Пожарная безопасность технологических процессов / Shvyrkov - PB tekhnologicheskikh processov 2012

11.2.8.Условная вероятность поражения людей

вопределенной точке территории

Вероятностные критерии показывают, какова условная вероятность поражения людей или разрушения зданий и оборудования при заданном

где a, b – константы, зависящие от степени поражения и вида объекта; S – интенсивность воздействующего фактора.

Соотношения между величиной Рr и условной вероятностью поражения человека приведены в табл. 11.9.

Таблица 11.9

Условная вероятность поражения людей при воздействии волны сжатия

Для воздействия волны сжатия на человека вне здания выражения для пробит-функции имеют следующий вид:

171

где m – масса тела человека, кг; р – избыточное давление волны сжатия,

Па; I – импульсволнысжатия, Па·с; р0 – атмосферноедавление, Па. Пробит-функции для разрушения зданий имеют вид:

для тяжелых разрушений:

в «Методике определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах» [8].

Условная вероятность поражения людей при воздействии теплового излучения

Для поражения человека тепловым излучением величина пробитфункции описывается следующим выражением

Величина эффективного времени экспозиции t может быть вычислена по формулам:

для «огненного шара»

172

для пожара пролива

где m – масса горючего вещества, участвующего в образовании «огненного шара», кг; t0 – характерное время, за которое человек обнаруживает пожар и принимает решение о своих дальнейших действиях, с (может быть принято равным 5 с); х – расстояние от места расположения человека до безопасной зоны (зона, где интенсивность теплового излучения меньше 4 кВт/м2); u – средняя скорость движения человека к безопасной зоне, м/с (может быть принята равной 5 м/с).

Условная вероятность поражения человека, попавшего в зону непосредственного воздействия пламени пожара пролива или факела, принимается равной 1.

Формулы для расчета параметров теплового излучения пожара приведены в «Методике определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах» [8].

Условная вероятность поражения людей расширяющимися продуктами сгорания при реализации пожара вспышки

Для пожара-вспышки следует принимать условную вероятность поражения человека, попавшего в зону воздействия высокотемпературными продуктами сгорания газопаровоздушного облака, равной 1, за пределами этой зоны – 0.

Контрольные вопросы

1.Укажите цели и задачи, решаемые при оценке пожарного риска.

2.В каком законе изложены требования о необходимости проведения оценки пожарного риска производственных объектов?

3.Что является количественной мерой возможности реализации пожарной опасности производственных объектов?

4.Укажите основные этапы расчета параметров пожарного риска на производственном объекте.

5.Что включает в себя этап «Изучение и составление описания объекта оценки пожарного риска»?

6.Укажите наиболее вероятные пожароопасные события, которые могут являться причинами возникновения пожароопасных ситуаций.

173

7.Какая информация может быть использована для определения частоты реализации пожароопасных ситуаций на производственном объекте?

8.Что является основой для расчета условной вероятности реализации

ОФП?

9.По каким критериям можно определить размеры зон воздействия

ОФП?

10.Какие методики могут быть использованы при расчете зон поражения людей ОФП?

174

Глава 12

КАТЕГОРИРОВАНИЕ ПОМЕЩЕНИЙ И ЗДАНИЙ ПО ПОЖАРНОЙ

ИВЗРЫВОПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ

12.1.Назначение систем категорирования помещений, зданий и наружных установок

Согласно статье 26 «Технического регламента о пожарной безопасности», классификация зданий, сооружений, строений и помещений по пожарной и взрывопожарной опасности применяется для установления требований пожарной безопасности, направленных на предотвращение возможности возникновения пожара и обеспечение противопожарной защиты людей и имущества в случае возникновения пожара в зданиях, сооружениях, строениях и помещениях.

12.2.Категорирование помещений и зданий по пожарной

ивзрывопожарной опасности

По пожарной и взрывопожарной опасности категорируются помещения и здания производственного и складского назначения независимо от их функционального назначения. Здания, сооружения, строения и помещения иного назначения разделению на категории не подлежат.

Свод правил СП 12.13130–2009 устанавливает методы определения классификационных признаков отнесения зданий, сооружений, строений и помещений производственного и складского назначения класса Ф5 к категориям по пожарной и взрывопожарной опасности.

12.2.1. Классификация категорий помещений

По пожарной и взрывопожарной опасности помещения подразделяются на 8 категорий: А, Б, В1–В4, Г и Д. Классификация помещений в соответствии с характеристикой находящихся (обращающихся) в них веществ и материалов приведена в табл. 12.1.

Принадлежность помещения к категориям В1 В4 определяется в зависимости от количества и способа размещения пожарной нагрузки в помещении, его объемно-планировочных характеристик (табл. 12.2).

Примечание. В помещениях категорий В1–В4 допускается наличие нескольких участков с пожарной нагрузкой, не превышающей значений, приведенных в табл. 12.2.

12.2.2. Определение категории помещения

Определение категории помещения по пожарной и взрывопожарной опасности осуществляют путем последовательной проверки его принадлежности к категориям от высшей А к низшей Д в соответствии

176

с характеристикой вещества или материала, находящегося (обращающегося) в помещении, численными значениями рассчитанных критериев категорирования помещения, а также с учетом специфических особенностей производственного процесса.

12.2.3. Критерии категорирования помещений

Основными критериями категорирования (признаками классификации) помещений по пожарной и взрывопожарной опасности являются:

вид (класс) горючего вещества или материала и его взрывопожароопасные свойства;

особенности ведения производственного процесса;

расчетное избыточное давление взрыва горючей смеси в помещении*, кПа;

удельная пожарная нагрузка на участке*, МДж/м2. Дополнительные критерии категорирования помещений по пожарной

опасности:

предельная пожарная нагрузка на пожароопасном участке в помещениях категорий В2 и В3*, МДж;

предельная площадь участка с пожарной нагрузкой в помещении категории В4*, м2;

предельное расстояние между участками с пожарной нагрузкой

впомещении категории В4, м.

Примечание. Критерии, отмеченные знаком *, имеют нормируемые численные значения.

12.2.4.Выбор и обоснование расчетного варианта

Вкачестве расчетного выбирают наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором в образовании горючих газо-, паро-, пылевоздушных смесей участвует наибольшее количество наиболее опасных в отношении последствий взрыва веществ и материалов, для которого расчетное избыточное давление взрыва горючей смеси превышает 5 кПа.

Количество поступивших в помещение веществ, образующих горючие газо- и паровоздушные смеси, определяют из следующих предпосылок:

происходит расчетная авария одного аппарата (блока);

все содержимое аппарата поступает в помещение;

происходит утечка веществ из трубопроводов, связанных с аварийным аппаратом, в течение времени, необходимого для их отключения;

177

происходит испарение с поверхности разлившейся на полу помещения жидкости;

в помещение поступают пары жидкостей из емкостей с открытым зеркалом жидкости и со свежеокрашенных поверхностей;

длительность испарения жидкости принимают равной времени ее полного испарения, но не более 3600 с.

Количество горючей пыли или волокон, поступившее в помещение, которое может образовать горючую пылевоздушную смесь, определяют из следующих предпосылок:

расчетной аварии предшествовало накопление пыли в помещении

вусловиях нормального режима работы оборудования;

в момент расчетной аварии произошла плановая или внезапная разгерметизация одного из аппаратов, за которой последовал аварийный выброс в помещение всей находившейся в нем пыли;

происходит также утечка пыли из трубопроводов, связанных с аппаратом, в течение времени, необходимого для их отключения.

12.2.5.Количественная оценка критериев категорирования

помещения Показатели взрывопожароопасности веществ и материалов

В зависимости от вида (класса) обращающихся в технологическом процессе горючих веществ и материалов определяют показатели их взрывопожароопасности.

Определение пожароопасных свойств веществ и материалов производится на основании результатов испытаний или расчетов по стандартным методикам.

Допускается использование официально опубликованных справочных данных по пожароопасным свойствам веществ и материалов.

Для смесей веществ и материалов допускается использование показателей взрывопожарной опасности по наиболее опасному компоненту.

Особенности производственного процесса

Особенностями ведения производственного процесса являются:

1. Технологические параметры процесса, приводящие к образованию горючей смеси в помещении:

рабочая температура пожароопасной жидкости, превышающая температуру ее вспышки;

давление и температура среды в аппарате с пожароопасной жидкостью, при которых возможно образование взрывоопасного аэрозоля при аварийном истечении жидкости.

178

2. Технологические параметры процесса, приводящие к появлению источника зажигания в помещении:

горючие вещества, нагретые в аппаратах до температуры самовоспламенения и выше;

нагретые, раскаленные или расплавленные негорючие материалы, при обработке которых выделяется лучистое тепло, искры или пламя;

на выбор категории помещения, можно из расчетно-пояснительной записки к технологической части проекта, технологического регламента или непосредственно на действующем производстве.

Расчет избыточного давления взрыва

Избыточное давление взрыва для индивидуальных газов или паров, состоящих из атомов С, Н, О, N, Сl, Вr, I, F, определяют по формуле

где рmax – максимальное давление взрыва стехиометрической газоили паровоздушной смеси (определяется экспериментально или принимается по справочной литературе; при отсутствии данных допускается принимать рmax = 900 кПа); р0 – атмосферное давление; допускается принимать равным 101 кПа; m – масса горючих веществ (газов, паров), вышедших в результате аварии в помещение, кг; Z – коэффициент участия горючего в горении (для газов и паров ненагретых жидкостей определяют по методике, приведенной в приложении Д к СП 12.13130–2009); допускается принимать Z по табл. А1 СП 12.13130–2009; Vсв – свободный объем помещения, м3; допускается принимать Vсв = 0,8Vг (геометрического) помещения; ρг.п – плотность газа (пара) при расчетной температуре, кг/м3; Сст – стехиометрическая концентрация горючего вещества, % (об.); Kн – коэффициент негерметичности помещения и неадиабатичности процесса горения; допускается принимать Kн = 3.

Определение р для индивидуальных газов и паров (кроме перечисленных выше), их смесей, пылей и волокон, веществ, способных взрываться и гореть при контакте с водой, кислородом воздуха или друг с другом, производят по формуле

где Qнр – низшая теплота сгорания вещества, кДж/кг; Т0 = 273 + tр – на-

чальная температура воздуха, К (tр – расчетная температура, оС. В качестве расчетной температуры принимают максимально возможную температуру воздуха в помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха в помещении по технологическому регламенту. При отсутствии данных допускается принимать tр = 61 оС); ср – теплоемкость воздуха при расчетной температуре; допускается принимать ср = 1,01 кДж/(кг·К); ρв – плотность воздуха при расчетной температуре, кг/м3.

Если невозможно определить величину р для веществ и материалов, способных взрываться и гореть при контакте с водой, кислородом воздуха или друг с другом, то ее принимают превышающей 5 кПа.

При обращении в помещении горючих газов, ЛВЖ и ГЖ при определенных условиях допускается учитывать аварийную вентиляцию и постоянно работающую общеобменную вентиляцию. При этом массу m горючих газов или паров ЛВЖ и ГЖ, поступивших в объем помещения, следует разделить на коэффициент K = АТ + 1 (здесь: А – кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, с–1; Т – продолжительность поступления горючих газов и паров ЛВЖ и ГЖ в объем помещения, с).

Расчетное избыточное давление взрыва для гибридных смесей, со-

где рг и рп – расчетное давление взрыва, вычисленное соответственно для горючего газа (пара) и для горючей пыли (волокон), кПа.

где g – удельная пожарная нагрузка, МДж/м2; S – площадь участка с пожарной нагрузкой, м2 (но не менее 10 м2); определяют по данным проектных материалов или путем проведения замеров на реальном объекте; Q – пожарная нагрузка на пожароопасном участке, МДж; находят по формуле

n

Q mi Qнрi , (12.5)

i 1

180