--- title: "\"Определение категорий наружных установок по пожарной опасности. НПБ 107-97\"" number: "8" issuer: "Министерство внутренних дел Российской Федерации" status: утратил силу canonical: "https://bukva.ai/docs/prikaz-8-mvd-rossii-ministerstvo" --- ## "Определение категорий наружных установок по пожарной опасности. НПБ 107-97" # "Определение категорий наружных установок по пожарной опасности. НПБ 107-97" (утв. ГУГПС МВД РФ, введены Приказом ГУГПС МВД РФ от 17.02.1997 N 8) Утверждены Главным государственным инспектором Российской Федерации по пожарному надзору Введены Приказом ГУГПС МВД России от 17 февраля 1997 г. N 8 Дата введения - 1 мая 1997 года **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 N 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 Таблица 1 | Категория наружной установки | Критерии отнесения наружной установки к той или иной категории по пожарной опасности | | --- | --- | | А н | Установка относится к категории А , если в ней присутн ствуют (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 волн давления превы- -6 шает 10 в год на расстоянии 30 м от наружной установки | | Б н | Установка относится к категории Б , если в ней присутн ствуют (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 пыле- и/или паровоздушных сме- -6 сей с образованием волн давления превышает 10 в год на расстоянии 30 м от наружной установки | | В н | Установка относится к категории В , если в ней присутн ствуют (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 н Б , при условии, что величина индивидуального риска н при возможном сгорании указанных веществ и/или матери- -6 алов превышает 10 в год на расстоянии 30 м от наружной установки | | Г н | Установка относится к категории Г , если в ней присутн ствуют (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 присутн ствуют (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 | 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. Таблица 2 **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 fm, кг x -2 -1 м x с
d = 10 мd = 20 мd = 30 мd = 40 мd = 50 м
СПГ (Метан)2201801501301200,08
СУГ (Пропанбутан)80635043400,10
Бензин60473528250,06
Дизельное топливо40322521180,04
Нефть25191512100,04
Примечание. Для диаметров очагов менее 10 м или более 50 м следует принимать величину E такой же, как и для очагов f диаметром 10 м и 50 м соответственно.
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) - ------- 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) - ----------- 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) 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. Таблица 3 **ЗНАЧЕНИЯ УСЛОВНОЙ ВЕРОЯТНОСТИ ПОРАЖЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА** В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЕЛИЧИНЫ Pr
Условная вероятность поражения, %Величина Pr
0123456789
0-2,672,953,123,253,363,453,523,593,66
103,723,773,823,903,923,964,014,054,084,12
204,164,194,234,264,294,334,364,394,424,45
304,484,504,534,564,594,614,644,674,694,72
404,754,774,804,824,854,874,904,924,954,97
505,005,035,055,085,105,135,155,185,205,23
605,255,285,315,335,365,395,415,445,475,50
705,525,555,585,615,645,675,715,745,775,81
805,845,885,925,955,996,046,086,136,186,23
906,286,346,416,486,556,646,756,887,057,33
-0,000,100,200,300,400,500,600,700,800,90
997,337,377,417,467,517,587,657,757,888,09
---