МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ,
ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ
СВОД ПРАВИЛ
СП 12.13130.2009
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИЙ
ПОМЕЩЕНИЙ, ЗДАНИЙ И НАРУЖНЫХ
УСТАНОВОК ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ
И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
Издание официальное Москва энергоаудит зданий
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Ф едеральны м зако ном от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения сво дов правил — постановлением Правительства Российской Ф едерации «О порядке разработки и утверждения сводов правил» от 19 ноября 2008 г. № 858 Сведения о своде правил 1 РАЗРАБО ТАН Ф ГУ ВНИИПО МЧС России 2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 274 «Пожарная безопасность» 3 УТВЕРЖ ДЕН И ВВЕДЕНВД ЕЙ СТВИ Е Приказом МЧС России от 25 марта 2009 г. № 182 4 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫ Е
Информация об изменениях к настоящему своду правил публикуется в ежегодно издавае мом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте разработчика (ФГУ ВНИИПО МЧС России) в сети Интернет © МЧС России, 2009 © Ф ГУ ВНИИПО МЧС России, 2009 Настоящ ий свод правил не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве оф ициального издания на территории Российской Ф едерации без раз реш ения МЧС России и Ф ГУ ВНИИПО МЧС России II
Содержание
1 О бласть применения .................................................................................................................................................................1 2 Нормативные ссылки .................................................................................................................................................................1 3 Термины и о п р ед е л е н и я .......................................................................................................................................................... 2 4 О бщ ие положения .......................................................................................................................................................................2 5 Категории помещ ений по взрывопожарной и пожарной опасности ...................................................................3 6 Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности ...........................................................................4 7 Категории наружны х установок по пожарной о п а сн о с ти ................................................................................4 8 Оценка пожарного р и с ка ...........................................................................................................................................................5
Приложение А (обязательное) Методы определения категорий помещ ений А и Б ................................ 7
Приложение Б (обязательное) Методы определения категорий помещ ений В1— В4 ........................... 13
Приложение В (обязательное) Методы расчета критериев пожарной опасности наружны х
установок ......................................................................................................................................................... 15
Приложение Г (обязательное) М етодика вычисления условной вероятности поражения
ч е л о в е ка .............................................................................................................................................................22
Приложение Д (рекомендуемое) Расчетное определение коэффициента Z участия в горении
горю чих газов и паров ненагретых легковоспламеняю щ ихся ж и д ко с те й ...................... 24 III
СВОД ПРАВИЛ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИЙ ПОМЕЩЕНИЙ, ЗДАНИЙ И НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК
ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
Determination of categories of rooms, buildings and external installations on explosion and fire hazard Дата введения — 2009—05—01
1 Область применения
1.1 Настоящий свод правил разработан в соответствии со статьями 24, 25, 26, 27 Федерального
закона от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», является нормативным документом по пожарной безопасности в области стандартизации добро вольного применения и устанавливает методы определения классиф икационных признаков отнесения зданий (или частей зданий между противопожарными стенами — пожарных отсеков), сооружений, строений и помещ ений (далее по тексту — зданий и помещ ений) производственного и складского на значения класса Ф5 к категориям по взрывопожарной и пожарной опасности, а также методы опреде ления классиф икационных признаков категорий наружных установок производственного и складского назначения (далее по тексту — наружные установки) по пожарной опасности.
1.2 Классиф икация зданий и помещений по взрывопожарной и пожарной опасности применяется
для установления требований пожарной безопасности, направленных на предотвращ ение возможно сти возникновения пожара и обеспечение противопожарной защиты людей и имущества в случае возникновения пожара.
Классиф икация наружных установок по пожарной опасности используется для установления требований пожарной безопасности, направленных на предотвращ ение возможности возникновения пожара и обеспечение противопожарной защиты людей и имущества в случае возникновения пожара на наружных установках.
1.3 Настоящий свод правил не распространяется:
- на помещ ения и здания для производства и хранения взрывчатых веществ (далее — ВВ),
средств инициирования ВВ, здания и сооружения, проектируемые по специальным нормам и прави лам, утвержденным в установленном порядке;
- на наружные установки для производства и хранения ВВ, средств инициирования ВВ, наруж
ные установки, проектируемые по специальным нормам и правилам, утвержденным в установленном порядке, а также на оценку уровня взрывоопасности наружных установок.
1.4 Настоящий свод правил может быть использован при разработке специальных технических
условий при проектировании зданий, сооружений, строений и наружных установок.
2 Нормативные ссылки
В настоящ ем своде правил использованы нормативны е ссылки на следующ ий стандарт: ГО СТ 12.1.044-89* С истема стандартов безопасности труда. П ожаровзры воопасность вещ еств и материалов. Н оменклатура показателей и методы их определения П р и м е ч а н и е — При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссы лочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому ин формационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без за мены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
Издание официальное
3 Термины и определения
В настоящ ем своде правил прим еняю тся следую щ ие термины с соответствую щ ими опреде лениями:
3.1 аварийная ситуация: Ситуация, характеризую щ аяся вероятностью возникновения аварии
с возможностью дальнейш его ее развития.
3.2 взрыв паровоздушного облака: П роцесс сгорания горючей паровоздуш ной смеси в от
крытом пространстве с образованием волн давления.
3.3 взрыв паровоздушной смеси в ограниченном объеме (резервуаре или производст
венном помещении): П роцесс сгорания образовавш ейся в ограниченном объеме горючей паро воздуш ной смеси с повыш ением давления в этом объеме.
3.4 взрыв резервуара с перегретой жидкостью при воздействии на него очага пожара:
Процесс разруш ения резервуара при нагреве от очага пожара находящ ейся в резервуаре жидкости до температуры , превыш ающ ей нормальную тем пературу кипения, с дальнейш им взрывообразным вскипанием жидкости. П роцесс сопровождается образованием волн давления, и, если жидкость горючая, «огненным ш аром».
3.5 взрывоопасная смесь: С месь воздуха или окислителя с горючими газами, парами легко
воспламеняю щ ихся жидкостей, горючими пылями или волокнами, которая при определенной кон центрации и возникновении источника инициирования взрыва способна взорваться.
3.6 время отключения (время срабатывания): Промежуток времени от начала возможного
поступления горючего вещ ества из трубопровода (перф орация, разрыв, изменение номинального давления и т. п.) до полного прекращ ения поступления газа или жидкости в помещ ение.
3.7 категория пожарной (взрывопожарной) опасности объекта: Классиф икационная харак
теристика пожарной (взрывопожарной) опасности здания (или частей здания между противопожар ными стенами — пожарных отсеков), сооружения, строения, помещения, наружной установки.
3.8 логическое дерево событий: Граф ическое отражение общ его характера развития воз
можных аварийны х ситуаций и аварий с отражением причинно-следственной взаимосвязи событий в зависимости от специф ики опасности объекта оценки риска с учетом влияния на них имеющ ихся защ итны х мероприятий.
3.9 огненный шар: Крупном асш табное диф ф узионное горение, реализуем ое при разры ве
резервуара с горючей жидкостью или газом под давлением с воспламенением содержимого резер вуара.
3.10 пожар в помещении: Процесс диф ф узионного горения твердых, ж идких и газообразны х
горючих веществ, находящихся в помещении, вызывающий прогрев строительных конструкций и тех нологического оборудования с возможной потерей ими несущ ей способности.
3.11 проектная авария: Авария, для предотвращ ения которой в проекте промыш ленного объ
екта предусмотрены системы обеспечения безопасности, гарантирую щ ие обеспечение заданного уровня безопасности.
3.12 пожарная нагрузка: Количество теплоты, которое может выделиться в помещ ение при
пожаре.
3.13 размер зоны: П ротяженность ограниченной каким-либо образом части пространства.
3.14 сценарий аварии: М одель последовательности событий с определенной зоной воздей
ствия опасны х ф акторов пожара на людей, здания, сооружения и технологическое оборудование.
3.15 удельная пожарная нагрузка: Количество теплоты, которое может выделиться в поме
щение при пожаре, отнесенное к площ ади размещ ения находящ ихся в помещ ении горю чих и труд ногорю чих вещ еств и материалов.
3.16 частота реализации сценария аварии: Частота возникновения и развития возможного
сценария аварии в определенный период времени.
4 Общие положения
4.1 По взрывопожарной и пожарной опасности помещ ения 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 АН, БН, ВН, ГН и ДН.
4.2 Категории помещений и зданий определяются, исходя из вида находящихся в помещениях
горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, а также, исходя из объемно планировочных решений помещений и характеристик проводимых в них технологических процессов.
Категории наружных установок определяются, исходя из пожароопасных свойств находящихся в установках горючих веществ и материалов, их количества и особенностей технологических процессов.
4.3 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 официально опубликованных справочных данных по пожароопас ным свойствам веществ и материалов.
Допускается использование показателей пожарной опасности для смесей веществ и материа лов по наиболее опасному компоненту.
5 Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности
5.1 Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности принимаются в соответ ствии с таблицей 1.
Т а б л и ц а 1 — Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности Категория помещения Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении А повышенная взрывопожароопасность Горючие газы, легковоспламеняющ иеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздуш ные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа, и (или) 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 помещ ении превыш ает 5 кПа Б взрывопожароопасность Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющ иеся жидкости с температурой вспышки более 28 °С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающ ее 5 кПа В1— В4 пожароопасность Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещ ества и ма териалы (в том числе пыли и волокна), вещ ества и материалы, способные при взаимо действии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они находятся (обращ аются), не относятся к категории А или Б Г умеренная пожароопасность Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоя нии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени, и (или) горючие газы, жидкости и тверды е вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива Д пониженная пожароопасность Негорючие вещ ества и материалы в холодном состоянии П р и м е ч а н и я 1 Методы определения категорий помещ ений А и Б устанавливаются в соответствии с приложением А. 2 О тнесение помещ ения к категории В1, В2, ВЗ или В4 осущ ествляется в зависимости от количества и способа размещ ения пожарной нагрузки в указанном помещении и его объемно-планировочных характери стик, а также от пожароопасных свойств веществ и материалов, составляющ их пожарную нагрузку. Разде ление помещ ений на категории В1— В4 регламентируется положениями в соответствии с приложением Б. 5.2 Определение категорий помещений следует осуществлять путем последовательной про верки принадлежности помещения к категориям, приведенным в таблице 1, от наиболее опасной (А) к наименее опасной (Д).
6 Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности
6.1 Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности определяются, исходя из доли
и суммированной площ ади помещ ений той или иной категории опасности в этом здании.
6.2 Здание относится к категории А, если в нем суммированная площ адь помещ ений катего
рии А превыш ает 5 % площ ади всех помещ ений или 200 м2.
6.3 Здание не относится к категории А, если суммированная площ адь помещ ений категории А
в здании не превыш ает 25 % суммированной площ ади всех размещ енны х в нем помещ ений (но не более 1000 м2) и эти помещ ения оснащ аю тся установками автоматического пожаротуш ения.
6.4 Здание относится к категории Б, если одноврем енно вы полнены следую щ ие условия:
здание не относится к категории А и суммированная площ адь помещ ений категорий А и Б превы ш ает 5 % суммированной площ ади всех помещ ений или 200 м2.
6.5 Здание не относится к категории Б, если суммированная площ адь помещ ений категорий А
и Б в здании не превы ш ает 25 % сум м ированной площ ади всех разм ещ енны х в нем пом ещ ений (но не более 1000 м2) и эти помещ ения оснащ аются установками автоматического пожаротуш ения.
6.6 Здание относится к категории В, если одновременно выполнены следующ ие условия: зда
ние не относится к категории А или Б и суммированная площ адь помещ ений категорий А, Б, В1, В2 и ВЗ превышает 5 % (10% , если в здании отсутствуют помещения категорий А и Б) суммированной площ ади всех помещ ений.
6.7 Здание не относится к категории В, если суммированная площ адь помещ ений категорий А,
Б, В1, В2 и ВЗ в здании не превыш ает 25 % суммированной площ ади всех размещ енны х в нем по мещ ений (но не более 3500 м2) и эти помещ ения оснащ аются установками автоматического пожа ротушения.
6.8 Здание относится к категории Г, если одновременно выполнены следующ ие условия: зда
ние не относится к категории А, Б или В и суммированная площ адь помещ ений категорий А, Б, В1, В2, ВЗ и Г превыш ает 5 % суммированной площ ади всех помещ ений.
6.9 Здание не относится к категории Г, если суммированная площ адь помещ ений категорий А,
Б, В1, В2, ВЗ и Г в здании не превыш ает 25 % суммированной площ ади всех размещ енны х в нем помещений (но не более 5000 м2) и помещения категорий А, Б, В1, В2 и ВЗ оснащаются установками автоматического пожаротуш ения.
6.10 Здание относится к категории Д, если оно не относится к категории А, Б, В или Г.
7 Категории наружных установок по пожарной опасности
7.1 Категории наружны х установок по пожарной опасности принимаются в соответствии с таб лицей 2.
Т а б л и ц а 2 — Категории наружных установок по пожарной опасности Категория наружной установки Критерии отнесения наружной установки к той или иной категории по пожарной опасности АН повышенная взрывопожароопасность Установка относится к категории АН, если в ней присутствуют (хранятся, перерабаты ваются, транспортируются) горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с темпе ратурой вспышки не более 28 °С, вещества и (или) материалы, способные гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и (или) друг с другом (при условии, что величина пожарного риска при возможном сгорании указанных веществ с образованием волн давления превышает одну миллионную в год на расстоянии 30 м от наружной установки) БН взрывопожароопасность Установка относится к категории БН, если в ней присутствуют (хранятся, перерабаты ваются, транспортируются) горючие пыли и (или) волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28 °С, горючие жидкости (при условии, что величина пожарного риска при возможном сгорании пылеи (или) паровоздушных сме сей с образованием волн давления превышает одну миллионную в год на расстоянии 30 м от наружной установки) Окончание таблицу/ 2 Категория наружной установки Критерии отнесения наружной установки к той или иной категории по пожарной опасности ВН пожароопасность Установка относится к категории ВН, если в ней присутствуют (хранятся, перерабаты ваются, транспортирую тся) горючие и (или) трудногорючие жидкости, твердые горючие и (или) трудногорючие вещества и (или) материалы (в том числе пыли и (или) волок на), вещ ества и (или) материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и (или) друг с другом гореть, и если не реализуются критерии, позволяющие отнести установку к категории АН или БН (при условии, что величина пожарного риска при возможном сгорании указанных веществ и (или) материалов превыш ает одну мил лионную в год на расстоянии 30 м от наружной установки) ГН умеренная пожароопасность Установка относится к категории ГН, если в ней присутствуют (хранятся, перерабаты ваются, транспортирую тся) негорючие вещества и (или) материалы в горячем, раска ленном 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 ДН пониженная пожароопасность Установка относится к категории ДН, если в ней присутствуют (хранятся, перерабаты ваются, транспортирую тся) в основном негорючие вещества и (или) материалы в хо лодном состоянии и если по перечисленным выше критериям она не относится к кате гории АН, БН, ВН или ГН
7.2 Определение категорий наружных установок следует осуществлять путем последовательной
проверки их принадлежности к категориям, приведенным в таблице 2, от наиболее опасной (АН) к наименее опасной (ДН).
7.3 В случае, если из-за отсутствия данных представляется невозможным оценить величину
пожарного риска, допускается использование вместо нее следующих критериев.
Для категорий АН и БН:
- горизонтальный размер зоны, ограничивающей газопаровоздушные смеси с концентрацией
горючего выше нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР) по ГОСТ 12.1.044, превышает 30 м (данный критерий применяется только для горючих газов и паров) и (или) расчетное избыточное давление при сгорании газо-, пароили пылевоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.
Для категории ВН:
- интенсивность теплового излучения от очага пожара веществ и (или) материалов, указанных
для категории ВН, на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 4 кВт • м-2.
Горизонтальные размеры зон, ограничивающих газопаровоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, определяются в соответствии с приложением В.
Интенсивность теплового излучения от очага пожара определяется в соответствии с прило жением В.
8 Оценка пожарного риска
8.1 Пожарный риск Р(а) (год-1) в определенной точке территории (о ), на расстоянии 30 м от наружной установки, определяют с помощью соотношения: P ( a )= T Q d j(a )Q j, (1) ./ 1 где J — число сценариев развития аварий, возможных на наружной установке; Qdj(a) — условная вероятность поражения человека в определенной точке территории (а) в резуль тате реализации у-того сценария развития аварии, отвечающего определенному иниции рующему аварию событию; Qj — частота реализации в течение года /-того сценария развития аварии, год-1.
8.2 Сценарии развития пожароопасны х аварийны х ситуаций и аварий рассматриваются на ос
нове построения логического дерева событий. Число возможных сценариев развития аварий опреде ляется по результатам анализа возможных на наружной установке аварийных ситуаций и аварий.
8.3 Условные вероятности поражения человека Qdj(a) определяю т по значениям пробит-
ф ункций и на основе соотнош ений в соответствии с приложением Г.
Условную вероятность поражения человека Qdj{a) от совместного независимого воздействия несколькими опасными ф акторами в результате реализации у-того сценария развития аварии оп ределяю т по соотнош ению : Qdj(a) = \ - Y \ ( \ - Q kQdjk(a)), (2) к=\ где h — число рассматриваемы х опасны х ф акторов пожара; Qk — вероятность реализации £-того опасного ф актора пожара; Qdjk(a) — условная вероятность поражения £-тым опасным ф актором пожара.
8.4 Частоты реализации сценариев развития аварий определяю т по статистическим данным
и (или) на основе методик, изложенны х в нормативны х документах. Д опускается использовать рас четны е данны е по надежности технологического оборудования, соответствую щ ие специф ике на ружной установки.
Приложение А
(обязательное)
Методы определения категорий помещений А и Б
А.1 Выбор и обоснование расчетного варианта А. 1.1 При расчете критериев взрывопожарной опасности в качестве расчетного следует выбирать наи более неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором в образова нии горючих газо-, паро-, пылевоздуш ных смесей участвует наибольш ее количество газов, паров, пылей, наи более опасных в отнош ении последствий сгорания этих смесей.
А. 1.2 Количество поступивш их в помещ ение веществ, которые могут образовать горючие газовоздушные, паровоздушные, пылевоздушные смеси, определяется, исходя из следующ их предпосылок:
- происходит расчетная авария одного из аппаратов согласно А.1.1;
- все содержимое аппарата поступает в помещение;
- происходит одновременно утечка вещ еств из трубопроводов, питающ их аппарат, по прямому и обрат
ному потокам в течение времени, необходимого для отключения трубопроводов.
Расчетное время отключения трубопроводов определяют в каждом конкретном случае, исходя из реаль ной обстановки, и должно быть минимальным с учетом паспортных данных на запорные устройства, характе ра 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 превыш ает 0,000001 в год или обеспечено резер вирование ее элементов; -1 2 0 с, если вероятность отказа системы автоматики превыш ает 0,000001 в год и не обеспечено резер вирование ее элементов;
- 300 с при ручном отключении;
- происходит испарение с поверхности разливш ейся жидкости; площ адь испарения при разливе на пол
определяется (при отсутствии справочных данных), исходя из расчета, что 1 литр смесей и растворов, содер жащ их 70 % и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,5 м2, а остальных жидкостей — на 1 м2 пола помещения;
- происходит также испарение жидкости из емкостей, эксплуатируемых с открытым зеркалом жидкости,
и со свежеокраш енных поверхностей;
- длительность испарения жидкости принимается равной времени ее полного испарения, но не более
3600 с.
А. 1.3 Количество пыли, которое может образовать пылевоздуш ную смесь, определяется из следующ их предпосылок:
- расчетной аварии предш ествовало пыленакопление в производственном помещении, происходящ ее
в условиях нормального режима работы (например, вследствие пылевыделения из негерметичного производ ственного оборудования);
- в момент расчетной аварии произошла плановая (ремонтные работы) или внезапная разгерметизация
одного из технологических аппаратов, за которой последовал аварийный выброс в помещ ение всей находив шейся в аппарате пыли.
А. 1.4 Свободный объем помещ ения определяется как разность между объемом помещ ения и объемом, занимаемым технологическим оборудованием. Если свободный объем помещ ения определить невозможно, то его допускается принимать условно, равным 80 % геометрического объема помещения.
А.2 Расчет избыточного давления для горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей А.2.1 Избыточное давление АР для индивидуальных горючих веществ, состоящ их из атомов С, Н, О, N, Cl, Br, I, F, определяется по формуле А Р = (Л а к mZ ° V р С г С В рг,п ' “ 'С Т к и ’ (А.1) где Р тах— максимальное давление, развиваемое при сгорании стехиометрической газовоздуш ной или паро воздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным дан ным в соответствии с требованиями 4.3. При отсутствии данных допускается принимать Ртах рав ным 900 кПа; р 0 — начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа); т — масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющ ихся (ЛВЖ ) и горючих жидкостей (ГЖ), выш едш их в результате расчетной аварии в помещение, вычисляемая для ГГ по формуле (А.6), а для паров ЛВ Ж и ГЖ по формуле (А .11), кг; Z — коэф ф ициент участия горючих газов и паров в горении, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения согласно приложению Д. Допускается принимать значение Z по таблице А.1; K s свободный объем помещения, м , ргп — плотность газа или пара при расчетной температуре fp, кг • м-3, вычисляемая по формуле М F0( l + 0,00367fp) ’ (А. 2) г д е М — молярная масса, м3 • кмоль-1; Го — мольный объем, равный 22,413 м3 • кмоль-1; /р — расчетная температура, °С.
В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещ ении в соответствующ ей климатической зоне или максимально возможную темпера туру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры в ава рийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры tp по каким-либо причинам опреде лить не удается, допускается принимать ее равной 61 °С; Сох — стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВ Ж и ГЖ, % (объемных), вычисляемая по формуле 1 + 4,84р ’ (А.З) где В = пг + — __ — - — — стехиометрический коэф ф ициент кислорода в реакции сгорания; «с, пп, по, пх — число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего; Я н коэфф ициент, учитывающ ий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать К и равным трем.
Т а б л и ц а А.1 — Значение коэфф ициента Z участия горючих газов и паров в горении 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 Легковоспламеняющ иеся и горючие жидкости, нагретые ниже температуры вспышки, при наличии возможности образования аэрозоля 0,3 Легковоспламеняющ иеся и горючие жидкости, нагретые ниже температуры вспышки, при отсутствии возможности образования аэрозоля А.2.2 Расчет АР для индивидуальных веществ, кроме упомянутых в А.2.1, а также для смесей может быть выполнен по формуле АР = тНТР Z КвРвСрТ к н ’ (А.4) где Нт — теплота сгорания, Дж • кг-1; рв — плотность воздуха при начальной температуре То, кг • м-3; Ср — теплоемкость воздуха, Дж • кг-1 • К-1 (допускается принимать равной 1,01 • 103, Дж • кг-1 • К-1); Т() — начальная температура воздуха, К.
А.2.3 В случае обращ ения в помещении горючих газов, легковоспламеняющ ихся или горючих жидкостей при определении массы т, входящ ей в формулы (А.1) и (А.4), допускается учитывать работу аварийной вен тиляции, если она обеспечена резервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надежности по Пра вилам устройства электроустановок (ПУЭ), при условии расположения устройств для удаления воздуха из помещения в непосредственной близости от места возможной аварии.
Допускается учитывать постоянно работающ ую общ еобменную вентиляцию, обеспечивающ ую концен трацию горючих газов и паров в помещении, не превышающ ую предельно допустимую взрывобезопасную концентрацию, рассчитанную для аварийной вентиляции. Указанная общ еобменная вентиляция должна быть оборудована резервными вентиляторами, включающ имися автоматически при остановке основных. Электро снабжение указанной вентиляции должно осуществляться не ниже чем по первой категории надежности по ПУЭ.
При этом массу т горю чих газов или паров легковосплам еняю щ ихся или горю чих жидкостей, нагретых до температуры вспышки и выше, поступивш их в объем помещения, следует разделить на коэф ф ициент К, определяемый по формуле К = А Т + 1, (А. 5) где А — кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, с-1; Т — продолжительность поступления горючих газов и паров легковоспламеняющ ихся и горючих жидкостей в объем помещения, с (принимается по А. 1.2).
А.2.4 М асса т, кг, поступившего в помещ ение при расчетной аварии газа определяется по формуле m = (Va +VT) р г , где Va — объем газа, выш едш его из аппарата, м3; VT — объем газа, выш едш его из трубопроводов, м3.
При этом К =0,01 РУ, где Р\ — давление в аппарате, кПа; V — объем аппарата, м3; VT =VlT +V2T, (А.8) где VlT — объем газа, выш едш его из трубопровода до его отключения, м3; V2t — объем газа, выш едш его из трубопровода после его отключения, м3; (А.6) (А-7) V\T = q T , (А-9) где q — расход газа, определяемый в соответствии с технологическим регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой среды и т. д., м3 • с-1; Т — время, определяемое по А.1.2, с; F2t = 0,01 • рР2 (г Ц +r?L2 + ...+ rB2ZB) , (А. 10) где Р2 — максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа; г\,2,...,п — внутренний радиус трубопроводов, м; А , 2,...,я — длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.
А.2.5 Масса паров жидкости m, поступивш их в помещ ение при наличии нескольких источников испарения (поверхность разлитой жидкости, поверхность со свеженанесенным составом, открытые емкости и т. п.), опре деляется из выражения: m = m p + теык + тсвокр, (А.11) где тр — масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг; даемк — масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, кг; тсв окР — масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав, кг.
При этом каждое из слагаемых в формуле (А.11) определяется по формуле m = WFsT, (А. 12) где W — интенсивность испарения, кг • с-1 • м-2; Fa — площ адь испарения, м2, определяемая в соответствии с А.1.2 в зависимости от массы жидкости тт вышедшей в помещение.
Если аварийная ситуация связана с возможным поступлением жидкости в распыленном состоянии, то она должна быть учтена в формуле (А.11) введением дополнительного слагаемого, учитывающ его общую массу поступившей жидкости от распыляющ их устройств, исходя из продолжительности их работ.
А.2.6 М ассу тт кг, вышедшей в помещ ение жидкости, определяют в соответствии с А.1.2.
А.2.7 Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для не нагретых выше расчетной температуры (окружающ ей среды) ЛВ Ж при отсутствии данных допускается рассчи ты вать W по формуле W = 10“6 -3 V M -P h, (А. 13) где г| — коэффициент, принимаемый по таблице А.2 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения; Ри — давление насыщ енного пара при расчетной температуре жидкости Гр, определяемое по справочным данным, кПа.
Т а б л и ц а А.2 — Значение коэф ф ициента г| в зависимости от скорости и температуры воздуш ного потока Скорость воздушного потока в помещении, м • с 1 Значение коэффициента д при температуре Г, °С, воздуха в помещении 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 А.2.8 Масса паров т, кг, при испарении жидкости, нагретой выше расчетной температуры, но не выше температуры кипения жидкости, определяется по соотнош ению т = 0,02 4 м • Рн ( ж 1»п LИСП (А. 14) где Сж — удельная теплоемкость жидкости при начальной температуре испарения, Дж • кг"1 • К"1; Ьисп — удельная теплота испарения жидкости при начальной температуре испарения, определяемая по справочным данным, Д ж ■ кг"1.
При отсутствии справочных данных допускается рассчитывать Ьжп по формуле 19,173 103Д Г 2 (Та + С а -2 7 3 ,2 )2 -М ’ (А. 15) где В, Са — константы уравнения Антуана, определяемые по справочным данным для давления насыщ енных паров, измеряемого в кПа; Та — начальная температура нагретой жидкости, К; М — молярная масса жидкости, кг ■ кмоль”1.
Ф ормулы (А .14) и (А .15) справедливы для ж идкостей, нагреты х от тем пературы вспы ш ки и выш е при условии, что температура вспышки жидкости превыш ает значение расчетной температуры.
А.З Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей А.3.1 Расчет избыточного давления АР, кПа, производится по формуле (А.4), где коэф ф ициент Z участия взвешенной пыли в горении рассчитывают по формуле Z = 0,5F, (А. 16) где F — массовая доля частиц пыли размером менее критического, с превышением которого аэровзвесь ста новится неспособной распространять пламя. В отсутствие возможности получения сведений для оценки величины F допускается принимать F = 1.
А.З.2 Расчетную массу взвешенной в объеме помещения пыли т, кг, образовавш ейся в результате ава рийной ситуации, определяют по формуле т = m in тю + тав Рст Рав / Z (А. 17) гдедавз— расчетная масса взвихривш ейся пыли, кг; mw — расчетная масса пыли, поступившей в помещ ение в результате аварийной ситуации, кг; рст— стехиометрическая концентрация горючей пыли в аэровзвеси, кг м”3 ; Vw — расчетный объем пылевоздуш ного облака, образованного при аварийной ситуации в объеме поме щения, м3.
В отсутствие возможности получения сведений для расчета Viu, допускается принимать т = т ъг+т аъ. (А. 18) А.3.3 Расчетную массу взвихривш ейся пыли тт определяют по формуле тю = К ютп, (А. 19) где К вз — доля отложивш ейся в помещ ении пыли, способной перейти во взвеш енное состояние в результате аварийной ситуации. При отсутствии экспериментальных сведений о величине К т допускается при н и м а т ь /^ = 0,9; тп — масса отложивш ейся в помещ ении пыли к моменту аварии, кг.
А.3.4 Расчетную массу пыли, поступившей в помещ ение в результате аварийной ситуации, тт, опреде ляю т по формуле тав = (тап + qT)K „, (А.20) где тш — масса горючей пыли, выбрасываемой в помещ ение из аппарата, кг; q — производительность, с которой продолжается поступление пылевидных веществ в аварийный ап парат по трубопроводам до момента их отключения, кг • с-1; Т — время отключения, определяемое по А. 1.2 (в), с; К * — коэф ф ициент пыления, представляющ ий отнош ение массы взвеш енной в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступивш ей из аппарата в помещ ение. При отсутствии эксперим ентальны х данны х о величине К п допускается принимать:
- К п = 0,5 — для пылей с дисперсностью не менее 350 мкм;
- К п = 1,0 — для пылей с дисперсностью менее 350 мкм.
Величину тш принимаю т в соответствии с А.1.1 и А.1.3.
А.3.5 М ассу отложивш ейся в помещ ении пыли к моменту аварии определяют по формуле К mn = —L (m1+m2), (А.21) Ку где К Т — доля горючей пыли в общей массе отложений пыли; К у— коэфф ициент эф ф ективности пылеуборки. Принимают равным 0,6 при сухой и 0,7 — при влажной пылеуборке (ручной). При механизированной вакуумной пылеуборке для ровного пола К у принимают равным 0,9; для пола с выбоинами (до 5 % площ ади) — 0,7; mi — масса пыли, оседающ ей на труднодоступных для уборки поверхностях в помещении за период вре мени между генеральными уборками, кг; т2— масса пыли, оседающ ей на доступных для уборки поверхностях в помещении за период времени между текущ ими уборками, кг.
Под труднодоступными для уборки площадями подразумевают такие поверхности в производственных помещениях, очистка которых осущ ествляется только при генеральных пылеуборках. Доступными для уборки местами являются поверхности, пыль с которых удаляется в процессе текущ их пылеуборок (ежесменно, еже суточно и т. п.).
А.3.6 Масса пыли да,(/'= 1; 2), оседающ ей на различных поверхностях в помещ ении за межуборочный период, определяется по формуле m ,= M ,( 1 -< х )р „ а = 1:2), (А.22) где М \ = J^M i — масса пыли, выделяющ аяся в объем помещения за период времени между генеральными / пылеуборками, кг; М у — масса пыли, выделяемая единицей пылящ его оборудования за указанный период, кг; М 2 = J^M 2 — масса пыли, вы деляю щ аяся в объем помещ ения за период времени между текущ им и j пылеуборками, кг; M 2j — масса пыли, выделяемая единицей пылящ его оборудования за указанный период, кг; а __доля выделяющейся в объем помещения пыли, которая удаляется вытяжными вентиляцион ными системами. При отсутствии экспериментальных данных о величине а полагают а = 0; рь р2 — доли выделяющ ейся в объем помещ ения пыли, оседающ ей соответственно на труднодос тупны х и доступных для уборки поверхностях помещ ения (P j + р2 = 1).
При отсутствии сведений о коэф ф ициентах Pi и Рг допускается принимать Pi = 1, р2 = 0.
А.3.7 M i(i = 1; 2) могут быть также определены экспериментально (или по аналогии с действующ ими об разцами производств) в период максимальной загрузки оборудования по формуле где Gy, G y— интенсивность пылеотложений соответственно на труднодоступных F y(u 2) и доступных F y (м2) площадях, кг • м-2 • с-1; т ь т 2 — промежуток времени соответственно между генеральными и текущ ими пылеуборками, с.
А.4 Определение избыточного давления для смесей, содержащих горючие газы (пары) и пыли Расчетное избыточное давление АР для гибридных смесей, содержащ их горючие газы (пары) и пыли, определяется по формуле где АР\ — избыточное давление, вычисленное для горючего газа (пара) в соответствии с А.2.1 и А.2.2; АР2 — избыточное давление, вычисленное для горючей пыли в соответствии с А.3.1.
А.5 Определение избыточного давления для веществ и материалов, способных сгорать при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом с образованием волн давления Расчетное избыточное давление АР для веществ и материалов, способных сгорать при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом, определяют по А.2.2, полагая Z = 1 и принимая в качестве Нт энергию, выделяющ уюся при взаимодействии (с учетом сгорания продуктов взаимодействия до конечных со единений), или экспериментально в натурных испытаниях. В случае, когда определить величину АР не пред ставляется возможным, следует принимать ее превышающ ей 5 кПа. (А.23) j AP = APi + A P 2, (А. 24) 1 2