содержание   ..  1       2      3   ..

Неофициальная редакция

МИНИСТЕРСТВО ВНУТРЕННИХ ДЕЛ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА “ЗНАК ПОЧЕТА”

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ

ПОСОБИЕ ПО ПРИМЕНЕНИЮ НПБ 105-95

“ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИЙ ПОМЕЩЕНИЙ И ЗДАНИЙ ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ” ПРИ РАССМОТРЕНИИ ПРОЕКТНО-СМЕТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

УДК 614.841.33:614.83.833.075.5

Авторы: Ю.Н. Шебеко, И.М. Смолин, И.С. Молчадский, Н.Л. Полетаев, С.В. Зотов, В.А. Колосов, В.Л. Малкин, Е.В. Смирнов, Д.М. Гордиенко.

Приведены порядок определения и упрощенные методы расчета параметров взрывопожарной опасности и категорий помещений по взрывопожарной и пожарной опасности, необходимые для них номограммы, сведения о пожаровзрывоопасных свойствах наиболее распространенных горючих веществ и материалов и типовые примеры расчетов категорий помещений и зданий конкретных производственных объектов.

Пособие предназначено для практического использования сотрудниками (работниками) органов государственного пожарного надзора, проектных организаций, преподавателями и слушателями пожарно-технических учебных заведений.

Пособие разработано и утверждено Всероссийским научно-исследовательским институтом противопожарной обороны (ВНИИПО) МВД России и согласовано Главным управлением Государственной противопожарной службы (ГУГПС) МВД России письмом № 20/2.2/1161 от 18 мая 1998 г.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

С 1 января 1996 г. введены в действие НПБ 105-95 ГУГПС МВД России " Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности" (приказ N 32 от 31.10.95 г.). Этот документ устанавливает методику определения, категорий помещений и зданий производственного и складского назначения по взрывопожарной и пожарной опасности в зависимости от количества и пожаровзрывоопасных свойств находящихся (обращающихся) в них веществ и материалов с учетом особенностей технологических процессов размещенных в них производств.

При разработке НПБ 105-95 проект документа был разослан в региональные управления ГПС и заинтересованные научно-исследовательские и проектные организации. В результате анализа поступивших предложений и замечаний по проекту документа определен круг вопросов, касающихся практического использования содержащихся в документе методов расчета категорий помещений и зданий.

Значительная часть предложений и замечаний относилась к пожеланиям включить в документ порядок определения и упрощенные методы расчета параметров взрывопожарной опасности и категорий помещений по взрывопожарной и пожарной опасности, необходимые для них номограммы, сведения о пожаровзрывоопасных и физико-химических свойствах наиболее распространенных и широко применяемых легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), горючих жидкостей (ГЖ), горючих газов (ГГ). горючих пылей и твердых горючих веществ и материалов, а также примеры расчетов категорий помещений и зданий конкретных объектов. Вместе с тем такого рода материалы являются предметом методических пособий, разрабатываемых после утверждения нормативных документов, в частности НПБ 105-95.

Как следует из изложенного выше, в связи с введением в действие НПБ 105-95 возникла настоятельная необходимость разработки методического документа (пособия), содержащего подробные разъяснения по практическому использованию расчетных методов определения категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности, что и является целью настоящего Пособия. Актуальность работы определялась значительным числом отзывов, поступивших из региональных управлений ГПС, научно-исследовательских и проектных организаций и содержащих многочисленные предложения и заключения по проекту НПБ 105-95.

Настоящее Пособие предназначено для практического использования сотрудниками (работниками) органов государственного пожарного надзора, проектных организаций, а также преподавателями учебных заведений пожарно-технического профиля при рассмотрении проектно-сметной документации.

В Пособии приведены порядок определения и упрощенные методы расчета параметров взрывопожарной опасности и категорий помещений по взрывопожарной и пожарной опасности, необходимые для них номограммы, сведения о пожаровзрывоопасных свойствах наиболее распространенных горючих веществ и материалов и типовые примеры расчетов категорий помещений и зданий конкретных объектов.

Пособие рассматривает расчетные методы определения категорий помещений и зданий производственного и складского назначения по взрывопожарной и пожарной опасности (А, Б, В1 В4, Г, Д), в которых обращаются горючие газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, горючие пыли и твердые горючие вещества и материалы.

Последовательность и порядок проведения расчетов, определение исходных данных для расчета, выбор и обоснование расчетного варианта с учетом особенностей технологических процессов производства отражены в типовых примерах расчетов категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности.

2. ПОРЯДОК ОПРЕДЕЛЕНИЯ И УПРОЩЕННЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ

2.1. В соответствии с положениями разд. 3 НПБ 105-95 [2] определяется масса горючего газа (ГГ) т (кг), вышедшего в результате расчетной аварии в помещение.

2.2. Согласно химической формуле ГГ [5; приложение 2] определяется значение стехиометрического коэффициента кислорода в реакции сгорания b по формуле (3) НПБ 105-95.

2.3. Стехиометрическая концентрация ГГ С_ст (% (об.)) рассчитывается по формуле (3) НПБ 105-95 или определяется исходя из значения коэффициента b по номограмме (рис. 1).

2.4. По нормам [1] определяется абсолютная максимальная температура воздуха для данной климатической зоны, соответствующая расчетной температуре t_p (°C) в рассматриваемом помещении. Рассчитывается параметр х_t = 1/(1 + 0,00367 · t_p) или определяется по номограмме (рис. 2).

2.5. Из справочных данных [5; приложение 2] определяется молярная масса М (кг · кмоль^-1) ГГ и удельная теплота сгорания Н_т (Дж · кг ^-1).

2.6. Плотность ГГ r _г (кг · м^-3) рассчитывается по формуле (2) НПБ 105-95 или определяется по номограммам (рис. 3-6) для конкретных значений М (кг · кмоль^-1) и t_p (°С).

2.7. Согласно п. 3.4 НПБ 105-95 определяется свободный объем помещения V_св (м³).

2.8. Избыточное давление взрыва DР (кПа) для ГГ, указанных в п. 3.5 НПБ 105-95, кроме водорода, при значении Z = 0,5 определяется по номограмме (рис. 16) или по формуле

(1)

2.9. Для водорода, метана, пропана и бутана избыточное давление взрыва DР (кПа) согласно п. 3.5 НПБ 105-95 может быть определено по номограмме (рис. 17) или по формулам:

- для водорода (Z = 1,0)

; (2)

- для метана (Z = 0,5)

; (3)

- для этана (Z = 0,5)

; (4)

- для пропана (Z = 0,5)

; (5)

- для бутана (Z = 0,5)

; (6)

2.10. Избыточное давление взрыва DР (кПа) для ГГ, указанных в п. 3.6 НПБ 105-95, кроме водорода, призначении Z = 0,5 определяется по номограмме (рис. 18) или по формуле

. (7)

2.11. Для водорода, метана, этана, пропана и бутана избыточное давление взрыва DР (кПа) согласно п. 3.6 НПБ 105-95 может быть определено по номограмме (рис. 19) или по формулам:

- для водорода (Z = 1,0)

; (8)

- для метана (Z = 0,5)

; (9)

-для этана (Z = 0,5)

; (10)

- для пропана (Z = 0,5)

; (11)

- для бутана (Z = 0,5)

; (12)

2.12. Определяется категория помещения по взрывопожарной и пожарной опасности на основании полученного значения величины избыточного давления взрыва DР (кПа). Если DР > 5 кПа, то помещение относится к взрывопожароопасной категории А. Если DР £ 5 кПа, то помещение не относится к взрывопожароопасной категории А и дальнейшее определение категории помещения в зависимости от пожароопасных свойств и количеств обращающихся в помещении веществ и материалов осуществляется в соответствии с требованиями п. 2.2 НПБ 105-95.

3. ПОРЯДОК ОПРЕДЕЛЕНИЯ И УПРОЩЕННЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИХСЯ И ГОРЮЧИХ ЖИДКОСТЕЙ

3.1. Согласно пп. 2.1 - 2.7 разд. 2 настоящих материалов определяются значения соответствующих параметров для легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ).

3.2. Из справочной литературы [5] находятся значения констант Антуана А, В и С_А и расчетным путем по формуле

Параметры данной формулы могут быть определены по номограммам (рис. 7-10).

3.3. Рассчитывается значение параметра х_в = B/(t_p + С_A) или определяется по номограмме (рис. 7). При значениях B_y, полученных из справочных данных, отличающихся от значений кривых В_х (х = 1¸7) номограммы (рис. 7), выбирается кривая для меньшего по сравнению с B_y значения В_х и графически определяется значение параметра. При этом искомое значение будет равно .

3.4. Из номограммы (рис. 8) определяется значение параметра IgP_н. При значениях А_у, отличающихся от соответствующих прямых для А_х (х = 1¸6) номограммы (рис. 8), графически проводится прямая, параллельная прямым (х = 1 ¸ 6), через точку х_в = А_у и по этой прямой для определенного значения находится искомое значение параметра IgP_н.

3.5. Исходя из значения IgP_н по номограммам (рис. 9, 10) определяется значение параметра давления насыщенного пара ЛВЖ или ГЖ P_н (кПа).

3.6. Интенсивность испарения ЛВЖ и ГЖ W (кг · с^-1 · м^-2), указанная в п. 3.11 НПБ 105-95, может быть рассчитана по формуле (13) НПБ 105-95 либо определена по номограммам (рис. 11-15).

3.7. По номограмме (рис. 11) определяется значение параметра.

3.8. Исходя из значения параметра х_р = · Р_н по номограммам (рис. 12, 13) находится значение параметра х_рн = 10^-3 · · Р_н.

3.9. По табл. 3 НПБ 105-95 выбирается значение коэффициента h. При отсутствии аварийной вентиляции в помещении значение коэффициента h принимается равным 1,0. При наличии в помещении аварийной вентиляции, удовлетворяющей требованиям п. 3.7 НПБ 105-95, определяется скорость движения воздуха в помещении U = А · L, где А - кратность воздухообмена аварийной вентиляции (с^-1) и L - длина помещения, м. Исходя из значений U и t_p определяется значение коэффициента h.

3.10. Определяется значение параметра х_h = 10³ · h · · Р_н. По номограммам (рис. 14, 15) по значению параметра х_h , определяется значение интенсивности испарения ЛВЖ и ГЖ W (кг · с^-1 · м ^-2).

3.11. По п. 3.9 НПБ 105-95 рассчитывается масса паров ЛВЖ и ГЖ т (кг), поступивших в помещение.

3.12. Избыточное давление взрыва DР (кПа) для ЛВЖ и ГЖ, указанных в п. 3.5 НПБ 105-95, при значении Z = 0,3 определяется по номограмме (рис. 20) или по формуле

. (13)

3.13. Для дизельного топлива зимнего, бензина АИ-93 зимнего, гексана, м-ксилола, толуола, диэтилового эфира, ацетона и этилового спирта избыточное давление взрыва DР (кПа) согласно п. 3.5 НПБ 105-95 при значении Z = 0,3 может быть определено по номограммам (рис. 21, 22) или по следующим формулам:

- для дизельного топлива зимнего

; (14)

- для бензина АИ-93 зимнего

; (15)

- для гексана

; (16)

- для м-ксилола

; (17)

- для толуола

; (18)

- для диэтилового эфира (при t_p < t_кип = 34,5 °С - температура кипения диэтилового эфира)

; (19)

- для ацетона

; (20)

- для этилового спирта

; (21)

3.14. Избыточное давление взрыва DР (кПа) для ЛВЖ и ГЖ, указанных в п. 3.6 НПБ 105-95, при значении Z = 0,3 определяется по номограмме (рис. 23) или по формуле

; (22)

3.15. Для м-ксилола, гексана, бензина АИ-93 зимнего, дизельного топлива зимнего, толуола, диэтилового эфира, ацетона и этилового спирта избыточное давление взрыва DР (кПа) согласно п. 3.6 НПБ 105-95 при значении Z = 0,3 может быть определено по номограммам (рис. 24, 25) или по формулам:

- для м-ксилола

DР = 1,496 · 10³ · (m/V_св); (23)

- для гексана

DР = 1,277 · 10³ · (m/V_св); (24)

- для бензина АИ-93 зимнего

DР = 1,251 · 10³ · (m/V_св); (25)

- для дизельного топлива зимнего

DР = 1,234 · 10³ · (m/V_св); (26)

- для толуола

DР = 1,159 · 10³ · (m/V_св); (27)

- для диэтилового эфира (при t_p < t_кип = 34,5 °С - температура кипения диэтилового эфира)

DР = 966,8 · (m/V_св); (28)

- для ацетона

DР = 887,8 · (m/V_св); (29)

- для этилового спирта

DР = 865,2 · (m/V_св); (30)

3.16 Для ацетона и бензина АИ-93 зимнего избыточное давление взрыва DР (кПа) согласно п. 3.5 НПБ 105-95 в зависимости от параметра m_ж/V_cв (т_ж - масса поступившей в помещение ЛВЖ) при значении Z = 0,3, при условии полного испарения с поверхности разлива (менее площади помещения), температуре t_p = 45 °С и отсутствии подвижности воздуха в помещении может быть определено по номограмме (рис. 26) или рассчитано при указанных условиях и для различных значений гемпературы t_p по следующим формулам:

- для ацетона

при t_p = 20 °С DР = 338,4 · (m_ж/V_cв); (31)

при t_p = 25 °С DР = 404,1 · (m_ж/V_cв); (32)

при t_p = 30 °С DР = 410,9 · (m_ж/V_cв); (33)

при t_p = 35 °С DР = 417,7 · (m_ж/V_cв); (34)

при t_p = 40 °С DР = 424,5 · (m_ж/V_cв); (35)

при t_p = 45 °С DР = 431,3 · (m_ж/V_cв); (36)

- для бензина АИ-93 зимнего

при t_p = 20 °С DР = 993,6 · (m_ж/V_cв); (37)

при t_p = 25 °С DР = 1010,6 · (m_ж/V_cв); (38)

при t_p = 30 °С DР = 1027,6 · (m_ж/V_cв); (39)

при t_p = 35 °С DР = 1044,6 · (m_ж/V_cв); (40)

при t_p = 40 °С DР = 1061,6 · (m_ж/V_cв); (41)

при t_p = 45 °С DР = 1078,6 · (m_ж/V_cв); (42)

3.17. Определяется категория помещения по взрывопожарной и пожарной опасности на основании полученного значения величины избыточного давления взрыва DР (кПа). Если DР > 5 кПа, то помещение относится к взрывопожароопасной категории А (Б). Если DР £ 5 кПа, то помещение не относится к взрывопожароопасной категории А (Б) и дальнейшее определение категории помещения в зависимости от пожароопасных свойств и количеств обращающихся в помещении веществ и материалов осуществляется в соответствии с требованиями п. 2.2 НПБ 105-95.

4. ПОРЯДОК ОПРЕДЕЛЕНИЯ И УПРОЩЕННЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ГОРЮЧИХ ПЫЛЕЙ

4.1. В соответствии с положениями разд. 3 НПБ 105-95 [2] определяется масса взвешенной в объеме помещения горючей пыли т (кг), образовавшейся в результате аварийной ситуации.

4.2. Избыточное давление взрыва DР (кПа) для горючих пылей согласно п. 3.6 НПБ 105-95 при значении Z = 0,5 определяется по номограмме (рис. 27) или по формуле

, (43)

где Н_т - теплота сгорания вещества. МДж · кг^-1.

4.3. Для горючих пылей полиэтилена, алюминия и пшеничной муки избыточное давление взрыва DР (кПа) согласно п. 3.6 НПБ 105-95 в зависимости от параметра m/V_cв (г · м^-3) может быть определено по номограмме (рис. 28).

4.4. Определяется категория помещения по взрывопожарной и пожарной опасности на основании полученного значения величины избыточного давления взрыва DР (кПа). Если DР > 5 кПа, то помещение относится к взрывопожароопасной категории Б. Если DР £ 5 кПа, то помещение не относится к взрывопожароопасной категории Б и дальнейшее определение категории помещения в зависимости от пожароопасных свойств и количеств обращающихся в помещении веществ и материалов осуществляется в соответствии с требованиями п. 2.2 НПБ 105-95.

5. ПОРЯДОК ОПРЕДЕЛЕНИЯ И УПРОЩЕННЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ГОРЮЧИХ ЖИДКОСТЕЙ И ТВЕРДЫХ ГОРЮЧИХ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ

5.1. Если в помещении присутствуют различные горючие вещества и материалы, то оценку пожарной опасности (категории В1 - В4) допускается проводить по веществу, имеющему наибольшую низшую теплоту сгорания , принимая массу этого вещества равной полной массе горючих веществ, присутствующих в помещении, а площадь размещения - полной площади, занятой горючими веществами.

5.2. Для приближенной оценки категории используются номограммы вида G = f (S), где G - количество вещества или материала данного вида, S - площадь, на которой размещено данное вещество или материал (рис. 29). Прямые I, II, III являются графиками следующих функций:

I: G = 2200 S /;

II: G = 1400 S /; (44)

III: G = 180 S /;

где G выражено в кг, S - в м², - в МДж · кг ^-1.

5.3. На этой номограмме проводится вертикальная линия, отвечающая предельной площади размещения пожарной нагрузки S_пред = 0,64 · Н² (Н - величина, определенная в п. 1 примечания к табл. 4 НПБ 105-95).

5.4. Если точка, отвечающая реальным для помещения величинам G и S, лежит ниже прямой III (точка 1), то проверяется принадлежность помещения к категории В4 по п. 1 примечания к табл. 4 НПБ 105-95. Если сформулированные там условия выполняются, помещение относится к категории В4, в противном случае - к категории В3.

5.5. Если точка лежит между прямыми II и III (I и II соответственно) - точка 2 (3) и левее прямой S = S_ïpeä, то помещение относится к категории В3 (В2). Если указанные точки лежат правее прямой S = S_ïpeä (точки 2 и 3 соответственно), то помещение относится к категории В2 (В1).

5.6. Если точка лежит выше прямой I (точка 4), помещение относится к категории В1.

5.7. Значения берутся по справочным данным [5; приложения 2 - 4].

5.8. Номограммы вида (1) для конкретных материалов, составляющих пожарную нагрузку помещений, приведены на рис. 29 - 39. Определение по ним пожароопасных категорий производится согласно процедуре, изложенной в пп. 5.1 - 5.6.

содержание   ..  1       2      3   ..