Q = 1200 · 41,87 = 50244 МДж.
Согласно технологическим условиям площадь размещения пожарной нагрузки составляет 26 м2. В соответствии с п. 3.20 НПБ 105-95 принимаем площадь размещения пожарной нагрузки S=26 м2. Удельная пожарная нагрузка составит
g = Q / S = 50244 / 26 = 1932,5 МДж · м -2
В соответствии с табл. 4 НПБ 105-95 помещения с данной удельной пожарной нагрузкой могут быть отнесены к категории В2 при условии, что способ ее размещения удовлетворяет необходимым требованиям, изложенным в примечании 2.
В данном помещении минимальное расстояние Н от поверхности пожарной нагрузки до покрытия составляет около 6,5 м.
Определим, выполняется ли условие
Q ³ 0,64 · g · Н2.
После подстановки численных значений получим
0,64 · g · Н2 = 0,64 · 1932,5 · 92 = 100181 МДж.
Так как Q = 50244 МДж и условие Q ³ 100181 МДж не выполняется, помещение следует отнести к категории В2.
Пользуясь номограммой рис. 30 Пособия, определим, что точка пересечения значений массы горючего материала и S = 26 м2 лежит в области, соответствующей категории В2, левее прямой S = 0,64 · Н2 = 0,64 · 92 = 51,84 м2. Значит, это помещение относится к категории В2.
Пример 12
Определим категорию того же помещения (пример 11) для случая, когда количество масла в одном из компрессоров (имеющем наибольшее количество масла) составляет 7000 кг.
В соответствии с п. 3.20 НПБ 105-95 пожарная нагрузка будет равна
Q = 7000 · 41,87 = 293090 МДж.
Согласно технологическим условиям площадь размещения пожарной нагрузки составляет 130 м2. В соответствии с п. 3.20 НПБ 105-95 принимаем площадь размещения пожарной нагрузки S = 130 м2. Удельная пожарная нагрузка составит
g = Q / S = 293090 / 130 = 2254,5 МДж · м-2.
В соответствии с табл. 4 НПБ 105-95 помещение с данной удельной пожарной нагрузкой следует отнести к категории В1. Этот же результат определяется с помощью номограммы рис. 30 Пособия.
6.5. Помещения с твердыми горючими веществами и материалами
Пример 13
Складское здание. Складское здание представляет собой многостеллажный склад, в котором предусмотрено хранение на металлических стеллажах негорючих материалов в картонных коробках. В каждом из десяти рядов стеллажей содержится десять ярусов, шестнадцать отсеков, в которых хранится по три картонные коробки весом 1 кг каждая. Верхняя отметка хранения картонной тары на стеллажах составляет 5 м, а высота нижнего пояса до отметки пола 7,2 м. Длина стеллажа составляет 48 м, ширина 1,2 м, расстояние между рядами стеллажей - 2,8 м.
Согласно исходным данным площадь размещения пожарной нагрузки в каждом ряду составляет 57,6 м2.
Определим полное количество горючего материала (картон) в каждом ряду стеллажей:
10 ярусов · 16 отсеков · 3 коробки · 1 кг = 480 кг.
Низшая теплота сгорания для картона составляет 13,4 МДж · кг-1. Пожарная нагрузка будет равна
Q = 480 · 13,4 = 6432 МДж.
Удельная пожарная нагрузка составит
g = Q / S = 6432 / 57,6 = 111,7 МДж · м 2
Это значение соответствует категории В4. Однако площадь размещения пожарной нагрузки превышает 10 м2. Поэтому к категории В4 данное помещение отнести нельзя. В соответствии с табл. 4 НПБ 105-95 помещение может быть отнесено к категории 83 при условии, что способ размещения пожарной нагрузки удовлетворяет необходимым требованиям, изложенным в примечании 2.
В данном помещении минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до покрытия Н составляет около 2,2 м.
Определим, выполняется ли условие
Q ³ 0,64 · g · Н2
После подстановки численных значений получим
0,64 · g · Н2 = 0,64 · 111,7 · 2,22 = 346 МДж.
Так как Q = 6432 МДж и условие Q ³ 346 МДж выполняется, помещение следует отнести к категории В2.
Пользуясь номограммой рис. 38 Пособия, определим, что точка пересечения значений массы горючего материала и S = 57,6 м2 лежит в области, соответствующей категории В3, правее прямой S = 0,64 · H2 = 0,64 · 2,22 = 3,1 м2 (предельная площадь размещения пожарной нагрузки). Значит, это помещение относится к категории В2.
Пример 14
Производственная лаборатория. В помещении лаборатории находятся: шкаф вытяжной химический, стол для микроаналитических весов, два стула. В лаборатории можно выделить один участок площадью 10 м2, на котором расположены стол и два стула, выполненные из дерева. Общая масса древесины на этом участке составляет около 47 кг.
Низшая теплота сгорания для древесины составляет 13,8 МДж · кг-1 Пожарная нагрузка будет равна
Q = 13,8 · 47 = 648,6 МДж.
Площадь размещения пожарной нагрузки составляет 2,5 м2. В соответствии с п. 3.20 НПБ 105-95 принимаем площадь размещения пожарной нагрузки S = 10 м2. Удельная пожарная нагрузка составит
g = Q / S = 648,6 / 10 = 64,9 МДж м -2.
В соответствии с табл. 4 НПБ 105-95 помещения с данной удельной пожарной нагрузкой следует отнести к категории В4.
Поскольку в помещении лаборатории нет других участков с пожарной нагрузкой, помещение относится к категории В4.
Пример 15
Помещение гаража. Основную пожарную нагрузку автомобиля составляет резина, топливо, смазочные масла, искусственные полимерные материалы. Среднее значение количества этих материалов для грузового автомобиля следующее: резина - 118,4 кг, дизельное топливо - 120 кг, смазочные масла - 18 кг, пенополиуретан - 4 кг, полиэтилен -1,8 кг, полихлорвинил - 2,6 кг, картон - 2,5 кг, искусственная кожа - 9 кг. Общая масса горючих материалов 276,3 кг. Как показано выше в примере 5, для дизельного топлива DР = 0, т. е. помещение не относится к категориям А и Б
Низшая теплота сгорания составляет: для смазочного масла - 41,87 МДж · кг-1, резины - 33,52 МДж · кг-1, дизельного топлива - 43,59 МДж · кг-1, пенополиуретана - 24,3 МДж · кг-1, полиэтилена - 47,14 МДж · кг-1, полихлорвинила - 14,31 МДж · кг-1, картона 13,4 МДж · кг-1, искусственной кожи - 17,76 МДж · кг-1. Пожарная нагрузка будет равна
Q = 18 · 41,87 + 118,4 · 33,52 + 120 · 43,59 + 4 · 24,3 + 1,8 · 47,14 + 2,5 · 13,4 + 9 · 17,76 +
+ 2,6 · 14,31 = 10365,8 МДж.
Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до покрытия Н составляет 6 м. Площадь размещения пожарной нагрузки S = 10 м2. Удельная пожарная нагрузка составит
g = Q / S = 10365,8 / 10 = 1036,6 МДж · м-2
В соответствии с табл. 4 НПБ 105-95 помещения с данной удельной пожарной нагрузкой следует отнести к категории В3.
Определим, выполняется ли условие
Q ³ 0,64 · g · H2
После подстановки численных значений получим
0,64 · g · H2 = 0,64 · 1036,6 · 62 = 23883,3 МДж.
Так как Q = 10365,8 МДж и условие Q ³ 23883,3 МДж не выполняется, помещение следует отнести к категории В3.
Так как номограммы для смеси горючих материалов нет, для оценки категории данного помещения воспользуемся номограммой рис. 30 Пособия, как номограммой для веществ с наиболее близкой теплотворной способностью к рассматриваемым.
Предельное значение площади размещения пожарной нагрузки составит
0,64 · Н2 = 0,64 · 62 = 23 м2
Точка пересечения значений массы горючего материала и S = 10 м2 лежит в области, соответствующей категории В3, левее прямой S = 23 м2. Следовательно, помещение относится к категории В3.
6.6. Помещения с горючими газами, легковоспламеняющимися жидкостями, горючими жидкостями, пылями, твердыми веществами и материалами
Пример 16
1. Исходные данные.
1.1. Помещение малярно-сдаточного цеха тракторосборочного корпуса. В помещении цеха производится окрашивание и сушка окрашенных тракторов на двух конвейерных линиях. В сушильных камерах в качестве топлива используется природный газ. Избыток краски из окрасочных камер смывается водой в коагуляционный бассейн, из которого после отделения от воды краска удаляется по трубопроводу за пределы помещения для дальнейшей ее утилизации.
1.2. Используемые вещества и материалы:
- природный газ метан (содержание 99,2 % (об.));
- грунт ГФ-0119 ГОСТ 23343-78;
- эмаль МЛ-152 ГОСТ 18099-78;
- сольвент ГОСТ 10214-78 или ГОСТ 1928-79 (наиболее опасный компонент в составе растворителей грунта и эмали).
1.3. Физико-химические свойства веществ и материалов [5]:
Молярная масса, кг · кмоль-1;
- метан =16,04:
- сольвент =113,2.
Расчетная температура tp, °C:
- в помещении tп = 39 [1];
- в сушильной камере tк = 80.
Плотность жидкости, кг · м-3:
- сольвента = 850.
Плотность газов и паров, кг · м3:
- метана ;
- сольвента ; .
Парциальное давление насыщенных паров при температуре 39 °С [5], кПа:
- сольвента
=3,0
Интенсивность испарения при 39 °С, кг · м2 · с-1;
- сольвент Wc = 10-6 · · 3,0 = 3,1919 · 10-5.
1.4. Пожароопасные свойства [5]:
Температура вспышки, °С:
- сольвент tвсп = 21.
Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР), % (об.):
- метан = 5,28;
- сольвент = 1,0.
Стехиометрическая концентрация, % (об.):
- метан = 9,36;
- сольвент = 1,80 ().
1.5. Размеры помещений и параметры технологического процесса.
1.5.1. Общие размеры цеха: L = 264,7 м, S = 30,54 м, Н = 15,75 м.
Объем помещения Vп = 264,7 · 30,54 · 15,75 = 127322,0 м3
1.5.2. Площадь окрасочного пролета со встроенными помещениями на отметке 0,00:
Fобщ = 264,7 · 30,54 = 8083,94 м2
1.5.3. Площади встроенных помещений:
- тамбур (ось В/1) F1,встр = 1,75 · 3,49 = 6,11 м2;
- ПСУ (оси К-К/1) F2,встр = 1,97 · 6,61 = 13,02 м2;
- помещения (оси Л/З-Р/1) F3,встр = 82,76 · 6,55 = 542,08 м2;
- помещения (оси У-Х1) F4,встр = 50,04 · 6,55 = 327,76 м2;
- суммарная площадь встроенных помещений:
Fвстр = F1,встр + F2,встр + F3,встр + F4,встр = 6,11 + 13,02 + 542,08 + 327,76 = 888,97 м2
1.5.4. Площадь окрасочного пролета без встроенных помещений:
Fоп = Fобщ - Fвстр = 8083,94 - 888,97 = 7194,97 м2.
1.5.5. Объем окрасочного пролета с площадью Fоп, и высотой Н:
Vбвп = 7194,97 · 15,75 = 113320,78 м3
1.5.6. Объемы встроенных помещений на отм. 6,500:
- венткамера (отм. 6,500, ось В/1, консоль):
V1,встр = 1,95 · 27,05 · 9,25 = 487,91 м3;
- венткамера (отм. 6,500, оси Х/Х1, консоль):
V2,встр = 5,47 · 23,99 · 9,25 = 1213,83 м3;
- венткамера (отм. 6,500, оси И/2-К/2):
V1,встр = 23,92 · 7,27 · 9,25 - 13,02 · 9,25 = 1488,12 м3;
- венткамера (отм. 6,500, оси Р/1-У):
V1,встр = 5,43 · 6,55 · 9,25 = 328,99 м3;
- венткамера (отм. 6,500, оси П/2-У, консоль):
V5,встр = 0,72 · 27,0 · 9,25 = 179,82 м3;
- суммарный объем встроенных помещений:
V1-5,встр = V1,встр + V2,встр + V3,встр + V4,встр + V5,встр = 3698,67 м3.
1.5.7. Объем окрасочного пролета без объема V1-5,встр:
V1 = Vбвп- V1-5,встр = 113320,78 - 3698,67 = 109622,11 м3.
1.5.8. Объемы над встроенными помещениями на отм. 12,030:
- венткамеры (отм. 12,030, оси Л/3-М/1):
V1,пер = 10,5 · 6,55 · 3,72= 255,84 м3;
- помещения (отм. 6,500, оси М/1-М/3):
V2,пep = 6,5 · 6,55 · 9,25 = 393,82 м3;
- венткамеры (отм. 12,030, оси М/3-Н/1):
V3,пер = 5,08 · 6,55 · 3,72 = 123,78 м3;
- помещения (отм. 7,800, оси Ф-Х):
V4,пep = 23,1 · 6,55 · 7,95 - 5,82 · 2,72 · 2,82 = 1158,23 м3;
- тамбур (отм. 3,74, ось В/1):
V5,пep = 1,75 ·3,49 · 2,26 = 13,80 м3;
- ПСУ (отм. 3,040, оси К-К/1):
V6,пep = 1,97 · 6,61 · 2,96 = 38,54 м3;
- общий объем над встроенными помещениями:
V1-6,пep = V1,пep + V2,пep + V3,пep + V4,пep + V5пep + V6,пep = 1984,01 м3
1.5.9. Объем бассейна коагуляции на отм. -2,500 и 0,00 (L = 80,5 м, S = 3,60¸6,40 м, Н = 2,10¸2,20 м):
Vб = (1,90 · 6,40 + 2,40 · 5,00 + 1,40 · 4,00 + 6,40 · 3,10 + 66,4 · 2,60 + 2,0 · 2,50) · 2,20 + 76,20 · 1,00 · 2,10 = 659,95 м3.
1.5.10. Объем помещения окрасочного участка малярно-сдаточного цеха:
Vп = V1 + V1-6,пep + Vб = 109622,11 + 1984,01 + 659,95 = 112266,07 м3.
1.5.11. Свободный объем помещения окрасочного участка малярно-сдаточного цеха:
Vсв = 0,8 · Vп = 0,8 · 112266,07 = 89812,86 м3 » 89813 м3.
1.5.12. Толщина слоя лакокрасочных материалов:
- грунт ФЛ-03 dг = 15 мкм;
- эмаль МЛ-152 dэ = 20 мкм.
1.5.13. Расход лакокрасочных материалов:
- грунт ФЛ-03К Gг,фп = 3,97 г · м-2 · мкм-1;
- эмаль МП-152 Gэ = 4,2 г · м -2 · мкм-1.
1.5.14. Содержание горючих растворителей в лакокрасочных материалах:
- грунт ФЛ-03К jг,фп = 67 % (масс.);
- эмаль МЛ-152 jэ = 78 % (масс.).
1.5.15. Расход растворителя на единицу площади окрашиваемых поверхностей тракторов:
- сольвент (грунт ФЛ-03К) Gрфп = 2,66 г · м-2 · мкм-1;
- сольвент (эмаль МЛ-152) Gpэ = 3,276 г · м-2 · мкм-1
1.5.16. Производительность конвейера по площади нанесения лакокрасочных материалов:
- линия окрашивания тракторов в серийном исполнении
nк,с = 407,3 м2 · ч-1 = 6,79 м2 · мин-1 = 0,1131 м2 · с-1;
- линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении
nк,э = 101,8 м2 · ч-1 = 1,70 м2 · мин-1 = 0,0283 м2 · с-1.