МИНИСТЕРСТВОРОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ ИЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

 

ПРИКАЗ

18.06.2003

г. Москва

№ 314

 

Обутверждении норм пожарной безопасности "Определение категорий помещений,зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности" (НПБ105-03)

 

В соответствиис Федеральным законом от 21 декабря 1994 г. № 69-ФЗ "О пожарнойбезопасности" (Собрание законодательства Российской Федерации, 1994, № 35,ст. 3649; 1995, № 35, ст. 3503; 1996, № 17, ст. 1911; 1998, №4, ст. 430; 2000,№ 46, ст. 4537; 2001, № 1 (ч. I), ст. 2, № 33, (ч. I), ст. 3413; 2002, № 1 (ч.I), ст. 2, № 30, ст. 3033; 2003, № 2, ст. 167) и Указом Президента РоссийскойФедерации от 21 сентября 2002 г. № 1011 "Вопросы Министерства РоссийскойФедерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидациипоследствий стихийных бедствий" (Собрание законодательства РоссийскойФедерации, 2002, № 38, ст. 3585) приказываю:

 

1. Утвердитьприлагаемые нормы пожарной безопасности "Определение категорий помещений,зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности" (НПБ105-03).

2. Настоящийприказ довести до заместителей Министра, начальников (руководителей)департаментов, начальника Главного управления Государственной противопожарнойслужбы, начальников управлений и самостоятельного отдела центрального аппаратаМЧС России, начальников региональных центров по делам гражданской обороны,чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, пожарно-техническихнаучно-исследовательских и образовательных учреждений в установленном порядке.

 

Министр  С.К. Шойгу

 

 

НОРМЫ ПОЖАРНОЙБЕЗОПАСНОСТИ

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕКАТЕГОРИЙ ПОМЕЩЕНИЙ, ЗДАНИЙ И НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙОПАСНОСТИ

 

НПБ 105-03

 

 

Разработаны Главным управлением Государственнойпротивопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданскойобороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий(ГУГПС МЧС России) и Федеральным государственным учреждением «Всероссийскийордена "Знак Почета" научно-исследовательский институтпротивопожарной обороны» Министерства Российской Федерации по делам гражданскойобороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий(ФГУ ВНИИПО МЧС России).

 

Внесены и подготовлены к утверждениюнормативно-техническим отделом Главного управления Государственнойпротивопожарной службы (ГУГПС МЧС России).

 

Письмом Минюста России от 26.06.2003 г. № 07/6463-ЮДпризнаны не нуждающимися в государственной регистрации.

 

Утверждены приказом МЧС России от 18.06.2003 г. №314.

 

Дата введения в действие - с момента опубликования.

 

Взамен НПБ 105-95, НПБ 107-97.

 

 

Настоящие нормы устанавливают методику определениякатегорий помещений и зданий (или частей зданий между противопожарными стенами- пожарных отсеков)¹ производственного и складского назначения повзрывопожарной и пожарной опасности в зависимости от количества ипожаровзрывоопасных свойств находящихся (обращающихся) в них веществ иматериалов с учетом особенностей технологических процессов размещенных в нихпроизводств, а также методику определения категорий наружных установокпроизводственного и складского назначения² по пожарной опасности.

________________ 

¹ Далее по тексту - помещений изданий

² Далее по тексту - наружныеустановки

 

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

Категории помещений и зданий предприятий иучреждений определяются на стадии проектирования зданий и сооружений всоответствии с настоящими нормами и ведомственными нормами технологическогопроектирования, утвержденными в установленном порядке.

Требованиянорм к наружным установкам должны учитываться в проектах на строительство,расширение, реконструкцию и техническое перевооружение, при измененияхтехнологических процессов и при эксплуатации наружных установок. Наряду снастоящими нормами следует также руководствоваться положениями ведомственныхнорм технологического проектирования, касающихся категорирования наружныхустановок, утвержденных в установленном порядке.

В области оценкивзрывоопасности настоящие нормы выделяют категории взрывопожароопасныхпомещений и зданий, более детальная классификация которых по взрывоопасности инеобходимые защитные мероприятия должны регламентироваться самостоятельныминормативными документами.

Категориипомещений и зданий, определенные в соответствии с настоящими нормами, следуетприменять для установления нормативных требований по обеспечению взрывопожарнойи пожарной безопасности указанных помещений и зданий в отношении планировки изастройки, этажности, площадей, размещения помещений, конструктивных решений,инженерного оборудования.

Настоящиенормы не распространяются:

на помещения издания для производства и хранения взрывчатых веществ (далее - ВВ), средствинициирования ВВ, здания и сооружения, проектируемые по специальным нормам иправилам, утвержденным в установленном порядке;

на наружные установки для производства и хранения ВВ, средствинициирования ВВ, наружные установки, проектируемые по специальным нормам иправилам, утвержденным в установленном порядке, а также на оценку уровнявзрывоопасности наружных установок.

Термины и ихопределения приняты в соответствии с нормативными документами по пожарнойбезопасности.

Под термином«Наружная установка» в настоящих нормах понимается комплекс аппаратов итехнологического оборудования, расположенных вне зданий, с несущими иобслуживающими конструкциями.

 

 

1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

1. Повзрывопожарной 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 пожарнойопасности наружные установки подразделяются на категории А_н, Б_н,В_н, Г_н и Д_н.

2. Категориивзрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий определяются длянаиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода, исходя из виданаходящихся в аппаратах и помещениях горючих веществ и материалов, ихколичества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.

Категориипожарной опасности наружных установок определяются, исходя из вида находящихсяв наружных установках горючих веществ и материалов, их количества ипожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.

3. Определениепожароопасных свойств веществ и материалов производится на основаниирезультатов испытаний или расчетов по стандартным методикам с учетом параметровсостояния (давления, температуры и т.д.).

Допускаетсяиспользование справочных данных, опубликованных головныминаучно-исследовательскими организациями в области пожарной безопасности иливыданных Государственной службой стандартных справочных данных.

Допускаетсяиспользование показателей пожарной опасности для смесей веществ и материалов понаиболее опасному компоненту.

 

2.КАТЕГОРИИ ПОМЕЩЕНИЙ ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ

 

4. Категориипомещений по взрывопожарной и пожарной опасности принимаются в соответствии стабл. 1.

5. Определениекатегорий помещений следует осуществлять путем последовательной проверкипринадлежности помещения к категориям, приведенным в табл. 1, от высшей (А) книзшей (Д).

 

 

Таблица1

 

Категория помещения	Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении
1	2
А взрывопожароопасная	Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28°С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа
Б взрывопожароопасная	Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28°С, горючие 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 пожароопасные	Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и 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

 

Выбори обоснование расчетного варианта

 

6. При расчетезначений критериев взрывопожарной опасности в качестве расчетного следуетвыбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работыаппаратов, при котором во взрыве участвует наибольшее количество веществ илиматериалов, наиболее опасных в отношении последствий взрыва.

В случае еслииспользование расчетных методов не представляется возможным, допускаетсяопределение значений критериев взрывопожарной опасности на основаниирезультатов соответствующих научно-исследовательских работ, согласованных иутвержденных в установленном порядке.

7. Количествопоступивших в помещение веществ, которые могут образовать взрывоопасныегазовоздушные или паровоздушные смеси, определяется исходя из следующихпредпосылок:

а) происходитрасчетная авария одного из аппаратов согласно п. 6;

б) все содержимоеаппарата поступает в помещение;

в) происходитодновременно утечка веществ из трубопроводов, питающих аппарат по прямому иобратному потокам в течение времени, необходимого для отключения трубопроводов.

Расчетноевремя отключения трубопроводов определяется в каждом конкретном случае исходяиз реальной обстановки и должно быть минимальным с учетом паспортных данных назапорные устройства, характера технологического процесса и вида расчетнойаварии.

Расчетноевремя отключения трубопроводов следует принимать равным:

временисрабатывания системы автоматики отключения трубопроводов согласно паспортнымданным установки, если вероятность отказа системы автоматики не превышает0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов;

120 с, есливероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспеченорезервирование ее элементов;

300 с приручном отключении.

Не допускаетсяиспользование технических средств для отключения трубопроводов, для которыхвремя отключения превышает приведенные выше значения.

Под «временемсрабатывания» и «временем отключения» следует понимать промежуток времени отначала возможного поступления горючего вещества из трубопровода (перфорация,разрыв, изменение номинального давления и т.п.) до полного прекращения поступлениягаза или жидкости в помещение. Быстродействующие клапаны-отсекатели должныавтоматически перекрывать подачу газа или жидкости при нарушенииэлектроснабжения.

Висключительных случаях в установленном порядке допускается превышениеприведенных выше значений времени отключения трубопроводов специальным решениемсоответствующих федеральных министерств и других федеральных органовисполнительной власти по согласованию с Госгортехнадзором России наподконтрольных ему производствах и предприятиях и МЧС России;

г) происходитиспарение с поверхности разлившейся жидкости; площадь испарения при разливе напол определяется (при отсутствии справочных данных) исходя из расчета, что 1 лсмесей и растворов, содержащих 70 % и менее (по массе) растворителей, разливаетсяна площади 0,5 м², а остальных жидкостей — на 1 м² полапомещения;

д) происходиттакже испарение жидкости из емкостей, эксплуатируемых с открытым зеркаломжидкости, и со свежеокрашенных поверхностей;

е)длительность испарения жидкости принимается равной времени ее полногоиспарения, но не более 3600 с.

8. Количествопыли, которое может образовать взрывоопасную смесь, определяется из следующихпредпосылок:

а) расчетнойаварии предшествовало пыленакопление в производственном помещении, происходящеев условиях нормального режима работы (например, вследствие пылевыделения изнегерметичного производственного оборудования);

б) в моментрасчетной аварии произошла плановая (ремонтные работы) или внезапнаяразгерметизация одного из технологических аппаратов, за которой последовалаварийный выброс в помещение всей находившейся в аппарате пыли.

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

 

Расчетизбыточного давления взрыва для горючих газов, паров легковоспламеняющихся игорючих жидкостей

 

10. Избыточноедавление взрыва DР дляиндивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N,С1, Вr, I, F,определяется по формуле

                                                (1)

где Р_max — максимальное давление взрывастехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме,определяемое экспериментально или по справочным данным в соответствии стребованиями п. 3. При отсутствии данных допускается принимать Р_max равным 900 кПа;

Р₀— начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т —масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючихжидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение, вычисляемаядля ГГ по формуле (6), а для паров ЛВЖ и ГЖ по формуле (11), кг;

Z — коэффициент участия горючего во взрыве, который можетбыть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объемепомещения согласно приложению. Допускается принимать значение Z по табл.2;

V_св — свободный объем помещения, м³;

r_г.п — плотность газа или парапри расчетной температуре t_p, кг×м^-3, вычисляемая по формуле

                                                     (2)

где М—молярная масса, кг×кмоль^-1;

V₀ — мольный объем, равный 22,413 м³×кмоль^-1;

t_p — расчетная температура, °С. В качестве расчетной температуры следуетпринимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении всоответствующей климатической зоне или максимально возможную температурувоздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышениятемпературы в аварийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры t_p по каким-либо причинам определить неудается, допускается принимать ее равной 61°С;

С_СТ— стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), вычисляемая поформуле

                                                         (3)

где  —стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

n_C, n_H,n_O, n_X - числоатомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего;

К_н— коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичностьпроцесса горения. Допускается принимать К_н равным 3.

 

Таблица2

 

Вид горючего вещества	Значение Z
Водород	1,0
Горючие газы (кроме водорода)	0,5
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые до температуры вспышки и выше	0,3
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже температуры вспышки, при наличии возможности образования аэрозоля	0,3
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже температуры вспышки, при отсутствии возможности образования аэрозоля	0

 

11. Расчет DР для индивидуальных веществ, кромеупомянутых в п. 10, а также для смесей может быть выполнен по формуле

                                                  (4)

где Н_Т— теплота сгорания, Дж×кг^-1;

r_в — плотность воздуха довзрыва при начальной температуре Т₀, кг×м^-3;

С_р— теплоемкость воздуха, Дж×кг^-1×К^-1 (допускается приниматьравной 1,01×10³ Дж× кг^-1×К^-1);

Т₀— начальная температура воздуха, К.

12. В случаеобращения в помещении горючих газов, легковоспламеняющихся или горючихжидкостей при определении значения массы т, входящей в формулы (1) и(4), допускается учитывать работу аварийной вентиляции, если она обеспеченарезервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельнодопустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первойкатегории надежности (ПУЭ), при условии расположения устройств для удалениявоздуха из помещения в непосредственной близости от места возможной аварии.

При этом массуm горючих газов или паров легковоспламеняющихсяили горючих жидкостей, нагретых до температуры вспышки и выше, поступивших вобъем помещения, следует разделить на коэффициент К, определяемый поформуле

К= А·Т +1,                                                                 (5)

где А —кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, с^-1;

Т —продолжительность поступления горючих газов и паров легковоспламеняющихся игорючих жидкостей в объем помещения, с (принимается по п. 7).

13. Масса m, кг, поступившего в помещение при расчетной авариигаза, определяется по формуле

т= (V_a + V_T)r_r,                                                            (6)

где V_а — объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_T — объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³.

При этом

V_а = 0,01Р₁V,                                                                 (7)

где  P₁— давление в аппарате, кПа;

V —объем аппарата, м³;

V_Т = V_1Т+ V_2Т,                                                               (8)

где V_1Т — объем газа, вышедшего из трубопровода доего отключения, м³;

V_2Т — объем газа, вышедшего из трубопроводапосле его отключения, м³;

V_1Т = qT,                                                                    (9)

q — расход газа, определяемый в соответствии стехнологическим регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, егодиаметра, температуры газовой среды и т.д., м³×с^-1;

Т —время, определяемое по п. 7, с;

,                          (10)

где P₂ — максимальное давление в трубопроводе потехнологическому регламенту, кПа,

r —внутренний радиус трубопроводов, м;

L — длина трубопроводов от аварийного аппарата дозадвижек, м.

14. Массапаров жидкости m, поступивших в помещение при наличии несколькихисточников испарения (поверхность разлитой жидкости, поверхность сосвеженанесенным составом, открытые емкости и т.п.), определяется из выражения

т= т_р + т_емк + т_св.окр.,                                                    (11)

где m_р — масса жидкости, испарившейся споверхности разлива, кг;

т_емк— масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, кг;

т_св.окр— масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесенприменяемый состав, кг.

При этомкаждое из слагаемых в формуле (11) определяется по формуле

m = W F_и T,                                                             (12)

где W — интенсивность испарения, кг×с^-1×м^-2;

F_и — площадь испарения, м²,определяемая в соответствии с п. 7 в зависимости от массы жидкости т_п,вышедшей в помещение.

Если аварийнаяситуация связана с возможным поступлением жидкости в распыленном состоянии, тоона должна быть учтена в формуле (11) введением дополнительного слагаемого,учитывающего общую массу поступившей жидкости от распыляющих устройств, исходяиз продолжительности их работ.

15. Масса m_р, кг, вышедшей в помещение жидкостиопределяется в соответствии с п. 7.

16.Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальнымданным. Для ненагретых выше температуры окружающей среды ЛВЖ при отсутствииданных допускается рассчитывать W по формуле

W = 10^-6 h P_н,                                                      (13)

где h — коэффициент, принимаемыйпо табл. 3 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока надповерхностью испарения;

Р_н— давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости t_р, определяемое по справочным данным всоответствии с требованиями п. 3, кПа.

 

Таблица3

 

Скорость воздушного потока в помещении, м×с-1	Значение коэффициента h при температуре t, °С, воздуха в помещении
	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

 

Расчетизбыточного давления взрыва для горючих пылей

 

17. Расчетизбыточного давления взрыва DР,кПа, производится по формуле (4), где коэффициент Z участия взвешеннойпыли во взрыве рассчитывается по формуле

Z = 0,5 F,                                                               (14)

где F — массовая доля частиц пыли размером менеекритического, с превышением которого аэровзвесь становится взрывобезопасной,т.е. неспособной распространять пламя. В отсутствие возможности получениясведений для оценки величины Z допускаетсяпринимать Z = 0,5.

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

т= т_вз + т_ав,                                                           (15)

где т_вз— расчетная масса взвихрившейся пыли, кг;

т_ав— расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате аварийнойситуации, кг.

19. Расчетнаямасса взвихрившейся пыли m_взопределяется по формуле

т_вз= К_вз т_п,                                                               (16)

где К_вз— доля отложившейся в помещении пыли, способной перейти во взвешенное состояниев результате аварийной ситуации. При отсутствии экспериментальных сведений овеличине К_вз допускается полагать К_вз =0,9;

т_п— масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии, кг.

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

т_ав= (т_ап + q·Т)К_п,                                                         (17)

где т_ап— масса горючей пыли, выбрасываемой в помещение из аппарата, кг;

q — производительность, с которой продолжаетсяпоступление пылевидных веществ в аварийный аппарат по трубопроводам до моментаих отключения, кг×с^-1;

Т —время отключения, определяемое по п.7 в), с;

К_п— коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной в воздухе пылико всей массе пыли, поступившей из аппарата в помещение. При отсутствииэкспериментальных сведений о величине К_п допускаетсяполагать:

для пылей сдисперсностью не менее 350 мкм — К_п = 0,5;

для пылей сдисперсностью менее 350 мкм — К_п = 1,0.

Величина т_аппринимается в соответствии с пп. 6 и 8.

21. Массаотложившейся в помещении пыли к моменту аварии определяется по формуле

                                                      (18)

где К_Г— доля горючей пыли в общей массе отложений пыли;

т₁— масса пыли, оседающей на труднодоступных для уборки поверхностях впомещении за период времени между генеральными уборками, кг;

т₂— масса пыли, оседающей на доступных для уборки поверхностях в помещении запериод времени между текущими уборками, кг;

К_у- коэффициент эффективностипылеуборки. Принимается при ручной пылеуборке:

сухой — 0,6;

влажной — 0,7.

Примеханизированной вакуумной уборке:

пол ровный —0,9;

пол свыбоинами (до 5 % площади) — 0,7.

Подтруднодоступными для уборки площадями подразумевают такие поверхности впроизводственных помещениях, очистка которых осуществляется только пригенеральных пылеуборках. Доступными для уборки местами являются поверхности,пыль с которых удаляется в процессе текущих пылеуборок (ежесменно, ежесуточно ит.п.).

22. Масса пылиm_i (i = 1,2), оседающей на различных поверхностях впомещении за межуборочный период, определяется по формуле

m_i = М_i(1 - a)b_i, (i =1,2)                                                   (19)

где М₁=  —масса пыли, выделяющаяся в объем помещения за период времени между генеральнымипылеуборками, кг;

М_1j — масса пыли, выделяемая единицей пылящегооборудования за указанный период, кг;

М₂=  —масса пыли, выделяющаяся в объем помещения за период времени между текущимипылеуборками, кг;

М_2j — масса пыли, выделяемая единицей пылящегооборудования за указанный период, кг;

a — доля выделяющейся в объем помещенияпыли, которая удаляется вытяжными вентиляционными системами. При отсутствииэкспериментальных сведений о величине aполагают a = 0;

b₁, b₂ - доли выделяющейся в объемпомещения пыли, оседающей соответственно на труднодоступных и доступных дляуборки поверхностях помещения (b₁+ b₂ = 1).

При отсутствиисведений о величине коэффициентов b₁и b₂ допускается полагать b₁ = 1, b₂=0.

23. Величина М_i(i = 1,2) может быть также определена экспериментально (или по аналогиис действующими образцами производств) в период максимальной загрузкиоборудования по формуле

М_i = ,  (i= 1,2)                                              (20)

где G_1j, G_2j — интенсивностьпылеотложений соответственно на труднодоступных F_1j (м²) и доступных F_2j (м²) площадях, кг×м^-2с^-1;

t₁, t₂ — промежутоквремени соответственно между генеральными и текущими пылеуборками, с.

 

Определениекатегорий В1 — В4 помещений

 

24.Определение пожароопасной категории помещения осуществляется путем сравнениямаксимального значения удельной временной пожарной нагрузки (далее по тексту —пожарная нагрузка) на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки,приведенной в табл. 4.

Таблица4

 

Категория помещения	Удельная пожарная нагрузка g на участке, МДж×м-2	Способ размещения
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. Припожарной нагрузке, включающей в себя различные сочетания (смесь) горючих,трудногорючих жидкостей, твердых горючих и трудногорючих веществ и материалов впределах пожароопасного участка, пожарная нагрузка Q, МДж, определяетсяпо формуле

                                                       (21)

где G_i — количество i-гоматериала пожарной нагрузки, кг;

 —низшая теплота сгорания i-го материала пожарнойнагрузки, МДж×кг^-1.

Удельнаяпожарная нагрузка g, МДж×м^-2,определяется из соотношения

,                                                                (22)

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

В помещенияхкатегорий В1 — В4 допускается наличие нескольких участков с пожарной нагрузкой,не превышающей значений, приведенных в табл. 4. В помещениях категории В4расстояния между этими участками должны быть более предельных. В табл. 5приведены рекомендуемые значения предельных расстояний l_пр взависимости от величины критической плотности падающих лучистых потоков q_кр,кВт/м^-2, для пожарной нагрузки, состоящей из твердых горючих итрудногорючих 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 фермперекрытия (покрытия), м.

 

Таблица5

 

qкр, кВт×м-2	5	10	15	20	25	30	40	50
lпр, м	12	8	6	5	4	3,8	3,2	2,8

 

Значения q_крдля некоторых материалов пожарной нагрузки приведены в табл. 6.

 

Таблица6

 

Материал	qкр, кВт×м-2
Древесина (сосна влажностью 12 %)	13,9
Древесно-стружечные плиты (плотностью 417 кг×м-3)	8,3
Торф брикетный	13,2
Торф кусковой	9,8
Хлопок-волокно	7,5
Слоистый пластик	15,4
Стеклопластик	15,3
Пергамин	17,4
Резина	14,8
Уголь	35,0
Рулонная кровля	17,4
Сено, солома (при минимальной влажности до 8 %)	7,0

 

Если пожарнаянагрузка состоит из различных материалов, то значение q_кропределяется по материалу с минимальным значением q_кр.

Для материаловпожарной нагрузки с неизвестными значениями q_кр значенияпредельных расстояний принимаются l_пр ³ 12 м.

Для пожарнойнагрузки, состоящей из ЛВЖ или ГЖ, рекомендуемое расстояние l_прмежду соседними участками размещения (разлива) пожарной нагрузки рассчитываетсяпо формулам

l_пр ³15 м  при Н ³ 11,                                                     (23)

l_пр ³26 - H при Н< 11.                                                     (24)

Если приопределении категорий В2 или В3 количество пожарной нагрузки Q,определенное по формуле 21, отвечает неравенству

Q³ 0,64 g_тН²,

то помещениебудет относиться к категориям В1 или В2 соответственно. Здесь g_т=2200МДж·м² при 1401 МДж·м² £g £ 2200 МДж·м² и g_т=1400МДж·м² при 181 МДж·м²£g £ 1400 МДж·м².

 

Определениеизбыточного давления взрыва для веществ и материалов, способных взрываться игореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом

26. Расчетноеизбыточное давление взрыва DРдля веществ и материалов, способных взрываться и гореть при взаимодействии сводой, кислородом воздуха или друг с другом, определяется по приведенной вышеметодике, полагая Z = 1 и принимая в качестве величины Н_Тэнергию, выделяющуюся при взаимодействии (с учетом сгорания продуктоввзаимодействия до конечных соединений), или экспериментально в натурныхиспытаниях. В случае когда определить величину DРне представляется возможным, следует принимать ее превышающей 5 кПа.

 

Определениеизбыточного давления взрыва для взрывоопасных смесей, содержащих горючие газы(пары) и пыли

27. Расчетноеизбыточное давление взрыва DРдля гибридных взрывоопасных смесей, содержащих горючие газы (пары) и пыли,определяется по формуле

DР = DР₁+ DР₂,                                                         (25)

где DР₁ — давление взрыва,вычисленное для горючего газа (пара) в соответствии с пп. 10 и 11.

DР₂ — давление взрыва,вычисленное для горючей пыли в соответствии с п. 17.

 

 

4.КАТЕГОРИИ ЗДАНИЙ ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ

 

28. Зданиеотносится к категории А, если в нем суммарная площадь помещений категории Апревышает 5 % площади всех помещений или 200 м².

Допускается неотносить здание к категории А, если суммарная площадь помещений категории А вздании не превышает 25 % суммарной площади всех размещенных в нем помещений (ноне более 1000 м²) и эти помещения оборудуются установкамиавтоматического пожаротушения.

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

здание неотносится к категории А;

суммарнаяплощадь помещений категорий А и Б превышает 5 % суммарной площади всехпомещений или 200 м².

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

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

здание неотносится к категориям А или Б;

суммарнаяплощадь помещений категорий А, Б и В превышает 5 % (10%, если в зданииотсутствуют помещения категорий А и Б) суммарной площади всех помещений.

Допускается неотносить здание к категории В, если суммарная площадь помещений категорий А, Би В в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещенных в немпомещений (но не более 3500 м²) и эти помещения оборудуютсяустановками автоматического пожаротушения.

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

здание неотносится к категориям А, Б или В;

суммарнаяплощадь помещений категорий А, Б, В и Г превышает 5 % суммарной площади всехпомещений.

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

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

 

5.КАТЕГОРИИ НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК ПО ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ

 

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

34. Определениекатегорий наружных установок следует осуществлять путем последовательнойпроверки 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 величинуиндивидуального риска, допускается использование вместо нее следующихкритериев.

 

Таблица7

 

Категория наружной установки	Категории отнесения наружной установки к той или иной категории по пожарной опасности
Ан	Установка относится к категории Ан, если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие газы; легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28оС; вещества и/или материалы, способные гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и /или друг с другом; при условии, что величина индивидуального риска при возможном сгорании указанных веществ с образованием волн давления превышает 10-6 в год на расстоянии 30 м от наружной установки
Бн	Установка относится к категории Бн, если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие пыли и/или волокна; легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28оС; горючие жидкости; при условии, что величина индивидуального риска при возможном сгорании пыле- и/или паровоздушных смесей с образованием волн давления превышает 10-6 в год на расстоянии 30 м от наружной установки
Вн	Установка относится к категории Вн, если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие и/или трудногорючие жидкости; твердые горючие и/или трудногорючие вещества и/или материалы (в том числе пыли и/или волокна); вещества и/или материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и/или друг с другом гореть; не реализуются критерии, позволяющие отнести установку к категориям Ан или Бн; при условии, что величина индивидуального риска при возможном сгорании указанных веществ и/или материалов превышает 10-6 в год на расстоянии 30 м от наружной установки
Гн	Установка относится к категории Гн, если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) негорючие вещества и/или материалы в горячем, раскаленном и/или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и/или пламени, а также горючие газы, жидкости и/или твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива
Дн	Установка относится к категории Дн, если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) в основном негорючие вещества и/или материалы в холодном состоянии и по перечисленным выше критериям она не относится к категориям Ан, Бн, Вн, Гн

 

Для категорий А_ни Б_н:

-горизонтальный размер зоны, ограничивающей газопаровоздушные смеси сконцентрацией горючего выше нижнего концентрационного предела распространенияпламени (НКПР), превышает 30 м (данный критерий применяется только для горючихгазов и паров) и/или расчетное избыточное давление при сгорании газо-, паро-или пылевоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5кПа.

Для категории В_н:

- интенсивностьтеплового излучения от очага пожара веществ и/или материалов, указанных длякатегории В_н, на расстоянии 30 м от наружной установкипревышает 4 кВт/м².

 

6. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ КРИТЕРИЕВ ПОЖАРНОЙОПАСНОСТИ НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК

 

МЕТОД РАСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ КРИТЕРИЕВПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ДЛЯ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ И ПАРОВ

 

Выбор и обоснование расчетноговарианта

36. Выборрасчетного варианта следует осуществлять с учетом годовой частоты реализации ипоследствий тех или иных аварийных ситуаций. В качестве расчетного для вычислениякритериев пожарной опасности для горючих газов и паров следует приниматьвариант аварии, для которого произведение годовой частоты реализации этоговарианта Q_w и расчетного избыточного давления DР при сгорании газопаровоздушныхсмесей в случае реализации указанного варианта максимально, то есть:

G = Q_w×DP = max.                                                         (26)

Расчетвеличины G производится следующим образом:

а)рассматриваются различные варианты аварии и определяются из статистических данныхили на основе годовой частоты аварий со сгоранием газопаровоздушных смесей Q_wiдля этих вариантов;

б) для каждогоиз рассматриваемых вариантов определяются по изложенной ниже методике значениярасчетного избыточного давления DP_i;

в) вычисляютсявеличины G_i = Q_wi·DP_i для каждого из рассматриваемых вариантоваварии, среди которых выбирается вариант с наибольшим значением G_i;

г) в качестверасчетного для определения критериев пожарной опасности принимается вариант, вкотором величина G_i максимальна. При этом количество горючихгазов и паров, вышедших в атмосферу, рассчитывается, исходя из рассматриваемогосценария аварии с учетом пунктов 38-43.

37. Приневозможности реализации описанного выше метода в качестве расчетного следуетвыбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работыаппаратов, при котором в образовании горючих газопаровоздушных смесей участвуетнаибольшее количество газов и паров, наиболее опасных в отношении последствийсгорания этих смесей. В этом случае количество газов и паров, вышедших ватмосферу, рассчитывается в соответствии с пунктами 38-43.

38. Количествопоступивших веществ, которые могут образовывать горючие газовоздушные илипаровоздушные смеси, определяется, исходя из следующих предпосылок:

а) происходитрасчетная авария одного из аппаратов согласно п. 36 или п. 37 (в зависимости оттого, какой из подходов к определению расчетного варианта аварии принят заоснову);

б) всесодержимое аппарата поступает в окружающее пространство;

в) происходитодновременно утечка веществ из трубопроводов, питающих аппарат по прямому иобратному потоку в течение времени, необходимого для отключения трубопроводов.

Расчетноевремя отключения трубопроводов определяется в каждом конкретном случае, исходяиз реальной обстановки, и должно быть минимальным с учетом паспортных данных назапорные устройства, характера технологического процесса и вида расчетнойаварии.

Расчетноевремя отключения трубопроводов следует принимать равным:

- временисрабатывания систем автоматики отключения трубопроводов согласно паспортнымданным установки, если вероятность отказа системы автоматики не превышает0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов (но не более 120 с);

- 120 с, есливероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспеченорезервирование ее элементов;

- 300 с приручном отключении.

Не допускаетсяиспользование технических средств для отключения трубопроводов, для которыхвремя отключения превышает приведенные выше значения.

Под “временемсрабатывания” и “временем отключения” следует понимать промежуток времени отначала возможного поступления горючего вещества из трубопровода (перфорация,разрыв, изменение номинального давления и т.п.) до полного прекращенияпоступления газа или жидкости в окружающее пространство. Быстродействующиеклапаны-отсекатели должны автоматически перекрывать подачу газа или жидкостипри нарушении электроснабжения.

Висключительных случаях в установленном порядке допускается превышениеприведенных выше значений времени отключения трубопроводов специальным решениемсоответствующих министерств или ведомств по согласованию с ГосгортехнадзоромРоссии на подконтрольных ему производствах и предприятиях и МЧС России;

г) происходитиспарение с поверхности разлившейся жидкости; площадь испарения при разливе нагоризонтальную поверхность определяется (при отсутствии справочных или иныхэкспериментальных 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) происходиттакже испарение жидкостей из емкостей, эксплуатируемых с открытым зеркаломжидкости, и со свежеокрашенных поверхностей;

е)длительность испарения жидкости принимается равной времени ее полногоиспарения, но не более 3600 с.

39. Масса газаm, кг, поступившего в окружающее пространство при расчетной аварии,определяется по формуле

m = (V_a+ V_Т)·r_Г,                                                            (27)

где V_a- объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_Т- объем газа вышедшего из трубопровода, м³;

r_Г - плотность газа, кг×м^-3.

При этом

V_a = 0,01·Р₁·V,                                                             (28)

где Р₁- давление в аппарате, кПа;

V -объемаппарата, м³;

V_Т= V_1Т + V_2Т,                                                            (29)

где V_1Т- объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2Т- объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1Т= q× Т,                                                                  (30)

где q -расход газа, определяемый в соответствии с технологическим регламентом взависимости от давления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой средыи т.д., м³×с^-1;

Т -время, определяемое по п. 38, с;

                      (31)

где Р₂- максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа;

r -внутренний радиус трубопроводов, м;

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

40. Массапаров жидкости m, кг, поступивших в окружающее пространство при наличиинескольких источников испарения (поверхность разлитой жидкости, поверхность сосвеженанесенным составом, открытые емкости и т.п.), определяется из выражения

m= m_р + m_емк + m_св.окр+ m_пер,                                               (32)

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 применяемыйсостав, кг;

m_пер- масса жидкости, испарившейся в окружающее пространство в случае ее перегрева,кг.

При этомкаждое из слагаемых (m_р, m_емк, m_св.окp)в формуле (32) определяют из выражения

m= W × F_и· Т,                                                            (33)

где W -интенсивность испарения, кг×с^-1×м^-2; F_и -площадь испарения, м², определяемая в соответствии с п. 38 взависимости от массы жидкости m_п, вышедшей в окружающеепространство; Т - продолжительность поступления паровлегковоспламеняющихся и горючих жидкостей в окружающее пространство согласноп.38, с.

Величину m_перопределяют по формуле (при Т_а >Т_кип)

                                 (34)

где m_п- масса вышедшей перегретой жидкости, кг;

С_р-удельная теплоемкость жидкости при температуре перегрева жидкости Т_а,Дж×кг^-1×К^-1;

Т_а- температура перегретой жидкости в соответствии с технологическим регламентомв технологическом аппарате или оборудовании, К;

Т_кип- нормальная температура кипения жидкости, К;

L_исп- удельная теплота испарения жидкости при температуре перегрева жидкости Т_а,Дж×кг^-1.

Если аварийнаяситуация связана с возможным поступлением жидкости в распыленном состоянии, тоона должна быть учтена в формуле (32) введением дополнительного слагаемого,учитывающего общую массу поступившей жидкости от распыляющих устройств, исходяиз продолжительности их работы.

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

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

,                                            (35)

где М -молярная масса, г×моль^-1;

Р_н- давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости, определяемое посправочным данным в соответствии с требованиями п. 3, кПа.

43. Длясжиженных углеводородных газов (СУГ) при отсутствии данных допускаетсярассчитывать удельную массу испарившегося СУГ m_суг изпролива, кг×м^-2, поформуле

                  (36)

где М -молярная масса СУГ, кг×моль^-1;

L_исп- мольная теплота испарения СУГ при начальной температуре СУГ Т_ж,Дж×моль^-1;

Т₀- начальная температура материала, на поверхность которого разливается СУГ, К;

Т_ж- начальная температура СУГ, К;

l_тв - коэффициенттеплопроводности материала, на поверхность которого разливается СУГ, Вт×м^-1×К^-1;

- коэффициенттемпературопроводности материала, на поверхность которого разливается СУГ, м²×с^-1;

С_тв- теплоемкость материала, на поверхность которого разливается СУГ, Дж×кг^-1×К^-1;

r_тв - плотность материала,на поверхность которого разливается СУГ, кг×м^-3;

t -текущее время, с, принимаемое равным времени полного испарения СУГ, но не более3600 с;

 - числоРейнольдса;

U - скоростьвоздушного потока, м×с^-1;

- характерныйразмер пролива СУГ, м;

v_в- кинематическая вязкость воздуха, м²×с^-1;

l_в - коэффициенттеплопроводности воздуха, Вт×м^-1×К^-1.

Формула 38справедлива для СУГ с температурой Т_ж £ Т_кип. При температуре СУГ Т_ж> Т_кипдополнительно рассчитывается масса перегретых СУГ m_пер поформуле 34.

 

Расчетгоризонтальных размеров зон, ограничивающих газо- и паровоздушные смеси сконцентрацией горючего выше НКПР, при аварийном поступлении горючих газов ипаров 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 горючихгазов (ГГ):

,                                     (37)

- для паровненагретых легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ):

,                  (38)

,

где m_г- масса поступивших в открытое пространство ГГ при аварийной ситуации, кг;

r_г - плотность ГГ прирасчетной температуре и атмосферном давлении, кг×м^-3;

m_п- масса паров ЛВЖ, поступивших в открытое пространство за время полногоиспарения, но не более 3600 с, кг;

r_п - плотность паров ЛВЖпри расчетной температуре и атмосферном давлении, кг×м^-3;

Р_н- давление насыщенных паров ЛВЖ при расчетной температуре, кПа;

К -коэффициент, принимаемый равным К=Т/3600 для ЛВЖ;

Т-продолжительность поступления паров ЛВЖ в открытое пространство, с;

С_нкпр- нижний концентрационный предел распространения пламени ГГ или паров ЛВЖ, %(об.);

M -молярная масса, кг×кмоль^-1;

V₀- мольный объем, равный 22,413 м³×кмоль^-1;

t_р- расчетная температура, °С.

В качестверасчетной температуры следует принимать максимально возможную температурувоздуха в соответствующей климатической зоне или максимальную возможнуютемпературу воздуха по технологическому регламенту с учетом возможногоповышения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчетнойтемпературы t_р по каким-либо причинам определить не удается,допускается принимать ее равной 61 °С.

45. За началоотсчета горизонтального размера зоны принимают внешние габаритные размерыаппаратов, установок, трубопроводов и т.п. Во всех случаях значение R_нкпрдолжно быть не менее 0,3 м для ГГ и ЛВЖ.

 

Расчетизбыточного давления и импульса волны давления при сгорании смесей горючихгазов и паров с воздухом в открытом пространстве

46. Исходя израссматриваемого сценария аварии, определяется масса m, кг, горючихгазов и (или) паров, вышедших в атмосферу из технологического аппарата всоответствии с пунктами 38-43.

47. Величинуизбыточного давления DР, кПа,развиваемого при сгорании газопаровоздушных смесей, определяют по формуле

,                                   (39)

где Р₀- 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

,                                                         (40)

где Q_сг- удельная теплота сгорания газа или пара, Дж×кг^-1;

Z- коэффициентучастия горючих газов и паров в горении, который допускается принимать равным0,1;

Q₀- константа, равная 4,52×106 Дж×кг^-1;

m -масса горючих газов и (или) паров, поступивших в результате аварии в окружающеепространство, кг.

48. Величинуимпульса волны давления i, Па×с,вычисляют по формуле

.                                                        (41)

 

МЕТОДРАСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ КРИТЕРИЕВ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ДЛЯ ГОРЮЧИХ ПЫЛЕЙ

 

49. В качестверасчетного варианта аварии для определения критериев пожарной опасности длягорючих пылей следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии илипериод нормальной работы аппаратов, при котором в горении пылевоздушной смесиучаствует наибольшее количество веществ или материалов, наиболее опасных вотношении последствий такого горения.

50. Количествопоступивших веществ, которые могут образовывать горючие пылевоздушные смеси,определяется, исходя из предпосылки о том, что в момент расчетной авариипроизошла плановая (ремонтные работы) или внезапная разгерметизация одного изтехнологических аппаратов, за которой последовал аварийный выброс в окружающеепространство находившейся в аппарате пыли.

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

М= М_вз + М_ав,                                                          (42)

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_взопределяется по формуле

М_вз= К_г · К_вз · М_п,                                                           (43)

где К_г- доля горючей пыли в общей массе отложений пыли;

К_вз- доля отложенной вблизи аппарата пыли, способной перейти во взвешенноесостояние в результате аварийной ситуации. В отсутствие экспериментальныхданных о величине К_вз допускается принимать К_вз= 0,9;

М_п- масса отложившейся вблизи аппарата пыли к моменту аварии, кг.

53. Величина М_авопределяется по формуле

М_ав= (М_ап + q · Т) · К_п,                                                         (44)

где М_ап- масса горючей пыли, выбрасываемой в окружающее пространство приразгерметизации технологического аппарата, кг; при отсутствии ограничивающихвыброс пыли инженерных устройств следует полагать, что в момент расчетной авариипроисходит аварийный выброс в окружающее пространство всей находившейся ваппарате пыли;

q -производительность, с которой продолжается поступление пылевидных веществ ваварийный аппарат по трубопроводам до момента их отключения, кг×с^-1;

Т -расчетное время отключения, с, определяемое в каждом конкретном случае, исходяиз реальной обстановки. Следует принимать равным времени срабатывания системыавтоматики, если вероятность ее отказа не превышает 0,000001 в год илиобеспечено резервирование ее элементов (но не более 120 с); 120 с, есливероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспеченорезервирование ее элементов; 300 с при ручном отключении;

К_п- коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной в воздухе пылико всей массе пыли, поступившей из аппарата. В отсутствие экспериментальныхданных о величине К_п допускается принимать: 0,5 - для пылей сдисперсностью не менее 350 мкм; 1,0 - для пылей с дисперсностью менее 350 мкм.

54. Избыточноедавление DР для горючих пылейрассчитывается следующим образом:

а) определяютприведенную массу горючей пыли m_пр, кг, по формуле

m_пр= M · Z · H_т/H_то,                                                        (45)

где M -масса горючей пыли, поступившей в результате аварии в окружающее пространство,кг;

Z -коэффициент участия пыли в горении, значение которого допускается приниматьравным 0,1. В отдельных обоснованных случаях величина Z может бытьснижена, но не менее чем до 0,02;

H_т- теплота сгорания пыли, Дж×кг^-1;

H_то- константа, принимаемая равной 4,6 · 106 Дж×кг^-1;

б) вычисляютрасчетное избыточное давление DР,кПа, по формуле

,                                   (46)

где r -расстояние от центра пылевоздушного облака, м. Допускается отсчитывать величинуr от геометрического центра технологической установки;

Р₀- атмосферное давление, кПа.

55. Величинуимпульса волны давления i, Па·с, вычисляют по формуле

.                                                         (47)

 

МЕТОДРАСЧЕТА ИНТЕНСИВНОСТИ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

 

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

- пожарпроливов ЛВЖ, ГЖ или горение твердых горючих материалов (включая горение пыли);

- “огненныйшар” - крупномасштабное диффузионное горение, реализуемое при разрыверезервуара с горючей жидкостью или газом под давлением с воспламенениемсодержимого резервуара.

Если возможнареализация обоих случаев, то при оценке значений критерия пожарной опасностиучитывается наибольшая из двух величин интенсивности теплового излучения.

57.Интенсивность теплового излучения q, кВт·м^-2, для пожарапролива жидкости или при горении твердых материалов вычисляют по формуле

q = Е_f · F_q · t,                                                             (48)

где Е_f- среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт·м^-2;

F_q - угловой коэффициент облученности;

t - коэффициент пропускания атмосферы.

Значение Е_fпринимается на основе имеющихся экспериментальных данных. Для некоторых жидкихуглеводородных топлив указанные данные приведены в табл. 8.

При отсутствииданных допускается принимать величину Е_f равной: 100кВт×м^-2 для СУГ, 40 кВт×м^-2 для нефтепродуктов, 40 кВт×м^-2 для твердых материалов.

 

Таблица8

 

Среднеповерхностнаяплотность теплового излучения пламени в зависимости от диаметра очага иудельная массовая скорость выгорания для некоторых жидких углеводородных топлив

 

Топливо	Еf , кВт · м-2					М, кг×м-2·с-1
	d= 10 м	d= 20 м	d= 30 м	d= 40 м	d= 50 м
CПГ (Метан)	220	180	150	130	120	0,08
СУГ (Пропан-бутан)	80	63	50	43	40	0,10
Бензин	60	47	35	28	25	0,06
Дизельное топливо	40	32	25	21	18	0,04
Нефть	25	19	15	12	10	0,04
Примечание. Для диаметров очагов менее 10 м или более 50 м следует принимать величину Еf  такой же, как и для очагов диаметром 10 м и 50 м соответственно

 

Рассчитываютэффективный диаметр пролива d, м, по формуле

                                                           (49)

где F площадь пролива, м².

Вычисляютвысоту пламени Н, м, по формуле

,                                           (50)

где М -удельная массовая скорость выгорания топлива, кг×м^-2×с^-1;

r_В - плотностьокружающего воздуха, кг×м^-3;

g = 9,81 м×с^-2- ускорение свободного падения.

Определяютугловой коэффициент облученности F_qпо формулам:

                                                     (51)

где F_v, F_н- факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадоксоответственно, определяемые с помощью выражений:

;(52)

;(53)

;                                                        (54)

;                                                              (55)

;                                                                 (56)

,                                                                (57)

где r - расстояние от геометрического центра пролива дооблучаемого объекта, м.

Определяюткоэффициент пропускания атмосферы по формуле

t = ехр [-7,0×10^-4×(r - 0,5d)].                                                  (58)

58.Интенсивность теплового излучения q, кВт×м^-2, для “огненного шара”вычисляют по формуле (48).

Величину Е_fопределяют на основе имеющихся экспериментальных данных. Допускается приниматьЕ_f равным 450 кВт×м^-2.

Значение F_qвычисляют по формуле

                            (59)

где Н -высота центра “огненного шара”, м;

D_s- эффективный диаметр “огненного шара”, м;

r -расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственнопод центром “огненного шара”, м.

Эффективныйдиаметр “огненного шара” D_s определяют по формуле

D_s= 5,33 m^0,327,                                                           (60)

где m -масса горючего вещества, кг.

Величину Нопределяют в ходе специальных исследований. Допускается принимать величину Нравной D_s/2.

Времясуществования “огненного шара” t_s, с, определяют по формуле

t_s= 0,92m^0,303.                                                             (61)

Коэффициентпропускания атмосферы t рассчитывают поформуле

.                                   (62)

 

7.МЕТОД ОЦЕНКИ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РИСКА

 

59. Настоящийметод применим для расчета величины индивидуального риска (далее по тексту -риска) на наружных установках при возникновении таких поражающих факторов, какизбыточное давление, развиваемое при сгорании газо-, паро- или пылевоздушныхсмесей, и тепловое излучение при сгорании веществ и материалов.

60. Величинуиндивидуального риска R_B при сгорании газо-, паро- илипылевоздушных смесей рассчитывают по формуле

                                                     (63)

где Q_Bi - годовая частота возникновения i-й аварии с горением газо-, паро- или пылевоздушнойсмеси на рассматриваемой наружной установке, 1/год;

Q_BПi- условная вероятность поражения человека, находящегося на заданном расстоянииот наружной установки, избыточным давлением при реализации указанной аварии i-го типа;

n - количество типоврассматриваемых аварий.

Значения Q_Biопределяют из статистических данных или на основе методик, изложенных внормативных документах, утвержденных в установленном порядке. В формуле (63)допускается учитывать только одну наиболее неблагоприятную аварию, величина Q_Bдля которой принимается равной годовой частоте возникновения пожара с горениемгазо-, паро- или пылевоздушных смесей на наружной установке по нормативнымдокументам, утвержденным в установленном порядке, а значение Q_BПвычислять, исходя из массы горючих веществ, вышедших в атмосферу, всоответствии с пп. 37-43.

61. Величинуиндивидуального риска R_П при возможном сгорании веществ иматериалов, указанных в табл.7 для категории В_н, рассчитываютпо формуле

,                                                   (64)

где Q_fi– годовая частота возникновения пожара на рассматриваемой наружной установке вслучае аварии i-го типа, 1/год;

Q_fПi- условная вероятность поражения человека, находящегося на заданном расстоянииот наружной установки, тепловым излучением при реализации аварии i-готипа;

n - количество типов рассматриваемых аварий.

Значение Q_fiопределяют из статистических данных или на основе методик, изложенных внормативных документах, утвержденных в установленном порядке.

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

62. Условнуювероятность Q_BПi поражения человека избыточным давлением присгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей на расстоянии r отэпицентра определяют следующим образом:

- вычисляютизбыточное давление DР и импульсi по методам, описанным в разделе 6 (методы расчета значений критериев пожарнойопасности для горючих газов и паров или метод расчета значений критериевпожарной опасности для горючих пылей);

- исходя иззначений DР и i,вычисляют величину “пробит” - функции Р_r по формуле

Р_r = 5 - 0,26 · ln(V),                                                        (65)

где

                                            (66)

где DР - избыточное давление, Па;

i- импульс волны давления, Па×с;

- с помощьютабл. 9 определяют условную вероятность поражения человека. Например, призначении Р_r = 2,95 значение Q_вп= 2 % = 0,02, а при Р_r = 8,09 значение Q_вп =99,9 % = 0,999.

63. Условнуювероятность поражения человека тепловым излучением Q_fпiопределяют следующим образом:

а)рассчитывают величину Рr по формуле

Рr = -14,9 + 2,56 ln (t · q^1,33),                                                 (67)

где t -эффективное время экспозиции, с;

q -интенсивность теплового излучения, кВт×м^-2,определяемая в соответствии с методом расчета интенсивности теплового излучения(раздел 6).

Величину t находят:

1) для пожаровпроливов ЛВЖ, ГЖ и твердых материалов

t= t₀ + х/u,                                                                 (68)

где t₀- характерное время обнаружения пожара, с, (допускается принимать t = 5с);

х -расстояние от места расположения человека до зоны, где интенсивность тепловогоизлучения не превышает 4 кВт×м^-2,м;

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

2) длявоздействия “огненного шара” - в соответствии с методом расчета интенсивноститеплового излучения (раздел 6);

б) с помощьютабл. 9 определяют условную вероятность Q_пi поражениячеловека тепловым излучением.

64. Если длярассматриваемой технологической установки возможен как пожар пролива, так и“огненный шар”, в формуле (64) должны быть учтены оба указанных выше типааварии.

 

 

 

 

Таблица9

 

Значенияусловной вероятности поражения человека в зависимости от величины Pr

 

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

Рекомендуемое

 

РАСЧЕТНОЕОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА Z УЧАСТИЯ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ И ПАРОВ НЕНАГРЕТЫХЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ ВО ВЗРЫВЕ

 

Материалынастоящего приложения применяются для случая 100т/(r_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 отношениемдлины к ширине не более 5.

1. КоэффициентZ участия горючих газов и паровлегковоспламеняющихся жидкостей во взрыве при заданном уровне значимости Q (С > ) рассчитывается по формулам:

приХ_нкпр £ L и Y_нкпр£ S

,                       (1)

приХ_нкпр > L и Y_нкпр > S

,                                   (2)

где С₀— предэкспоненциальный множитель, % (об.), равный:

при отсутствииподвижности воздушной среды для горючих газов

,                                                  (3)

приподвижности воздушной среды для горючих газов

,                                                 (4)

при отсутствии подвижности воздушной среды для паровлегковоспламеняющихся жидкостей

,                                               (5)

приподвижности воздушной среды для паров легковоспламеняющихся жидкостей

,                                                 (6)

т —масса газа или паров ЛВЖ, поступающих в объем помещения в соответствии с разд.3, кг;

d — допустимые отклонения концентрациипри задаваемом уровне значимости Q (С > ), приведенные втаблице П1;

Х_нкпр,Y_нкпр, Z_нкпр -расстояния по осям X, Y и Z от источника поступления газа или пара,ограниченные нижним концентрационным пределом распространения пламенисоответственно, м; рассчитываются по формулам (10 — 12) приложения;

L, S — длинаи ширина помещения, м;

F — площадьпола помещения, м²;

U — подвижностьвоздушной среды, м×с^-1;

С_н— концентрация насыщенных паров при расчетной температуре t_p,°С, воздуха в помещении, % (об.).

Концентрация С_нможет быть найдена по формуле

,                                                              (7)

где Р_н— давление насыщенных паров при расчетной температуре (находится изсправочной литературы), кПа;

Р₀— атмосферное давление, равное 101 кПа.

 

Таблица1

 

Характер распределения концентраций	Q (С > )	d
Для горючих газов при отсутствии подвижности воздушной среды	0,1	1,29
	0,05	1,38
	0,01	1,53
	0,003	1,63
	0,001	1,70
	0,000001	2,04
Для горючих газов при подвижности воздушной среды	0,1	1,29
	0,05	1,37
	0,01	1,52
	0,003	1,62
	0,001	1,70
	0,000001	2,03
Для паров легковоспламеняющихся жидкостей при отсутствии подвижности воздушной среды	0,1	1,19
	0,05	1,25
	0,01	1,35
	0,003	1,41
	0,001	1,46
	0,000001	1,68
Для паров легковоспламеняющихся жидкостей при подвижности воздушной среды	0,1	1,21
	0,05	1,27
	0,01	1,38
	0,003	1,45
	0,001	1,51
	0,000001	1,75

 

Величинауровня значимости Q (С > ) выбирается,исходя из особенностей технологического процесса. Допускается принимать Q (С > ) равным 0,05.

2. Величинакоэффициента Z участия паровлегковоспламеняющихся жидкостей во взрыве может быть определена по графику,приведенному на рисунке.

 

 

Значения Хопределяются по формуле

                                               (8)

где С*— величина, задаваемая соотношением

С*= j С_ст,                                                                   (9)

где j — эффективный коэффициент избыткагорючего, принимаемый равным 1,9.

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

;                                         (10)

;                                          (11)

;                                       (12)

где K₁ — коэффициент, принимаемый равным 1,1314для горючих газов и 1,1958 для легковоспламеняющихся жидкостей;

K₂ — коэффициент, принимаемый равным 1для горючих газов и K₂ = T/3600 для легковоспламеняющихся жидкостей;

K₃ — коэффициент, принимаемый равным0,0253 для горючих газов при отсутствии подвижности воздушной среды; 0,02828для горючих газов при подвижности воздушной среды; 0,04714 длялегковоспламеняющихся жидкостей при отсутствии подвижности воздушной среды и0,3536 для легковоспламеняющихся жидкостей при подвижности воздушной среды;

Н - высота помещения, м.

Приотрицательных значениях логарифмов расстояния Х_нкпр, Y_нкпри Z_нкпр принимаются равными 0.