Что влияет на категорийность помещений по пожаровзрыво-безопастности?

Категорирование помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности

В различных производствах используется и перерабатывается горючие и взрывоопасные материалы. Новые технологические линии основаны на интенсификации, повышении производительности, объемов взрывопожароопасных веществ и обусловили необходимость повышения до критических значе­ний такие параметры, как давление, температура, соотношение горючих компонентов и окислителя и др. В связи с этим возрастает потенциальная опасность взрывов большой разрушительной силы и пожаров, наносящих значительный материальный ущерб и приводящий к травмам и гибели обслу­живающего персонала.

Анализ крупных аварий показывает, что при взрывах и пожарах разрушению подвергаются не только здания и сооружения самих производственных предприятий, но и жилых ближайших массивов и производственных предприятий. При рассмотрении причинно-следственных связей аварий поз­воляет принимать необходимые меры взрывопожарной профилактики не толь­ко в процессе эксплуатации технологических систем, но и уже в про­цессе разработки тактично-технического задания на проектирование, при проектировании и строительстве.

Для принятия мер по взрывопожарной безопасности необходимо помещения и здания производственных объектов классифицировать и разрабо­тать соответствующие методики по их количественной оценки. Классифика­ция производственных помещений и зданий позволит объективно установить условный их уровень взрывопожарной опасности и обосновать конкретные организационно-технические решения, позволяющие в пределах допустимого риска от пожара эксплуатировать производственные объекты.

Основные принципы и требования системы

Взрывопожарная опасность производственных объектов зависит от ря­да  опасных факторов пожара,пожароопасности исходных и конечных про­дуктов производства, технологии производства, характеристик оборудова­ния и т.д.

В основу действующей методики категорирования помещений и зданий по взрывопожарной опасности приняты следующие основополагающие принци­пы.

Первый принцип.  Заключается в признании возможности определенной (нормативной) мощности взрыва и (или) пожара.

Второй принцип. Заключается в учете количества взрывоопасных веществ, материалов способствующих образованию паровоздушных или пыле­воздушных смесей.

Третий принцип. Учет взрывопожароопасных свойств и материалов, применяемых в производственных помещениях и зданиях.

Четвертый принцип. При установлении категорий помещений и зданий принимается наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормального функционирования технологической системы и ее элементов.

В соответствии с данными принципами выработаны требования при установлении категорий помещений и зданий на взрывопожарной опасности.

1. С целью оценки и сравнения уровня пожарной опасности помещений и зданий и определение эффективной степени пожарной защиты устанавливается пять категорий (А, Б, В1-В4, Г, Д) и три класса (взрывоопасные, пожароопасные и взрывопожаробезопасные помещения и здания табл.1.2).

ХАРАКТЕРИСТИКА КАТЕГОРИЙ ПОМЕЩЕНИЙ И ЗДАНИЙ ПОВЗРЫВОПОЖАРНОЙ

И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ.

Таблица №1.2

Категория

помещений

и зданий

Характеристика веществ и материалов и условий их хранения на производстве

А

взрывопо-

жароопас-

ная

   Горючие газы, ЛВЖ с температурой вспыш­ки не более 28 С в таком количестве, что могут образовать взрывоопасные паровоздушные 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 избыточное расчетное давление взрыва в поме­щении превышает 5 кПа.

Б

взрывопо-

жароопас-

ная

  Горючие пыли или волокна, ЛВЖ с темпе­ратурой вспышки более 28 оС, ГЖ в таком количестве, что могут образовать взрывоопасные паровоздушные или пылевоздушные смеси, при воспламенении которых разви­вается избыточное расчетное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.

В1 - В4

пожароо-

пасные

   Горючие итрудногорючие жидкости, 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 и обраща­ются не относятся к категории 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 снижаются или утилизируются в качестве топлива.

Д

Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.

2. Количественные меры взрывоопасных паровоздушных и пылевоздушных смесей принимается избыточное давление взрыва ΔР, составляющее 5 кПа, которое не представляет опасности для жизни обслуживающего персонала и является условной границей, разделяющей взрывоопасные и пожароопасные категории. Для пожароопасных категорий В1 - В4 количест­венной мерой пожарной опасности является энергетический параметр, вы­раженный в удельной пожарной нагрузке (МДж/м2), табл.2.3

ЗНАЧЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ПОЖАРНОЙ НАГРУЗКИ ДЛЯ ПОМЕЩЕНИЙ КАТЕГОРИИ В1 - В4.

Таблица №2.3

Категория помещения, здания

Удельная пожарная нагрузка qна участке, МДж/м2

Способ размещения веществ и материалов

1

2

3

В1

Более-2200

Не нормируется

В2

1401 – 2200

Не нормируется (для подт­верждения категории необхо­дим дополнительный расчет на проверку принадлежности помещений к категориям В2, В3).Если при определении кате­горий В2 и В3 расчет пока­жет, что Q0.64·q·H2, то помещения будут относиться к категории В1 и В2, а при Q < 0.64·q·H2 к категориям В2 и В3,где Q – пожарная нагрузка, МДж;H – минимальное расс­тояние от поверхности пожар­ной нагрузки до нижнего поя­са фермы перекрытия,  м;q - удельная пожарная нагрузка,

МДж/м2 .

В3

181 – 1400

Не нормируется (необходим дополнительный расчет В2).

В4

1 – 180

На любом участке пола поме­щения площадью 10 м2. Способ размещения определяется рас­четом между пожароопасными участками, которые должны быть болеепредельных lпр (табл. 4).

Предельные расстояния lкр определяются в зависимости от величины критической плотности лучистых предельных потоков qкр (кВт/м2). Чем меньше qкр, тем опаснее материал.

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ lпр В ЗАВИСИМОСТИ ОТ qкр.

Таблица №2.4.

qкр,

кВт/м2

5

10

15

20

25

30

40

50

lпр, м

12

8

6

3

4

3.8

3.2

2.8

При H  11 м lпр определяют в соответствии с табл.2.4.

При H < 11 м lпр определяют по формуле

где lпр - расстояние, определенное на табл.2.4.

Если значение qкр для материала неизвестно, то принимается lпр  12 м.

В случае, если пожарная нагрузка состоит из ЛВЖ и ГЖ, в этом слу­чае рекомендуемое расстояние между соседними участниками размещения (разлива) пожарной нагрузки принимается:

при H > 11 м - lпр  15 м;

при H < 11 м - lпр > (26 – H) м.

3. При установлении категорийности помещений и зданий необходимо исходить из физико-химических свойств веществ и материалов, влияющих на степень взрывопожарной опасности, а также их показателей (ГОСТ 12.1.044-91):

  • группа горючести;
  • температура вспышки;
  • температура воспламенения;
  • температура самовоспламенения;
  • концентрационные пределы распространения пламени (воспламене­ние);
  • температурные пределы распространения пламени (воспламенения);
  • температура пламени;
  • условия теплового самовозгорания;
  • минимальная энергия зажигания;
  • кислородный индекс;
  • способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами;
  • нормативная скорость распространения пламени;
  • скорость выгорания;
  • коэффициент дымообразования;
  • индекс распространения пламени;
  • показатель токсичности продуктов горения полимерных материалов;
  • взрывоопасное минимальное содержание кислорода;
  • минимальная флегматизирующая концентрацияфлематизатора;
  • максимальное давление взрыва;
  • скорость нарастания давления при взрыве.

Причем, число показателей, необходимых и достаточных для характеристикивзрывопожароопасностивеществ и материалов в условиях их про­изводства, переработки, транспортирования и хранения, определяет разработчик системы обеспечениявзрывопожаробезопасностиобъекта или раз­работчик ГОСТа и ТУ на вещество (материалом).

При определениивзрывопожароопасностивеществ и материалов различают:

  • газы – вещества, абсолютное давление паров при температуре 25 0С равно или более 101.3 кПа (1 кгс/см2) или превышающее 101.3 кПа;
  • жидкости – вещества, давления насыщенных паров которых при температуре 25 0С и давлении 101.3 кПа меньше 101.3кПа;
  • твердые вещества – материалы с температурой плавления (накаливания) более 50 0С, а также вещества, не имеющие темпера­туру плавления;
  • пыли - диспергированные твердые вещества и материалы с разме­ром частиц менее 850 мкм.

4. Во взрыве участвует наибольшее количество веществ или материа­лов, наиболее опасных в отношениивзрывопожароопасности, а именно:

  • учитывается самый неблагоприятный вариант аварии одного аппара­та;
  • все содержимое аппарата поступает в помещение;
  • одновременно происходит утечка веществ из всасывающего и напорного  трубопроводов в течение времени, необходимого для их отключения;
  • расчетное время отключения трубопроводов при вероятности отказа системы автоматики не более 10-6 в год или обеспечит резервиро­вание ее элементов. Если вероятность отказа автоматики превышает 10-6 в год,  то время отключения автоматики принимается -120 сек,  а при ручном отклонении – 300 сек;
  • испарение горючей жидкости происходит с поверхности разлившейся жидкости из резервуаров и аппаратов с открытым зеркалом и со свежеокра­шенных поверхностей;
  • площадь испарения при разливе исчисляется исходе из расчета 1 литр жидкости разливается на 1 м2 пола помещения. Если отсутствуют справочные данные по горючим смесям, площадь испарения определяется, что на один литр смеси и растворов, содержащих 70 % и менее (по мас­се) растворителей, разливается на площадь 0.5 м2;
  • длительность испарения горючей жидкости принимается равной вре­мени ее полного испарения, но не более 3600 сек.;
  • при аварии аппарата с пылью учитывается вся масса пыли находя­щейся в аппарате, апыленакопление принимается по условиям нормального режима работы;
  • свободный объем помещения допускается условно принимать равной    80 % от полного объема помещения.Анализ статистических данных причин аварий технологических систем и оборудования, причинно-следственных связей, позволяет принимать соответствующие меры пожарной профилактики. С этой целью производствен­ные помещения и здания классифицируются по категориям взрывопожарной опасности. При классификации используют вероятный и детерминированный методы оценки взрывопожарной опасности.

Вероятностный метод учитывает случайный характер взрывопожароопасных событий и позволяет оценивать фактический уровень пожарной опасности для частных случаев и в общем, виде.

Детерминированный метод основан на количественной оценки потенциального возмещенного выделения энергии при аварийных ситуациях.

Следует подчеркнуть, что методики при категорировании помещений и зданий односторонние характеризуют опасность возникновения пожара (взрыва) без учета появления источника зажигания и размеров последс­твий пожара.

Необходимость категорирования помещений и зданий возникает на различных этапах производственной деятельности:

  • при проектировании;
  • при реконструкции;
  • при эксплуатации;
  • при изменении технологий;
  • при замене оборудования;
  • при замещении объема производства и т.д.

Процесс расчета по категорированию помещений и зданий состоит из двух этапов:

а) сбор необходимых данных для расчета:

  • характеристика и размеры помещений и зданий;
  • схема расположения оборудования в помещении (рабочие чертежи);
  • технологический регламент;
  • технический паспорт;
  • схема и параметры вентиляционной системы;
  • схема автоматического контроля параметров производства;
  • схема автоматической системы пожаротушения и т.д.

Если категорирование производится на стадии проектирования, то данные берутся из технологической документации.

б) расчет категорийности помещений и зданий по принятым методам.

После проверки и определения категории помещения или здания по взрывопожарной опасности формулируются требования.

В соответствии с ГОСТ 12.1.004-91 пожарная безопасность объекта должна обеспечиваться системами предотвращения пожара (ССП) и противопожарной защитой (СПЗ), в том числе организационно-техническими мероп­риятиями (ОТМ). Этим же нормативным документом сформулированы требова­ния к способам обеспечения пожарной безопасности СПП и СПЗ, а нормами пожарной безопасности (НПБ 110-03) установлены основные требования по защите АУПТ и АУОП.

В соответствии с НПБ 110-03 требования по защите АУПТ и АУОП зданий, сооружений, помещений и оборудования являются обязательными для исполнения всеми предприятиями и организациями независимо от их ведомственной принадлежности и форм собственности, а также гражданами.

Тип АУПТ, способ тушения, вид огнетушащих средств, тип оборудования обстановок (приемной станции,извещатели и т.д.) определяются в за­висимости от технологических особенностей защищаемых объектов, с уче­том принятой проектом схемы противопожарной защиты и требований действующих нормативно-технических документов.

Помещения для инженерного оборудования зданий, помещения с мощными процессами, помещения категорий В4 и Д по пожарной опасности, в ко­торых отсутствуют горючие материалы АУПТ и АУОП могут оборудоваться.Здания, помещения и сооружения подлежащие оборудованию установками пожарной сигнализации, следует защищать охранно пожарной сигнализа­цией. Если площадь помещений, подлежащих оборудованию системами АУПТ, составляет 40% и более от общей площади этажей здания, сооружения следует предусматривать оборудование здания, сооружения в целом системами АУПТ. Для зданий категории В1 площадь следует уменьшать на 20%, а пло­щадь зданий категории В3 допускается увеличивать на 20%.

Заключение.

Практика показывает, что правильное определение категорий зданий, помещений и сооружений вызывает определенные трудности у специалистов  и исполнителей различного ранга. Правильное и квалифицированное определение категорий зданий и помещений имеют решающее значение при проектировании и строительстве зданий и сооружений. Если категорийность зданий и сооружений определены правильно, то все последующие технические вопросы будут также решены правильно.