ВНТП 05-97 => Внтп 05-97. Система нормативных документов. Министерства путей сообщения российской федерации. Ведомственные нормы...

ВНТП 05-97

 

СИСТЕМА НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ

МИНИСТЕРСТВА ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

ВЕДОМСТВЕННЫЕ НОРМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

 

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИЙ ПОМЕЩЕНИЙ И ЗДАНИЙ

ПРЕДПРИЯТИЙ И ОБЪЕКТОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ

 

Дата введения 1997-08-01

 

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

 

1. РАЗРАБОТАНЫ Государственным институтом технико-экономических изысканий и проектирования железнодорожного транспорта МПС России (Гипротранстэи МПС РФ).

 

ВНЕСЕНЫ и подготовлены к утверждению Управлением военизированной охраны МПС России.

 

2. ПРИНЯТЫ указанием МПС России от 19.03.97 № Г-348 у.

 

3. СОГЛАСОВАНЫ с Главным управлением Государственной противопожарной службы МВД России (письмо от 03.03.97 № 20/2.2/373).

 

4. ВЗАМЕН ВНТП 05-89/МПС СССР.

 

 

1. Общие положения

 

1.1. Настоящие нормы разработаны в соответствии с требованиями норм Государственной противопожарной службы МВД России (НПБ 105-95): "Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности", с учетом специфики объектов отрасли.

Нормы распространяются на проектируемые новые, расширяемые, реконструируемые, технически перевооружаемые и действующие производственные и складские помещения и здания (или части зданий, выделенные противопожарными стенами - пожарные отсеки).

1.2. Категории помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности предприятий и объектов железнодорожного транспорта определяются на стадии проектирования зданий и сооружений в соответствии с НПБ 105-95, настоящими нормами и перечнем (приложение 2).

1.3. Категории помещений и зданий следует применять для установления нормативных требований по обеспечению взрывопожарной и пожарной безопасности указанных помещений и зданий в отношении планировки и застройки, этажности, площадей, размещения помещений, конструктивных решений, инженерного оборудования. Мероприятия по обеспечению безопасности людей должны назначаться в зависимости от пожароопасных свойств и количеств веществ и материалов в соответствии с ГОСТ 12.1.004-91 и ГОСТ 12.1.044-89. Термины и определения приняты в соответствии со СТ СЭВ 447-77, СТ СЭВ 383-87, ГОСТ 12.1.033-81 и ГОСТ 12.1.044-89.

1.4. По взрывопожарной и пожарной опасности помещения подразделяются на категории А, Б, В1-В4, Г, Д в зависимости от количества и свойств находящихся (обращающихся) в них веществ и материалов, с учетом особенностей технологических процессов размещаемых в них производств.

1.5. Методы расчета критериев взрывопожарной и пожарной опасности помещений приведены в разделах 3 и 4 НПБ 105-95. Отдельные положения указанных разделов более подробно излагаются в настоящих нормах, с учетом специфики отрасли (см. разделы 3, 4 и приложения 1, 2, 3, 4).

1.6. Категорию здания по взрывопожарной и пожарной опасности следует определять в соответствии с разделом 5 настоящих норм.

  

2. Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности

2.1. Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности принимаются в соответствии с табл.1.

2.2. Определение категорий помещений следует осуществлять путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям, приведенным в табл.1, от высшей (А) к низшей (Д).

 

Таблица 1

 

Категория помещения	Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении
1	2
А взрывопожа- роопасная	Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.
	Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа.
Б взрывопо- жароопасная	Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся 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, превышающее 5 кПа.
В1-В4 пожаро- опасные	Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А или Б.
Г	Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.
Д	Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.

 

Примечание. Разделение помещений на категории В1-В4 регламентируется положениями, изложенными в табл.4.

 

3. Методика определения категорий помещений объектов железнодорожного транспорта по взрывопожарной и пожарной опасности, в которых находятся (обращаются) легковоспламеняющиеся и горючие жидкости (ЛВЖ и ГЖ)

 

3.1. Расчет критериев и показателей взрывопожарной опасности для определения категорий помещений А, Б проводится в следующем порядке.

3.1.1. В качестве расчетной температуры t_p принимается максимально возможная температура воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможная температура по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры определить не удается, допускается принимать ее равной 61 °С.

3.1.2. Анализируется взрывопожароопасность технологического процесса производства в рассматриваемом помещении для обоснования расчетного варианта в соответствии с требованиями раздела 3 НПБ 105-95, с учетом п.3.2. настоящих норм.

3.1.3. По справочным данным определяется температура вспышки, t_всп, жидкости (смеси горючих жидкостей), обращающихся в производстве. При отсутствии данных о температуре вспышки смеси, принимается температура вспышки наиболее опасного компонента. Если расчетная температура меньше температуры вспышки (t_p < t_всп) и отсутствует возможность образования аэрозоля, то расчет на этом прекращается и помещение относят к категориям В1-В4 по расчету, согласно разделу 4 настоящих ВНТП.

3.1.4. Проводится расчет средней концентрации паров ЛВЖ в помещении по формулам, приведенным в п.3.5. Если значение средней концентрации будет равно или превысит 50% от нижнего концентрационного предела распространения пламени, то коэффициент участия паров ЛВЖ во взрыве принимается равным 0,3 (Z=0,3). Если средняя концентрация паров ненагретых ЛВЖ в помещении меньше 50% от нижнего концентрационного предела распространения пламени, то проводится расчет коэффициента Z участия паров ненагретых ЛВЖ во взрыве в соответствии с требованиями п.3.5 настоящих ВНТП.

3.1.5. Устанавливаются основные исходные данные для расчета избыточного давления взрыва в помещении:

m_ж - масса жидкости, кг;

r_ж - плотность при расчетной температуре, кг·м^-3;

- состав горючей смеси жидкостей, % (масс);

М - молекулярная масса индивидуального вещества, кг·кмоль^-1;

М_см - молекулярная масса смеси, кг·кмоль^-1;

- химическая формула индивидуального вещества;

- суммарная химическая формула смеси;

- среднее значение нижнего концентрационного предела распространения пламени горючей смеси % (об.);

Н_т - теплота сгорания индивидуального вещества или горючей смеси, кДж·кг^-1.

Перечисленные исходные данные могут быть получены из справочных данных (приложения 5 и 6) и справочной литературы, или рассчитаны. Примеры определения перечисленных параметров приведены в рекомендуемом приложении 4.

3.1.6. Подготавливаются данные о характеристике помещения:

L - длина помещения, м;

B - ширина помещения, м;

H - высота помещения, м;

A - кратность воздухообмена аварийной вентиляции, ч^-1;

- скорость движения воздуха в помещении, м·с^-1;

Vсв = 0,8 (L · B · H) - свободный объем помещения, м³.

3.1.7. Определяется категория помещения по взрывопожарной и пожарной опасности на основании данных расчета массы паров ЛВЖ m, поступивших в помещение, и избыточного давления взрыва DP. Если DP £ 5 кПа, то помещение относят к категориям В1-В4 по расчету, согласно разделу 4 настоящих ВНТП.

3.2. Расчетное количество поступивших в помещение паров ЛВЖ определяется из следующих предпосылок:

3.2.1. Происходит расчетная авария одного из аппаратов (емкостей) или трубопровода, при которой в помещение может поступить максимальное количество наиболее опасных ЛВЖ в отношении последствий взрыва; все содержимое в аппарате (емкости) поступает в помещение. 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 системы автоматики отключения трубопроводов согласно паспортным данным установки, если вероятность отказа системы автоматики не превышает 0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов;

- 120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов;

- 300 с при ручном отключении.

Не допускается использование технических средств для отключения трубопроводов, для которых времена отключения превышают 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 жидкости в помещение. Быстродействующие клапаны-отсекатели должны автоматически перекрывать подачу жидкости при нарушении электроснабжения. В исключительных случаях, в установленном порядке, допускается превышение приведенных выше значений времени отключения трубопроводов специальным решением МПС по согласованию с Госгортехнадзором России на подконтрольных ему производствах и МВД России.

Происходит испарение с поверхности разлившейся жидкости; происходит испарение из емкостей, эксплуатируемых с открытым зеркалом жидкости, со свежеокрашенных и обработанных растворителями поверхностей изделий (вагонов, локомотивов, узлов и деталей различного назначения и т.п.); длительность испарения принимается равной времени ее полного испарения, но не более одного часа.

3.2.2. Количество ЛВЖ или ГЖ, поступившее в помещение из аппарата (емкости) и трубопроводов при аварии, определяется в кг по формуле:

(3.1)

где: V_ап - объем аппарата (емкости), м³;

e - степень наполнения аппарата (емкости);

L_нi, L_отi - длина i-го напорного и отводящего трубопроводов, м;

d_нi, d_отi - диаметр i-го напорного и отводящего трубопроводов, м;

q_i - производительность i-го насоса, м³·с^-1;

t_зi - время отключения i-го насоса (закрытия задвижек), с.

3.2.3. Расчет массы испарившейся жидкости, m в результате расчетной ситуации, определяется в кг по формуле:

m = m_р + m_емк + + m_расп, (3.2)

где: m_p - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

m_расп - масса жидкости, поступившей из распыляющих устройств, принимается полностью перешедшей в пар, исходя из продолжительности работы этих устройств, кг;

m_емк - масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей (аппаратов), кг;

m_обр - масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав (растворители, свеженанесенные грунты, эмали, лаки при окрасочных работах), кг.

Под свеженанесенным составом следует понимать состав, соответствующий первоначальной консистенции лакокрасочных материалов по технологическому регламенту.

Каждое из слагаемых в формуле (3.2), кроме m_расп, определяется по формуле:

m = W · F_и · Т (3.3)

При поступлении жидкости в распыленном состоянии по формуле:

(3.4)

где: W - интенсивность испарения, кг·с^-1·м^-2;

F_и - площадь испарения, определяемая в соответствии с п.3.2.5, м²;

Т - расчетное время испарения, с;

q_распi - расход жидкости из i-го распыляющего устройства, кг·с^-1;

t_pi - время работы i-гo устройства, с.

3.2.4. Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых выше окружающей среды ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W при температуре воздуха не более 35 °С по формуле:

(3.5)

где: h - коэффициент, принимаемый по табл.2, в зависимости, от скорости воздушного потока, определяемой в п.3.1.6, и температуры воздуха в помещении;

M - молекулярная масса кг·кмоль^-1 (для смесей принимается наибольшее значение молекулярной массы соответствующего компонента);

Р_н - давление насыщенного пара при расчетной температуре (для смесей принимается по компоненту с наибольшим давлением насыщенного пара), определяемое по формуле:

, кПа (3.6)

где: А, В, С_А - константы уравнения Антуана, определяемые по справочным приложениям 5 и 6.

Примечание: давление насыщенного пара индивидуальных веществ, приведенных в справочном приложении 5 под номерами: 20, 21, 26-28, 30, 34, 35, рассчитывается по формуле (3.6) без учета коэффициента размерности, равного 0,133:

, кПа (3.6)

 

Таблица 2

 

Скорость воздушного потока в помещении, м·с-1	Значение коэффициента h при температуре tв воздуха в помещении (°С)
	10	15	20	30	35
0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
0,1	3,0	2,6	2,4	1,8	1,6
0,2	4,6	3,8	3,5	2,4	2,3
0,5	6,6	5,7	5,4	3,6	3,2
1,0	10,0	8,7	7,7	5,6	4,6

 

3.2.5. Площадь испарения F_и определяется по исходным данным о геометрических размерах поверхностей ЛВЖ или ГЖ, ограниченных местными преградами, или находящихся в различных емкостях, а также расчетом максимальной площади разлива жидкости на пол, исходя из условия, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,5 м², а остальных жидкостей - на 1 м² пола помещения. Площадь испарения свежеокрашенных (покрытых грунтом) поверхностей вагонов, локомотивов и других единиц подвижного состава определяется суммированием площадей отдельных конструкций (продольных стен, крыши, торцевых стен, тележек, подвагонного оборудования и т.п.). За расчетную площадь испарения принимается максимальная суммарная площадь поверхностей при наружной окраске (грунтовании) конструкций подвижного состава безвоздушным распылением, вручную и в электрополе.

3.2.6. Расчетное время испарения Т при определении массы паров ЛВЖ, поступивших в помещение, для каждого из слагаемых в формуле (3.3) принимается равным времени полного испарения жидкости с рассматриваемой поверхности, но не более 3600 с, по формуле:

с (3.7)

Примечание. Масса ЛВЖ, m_ж, в кг, нанесенной на поверхности конструкций подвижного состава, определяется по данным карт типового технологического процесса нанесения лакокрасочных покрытий (растворителей).

 

3.2.7. В процессе испарения часть паров ЛВЖ удаляется из помещения под действием аварийной вентиляции. Массу паров жидкости, которая остается в помещении, определяют по формуле:

(3.8)

Работа аварийной вентиляции учитывается, если она обеспечена резервными вентиляторами с автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надежности (ПУЭ), при условии расположения устройств для удаления воздуха из помещения в непосредственной близости от места возможной расчетной аварии.

3.3. Расчет избыточного давления взрыва в помещении определяют на основании исходных данных, полученных в п.п.3.1 и 3.2 настоящих ВНТП по формулам, проводимым ниже.

3.3.1. Определение избыточного давления взрыва в помещении для индивидуальных веществ и смесей ЛВЖ (ГЖ), состоящих из атомов C, H, О, N, Cl, Br, I, F, производится по формуле:

, кПа (3.9)

при условии Z = 0,3 допускается пользоваться упрощенной формулой:

, кПа (3.10)

где: P_max - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси, определенное по справочным данным. При отсутствии данных допускается принимать P_max = 900 кПа;

P₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

m - масса паров ЛВЖ (ГЖ), поступивших в помещение в результате расчетной аварии, вычисляемая по формулам (3.2), (3.3). При работе аварийной вентиляции в формулы (3.9), (3.10) и (3.13) подставляется значение m_a из формулы (3.8);

Z - коэффициент участия горючего во взрыве определяется в соответствии с п.3.5. ВНТП, если выполняются условия, изложенные в указанном пункте.

Допускается принимать значения Z по табл.3.

V_св - свободный объем помещения, м³ определяется в соответствии с п.3.1.6. настоящих ВНТП;

r_п - плотность пара, при расчетной температуре, кг·м^-3, определяется по формуле:

, (3.11)

где: V₀- объем кмоля газа при нормальных условиях, равный 22,413 м³·кмоль^-1;

t_p - расчетная температура, определяемая согласно п.3.1.1., °С;

a - коэффициент температурного расширения пара, равный 0,00367 1/град (°С);

C_cт - стехиометрическая концентрация паров ЛВЖ, % (об.), вычисляется по формуле:

, (3.12)

где: - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

n_c, n_н, n₀, n_x - число атомов углерода, водорода, кислорода и галоидов в молекуле индивидуального горючего вещества (смеси);

К_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения, принимается равным 3;

h - коэффициент полноты сгорания, принимается равным 1.

Примечания. 1. Плотность паров многокомпонентной смеси определяется по формуле (3.11), в которую подставляется значение молекулярной массы смеси, расчет которой приведен в прил.4 (пример 3).

2. Стехиометрическая концентрация паров многокомпонентной смеси определяется по числу атомов С, Н, О и галоидов в молекуле смеси, согласно ее суммарной химической формуле. Расчет проводится по формуле (3.12).