НПБ 107-97. Определение категорий наружных установок по пожарной опасности

(утв. ГУГПС МВД России, введены Приказом ГУГПС МВД России от 17.02.1997 № 8)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["НПБ 107-97"]:::rst
  click n0 "https://bukva.ai/docs/normy-8" "НПБ 107-97. Определение категорий наружных установок по пожарной опасности (утв. ГУГПС МВД России, введены Приказом ГУГПС МВД России от 17.02.1997 N 8)"
  n1["НПБ 105-03"]:::rst
  click n1 "https://bukva.ai/docs/npb-105-03" "НПБ 105-03. Нормы пожарной безопасности. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности (утв. Приказом ГУГПС МЧС РФ от 18.06.20"
  n2["СП 12.13130.2009"]:::doc
  click n2 "https://bukva.ai/docs/sp-svod-pravil-sp-12-13130-2009" "СП 12.13130.2009. Свод правил. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности (утв. Приказом МЧС РФ от 25.03.2009 N 182)"
  n0 --> n1
  n1 --> n2
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

НОРМЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИЙ НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК ПО ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ

DETERMINATION OF CATEGORIES OF EXTERNAL INSTALLATIONS ON FIRE HAZARD

НПБ 107-97

Разработаны Главным управлением Государственной противопожарной службы (ГУГПС) и Всероссийским научно-исследовательским институтом противопожарной обороны (ВНИИПО) МВД России.

Внесены и подготовлены к утверждению нормативно-техническим отделом ГУГПС МВД России.

Утверждены главным государственным инспектором Российской Федерации по пожарному надзору.

Введены в действие Приказом ГУГПС МВД России от 17.02.1997 № 8.

Дата введения в действие — 01.05.1997.

Вводятся впервые.

Настоящие нормы устанавливают методику определения категорий наружных установок производственного и складского назначения <*> по пожарной опасности.

<*> Далее по тексту — наружные установки.

Наружная установка — комплекс аппаратов и технологического оборудования, расположенных вне зданий, с несущими и обслуживающими конструкциями.

Настоящие нормы не распространяются на наружные установки для производства и хранения взрывчатых веществ, средств инициирования взрывчатых веществ, наружные установки, проектируемые по специальным нормам и правилам, утвержденным в установленном порядке, а также на оценку уровня взрывоопасности наружных установок.

Требования норм должны учитываться в проектах на строительство, расширение, реконструкцию и техническое перевооружение, при изменениях технологических процессов и при эксплуатации наружных установок. Наряду с настоящими нормами следует также руководствоваться положениями ведомственных норм технологического проектирования и специальных перечней, касающихся категорирования наружных установок, согласованных и утвержденных в установленном порядке.

Термины и их определения приняты в соответствии с ГОСТ 12.1.033-81 и ГОСТ 12.1.044-89.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 По пожарной опасности наружные установки подразделяются

на категории А , Б , В , Г  и Д .
              н   н   н   н    н

1.2. Категории пожарной опасности наружных установок определяются исходя из вида находящихся в наружных установках горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.

1.3. Определение пожароопасных свойств веществ и материалов производится на основании результатов испытаний или расчетов по стандартным методикам с учетом параметров состояния (давление, температура и т.д.).

Допускается использование справочных данных, опубликованных головными научно-исследовательскими организациями в области пожарной безопасности или выданных Государственной службой стандартных справочных данных.

Допускается использование показателей пожароопасности для смесей веществ и материалов по наиболее опасному компоненту.

2. КАТЕГОРИИ НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК ПО ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ

2.1 Категории наружных установок по пожарной опасности принимаются в соответствии с табл. 1.

2.2 Определение категорий наружных установок следует

осуществлять путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1, от высшей (А ) к низшей (Д ). н н

2.3. В случае, если из-за отсутствия данных представляется невозможным оценить величину индивидуального риска, допускается использование вместо нее следующих критериев.

    Для категорий А  и Б :
                   н    н

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

Для категории В : н - интенсивность теплового излучения от очага пожара веществ и/или материалов, указанных для категории В , на расстоянии 30 м н -2 от наружной установки превышает 4 кВт x м .

3. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ КРИТЕРИЕВ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ

3.1. Методы расчета значений критериев пожарной опасности для горючих газов и паров

Выбор и обоснование расчетного варианта

3.1.1 Выбор расчетного варианта следует осуществлять с учетом

вероятности  реализации  и  последствий  тех  или  иных  аварийных
ситуаций.  В качестве расчетного для вычисления критериев пожарной
опасности для горючих газов  и  паров  следует  принимать  вариант
аварии,  для  которого  произведение  вероятности реализации этого
варианта  Q   и  расчетного  избыточного  давления  ДЕЛЬТА  P  при

       w

сгорании газопаровоздушных смесей в случае реализации указанного варианта максимально, то есть:

G = Q x ДЕЛЬТА P = max. (3.1.1) w

Расчет величины G производится следующим образом:

а) рассматриваются различные варианты аварии и определяются из статистических данных или на основе ГОСТ 12.1.004-91 вероятности аварий со сгоранием газопаровоздушных смесей Q для этих wi вариантов;

    б) для  каждого  из  рассматриваемых вариантов определяются по
изложенной ниже методике значения расчетного избыточного  давления

ДЕЛЬТА P ; i

    в) вычисляются  величины  G  = Q   x ДЕЛЬТА P  для  каждого из
                               i    wi           i

рассматриваемых вариантов аварии, среди которых выбирается вариант с наибольшим значением G ; i

    г) в качестве расчетного для  определения  критериев  пожарной
опасности принимается вариант,  в котором величина G  максимальна.

                                                i

При этом количество горючих газов и паров, вышедших в атмосферу, рассчитывается исходя из рассматриваемого сценария аварии с учетом п. п. 3.1.3 - 3.1.8.

3.1.2. При невозможности реализации описанного выше метода в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором в образовании горючих газопаровоздушных смесей участвует наибольшее количество газов и паров, наиболее опасных в отношении последствий сгорания этих смесей. В этом случае количество газов и паров, вышедших в атмосферу, рассчитывается в соответствии с п. п. 3.1.3 — 3.1.8.

3.1.3. Количество поступивших веществ, которые могут образовывать горючие газовоздушные или паровоздушные смеси, определяется исходя из следующих предпосылок:

а) происходит расчетная авария одного из аппаратов согласно п. 3.1.1 или п. 3.1.2 (в зависимости от того, какой из подходов к определению расчетного варианта аварии принят за основу);

б) все содержимое аппарата поступает в окружающее пространство;

в) происходит одновременно утечка веществ из трубопроводов, питающих аппарат по прямому и обратному потоку в течение времени, необходимого для отключения трубопроводов.

Расчетное время отключения трубопроводов определяется в каждом конкретном случае исходя из реальной обстановки и должно быть минимальным с учетом паспортных данных на запорные устройства, характера технологического процесса и вида расчетной аварии.

Расчетное время отключения трубопроводов следует принимать равным:

• времени срабатывания систем автоматики отключения трубопроводов согласно паспортным данным установки, если вероятность отказа системы автоматики не превышает 0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов (но не более 120 с);
• 120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов;
• 300 с при ручном отключении.

Не допускается использование технических средств для отключения трубопроводов, для которых время отключения превышает приведенные выше значения.

Под «временем срабатывания» и «временем отключения» следует понимать промежуток времени от начала возможного поступления горючего вещества из трубопровода (перфорация, разрыв, изменение номинального давления и т.п.) до полного прекращения поступления газа или жидкости в окружающее пространство. Быстродействующие клапаны-отсекатели должны автоматически перекрывать подачу газа или жидкости при нарушении электроснабжения.

В исключительных случаях в установленном порядке допускается превышение приведенных выше значений времени отключения трубопроводов специальным решением соответствующих министерств или ведомств по согласованию с Госгортехнадзором РФ на подконтрольных ему производствах и предприятиях и ГУГПС МВД России;

г) происходит испарение с поверхности разлившейся жидкости; площадь испарения при разливе на горизонтальную поверхность определяется (при отсутствии справочных или иных экспериментальных данных) исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,10 кв. м, а остальных жидкостей — на 0,15 кв. м;

д) происходит также испарение жидкостей из емкостей, эксплуатируемых с открытым зеркалом жидкости, и со свежеокрашенных поверхностей;

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

3.1.4 Масса газа m, кг, поступившего в окружающее пространство при расчетной аварии, определяется по формуле:

                       m = (V  + V ) x ро ,                (3.1.2)
                             а    т      r

где:
V  - объем газа, вышедшего из аппарата, куб. м;
 а
V  - объем газа, вышедшего из трубопровода, куб. м;
 т
                            -3
ро  - плотность газа, кг x м  .
  r
При этом:

                       V  = 0,01 x P  x V,                 (3.1.3)
                        a           1

где:
P  - давление в аппарате, кПа;
 1
V - объем аппарата, куб. м.

                         V  = V   + V  ,                   (3.1.4)
                          т    1т    2т

где:
V   - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения,
 1т

куб. м; V — объем газа, вышедшего из трубопровода после его 2т отключения, куб. м.

V = q x T, (3.1.5) 1т

где:
q - расход газа, определяемый в соответствии с технологическим

регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его -1 диаметра, температуры газовой среды и т.д., куб. м x с ; T — время, определяемое по п. 3.1.3, с.

                          2         2             2
 V   = 0,01 x пи x P  x (r  x L  + r  x L  +...+ r  x L ), (3.1.6)
  2т                2     1    1    2    2        n    n

где:
P  - максимальное давление в трубопроводе по  технологическому
 2

регламенту, кПа; r — внутренний радиус трубопроводов, м; L — длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

3.1.5 Масса паров жидкости m, кг, поступивших в окружающее

пространство   при   наличии   нескольких   источников   испарения
(поверхность  разлитой  жидкости,  поверхность  со свеженанесенным

составом, открытые емкости и т.п.), определяется из выражения:

                 m = m  + m    + m        + m   ,          (3.1.7)
                      р    емк    св. окр    пер

где:
m  - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;
 р
m    -  масса  жидкости,  испарившейся с поверхностей открытых
 емк

емкостей, кг; m — масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на св. окр которые нанесен применяемый состав, кг; m — масса жидкости, испарившейся в окружающее пространство пер в случае ее перегрева, кг.

    При этом  каждое  из слагаемых (m ,  m   , m       ) в формуле
                                     р    емк   св. окр

(3.1.7) определяют из выражения:

m = W x F x T, (3.1.8) и

где:

                                           -1    -2
    W -  интенсивность  испарения,  кг  x с   x м  ;
    F  - площадь испарения,  кв.  м, определяемая в соответствии с

 и

п. 3.1.3 в зависимости от массы жидкости m , вышедшей в окружающее п пространство; T — продолжительность поступления паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в окружающее пространство согласно п. 3.1.3, с.

    Величину m    определяют по формуле (при T  > T   ):
              пер                             а    кип

                                2C  (T  - T   )
                                  р   а    кип
             m    = min {0,8m ; --------------- m },       (3.1.9)
              пер            п        L          п

                                   исп

где:
m  - масса вышедшей перегретой жидкости, кг;
 п
C  - удельная теплоемкость жидкости при температуре  перегрева
 р

                    -1    -1
жидкости T , Дж x кг   x К  ;

      а
T  -  температура  перегретой  жидкости   в   соответствии   с
 а

технологическим регламентом в технологическом аппарате или оборудовании, К; T — нормальная температура кипения жидкости, К; кип L — удельная теплота испарения жидкости при температуре исп -1 перегрева жидкости T , Дж x кг . а

    Если аварийная  ситуация  связана  с  возможным   поступлением
жидкости  в  распыленном  состоянии,  то  она должна быть учтена в

формуле (3.1.7) введением дополнительного слагаемого, учитывающего общую массу поступившей жидкости от распыляющих устройств, исходя из продолжительности их работы.

3.1.6. Масса m вышедшей жидкости, кг, определяется в п соответствии с п. 3.1.3.

3.1.7 Интенсивность испарения W определяется по справочным и

экспериментальным данным. Для ненагретых ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле:

                             -6     _
                       W = 10   x \/M x P ,               (3.1.10)

                                     н

где:
                            -1

    M - молярная масса, г x моль  ;
    P  -  давление  насыщенного  пара  при  расчетной  температуре

 н

жидкости, определяемое по справочным данным в соответствии с требованиями п. 1.3, кПа.

3.1.8 Для сжиженных углеводородных газов (СУГ) при отсутствии

данных допускается рассчитывать удельную массу испарившегося СУГ -2 m из пролива, кг x м , по формуле: суг

                                                ______

               M                                   /  t
      m    = ---- x (T  - T ) x (2 x лямбда   x   / ------ +
       суг   L        о    ж               тв   \/  пи x а

          исп

                        __
                5,1 x \/Re x лямбда  x t
                                   в

+ -------------------------), (3.1.11) d

где:
                                 -1

    M - молярная масса СУГ, кг x моль  ;
    L    - мольная теплота испарения СУГ при начальной температуре

 исп
             -1

СУГ T , Дж x моль ; ж T — начальная температура материала, на поверхность которого о разливается СУГ, К; T — начальная температура СУГ, К; ж

    лямбда   -    коэффициент   теплопроводности   материала,   на
          тв                                -1    -1
поверхность которого разливается СУГ, Вт x м   x К  ;

     лямбда
           тв

    а = ----------      -    коэффициент    температуропроводности
        C   x ро
         тв     тв

                                                         -1

материала, на поверхность которого разливается СУГ, кв. м x с  ;
    C   -   теплоемкость   материала,   на   поверхность  которого

 тв

                        -1    -1
разливается СУГ, Дж x кг   x К  ;
    ро   -    плотность   материала,   на   поверхность   которого
      тв               -3
разливается СУГ, кг x м  ;
    t -  текущее  время,  с,  принимаемое  равным  времени полного

испарения СУГ, но не более 3600 с; U x d Re = ----- — число Рейнольдса; ню в -1 U — скорость воздушного потока, м x с ; ______ /4 x F

           /      и
    d =   / ------- - характерный размер пролива СУГ, м;
        \/    пи

                                                -1
ню  - кинематическая вязкость воздуха, кв. м x с  ;
  в
лямбда  -      коэффициент      теплопроводности      воздуха,
      в

      -1    -1
Вт x м   x К  .

Формула (3.1.11) справедлива для СУГ с температурой

T  <= T   .  При  температуре  СУГ   T    >   T      дополнительно
 ж     кип                            ж        кип

рассчитывается масса перегретых СУГ m по формуле (3.1.9). пер

Расчет горизонтальных размеров зон, ограничивающих газо- и паровоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, при аварийном поступлении горючих газов и паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей в открытое пространство

3.1.9 Горизонтальные размеры зоны, м, ограничивающие область

концентраций,   превышающих   нижний    концентрационный    предел
распространения пламени (C    ), вычисляют по формулам:

                      НКПР
- для горючих газов (ГГ):

                                  m

                                       г     0,333
              R     = 14,5632 x (-----------)     ;       (3.1.12)
               НКПР              ро  x C
                                   г    НКПР

- для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ):

                             P               m
                      _       н  0,813        п    0,333
   R     = 3,1501 x \/K x (-----)      x (--------)     , (3.1.13)
    НКПР                   C              ро  x P
                            НКПР            п    н

                                M

                 ро    = -----------------------,
                   г,п   V  x (1 + 0,00367 x t )
                          о                   р

где:
m  -  масса  поступивших  в  открытое  пространство   ГГ   при
 г

аварийной ситуации, кг; ро — плотность ГГ при расчетной температуре и атмосферном г -3

давлении, кг x м  ;
    m  - масса паров ЛВЖ,  поступивших в открытое пространство  за

 п

время полного испарения, но не более 3600 с, кг; ро — плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре и п -3

атмосферном давлении, кг x м  ;
    P  - давление насыщенных паров ЛВЖ при расчетной  температуре,

 н

кПа; K — коэффициент, принимаемый равным K = T / 3600 для ЛВЖ; T — продолжительность поступления паров ЛВЖ в открытое пространство, с; C — нижний концентрационный предел распространения пламени НКПР ГГ или паров ЛВЖ, % (об.); -1 M — молярная масса, кг x кмоль ; -1 V — мольный объем, равный 22,413 куб. м x кмоль ; о t — расчетная температура, °C. р

В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в соответствующей климатической зоне

или  максимально возможную температуру воздуха по технологическому
регламенту с учетом возможного повышения температуры  в  аварийной
ситуации.   Если  такого  значения  расчетной  температуры  t   по

                                                         р

каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61 °C.

3.1.10 За начало отсчета горизонтального размера зоны

принимают  внешние  габаритные   размеры   аппаратов,   установок,
трубопроводов и т.п. Во всех случаях значение R     должно быть не

                                           НКПР

менее 0,3 м для ГГ и ЛВЖ.

Расчет избыточного давления и импульса волны давления при сгорании смесей горючих газов и паров с воздухом в открытом пространстве

3.1.11. Исходя из рассматриваемого сценария аварии определяется масса m, кг, горючих газов и (или) паров, вышедших в атмосферу из технологического аппарата в соответствии с п. п. 3.1.3 - 3.1.8.

3.1.12. Величину избыточного давления ДЕЛЬТА P, кПа, развиваемого при сгорании газопаровоздушных смесей, определяют по формуле:

                               0,33         0,66    2
          ДЕЛЬТА P = P  x (0,8m     / r + 3m     / r  +
                      0        пр           пр

                                3

+ 5m / r ), (3.1.14) пр

где:
P  - атмосферное давление,  кПа (допускается принимать  равным
 0

101 кПа); r — расстояние от геометрического центра газопаровоздушного облака, м; m — приведенная масса газа или пара, кг, вычисляется по пр формуле:

                    m   = (Q   / Q ) x m x Z,             (3.1.15)
                     пр     сг    o

где:
                                                      -1
Q   - удельная теплота сгорания газа или пара, Дж x кг  ;
 сг
Z - коэффициент участия  горючих  газов  и  паров  в  горении,

который допускается принимать равным 0,1;

                                    6        -1
    Q  - константа, равная 4,52 x 10  Дж x кг  ;

 o
m -   масса   горючих  газов  и  (или)  паров,  поступивших  в

результате аварий в окружающее пространство, кг.

3.1.13 Величину импульса волны давления i, Па x с, вычисляют

по формуле:

                              0,66

i = 123 x m / r. (3.1.16) пр

3.2. Метод расчета значений критериев пожарной опасности для горючих пылей

3.2.1. В качестве расчетного варианта аварии для определения критериев пожарной опасности для горючих пылей следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором в горении пылевоздушной смеси участвует наибольшее количество веществ или материалов, наиболее опасных в отношении последствий такого горения.

3.2.2. Количество поступивших веществ, которые могут образовать горючие пылевоздушные смеси, определяется исходя из предпосылки о том, что в момент расчетной аварии произошла плановая (ремонтные работы) или внезапная разгерметизация одного из технологических аппаратов, за которой последовал аварийный выброс в окружающее пространство находившейся в аппарате пыли.

3.2.3 Расчетная масса пыли, поступившей в окружающее пространство при расчетной аварии, определяется по формуле:

                          M = M   + M  ,                   (3.2.1)
                               вз    ав

где:
M -  расчетная  масса  поступившей  в  окружающее пространство

горючей пыли, кг; M — расчетная масса взвихрившейся пыли, кг; вз M — расчетная масса пыли, поступившей в результате аварийной ав ситуации, кг.

3.2.4 Величина M определяется по формуле:

                 вз

                       M   = K  x K   x M ,                (3.2.2)
                        вз    г    вз    п

где:
K  - доля горючей пыли в общей массе отложений пыли;
 г
K   - доля отложенной вблизи аппарата пыли,  способной перейти
 вз

во   взвешенное  состояние  в  результате  аварийной  ситуации.  В
отсутствие экспериментальных данных  о  величине  К    допускается

                                               вз

принимать K = 0,9; вз M — масса отложившейся вблизи аппарата пыли к моменту аварии, п кг.

3.2.5 Величина M определяется по формуле:

                 ав

                    M   = (M   + q x T) x K ,              (3.2.3)
                     ав     ап             п

где:
M   -   масса   горючей   пыли,   выбрасываемой  в  окружающее
 ап

пространство при разгерметизации  технологического  аппарата,  кг;
при  отсутствии  ограничивающих  выброс  пыли инженерных устройств
следует  полагать,  что  в  момент  расчетной  аварии   происходит
аварийный  выброс  в  окружающее  пространство всей находившейся в

аппарате пыли; q — производительность, с которой продолжается поступление пылевидных веществ в аварийный аппарат по трубопроводам до момента -1

их отключения, кг x с  ;
    T - расчетное  время  отключения,  с,  определяемое  в  каждом
конкретном   случае,   исходя   из  реальной  обстановки.  Следует
принимать равным времени  срабатывания  системы  автоматики,  если
вероятность  ее  отказа не превышает 0,000001 в год или обеспечено
резервирование ее элементов (но не  более  120  с);  120  с,  если
вероятность  отказа  системы автоматики превышает 0,000001 в год и
не обеспечено  резервирование  ее  элементов;  300  с  при  ручном

отключении; K — коэффициент пыления, представляющий отношение массы п

взвешенной  в  воздухе  пыли  ко  всей массе пыли,  поступившей из
аппарата в помещение.  В  отсутствие  экспериментальных  данных  о
величине K  допускается принимать: 0,5 - для пылей с дисперсностью

      п

не менее 350 мкм; 1,0 — для пылей с дисперсностью менее 350 мкм.

3.2.6. Избыточное давление ДЕЛЬТА P для горючих пылей рассчитывается следующим образом:

а) определяют приведенную массу горючей пыли m , кг, по пр формуле:

                     m   = M x Z x H  / H  ,               (3.2.4)
                      пр            т    то

где:
M - масса горючей пыли,  поступившей  в  результате  аварии  в

окружающее пространство, кг; Z — коэффициент участия пыли в горении, значение которого допускается принимать равным 0,1. В отдельных обоснованных случаях величина Z может быть снижена, но не менее чем до 0,02; -1 H — теплота сгорания пыли, Дж x кг ; т

                                                6        -1
    H   - константа, принимаемая равной 4,6 x 10  Дж x кг  ;

 то

б) вычисляют расчетное избыточное давление ДЕЛЬТА P, кПа, по формуле:

                                0,33         0,66   2
           ДЕЛЬТА P = P  x (0,8m     / r + 3m    / r  +
                       0        пр           пр

                                3

+ 5m / r ), (3.2.5) пр

где:
r - расстояние от центра пылевоздушного облака, м. Допускается

отсчитывать величину r от геометрического центра технологической установки; P — атмосферное давление, кПа. 0

3.2.7 Величину импульса волны давления i, Па x с, вычисляют

по формуле: 0,66

i = 123m / r. (3.2.6) пр

3.3. Метод расчета интенсивности теплового излучения

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

• пожар проливов ЛВЖ, ГЖ или горение твердых горючих материалов (включая горение пыли);
• «огненный шар» — крупномасштабное диффузионное горение, реализуемое при разрыве резервуара с горючей жидкостью или газом под давлением с воспламенением содержимого резервуара.

Если возможна реализация обоих случаев, то при оценке значений критерия пожарной опасности учитывается наибольшая из двух величин интенсивности теплового излучения. -2

3.3.2 Интенсивность теплового излучения q, кВт x м , для

пожара пролива жидкости или при горении твердых материалов вычисляют по формуле:

                        q = E  x F  x тау,                 (3.3.1)
                             f    q

где:
E  -   среднеповерхностная   плотность   теплового   излучения
 f
            -2

пламени, кВт x м  ;
    F  - угловой коэффициент облученности;

 q
тау - коэффициент пропускания атмосферы.

Значение E принимается на основе имеющихся экспериментальных f данных. Для некоторых жидких углеводородных топлив указанные данные приведены в табл. 2.

При отсутствии данных допускается принимать величину E f

                   -2                    -2
равной: 100 кВт x м   для СУГ, 40 кВт x м   для нефтепродуктов, 40

   -2

кВт x м для твердых материалов.

Рассчитывают эффективный диаметр пролива d, м, по формуле:

                              ______
                             /4 x F

                          d =   / -----,                   (3.3.2)
                              \/   пи

где F - площадь пролива, кв. м.
Вычисляют высоту пламени H, м, по формуле:

                                    m       0,61
                H = 42 x d x (-------------)    ,          (3.3.3)

                                  _____
                          ро  x \/g x d
                            в

где:
                                                          -2
m -  удельная массовая скорость выгорания топлива,  кг x м   x

-1 с ; -3 ро — плотность окружающего воздуха, кг x м ; в -2

    g = 9,81 м x с   - ускорение свободного падения.
    Определяют угловой коэффициент облученности F  по формулам:

                                             q

                             _______

                                / 2    2
                         F  = \/ F  + F ,                  (3.3.4)
                          q       V    Н

    где F ,   F    -   факторы  облученности  для  вертикальной  и
         V     Н
горизонтальной площадок  соответственно,  определяемые  с  помощью

выражений: _______

          1    1             h       h              /(S - 1)
    F  = -- x [- x arctg (-------) + - x {arctg (  / -------) -
     V   пи    S             ____    S           \/  (S + 1)

                        /2
                      \/S - 1

                              _________________
            A                /(A + 1) x (S - 1)
       - <a id="p100142"></a>------- x arctg (  / -----------------)}];    (3.3.5)
            ____          \/  (A - 1) x (S + 1)
           /2
         \/A - 1

                                     _________________

          1     (B - 1 / S)             /(B + 1) x (S - 1)
     F  = -- x [----------- x arctg (  / -----------------) -
      Н   пи        ______           \/  (B - 1) x (S + 1)

               / 2
             \/ B  - 1

                                 _________________
        (A - 1 / S)             /(A + 1) x (S - 1)
      - <a id="p100144"></a>----------- x arctg (  / -----------------)];  (3.3.6)
             ____            \/  (A - 1) x (S + 1)
            /2
          \/A - 1

                          2    2
                    A = (h  + S  + 1) / (2S);              (3.3.7)

                             2

                       B = (1 + S ) / (2S);                (3.3.8)

                           S = 2r / d;                     (3.3.9)

                           h = 2H / d,                    (3.3.10)

    где r  -  расстояние  от  геометрического  центра  пролива  до

облучаемого объекта, м.

Определяют коэффициент пропускания атмосферы по формуле:

                              -4

тау = exp [-7,0 x 10 x (r — 0,5d)]. (3.3.11)

                                                      -2

3.3.3 Интенсивность теплового излучения q, кВт x м , для

«огненного шара» вычисляют по формуле (3.3.1).

Величину E определяют на основе имеющихся экспериментальных f -2 данных. Допускается принимать E равным 450 кВт x м . f

Значение F вычисляют по формуле: q

                         H / D  + 0,5
                              S

           F  = ------------------------------------ ,    (3.3.12)
            d                      2           2 1,5
                4 x [(H / D  + 0,5)  + (r / D ) ]
                           S                 S

где:
H - высота центра "огненного шара", м;
D  - эффективный диаметр "огненного шара", м;
 S
r -  расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности

земли непосредственно под центром «огненного шара», м.

Эффективный диаметр «огненного шара» D определяют по формуле: S

                              0,327

D = 5,33m , (3.3.13) S

где m - масса горючего вещества, кг.

    Величину H   определяют   в   ходе  специальных  исследований.
Допускается принимать величину H равной D  / 2.

                                     S

Время существования «огненного шара» t , с, определяют по s формуле:

                                0,303

t = 0,92 x m . (3.3.14) s

Коэффициент пропускания атмосферы тау рассчитывают по формуле:

                                  _______

                             -4      / 2    2
         тау = exp [-7,0 x 10   x (\/ r  + H  - D  / 2)]. (3.3.15)

                                             S

4. МЕТОД ОЦЕНКИ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РИСКА

4.1. Настоящий метод применим для расчета величины индивидуального риска (далее по тексту — риска) на наружных установках при возникновении таких поражающих факторов, как избыточное давление, развиваемое при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей, и тепловое излучение при сгорании веществ и материалов.

4.2 Величину индивидуального риска R при сгорании газо-,

                                        в

паро- или пылевоздушных смесей рассчитывают по формуле:

                         n

                       R  = SUM Q   x Q   ,                  (4.1)
                        в   i=1  вi    впi

где:
Q   - вероятность возникновения i-й аварии с  горением  газо-,
 вi

паро- или пылевоздушной смеси на рассматриваемой наружной установке, 1/год; Q — условная вероятность поражения человека, находящегося впi на заданном расстоянии от наружной установки, избыточным давлением при реализации указанной аварии i-го типа; n — количество типов рассматриваемых аварий.

Значения Q определяют из статистических данных или на основе вi ГОСТ 12.1.004-91. В формуле (4.1) допускается учитывать только одну наиболее неблагоприятную аварию, величина Q для которой в

принимается  равной  вероятности  возникновения  пожара с горением
газо-,  паро- или пылевоздушных смесей на  наружной  установке  по
ГОСТ 12.1.004-91, а значение Q   вычислять исходя из массы горючих

                          вп

веществ, вышедших в атмосферу, в соответствии с п. п. 3.1.2 -

3.1.8.

4.3 Величину индивидуального риска R при возможном сгорании

                                     п

веществ и материалов, указанных в табл. 1 для категории В , н рассчитывают по формуле:

                         n

                       R  = SUM Q   x Q   ,                  (4.2)
                        п   i=1  fi    fпi

где:
Q   -  вероятность  возникновения  пожара  на  рассматриваемой
 fi

наружной установке в случае аварии i-го типа, 1/год; Q — условная вероятность поражения человека, находящегося fпi на заданном расстоянии от наружной установки, тепловым излучением при реализации аварии i-го типа; n — количество типов рассматриваемых аварий.

Значения Q определяют из статистических данных или на основе fi ГОСТ 12.1.004-91.

В формуле (4.2) допускается учитывать только одну наиболее неблагоприятную аварию, величина Q для которой принимается равной f вероятности возникновения пожара на наружной установке по ГОСТ 12.1.004-91, а значение Q вычислять исходя из массы горючих fп веществ, вышедших в атмосферу, в соответствии с п. п. 3.1.2 -

3.1.8.

4.4 Условную вероятность Q поражения человека избыточным

                            впi

давлением при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей на расстоянии r от эпицентра определяют следующим образом: - вычисляют избыточное давление ДЕЛЬТА P и импульс i по методам, описанным в разделах 3.1 или 3.2; - исходя из значений ДЕЛЬТА P и i вычисляют величину «пробит»

• функции Pr по формуле:

Pr = 5 — 0,26ln (V), (4.3)

где:

                         17500  8,4    290 9,3
                  V = (--------)    + (---)   ,              (4.4)
                       ДЕЛЬТА P         i

где:
ДЕЛЬТА P - избыточное давление, Па;
i - импульс волны давления, Па x с;

• с помощью табл. 3 определяют условную вероятность поражения человека. Например, при значении Pr = 2,95 значение Q = 2% = вп 0,02, а при Pr = 8,09 значение Q = 99,9% = 0,999. вп

4.5 Условную вероятность поражения человека тепловым

излучением Q определяют следующим образом: fпi

а) рассчитывают величину Pr по формуле:

                                       1,33

Pr = -14,9 + 2,56ln (t x q ), (4.5)

где:
t - эффективное время экспозиции, с;
                                              -2
q - интенсивность теплового излучения, кВт x м  , определяемая

в соответствии с разделом 3.3.

Величину t находят:

1) <a id="p100181"></a>для пожаров проливов ЛВЖ, ГЖ и твердых материалов:

t = t + x / u, (4.6) о

где:
t  - характерное  время  обнаружения  пожара,  с  (допускается
 о

принимать t = 5 с); x — расстояние от места расположения человека до зоны, где -2 интенсивность теплового излучения не превышает 4 кВт x м , м; -1 u — скорость движения человека, м x с (допускается принимать -1

u = 5 м x с  );
    2) для  воздействия  "огненного  шара"  -  в  соответствии   с

разделом 3.3;

б) с помощью табл. 3 определяют условную вероятность Q пi поражения человека тепловым излучением.

4.6. Если для рассматриваемой технологической установки возможен как пожар пролива, так и «огненный шар», в формуле (4.2) должны быть учтены оба указанных выше типа аварии.