В случае отсутствия данных о показателях пожарной опасности горючих смесей веществ и материалов допускается принимать показатели пожарной опасности указанных веществ и материалов по наиболее опасному компоненту.
КАТЕГОРИИ ПОМЕЩЕНИЙ ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности принимаются в соответствии с таблицей 1.
Определение категорий помещений следует выполнять путем последовательной7 проверки принадлежности помещения к категориям, которые приведены в таблице 1, от высшей (категория А) к низшей (категория Д).
Таблица 1 Категории помещений по взрывоопасности и пожарной опасности
|
Категория помещения |
Характеристика веществ и материалов, которые находятся (обращаются) в помещении |
|
1 |
2 |
|
А взрывопожароопасная |
Горючие газы (ГГ), легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) с температурой вспышки не больше 28°С в таком количестве, что могут образовывать взрывопожароопасные газо-паровоздушные смеси, в случае воспламенения которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, которое превышает 5 кПа. Вещества и материалы, которые способны взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или одно с другим, в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа |
|
Б взрывопожароопасная |
Горючая пыль, волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки больше 28°С, горючие жидкости (ГЖ) в таком количестве, что могут создавать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, в случае воспламенения которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, которое превышает 5 кПа |
|
В пожароопасная |
Горючие газы (ГГ), легковоспламеняющиеся, горючие и трудногорючие жидкости, а также вещества и материалы, которые могут при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом взрываться и гореть или только гореть; горючая пыль и волокна, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы, при условии, что помещения, в которых они находятся (обращаются), не относятся к категории А, Б и удельная пожарная нагрузка для твердых и жидких легковоспламеняющихся, трудногорючих и горючих веществ на отдельных участках1 площадью не меньше 10 м2 каждая превышает 180 МДж/м2 2 |
|
Г |
Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы (ГГ), жидкости и твердые вещества, которые сжигаются либо утилизируются как топливо |
|
Д |
Вещества и материалы, которые указаны выше для категорий помещений А, Б, В (кроме горючих газов) в таком количестве, что их удельная пожарная нагрузка для твердых и жидких горючих веществ на отдельных участках площадью не менее 10 м2 каждая не превышает 180 МДж/м2, а также, негорючие вещества и/или материалы в холодном состоянии, при условии, что помещения, в которых находятся (обращаются) вышеуказанные вещества и материалы, не относятся к категориям А, Б и В |
Примечание 1. Площадь отдельных участков для твердых и жидких трудногорючих, горючих, легковоспламеняющихся веществ, которые образуют пожарную нагрузку, определяют по размерам проекции их площади размещения (складирования), а также площади разлива во время расчетных аварий на горизонтальную поверхность пола.
Примечание 2. Помещение относится к категории В, если его площадь меньше или равняется 10 м2 и в нем находятся (обращаются) горючие материалы и вещества, которые создают пожарную нагрузку, при условии, что помещение не относится к категории А и Б.
МЕТОДЫ РАСЧЕТА КРИТЕРИЕВ ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ПОМЕЩЕНИЙ
Выбор и обоснование расчетного варианта
Во время расчета значений критериев взрывопожарной опасности, как расчетный, следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии либо период нормальной работы аппаратов, при котором во взрыве берет участие наибольшее количество веществ и материалов, наиболее опасных касательно последствий взрыва.
Количество веществ, которые поступили в помещение и которые могут образовывать взрывоопасные газовоздушные, пылевоздушные или паровоздушные смеси, определяется исходя из следующих предпосылок:
происходит расчетная авария одного из аппаратов согласно с п. 7.1.1;
все содержание аппарата поступает в помещение;
происходит одновременно утечки веществ из трубопроводов, которые питают аппарат по прямому и обратному потокам на протяжении времени, которое необходимо для перекрывания трубопроводов.
Расчетное время перекрывания трубопроводов определяется в каждом конкретном случае, исходя из реальной обстановки и должно быть минимальным с учетом паспортных данных на запорные устройства, характера технологического процесса и вида расчетной аварии.
Расчетное время перекрывания трубопроводов следует принимать таким, что равняется:
времени срабатывания (приведения в действие) системы автоматики отключения (перекрывания) трубопроводов - согласно паспортным данным на установку, если вероятность отказа системы автоматики не превышает 10-6 в год или обеспечено резервирование ее элементов;
120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 10-6 в год и в системе
автоматики не обеспечено резервирование элементов;
300 с, в случае ручного отключения (перекрывания).
Не допускается использование технических средств для перекрывания трубопроводов, для которых время перекрывания превышает приведенные выше значения.
Быстродействующие клапаны-отсекатели должны автоматически перекрывать подачу газа (вещества) в случае нарушения электрообеспечения или при срабатывании автоматической пожарной сигнализации;
происходит испарение с поверхности жидкости, которая разлилась; площадь испарения в случае разлива на пол определяется (в случае отсутствия справочных данных) исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, которые содержат 70% и меньше (по массе) растворителей, разливается на площади 0,5 м2, а других веществ - на 1 м2 пола помещения;
происходит также испарение жидкости с открытой поверхности емкостей технологического оборудования и с поверхностей, на которые по технологическому процессу нанесена горючая жидкость, которая во время аварии находится в стадии высыхания;
продолжительность испарения жидкости принимается равной времени ее полного испарения, но не больше 3600 с.
Количество пыли, которое может образовывать взрывоопасную смесь, определяют, исходя из таких предпосылок:
расчетной аварии предшествовало накопление пыли в производственном помещении, которое происходило в условиях нормального режима работы (например, вследствие выделения пыли из негерметичного производственного оборудования);
в момент расчетной аварии состоялась плановая (ремонтные работы) или внеплановая разгерметизация одного из технологических аппаратов, в результате которой произошло аварийное выбрасывание в объем помещения всей пыли, которая находилась в аппарате.
Свободный объем помещения определяют как разность между геометрическим объемом помещения (с учетом подвесных потолков в случае их наличия) и объемом, который занимает технологическое оборудование. Если свободный объем помещения определить невозможно, допускается принимать его равным 80% от общего объема помещения.
Если во время аварийной ситуации возможно выделение ГГ, паров ЛВЖ, ГЖ, горючей пыли и волокон избыточное давление взрыва в помещении следует определять как сумму избыточных давлений взрыва, которые рассчитаны отдельно для ЛВЖ, ГЖ, ГГ, горючей пыли и волокон.
Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей
Избыточное давление взрыва АР для индивидуальных горючих веществ, которые состоят из атомов С, Н, О, N, CI, Br, I, F определяется по формуле:
где
где
где
№=
(P - P)V max о/
V • P
своб гг
100
ест
(1)
Ртах - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в закрытом объеме, которое определяется исследовательским путем или принимается по справочным данным согласно требованиям п. 5.4. В случае отсутствия таких данных, допускается принимать Ртах таким, что равняется 900 кПа;
Ро - начальное давление, кПа (допускается принимать таким, что равняется 101 кПа);
т - масса ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, которые попали в результате расчетной аварии в помещение, которую определяют для ГГ по формуле (6), а для паров ЛВЖ и ГЖ по формуле (11), кг;
Z - коэффициент участия ГГ или паров во взрыве, который может быть рассчитан на основании характера распределения газов и паров в объеме помещения согласно Приложения к этим нормам. Допускается принимать значение Z по таблице 2;
Усвоб - свободный объем помещения, м3;
рг,п - плотность газа или пара при расчетной температуре tp, кг • м-3, которая определяется по формуле:
М - молярная
_ M
Рг,п= Ро(1+0,0036'7tp)’ масса, кг- кмоль-1;
V0 - мольный объем, который равняется 22,413 м3 • кмоль-1;
tp - расчетная температура, °С;
Сст - стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), которая определяется по формуле:
С = 100
ст 1 + 4,84 • В
n пн -п no
В = п + — —-
4 2
стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения
(при расчете в атомы азота не учитываются);
пс, пн, по, пх - число атомов С, Н, О и галогенов в молекуле ГГ или паров ГЖ;
Кн - коэффициент, который учитывает негерметичность помещения и неадиабатичность
процесса горения. Допускается принимать Кн равным 3.
Негерметичность помещения обусловлена постоянно открытыми проемами в оградительных конструкциях помещения.
Как расчетную температуру следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры в случае аварийной ситуации.
Таблица 2 Значение коэффициента (Z) участия ГГ или паров ЛВЖ во взрыве
|
Вид горючего вещества |
Значение Z |
|
Водород |
1,0 |
|
ГГ (кроме водорода) |
0,5 |
|
ЛВЖ и ГЖ, которые нагреты до температуры вспышки и выше |
о,з |
|
ЛВЖ и ГЖ, которые нагреты ниже температуры вспышки, при условии возможности образования аэрозоля |
о,з |
|
ЛВЖ и ГЖ, которые нагреты ниже температуры вспышки, при невозможности образования аэрозоля |
0 |
Расчет АР для любых индивидуальных веществ, кроме тех, что приведены в п. 7.2.1, и смесей, может быть выполнен по формуле:
(4)
P =m • H Т - Ро • Z •J- Vceo6 • Р 0-C р • То K нгде т - масса ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, которые поступили в результате расчетной аварии в помещение, которую определяют для ГГ по формуле (6), а для паров ЛВЖ и ГЖ по формуле (11), кг,
Нт- теплота сгорания, Дж • кг-1;
Ро - начальное давление, кПа (допускается принимать таким, что равняется 101 кПа);
Z - коэффициент участия ГГ или паров во взрыве, который может быть рассчитан на основании характера распределения газов и паров в объеме помещения согласно Приложения к эти Нормам. Допускается принимать значение Z по таблице 2;
Усвоб - свободный объем помещения, м3;
рв- плотность воздуха до взрыва при начальной температуре То, кг • м-3;
Ср - теплоемкость воздуха, Дж • кг-1 • К-1 (допускается принимать равной 1,01«103Дж • кг-1 • К-1);
То - начальная температура воздуха, К.
В случае обращения в помещении ГГ, ЛВЖ или ГЖ, при определении значения массы т, которое входит в формулы (1) и (4), допускается учитывать работу аварийной вентиляции, если она обеспечена резервными вентиляторами, автоматическим пуском в случае превышения максимально допустимой взрывоопасной концентрации веществ в воздухе и электрообеспечением по первой категории надежности (ПУЭ) при условии размещения устройств для удаления воздуха из помещения в непосредственной близости от места возможной аварии (аппарата, установки и т.п.).
При этом массу т ГГ или паров ЛВЖ, или ГЖ, которые нагреты до температуры вспышки и выше, поступивших в объем помещения, следует разделить на коэффициент К, определяемый по формуле:
К = А • т+1, (5)
