Приказ МЧС РФ от 18.06.2003 № 314
Актуально на 08.11.2026.
Как цитировать: Приказ МЧС РФ от 18.06.2003 N 314. 314. 18.06.2003. https://bukva.ai/docs/prikaz-314-2003-mchs-rossii-ministerstvo
«Об утверждении норм пожарной безопасности „Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности“ (НПБ 105-03)»
Внимание
Документ фактически утратил силу в связи с изданием Свода правил «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности» СП 12.13130.2009 (утв. Приказом МЧС РФ от 25.03.2009 № 182)
МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ
ПРИКАЗ
от 18 июня 2003 г. № 314
ОБ УТВЕРЖДЕНИИ НОРМ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ «ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИЙ ПОМЕЩЕНИЙ, ЗДАНИЙ И НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ» (НПБ 105-03)
В соответствии с Федеральным законом от 21 декабря 1994 г. № 69-ФЗ «О пожарной безопасности» (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 Российской Федерации от 21 сентября 2002 г. № 1011 «Вопросы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий» (Собрание законодательства Российской Федерации, 2002, № 38, ст. 3585) приказываю:
1. Утвердить прилагаемые нормы пожарной безопасности «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности» (НПБ 105-03).
2. Настоящий Приказ довести до заместителей Министра, начальников (руководителей) департаментов, начальника Главного управления Государственной противопожарной службы, начальников управлений и самостоятельных отделов центрального аппарата МЧС России, начальников региональных центров по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, пожарно-технических научно-исследовательских и образовательных учреждений в установленном порядке.
Не нуждается в государственной регистрации. Письмо Минюста России от 26 июня 2003 г. № 07/6463-ЮД.
НОРМЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ «ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИЙ ПОМЕЩЕНИЙ, ЗДАНИЙ И НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ» (НПБ 105-03)
Настоящие нормы устанавливают методику определения категорий помещений и зданий (или частей зданий между противопожарными стенами — пожарных отсеков) <*> производственного и складского назначения по взрывопожарной и пожарной опасности в зависимости от количества и пожаровзрывоопасных свойств находящихся (обращающихся) в них веществ и материалов с учетом особенностей технологических процессов размещенных в них производств, а также методику определения категорий наружных установок производственного и складского назначения <**> по пожарной опасности.
<*> Далее по тексту — помещений и зданий.
<**> Далее по тексту — наружные установки.
Методика определения категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности должна использоваться в проектно-сметной и эксплутационной документации на здания, помещения и наружные установки.
Категории помещений и зданий предприятий и учреждений определяются на стадии проектирования зданий и сооружений в соответствии с настоящими нормами и ведомственными нормами технологического проектирования, утвержденными в установленном порядке.
Требования норм к наружным установкам 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, касающихся категорирования наружных установок, утвержденных в установленном порядке.
В области оценки взрывоопасности настоящие нормы выделяют категории взрывопожароопасных помещений и зданий, более детальная классификация которых по взрывоопасности и необходимые защитные мероприятия должны регламентироваться самостоятельными нормативными документами.
Категории помещений и зданий, определенные в соответствии с настоящими нормами, следует применять для установления нормативных требований по обеспечению взрывопожарной и пожарной безопасности указанных помещений и зданий в отношении планировки и застройки, этажности, площадей, размещения помещений, конструктивных решений, инженерного оборудования.
Настоящие нормы не распространяются:
на помещения и здания для производства и хранения взрывчатых веществ (далее — ВВ), средств инициирования ВВ, здания и сооружения, проектируемые по специальным нормам и правилам, утвержденным в установленном порядке;
на наружные установки для производства и хранения ВВ, средств инициирования ВВ, наружные установки, проектируемые по специальным нормам и правилам, утвержденным в установленном порядке, а также на оценку уровня взрывоопасности наружных установок.
Термины и их определения приняты в соответствии с нормативными документами по пожарной безопасности.
Под термином «Наружная установка» в настоящих нормах понимается комплекс аппаратов и технологического оборудования, расположенных вне зданий, с несущими и обслуживающими конструкциями.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. По взрывопожарной 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 пожарной опасности наружные установки подразделяются на категории А , Б , В , Г и Д . н н н н н
2. Категории взрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий определяются для наиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода, исходя из вида находящихся в аппаратах и помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.
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.
3. Определение пожароопасных свойств веществ и материалов производится на основании результатов испытаний или расчетов по стандартным методикам с учетом параметров состояния (давления, температуры 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 пожарной опасности для смесей веществ и материалов по наиболее опасному компоненту.
2. КАТЕГОРИИ ПОМЕЩЕНИЙ ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
4. Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности принимаются в соответствии с табл. 1.
5. Определение категорий помещений следует осуществлять путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям, приведенным в табл. 1, от высшей (А) к низшей (Д).
Таблица 1
| Категория помещения | Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении |
| 1 | 2 |
| А взрывопожароопасная | Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °C 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 °C, 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
Выбор и обоснование расчетного варианта
6. При расчете значений критериев взрывопожарной опасности в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором во взрыве участвует наибольшее количество веществ или материалов, наиболее опасных в отношении последствий взрыва.
В случае если использование расчетных методов не представляется возможным, допускается определение значений критериев взрывопожарной опасности на основании результатов соответствующих научно-исследовательских работ, согласованных и утвержденных в установленном порядке.
7. Количество поступивших в помещение веществ, которые могут образовать взрывоопасные газовоздушные или паровоздушные смеси, определяется исходя из следующих предпосылок:
а) происходит расчетная авария одного из аппаратов согласно п. 6;
б) все содержимое аппарата поступает в помещение;
в) происходит одновременно утечка веществ из трубопроводов, питающих аппарат, по прямому и обратному потокам 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 системы автоматики отключения трубопроводов согласно паспортным данным установки, если вероятность отказа системы автоматики не превышает 0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов;
120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов;
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 помещение. 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 федеральных министерств и других федеральных органов исполнительной власти по согласованию с Госгортехнадзором России на подконтрольных ему производствах и предприятиях и МЧС России;
г) происходит испарение с поверхности разлившейся жидкости; площадь испарения при разливе на пол определяется (при отсутствии справочных данных) исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,5 м2, а остальных жидкостей — на 1 м2 пола помещения;
д) происходит также испарение жидкости 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.
8. Количество пыли, которое может образовать взрывоопасную смесь, определяется из следующих предпосылок:
а) расчетной аварии предшествовало пыленакопление в производственном помещении, происходящее в условиях нормального режима работы (например, вследствие пылевыделения из негерметичного производственного оборудования);
б) в момент расчетной аварии произошла плановая (ремонтные работы) или внезапная разгерметизация одного из технологических аппаратов, за которой последовал аварийный выброс в помещение всей находившейся в аппарате пыли.
9. Свободный объем помещения определяется как разность между объемом помещения и объемом, занимаемым технологическим оборудованием. Если свободный объем помещения определить невозможно, то его допускается принимать условно равным 80% геометрического объема помещения.
Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей
10. Избыточное давление взрыва ДельтаP для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов C, H, O, N, Cl, Br, I, F, определяется по формуле
m Z 100 1 ДельтаP = (P - P ) --------- --- ---, (1) max 0 V ро C К св г,п ст где P - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной
max
или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным в соответствии с требованиями п. 3. При отсутствии данных допускается принимать P равным 900 кПа; max
P — начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа); 0
m — масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение, вычисляемая для ГГ по формуле (6), а для паров ЛВЖ и ГЖ по формуле (11), кг;
Z — коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения согласно приложению. Допускается принимать значение Z по табл. 2;
V — свободный объем помещения, м3; св -3
ро - плотность газа или пара при расчетной температуре t , кг x м , г,п p
вычисляемая по формуле:
M
ро = ------------------, (2) г,п V (1 + 0,00367t ) 0 р
-1
где M — молярная масса, кг x кмоль ; -1
V — мольный объем, равный 22,413 м3 x кмоль ; 0
t — расчетная температура, °C. В качестве расчетной температуры р
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 аварийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры t по каким-либо причинам определить не удается, допускается
р
принимать ее равной 61 °C;
C — стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), ст вычисляемая по формуле:
100
C = -------------, (3) ст 1 + 4,84 бета n - n n H X O где бета = n + ------- - -- - стехиометрический коэффициент C 4 2
кислорода в реакции сгорания;
n , n , n , n - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего; C H O X К - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и
н
неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать К равным 3. н
Таблица 2
| 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 ДельтаP для индивидуальных веществ, кроме упомянутых в п. 10, а также для смесей может быть выполнен по формуле:
m H P Z
т 0 1
ДельтаP = ------------- --, (4)
V ро C T K
св в р 0
-1
где H — теплота сгорания, Дж x кг ; т
ро — плотность воздуха до взрыва при начальной температуре в -3 T , кг x м ; 0
-1 -1 C - теплоемкость воздуха, Дж x кг x K (допускается принимать
р
3 -1 -1 равной 1,01 x 10 Дж x кг x K ); T - начальная температура воздуха, K.
0
12. В случае обращения в помещении горючих газов, легковоспламеняющихся или горючих жидкостей при определении значения массы m, входящей в формулы (1) и (4), допускается учитывать работу аварийной вентиляции, если она обеспечена резервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надежности (ПУЭ), при условии расположения устройств для удаления воздуха из помещения в непосредственной близости от места возможной аварии.
При этом массу горючих газов или паров легковоспламеняющихся или горючих жидкостей, нагретых до температуры вспышки и выше, поступивших в объем помещения, следует разделить на коэффициент К, определяемый по формуле:
К = AT + 1, (5) где A - кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией,
-1 с ;
T — продолжительность поступления горючих газов и паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в объем помещения, с (принимается по п. 7).
13. Масса m, кг, поступившего в помещение при расчетной аварии газа определяется по формуле:
m = (V + V ) ро , (6) а т r где V - объем газа, вышедшего из аппарата, м3;
а
V — объем газа, вышедшего из трубопроводов, м3. т
V = 0,01P V, (7) а 1 где P - давление в аппарате, кПа;
1
V = V + V , (8) т 1т 2т где V - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м3;
1т
V — объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м3; 2т
q - расход газа, определяемый в соответствии с технологическим регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра,
-1
температуры газовой среды и т.д., м3 x с ;
T — время, определяемое по п. 7, с;
2 2 2 V = 0,01 пи P (r L + r L + ... + r L ), (10) 2т 2 1 1 2 2 n n P - максимальное давление в трубопроводе по технологическому
2
регламенту, кПа;
r — внутренний радиус трубопроводов, м;
L — длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.
14. Масса паров жидкости m, поступивших в помещение при наличии нескольких источников испарения (поверхность разлитой жидкости, поверхность со свеженанесенным составом, открытые емкости и т.п.), определяется из выражения:
m = m + m + m , (11) р емк св.окр где m - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;
р
m — масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, емк кг;
m — масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые св.окр нанесен применяемый состав, кг.
При этом каждое из слагаемых в формуле (11) определяется по формуле:
-1 -2 где W - интенсивность испарения, кг x с x м ;
F — площадь испарения, м2, определяемая в соответствии с п. 7 в и зависимости от массы жидкости m , вышедшей в помещение. п
Если аварийная ситуация связана с возможным поступлением жидкости в распыленном состоянии, то она должна быть учтена в формуле (11) введением дополнительного слагаемого, учитывающего общую массу поступившей жидкости от распыляющих устройств, исходя из продолжительности их работ.
15. <a id="p100132"></a>Масса m , кг, вышедшей в помещение жидкости определяется в
р
соответствии с п. 7.
16. Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для не нагретых выше температуры окружающей среды ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле:
-6 _ W = 10 эта \/m P , (13)
н
где эта — коэффициент, принимаемый по табл. 3 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения;
P — давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости н t , определяемое по справочным данным в соответствии с требованиями п. 3,
р
кПа.
Таблица 3
| Скорость воздушного потока в помещении, -1 | Значение коэффициента эта при температуре t, °C, воздуха в помещении | ||||
| м x с | 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 |
Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей
17. Расчет избыточного давления взрыва ДельтаP, кПа, производится по формуле (4), где коэффициент Z участия взвешенной пыли во взрыве рассчитывается по формуле:
где F — массовая доля частиц пыли размером менее критического, с превышением которого аэровзвесь становится взрывобезопасной, т.е. неспособной распространять пламя. В отсутствие возможности получения сведений для оценки величины Z допускается принимать Z = 0,5.
18. Расчетная масса взвешенной в объеме помещения пыли, т, кг, образовавшейся в результате аварийной ситуации, определяется по формуле:
m = m + m , (15) вз ав где m - расчетная масса взвихрившейся пыли, кг;
вз
m — расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате ав аварийной ситуации, кг.
19. <a id="p100147"></a>Расчетная масса взвихрившейся пыли m определяется по формуле:
вз
m = К m , (16) вз вз n где К - доля отложившейся в помещении пыли, способной перейти во
вз
взвешенное состояние в результате аварийной ситуации. При отсутствии экспериментальных сведений о величине К допускается полагать
вз
К = 0,9; вз
m — масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии, кг. n
20. <a id="p100151"></a>Расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате
аварийной ситуации, m , определяется по формуле: ав
m = (m + qT) К , (17) ав ап п где m - масса горючей пыли, выбрасываемой в помещение из аппарата,
ап
кг;
q - производительность, с которой продолжается поступление пылевидных веществ в аварийный аппарат по трубопроводам до момента их
-1
отключения, кг x с ;
T — время отключения, определяемое по пункту 7 в), с;
К — коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной п
в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из аппарата в помещение. При отсутствии экспериментальных сведений о величине К допускается
п
полагать:
для пылей с дисперсностью не менее 350 мкм — К = 0,5; п
для пылей с дисперсностью менее 350 мкм — К = 1,0. п
Величина m принимается в соответствии с п. п. 6 и 8. ап
21. Масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии определяется по формуле:
К
г
m = -- (m + m ), (18) п К 1 2
у
где К — доля горючей пыли в общей массе отложений пыли; г
m — масса пыли, оседающей на труднодоступных для уборки поверхностях в 1 помещении за период времени между генеральными уборками, кг;
m — масса пыли, оседающей на доступных для уборки поверхностях в 2 помещении за период времени между текущими уборками, кг;
К — коэффициент эффективности пылеуборки. Принимается при ручной у пылеуборке:
При механизированной вакуумной уборке:
пол с выбоинами (до 5% площади) — 0,7.
Под труднодоступными для уборки площадями подразумевают такие поверхности в производственных помещениях, очистка которых осуществляется только при генеральных пылеуборках. Доступными для уборки местами являются поверхности, пыль с которых удаляется в процессе текущих пылеуборок (ежесменно, ежесуточно и т.п.).
22. <a id="p100172"></a>Масса пыли m (i = 1, 2), оседающей на различных поверхностях в
i
помещении за межуборочный период, определяется по формуле: m = M (1 - альфа) бета (i = 1, 2), (19) i i i где M = SUM M - масса пыли, выделяющаяся в объем помещения за период 1 j 1j
времени между генеральными пылеуборками, кг;
M — масса пыли, выделяемая единицей пылящего оборудования за 1j указанный период, кг;
M = SUM M - масса пыли, выделяющаяся в объем помещения за период 2 j 2j
времени между текущими пылеуборками, кг;
M — масса пыли, выделяемая единицей пылящего оборудования за 2j указанный период, кг;
альфа - доля выделяющейся в объем помещения пыли, которая удаляется вытяжными вентиляционными системами. При отсутствии экспериментальных
сведений о величине альфа полагают альфа = 0;
бета , бета - доли выделяющейся в объем помещения пыли, 1 2 оседающей соответственно на труднодоступных и доступных для уборки поверхностях помещения (бета + бета = 1). 1 2 При отсутствии сведений о величине коэффициентов бета и бета 1 2 допускается полагать бета = 1, бета = 0. 1 2
23. <a id="p100181"></a>Величина M (i = 1, 2) может быть также определена
i
экспериментально (или по аналогии с действующими образцами производств) в период максимальной загрузки оборудования по формуле:
M = SUM(G F ) тау (i = 1, 2), (20) i j 1j 1j i где G , G - интенсивность пылеотложений соответственно на 1j 2j труднодоступных F (м2) и доступных F (м2) площадях, 1j 2j -2 -1 кг x м x с ; тау , тау - промежуток времени соответственно между генеральными 1 2
и текущими пылеуборками, с.
Определение категорий В1 — В4 помещений
24. Определение пожароопасной категории помещения осуществляется путем сравнения максимального значения удельной временной пожарной нагрузки (далее по тексту — пожарная нагрузка) на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки, приведенной в табл. 4.
Таблица 4
| Категория помещения | Удельная пожарная нагрузка g на участке, -2 МДж x м | 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. При пожарной нагрузке, включающей в себя различные сочетания (смесь) горючих, трудногорючих жидкостей, твердых горючих и трудногорючих веществ и материалов в пределах пожароопасного участка, пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле:
n р Q = SUM G Q , (21) i=1 i нi где G - количество i-го материала пожарной нагрузки, кг;
i
р
Q — низшая теплота сгорания i-го материала пожарной нагрузки, нi -1 МДж x кг . -2
Удельная пожарная нагрузка g, МДж x м , определяется из соотношения:
Q
где S — площадь размещения пожарной нагрузки, м2 (но не менее 10 м2).
В помещениях категорий В1 — В4 допускается наличие нескольких участков с пожарной нагрузкой, не превышающей значений, приведенных в табл. 4. В помещениях категории В4 расстояния между этими участками должны быть более предельных. В табл. 5 приведены рекомендуемые значения предельных
расстояний l в зависимости от величины критической плотности падающих
пр -2
лучистых потоков q , кВт/м , для пожарной нагрузки, состоящей из твердых
кр
горючих и трудногорючих материалов. Значения l , приведенные в табл. 5, пр
рекомендуются при условии, если H > 11 м; если H < 11 м, то предельное
расстояние определяется как l = l + (11 - H), где l - определяется из
пр пр
табл. 5, H — минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия (покрытия), м.
Таблица 5
| q , кр -2 кВт x м | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 40 | 50 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| l , м пр | 12 | 8 | 6 | 5 | 4 | 3,8 | 3,2 | 2,8 |
Значения q для некоторых материалов пожарной нагрузки приведены кр
в табл. 6.
Таблица 6
| Материал | -2 q , кВт x м кр |
|---|---|
| Древесина (сосна влажностью 12%) | 13,9 |
| Древесно-стружечные плиты -3 (плотностью 417 кг x м ) | 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 пожарная нагрузка состоит из различных материалов, то значение q кр определяется по материалу с минимальным значением q . кр
Для материалов пожарной нагрузки с неизвестными значениями q значения кр предельных расстояний принимаются l >= 12 м. пр
Для пожарной нагрузки, состоящей из ЛВЖ или ГЖ, рекомендуемое расстояние l между соседними участками размещения (разлива) пожарной
пр
нагрузки рассчитывается по формулам:
l >= 15 м при H >= 11, (23) пр
l >= 26 — H при H < 11. (24) пр
Если при определении категорий В2 или В3 количество пожарной нагрузки Q, определенное по формуле 21, отвечает неравенству:
2
то помещение будет относиться к категориям В1 или В2 соответственно. Здесь g = 2200 МДж/м2 при 1401 МДж/м2 <= g >= 2200 МДж/м2 и g = т т
1400 МДж/м2 при 181 МДж/м2 <= g >= 1400 МДж/м2.
Определение избыточного давления взрыва для веществ и материалов, способных взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом
26. Расчетное избыточное давление взрыва ДельтаP для веществ и материалов, способных взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом, определяется по приведенной выше методике, полагая Z = 1 и принимая в качестве величины Hт энергию, выделяющуюся при взаимодействии (с учетом сгорания продуктов взаимодействия до конечных соединений), или экспериментально в натурных испытаниях. В случае когда определить величину ДельтаP не представляется возможным, следует принимать ее превышающей 5 кПа.
Определение избыточного давления взрыва для взрывоопасных смесей, содержащих горючие газы (пары) и пыли
27. Расчетное избыточное давление взрыва ДельтаP для гибридных взрывоопасных смесей, содержащих горючие газы (пары) и пыли, определяется по формуле:
ДельтаP = ДельтаP + ДельтаP , (25) 1 2 где ДельтаP - давление взрыва, вычисленное для горючего газа (пара) в
1
ДельтаP — давление взрыва, вычисленное для горючей пыли в соответствии 2 с п. 17.
4. КАТЕГОРИИ ЗДАНИЙ ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
28. Здание относится к категории А, если в нем суммарная площадь помещений категории А превышает 5% площади всех помещений или 200 м2.
Допускается не относить здание к категории А, если суммарная площадь помещений категории А в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1000 м2) и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.
29. Здание относится к категории Б, если одновременно выполнены два условия:
здание не относится к категории А;
суммарная площадь помещений категорий А и Б превышает 5% суммарной площади всех помещений или 200 м2.
Допускается не относить здание к категории Б, если суммарная площадь помещений категорий А и Б в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1000 м2) и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.
30. Здание относится к категории В, если одновременно выполнены два условия:
здание не относится к категориям А или Б;
суммарная площадь помещений категорий А, Б и В превышает 5% (10%, если в здании отсутствуют помещения категорий А и Б) суммарной площади всех помещений.
Допускается не относить здание к категории В, если суммарная площадь помещений категорий А, Б и В в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 3500 м2) и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.
31. Здание относится к категории Г, если одновременно выполнены два условия:
здание не относится к категориям А, Б или В;
суммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г превышает 5% суммарной площади всех помещений.
Допускается не относить знание к категории Г, если суммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 5000 м2) и помещения категорий А, Б, В оборудуются установками автоматического пожаротушения.
32. Здание относится к категории Д, если оно не относится к категориям А, Б, В или Г.
5. КАТЕГОРИИ НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК ПО ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
33. Категории наружных установок по пожарной опасности принимаются в соответствии с табл. 7.
34. <a id="p100252"></a>Определение категорий наружных установок следует осуществлять путем
последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7, от высшей (А ) к низшей (Д ). н н
35. В случае, если из-за отсутствия данных представляется невозможным оценить величину индивидуального риска, допускается использование вместо нее следующих критериев.
Таблица 7
| Категория наружной установки | Категории отнесения наружной установки к той или иной категории по пожарной опасности |
|---|---|
| А н | Установка относится к категории А , если в ней присутствуют н (хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие газы; легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °C; 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 -6 волн давления превышает 10 в год на расстоянии 30 м от наружной установки |
| Б н | Установка относится к категории Б , если в ней присутствуют н (хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие пыли и/или волокна; легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28 °C; горючие жидкости; при условии, что величина индивидуального риска при возможном сгорании пылеи/или паровоздушных смесей с образованием волн -6 давления превышает 10 в год на расстоянии 30 м от наружной установки |
| В н | Установка относится к категории В , если в ней присутствуют н (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 А или Б ; при условии, что величина н н индивидуального риска при возможном сгорании указанных -6 веществ и/или материалов превышает 10 в год на расстоянии 30 м от наружной установки |
| Г н | Установка относится к категории Г , если в ней присутствуют н (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 |
| Д н | Установка относится к категории Д , если в ней присутствуют н (хранятся, перерабатываются, транспортируются) в основном негорючие вещества и/или материалы в холодном состоянии и по перечисленным выше критериям она не относится к категориям А , Б , В , Г н н н н |
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 от наружной н установки превышает 4 кВт/м2.
6. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ КРИТЕРИЕВ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК
МЕТОД РАСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ КРИТЕРИЕВ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ДЛЯ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ И ПАРОВ
Выбор и обоснование расчетного варианта
36. <a id="p100269"></a>Выбор расчетного варианта следует осуществлять с учетом годовой
частоты 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 годовой частоты реализации этого варианта Q и расчетного избыточного
w
давления ДельтаP при сгорании газопаровоздушных смесей в случае реализации указанного варианта максимально, то есть:
G = Q x ДельтаP = max. (26)
w
Расчет величины G производится следующим образом:
а) рассматриваются различные варианты аварии и определяются из статистических данных или на основе годовой частоты аварий со сгоранием газопаровоздушных смесей Q для этих вариантов;
wi
б) для каждого из рассматриваемых вариантов определяются по изложенной ниже методике значения расчетного избыточного давления ДельтаP ; i
в) вычисляются величины G = Q x ДельтаP 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. При этом количество
i
горючих газов и паров, вышедших в атмосферу, рассчитывается исходя из рассматриваемого сценария аварии с учетом пунктов 38 - 43.
37. 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 пунктами 38 - 43.
38. 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. 36 или п. 37 (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 России на подконтрольных ему производствах и предприятиях и МЧС 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 м2, а остальных жидкостей — на 0,15 м2;
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.
39. Масса газа m, кг, поступившего в окружающее пространство при расчетной аварии, определяется по формуле:
m = (V + V ) x ро , (27) а т г где V - объем газа, вышедшего из аппарата, м3; V - объем газа, а т
-3
вышедшего из трубопровода, м3; ро — плотность газа, кг x м . г
V = 0,01 x Р x V, (28) а 1 где P - давление в аппарате, кПа; V - объем аппарата, м3;
1
V = V + V , (29) т 1т 2т где V - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м3;
1т
V — объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м3; 2т
где q - расход газа, определяемый в соответствии с технологическим регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра,
-1
температуры газовой среды и т.д., м3 x с ; T — время, определяемое по п. 38, с;
2 2 2 V = 0,01 x пи x P x (r x L + r x L + ... + r x L ), (31) 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.
40. 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 , (32) р емк св.окр пер где m - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг; m - р емк масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, кг; m - масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесен
св.окр применяемый состав, кг; m — масса жидкости, испарившейся в окружающее пер пространство в случае ее перегрева, кг.
При этом каждое из слагаемых (m , m , m ) в формуле (32) р емк св.окр определяют из выражения:
-1 -2 где W - интенсивность испарения, кг x с x м ; F - площадь
и
испарения, м2, определяемая в соответствии с п. 38 в зависимости от массы жидкости m , вышедшей в окружающее пространство; T — п продолжительность поступления паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в окружающее пространство согласно п. 38, с.
Величину m определяют по формуле (при T > T ): пер а кип
| 2C (T — T ) р а кип |
|---|
m = min < 0,8m : --------------- m > , (34)
| пер | п L п исп |
|---|
где m - масса вышедшей перегретой жидкости, кг; C - удельная п р теплоемкость жидкости при температуре перегрева жидкости -1 -1 T , Дж x кг x K ; T - температура перегретой жидкости в соответствии а а с технологическим регламентом в технологическом аппарате или оборудовании, K; T - нормальная температура кипения жидкости, K; L - удельная кип исп теплота испарения жидкости при температуре перегрева жидкости T ,
а
-1
Дж x кг .
Если аварийная ситуация связана с возможным поступлением жидкости в распыленном состоянии, то она должна быть учтена в формуле (32) введением дополнительного слагаемого, учитывающего общую массу поступившей жидкости от распыляющих устройств, исходя из продолжительности их работы.
41. <a id="p100314"></a>Масса m вышедшей жидкости, кг, определяется в соответствии с п.
п
38.
42. 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 , (35)
н
-1
где M — молярная масса, г x моль ; P — давление насыщенного пара при н расчетной температуре жидкости, определяемое по справочным данным в соответствии с требованиями п. 3, кПа.
43. <a id="p100318"></a>Для сжиженных углеводородных газов (СУГ) при отсутствии данных
допускается рассчитывать удельную массу испарившегося СУГ m из пролива, суг -2 кг x м , по формуле:
-----
M / t m = ---- x (T - T ) x (2 x лямбда x /------ + суг L 0 ж тв \/ пи x а
исп
--
5,1 x \/Re x лямбда x t
в
+ ------------------------), (36) d
-1
где M — молярная масса СУГ, кг x моль ; L — мольная теплота исп -1
испарения СУГ при начальной температуре СУГ Т , Дж x моль ; T - начальная
ж о
температура материала, на поверхность которого разливается СУГ, K; T -
ж
начальная температура СУГ, K; лямбда - коэффициент теплопроводности
тв -1 -1
материала, на поверхность которого разливается СУГ, Вт x м x K ;
лямбда
тв
альфа = ----------- - коэффициент температуропроводности материала, на
С x ро
тв тв -1
поверхность которого разливается СУГ, м2 x с ; C - теплоемкость
тв
-1 -1 материала, на поверхность которого разливается СУГ, Дж x кг x K ; ро - плотность материала, на поверхность которого разливается СУГ,
тв -3 кг x м ; t — текущее время, с, принимаемое равным времени полного U x d испарения СУГ, но не более 3600 с; Re = ----- — число Рейнольдса; U — v в ------- /4 x F
-1 / n
скорость воздушного потока, м x с ; d = /-------- - характерный размер
\/ пи
-1
пролива СУГ, м; v - кинематическая вязкость воздуха, м2 x с ; лямбда -
в в
-1 -1
коэффициент теплопроводности воздуха, Вт x м x K .
Формула 38 справедлива для СУГ с температурой T <= T . При
ж кип
температуре СУГ T > T дополнительно рассчитывается масса перегретых
ж кип
СУГ m формуле 34.
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
44. <a id="p100325"></a>Горизонтальные размеры зоны, м, ограничивающие область
концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени (C ), вычисляют по формулам:
НКПР
г 0,333 R = 14,5632 x (-----------) ; (37) НКПР ро x C г НКПР
R = 3,1501 x \/K x (-----) x (--------) , (38) НКПР C ро x P НКПР п н
M
ро = -----------------------, г,п V x (1 + 0,00367 x t ) 0 р где m - масса поступивших в открытое пространство ГГ при аварийной
г
ситуации, кг; ро — плотность ГГ при расчетной температуре и атмосферном г -3 давлении, кг x м ; m — масса паров ЛВЖ, поступивших в открытое п пространство за время полного испарения, но не более 3600 с, кг; ро — п плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре и атмосферном давлении, -3 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 ГГ или паров
НКПР -1
ЛВЖ, % (об.); M - молярная масса, кг x кмоль ; V - мольный объем, равный
-1 0
22,413 м3 x кмоль ; t - расчетная температура, °C. В качестве расчетной
р
температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в соответствующей климатической зоне или максимальную возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом
возможного повышения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры t по каким-либо причинам определить не удается, p допускается принимать ее равной 61 °C.
45. <a id="p100332"></a>За начало отсчета горизонтального размера зоны принимают внешние
габаритные размеры аппаратов, установок, трубопроводов и т.п. Во всех случаях значение R должно быть не менее 0,3 м для ГГ и ЛВЖ.
НКПР
Расчет избыточного давления и импульса волны давления при сгорании смесей горючих газов и паров с воздухом в открытом пространстве
46. Исходя из рассматриваемого сценария аварии, определяется масса m, кг, горючих газов и (или) паров, вышедших в атмосферу из технологического аппарата, в соответствии с пунктами 38 - 43.
47. Величину избыточного давления ДельтаP, кПа, развиваемого при сгорании газопаровоздушных смесей, определяют по формуле:
0,33 0,66 2 3 ДельтаP = P x (0,8m / r + 3m / r + 5m / r ), (39) 0 пр пр пр где P - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101
0
кПа); r - расстояние от геометрического центра газопаровоздушного облака, м; m - приведенная масса газа или пара, кг, вычисляется по формуле:
пр
m = (Q / Q ) x m x Z, (40) пр сг 0
-1
где Q — удельная теплота сгорания газа или пара, Дж x кг ; Z — сг
коэффициент участия горючих газов и паров в горении, который допускается
6 -1
принимать равным 0,1; Q - константа, равная 4,52 x 10 Дж x кг ; m -
0
масса горючих газов и (или) паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.
48. Величину импульса волны давления i, Па x с, вычисляют по формуле:
0,66
МЕТОД РАСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ КРИТЕРИЕВ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ДЛЯ ГОРЮЧИХ ПЫЛЕЙ
49. 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.
50. Количество поступивших веществ, которые могут образовывать 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.
51. Расчетная масса пыли, поступившей в окружающее пространство при расчетной аварии, определяется по формуле:
M = M + M , (42) вз ав где M - расчетная масса поступившей в окружающее пространство горючей пыли, кг; M - расчетная масса взвихрившейся пыли, кг; M - расчетная вз ав
масса пыли, поступившей в результате аварийной ситуации, кг.
52. <a id="p100348"></a>Величина M определяется по формуле:
вз
M = K x K x M , (43) вз г вз п где K - доля горючей пыли в общей массе отложений пыли; K - доля г вз отложенной вблизи аппарата пыли, способной перейти во взвешенное состояние в результате аварийной ситуации. В отсутствие экспериментальных данных о величине K допускается принимать K = 0,9; M - масса отложившейся вз вз п
вблизи аппарата пыли к моменту аварии, кг.
53. <a id="p100351"></a>Величина M определяется по формуле:
ав
M = (M + q x T) x K , (44) ав ап п где M - масса горючей пыли, выбрасываемой в окружающее пространство
ап
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
-1
трубопроводам до момента 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 -
п
коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из аппарата. В отсутствие экспериментальных данных о величине K допускается принимать:
п
0,5 — для пылей с дисперсностью не менее 350 мкм; 1,0 — для пылей с дисперсностью менее 350 мкм.
54. Избыточное давление ДельтаP для горючих пылей рассчитывается следующим образом:
а) определяют приведенную массу горючей пыли m , кг, по формуле: пр
m = M x Z x H / H , (45) 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
-1
0,02; H - теплота сгорания пыли, Дж x кг ; H - константа, принимаемая
т то
6 -1
равной 4,6 x 10 Дж x кг ;
б) вычисляют расчетное избыточное давление ДельтаP, кПа, по формуле:
0,33 0,66 2 3 ДельтаP = P x (0,8m / r + 3m / r + 5m / r ), (46) 0 пр пр пр где r - расстояние от центра пылевоздушного облака, м. Допускается
отсчитывать величину r от геометрического центра технологической установки; P — атмосферное давление, кПа. 0
55. Величину импульса волны давления i, Па x с, вычисляют по формуле:
0,66
МЕТОД РАСЧЕТА ИНТЕНСИВНОСТИ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
56. 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
57. <a id="p100368"></a>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, (48) f q где E - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени,
f
-2
кВт x м ; F — угловой коэффициент облученности; тау — коэффициент q пропускания атмосферы.
Значение E принимается на основе имеющихся экспериментальных данных. f Для некоторых жидких углеводородных топлив указанные данные приведены в табл. 8.
При отсутствии данных допускается принимать величину Е равной: 100 кВт f
-2 -2 -2 x м для СУГ, 40 кВт x м для нефтепродуктов, 40 кВт x м для твердых
материалов.
Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени
в зависимости от диаметра очага и удельная массовая
скорость выгорания для некоторых жидких
углеводородных топлив
| Топливо | -2 E , кВт x м f | M, -2 -1 кг x м x с | ||||
| d = 10 м | d = 20 м | d = 30 м | d = 40 м | d = 50 м | ||
| СПГ (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 E такой же, как и для очагов диаметром 10 м и 50 м соответственно. f | ||||||
Рассчитывают эффективный диаметр пролива d, м, по формуле:
-----
/4 x F
d = / -----, (49) \/ пи
Вычисляют высоту пламени H, м, по формуле:
M 0,61 H = 42d (-------------) , (50)
-----
ро x \/g x d
в
-2 -1 где M - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг x м x с ; -3 -2 ро - плотность окружающего воздуха, кг x м ; g = 9,81 м x с - ускорение
в свободного падения.
Определяют угловой коэффициент облученности F по формулам: q
------
/2 2 F = \/F + F , (51) q v н где F , F - факторы облученности для вертикальной и горизонтальной v н
площадок соответственно, определяемые с помощью выражений:
| 1 F = -- x v пи | 1 h h /S — 1 A /(A + 1) x (S — 1) — x arctg(--------) — - x {arctg( / -----) — -------- x arctg( / ----------------)} S ----- S / S + 1 ----- / (A — 1) x (S + 1) /2 /2 /S — 1 /A — 1 | ; (52) |
|---|
| 1 F = -- x н пи | (B — 1 / S) /(B + 1) x (S — 1) (A — 1 / S) /(A + 1) x (S — 1) ------ ---- x arctg( / -----------------) — ----------- x arctg( / -----------------) | ; (53) |
| ----- \/ (B — 1) x (S + 1) ----- \/ (A — 1) x (S + 1) /2 /2 \/B — 1 \/A — 1 |
2 2 A = (h + S + 1) / (2 x S); (54)
2
B = (1 + S ) / (2 x S); (55) S = 2r / d; (56) h = 2H / d, (57)
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)]. (58)
-2
58. <a id="p100401"></a>Интенсивность теплового излучения q, кВт x м , для "огненного
шара» вычисляют по формуле (48).
Величину E определяют на основе имеющихся экспериментальных данных. f -2
Допускается принимать E равным 450 кВт x м . f
Значение F вычисляют по формуле q
H / D + 0,5
s
F = ------------------------------------, (59) q ┌ ┐
<pre class="legal-pre"> │ 2 2│1,5
4 x │(H / D + 0,5) + (r / D ) │
│ s s │
└ ┘</pre>
где: H — высота центра «огненного шара», м; D — эффективный диаметр s «огненного шара», м; 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
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 формуле: s
0,303
Коэффициент пропускания атмосферы тау рассчитывают по формуле:
<pre class="legal-pre"> ┌ ------ ┐
│ -4 /2 2 │
тау = exp │-7,0 x 10 x (\/r + H - D / 2)│. (62)
└ s ┘</pre>
7. МЕТОД ОЦЕНКИ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РИСКА
59. 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.
60. <a id="p100417"></a>Величину индивидуального риска R при сгорании газо-, паро- или
в
пылевоздушных смесей рассчитывают по формуле:
n
R = SUM Q x Q , (63) в i=1 вi впi где Q - годовая частота возникновения i-й аварии с горением газо-,
вi
паро- или пылевоздушной смеси на рассматриваемой наружной установке, 1/год; Q — условная вероятность поражения человека, находящегося на заданном впi 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 методик, вi изложенных в нормативных документах, утвержденных в установленном порядке. В формуле (63) допускается учитывать только одну наиболее неблагоприятную аварию, величина Q для которой принимается равной годовой частоте в
возникновения пожара с горением газо-, паро- или пылевоздушных смесей на наружной установке по нормативным документам, утвержденным в установленном порядке, а значение Q вычислять, исходя из массы горючих веществ,
вп
вышедших в атмосферу, в соответствии с пп. 37 - 43.
61. <a id="p100421"></a>Величину индивидуального риска R при возможном сгорании веществ и
п
материалов, указанных в табл. 7 для категории B , рассчитывают по формуле: н
n
R = SUM Q x Q , (64) п i=1 fi fпi где Q - годовая частота возникновения пожара на рассматриваемой
fi
наружной установке в случае аварии i-го типа, 1/год; Q — условная fпi
вероятность поражения человека, находящегося на заданном расстоянии от наружной установки, тепловым излучением при реализации аварии i-го типа; n
- количество типов рассматриваемых аварий.
Значение Q определяют из статистических данных или на основе методик, fi изложенных в нормативных документах, утвержденных в установленном порядке.
В формуле (64) допускается учитывать только одну наиболее неблагоприятную аварию, величина Q для которой принимается равной годовой f
частоте возникновения пожара на наружной установке по нормативным документам, утвержденным в установленном порядке, а значение Q вычислять,
fп
исходя из массы горючих веществ, вышедших в атмосферу, в соответствии с пунктами 37 - 43.
62. <a id="p100426"></a>Условную вероятность Q поражения человека избыточным давлением
впi
при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей на расстоянии r от эпицентра определяют следующим образом:
- вычисляют избыточное давление ДельтаP и импульс i по методам, описанным в разделе 6 (методы расчета значений критериев пожарной опасности для горючих газов и паров или метод расчета значений критериев пожарной опасности для горючих пылей);
17500 8,4 290 9,3 где V = (--------) + (---) , (66) ДельтаP i
где ДельтаP — избыточное давление, Па; i — импульс волны давления, Па x с;
- с помощью табл. 9 определяют условную вероятность поражения человека.
Например, при значении P = 2,95 значение Q = 2% = 0,02, а при P = 8,09
r вп r
значение Q = 99,9% = 0,999.
вп
63. <a id="p100433"></a>Условную вероятность поражения человека тепловым излучением Q
fпi
определяют следующим образом:
а) рассчитывают величину P по формуле: r
1,33
P = -14,9 + 2,56ln (t x q ), (67) r
где t — эффективное время экспозиции, с; q — интенсивность теплового -2 излучения, кВт x м , определяемая в соответствии с методом расчета интенсивности теплового излучения (раздел 6).
где t — характерное время обнаружения пожара, с (допускается 0 принимать t = 5 с); x — расстояние от места расположения человека до зоны, -2
где интенсивность теплового излучения не превышает 4 кВт x м , м; u -
-1 -1
скорость движения человека, м x с (допускается принимать u = 5 м x с );
- для воздействия «огненного шара» — в соответствии с методом расчета интенсивности теплового излучения (раздел 6);
б) с помощью табл. 9 определяют условную вероятность Q поражения пi человека тепловым излучением.
64. Если для рассматриваемой технологической установки возможен как пожар пролива, так и «огненный шар», в формуле (64) должны быть учтены оба указанных выше типа аварии.
Значения условной вероятности поражения человека в зависимости от величины P
r
| Условная вероятность поражения | Величина P r | |||||||||
| % | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 0 | - | 2,67 | 2,95 | 3,12 | 3,25 | 3,36 | 3,45 | 3,52 | 3,59 | 3,66 |
| 10 | 3,72 | 3,77 | 3,82 | 3,90 | 3,92 | 3,96 | 4,01 | 4,05 | 4,08 | 4,12 |
| 20 | 4,16 | 4,19 | 4,23 | 4,26 | 4,29 | 4,33 | 4,36 | 4,39 | 4,42 | 4,45 |
| 30 | 4,48 | 4,50 | 4,53 | 4,56 | 4,59 | 4,61 | 4,64 | 4,67 | 4,69 | 4,72 |
| 40 | 4,75 | 4,77 | 4,80 | 4,82 | 4,85 | 4,87 | 4,90 | 4,92 | 4,95 | 4,97 |
| 50 | 5,00 | 5,03 | 5,05 | 5,08 | 5,10 | 5,13 | 5,15 | 5,18 | 5,20 | 5,23 |
| 60 | 5,25 | 5,28 | 5,31 | 5,33 | 5,36 | 5,39 | 5,41 | 5,44 | 5,47 | 5,50 |
| 70 | 5,52 | 5,55 | 5,58 | 5,61 | 5,64 | 5,67 | 5,71 | 5,74 | 5,77 | 5,81 |
| 80 | 5,84 | 5,88 | 5,92 | 5,95 | 5,99 | 6,04 | 6,08 | 6,13 | 6,18 | 6,23 |
| 90 | 6,28 | 6,34 | 6,41 | 6,48 | 6,55 | 6,64 | 6,75 | 6,88 | 7,05 | 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 |
РАСЧЕТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЯ
КОЭФФИЦИЕНТА Z УЧАСТИЯ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ И ПАРОВ НЕНАГРЕТЫХ
ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ ВО ВЗРЫВЕ
Материалы настоящего Приложения применяются для случая 100m / (ро V ) < 0,5C , где C - нижний концентрационный г,п св нкпр нкпр предел распространения пламени газа или пара, % (об.), и для помещений в форме прямоугольного параллелепипеда с отношением длины к ширине не более
1. <a id="p100452"></a>Коэффициент Z участия горючих газов и паров легковоспламеняющихся
_
жидкостей во взрыве при заданном уровне значимости Q (C > C) рассчитывается по формулам:
1 1 при X <= - L и Y <= - S нкпр 2 нкпр 2 -3 C 5 x 10 пи нкпр Z = ----------- ро (C + ------) X Y Z , (1) m г,п 0 дельта нкпр нкпр нкпр 1 1 при X > - L и Y > - S нкпр 2 нкпр 2 -3 C 5 x 10 пи нкпр Z = ----------- ро (C + ------) F Z , (2) m г,п 0 дельта нкпр где C - предэкспоненциальный множитель, % (об.), равный:
0
при отсутствии подвижности воздушной среды для горючих газов:
3 m C = 3,77 x 10 --------, (3) 0 ро V г св
при подвижности воздушной среды для горючих газов:
2 m C = 3 x 10 ---------, (4) 0 ро V U г св
при отсутствии подвижности воздушной среды для паров легковоспламеняющихся жидкостей:
m x 100 0,41 C = C x (-----------) , (5) 0 C x ро V п св
при подвижности воздушной среды для паров легковоспламеняющихся жидкостей:
m x 100 0,46 C = C (----------) , (6) 0 н C ро V н п св
m — масса газа или паров ЛВЖ, поступающих в объем помещения в соответствии с разд. 3, кг;
дельта — допустимые отклонения концентрации при задаваемом уровне — значимости Q (C > C), приведенные в таблице П1;
X , Y , Z - расстояния по осям X, Y и Z от источника нкпр нкпр нкпр поступления газа или пара, ограниченные нижним концентрационным пределом
распространения пламени соответственно, м; рассчитываются по формулам (10 - 12) приложения;
L, S — длина и ширина помещения, м;
F — площадь пола помещения, м2; -1
U - подвижность воздушной среды, м x с ; C - концентрация насыщенных паров при расчетной температуре t , °C, н р
воздуха в помещении, % (об.).
Концентрация C может быть найдена по формуле: н
P
н
C = 100 --, (7) н P
0
где P — давление насыщенных паров при расчетной температуре (находится н из справочной литературы), кПа;
Таблица 1
| Характер распределения концентраций | - Q (C > C) | дельта |
| Для горючих газов при отсутствии подвижности | 0,1 | 1,29 |
| воздушной среды | 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 | 0,1 | 1,19 |
| подвижности воздушной среды | 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 | 0,1 | 1,21 |
| воздушной среды | 0,05 | 1,27 |
| 0,01 | 1,38 | |
| 0,003 | 1,45 | |
| 0,001 | 1,51 | |
| 0,000001 | 1,75 |
-
Величина уровня значимости Q (C > C) выбирается исходя из особенностей -
технологического процесса. Допускается принимать Q (C > C) равным 0,05.
2. Величина коэффициента Z участия паров легковоспламеняющихся жидкостей во взрыве может быть определена по графику, приведенному на рисунке.
Значения X определяются по формуле:
* *
C / C , если C <= C ;
н н
X = { * (8)
1, если C > C ,
н
*
где C — величина, задаваемая соотношением:
*
где фи — эффективный коэффициент избытка горючего, принимаемый равным 1,9.
3. <a id="p100491"></a>Расстояния X , Y и Z рассчитываются по формулам:
нкпр нкпр нкпр
дельта C
0 0,5 X = K L (K ln(---------)) ; (10) нкпр 1 2 C
нкпр
дельта C
0 0,5 Y = K S (K ln(---------)) ; (11) нкпр 1 2 C
нкпр
дельта C
0 0,5 Z = K H (K ln(---------)) ; (12) нкпр 3 2 C
нкпр
где K — коэффициент, принимаемый равным 1,1314 для горючих газов и 1 1,1958 для легковоспламеняющихся жидкостей;
K - коэффициент, принимаемый равным 1 для горючих газов и K = T / 2 2
3600 для легковоспламеняющихся жидкостей;
K — коэффициент, принимаемый равным 0,0253 для горючих газов при 3
отсутствии подвижности воздушной среды; 0,02828 для горючих газов при подвижности воздушной среды; 0,04714 для легковоспламеняющихся жидкостей при отсутствии подвижности воздушной среды и 0,3536 для
легковоспламеняющихся жидкостей при подвижности воздушной среды;
При отрицательных значениях логарифмов расстояния X , Y и Z нкпр нкпр нкпр
принимаются равными 0.
