Категорирование помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности
1. Основные принципы и требования системы категорирования помещений и зданий по взрывопожарной опасности
Взрывопожарная опасность производственных объектов зависит от ряда опасных факторов пожара, пожар опасности 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).
Таблица №1.2: Характеристика категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности
Категория помещений и зданий |
Характеристика веществ и материалов и условий их хранения на производстве |
Примечание |
|
А (взрыво-пожароопасная) |
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 (взрыво-пожароопасная) |
Горючие пыли или волокна, ЛВЖ с температурой вспышки более 28 єС, 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. |
||
В 1 - В 4 (пожароопасные) |
Горючие и трудногорючие 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. |
Примечания:
1. Разделение помещений на категории В1-В4 осуществляется согласно подразделу 5.3 настоящего технического кодекса.
2. К категории В4 допускается относить помещения (без проведения соответствующего расчета), в которых находятся:
- горючие и трудно горючие жидкости с температурой вспышки 120 °С и выше в системах смазки, охлаждения и гидропривода оборудования массой менее 60 кг на единицу оборудования при давлении в системе менее 0,2 МПа при этом расстояние между оборудованием не нормируется;
- трудно горючие вещества и материалы, строительные материалы группы горючести Г1 в качестве временной пожарной нагрузки. Масса трудно горючих веществ и материалов, строительных материалов группы горючести Г1 не ограничивается при условии отсутствия в помещении иных горючих веществ и материалов. При наличии в помещении горючих веществ и материалов расчет производится с учетом полной массы трудно горючих веществ и материалов, строительных материалов группы горючести Г1;
- электрические кабели для запитки технологического и инженерного оборудования, приборов освещения (за исключением маслонаполненных), при этом указанное положение не распространяется на серверные, помещения АТС и аналогичные;
- ГГ (при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, согласно расчету не относятся к категории А и отсутствует иная пожарная нагрузка);
- негорючие грузы в горючей упаковке, при этом:
- средства пакетирования (поддоны, подкладной лист и др.) по ГОСТ 21391 не относятся к горючей упаковке и при наличии в их составе горючих веществ и материалов учитываются в качестве временной пожарной нагрузки;
- горючая упаковка, масса которой превышает 20 % массы негорючих грузов, учитывается в качестве временной пожарной нагрузки;
- горючая подстилка на полу в помещениях для содержания животных, птиц и зверей в животноводческих; птицеводческих и звероводческих зданиях, при условии, что величина удельной пожарной нагрузки не превышает 100 МДж/мІ (независимо от общей пожарной нагрузки в помещении).
3. К категории Д допускается относить помещения (без проведения соответствующего расчета), в которых находятся:
- предметы мебели на рабочих местах;
- помещения с мокрыми процессами (холодильники и холодильные камеры с негорючим хладагентом помещения мойки и подобные им помещения), при этом температура в холодильниках и холодильных камерах не должна превышать 0 °С.
Таблица №2.2: Характеристики веществ и материалов, определяющих принадлежность по категориям.
№ п/п |
Характеристика веществ и материалов |
Категории, критерии и условия категорирования |
|||||
Взрывопожароопасные |
Пожароопасные |
Непожароопасные |
|||||
А |
Б |
В1-В4 |
Г |
Д |
|||
1 |
Горючие газы |
ДР?5кПа |
Не А и Б |
Исп. как топливо |
|||
2 |
ЛВЖ |
||||||
3 |
ЛВЖ |
ДР?5кПа |
|||||
4 |
Горючие пыли и волокна |
||||||
5 |
ГЖ |
Исп. как топливо |
|||||
6 |
Трудногорючие жидкости |
||||||
7 |
Твердые горючие и трудногорючие вещества |
||||||
8 |
Вещества, взаимодействующие с кислородом воздуха, водой и друг с другом |
Взрываются и горят ДР?5кПа |
Только горят |
||||
9 |
Негорючие вещества |
В горячем расплавленном состоянии |
В холодном состоянии |
2. Количественные меры взрывоопасных паровоздушных и пылевоздушных смесей принимается избыточное давление взрыва ДР, 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/мІ), табл.2.3
Таблица №2.3: Значения удельной пожарной нагрузки для помещений категории B1-B4
Категория помещения, здания |
Удельная пожарная нагрузка q на участке, МДж/мІ |
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 Q?0.64?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/м 2 . |
|
В3 |
181 - 1400 |
Не нормируется (необходим дополнительный расчет В2). |
|
В4 |
1 - 180 |
На любом участке пола помещения площадью 10 м 2. Способ размещения определяется расчетом между пожароопасными участками, которые должны быть более предельных lпр (табл. 4). |
Предельные расстояния lкр определяются в зависимости от величины критической плотности лучистых предельных потоков qкр (кВт/мІ). Чем меньше qкр, тем опаснее материал.
Таблица №2.4. Рекомендуемые значения lпр в зависимости от qкр
qкр, кВт/мІ |
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:
l*пр=lпр * (11-H), м
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 концентрация флематизатора;
· максимальное давление взрыва;
· скорость нарастания давления при взрыве.
Причем, число показателей, необходимых и достаточных для характеристики взрывопожароопасности веществ и материалов в условиях их производства, переработки, транспортирования и хранения, определяет разработчик системы обеспечения взрыв пожаробезопасности объекта или разработчик ГОСТа и ТУ на вещество (материалом).
При определении взрывопожароопасности веществ и материалов различают:
· газы - вещества, абсолютное давление паров при температуре 25 єС равно или более 101.3 кПа (1 кгс/смІ) или превышающее 101.3 кПа;
· жидкости - вещества, давления насыщенных паров которых при температуре 25 єС и давлении 101.3 кПа меньше 101.3кПа;
· твердые вещества - материалы с температурой плавления (накаливания) более 50 єС, 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 отношении взрывопожароопасности, 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 мІ 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 мІ;
· 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, а пыле накопление принимается по условиям нормального режима работы;
· свободный объем помещения допускается условно принимать равной 80 % от полного объема помещения.