СТО Газпром РД 1.2-138-2005 => Стандарт организации. Методика. Оценки пожаровзрывоопасности систем местных отсосов. Сто газпром рд 1.2-138-2005....

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ГАЗПРОМ"

 

Дочернее открытое акционерное общество "Газпроектинжиниринг"

(ДОАО Газпроектинжиниринг")

 

Общество с ограниченной ответственностью

"Информационно-рекламный центр газовой промышленности"

(ООО "ИРЦ Газпром")

 

 

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

 

МЕТОДИКА

ОЦЕНКИ ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОСТИ СИСТЕМ МЕСТНЫХ ОТСОСОВ

 

СТО Газпром РД 1.2-138-2005

 

Дата введения 2005-2-11

 

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

 

РАЗРАБОТАН Дочерним открытым акционерным обществом "Газпроектинжиниринг" (ДОАО "Газпроектинжиниринг") (Капишников Е.В., Ошеров С.Б., Белоусов А.Н., Литвинова Г.Ж., Зольников О.K.) при участии ФГУ ВНИИПО МЧС России (д.т.н. Ю.Н. Шебеко, д.т.н. Л.П. Вогман, д.т.н. Б.И. Горшков)

 

СОГЛАСОВАН Департаментом стратегического развития

Департаментом по транспортировке, подземному хранению и использованию газа

Юридическим департаментом

Департаментом капитального строительства и транспорта

Главным Управлением Государственной противопожарной службы (ГУГПС) МЧС России

 

ВНЕСЕН Управлением проектирования и технического нормирования Департамента стратегического развития

 

УТВЕРЖДЕН Заместителем Председателя Правления ОАО "Газпром" А.Г. Ананенковым

 

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Распоряжением ОАО "Газпром" от 14 января 2005 г, № 3 с 11 февраля 2005 г

 

ИЗДАН Обществом с ограниченной ответственностью "Информационно-рекламный центр газовой промышленности" (ООО "ИРЦ Газпром")

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Настоящий СТО Газпром РД "Методика оценки пожаровзрывоопасности систем местных отсосов" (далее Методика) разработан в развитие требований, предъявляемых к вытяжной вентиляции, согласно действующим нормам и правилам в области пожарной безопасности, и содержит положения, регламентирующие порядок оценки пожаровзрывоопасности систем местных отсосов для удаления горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, аэрозолей и горючих пылей.

Разработанная Методика предназначена для специалистов организаций ОАО "Газпром", а также других смежных отраслей при проектировании и эксплуатации систем вытяжной вентиляции.

Методика дает возможность достоверно оценить пожаровзрывоопасность систем местных отсосов, выбрать оптимальный вариант их исполнения и определить условия объединения местных отсосов в одну вентиляционную систему при удалении смесей с воздухом горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, окислителей с обоснованием совместимости удаляемых веществ и возможности их конденсации.

Настоящая Методика позволит расширить нормативную базу собственных документов ОАО "Газпром", оптимизировать уровень соотношения пожаровзрывобезопасности систем вентиляции (местных отсосов) и затрат на их устройство и в целом повысить уровень пожаровзрывобезопасности объектов ОАО "Газпром" при их проектировании, реконструкции и эксплуатации.

  

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

 

1.1 Настоящий СТО Газпром следует применять при проектировании и эксплуатации систем местных отсосов в помещениях производственного и складского назначения в развитие требований, предъявляемых к вытяжной вентиляции действующими нормами и правилами по обеспечению пожаровзрывобезопасности при удалении пожароопасных пылей, смесей горючих газов (ГГ), паров легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), горючих жидкостей (ГЖ) и окислителей с воздухом, а также при разработке встроенных местных отсосов для нового и реконструируемого технологического оборудования.

1.2 Методика направлена на выполнение требований к системе предотвращения пожара по ГОСТ 12.1.004-91* и взрывопредупреждению по ГОСТ 12.1.010-76 в части полдержания концентраций пылей, ГГ, паров ЛВЖ, ГЖ и окислителей в смеси с воздухом вне пределов их воспламенения и взрывчатого превращения.

1.3 При оценке пожаровзрывоопасности систем местных отсосов следует исходить не только из нормальных условий работы технологического оборудования, но и из возможных его аварийных ситуаций, при которых могут образовываться пожаровзрывоопасные смеси пылей, ГГ, паров ЛВЖ и ГЖ с воздухом в концентрациях, превышающих безопасную концентрацию (j_Г.без.) по ГОСТ 13.1.044-89, а также пожаровзрывоопасные вещества в количествах, способных взрываться или гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами.

1.4 При определении аварийной ситуации не следует учитывать оборудование, вероятность аварийного состояния для которого при воздействии опасных факторов пожара и взрыва на людей не превышает 10⁶ в год по ГОСТ 12.1.004-91* и ГОСТ 12.1.010-76 в расчете на одного человека. Такое оборудование необходимо оценивать по его нормальной работе.

 

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

 

В настоящем нормативном документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 12.1.004-91* ССБТ Пожарная безопасность. Общие требования,

ГОСТ 12.1.010-76 ССБТ Взрывобезопасность. Общие требования.

ГОСТ 12.1.044-89 ССБТ Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.

ГОСТ Р 12.3.047-98 ССБТ Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.

ГОСТ Р 1.5-2002 Государственная система стандартизации Российской Федерации. Общие требования к построению, изложению, оформлению, содержанию и обозначению.

ГН 2.2.5.1313-2003 Гигиенические нормативы. "Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны".

СНиП 23-01-99* Строительная климатология.

СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование.

НПБ 01-93. Порядок разработки и утверждения нормативных документов Государственной противопожарной службы МЕД России.

НПБ 105-03 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.

ВНТП 03/170/567-37 Противопожарные нормы проектирования объектов Западно-Сибирского нефтегазового комплекса.

Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник под редакцией А.Я. Корольченко. - М.: Пожнаука, 2004.

 

3 ПОРЯДОК АКТУАЛИЗАЦИИ ДОКУМЕНТА

 

3.1 Актуализация настоящей Методики проводится не реже одного раза в пять лет Управлением проектирования и технического нормирования ОАО "Газпром" или по его поручению ДОАО "Газпроектинжиниринг" и включает в себя проверку соответствия документа потребностям производства, обязательным требованиям действующих государственных стандартов и строительных норм и правил, современным достижениям науки и техники в области вентиляции и пожаровзрывобезопасности объектов,

3.2 Результаты проверки оформляются актом, который содержит заключение о необходимости изменения, пересмотра, отмены документа или о целесообразности его дальнейшего применения без изменений.

 

4 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

4.1 Опасность возникновения взрывов и пожаров определяется, прежде всего, физико-химическими свойствами горючих газов (в том числе природного газа), паров ЛВЖ, ГЖ и горючих пылей, воспламенение которых при ошибочной оценке развития аварийных ситуаций может привести к катастрофическим последствиям. Степень взрывной и пожарной опасности зависит также от особенностей технологического процесса производства, обращающихся веществ и их количества, вида исполнения оборудования. Пожары и взрывы на газотранспортных объектах развиваются по следующей схеме: авария, утечка газа, образование облака взрывоопасной смеси, воспламенение его от источника зажигания, горение (взрыв) газа, нагревание и разрушение технологического оборудования под воздействием пламени (взрыва).

При авариях в помещениях взрывоопасные концентрации газа возникают в первую очередь вблизи места утечки газа, а затем рас п рос-гран лютен по всему помещению. При этом в зависимости от конфигурации здания возможны условия для детонационного горения.

В настоящее время производственные и складские помещения объектов ОАО "Газпром" оборудованы в основном системами общеобменной вытяжной и аварийной вентиляции.

Системы местных отсосов от мест возможных утечек газа в ряде случаев не предусмотрены.

4.2 Настоящая Методика содержит положения, регламентирующие порядок оценки пожаровзрывоопасности систем местных отсосов для удаления горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, аэрозолей и горючих пылей (далее по тексту - систем местных отсосов), а также требовании пожаровзрывобезопасности к проектированию технологического оборудования с местными отсосами.

4.3 Пожаровзрывоопасность систем местных отсосов обуславливается возможностью образования горючих паро-, газо-, пыле воздушных смесей в воздуховодах и очистных устройствах или образованием в них горючих отложений, в том числе и склонных к самовозгоранию.

Источниками воспламенения удаляемых горючих смесей могут быть:

- искры и загорание в производственном оборудовании;

- искры трения или удара лопастей вентилятора о кожух или воздуховоды;

- самовозгорание отложений;

- перегрев электрических контактов и электродвигателей вентиляторов;

- статическое электричество и др.

4.4 Технические решения, обеспечивающие пожарную безопасность сметем местных отсосов, должны разрабатываться на основе:

- требований СНиП 41-01-2003, предъявляемых к оборудованию, воздуховодам, размещению оборудования и помещениям для оборудования систем местных отсосов;

- мероприятий по обеспечению безопасной эксплуатации местных отсосов в зависимости от пожаровзрывоопасных свойств транспортируемых веществ и материалов.

4.5 Определение пожаровзрывоопасных свойств веществ и материалов производится на основании результатов испытаний или расчетов по ГОСТ 12.1.044-89 с учетом параметров их состояния (давления, температуры и т.д.).

Допускается использование справочных данных, опубликованных головными научно-исследовательскими организациями в области пожарной безопасности, выданных Государственной службой стандартных справочных данных или организациями, имеющими лицензию на проведение таких работ, а также использование показателей пожарной опасности для смесей веществ по наиболее опасному компоненту.

4.6 При оценке пожаровзрывоопасности систем местных отсосов в качестве расчетной ситуации следует принимать наиболее неблагоприятное состояние технологического и вентиляционного оборудования, стадии технологического процесса (с учетом п. 1.4), при которых могут образоваться пожаровзрывоопасные газо-, паро- или пылевоздушные смеси, а также вещества, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами.

4.7 Системы местных отсосов следует проектировать так, чтобы концентрация удаляемых горючих газов, паров, аэрозолей и пылей в воздухе не превышала 50% нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР) при температуре удаляемой смеси.

4.8 Категорию помещений по пожарной и взрывопожарной опасности для оборудования местных отсосов следует устанавливать расчетом в соответствии с НПБ 105-03.

 

5 ТРЕБОВАНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ К СИСТЕМАМ МЕСТНЫХ ОТСОСОВ

 

5.1 Системы местных отсосов горючих газо-, паро- или пылевоздушных смесей следует проектировать отдельными от системы общеобменной вентиляции. При этом удаление горючих газов, паров и пылей от технологического оборудования следует предусматривать отдельным для веществ, соединение которых может образовать горючую смесь или создать более пожароопасные вещества.

Возможность объединения местных отсосов горючих веществ в общие системы должна быть обоснована в технологической части проекта.

5.2 Если удаляемые горючие вещества способны конденсироваться или накапливаться в воздуховодах или вентиляционном оборудовании, то для таких веществ системы местных отсосов следует предусматривать отдельными для каждого помещения или каждой единицы оборудования. Образующиеся отложения в оборудовании и воздуховодах должны быть проверены на склонность к самовозгоранию и при необходимости определить условия теплового самовозгорания и периодичность очистки технологического оборудования от отложений.

5.3 Системы местных отсосов взрывоопасных смесей следует предусматривать с резервным вентилятором для каждой системы или двух систем, если при остановке вентилятора не может быть прекращено выделение горючих газов или паров и концентрация горючих газов или паров в помещении превысит 0,1 НКПР. Если снижение концентрации в воздухе помещения до 0,1 НКПР может быть обеспечено предусмотренной автоматически включаемой аварийной вентиляцией, резервный вентилятор допускается не предусматривать.

В системах местных отсосов, не имеющих резервных вентиляторов, должно быть предусмотрено автоматическое блокирование вентиляторов с технологическим оборудованием, обеспечивающее остановку технологического оборудования при выходе из строя вентилятора, а при невозможности остановки технологического оборудования - включение аварийной вентиляции.

5.4 Оборудование систем местных отсосов из помещений категорий А и Б по пожарной и взрывопожарной опасности должно быть предусмотрено во взрывозащищенном исполнении, а оборудование и воздуховоды заземлены в соответствии с требованиями ПУЭ.

Если системы местных отсосов размещены в помещениях категории В1-В4, Г и Д и возможность образования взрывоопасной концентрации смеси при нормальной работе или аварии технологического оборудования исключена, оборудование систем может быть применено в обычном исполнении.

5.5 Оборудование систем местных отсосов допускается размещать в обслуживаемых ими помещениях.

Оборудование систем местных отсосов из помещений категорий А и Б не допускается размещать в помещениях подвалов и вместе с оборудованием других систем в общем помещении для вентиляционного оборудования.

Оборудование систем местных отсосов из помещений категорий А и Б без пылеуловителей или с мокрыми пылеуловителями допускается размещать в общем помещении для вентиляционного оборудования вытяжных систем общеобменной вентиляции для помещений категорий А и Б, если в воздуховодах исключены отложения горючих веществ.

5.6 В помещениях для оборудования систем местных отсосов из помещений категорий А и Б не следует предусматривать места для тепловых пунктов, водяных насосов, выполнения ремонтных работ, регенерации масла и других целей.

5.7 Воздуховоды систем местных отсосов в целях предотвращения поступления в помещение продуктов горения (дыма) во время пожара должны быть оборудованы:

- противопожарными клапанами в местах пересечения воздуховодами противопожарной преграды или перекрытия помещений категории А, Б или В1-В3 с пределами огнестойкости, определяемыми соответствующими требованиями СНиП 41-01-2003;

- обратными клапанами на отдельных воздуховодах для каждого помещения категории А, Б или В1-В3 в местах присоединения их к сборному воздуховоду или коллектору;

- в случае устройства самостоятельной системы для одного отсоса или группы отсосов, расположенных в одном помещении, достаточно транзитный воздуховод выполнить с требуемой степенью огнестойкости, без установки огнезадерживающего клапана.

5.8 Воздуховоды систем местных отсосов по всей их протяженности должны быть выполнены из негорючих материалов.

5.9 Предел огнестойкости транзитных воздуховодов систем местных отсосов из помещений категорий А и Б должен определяться в соответствии с табл. 2 СНиП 41-01-2003.

5.10 Воздуховоды систем местных отсосов и помещений категорий А и Б не следует прокладывать в подвалах и подпольных каналах. Напорные участки воздуховодов не следует прокладывать через другие помещения. Допускается прокладывать указанные воздуховоды сварными класса П без разъемных соединений,

5.11 Воздуховоды систем местных отсосов смеси воздуха с горючими газами легче воздуха следует проектировать с подъемом не менее 0,005 в направлении движения газовоздушной среды. Воздуховоды, в которых возможна конденсация влаги или других жидкостей, должны выполняться с уклоном не менее 0,005 в сторону движения воздуха и снабжаться дренированием в нижних точках воздуховодов.

5.12 Расстояние от источников выброса систем местных отсосов из помещений категорий А и Б до ближайших источников зажигания (искры, нагретые поверхности, газы с высокой температурой и др.) L, м, следует принимать не менее:

,

где D - диаметр устья источника выброса, м;

k_y - концентрация горючих газов или паров а устье выброса, кг/м³;

k - концентрация горючих газов или паров, равная нижнему концентрационному пределу распространения пламени, кг/м³.

 

6 РАСЧЕТ РАСХОДА ВОЗДУХА В СИСТЕМАХ МЕСТНЫХ ОТСОСОВ

 

6,1 Минимальный расход воздуха в местных отсосах, обеспечивающий удаление горючих газов, паров, аэрозолей и пыли с концентрацией не превышающей 50% нижнего концентрационного предела распространения пламени при температуре удаляемой смеси, q, м³/определяется по формуле

, (1)

где k - нижний концентрационный предел распространения пламени вещества при температуре удаляемой смеси, кг/м³.

m - скорость поступления взрывоопасного вещества в местный отсос, кг/с.

Количество взрывоопасных веществ, поступающих в местный отсос в единицу времени (m), определяется на основании результатов испытаний или рассчитывается по приведенным ниже соотношениям зависимости от их агрегатного состояния, физико-химических свойств и условий применения.

6.2 Расход воздуха в воздуховодах, к которым присоединяются местные отсосы, Q, м³/с определяется в соответствии с выражением

, (2)

где n - количество местных отсосов, присоединяемых к воздуховоду.

6.3 Для герметично закрытых аппаратов с неразъемными и разъемными соединениями, работающими под давлением, утечка паров и газов через неплотности аппаратов и соединений m_у, кг/с, рассчитывается по формуле

, (3)

где K - коэффициент, учитывающий степень износа производственного оборудования, принимается в пределах от 1 до 2;

С - коэффициент, зависящий от давления паров и газов в аппарате и принимаемый по табл. 1;

V - внутренний (свободный) объем аппаратов и коммуникаций, находящихся пол давлением, м³;

М - молярная масса газов или паров, находящихся пол давлением в аппаратах, кг/кмоль;

Т_р - температура паров или газов, находящихся в аппаратах, К.

6.4 Количество паров и газов, выделяющихся через сальниковые уплотнения одного насоса, принимается в соответствии с табл. 2.

 

Таблица 1

 

Значение коэффициента С

 

Рабочее давление Р, кПа (атм.)	Менее 101 (1)	101 (1)	606 (6)	1616 (16)	4040 (40)	16160 (160)	40400 (400)	101000 (1000)
Величина С	3,36×10-5	4,6×10-5	5,06×10-5	5,25×10-5	7,00×10-5	8,28×10-5	8,78×10-5	1,03×10-4

 

Таблица 2

 

Количество паров и газов на один насос, выделяющееся через сальниковые уплотнения

 

Переучиваемые продукты	Вещества, характеризующие утечку	Расход, 10-4 кг/с
Темные нефтепродукты при температуре 100-350 °С	Тяжелые углеводорода	1,39
Светлые нефтепродукты при температуре до 60 °С	Легкие углеводороды	2,78
Сжиженные газы	Бутан-бутилен	9,94
Раствор масла в толуоле	Пары толуола	0,403
Бензол	Пары бензола	1,25

 

или рассчитываются по формулам (кг/с):

- для поршневых насосов, перекачивающих легкие, холодные нефтепродукты

m_п = 2,78×10^-5×р×А×, (4)

где р - периметр штока насоса, м;

Р - рабочее давление, создаваемое насосом, кПа;

А - коэффициент, принимаемый равным 5 для высоколетучих жидкостей и равным 2,5 -д ля обычных бензинов и керосинов;

- для центробежных насосов при перекачке легких жидкостей

m_ц = -1,57×10^-7×d×r_ж×, (5)

где d - диаметр вала насоса м;

r_ж - плотность жидкости, кг/м³;

Р - рабочее давление насоса, кПа.

6.5 Масса водорода, образующаяся в единицу времени при зарядке нескольких батарей, m_у, кг/с, рассчитывается по формуле

, (6)

где Т_р - расчетная температура, К;

I_i - максимальный зарядный ток i-й батареи, А;

N_i - количество аккумуляторных элементов в i-й батарее;

k - число аккумуляторов.

Выражение (6) применяется для аккумуляторов, не снабженных системой рекомбинации водорода. Если аккумуляторы снабжены указанной выше системой, то скорость поступления водорода принимается по данным предприятия-изготовителя.

6.6 Скорость поступления паров при испарении с поверхности разлитой жидкости, не нагретой выше температуры окружающей среды, или из открытых емкостей, m_ж, кг/с, определяется по формуле

m_ж = 10^-6h×Р_н×F_ж, (7)

где h - коэффициент, принимаемый по табл. 3 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения;

М - молярная масса, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости, кПа;

F_ж - площадь испарения, м².