ОБ УТВЕРЖДЕНИИ НОРМ
ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ "ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИЙ
ПОМЕЩЕНИЙ, ЗДАНИЙ И НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ
И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ"
(НПБ 105-03)
В соответствии с Федеральным законом от 21 декабря 1994 г. N 69-ФЗ "О пожарной безопасности" (Собрание законодательства Российской Федерации, 1994, N 35, ст. 3649; 1995, N 35, ст. 3503; 1996, N 17, ст. 1911; 1998, N 4, ст. 430; 2000, N 46, ст. 4537; 2001, N 1 (ч. I), ст. 2, N 33 (ч. I), ст. 3413; 2002, N 1 (ч. I), ст. 2, N 30, ст. 3033; 2003, N 2, ст. 167) и Указом Президента Российской Федерации от 21 сентября 2002 г. N 1011 "Вопросы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" (Собрание законодательства Российской Федерации, 2002, N 38, ст. 3585) приказываю:
1. Утвердить прилагаемые нормы пожарной безопасности "Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности" (НПБ 105-03).
2. Настоящий Приказ довести до заместителей Министра, начальников (руководителей) департаментов, начальника Главного управления Государственной противопожарной службы, начальников управлений и самостоятельных отделов центрального аппарата МЧС России, начальников региональных центров по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, пожарно-технических научно-исследовательских и образовательных учреждений в установленном порядке.
Министр
С.К.ШОЙГУ
Не нуждается в государственной регистрации. Письмо Минюста России от 26 июня 2003 г. N 07/6463-ЮД.
Приложение
к Приказу МЧС России
от 18.06.2003 N 314
НОРМЫ
ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ "ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИЙ
ПОМЕЩЕНИЙ, ЗДАНИЙ И НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ
И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ"
(НПБ 105-03)
Настоящие нормы устанавливают методику определения категорий помещений и зданий (или частей зданий между противопожарными стенами - пожарных отсеков) <*> производственного и складского назначения по взрывопожарной и пожарной опасности в зависимости от количества и пожаровзрывоопасных свойств находящихся (обращающихся) в них веществ и материалов с учетом особенностей технологических процессов размещенных в них производств, а также методику определения категорий наружных установок производственного и складского назначения <**> по пожарной опасности.
--------------------------------
<*> Далее по тексту - помещений и зданий.
<**> Далее по тексту - наружные установки.
Методика определения категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности должна использоваться в проектно-сметной и эксплутационной документации на здания, помещения и наружные установки.
Категории помещений и зданий предприятий и учреждений определяются на стадии проектирования зданий и сооружений в соответствии с настоящими нормами и ведомственными нормами технологического проектирования, утвержденными в установленном порядке.
Требования норм к наружным установкам должны учитываться в проектах на строительство, расширение, реконструкцию и техническое перевооружение, при изменениях технологических процессов и при эксплуатации наружных установок. Наряду с настоящими нормами следует также руководствоваться положениями ведомственных норм технологического проектирования, касающихся категорирования наружных установок, утвержденных в установленном порядке.
В области оценки взрывоопасности настоящие нормы выделяют категории взрывопожароопасных помещений и зданий, более детальная классификация которых по взрывоопасности и необходимые защитные мероприятия должны регламентироваться самостоятельными нормативными документами.
Категории помещений и зданий, определенные в соответствии с настоящими нормами, следует применять для установления нормативных требований по обеспечению взрывопожарной и пожарной безопасности указанных помещений и зданий в отношении планировки и застройки, этажности, площадей, размещения помещений, конструктивных решений, инженерного оборудования.
Настоящие нормы не распространяются:
на помещения и здания для производства и хранения взрывчатых веществ (далее - ВВ), средств инициирования ВВ, здания и сооружения, проектируемые по специальным нормам и правилам, утвержденным в установленном порядке;
на наружные установки для производства и хранения ВВ, средств инициирования ВВ, наружные установки, проектируемые по специальным нормам и правилам, утвержденным в установленном порядке, а также на оценку уровня взрывоопасности наружных установок.
Термины и их определения приняты в соответствии с нормативными документами по пожарной безопасности.
Под термином "Наружная установка" в настоящих нормах понимается комплекс аппаратов и технологического оборудования, расположенных вне зданий, с несущими и обслуживающими конструкциями.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. По взрывопожарной и пожарной опасности помещения подразделяются на категории А, Б, В1 - В4, Г и Д, а здания - на категории А, Б, В, Г и Д.
По пожарной опасности наружные установки подразделяются на категории А , Б , В , Г и Д . н н н н н
2. Категории взрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий определяются для наиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода, исходя из вида находящихся в аппаратах и помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.
Категории пожарной опасности наружных установок определяются исходя из вида находящихся в наружных установках горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.
3. Определение пожароопасных свойств веществ и материалов производится на основании результатов испытаний или расчетов по стандартным методикам с учетом параметров состояния (давления, температуры и т.д.).
Допускается использование справочных данных, опубликованных головными научно-исследовательскими организациями в области пожарной безопасности или выданных Государственной службой стандартных справочных данных.
Допускается использование показателей пожарной опасности для смесей веществ и материалов по наиболее опасному компоненту.
2. КАТЕГОРИИ ПОМЕЩЕНИЙ ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ
И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
4. Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности принимаются в соответствии с табл. 1.
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
┌─────────────┬───────────────────────────────────────────────────────────┐ │ Категория │ Характеристика веществ и материалов, находящихся │ │ помещения │ (обращающихся) в помещении │ ├─────────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │ 1 │ 2 │ ├─────────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │ А │Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой│ │взрывопожаро-│вспышки не более 28 °C в таком количестве, что могут│ │опасная │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 жидкости с│ │взрывопожаро-│температурой вспышки более 28 °C, горючие жидкости в таком│ │опасная │количестве, что могут образовывать взрывоопасные│ │ │пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламенении│ │ │которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в│ │ │помещении, превышающее 5 кПа │ ├─────────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │ В1 - В4 │Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и│ │пожароопасные│трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и│ │ │волокна), вещества и материалы, способные при│ │ │взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с│ │ │другом только гореть, при условии, что помещения, в которых│ │ │они имеются в наличии или обращаются, не относятся к│ │ │категориям А или Б │ ├─────────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │ Г │Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или│ │ │расплавленном состоянии, процесс обработки которых│ │ │сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени;│ │ │горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые│ │ │сжигаются или утилизируются в качестве топлива │ ├─────────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │ Д │Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии │ ├─────────────┴───────────────────────────────────────────────────────────┤ │Примечание. Разделение помещений на категории В1 - В4 регламентируется│ │положениями, изложенными в табл. 4. │ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
3. МЕТОДЫ РАСЧЕТА КРИТЕРИЕВ ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ
ОПАСНОСТИ ПОМЕЩЕНИЙ
Выбор и обоснование расчетного варианта
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 ДельтаP для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов C, H, O, N, Cl, Br, I, F, определяется по формуле
m Z 100 1
ДельтаP = (P - P ) --------- --- ---, (1)
max 0 V ро C К
св г,п ст
где P - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной
max
или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально
или по справочным данным в соответствии с требованиями п. 3. При отсутствии
данных допускается принимать P равным 900 кПа;
max
P - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);
0
m - масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение, вычисляемая для ГГ по формуле (6), а для паров ЛВЖ и ГЖ по формуле (11), кг;
Z - коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения согласно приложению. Допускается принимать значение Z по табл. 2;
V - свободный объем помещения, м3;
св
-3
ро - плотность газа или пара при расчетной температуре t , кг x м ,
г,п p
вычисляемая по формуле:
M
ро = ------------------, (2)
г,п V (1 + 0,00367t )
0 р
-1
где M - молярная масса, кг x кмоль ;
-1
V - мольный объем, равный 22,413 м3 x кмоль ;
0
t - расчетная температура, °C. В качестве расчетной температуры
р
следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном
помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную
температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного
повышения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчетной
температуры t по каким-либо причинам определить не удается, допускается
р
принимать ее равной 61 °C;
C - стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.),
ст
вычисляемая по формуле:
100
C = -------------, (3)
ст 1 + 4,84 бета
n - n n
H X O
где бета = n + ------- - -- - стехиометрический коэффициент
C 4 2
кислорода в реакции сгорания;
n , n , n , n - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего;
C H O X
К - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и
н
неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать К равным 3.
н
Таблица 2
┌───────────────────────────────────────────────────────────┬─────────────┐ │ Вид горючего вещества │ Значение Z │ ├───────────────────────────────────────────────────────────┼─────────────┤ │Водород │ 1,0 │ ├───────────────────────────────────────────────────────────┼─────────────┤ │Горючие газы (кроме водорода) │ 0,5 │ ├───────────────────────────────────────────────────────────┼─────────────┤ │Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые до│ 0,3 │ │температуры вспышки и выше │ │ ├───────────────────────────────────────────────────────────┼─────────────┤ │Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже│ 0,3 │ │температуры вспышки, при наличии возможности образования│ │ │аэрозоля │ │ ├───────────────────────────────────────────────────────────┼─────────────┤ │Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже│ 0 │ │температуры вспышки, при отсутствии возможности│ │ │образования аэрозоля │ │ └───────────────────────────────────────────────────────────┴─────────────┘
11. Расчет ДельтаP для индивидуальных веществ, кроме упомянутых в п. 10, а также для смесей может быть выполнен по формуле:
m H P Z
т 0 1
ДельтаP = ------------- --, (4)
V ро C T K
св в р 0
-1
где H - теплота сгорания, Дж x кг ;
т
ро - плотность воздуха до взрыва при начальной температуре
в
-3
T , кг x м ;
0
-1 -1
C - теплоемкость воздуха, Дж x кг x K (допускается принимать
р
3 -1 -1
равной 1,01 x 10 Дж x кг x K );
T - начальная температура воздуха, K.
0
12. В случае обращения в помещении горючих газов, легковоспламеняющихся или горючих жидкостей при определении значения массы m, входящей в формулы (1) и (4), допускается учитывать работу аварийной вентиляции, если она обеспечена резервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надежности (ПУЭ), при условии расположения устройств для удаления воздуха из помещения в непосредственной близости от места возможной аварии.
При этом массу 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 = AT + 1, (5)
где A - кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией,
-1
с ;
T - 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)
а т r
где V - объем газа, вышедшего из аппарата, м3;
а
V - объем газа, вышедшего из трубопроводов, м3.
т
При этом
V = 0,01P V, (7)
а 1
где P - давление в аппарате, кПа;
1
V - объем аппарата, м3;
V = V + V , (8)
т 1т 2т
где V - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м3;
1т
V - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м3;
2т
V = qT, (9)
1т
q - расход газа, определяемый в соответствии с технологическим
регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра,
-1
температуры газовой среды и т.д., м3 x с ;
T - время, определяемое по п. 7, с;
2 2 2
V = 0,01 пи P (r L + r L + ... + r L ), (10)
2т 2 1 1 2 2 n n
P - максимальное давление в трубопроводе по технологическому
2
регламенту, кПа;
r - внутренний радиус трубопроводов, м;
L - длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.
14. Масса паров жидкости m, поступивших в помещение при наличии нескольких источников испарения (поверхность разлитой жидкости, поверхность со свеженанесенным составом, открытые емкости и т.п.), определяется из выражения:
m = m + m + m , (11)
р емк св.окр
где m - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;
р
m - масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей,
емк
кг;
m - масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые
св.окр
нанесен применяемый состав, кг.
При этом каждое из слагаемых в формуле (11) определяется по формуле:
m = W F T, (12)
и
-1 -2
где W - интенсивность испарения, кг x с x м ;
F - площадь испарения, м2, определяемая в соответствии с п. 7 в
и
зависимости от массы жидкости m , вышедшей в помещение.
п
Если аварийная ситуация связана с возможным поступлением жидкости в распыленном состоянии, то она должна быть учтена в формуле (11) введением дополнительного слагаемого, учитывающего общую массу поступившей жидкости от распыляющих устройств, исходя из продолжительности их работ.
15. Масса m , кг, вышедшей в помещение жидкости определяется в
р
соответствии с п. 7.
16. 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:
-6 _
W = 10 эта \/m P , (13)
н
где эта - коэффициент, принимаемый по табл. 3 в зависимости от скорости
и температуры воздушного потока над поверхностью испарения;
P - давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости
н
t , определяемое по справочным данным в соответствии с требованиями п. 3,
р
кПа.
Таблица 3
┌─────────────────────┬─────────────────────────────────────────┐ │ Скорость воздушного │Значение коэффициента эта при температуре│ │ потока в помещении, │ t, °C, воздуха в помещении │ │ -1 ├────────┬───────┬────────┬───────┬───────┤ │ м x с │ 10 │ 15 │ 20 │ 30 │ 35 │ ├─────────────────────┼────────┼───────┼────────┼───────┼───────┤ │ 0 │ 1,0 │ 1,0 │ 1,0 │ 1,0 │ 1,0 │ │ 0,1 │ 3,0 │ 2,6 │ 2,4 │ 1,8 │ 1,6 │ │ 0,2 │ 4,6 │ 3,8 │ 3,5 │ 2,4 │ 2,3 │ │ 0,5 │ 6,6 │ 5,7 │ 5,4 │ 3,6 │ 3,2 │ │ 1,0 │ 10,0 │ 8,7 │ 7,7 │ 5,6 │ 4,6 │ └─────────────────────┴────────┴───────┴────────┴───────┴───────┘
Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей
17. Расчет избыточного давления взрыва ДельтаP, кПа, производится по формуле (4), где коэффициент Z участия взвешенной пыли во взрыве рассчитывается по формуле:
Z = 0,5 F, (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, т, кг, образовавшейся в результате аварийной ситуации, определяется по формуле:
m = m + m , (15)
вз ав
где m - расчетная масса взвихрившейся пыли, кг;
вз
m - расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате
ав
аварийной ситуации, кг.
19. Расчетная масса взвихрившейся пыли m определяется по формуле:
вз
m = К m , (16)
вз вз n
где К - доля отложившейся в помещении пыли, способной перейти во
вз
взвешенное состояние в результате аварийной ситуации. При отсутствии
экспериментальных сведений о величине К допускается полагать
вз
К = 0,9;
вз
m - масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии, кг.
n
20. Расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате
аварийной ситуации, m , определяется по формуле:
ав
m = (m + qT) К , (17)
ав ап п
где m - масса горючей пыли, выбрасываемой в помещение из аппарата,
ап
кг;
q - производительность, с которой продолжается поступление
пылевидных веществ в аварийный аппарат по трубопроводам до момента их
-1
отключения, кг x с ;
T - время отключения, определяемое по пункту 7 в), с;
К - коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной
п
в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из аппарата в помещение.
При отсутствии экспериментальных сведений о величине К допускается
п
полагать:
для пылей с дисперсностью не менее 350 мкм - К = 0,5;
п
для пылей с дисперсностью менее 350 мкм - К = 1,0.
п
Величина m принимается в соответствии с п. п. 6 и 8.
ап
21. Масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии определяется по формуле:
К
г
m = -- (m + m ), (18)
п К 1 2
у
где К - доля горючей пыли в общей массе отложений пыли;
г
m - масса пыли, оседающей на труднодоступных для уборки поверхностях в
1
помещении за период времени между генеральными уборками, кг;
m - масса пыли, оседающей на доступных для уборки поверхностях в
2
помещении за период времени между текущими уборками, кг;
К - коэффициент эффективности пылеуборки. Принимается при ручной
у
пылеуборке:
сухой - 0,6;
влажной - 0,7.
При механизированной вакуумной уборке:
пол ровный - 0,9;
пол с выбоинами (до 5% площади) - 0,7.
Под труднодоступными для уборки площадями подразумевают такие поверхности в производственных помещениях, очистка которых осуществляется только при генеральных пылеуборках. Доступными для уборки местами являются поверхности, пыль с которых удаляется в процессе текущих пылеуборок (ежесменно, ежесуточно и т.п.).
22. Масса пыли m (i = 1, 2), оседающей на различных поверхностях в
i
помещении за межуборочный период, определяется по формуле:
m = M (1 - альфа) бета (i = 1, 2), (19)
i i i
где M = SUM M - масса пыли, выделяющаяся в объем помещения за период
1 j 1j
времени между генеральными пылеуборками, кг;
M - масса пыли, выделяемая единицей пылящего оборудования за
1j
указанный период, кг;
M = SUM M - масса пыли, выделяющаяся в объем помещения за период
2 j 2j
времени между текущими пылеуборками, кг;
M - масса пыли, выделяемая единицей пылящего оборудования за
2j
указанный период, кг;
альфа - доля выделяющейся в объем помещения пыли, которая удаляется
вытяжными вентиляционными системами. При отсутствии экспериментальных
сведений о величине альфа полагают альфа = 0;
бета , бета - доли выделяющейся в объем помещения пыли,
1 2
оседающей соответственно на труднодоступных и доступных для уборки
поверхностях помещения (бета + бета = 1).
1 2
При отсутствии сведений о величине коэффициентов бета и бета
1 2
допускается полагать бета = 1, бета = 0.
1 2
23. Величина M (i = 1, 2) может быть также определена
i
экспериментально (или по аналогии с действующими образцами производств) в
период максимальной загрузки оборудования по формуле:
M = SUM(G F ) тау (i = 1, 2), (20)
i j 1j 1j i
где G , G - интенсивность пылеотложений соответственно на
1j 2j
труднодоступных F (м2) и доступных F (м2) площадях,
1j 2j
-2 -1
кг x м x с ;
тау , тау - промежуток времени соответственно между генеральными
1 2
и текущими пылеуборками, с.
Определение категорий В1 - В4 помещений
24. Определение пожароопасной категории помещения осуществляется путем сравнения максимального значения удельной временной пожарной нагрузки (далее по тексту - пожарная нагрузка) на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки, приведенной в табл. 4.
Таблица 4
┌───────────┬───────────────┬─────────────────────────────────────────────┐ │ Категория │Удельная пожар-│ Способ размещения │ │ помещения │ная нагрузка g │ │ │ │на участке, │ │ │ │ -2 │ │ │ │МДж x м │ │ ├───────────┼───────────────┼─────────────────────────────────────────────┤ │ В1 │ Более 2200 │ Не нормируется │ ├───────────┼───────────────┼─────────────────────────────────────────────┤ │ В2 │ 1401 - 2200 │ См. п. 25 │ ├───────────┼───────────────┼─────────────────────────────────────────────┤ │ В3 │ 181 - 1400 │ То же │ ├───────────┼───────────────┼─────────────────────────────────────────────┤ │ В4 │ 1 - 180 │На любом участке пола помещения площадью 10│ │ │ │м2. Способ размещения участков пожарной│ │ │ │нагрузки определяется согласно п. 25 │ └───────────┴───────────────┴─────────────────────────────────────────────┘
25. При пожарной нагрузке, включающей в себя различные сочетания (смесь) горючих, трудногорючих жидкостей, твердых горючих и трудногорючих веществ и материалов в пределах пожароопасного участка, пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле:
n р
Q = SUM G Q , (21)
i=1 i нi
где G - количество i-го материала пожарной нагрузки, кг;
i
р
Q - низшая теплота сгорания i-го материала пожарной нагрузки,
нi
-1
МДж x кг .
-2
Удельная пожарная нагрузка g, МДж x м , 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 в зависимости от величины критической плотности падающих
пр -2
лучистых потоков q , кВт/м , для пожарной нагрузки, состоящей из твердых
кр
горючих и трудногорючих материалов. Значения l , приведенные в табл. 5,
пр
рекомендуются при условии, если H > 11 м; если H < 11 м, то предельное
расстояние определяется как l = l + (11 - H), где l - определяется из
пр пр
табл. 5, H - минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до
нижнего пояса ферм перекрытия (покрытия), м.
Таблица 5
┌─────────┬──────┬──────┬───────┬───────┬────────┬────────┬───────┬───────┐ │ q , │ 5 │ 10 │ 15 │ 20 │ 25 │ 30 │ 40 │ 50 │ │ кр │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ -2│ │ │ │ │ │ │ │ │ │кВт x м │ │ │ │ │ │ │ │ │ ├─────────┼──────┼──────┼───────┼───────┼────────┼────────┼───────┼───────┤ │l , м │ 12 │ 8 │ 6 │ 5 │ 4 │ 3,8 │ 3,2 │ 2,8 │ │ пр │ │ │ │ │ │ │ │ │ └─────────┴──────┴──────┴───────┴───────┴────────┴────────┴───────┴───────┘
Значения q для некоторых материалов пожарной нагрузки приведены
кр
в табл. 6.
Таблица 6
┌──────────────────────────────────────────────┬──────────────┐ │ Материал │ -2│ │ │q , кВт x м │ │ │ кр │ ├──────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │Древесина (сосна влажностью 12%) │ 13,9 │ ├──────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │Древесно-стружечные плиты │ 8,3 │ │ -3 │ │ │(плотностью 417 кг x м ) │ │ ├──────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │Торф брикетный │ 13,2 │ ├──────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │Торф кусковой │ 9,8 │ ├──────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │Хлопок-волокно │ 7,5 │ ├──────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │Слоистый пластик │ 15,4 │ ├──────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │Стеклопластик │ 15,3 │ ├──────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │Пергамин │ 17,4 │ ├──────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │Резина │ 14,8 │ ├──────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │Уголь │ 35,0 │ ├──────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │Рулонная кровля │ 17,4 │ ├──────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │Сено, солома (при минимальной влажности до 8%)│ 7,0 │ └──────────────────────────────────────────────┴──────────────┘
Если пожарная нагрузка состоит из различных материалов, то значение q
кр
определяется по материалу с минимальным значением q .
кр
Для материалов пожарной нагрузки с неизвестными значениями q значения
кр
предельных расстояний принимаются l >= 12 м.
пр
Для пожарной нагрузки, состоящей из ЛВЖ или ГЖ, рекомендуемое
расстояние l между соседними участками размещения (разлива) пожарной
пр
нагрузки рассчитывается по формулам:
l >= 15 м при H >= 11, (23)
пр
l >= 26 - H при H < 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 H ,
т
то помещение будет относиться к категориям В1 или В2 соответственно.
Здесь g = 2200 МДж/м2 при 1401 МДж/м2 <= g >= 2200 МДж/м2 и g =
т т
1400 МДж/м2 при 181 МДж/м2 <= g >= 1400 МДж/м2.
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 ДельтаP 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 Hт энергию, выделяющуюся при взаимодействии (с учетом сгорания продуктов взаимодействия до конечных соединений), или экспериментально в натурных испытаниях. В случае когда определить величину ДельтаP 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 ДельтаP для гибридных взрывоопасных смесей, содержащих горючие газы (пары) и пыли, определяется по формуле:
ДельтаP = ДельтаP + ДельтаP , (25)
1 2
где ДельтаP - давление взрыва, вычисленное для горючего газа (пара) в
1
соответствии с п. п. 10 и 11.
ДельтаP - давление взрыва, вычисленное для горючей пыли в соответствии
2
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 знание 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 ) к низшей (Д ).
н н
35. В случае, если из-за отсутствия данных представляется невозможным оценить величину индивидуального риска, допускается использование вместо нее следующих критериев.
Таблица 7
┌──────────┬──────────────────────────────────────────────────────────────┐ │Категория │ Категории отнесения наружной установки к той или иной │ │ наружной │ категории по пожарной опасности │ │установки │ │ ├──────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ А │Установка относится к категории А , если в ней присутствуют│ │ н │ н │ │ │(хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие газы;│ │ │легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не│ │ │более 28 °C; 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│ │ │ -6 │ │ │волн давления превышает 10 в год на расстоянии 30 м от│ │ │наружной установки │ ├──────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ Б │Установка относится к категории Б , если в ней присутствуют│ │ н │ н │ │ │(хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие пыли│ │ │и/или волокна; легковоспламеняющиеся жидкости с температурой│ │ │вспышки более 28 °C; горючие жидкости; при условии, что│ │ │величина индивидуального риска при возможном сгорании пыле-│ │ │и/или паровоздушных смесей с образованием волн│ │ │ -6 │ │ │давления превышает 10 в год на расстоянии 30 м от наружной│ │ │установки │ ├──────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ В │Установка относится к категории В , если в ней присутствуют│ │ н │ н │ │ │(хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие и/или│ │ │трудногорючие жидкости; твердые горючие и/или трудногорючие│ │ │вещества и/или материалы (в том числе пыли и/или волокна);│ │ │вещества и/или материалы, способные при взаимодействии с│ │ │водой, кислородом воздуха и/или друг с другом гореть; не│ │ │реализуются критерии, позволяющие отнести установку к│ │ │категориям А или Б ; при условии, что величина│ │ │ н н │ │ │индивидуального риска при возможном сгорании указанных│ │ │ -6 │ │ │веществ и/или материалов превышает 10 в год на расстоянии│ │ │30 м от наружной установки │ ├──────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ Г │Установка относится к категории Г , если в ней присутствуют│ │ н │ н │ │ │(хранятся, перерабатываются, транспортируются) негорючие│ │ │вещества и/или материалы в горячем, раскаленном и/или│ │ │расплавленном состоянии, процесс обработки которых│ │ │сопровождается выделением лучистого тепла, искр и/или│ │ │пламени, а также горючие газы, жидкости и/или твердые│ │ │вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве│ │ │топлива │ ├──────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ Д │Установка относится к категории Д , если в ней присутствуют│ │ н │ н │ │ │(хранятся, перерабатываются, транспортируются) в основном│ │ │негорючие вещества и/или материалы в холодном состоянии и по│ │ │перечисленным выше критериям она не относится к категориям│ │ │А , Б , В , Г │ │ │ н н н н │ └──────────┴──────────────────────────────────────────────────────────────┘
Для категорий А и Б :
н н
- горизонтальный размер зоны, ограничивающей газопаровоздушные смеси с концентрацией горючего выше нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР), превышает 30 м (данный критерий применяется только для горючих газов и паров) и/или
- расчетное избыточное давление при сгорании газо-, паро- или пылевоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.
Для категории В :
н
- интенсивность теплового излучения от очага пожара веществ и/или
материалов, указанных для категории В , на расстоянии 30 м от наружной
н
установки превышает 4 кВт/м2.
6. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ КРИТЕРИЕВ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК
МЕТОД РАСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ КРИТЕРИЕВ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
ДЛЯ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ И ПАРОВ
Выбор и обоснование расчетного варианта
36. Выбор расчетного варианта следует осуществлять с учетом годовой
частоты реализации и последствий тех или иных аварийных ситуаций. В
качестве расчетного для вычисления критериев пожарной опасности для горючих
газов и паров следует принимать вариант аварии, для которого произведение
годовой частоты реализации этого варианта Q и расчетного избыточного
w
давления ДельтаP при сгорании газопаровоздушных смесей в случае реализации
указанного варианта максимально, то есть:
G = Q x ДельтаP = max. (26)
w
Расчет величины G производится следующим образом:
а) рассматриваются различные варианты аварии и определяются из
статистических данных или на основе годовой частоты аварий со сгоранием
газопаровоздушных смесей Q для этих вариантов;
wi
б) для каждого из рассматриваемых вариантов определяются по изложенной
ниже методике значения расчетного избыточного давления ДельтаP ;
i
в) вычисляются величины G = Q x ДельтаP для каждого из
i wi i
рассматриваемых вариантов аварии, среди которых выбирается вариант с
наибольшим значением G ;
i
г) в качестве расчетного для определения критериев пожарной опасности
принимается вариант, в котором величина G максимальна. При этом количество
i
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)
а т г
где V - объем газа, вышедшего из аппарата, м3; V - объем газа,
а т
-3
вышедшего из трубопровода, м3; ро - плотность газа, кг x м .
г
При этом:
V = 0,01 x Р x V, (28)
а 1
где P - давление в аппарате, кПа; V - объем аппарата, м3;
1
V = V + V , (29)
т 1т 2т
где V - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м3;
1т
V - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м3;
2т
V = q x T, (30)
1т
где q - расход газа, определяемый в соответствии с технологическим
регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра,
-1
температуры газовой среды и т.д., м3 x с ; T - время, определяемое по п.
38, с;
2 2 2
V = 0,01 x пи x P x (r x L + r x L + ... + r x L ), (31)
2т 2 1 1 2 2 n n
где P - максимальное давление в трубопроводе по технологическому
2
регламенту, кПа; r - внутренний радиус трубопроводов, м; L - длина
трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.
40. Масса паров жидкости m, кг, поступивших в окружающее пространство при наличии нескольких источников испарения (поверхность разлитой жидкости, поверхность со свеженанесенным составом, открытые емкости и т.п.), определяется из выражения:
m = m + m + m + m , (32)
р емк св.окр пер
где m - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг; m -
р емк
масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, кг;
m - масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесен
св.окр
применяемый состав, кг; m - масса жидкости, испарившейся в окружающее
пер
пространство в случае ее перегрева, кг.
При этом каждое из слагаемых (m , m , m ) в формуле (32)
р емк св.окр
определяют из выражения:
m = W x F x Т, (33)
и
-1 -2
где W - интенсивность испарения, кг x с x м ; F - площадь
и
испарения, м2, определяемая в соответствии с п. 38 в зависимости от
массы жидкости m , вышедшей в окружающее пространство; T -
п
продолжительность поступления паров легковоспламеняющихся и горючих
жидкостей в окружающее пространство согласно п. 38, с.
Величину m определяют по формуле (при T > T ):
пер а кип
┌ ┐
│ 2C (T - T ) │
│ р а кип │
m = min < 0,8m : --------------- m > , (34)
пер │ п L п│
│ исп │
└ ┘
где m - масса вышедшей перегретой жидкости, кг; C - удельная
п р
теплоемкость жидкости при температуре перегрева жидкости
-1 -1
T , Дж x кг x K ; T - температура перегретой жидкости в соответствии
а а
с технологическим регламентом в технологическом аппарате или оборудовании,
K; T - нормальная температура кипения жидкости, K; L - удельная
кип исп
теплота испарения жидкости при температуре перегрева жидкости T ,
а
-1
Дж x кг .
Если аварийная ситуация связана с возможным поступлением жидкости в распыленном состоянии, то она должна быть учтена в формуле (32) введением дополнительного слагаемого, учитывающего общую массу поступившей жидкости от распыляющих устройств, исходя из продолжительности их работы.
41. Масса m вышедшей жидкости, кг, определяется в соответствии с п.
п
38.
42. Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле:
-6 _
W = 10 x \/M x P , (35)
н
-1
где M - молярная масса, г x моль ; P - давление насыщенного пара при
н
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 из пролива,
суг
-2
кг x м , по формуле:
-----
M / t
m = ---- x (T - T ) x (2 x лямбда x /------ +
суг L 0 ж тв \/ пи x а
исп
--
5,1 x \/Re x лямбда x t
в
+ ------------------------), (36)
d
-1
где M - молярная масса СУГ, кг x моль ; L - мольная теплота
исп
-1
испарения СУГ при начальной температуре СУГ Т , Дж x моль ; T - начальная
ж о
температура материала, на поверхность которого разливается СУГ, K; T -
ж
начальная температура СУГ, K; лямбда - коэффициент теплопроводности
тв -1 -1
материала, на поверхность которого разливается СУГ, Вт x м x K ;
лямбда
тв
альфа = ----------- - коэффициент температуропроводности материала, на
С x ро
тв тв -1
поверхность которого разливается СУГ, м2 x с ; C - теплоемкость
тв
-1 -1
материала, на поверхность которого разливается СУГ, Дж x кг x K ;
ро - плотность материала, на поверхность которого разливается СУГ,
тв
-3
кг x м ; t - текущее время, с, принимаемое равным времени полного
U x d
испарения СУГ, но не более 3600 с; Re = ----- - число Рейнольдса; U -
v
в
-------
/4 x F
-1 / n
скорость воздушного потока, м x с ; d = /-------- - характерный размер
\/ пи
-1
пролива СУГ, м; v - кинематическая вязкость воздуха, м2 x с ; лямбда -
в в
-1 -1
коэффициент теплопроводности воздуха, Вт x м x K .
Формула 38 справедлива для СУГ с температурой T <= T . При
ж кип
температуре СУГ T > T дополнительно рассчитывается масса перегретых
ж кип
СУГ m формуле 34.
пер
Расчет горизонтальных размеров зон,
ограничивающих газо- и паровоздушные смеси с концентрацией
горючего выше НКПР, при аварийном поступлении горючих
газов и паров ненагретых легковоспламеняющихся
жидкостей в открытое пространство
44. Горизонтальные размеры зоны, м, ограничивающие область
концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения
пламени (C ), вычисляют по формулам:
НКПР
- для горючих газов (ГГ):
m
г 0,333
R = 14,5632 x (-----------) ; (37)
НКПР ро x C
г НКПР
- для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ):
P m
- н 0,813 п 0,333
R = 3,1501 x \/K x (-----) x (--------) , (38)
НКПР C ро x P
НКПР п н
M
ро = -----------------------,
г,п V x (1 + 0,00367 x t )
0 р
где m - масса поступивших в открытое пространство ГГ при аварийной
г
ситуации, кг; ро - плотность ГГ при расчетной температуре и атмосферном
г
-3
давлении, кг x м ; m - масса паров ЛВЖ, поступивших в открытое
п
пространство за время полного испарения, но не более 3600 с, кг; ро -
п
плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре и атмосферном давлении,
-3
кг x м ; P - давление насыщенных паров ЛВЖ при расчетной температуре,
н
кПа; K - коэффициент, принимаемый равным: K = T / 3600 для ЛВЖ; T -
продолжительность поступления паров ЛВЖ в открытое пространство, с;
C - нижний концентрационный предел распространения пламени ГГ или паров
НКПР
-1
ЛВЖ, % (об.); M - молярная масса, кг x кмоль ; V - мольный объем, равный
-1 0
22,413 м3 x кмоль ; t - расчетная температура, °C. В качестве расчетной
р
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 по каким-либо причинам определить не удается,
p
допускается принимать ее равной 61 °C.
45. За начало отсчета горизонтального размера зоны принимают внешние
габаритные размеры аппаратов, установок, трубопроводов и т.п. Во всех
случаях значение R должно быть не менее 0,3 м для ГГ и ЛВЖ.
НКПР
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 ДельтаP, кПа, развиваемого при сгорании газопаровоздушных смесей, определяют по формуле:
0,33 0,66 2 3
ДельтаP = P x (0,8m / r + 3m / r + 5m / r ), (39)
0 пр пр пр
где P - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101
0
кПа); r - расстояние от геометрического центра газопаровоздушного облака,
м; m - приведенная масса газа или пара, кг, вычисляется по формуле:
пр
m = (Q / Q ) x m x Z, (40)
пр сг 0
-1
где Q - удельная теплота сгорания газа или пара, Дж x кг ; Z -
сг
коэффициент участия горючих газов и паров в горении, который допускается
6 -1
принимать равным 0,1; Q - константа, равная 4,52 x 10 Дж x кг ; m -
0
масса горючих газов и (или) паров, поступивших в результате аварии в
окружающее пространство, кг.
48. Величину импульса волны давления i, Па x с, вычисляют по формуле:
0,66
i = 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 M - расчетная масса поступившей в окружающее пространство горючей
пыли, кг; M - расчетная масса взвихрившейся пыли, кг; M - расчетная
вз ав
масса пыли, поступившей в результате аварийной ситуации, кг.
52. Величина M определяется по формуле:
вз
M = K x K x M , (43)
вз г вз п
где K - доля горючей пыли в общей массе отложений пыли; K - доля
г вз
отложенной вблизи аппарата пыли, способной перейти во взвешенное состояние
в результате аварийной ситуации. В отсутствие экспериментальных данных
о величине K допускается принимать K = 0,9; M - масса отложившейся
вз вз п
вблизи аппарата пыли к моменту аварии, кг.
53. Величина M определяется по формуле:
ав
M = (M + q x T) x K , (44)
ав ап п
где M - масса горючей пыли, выбрасываемой в окружающее пространство
ап
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
-1
трубопроводам до момента их отключения, кг x с ; T - расчетное время
отключения, с, определяемое в каждом конкретном случае исходя из
реальной обстановки. Следует принимать равным времени срабатывания системы
автоматики, если вероятность ее отказа не превышает 0,000001 в год или
обеспечено резервирование ее элементов (но не более 120 с); 120 с, если
вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не
обеспечено резервирование ее элементов; 300 с при ручном отключении; K -
п
коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной в
воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из аппарата. В
отсутствие экспериментальных данных о величине K допускается принимать:
п
0,5 - для пылей с дисперсностью не менее 350 мкм; 1,0 - для пылей с
дисперсностью менее 350 мкм.
54. Избыточное давление ДельтаP для горючих пылей рассчитывается следующим образом:
а) определяют приведенную массу горючей пыли m , кг, по формуле:
пр
m = M x Z x H / H , (45)
пр т то
где M - масса горючей пыли, поступившей в результате аварии в
окружающее пространство, кг; Z - коэффициент участия пыли в горении,
значение которого допускается принимать равным 0,1. В отдельных
обоснованных случаях величина Z может быть снижена, но не менее чем до
-1
0,02; H - теплота сгорания пыли, Дж x кг ; H - константа, принимаемая
т то
6 -1
равной 4,6 x 10 Дж x кг ;
б) вычисляют расчетное избыточное давление ДельтаP, кПа, по формуле:
0,33 0,66 2 3
ДельтаP = P 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 - атмосферное давление, кПа.
0
55. Величину импульса волны давления i, Па x с, вычисляют по формуле:
0,66
i = 123m / r. (47)
пр
МЕТОД РАСЧЕТА ИНТЕНСИВНОСТИ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
56. Интенсивность теплового излучения рассчитывают для двух случаев пожара (или для того из них, который может быть реализован в данной технологической установке):
- пожар проливов ЛВЖ, ГЖ или горение твердых горючих материалов (включая горение пыли);
- "огненный шар" - крупномасштабное диффузионное горение, реализуемое при разрыве резервуара с горючей жидкостью или газом под давлением с воспламенением содержимого резервуара.
Если возможна реализация обоих случаев, то при оценке значений критерия пожарной опасности учитывается наибольшая из двух величин интенсивности теплового излучения.
-2
57. Интенсивность теплового излучения q, кВт x м , для пожара пролива
жидкости или при горении твердых материалов вычисляют по формуле:
q = E x F x тау, (48)
f q
где E - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени,
f
-2
кВт x м ; F - угловой коэффициент облученности; тау - коэффициент
q
пропускания атмосферы.
Значение E принимается на основе имеющихся экспериментальных данных.
f
Для некоторых жидких углеводородных топлив указанные данные приведены
в табл. 8.
При отсутствии данных допускается принимать величину Е равной: 100 кВт
f
-2 -2 -2
x м для СУГ, 40 кВт x м для нефтепродуктов, 40 кВт x м для твердых
материалов.
Таблица 8
Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени
в зависимости от диаметра очага и удельная массовая
скорость выгорания для некоторых жидких
углеводородных топлив
┌─────────────────┬────────────────────────────────────────────────┬──────────────────┐ │ Топливо │ -2 │ M, │ │ │ E , кВт x м │ -2 -1 │ │ │ f │ кг x м x с │ │ ├─────────┬─────────┬────────┬─────────┬─────────┤ │ │ │d = 10 м │d = 20 м │d = 30 м│d = 40 м │d = 50 м │ │ ├─────────────────┼─────────┼─────────┼────────┼─────────┼─────────┼──────────────────┤ │ СПГ (метан) │ 220 │ 180 │ 150 │ 130 │ 120 │ 0,08 │ ├─────────────────┼─────────┼─────────┼────────┼─────────┼─────────┼──────────────────┤ │ СУГ │ 80 │ 63 │ 50 │ 43 │ 40 │ 0,10 │ │ (пропан-бутан) │ │ │ │ │ │ │ ├─────────────────┼─────────┼─────────┼────────┼─────────┼─────────┼──────────────────┤ │ Бензин │ 60 │ 47 │ 35 │ 28 │ 25 │ 0,06 │ ├─────────────────┼─────────┼─────────┼────────┼─────────┼─────────┼──────────────────┤ │ Дизельное │ 40 │ 32 │ 25 │ 21 │ 18 │ 0,04 │ │ топливо │ │ │ │ │ │ │ ├─────────────────┼─────────┼─────────┼────────┼─────────┼─────────┼──────────────────┤ │ Нефть │ 25 │ 19 │ 15 │ 12 │ 10 │ 0,04 │ ├─────────────────┴─────────┴─────────┴────────┴─────────┴─────────┴──────────────────┤ │ Примечание. Для диаметров очагов менее 10 м или более 50 м следует принимать│ │величину E такой же, как и для очагов диаметром 10 м и 50 м соответственно. │ │ f │ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
Рассчитывают эффективный диаметр пролива d, м, по формуле:
-----
/4 x F
d = / -----, (49)
\/ пи
где F - площадь пролива, м2.
Вычисляют высоту пламени H, м, по формуле:
M 0,61
H = 42d (-------------) , (50)
-----
ро x \/g x d
в
-2 -1
где M - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг x м x с ;
-3 -2
ро - плотность окружающего воздуха, кг x м ; g = 9,81 м x с - ускорение
в
свободного падения.
Определяют угловой коэффициент облученности F по формулам:
q
------
/2 2
F = \/F + F , (51)
q v н
где F , F - факторы облученности для вертикальной и горизонтальной
v н
площадок соответственно, определяемые с помощью выражений:
┌ ----- ----------------- ┐
1 │1 h h /S - 1 A /(A + 1) x (S - 1) │
F = -- x │- x arctg(--------) - - x {arctg( / -----) - -------- x arctg( / ----------------)}│; (52)
v пи │S ----- S \/ S + 1 ----- \/ (A - 1) x (S + 1) │
│ /2 /2 │
│ \/S - 1 \/A - 1 │
└ ┘
┌ ----------------- ----------------- ┐
1 │(B - 1 / S) /(B + 1) x (S - 1) (A - 1 / S) /(A + 1) x (S - 1) │
F = -- x │------─---- x arctg( / -----------------) - ----------- x arctg( / -----------------)│; (53)
н пи │ ----- \/ (B - 1) x (S + 1) ----- \/ (A - 1) x (S + 1) │
│ /2 /2 │
│ \/B - 1 \/A - 1 │
└ ┘
2 2
A = (h + S + 1) / (2 x S); (54)
2
B = (1 + S ) / (2 x S); (55)
S = 2r / d; (56)
h = 2H / d, (57)
где r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, м.
Определяют коэффициент пропускания атмосферы по формуле:
-4
тау = exp [-7,0 x 10 x (r - 0,5d)]. (58)
-2
58. Интенсивность теплового излучения q, кВт x м , для "огненного
шара" вычисляют по формуле (48).
Величину E определяют на основе имеющихся экспериментальных данных.
f
-2
Допускается принимать E равным 450 кВт x м .
f
Значение F вычисляют по формуле
q
H / D + 0,5
s
F = ------------------------------------, (59)
q ┌ ┐
│ 2 2│1,5
4 x │(H / D + 0,5) + (r / D ) │
│ s s │
└ ┘
где: H - высота центра "огненного шара", м; D - эффективный диаметр
s
"огненного шара", м; r - расстояние от облучаемого объекта до точки на
поверхности земли непосредственно под центром "огненного шара", м.
Эффективный диаметр "огненного шара" D определяют по формуле:
s
0,327
D = 5,33m , (60)
s
где m - масса горючего вещества, кг.
Величину H определяют в ходе специальных исследований. Допускается
принимать величину H равной D / 2.
s
Время существования "огненного шара" t , с, определяют по формуле:
s
0,303
t = 0,92m . (61)
s
Коэффициент пропускания атмосферы тау рассчитывают по формуле:
┌ ------ ┐
│ -4 /2 2 │
тау = exp │-7,0 x 10 x (\/r + H - D / 2)│. (62)
└ s ┘
7. МЕТОД ОЦЕНКИ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РИСКА
59. Настоящий метод применим для расчета величины индивидуального риска (далее по тексту - риска) на наружных установках при возникновении таких поражающих факторов, как избыточное давление, развиваемое при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей, и тепловое излучение при сгорании веществ и материалов.
60. Величину индивидуального риска R при сгорании газо-, паро- или
в
пылевоздушных смесей рассчитывают по формуле:
n
R = SUM Q x Q , (63)
в i=1 вi впi
где Q - годовая частота возникновения i-й аварии с горением газо-,
вi
паро- или пылевоздушной смеси на рассматриваемой наружной установке, 1/год;
Q - условная вероятность поражения человека, находящегося на заданном
впi
расстоянии от наружной установки, избыточным давлением при реализации
указанной аварии i-го типа; n - количество типов рассматриваемых аварий.
Значения Q определяют из статистических данных или на основе методик,
вi
изложенных в нормативных документах, утвержденных в установленном порядке.
В формуле (63) допускается учитывать только одну наиболее неблагоприятную
аварию, величина Q для которой принимается равной годовой частоте
в
возникновения пожара с горением газо-, паро- или пылевоздушных смесей на
наружной установке по нормативным документам, утвержденным в установленном
порядке, а значение Q вычислять, исходя из массы горючих веществ,
вп
вышедших в атмосферу, в соответствии с пп. 37 - 43.
61. Величину индивидуального риска R при возможном сгорании веществ и
п
материалов, указанных в табл. 7 для категории B , рассчитывают по формуле:
н
n
R = SUM Q x Q , (64)
п i=1 fi fпi
где Q - годовая частота возникновения пожара на рассматриваемой
fi
наружной установке в случае аварии i-го типа, 1/год; Q - условная
fпi
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 определяют из статистических данных или на основе методик,
fi
изложенных в нормативных документах, утвержденных в установленном порядке.
В формуле (64) допускается учитывать только одну наиболее
неблагоприятную аварию, величина Q для которой принимается равной годовой
f
частоте возникновения пожара на наружной установке по нормативным
документам, утвержденным в установленном порядке, а значение Q вычислять,
fп
исходя из массы горючих веществ, вышедших в атмосферу, в соответствии с
пунктами 37 - 43.
62. Условную вероятность Q поражения человека избыточным давлением
впi
при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей на расстоянии r от
эпицентра определяют следующим образом:
- вычисляют избыточное давление ДельтаP 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 ДельтаP и i вычисляют величину "пробит" - функции
P по формуле:
r
P = 5 - 0,26ln (V), (65)
r
17500 8,4 290 9,3
где V = (--------) + (---) , (66)
ДельтаP i
где ДельтаP - избыточное давление, Па; i - импульс волны давления, Па x
с;
- с помощью табл. 9 определяют условную вероятность поражения человека.
Например, при значении P = 2,95 значение Q = 2% = 0,02, а при P = 8,09
r вп r
значение Q = 99,9% = 0,999.
вп
63. Условную вероятность поражения человека тепловым излучением Q
fпi
определяют следующим образом:
а) рассчитывают величину P по формуле:
r
1,33
P = -14,9 + 2,56ln (t x q ), (67)
r
где t - эффективное время экспозиции, с; q - интенсивность теплового
-2
излучения, кВт x м , определяемая в соответствии с методом расчета
интенсивности теплового излучения (раздел 6).
Величину t находят:
1) для пожаров проливов ЛВЖ, ГЖ и твердых материалов:
t = t + x / u, (68)
0
где t - характерное время обнаружения пожара, с (допускается
0
принимать t = 5 с); x - расстояние от места расположения человека до зоны,
-2
где интенсивность теплового излучения не превышает 4 кВт x м , м; u -
-1 -1
скорость движения человека, м x с (допускается принимать u = 5 м x с );
2) для воздействия "огненного шара" - в соответствии с методом расчета интенсивности теплового излучения (раздел 6);
б) с помощью табл. 9 определяют условную вероятность Q поражения
пi
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 P
r
┌───────────┬─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ Условная │ Величина P │ │вероятность│ r │ │ 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 │ └───────────┴─────┴─────┴─────┴──────┴─────┴─────┴─────┴──────┴─────┴─────┘
Приложение
к НПБ 105-03
Рекомендуемое
РАСЧЕТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЯ
КОЭФФИЦИЕНТА Z УЧАСТИЯ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ И ПАРОВ НЕНАГРЕТЫХ
ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ ВО ВЗРЫВЕ
Материалы настоящего Приложения применяются для случая 100m /
(ро V ) < 0,5C , где C - нижний концентрационный
г,п св нкпр нкпр
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 (C > C) рассчитывается
по формулам:
1 1
при X <= - L и Y <= - S
нкпр 2 нкпр 2
-3 C
5 x 10 пи нкпр
Z = ----------- ро (C + ------) X Y Z , (1)
m г,п 0 дельта нкпр нкпр нкпр
1 1
при X > - L и Y > - S
нкпр 2 нкпр 2
-3 C
5 x 10 пи нкпр
Z = ----------- ро (C + ------) F Z , (2)
m г,п 0 дельта нкпр
где C - предэкспоненциальный множитель, % (об.), равный:
0
при отсутствии подвижности воздушной среды для горючих газов:
3 m
C = 3,77 x 10 --------, (3)
0 ро V
г св
при подвижности воздушной среды для горючих газов:
2 m
C = 3 x 10 ---------, (4)
0 ро V U
г св
при отсутствии подвижности воздушной среды для паров легковоспламеняющихся жидкостей:
m x 100 0,41
C = C x (-----------) , (5)
0 C x ро V
п св
при подвижности воздушной среды для паров легковоспламеняющихся жидкостей:
m x 100 0,46
C = C (----------) , (6)
0 н C ро V
н п св
m - масса газа или паров ЛВЖ, поступающих в объем помещения в соответствии с разд. 3, кг;
дельта - допустимые отклонения концентрации при задаваемом уровне
-
значимости Q (C > C), приведенные в таблице П1;
X , Y , Z - расстояния по осям X, Y и Z от источника
нкпр нкпр нкпр
поступления газа или пара, ограниченные нижним концентрационным пределом
распространения пламени соответственно, м; рассчитываются по формулам (10 -
12) приложения;
L, S - длина и ширина помещения, м;
F - площадь пола помещения, м2;
-1
U - подвижность воздушной среды, м x с ;
C - концентрация насыщенных паров при расчетной температуре t , °C,
н р
воздуха в помещении, % (об.).
Концентрация C может быть найдена по формуле:
н
P
н
C = 100 --, (7)
н P
0
где P - давление насыщенных паров при расчетной температуре (находится
н
из справочной литературы), кПа;
P - атмосферное давление, равное 101 кПа.
0
Таблица 1
┌───────────────────────────────┬──────────────────────┬──────────────────┐ │ Характер распределения │ - │ дельта │ │ концентраций │ Q (C > C) │ │ ├───────────────────────────────┼──────────────────────┼──────────────────┤ │Для горючих газов при│ 0,1 │ 1,29 │ │отсутствии подвижности├──────────────────────┼──────────────────┤ │воздушной среды │ 0,05 │ 1,38 │ │ ├──────────────────────┼──────────────────┤ │ │ 0,01 │ 1,53 │ │ ├──────────────────────┼──────────────────┤ │ │ 0,003 │ 1,63 │ │ ├──────────────────────┼──────────────────┤ │ │ 0,001 │ 1,70 │ │ ├──────────────────────┼──────────────────┤ │ │ 0,000001 │ 2,04 │ ├───────────────────────────────┼──────────────────────┼──────────────────┤ │Для горючих газов при│ 0,1 │ 1,29 │ │подвижности воздушной среды ├──────────────────────┼──────────────────┤ │ │ 0,05 │ 1,37 │ │ ├──────────────────────┼──────────────────┤ │ │ 0,01 │ 1,52 │ │ ├──────────────────────┼──────────────────┤ │ │ 0,003 │ 1,62 │ │ ├──────────────────────┼──────────────────┤ │ │ 0,001 │ 1,70 │ │ ├──────────────────────┼──────────────────┤ │ │ 0,000001 │ 2,03 │ ├───────────────────────────────┼──────────────────────┼──────────────────┤ │Для паров легковоспламеняющихся│ 0,1 │ 1,19 │ │жидкостей при отсутствии├──────────────────────┼──────────────────┤ │подвижности 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│ 0,1 │ 1,21 │ │жидкостей при подвижности├──────────────────────┼──────────────────┤ │воздушной среды │ 0,05 │ 1,27 │ │ ├──────────────────────┼──────────────────┤ │ │ 0,01 │ 1,38 │ │ ├──────────────────────┼──────────────────┤ │ │ 0,003 │ 1,45 │ │ ├──────────────────────┼──────────────────┤ │ │ 0,001 │ 1,51 │ │ ├──────────────────────┼──────────────────┤ │ │ 0,000001 │ 1,75 │ └───────────────────────────────┴──────────────────────┴──────────────────┘
-
Величина уровня значимости Q (C > C) выбирается исходя из особенностей
-
технологического процесса. Допускается принимать Q (C > C) равным 0,05.
2. Величина коэффициента Z участия паров легковоспламеняющихся жидкостей во взрыве может быть определена по графику, приведенному на рисунке.
Рисунок
Значения X определяются по формуле:
* *
C / C , если C <= C ;
н н
X = { * (8)
1, если C > C ,
н
*
где C - величина, задаваемая соотношением:
*
C = фи C , (9)
ст
где фи - эффективный коэффициент избытка горючего, принимаемый равным
1,9.
3. Расстояния X , Y и Z рассчитываются по формулам:
нкпр нкпр нкпр
дельта C
0 0,5
X = K L (K ln(---------)) ; (10)
нкпр 1 2 C
нкпр
дельта C
0 0,5
Y = K S (K ln(---------)) ; (11)
нкпр 1 2 C
нкпр
дельта C
0 0,5
Z = K H (K ln(---------)) ; (12)
нкпр 3 2 C
нкпр
где K - коэффициент, принимаемый равным 1,1314 для горючих газов и
1
1,1958 для легковоспламеняющихся жидкостей;
K - коэффициент, принимаемый равным 1 для горючих газов и K = T /
2 2
3600 для легковоспламеняющихся жидкостей;
K - коэффициент, принимаемый равным 0,0253 для горючих газов при
3
отсутствии подвижности воздушной среды; 0,02828 для горючих газов при
подвижности воздушной среды; 0,04714 для легковоспламеняющихся жидкостей
при отсутствии подвижности воздушной среды и 0,3536 для
легковоспламеняющихся жидкостей при подвижности воздушной среды;
H - высота помещения, м.
При отрицательных значениях логарифмов расстояния X , Y и Z
нкпр нкпр нкпр
принимаются равными 0.
