Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Категорирование зданий и помещений по взрывопожарной
И пожарной опасности Для профилактики пожаров на производстве одним из важных факторов является определение категорий зданий, помещений и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. Категории помещений, зданий и наружных установок следует применять для установления нормативных требований по обеспечению взрывопожарной и пожарной безопасности указанных помещений, зданий и наружных установок в отношении планировки застройки, этажности и площадей пожарных отсеков, размещения помещений, обеспечения эвакуации людей, конструктивных решений, инженерного оборудования. В настоящее время [4] устанавливает методику определения категорий помещений и зданий производственного и складского назначений по взрывопожарной и пожарной опасности в зависимости от количества и пожароопасных свойств обращающихся в них веществ и материалов с учетом особенностей технологических процессов размещенных в них производств. Категории помещений, определенные расчетами, следует использовать для установления нормативных требований по обеспечению взрывопожарной и пожарной безопасности в отношении планировки, площадей, конструктивных решений, размещения оборудования, его исполнения, оборудования помещений автоматической пожарной сигнализации, автоматическим пожаротушением и другими техническими средствами противопожарной защиты. Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности принимаются в соответствии с таблицей 2.3.
Таблица 2.3 – Определение категорий помещений
Окончание таблицы 2.3
При обращении в помещении легковоспламеняющихся жидкостей (газов, пылей) в качестве критерия, определяющего отнесение помещения к какой-либо категории, применяется значение избыточного давления взрыва газо-, паро- или пылевоздушной смеси с кислородом воздуха. В случае, если избыточное давление взрыва превышает 5 кПа, помещение необходимо отнести к взрывоопасной категории (А либо Б), если избыточное давление взрыва составляет 5 кПа и менее, помещение относится к категории В (В1-В4) или Д по пожарной опасности. За критерий при отнесении помещения к какой-либо из пожароопасных категорий, принимается значение удельной пожарной нагрузки на любом из участков ее размещения.
Для отнесения помещения к взрывопожароопасной категории должны быть выполнены два условия: 1) свойства веществ должны соответствовать требованиям согласно таблице 2.3; 2) масса веществ, участвующих в аварийной ситуации, должна быть достаточной для создания избыточного давления взрыва свыше 5 кПа. 1 Избыточное давление взрыва ΔР для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, Cl, Br, I, F, определяется по формуле
, (2.1)
где Рmax – максимальное давление взрыва стехиометрической газо- или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным; nн – число молей исходной газовой смеси; m – масса ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, вышедших в результате расчетной аварии в помещение, кг; Z – коэффициент участия горючего во взрыве; Vсв – свободный объем помещения, м3; rг.п. – плотность газа или пара; – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать равным 3. При отсутствии данных допускается принимать Рmax равным 900 кПа либо определять по формуле
, (2.2)
где Р0 – начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПa); Тг – адиабатическая температура горения стехиометрической смеси горючего с воздухом при постоянном объеме, К; nк – число молей газообразных продуктов горения; Т0 – начальная температура воздуха, К. Плотность газа или пара rг.п. при расчетной температуре tр, кг∙м-3, вычисляемая по формуле
, (2.3)
где М – молярная масса, кг∙кмоль-1; V0 – молярный объем, равный 22,413 м3∙кмоль-1; tр – расчетная температура, °С. В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного изменения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры tр по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61 °С; Сст – стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), вычисляемая по формуле
, (2.4)
где – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания; nс, nн, nо, nх – число атомов С, Н, О и галогенов в молекуле горючего вещества. 2 Расчет DР для веществ, кроме упомянутых в пункте 1, а также для смесей может быть выполнен по формуле
, (2.5)
где Нт – теплота сгорания, Дж× кг-1; rв – плотность воздуха до взрыва при начальной температуре t0, кг×м-3, вычисляемая по формуле
, (2.6)
где tр–расчетная температура, °С. В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного изменения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры tр по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61 °С; СР – теплоемкость воздуха, Дж×кг-1×К-1 (допускается принимать равной 1,01×103 Дж×кг-1×K-1). При отсутствии справочных данных на вещества и материалы теплота сгорания Нт, кДж∙кг-1, может определяться по формулам: – для индивидуальных горючих веществ:
, (2.7)
где С, Н, N, S, P, Se, Te, Si, B, О, – атомные массы элементов, участвующих в горении; – для смесей ГГ и паров ЛВЖ:
, (2.8)
где НТi – теплота сгорания i-го вещества, кДж∙кг-1; φi – процентное содержание i-го вещества, %; – для смесей ГЖ и нефтепродуктов:
, (2.9)
где rж — плотность жидкости при расчетной температуре, кг∙м-3. 3 Расчетное избыточное давление взрыва DР для веществ и материалов, способных взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом, определяется по формуле (2.5), полагая Z = 1 и принимая в качестве величины НТ энергию, выделяющуюся при взаимодействии (с учетом сгорания продуктов взаимодействия до конечных соединений), или экспериментально в натурных испытаниях. B случае, когда определить величину DР не представляется возможным, следует принимать ее превышающей 5 кПа. 4 Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей DР проводится по формуле (2.5), где коэффициент участия взвешенной пыли во взрыве Z рассчитывается по формуле
, (2.10)
где F – массовая доля частиц пыли размером менее критического, с превышением которого аэровзвесь становится взрывобезопасной, т.е. неспособной распространять пламя. В отсутствие возможности получения сведений для расчета величины Z допускается принимать Z = 0,5. 5 Расчетное избыточное давление взрыва DР для гибридных взрывоопасных смесей, содержащих ГГ (пары) и пыли, определяется по формуле
, (2.11)
где DP1 – давление взрыва, вычисленное для ГГ (пара) в соответствии с пунктами 1 и 2; DР2 – давление взрыва, вычисленное для горючей пыли в соответствии с пунктом 4. Определение пожароопасной категории помещения Определение пожароопасной категории помещения осуществляется путем сравнения максимального значения удельной временной пожарной нагрузки на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки, приведенной в таблице 2.4. Таблица 2.4 – Пожароопасные категории помещений
Если при определении категории В2 или В3 количество пожарной нагрузки Q, определенное по формуле (2.13), отвечает неравенству
, (2.12)
то помещение будет относиться к категории В1 или В2 соответственно.
Здесь gт = 2200 МДж∙м-2 при 1400 МДж м-2 < g ≤ 2200 МДж∙м-2 и gт = 1400 МДж∙м-2 при 200 МДж∙м-2 < g ≤ 1400 МДж∙м-2.
При пожарной нагрузке, включающей в себя различные сочетания (смесь) горючих и трудногорючих веществ и материалов в пределах пожароопасного участка, пожарная нагрузка Q, МДж, определяется из соотношения
, (2.13)
где Gi – количество i-го материала пожарной нагрузки, кг; – низшая теплота сгорания i-гo материала пожарной нагрузки, МДж×кг-1. Удельная временная пожарная нагрузка g, МДж·м-2, определяется из соотношения
, (2.14)
где S – площадь размещения пожарной нагрузки, определяется как ее линейная проекция на пол в пределах пожарного участка (не менее 10 м2 и не более площади помещения), м2. При наличии в технологическом оборудовании ЛВЖ, ГЖ площадь размещения пожарной нагрузки определяется с учетом следующих предпосылок: – в процессе аварии все содержимое аппарата поступает в помещение; – под площадью размещения пожарной нагрузки понимается площадь разлива ЛВЖ, ГЖ, ограниченная бортиками, поддонами, сливными емкостями и др. В помещениях категорий В1–В4 допускается наличие нескольких участков с пожарной нагрузкой, не превышающей значений, приведенных в таблице 2.4. В помещениях категории В4 при пожарной нагрузке более 2000 МДж (в пределах помещения) расстояния между участками размещения пожарной нагрузки должны быть более предельных, в противном случае помещение относится к категории В3. Рекомендуемые значения предельных расстояний в зависимости от величины критической плотности падающих лучистых потоков (кВт·м-2) для пожарной нагрузки, состоящей из твердых горючих и трудногорючих материалов должны быть не менее приведенных в таблице 2.5. Величины , приведенные в таблице 2.5, рекомендуются при условии, если > 11 м; если < 11 м, то предельное расстояние определяется по формуле
, (2.15)
где Iпр – предельное расстояние между участками размещения пожарной нагрузки, м (определяется по таблице 2.5); – минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия (покрытия), м.
Таблица 2.5 – Предельные расстояния между участками пожарной нагрузки
Если пожарная нагрузка состоит из различных материалов, то значение qкр определяется по материалу с минимальным значением qкр. Для материалов пожарной нагрузки с неизвестными значениями qкр значения предельных расстояний принимаются ³ 12 м. Для пожарной нагрузки, состоящей из ЛВЖ или ГЖ, рекомендуемое расстояние между соседними участками размещения (разлива) пожарной нагрузки рассчитывается по следующим формулам:
³ 15 м при ³ 11; (2.16)
³ 26 – Н при < 11. (2.17)
Определение категорий зданий Определение категорий зданий осуществляется путем последовательной проверки принадлежности здания к категориям от высшей А к низшей Д, при этом следует учитывать: – процент площади помещений соответствующих категорий; – максимальную площадь помещений соответствующих категорий; – оборудование помещений автоматическими установками пожаротушения. Здание относится к категории А, если в нем суммарная площадь помещений категории А превышает 5 % площади всех помещений или 200 м2. Допускается не относить здание к категории А, если суммарная площадь помещений категории А в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1000 м2), и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения. Здание относится к категории Б, если одновременно выполнены два условия: – здание не относится к категории А; – суммарная площадь помещений категорий А и Б превышает 5 % суммарной площади всех помещений или 200 м2. Допускается не относить здание к категории Б, если суммарная площадь помещений категорий А и Б в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1000 м2), и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения. Здание относится к категории В, если одновременно выполнены два условия: – здание не относится к категории А или Б; – суммарная площадь помещений категорий А, Б и В1–В3 превышает 5 % (10 %, если в здании отсутствуют помещения категорий А и Б) суммарной площади всех помещений. Допускается не относить здание к категории В, если суммарная площадь помещений категорий А, Б и В1–В3 в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 3500 м2), и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения. Здание относится к категории Г, если одновременно выполнены два условия: – здание не относится к категории А, Б или В; – суммарная площадь помещений категорий А, Б, В1–В3 и Г1–Г2 превышает 5 % суммарной площади всех помещений. Допускается не относить здание к категории Г, если суммарная площадь помещений категорий А, Б, В1–В3 и Г1–Г2 в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 5000 м2) и помещения категорий А, Б, В1–В3 оборудуются установками автоматического пожаротушения. Здание относится к категории Д, если оно не относится к категории А, Б, В или Г. При определении категории здания площадь всех помещений в здании (классов функциональной пожарной опасности Ф5.1, Ф5.2, Ф5.3) определяется как сумма категорируемых и некатегорируемых помещений. При определении категорий зданий помещения В1, В2, В3 учитываются в суммарной площади помещений категории В, а помещения категории В4 – в площади помещений категории Д. При учете максимальной площади помещений соответствующих категорий и оборудовании помещений автоматическими установками пожаротушения суммарную площадь рекомендуется приводить к максимально допустимой площади помещений без оборудования их автоматическими установками пожаротушения. При этом площадь помещений, оборудованных автоматическими установками пожаротушения, учитывается с коэффициентом 0,2. 3 Порядок выбора варианта и оформление индивидуального задания Индивидуальное задание состоит из двух расчетов категорий помещений по взрывопожарной опасности; выполняется по вариантам. Исходные данные для выполнения расчета указаны в таблице 4.1. Номер варианта может определяться по порядковому номеру фамилии студента в журнале учета занятий или по указанию преподавателя. Задания для выполнения расчетов даны в разделе 4. Справочный материал для выполнения расчетов – в разделе 2. Исходные данные для расчетов – в таблицах 4.1, 4.2. Образец выполнения расчетов – в приложениях А, Б. Работа должна быть написана четким и разборчивым почерком в ученической тетради (на скрепленных листах) либо на листах формата А4. Допустимы общепринятые сокращения. В печатном виде можно оформить только титульный лист. Страницы индивидуального задания должны быть пронумерованы. 4 Содержание задания
Отдельно стоящее здание предприятия по выпуску бумажно-картонной продукции состоит из складского помещения и гаража.
Задание 1) Произвести расчет категории складского помещения общей площадью 200 м2. Помещение не оборудовано автоматическим пожаротушением и пожарной сигнализацией.
Задание 2) Произвести расчет категории помещения гаража общей площадью 50 м2. Помещение не оборудовано автоматическим пожаротушением и пожарной сигнализацией.
Таблица 4.1 – Исходные данные для расчета задания № 1
Окончание таблицы 4.1
Таблица 4.2 – Исходные данные для расчета задания № 2
Окончание таблицы 4.2
|
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-19; Просмотров: 132; Нарушение авторского права страницы