Пожарная безопасность технологических процессов / Shvyrkov - PB tekhnologicheskikh processov 2012

где mi – масса i-го вещества или материала пожарной нагрузки, кг; Qнрi – низшая теплота сгорания i-го вещества или материала, МДж/кг; n – количество видов веществ и материалов на пожароопасном участке.

Предельная пожарная нагрузка

Предельное значение пожарной нагрузки на любом участке пола в помещениях категорий В2 или В3 определяют из выражения:

Qпр = 0,64 gт H2 ,

(12.6)

где Qпр – предельная пожарная нагрузка, МДж; gт – предельная величина удельной пожарной нагрузки, определяемая из следующих выражений:

gт = 180 МДж/м2 при 0 < g 180 МДж/м2;

gт = 1400 МДж/м2 при 180 МДж/м2 < g 1400 МДж/м2; gт = 2200 МДж/м2 при 1400 МДж/м2 < g 2200 МДж/м2;

Н – минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия (покрытия), м.

Если фактическая пожарная нагрузка в помещении категории В2 или В3 равна или превышает предельную, т. е. выполняется условие Q Qпр , то данное помещение соответственно относится к категории В1 или В2.

Предельная площадь участка

Предельная площадь участка с пожарной нагрузкой в помещении категории В4 Sпр = 10 м2. Если фактическая площадь S любого участка с пожарной нагрузкой в помещении категории В4 равна или превышает предельную Sпр , т. е. выполняется условие S ≥ Sпр , то данное помещение относится к категории В3.

Предельное расстояние между участками

Предельные расстояния между участками с пожарной нагрузкой в помещениях категории В4 зависят от вида (класса) пожарной нагрузки,

критической плотности падающего	лучистого потока на материал qкр
и минимального расстояния Н от	поверхности пожарной нагрузки

до нижнего пояса ферм перекрытия (покрытия).

Предельное расстояние lпр , м, между соседними участками с пожарной нагрузкой, состоящей из твердых горючих и трудногорючих материа-

лов, можно оценить по формуле
lпр 34,2 qкр0,64 ,	(12.7)
	181

где qкр – критическая плотность падающего лучистого потока на материал, кВт/м2.

Если qкр пожарной нагрузки неизвестна, то принимают lпр = 12 м. Для пожарной нагрузки, состоящей из твердых горючих и трудного-

рючих материалов, фактическое расстояние l между участками принимают из следующих выражений:

l > lпр	при Н 11 м;
l > lпр + (11 – Н)	при Н < 11 м.

Предельное расстояние между соседними участками с пожарной нагрузкой, состоящей из пожароопасных жидкостей, принимают из следуюдующих выражений:

lпр = 15	м	при Н 11 м;
lпр = 26	– Н, м	при Н < 11 м.

Фактическое расстояние l между соседними участками разлива или открытыми аппаратами с жидкостями принимают больше предельного расстояния lпр.

В случае, если фактическое расстояние l между соседними участками с любым видом пожарной нагрузки не превышает предельного значения lпр, т. е. выполняется условие l ≤ lпр , то такие близко расположенные участки считаются одним общим участком.

12.2.6. Критерии категорирования здания (пожарного отсека)

К критериям категорирования здания (пожарного отсека) по взрывопожарной и пожарной опасности относятся:

наличие в категорированных помещениях установок автоматического пожаротушения;

площадь категорированных помещений, оборудованных установками автоматического пожаротушения*;

площадь категорированных помещений, не оборудованных установками автоматического пожаротушения*;

процент площади категорированных помещений от общей площади помещений*.

Примечание. Критерии, отмеченные знаком *, имеют нормируемые численные значения.

12.2.7. Определение категории здания (пожарного отсека)

Согласно СП 12.13130–2009, для зданий установлено пять категорий: А, Б, В, Г и Д . Определение категории здания производится путем последовательной проверки его принадлежности к категориям от высшей А

182

к низшей Д при сопоставлении рассчитанных критериев категорирования здания с их нормируемыми значениями в строгом соответствии с формулировками категорий зданий.

12.2.8. Количественная оценка критериев категорирования здания (пожарного отсека)

Площадь категорированных помещений

Суммарную площадь помещений N-й категории SобN .н/об , м2, оборудо-

ванных SобN и не оборудованных SнN/об установками автоматического пожаротушения, определяют из выражения

n k
SобN н/об. = SобN i.н/об j ,	(12.8)
i j 1

где SобN i – площадь i-го помещения N-й категории, оборудованного установкой автоматического пожаротушения, м2; SнN/об j – площадь j-го поме-

щения N-й категории, не оборудованного установкой автоматического пожаротушения, м2; n и k – количество помещений N-й категории, соответственно оборудованных и не оборудованных установками автоматического пожаротушения.

Процент площади категорированных помещений

Процент суммарной площади помещений N-й категории N , оборудованных SобN и не оборудованных SнN/об установками автоматического

пожаротушения, от площади всех помещений здания (или пожарного отсека) определяют из следующего выражения:

S N

N об н/об.100 % , (12.9)

Sп

где Sп – площадь всех помещений (производственных, складских, административных, бытовых и иных помещений, включая коридоры, тамбуры и тому подобные помещения) в здании (пожарном отсеке), включая подвальные помещения, м2.

Контрольные вопросы

1. С какой целью производится классификация помещений по пожарной и взрывопожарной опасности?

183

2.Что называется категорией пожарной (взрывопожарной) опасности объекта?

3.В соответствии с какими нормативными документами производится категорирование помещений и зданий по пожарной и взрывопожарной опасности?

4.Когда учитываются требования нормативных документов в части категорирования помещений и зданий?

5. Какие помещения подлежат категорированию по пожарной

ивзрывопожарной опасности?

6.Назовите основные критерии категорирования помещений по пожарной и взрывопожарной опасности.

7.Перечислите дополнительные критерии категорирования помещений по пожарной и взрывопожарной опасности.

8.Какая аварийная ситуация принимается в качестве расчетного варианта при расчете критериев взрывопожарной опасности?

9.Как определяется количество поступивших в помещение веществ, образующих горючие газо-, паро- и пылевоздушные смеси?

10.Чему равно расчетное время отключения трубопроводов при возникновении аварийной ситуации?

11.Как определить площадь разлива горючей жидкости при аварии?

12. Чему равна длительность испарения горючей жидкости при

ееаварийном растекании?

13.Как определить свободный объем производственного помещения?

14.Какие помещения относятся к категории А?

15.Какие помещения относятся к категории Б?

16.Какие помещения относятся к категориям В1–В4?

17.Какие помещения относятся к категории Г?

18.Какие помещения относятся к категории Д?

19.Как определяется удельная пожарная нагрузка?

20.Какая температура принимается в качества расчетной при расчете категории помещения по пожарной и взрывопожарной опасности?

21. Перечислите критерии категорирования зданий по пожарной и взрывопожарной опасности.

184

Глава 13

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИЙ НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК ПО ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ

13.1. Назначение системы категорирования наружных установок

Под наружной установкой понимают комплекс аппаратов и технологического оборудования, расположенных вне зданий, с несущими и обслуживающими конструкциями.

Классификация наружных установок по пожарной опасности, согласно статье 24 «ТР о ТПБ», используется для установления требований пожарной безопасности, направленных на предотвращение возможности возникновения пожара и обеспечение противопожарной защиты людей и имущества в случае возникновения пожара на наружных установках.

Категории наружных установок по пожарной опасности должны указываться в проектной документации на объекты капитального строительства и реконструкции, а обозначение категорий должно быть указано на установке.

Методика определения категорий пожарной опасности наружных установок производственного и складского назначения без оценки уровня их взрывоопасности устанавливается сводом правил СП 12.13130–2009.

13.2. Классификация категорий наружных установок

По пожарной опасности наружные установки подразделяются на 5 категорий: АН, БН, ВН, ГН и ДН. Классификация наружных установок в соответствии с характеристикой находящихся (обращающихся) в них веществ и материалов приведена в табл. 13.1.

Таблица 13.1

Категория	Характеристика веществ и материалов,	Дополнительные
наружной	находящихся (обращающихся) на наружной уста-
		условия
установки	новке
АН	Горючие газы; легковоспламеняющиеся жид-
Повышенная	кости с температурой вспышки не более	R30 > 1·10–6 год–1
взрыво-	28 °С; вещества и (или) материалы, способ-
пожаро-	ные гореть при взаимодействии с водой,	или
опасность	кислородом воздуха и (или) друг с другом	RНКПР > 30 м,
БН	Горючие пыли и (или) волокна; легковоспла-	или
Взрыво-	меняющиеся жидкости с температурой	р30 > 5 кПа
пожаро-	вспышки более 28 °С; горючие жидкости
опасность
		185

		Окончание табл. 13.1
Категория	Характеристика веществ и материалов,	Дополнительные
наружной	находящихся (обращающихся) на наружной уста-	условия
установки	новке
ВН	Горючие и (или) трудногорючиежидкости;	Установка не отно-
	твердыегорючиеи(или) трудногорючиевещест-	сится к категориям
Пожаро-	ваи(или) материалы(втомчислепылии(или)	АН или БН и
опасность	волокна); веществаи(или) материалы, способ-	R30 > 1·10–6 год–1
	ныепривзаимодействиисводой, кислородом	или
	воздухаи(или) другсдругомгореть	q30 > 4 кВт/м2
ГН	Негорючие вещества и (или) материалы в го-	Процесс обработки
	рячем, раскаленном и (или) расплавленном	негорючих веществ
Умеренная	состоянии; горючие газы, жидкости и (или)	сопровождается выде-
пожаро-	твердые вещества, которые сжигаются или	лением лучистого
опасность	утилизируются в качестве топлива	тепла, искр и/или
		пламени
ДН	Негорючие вещества и (или) материалы	Не реализуются кри-
	в холодном состоянии	терии, позволяющие
Пониженная
пожаро-		относить наружную
		установку к категори-
опасность
		ям АН, БН, ВН, ГН

13.3.Критерии пожарной опасности

Косновным критериям (признакам классификации) пожарной опасности наружной установки относятся:

класс (вид) горючих веществ и материалов и показатели их пожарной опасности;

пожарныйрискприсгораниигазо-, пароилипылевоздушнойсмеси*;

пожарный риск при сгорании веществ и материалов*.

Кдополнительным критериям относятся:

горизонтальный размер зоны газоили паровоздушной смеси*;

избыточное давление и импульс волны давления при сгорании газо-, пароили пылевоздушной смеси*;

интенсивность теплового излучения при горении твердых мате-

риалов (включая горение пыли), проливов ЛВЖ или ГЖ, а также при образовании «огненного шара»*.

Примечание. Критерии, отмеченные знаком *, имеют нормируемые численные значения.

13.4. Выбор и обоснование расчетного варианта

Последовательность выбора и обоснование расчетного варианта заключается в следующем:

186

1.Рассматривают возможные варианты сценариев аварий и опреде-

ляют частоты их реализации в течение года Qw i на основании статистических данных или по «Методике определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах» (приложение к Приказу МЧС России от 10.07.2009 г. № 404).

2.Для каждого варианта аварии определяют:

значения расчетного избыточного давления рi ;

значения Gi = Qw i рi .

3. В качестве расчетного принимают вариант сценария, для которого величина G имеет максимальное значение.

Примечание. При невозможности выбора расчетного варианта данным способом выбирают наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы оборудования, при котором в образовании горючей смеси участвует наибольшее количество газов, паров и (или) пылей наиболее опасных в отношении последствий их сгорания (см. п. 12.2.4).

13.5. Количественная оценка критериев пожарной опасности

Показатели взрывопожароопасности веществ и материалов, а также особенности ведения технологического процесса рассмотрены в п. 12.2.5.

13.5.1. Оценка пожарного риска

Величину пожарного риска (см. п. 11.1) на расстоянии 30 м от наружной установки определяют из выражения

n
R30 = Qi Qп i ,	(13.1)

i 1

где n − число сценариев развития аварий, возможных на наружной установке; Qi − частота реализации в течение года i-го сценария развития аварии, год–1; Qп i − условная вероятность поражения человека на расстоянии 30 м от наружной установки в результате реализации i-го сценария развития аварии.

Сценарии развития пожароопасных аварийных ситуаций и аварий рассматриваются на основе построения «логического дерева событий». Число сценариев развития аварий определяется по результатам анализа возможных аварийных ситуаций и аварий на наружной установке

(см. п. 11.2.5).

Условную вероятность поражения человека Qп i от совместного независимого воздействия нескольких опасных факторов в результате реализации j-го сценария развития аварии определяют по формуле

h
Qп i 1 (1	Qj Qпij	) ,	(13.2)

j 1

187

где h − число рассматриваемых опасных факторов пожара; Qj − вероятность реализации j-го опасного фактора пожара; Qп ij − условная вероятность поражения j-м опасным фактором пожара.

Условную вероятность поражения j-м опасным фактором пожара определяют в соответствии с прил. Г СП 12.13130–2009 (см. также п. 11.2.6).

Частоты реализации сценариев развития аварий определяют по статистическим данным и (или) на основе данных, приведенных в «Методике определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах». Допускается использовать расчетные данные по надежности технологического оборудования, соответствующие специфике наружной установки (см. также п. 11.2.3).

13.5.2. Горизонтальный размер зоны газоили паровоздушной смеси

Горизонтальный размер зоны RНКПР, м, газоили паровоздушной смеси от стенки аппарата, трубопровода, границ установки и так далее до границы, где концентрация равна НКПР, определяют по формулам:

для горючих газов

			m	0,333
	RНКПР 14,5632				;	(13.3)
			г н

для паров ненагретых пожароопасных жидкостей (tж ≤ tр)

			рн	0,813		m		0,333
	RНКПР 3,1501									,	(13.4)
		K	н
						п рн
где н	– НКПР пламени, % (об.); п – плотность паров при расчетной
температуре и атмосферном давлении, кг/м3;						K =	Т			–	коэффициент;
							3600

Т – продолжительность испарения ЛВЖ или ГЖ, с; tж – рабочая температура жидкости, оС; tр – расчетная температура (максимально возможная температура воздуха в соответствующей климатической зоне, оС; допускается принимать tр = 61 оС).

Во всех случаях RНКПР 0,3 м.

13.5.3. Избыточное давление при быстром сгорании (взрыве) горючей смеси

Определение избыточного давления ∆р, кПа, развиваемого при быстром сгорании (взрыве) горючей смеси в открытом пространстве, производят по формуле

188

∆р = 101 (0,8 m0,33	/ r + 3 m0,66	/ r2	+ 5mпр / r3) ,	(13.5)
пр	пр

где r – расстояние от геометрического центра взрывоопасного облака, м; mпр – приведенная масса горючего вещества, кг:

mпр =	Qсг	m Z,	(13.6)
	Q
	0
где Qсг – низшая теплота сгорания вещества, Дж/кг;			Q0 – константа; при

взрыве газоили паровоздушной смеси Q0 = 4,52 · 106 Дж/кг; при взрыве пылевоздушной смеси Q0 = 4,6 · 106 Дж/кг; Z – доля участия горючего во взрыве; допускается принимать для газов и паров Z = 0,1; для пылей или волокон 0,02 Z 0,1.

13.5.4. Импульс волны давления при быстром сгорании (взрыве) горючей смеси

Определение импульса волны давления i, кПа·с, при быстром сгорании (взрыве) горючей смеси в открытом пространстве производят по формуле

i = 0,123	m0,66	/ r .	(13.7)
	пр

13.5.5. Интенсивность теплового излучения

Интенсивность теплового излучения q, кВт/м2, пожара пролива пожароопасной жидкости, горения твердых материалов (включая горение пыли) или крупномасштабного диффузионного горения («огненного шара») рассчитывают по формуле

q = Et Fq ,

(13.8)

где Et – среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м2; величина Et зависит от диаметра очага и принимается на основе экспериментальных или справочных данных, из литературных источников. При отсутствии данных допускается принимать Et : 40 кВт/м2 – при горении пролива ЛВЖ, ГЖ и твердых материалов; 100 кВт/м2 – при горении пролива СУГ; 450 кВт/м2 – при образовании «огненного шара»; Fq – угловой коэффициент облученности; – коэффициент пропускания атмосферы.

13.6. Определение категории наружной установки

Определение категории наружной установки по пожарной опасности осуществляют путем последовательной проверки ее принадлежности

189

к категориям от высшей АН к низшей ДН в соответствии с характеристикой вещества и/или материала, находящегося (обращающегося) на установке, численными значениями рассчитанных критериев категорирования, а также с учетом особенностей производственного процесса.

Контрольные вопросы

1.Что понимают под термином «наружная установка»?

2.Какой нормативный документ устанавливает методику определения категорий пожарной опасности наружных установок?

3.С какой целью наружные установки классифицируют по пожарной опасности?

4.Какие наружные установки следует относить к категории АН – повышенная взрывопожароопасность?

5.Какие наружные установки следует относить к категории БН – взрывопожароопасность?

6.Какие наружные установки следует относить к категории ВН – пожароопасность?

7.Какие наружные установки следует относить к категории ГН – умеренная пожароопасность?

8.Какие наружные установки следует относить к категории ДН – пониженная пожароопасность?

9.Назовите основные критерии категорирования наружных установок по пожарной опасности?

10.Перечислите дополнительные критерии категорирования наружных установок по пожарной опасности.

11.Какой вариант сценария аварии следует принимать в качестве расчетного для вычисления критериев пожарной опасности наружных установок?

12.С какой целью при определении категории наружной установки строят «логическое дерево событий»?

13.На каком расстоянии от наружной установки следует определять величину пожарного риска?

14.Как определяется частота реализации сценариев развития аварий?

15.Какую последовательность проверки необходимо соблюдать при определении принадлежности наружной установки к той или иной категории?

190