+375 17 2 346 546, 241-67-20 (факс) (033)383-74-71 info@eventmedia.by

Полезные для работы материалы

 

 

«Примеры определения категорий помещений»

 

Автор: Савчик Александр Вячеславович

главный специалист ООО «НЭФОКС ПЛЮС»

тел. 8(029) 628-03-32, e-mail: alexander.nefox@gmail.com

 

Исходные данные для расчета:

 

Помещение СТО. В помещении осуществляется ремонт автомобилей. Площадь помещения – 46 м2 (9,2 х 5 м). Высота помещения – 4,5 м. Высота от верхней точки пожарной нагрузки до строительных конструкций покрытия – 2,0 м.

Пожарная нагрузка в помещении:

— не более 2-х автомобилей (в баке каждого не более 60 л топлива);

— резина (элементы инструмента) – 20 кг;

— ДСП (шкаф) – 60 кг.

 

Расчет категории помещения СТО:

 

Определение категорий помещений следует осуществлять путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям, приведенным в таблице 1 [1], от высшей (А) к низшей (Д) [1].

При расчете значений критериев взрывопожарной опасности в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором во взрыве участвует наибольшее количество веществ или материалов, наиболее опасных в отношении взрыва.

Рассмотрим вариант разгерметизации бака автомобиля, вследствие чего происходит розлив ЛВЖ (бензин) по поверхности и его испарение. За расчетную температуру принимаем максимальную абсолютную температуру воздуха в данном районе (Минск) согласно [3] tр = 35º С

Расчет избыточного давления взрыва для индивидуальных веществ проводится по формуле [1, формула 1]:

 

где, Рmax – максимальное давление взрыва стехиометрической паровоздушной смеси в замкнутом объеме; Р0 – начальное давление, кПа; m – масса паров ЛВЖ, вышедших в результате расчетной аварии в помещение, кг; Z –коэффициент участия горючего во взрыве; Vсв – свободный объем помещения, м3; Сст – стехиометрическая концентрация горючего, % (об.); kН – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать kН равным 3; rг.п – плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре tр, кг/м3, вычисляемая по формуле [1, формула 3]:

 

 

Для определения массы паров, поступивших при расчетной аварии в помещение, определяется давление насыщенных паров жидкости при расчетной температуре [1, формула А.12]:

 

где, А, В, СА – постоянные Антуана.

 

Стехиометрическая концентрация горючего определяется по [1, формула 4]:

 

где – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

nс, nн, nо, nх – число атомов С, Н, О и галогенов в молекуле горючего вещества.

Интенсивность испарения W для ЛВЖ рассчитывается по [1, формула А.8]:

 

 

где, h – коэффициент, принимаемый по [1, таблица А.1]; М – молярная масса жидкости, кг/кмоль.

 

Определяем свободный объем помещения:

 

 

Масса паров ЛВЖ, поступивших в помещение, рассчитывается по [1, формула А.6]:

 

 

где, W – интенсивность испарения, кг×м-2×с-1; FИ – площадь испарения, м2; t – время испарения, принимаемое равным до полного испарения жидкости, но не более 3600 с.

Так как расчетная масса паров получилась более фактической массы жидкости, далее в расчете используем массу фактическую (m = 42,6 кг).

 

Проверяем, выполняется ли условие (приложение Б [1]):

 

 

Условие не выполняется, значит коэффициент Z находим по таблице Б.2 [1] для ЛВЖ:

 

Определяем избыточное давление взрыва:

 

 

При величине полученного расчетного значения избыточного давления взрыва     ∆Р > 5 кПа, и согласно таблице 1 [1] помещение СТО следует отнести к категории «А» по взрывопожарной и пожарной опасности.

 

Компенсирующие мероприятия:

 

  1. Предусмотреть систему аварийной вентиляции в помещении.

При определении значения массы паров ЛВЖ допускается учитывать работу аварийной вентиляции, если она обеспечена резервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надежности (согласно ПУЭ), при условии размещения вытяжных устройств для удаления поступающих в помещение газов и паров с учетом требований [2].

При этом массу паров ЛВЖ или ГЖ, нагретых до температуры вспышки и выше, поступивших в объем помещения, следует разделить на коэффициент K, определяемый по [1, формула А.13]:

 

 

где А – кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, с-1;

 

Т – продолжительность поступления паров ЛВЖ и ГЖ в объем помещения, с (принимается по пункту А.1.2).

 

Расчет с учетом наличия аварийной вентиляции:

Кратность аварийной вентиляции – 8 ч-1 = 0,022 с-1.

Скорость воздушного потока в помещении определяется с учетом кратности аварийной вентиляции и вентиляции с искусственным побуждением [1, формула А.11]:

 

 

По таблице А.1 [1] определяем коэффициент ŋ:

 

 

Интенсивность испарения W для ЛВЖ:

 

 

Масса паров ЛВЖ, поступивших в помещение:

 

 

Так как расчетная масса паров получилась более фактической массы жидкости, далее в расчете используем массу фактическую (m = 42,6 кг).

Определяем, за какое время испарится 42,6 кг бензина:

 

 

Определяем коэффициент K:

 

 

Определяем массу паров с учетом аварийной вентиляции:

 

 

Определяем избыточное давление взрыва:

 

 

При величине полученного расчетного значения избыточного давления взрыва     ∆Р < 5 кПа, и согласно таблице 1 [1] помещение СТО не относится к категории «А» по взрывопожарной и пожарной опасности.

 

  1. Предусмотреть устройства, ограничивающие розлив ЛВЖ.

Позволяет уменьшить параметр площади испарения жидкости — FИ. Соответственно уменьшится масса (m) паров ЛВЖ, участвующих во взрыве.

При этом объем ограждения должен надежно удерживать весь объем аппарата либо вмещать максимально возможный объем жидкости, истекающий из трубопроводов (аппарата) до их полного отключения.

 

 

Расчет с учетом наличия устройств ограничения розлива ЛВЖ:

Площадь устройства, ограничивающего розлив (FИ) – 2 м2.

Масса паров ЛВЖ, поступивших в помещение:

 

 

Определяем избыточное давление взрыва:

 

 

При величине полученного расчетного значения избыточного давления взрыва     ∆Р < 5 кПа, и согласно таблице 1 [1] помещение СТО не относится к категории «А» по взрывопожарной и пожарной опасности.

 

 

Литература:

  1. ТКП 474-2013 Категорирование помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.
  2. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочное издание в 2 книгах. /Под редакцией А.Н. Баратова и А.Я. Корольченко. — М. Химия, 1990.
  3. СНБ 2.04.02-2000. Строительная климатология.

Инженерные системы представляют собой комплекс технических решений, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность потребителей. Вне зависимости от целевого предназначения помещения, пространство должно максимально насыщаться инженерными системами, поскольку здание без таких сетей будет нефункциональным и безжизненным.

Все инженерные сети и коммуникации делятся на наружные и внутренние системы. Как и положено внутренним сетям, они располагаются внутри объекта, а наружные, соответственно, локализируются снаружи сооружения или здания.

Поскольку инженерные сети и инженерные системы призваны обеспечить жильцов уютом, комфортом и теплом, то их можно разделить на следующие группы:

  • системы теплоснабжения;
  • системы водоснабжения и водоотведения;
  • системы вентиляции и кондиционирования;
  • системы наружного освещения;
  • системы газоснабжения;
  • сети сигнализации и связи;
  • системы электроснабжения.

Инженерные сети – понятие разностороннее и оно включает, прежде всего, обеспечение дома теплом. Существует два вида теплоснабжения зданий: централизованное и местное. Функциональными частями системы теплоснабжения являются:

  • Источник производства тепла (котельная, ТЭЦ);
  • Транспортирующие устройства тепла к помещениям (тепловые сети);
  • Приборы, которые передают тепло потребителю (радиаторы отопления, калориферы).

Принято считать, что именно теплое помещение может быть максимально комфортным, поскольку тепло является залогом комфорта и здоровья.

Система водоснабжения представляет собой комплекс объектов, используемых для обеспечения потребителей водой требуемого качества и в достаточном количестве. Принято разделять такие системы на:

  • противопожарные;
  • производственные;
  • хозяйственно-питьевые.

В зависимости же от вида построения, системы водоснабжения бывают:

  • промышленными;
  • поселковыми;
  • городскими.

Ключевыми же элементами системы водоснабжения являются водопроводная сеть, водоводы и водозаборные сооружения.

Белорусское строительство и проектирование стремительно движется к современным мировым трендам в области энергоэффективности и ресурсосбережения. Все больше и больше зданий и сооружений в Минске и областных центрах реализуется при зданий с близким к нулевому энергетическим балансом, обогреве термальными водами, при смешенных источниках (солнечных батареях). Правительство сейчас  не только настоятельно требует от наших строителей и проектировщиков строить и проектировать с целью максимального сокращения «пустых»  энергозатрат, но провести скорейшую модернизацию и техническое  переоснащение сетей с использованием новейших решений в сфере утеплениях зданий, экономии топливно-энергетических ресурсов. При  этом уже и наша страна – ученые и разработчики тоже могут похвастаться  высокоэффективными решениями в области энергосбережения. Об этом, а также о современных решениях в  области  техпереоснащения и модернизации инженерных сетей и систем ЧСУП «ИвентМедиа» расскажет I Республиканский форум: «Инженерные сети и системы: модернизация и техпереоснащение. Современные решения в области тепло — и водоснабжения».

  1. I. Энергоэффективные жилые дома второго поколения в
    Проекте ПРООН/ГЭФ в Республике Беларусь

 

Леонид Николаевич Данилевский,

первый заместитель директора

ГП «Институт жилища – НИПТИС им. Атаева С. С.»,

доктор технических наук

 

В настоящее время в Республике Беларусь выполняется проект ПРООН/ГЭФ.

№ 00077154 «Повышение энергетической эффективности жилых зданий в Республике Беларусь». В рамках выполняемого проекта запланировано проектирование и строительство трех экспериментальных энергоэффективных зданий в различных городах Республики Беларусь.

При выполнении экспериментальных зданий Проектом ПРООН/ГЭФ ожидается достижение следующих результатов:

  • Увеличение капитальных затрат на величину не более 10%
  • Удельный показатель потребления тепловой энергии
    на отопление – не более 25 кВт-ч/м2 в год
  • Расход тепловой энергии для приготовления горячей воды – не более 35 кВт-ч/м2 в год (т.е. сокращение на 40-50%)
  • Сокращение потребления тепловой энергии из сети
    на 3.25 МВт-ч на квартиру в год

    • в то же время – повышение потребления электроэнергии из сети
      на 0.40 МВт-ч на квартиру в год
  • Сокращение выбросов парниковых газов до 2027 года:
    • на 12,2 тысяч тонн – непосредственный эффект

на 6,2 миллиона тонн – кумулятивный непрямой эффект

Цель реализации пилотных проектов – демонстрация энерго- и затратосберегающего потенциала в жилых зданиях. Выполнены проекты следующих объектов:

  • в Минске: типовой крупнопанельный девятнадцатиэтажный жилой дом на 140 квартир с одним подъездом. Общая площадь 10 000 м2
  • в Могилеве: десятиэтажный жилой дом блочной серии реполный каркас на 160 квартир с четырьмя подъездами. Общая площадь 13 400 м2
  • в Гродно: типовой десятиэтажный жилой дом с кирпичными несущими стенами и наружными стенами из ячеистого бетона на 120 квартир с тремя подъездами. Общая площадь 9 800 м2.

В соответствии с заданием на проектирование проектом предусматриваются следующие мероприятия, снижающие энергопотребление  здания в г. Гродно:

1 Оболочка здания с улучшенными теплозащитными свойствами (включая светопрозрачные конструкции).

2 Система теплоснабжения здания с использованием тепловых насосов для отопления и горячего водоснабжения.

3 Система утилизации теплоты сточных вод здания для предварительного нагрева воды в системе горячего водоснабжения.

4 Система отопления с горизонтальной разводкой и поквартирным учетом и регулированием потребления тепловой энергии

5 Система принудительной приточно-вытяжной вентиляции с утилизацией теплоты вытяжного воздуха.

6 Система фотоэлектрических батарей для генерации электрической энергии с продажей излишков электрической энергии в энергосистему города.

В г. Минске предусмотрено строительство здания, в котором  проектом предусматриваются следующие мероприятия:

1 Оболочка здания с улучшенными теплозащитными свойствами (включая светопрозрачные конструкции).

3 Система утилизации теплоты сточных вод здания для предварительного нагрева воды в системе горячего водоснабжения.

4 Система отопления с горизонтальной разводкой и поквартирным учетом и регулированием потребления тепловой энергии

5 Система принудительной приточно-вытяжной вентиляции с утилизацией теплоты вытяжного воздуха.

По сравнению с экспериментальным зданием в г. Гродно здесь не предусмотрено использование теплового насоса и фотоэлектрических батарей.

В г. Могилеве предусмотрено строительство здания, в котором  проектом предусматриваются следующие мероприятия:

1 Оболочка здания с улучшенными теплозащитными свойствами (включая светопрозрачные конструкции).

  1. Система солнечных коллекторов, с целью использования солнеченой энергии для подготовки горячей воды.

3 Система утилизации теплоты сточных вод здания для предварительного нагрева воды в системе горячего водоснабжения.

4 Система отопления с горизонтальной разводкой и поквартирным учетом и регулированием потребления тепловой энергии

5 Система принудительной приточно-вытяжной вентиляции с утилизацией теплоты вытяжного воздуха.

Для контроля функционирования инженерного оборудования в здании предусмотрена автоматизированная система диспетчеризации с дистанционной передачей информации и информационным табло, размещенным в здании, отображающим в режиме реального времени потребление  и генерацию энергии.

Для оценки эффективности функционирования оборудования предусмотрена автоматизированная система технического учета тепловой и электрической энергии с дистанционной передачей информации.

По расчету все здания по своим теплоэнергетическим характеристикам соответствуют целевым показателям проекта, приведенным в начале статьи. Строительство зданий планируется закончить к началу отопительного сезона 2016 – 2017 гг. Предполагается выполнение научного сопровождения строительства и эксплуатации энергоэффективных зданий.

 

  1. II. Современные требования к проектированию инженерные сетей и систем водоснабжения и водоотведения. Совершенствование ТНПА в области водоснабжения и водоотведения. Опыт внедрения передовых инженерных решений в области водоснабжения при проектировании и строительстве.

 

Ануфриев Владимир Николаевич,

к.т.н. заведующий кафедрой

«Водоснабжение и водоотведение» БНТУ

 

 

Изменение № 1 ТКП 45-4.01-56-2012 (02250)

СИСТЕМЫ НАРУЖНОЙ КАНАЛИЗАЦИИ. СЕТИ И СООРУЖЕНИЯ НА НИХ

Строительные нормы проектирования

ВВЕДЕНО В ДЕЙСТВИЕ приказом Министерства архитектуры и строительства Республики Беларусь

от 27 января 2015 г. № 19

Дата введения 2015-03-01

Пункт 6.2.2 изложить в новой редакции:

«6.2.2 Размеры в плане камер бытовой и производственной канализации в зависимости от трубы наибольшего диаметра D, мм, следует принимать:

— длину и ширину 1000 мм — на трубопроводах диаметром, мм до 600;

— длину D + 400 мм, ширину D + 500 мм — то же 700 и более.

Диаметры круглых колодцев бытовой и производственной канализации следует принимать, мм:

— 1000 — на трубопроводах диаметром, мм до 400 включ.;

— 1500 — то же св. 400 “ 1000 “ ;

— 2000 — “ “ 1000 “ 1200 “ .

Размеры в плане колодцев на поворотах необходимо определять из условия размещения в них лотков поворота. На трубопроводах диаметром не более 150 мм, при глубине заложения до 1,2 м, допускается устройство колодцев диаметром 700 мм. При глубине заложения св. 3 м диаметр колодцев следует принимать не менее 1500 мм. При расположении железобетонных колодцев под проезжей частью дорог следует предусматривать их устройство преимущественно из сборных элементов с фальцевым стыковочным торцом (замком).

6.2.2.1 При устройстве колодца с тремя и более присоединениями, а также двух и более перепапов, выполненных в виде стояка, диаметр колодца следует принимать не менее 1500 мм.

6.2.2.2 Высоту рабочей части колодцев (от полки или площадки до покрытия), как правило, необходимо принимать 1800 мм.

6.2.2.3 Полки лотка смотровых колодцев должны быть расположены выше уровня верха трубы большего диаметра на 100 мм.

6.2.2.4 Горловины колодцев на сетях бытовой и производственной канализации следует принимать диаметром 700 мм и высотой не более 1000 мм.

6.2.2.5 Установку люков необходимо предусматривать: в одном уровне с поверхностью проезжей части дорог или пешеходных зон; на 50–70 мм выше поверхности земли в зеленой зоне и на 200 мм выше поверхности земли — на незастроенной территории.

6.2.2.6 В рабочей части смотровых колодцев и камер необходимо предусматривать:

— установку ходовых скоб или лестниц;

— ограждение рабочей площадки для трубопроводов диаметром 1000 мм и более;

— переходной мостик между полками лотка с ограждением для трубопроводов диаметром

1500 мм и более».

Пункт 6.2.5 Первый, второй и третий абзацы. После слов «на трубопроводах» дополнить словами: «бытовой и производственной канализации» (3 раза).

Четвертый абзац изложить в новой редакции:

«В колодцах под стояком необходимо предусматривать водобойный приямок с металлической плитой в основании».

 

III. Обеспечение пожарной безопасности при проектировании и установки систем водо- и  теплоснабжения

 Пукач

Анатолий Анатольевич,

Главный специалист

НИиПК РУП «МБИ»

 Некоторые особенности проектирования ППВ объектов различного назначения

  • ТКП 45-2.02- 242-2011 Ограничение распространения пожара. Противопожарная защита населенных пунктов и территорий предприятий. Строительные нормы проектирования
  • ТКП 45-2.02-34-2006 Здания и сооружения. Отсеки пожарные. Нормы проектирования
  • ТКП 45-2.02-142- 2011 Здания, строительные конструкции, материалы и изделия. Правила пожарно-технической классификации
  • ТКП 45-2.02-138-2009 Противопожарное водоснабжение. Строительные нормы проектирования
  • ТКП 45-2.02-92-2007 Ограничение распространения пожара в зданиях и сооружениях. Объемно-планировочные и конструктивные решения

 

Исходные данные для расчета систем водоснабжения

— степень огнестойкости и класс функциональной пожарной опасности диктующих зданий и сооружений проектируемого объекта;

— категории зданий, помещений и наружных установок (для классов Ф5.1 – Ф5.3);

— строительный объем, площадь помещений и этажей, высота и этажность зданий и сооружений;

— типы противопожарных преград;

— материалы несущих элементов каркасов зданий;

— группы горючести отделочных материалов помещений с массовым пребыванием людей;

— наличие в ограждающих конструкциях зданий классов Ф5.1, Ф5.2 III – VI степеней огнестойкости утеплителей из горючих материалов и их группы горючести;

— наличие и место размещения незадымляемых лестничных клеток;

— наличие на объекте автоматических установок водяного и пенного пожаротушения и требуемые расходы воды;

— расстояние до ближайшего пожарного депо.

При выборе степени огнестойкости зданий производственного и складского назначения учитывается ряд показателей, в т.ч. обеспеченность противопожарным водоснабжением

Влияние противопожарных преград на расходы воды

Расход воды на наружное пожаротушение зданий, разделенных на части противопожарными стенами, следует принимать по той части здания, где требуется наибольший расход воды.

Для частей зданий различной этажности или помещений различных классов необходимость устройства внутреннего противопожарного водопровода и расходы воды на пожаротушение следует принимать отдельно для каждой части здания согласно 5.3.1 и 5.3.2.

При этом расход воды на внутреннее пожаротушение следует принимать:

— для зданий классов Ф5.1–Ф5.3 категории Д, имеющих в своем составе выделенные противопожарными перегородками 1 типа помещения других категорий объемом более 500 м3 и (или) встроенные (пристроенные) помещения классов Ф3.2 и Ф5.4, — отдельно для зданий указанной категории и каждого класса;

— для зданий класса Ф5.1–Ф5.3 категорий А, Б, В, Г, имеющих в своем составе встроенные (пристроенные) помещения различных классов функциональной пожарной опасности, не выделенные противопожарными стенами, — по суммарному объему здания, отнеся его к классам Ф5.1–Ф5.3;

— для зданий класса Ф1.3 с встроенными (пристроенными) помещениями, разделенными между собой противопожарными преградами с пределом огнестойкости не менее REI (EI) 45, — для каждой части здания в отдельности;

— в других случаях: для зданий, не имеющих противопожарных стен — по общему объему здания; для зданий, разделенных на части противопожарными стенами — по объему каждой части здания.

Сети противопожарных или объединенных противопожарных водопроводов следует проектировать кольцевыми, при этом кольцевание наружных сетей через внутренние сети зданий и сооружений не допускается.

Диаметры условного прохода (далее — диаметры) трубопроводов объединенного противопожарного водопровода принимаются по расчету, но не менее 100 мм. В сельских населенных пунктах допускается принимать водопровод диаметром не менее 80 мм с возможностью установки на нем пожарных гидрантов.

Трубопроводы  для  противопожарных  или  объединенных  противопожарных  водопроводов следует  принимать  о  действующим  нормативно-техническим  документам.

При  этом  следует  учитывать, что при надземной прокладке трубопроводы должны быть из негорючих материалов.

Расстановка пожарных гидрантов

При расстановке пожарных гидрантов необходимо учитывать:

— геометрические размеры здания;

— типы применяемых пожарных гидрантов и колонок;

— требуемый расход воды и водоотдачу сети;

— имеющийся рельеф местности;

— расстояние от  пожарного гидранта(гидрантов)  до обслуживаемых з даний(сооружений ) или  до точки пересечения струй не должно превышать 260 м(о ТКП 45-2.02-138 (10.7));

— расстояние между пожарными гидрантами.

Расстояние между пожарными гидрантами следует определять расчетом, учитывающим водоотдачу сети, суммарный расход воды на пожаротушение, пропускную способность устанавливаемого типа гидранта.

При этом в расчете необходимо принимать сопротивление 10 непрорезиненных напорных рукавов длиной по 20 м и диаметром 77 мм и одного — длиной 20 м и диаметром 66 мм.

Тупиковые линии наружного ППВ

Допускается прокладка тупиковых линий водопровода для подачи воды на противопожарные или хозяйственно-противопожарные нужды различных зданий, независимо от расхода воды на пожаротушение, при длине линий не более 250 м и количестве внутренних пожарных кранов не более 12.

Такое же решение допустимо и при подаче воды на производственно-противопожарные нужды при условии, что оно не противоречит требованиям технологических потребителей, а внутренние пожарные краны подключены к системе объединенного противопожарного водопровода и их количество не превышает 12.

В населенных пунктах с числом жителей до 5000 чел. и при расходе воды на наружное пожаротушение 10 л/с или при количестве пожарных кранов в каждом здании не более 12 допускаются тупиковые линии длиной до 500 м при условии обеспечения необходимых запаса, расходов и давления воды (путем устройства пожарных резервуаров, водонапорной башни или контррезервуара в конце тупика).

При расчетном расходе воды на наружное пожаротушение не более 10 л/с и длине тупиковых линий не более 260 м, а также при расчетном расходе воды на наружное пожаротушение не более 5 л/с на тупиковых линиях допускается не предусматривать устройство пожарных резервуаров (водонапорных башен), водоемов или контррезервуара в конце тупика.

Водоснабжение жилых домов

При определении расходов воды по табл.6 ТКП 45-2.02-138-2009 «Противопожарное водоснабжение. Строительные нормы проектирования», высота зданий принимается как разница отметок уровня земли и нижней части перекрытия (покрытия) верхнего этажа, для которого требуется предусматривать внутренний противопожарный водопровод согласно п.4.1 ТКП 45-2.02-138.

Приведенная в примечании к указанной таблице высота от отметки уровня земли до отметки пола верхнего этажа относится к жилым домам класса Ф1.3.

Примечание — Для зданий класса Ф1.3 высотой до 50 м (от уровня земли до отметки пола верхнего этажа, не считая технического) допускается вместо внутреннего противопожарного водопровода предусматривать устройство сухотрубов с поэтажными клапанами с пожарной соединительной головкой и выведенными наружу двумя патрубками диаметром 89 (77) мм с соединительными головками для подключения пожарной техники.

Расход воды на внутреннее противопожарное водоснабжение жилых домов, имеющих встроенные на 1-м этаже помещения общественного назначения определяется отдельно для жилой части и отдельно для встроенной части, которая в соответствии с ТКП 45-2.02-92-2007 должна быть отделена противопожарным перекрытием с пределом огнестойкости REI45.

 

Наружное противопожарное водоснабжение зданий из незащищенных металлоконструкций с негорючим утеплителем

Требование п.5.3.5 ТКП 45-2.02-138-2009 «Противопожарное водоснабжение. Строительные нормы проектирования» распространяется только на внутреннее противопожарное водоснабжение.

Наружное противопожарное водоснабжение зданий с незащищенными металлическими конструкциями принимается по их фактической степени огнестойкости.

Для зданий с незащищенным металлическим каркасом и ограждающими конструкциями из стальных профилированных листов или других негорючих листовых материалов с утеп­лителем групп горючести не ниже Г2 расход воды и число струй принимаются по таблице 7 как для зданий IV степени огнестойкости».

Водоснабжение электротехнических помещений

В зданиях, оборудуемых внутренним противопожарным водопроводом, при расстановке пожарных кранов необходимо предусматривать защиту всех помещений здания, за исключением оговоренных в п.11.14 ТКП 45-2.02-138-2009.

Для электротехнических помещений, подлежащих защите внутренним противопожарным водоснабжением, необходимо предусматривать соответствующие указания в мероприятиях по эксплуатации инженерных систем (раздел разрабатывается  согласно изменению № 2 в СНБ 1.03.02-96).

Расстояние между пожарными гидрантами

ТКП 45-2.02-138:

— п.10.7«Расстояние между пожарными гидрантами следует определять расчетом»

— п.10.6 «Расположение пожарных гидрантов на водопроводной сети должно обеспечивать пожаротушение любого обслуживаемого данной сетью здания, сооружения или их отсеков не менее чем от двух гидрантов — при расходе воды на пожаротушение 15 л/с и более и от одного гидранта — при меньшем расходе воды

ТКП 45-2.02-139:

— п.12.6«Расстояние между пожарными гидрантами не должно превышать 150 м»

Требование п.12.6 распространяется на случаи, когда требуемый расход составляет 15 л/с и более и требуется подача воды от двух пожарных гидрантов. При подаче воды от одного пожарного гидранта (при расходе воды 5 или 10 л/с), расстояние определяется радиусом обслуживания каждого объекта

Противопожарный водопровод в неотапливаемых зданиях, защищаемых УП

11.11 В помещениях, защищаемых установками автоматического водяного пожаротушения, внутренние пожарные краны допускается размещать на спринклерной сети после узлов управления.

11.17 В неотапливаемых зданиях и сооружениях  внутренний противопожарный или объединенный  противопожарный водопровод надлежит устраивать из сети сухотрубов.

В связи с невозможностью обеспечения герметичности воздухозаполненной системы – внутренний противопожарный водопровод должен быть отдельным от У.

Внутренний противопожарный водопровод котельных

В котельных, оборудованных противопожарным водопроводом, установку пожарных кранов следует предусматривать в помещениях с производствами категории А, Б, В1¾В3, а также в помещениях, где прокладываются трубопроводы жидкого и газообразного топлива.

В зданиях, оборудованных внутренним противопожарным водопроводом, помещения крышных котельных должны обеспечиваться пожаротушением от пожарных кранов системы водяного пожаротушения зданий.

Для автоматизированных котельных, работающих без постоянного обслуживающего персонала, при длине помещения до 12 м допускается установка одного пожарного крана, размещаемого вблизи входа в помещение котельной.

Дренчерные завесы предусматриваются в местах примыкания транспортерных галерей с открытым расположением топлива на транспортерных лентах к главному корпусу котельной, узлам пересыпки и дробильному отделению.

 

  1. IV. Производство современного энергосберегающего оборудования

ООО «ВОГЕЗЭНЕРГО»

 

Ларин Дмитрий Сергеевич,

начальник сектора маркетинга ООО «ВОГЕЗЭНЕРГО»

 

Компания Вогез занимается учетом и регулированием отпуска тепла и производством отопительного оборудования с 1994 года. За это время пройден непростой путь от монтажа первых теплосчетчиков на дифференциальных манометрах до собственного производства ключевых компонентов систем учета и регулирования тепла, автоматизации систем отопления. Сегодня в нашей производственной программе третье поколение систем регулирования и второе поколение систем учета. Наше оборудование успешно работает не только во всех уголках Беларуси, но и в Украине, России и Казахстане. Автоматизация систем отопления позволяет сокращать потребление горячей воды и упрощает строительно-монтажные работы.  Мы делаем все возможное для того, чтобы наше оборудование было максимально удобно в монтаже и не создавало никаких проблем в процессе эксплуатации и было максимально долговечным.

Действующая на головном предприятии ООО «Вогезэнерго» с 2006г. система менеджмента качества ИСО 9001 позволила существенно сократить процент отказов продукции в течение гарантийного срока (менее 1%, причем большая часть возвратов вызвана неправильными действиями монтирующего или обслуживающего персонала).

Предприятия обеспечивают послегарантийное обслуживание и ремонт всех видов продукции независимо от года выпуска.

Миссия компании – совершенствование и развитие отечественного рынка теплотехнического оборудования в соответствии с современными требованиями и стандартами.

Стратегические и финансовые цели – укрепление лидирующих позиций в отрасли и достижение запланированных финансовых результатов за счет качества продукции, минимализации издержек, эффективного менеджмента и инновационной деятельности.

 

 

Теплосчетчик  и счетчик воды СКМ –2

 

Назначение

— Измерение и контроль потребленной или отпущенной тепловой энергии;

— Измерение и контроль расхода жидкости (сточных и канализационных вод, технологических жидкостей);

— Индикация физических величин на дисплее вычислительного блока СКМ-2 и формирование глубокого архива данных;

— Формирование различных выходных сигналов пропорциональных расходу (импульсный и токовый выход).

Область применения

Теплосчетчики и счетчики воды СКМ-2 применяются на предприятиях тепловых сетей, тепловых пунктах жилых, общественных и производственных зданий, центральных тепловых пунктах, тепловых сетях объектов бытового назначения, источниках теплоты, узлах технического и коммерческого учета воды.

Состав теплосчетчика

В состав теплосчетчика и счетчика воды входят:

1)Многоканальный тепловычислитель СКМ-2;

2)до пяти преобразователей расхода с выходным импульсным сигналом:

3)до шести  термопреобразователей сопротивления Pt100 (100П) или Pt500 (500П) по СТБ ЕН 60751:

4)до шести преобразователей давления с выходным токовым сигналом по ГОСТ 26011.

Двухлучевой преобразователь расхода жидкости ультазвуковой ЭСДУ-01

 

 

Назначение

Двухлучевые ультразвуковые расходомеры ЭСДУ-01 обеспечивают высокую точность и надежность измерения при минимизации затрат на установку и дальнейшее техническое обслуживание.

Высокая точность и надежность измерения расхода жидкости обеспечивается за счет использования двух пар ультразвуковых датчиков, установленных в теле преобразователя расхода на заводе изготовителе.

Взаимное расположение и пространственная ориентация ультразвуковых датчиков позволяют наиболее эффективно производить измерения расхода даже при условии искажения профиля потока жидкости.

Область применения.

Двухлучевые преобразователи расхода ультразвуковые ЭСДУ-01 используются как в коммунально-хозяйственном секторе, так и в топливно-энергетическом комплексе, промышленном секторе.

Выпускаются с номинальным диаметром от DN100 до DN1200.

Регулятор температуры микропроцессорный ВТР

 

 

Назначение

Регулятор температуры микропроцессорный ВТР (далее регулятор) предназначен для автоматического поддержания заданного значения температуры горячей воды на выходе теплообменника или автоматического управления системой отопления с целью оптимизации расхода тепловой энергии, а также для использования в составе систем управления технологическими процессами в качестве регуляторов температуры.

 

Отличительные особенности:

— ПИД-РЕГУЛИРОВАНИЕ температуры;

— АВТОНАСТРОЙКА (самоадаптация) ПИД-регулятора под параметры объекта управления;

— СИГНАЛИЗАЦИЯ об аварийных ситуациях;

-СОХРАНЕНИЕ ЗАДАННЫХ ПАРАМЕТРОВ при отключении питания;

-АРХИВ ДАННЫХ всех контролируемых температур за последние 72 часа работы;

— ЗАЩИТА ПАРАМЕТРОВ от несанкционированного доступа;

— ДВУНАПРВЛЕННЫЙ ИНТЕРФЕЙС  RS-232 ИЛИ RS-485;

-ВЫБОР  ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ с клавиатуры блока.

Полную версию см. на диске «Презентация ООО «ВОГЕЗЭНЕРГО».

ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА КАТЕГОРИЙ ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ. АЛГОРИТМ КАТЕГОРИРОВАНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ОСОБЕННОСТЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Алексей СКРИПКО,

начальник отдела исследований в области

предупреждения чрезвычайных ситуаций

НИИ ПБ и ЧС МЧС РБ

 

К объектам, пожары на которых могут привести к гибели или массовому поражению людей опасными факторами пожара, требуется более детальный и системный подход в применении документов системы противопожарного нормирования и стандартизации. От навыков применения указанных документов зависит уровень пожарной опасности, экономически обоснованные затраты на обеспечении пожарной безопасности объектов. Конкретные задачи, разрешаемые документами системы противопожарного нормирования и стандартизации, выполняет проектировщик и технолог. Основой интегрированного подхода к объекту применения средств противопожарной защиты является категория по взрывопожарной и пожарной опасности.

Методология категорирования ориентирована на помещения, здания и наружные установки. Суть категории заключается в оценке наличия в каком-либо процессе горючей среды и установлении ее величины. В совокупности с возможностью образования горючей среды, опасными факторами среды формируется представление о взрывопожарной и пожарной опасности. В зависимости от величины горючей среды определяется необходимый набор средств противопожарной защиты.

Категория по взрывопожарной и пожарной опасности (далее – категория) критерий, согласно которому определяется перечень применения противопожарных требований (решений, средств). Документом, определяющим правила категорирования, является ТКП 474-2013 «Категорирование помещений, зданий, наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности» (далее – ТКП 474). Категории присваиваются помещениям (пожарным отсекам), зданиям и наружным установкам классов функциональной пожарной опасности:

«Ф5 – здания, сооружения и помещения производственного и складского назначения (для помещений этого класса характерно наличие постоянного контингента работающих, в том числе круглосуточно):

Ф5.1 – Производственные здания и сооружения, производственные и лабораторные помещения, мастерские;

Ф5.2 – Складские здания и сооружения, гаражи-стоянки для автомобилей без технического обслуживания и ремонта, книгохранилища, архивы, здания холодильников, складские помещения;

Ф5.3 – Сельскохозяйственные здания».

По взрывопожарной и пожарной опасности помещения подразделяются на категории А, Б, В1–В4, Г1, Г2, Д, а здания — на категории А, Б, В, Г и Д. По взрывопожарной и пожарной опасности наружные установки подразделяются на категории АН, БН, ВН, ГН, ДН.

Категорий по взрывопожарной и пожарной опасности приведены в таблице 1 ТКП 474:

Таблица 1– Категории помещений по ТКП 474

Категория помещения Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении
1 2
А

(взрывопожароопасная)

Горючие газы (далее — ГГ), легковоспламеняющиеся жидкости (далее — ЛВЖ) с температурой вспышки не более 28 °С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные 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 расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа
Б

(взрывопожароопасная)

Горючие пыли или волокна, ЛВЖ с температурой вспышки более 28 °С, горючие жидкости (далее — ГЖ) в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пыле- или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПa
B1–В4

(пожароопасные)

ГГ, ЛВЖ, ГЖ и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом взрываться и гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категории А или Б
Г1 ГГ, ЛВЖ, ГЖ, твердые горючие вещества и материалы, которые
сжигаются или утилизируются в процессе контролируемого горения в качестве топлива
Г2 Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени
Д Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии, горючие и трудногорючие вещества и материалы в таком количестве, что удельная пожарная нагрузка на участке их размещения в помещении не превышает 100 МДж/м2, а пожарная нагрузка в пределах помещения – 1000 МДж
Примечания

1 Разделение помещений на категории В1–В4 осуществляется согласно подразделу 5.3 ТКП 474.

2 К категории В4 допускается относить помещения (без проведения соответствующего расчета), в которых находятся:

горючие и трудногорючие 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;

трудногорючие вещества и материалы, строительные материалы группы горючести Г1 в качестве временной пожарной нагрузки. Масса трудногорючих 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 трудногорючих 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 (для помещений класса функциональной пожарной опасности A 5.2), 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/м2 (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 ºС.

 

Определение пожароопасных категорий В1-В4 помещения осуществляется путем сравнения максимального значения удельной временной пожарной нагрузки на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки, приведенной в таблице 2.

Таблица 2  – Пожароопасные категории помещений по ТКП 474

Категория

помещения

Удельная пожарная нагрузка g на участке, МДж/м2 Способ размещения
В1 Более 2200 Не нормируется
В2 1400–2200 См. пункт 5.3.2
В3 200–1400 То же
В4 100–200 На любом участке пола помещения площадью не более 10 м2. Способ размещения участков пожарной нагрузки определяется согласно пункту 5.3.4

 

В соответствии с п.4.2 категории по взрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий определяются для наиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода, исходя из вида находящихся в аппаратах и помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.

Согласно п. 5.1.2 ТКП 474 Определение категорий помещений следует осуществлять путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям, приведенным в таблице 1, от высшей (А) к низшей (Д). Проверка принадлежности помещений к категориям А, Б, В1-В4 осуществляется расчетом в соответствии с главами технического кодекса.

Согласно п. 5.2.1 для отнесения помещения к взрывопожароопасной категории (А или Б) должны быть выполнены два условия:

свойства веществ должны соответствовать требованиям таблицы 1 ТКП 474;

масса веществ, участвующих в аварийной ситуации, должна быть достаточной для создания избыточного давления взрыва свыше 5 кПа.

 

Рассмотрим пример определения взрывопожароопасной категории специального помещения, с которыми чаще всего возникают трудности при расчетах.

 

  1. Участок ТО и Р СТО

Исходные данные:

На участке могут располагаться одновременно 3 автомобиля. Площадь размещения пожарной нагрузки на каждом из участков составит 5,5×1,8<10 м2, габариты участка составляют 13,900×9,0×4,836 м. Расстояние от покрытия до поверхности с пожарной нагрузкой составляет 2,25 м. Обвалования и устройства для ограничения топлива в помещении отсутствуют.

Автомобиль состоит из следующих горючих материалов:

  • резина – 50 кг;
  • бензин АИ-92 – 40 кг;
  • смазочные масла (моторные) – 20 кг;
  • пенополиуретан – 16 кг;
  • полиэтилен – 3 кг;
  • полихлорвинил – 3,5 кг;
  • искусственная кожа – 2 кг.

Бензин АИ-92 – легковоспламеняющиеся жидкость, теплота сгорания 43641 кДж/кг, температура вспышки -360С, самовоспламенения -, нижний концентрационный предел распространения – 1,06 % (об.); lg p = 4,12311 – 664,976 / (221,695 + t).

Полимеры (пластик) – горючие вещества плотностью 900-1100 кг/м3, теплота сгорания  (24300 – 45600) кДж/кг, температура воспламенения 300-4000С, самовоспламенения 320-4500С.

Полиэтилен – горючий полимер, плотность 910-965 кг/м3, теплота сгорания  (46588 – 47140) кДж/кг, температура самовоспламенения 380-4000С.

Резина – горючее вещество, теплота сгорания – 33520 кДж/кг, температура воспламенения 230 — 2500С; температура самовоспламенения 3500С.

Искусственная кожа – горючее вещество, теплота сгорания – 17800 кДж/кг, температура воспламенения – 250-3000С, самовоспламенения – 350-4000С.

Масло смазочно-охлаждающее (моторное) – горючие жидкости, плотность ≈ 0,9 кг/л, теплота сгорания ≈43100 кДж/кг, температура вспышки 158 – 2000С, воспламенения 2240С, самовоспламенения 280 – 3800С, температурные пределы распространения пламени: нижний 125 – 1540С, верхний 175 – 2040С.

По результатам сопоставления характеристик веществ, можно сделать заключение, что участок может относиться как к категории А, так и к категории В1 – В4 (пожароопасной).

Расчет с учетом аварийной вентиляции. При определении избыточного давления взрыва в качестве расчетного варианта аварии принимаются разгерметизация топливного бака автомобиля, находящегося на подъемнике. Исходим из расчета, что 1 л бензина разливается на 1 м2 пола помещения.

За расчетную температуру принимается максимальная абсолютная температура воздуха согласно СНБ 2.04.02-2000 «Строительная климатология» для г. Минска tр=350С. Плотность паров бензина при tр = 350С составит:

.

Площадь разлива F = 40м2, и определена с учетом поступившего в помещение при розливе бензина, площади помещения в соответствии с п.А.2.2 приложения А к ТКП 474-2013.

Определяем давление насыщенных паров бензина РН при расчетной температуре tр = 350С:

 

кПа.

Интенсивность испарения бензина W (с учетом определенного по табл. А.1 ТКП 474-2013 h=1) составит:

Масса паров бензина, поступивших в помещение, будет равна:

, следовательно, окончательно принимаем массу паров 40 л.

Определение коэффициента участия паров бензина во взрыве Z проводим в соответствии с приложением Б к ТКП 474-2013.

Свободный объем помещения Vсв = 0,8×13,900×9,0×4,836=483,9 м3.

Средняя концентрация паров бензина Сср в помещении составит:

Сср = = 2,13% (об.).

Сср = 2,13% (об.) < 0,5СНКПР = 0,5 × 1,06 = 0,53 % (об.), следовательно, можно определить значение коэффициента Z определяется по табл. Б.2 ТКП 474-2013 и равно 0,3.

 

Избыточное давление взрыва ∆ Р составит:

∆Р = (900 — 101) × = 85,5 кПа.

Поскольку расчетное избыточное давление взрыва на участке превышает 5 кПа, помещение относится к категории А. Следовательно, можно сделать заключение, что участок может относиться к категории В1 – В4 (пожароопасной) при условии использования аварийной вентиляции.

При наличии вентиляции, кратностью 21

К=АТ+1;

К=(21/3600)× 2857,14+1=17,6;

Т=40/(3,38×10-4 ×40)=2857,14 с.

Т.е. общая масса паров бензина находящаяся в момент взрыва в помещении мастерской за счет работы аварийной вентиляции, оснащенной резервными вентиляторами и электроснабжением по 1-ой категории, может быть снижена в 17,6 раза. Следовательно, и избыточное давление взрыва также снизится в 4 раза и составит менее 5 кПа (∆Р = 4,98 кПа).

 

Расчет с учетом ограничения площади розлива. Масса паров бензина, поступивших в помещение, будет равна:

.

Определение коэффициента участия паров бензина во взрыве Z проводим в соответствии с приложением Б к ТКП 474-2013.

Средняя концентрация паров бензина Сср в помещении составит:

Сср = = 0,091 % (об.).

Сср = 0,091 % (об.) < 0,5СНКПР = 0,5 × 1,06 = 0,53 % (об.), следовательно, можно определить значение коэффициента Z расчетным методом.

Значение СН будет равно:

СН = 100 ×34,1/101 = 33,76 % (об.).

Значение стехиометрической концентрации паров бензина исходя из химической брутто-формулы составит:

β = 7,024 + 13,108/4 = 10,30;

ССТ = 100/(1 + 4,84 ×10,30) = 1,97 % (об.).

 

Значение параметра С0 будет равно:

 

Расчетное значение коэффициента Z равно:

, принимая во внимание нереалистичное значение, принимаем Z=0,3 по табл. Б.1 ТКП 474-2013.

 

Принимаем Z=0,3 по табл. Б.1 ТКП 474-2013.

 

Избыточное давление взрыва ∆ Р составит:

∆Р = (900 — 101) × = 3,64 кПа.

Поскольку расчетное избыточное давление взрыва на участке не превышает 5 кПа, помещение не относится к категории А. Следовательно, можно сделать заключение, что участок может относиться к категории В1 – В4 (пожароопасной).

Расчет пожароопасной категории. В связи с тем, что пожарная нагрузка включает в себя различные сочетания (смесь) горючих и трудногорючих веществ и материалов в пределах пожароопасного участка, пожарная нагрузка Q, МДж, определяется из соотношения:

.

Удельная пожарная нагрузка составит:

Согласно полученному значению удельной пожарной нагрузки следует, что участок с автомобилем относится к категории В3 по пожарной опасности. С учетом фактического минимального расстояния от поверхности пожарной нагрузки до покрытия, равного Н = 2,25 м, определяем соответствие неравенства по формуле:

– условие выполняется.

Следовательно, окончательно принимаем категорию Участок ТО и Р СТО по пожарной опасности по пожарной опасности при условии ограничения площади розлива до 1,4 м2.

 

Техническим нормативным правовым актом, определяющим виды категорий и методы категорирования, является ТКП 474-2013 «Категорирование помещений, зданий, наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности» (далее – ТКП 474) [1]. В республике существуют 2 (две) взрывопожароопасные категории (А и Б), 4 (четыре) пожароопасные (В1-В4) и 3 (три) непожароопасные категории Г1, Г2 и Д для помещений; 2 (две) взрывопожароопасные категории (А и Б), одна пожароопасная категория (В) и две непожароопасные категории (Г и Д) для зданий;  2 (две) взрывопожароопасные категории (Ан и Бн), одна пожароопасная категория (Вн) и две непожароопасные категории (Гн и Дн) для наружных установок:

 

п. 4.1 [1] «По взрывопожарной и пожарной опасности помещения подразделяются на категории А, Б, В1–В4, Г1, Г2, Д, а здания — на категории А, Б, В, Г и Д. По взрывопожарной и пожарной опасности наружные установки подразделяются на категории АН, БН, ВН, ГН, ДН.».

 

Категории присваиваются помещениям (пожарным отсекам), зданиям и наружным установкам классов функциональной пожарной опасности Ф5.1, Ф5.2, Ф5.3. определенным согласно п. 4.5.3 изменения №1 к ТКП 45-2.02-142-2011. Такие помещения, как торговые залы предприятий торговли продовольственными, промышленными и строительными товарами, помещения предприятий общественного питания (столовые, коридоры вестибюли), помещения учебных заведений (классы учебные, актовые залы), помещения предприятий бытового и коммунального обслуживания  (залы почты, залы парикмахерских, сберегательные кассы), помещения органов управления (кабинеты, бытовые и служебные помещения), проектных бюро (залы совещаний, кабинеты) и т.д. не категорируются. Вместе с этим в указанных предприятиях будут категорироваться по взрывопожарной и пожарной опасности архивы, складские помещения, серверные, электрощитовые, вентиляционные, теплоузлы, мини-котельные, мастерские и иные производственные и складские здания классов функциональной пожарной опасности Ф5.1–Ф5.3.

Согласно п. 4.2 [1] категории взрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий определяются для наиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода, исходя из вида находящихся в аппаратах и помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.

В соответствии с требованиями [1] определение пожароопасных свойств веществ и материалов также производится испытаниями либо расчетными методиками:

 

п. 4.3 [1] «Определение пожароопасных свойств веществ и материалов и других показателей производится на основании результатов испытаний или расчетов по методикам, регламентированным техническими нормативными правовыми актами с учетом состояния технологических параметров и режимов (давление, температура и др.)»

Допускается использование справочных данных, опубликованных в официальных изданиях.

 

Применение метода определения пожароопасных и взрывоопасных категорий сопряжено с рядом особенностей физико-химических свойств веществ и материалов. Так, в производствах задействовано большое количество многокомпонентных веществ и материалов, которые имеют в составах долю ЛВЖ, горючие жидкости (ГЖ) либо трудногорючие, негорючие (НГ) веществ и материалов. Необходимо четко выявлять наиболее опасные вещества и на основании вывода определять сценарий расчета:

 

п. 5.1.2 [1] «Определение категорий помещений следует осуществлять путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям, приведенным в таблице 1, от высшей (А) к низшей (Д).

Проверка принадлежности помещений к категориям А, Б, В1-В4 осуществляется расчетом в соответствии с главами технического кодекса».

 

Таким образом, исходя из требования п. 5.1.2 [1] следует, что даже при наличии  в помещении небольшого количества смесей ГГ или ЛВЖ  сперва необходимо производить расчет взрывопожароопасной категории (расчет избыточного давления взрыва), а затем (если избыточное давление взрыва не превысило допустимого значения 5 кПа) приступать к расчету пожароопасной категории указанного помещения.

В случае индивидуальных веществ сложного химического состава, сложных жидких смесевых композиций или аэровзвесей твердых пылевидных веществ, рекомендовано пользоваться при определении давления взрыва формулой 5 [1]. В состав этой формулы входит величина низшей теплоты сгорания, которая может быть определена как экспериментально (можно найти в опубликованных работах, подтвердить испытаниями), так и расчетом по формулам 7-9 [1] соответственно для индивидуальных горючих веществ, смесей ГГ и паров ЛВЖ, смесей ГЖ и нефтепродуктов.

Одним словом, насколько правильно и грамотно определены свойства веществ и материалов, настолько зависит объективность оценки пожароопасной (или взрывоопасной) ситуации, и, соответственно, в целом грамотное проведение расчета категории,  определения объемов средств противопожарной защиты.

Расчеты категорий по взрывопожарной и пожарной опасности согласно [1] также связаны со сложностью технологических процессов. Например, котельные залы проектировщики чаще всего привыкли относить к непожароопасной категории Г1. Вместе с этим котельная, в одном объеме которой находятся котельный и турбинный залы, будет иметь пожароопасные категории В3-В2 (в зависимости от количества и пожароопасных свойств обращающихся веществ и материалов). Аналогичным образом обстоят дела с котельными и мини-котельными на местных видах топлива. На таких объектах в качестве топлива используются древесная щепа, опилки, пелеты из опилок и соломы соломенные брикеты в оборудовании – транспортерах, шнеках; расходном складе топлива, объединенным с котельным залом незащищенным технологическим проемом. Такие особенности инженерных и объемно-планировочных решений являются участками с пожарной нагрузкой, требующими проведения соответствующих расчетов с целью определения пожарной опасности помещения.

Ввиду функционального многообразия специализированных помещений, используемого в них оборудования (например, серверные, кабельные туннели), могут происходить ситуации, когда категории помещений будут отличаться от предписанных в примечаниях к таблице 1 [1]. По этой причине (во избежание споров) категорию специализированных помещений целесообразно подтверждать расчетом согласно требованиям [1].

 

Пример расчета категории по взрывопожарной опасности производства контактной сварки.

Алгоритм расчета для контактной сварки с учетом соблюдения п. 4.2 и п. 5.1.1 [1] определяется по наиболее опасному в отношении последствий взрыва веществу. Наиболее опасным в отношении последствий взрыва веществом среди обращающихся веществ является пропан.

В качестве расчетного варианта аварии принимается разгерметизация баллон с пропаном емкостью 20 л.

Плотность газа при расчетной температуре tр, кг∙м-3, вычисляемая по формуле:

,

где      М – молярная масса, кг∙кмоль-1;

V0 молярный объем, равный 22,413 м3∙кмоль-1;

tр = 35°С – расчетная температура по [2];

Сст – стехиометрическая концентрация ГГ, %(об.), вычисляемая по формуле:

,

где      b = nc +  – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

nс, n,н nо nх – число атомов С, Н, 0 и галоидов в молекуле горючего вещества.

Кн – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать Кн равным 3.

Масса ГГ, поступивших в объем помещения, равна:

m = V·ρ = 20·10-3·543 = 10,86 кг

где      Vг – объем жидкой фазы газа в баллоне, равный 20 л;

ρ – плотность жидкой фазы газа, кг/м3.

Свободный объем помещения равен 4673,6 м3.

Средняя концентрация пропана Сср в помещении составит:

Сср = = 0,12 % (об.).

0,12% (об.) < 0,5СНКПР = 0,5 × 2,0 = 1,0 % (об.), следовательно, можно определить значение коэффициента Z расчетным методом.

Значение параметра С0 для пропана равно:

С0 = 3×103 = 0,36 %(об.).

Хнкпр = 1,1314×24,3×[1×ln(1,25×0,36)/2]0,5-отрицательное значение логарифма.

Yнкпр = 1,1958×24,3×[1×ln(1,25×0,36)/2]0,5-отрицательное значение логарифма.

Zнкпр = 0,0253×10×[1×ln(1,25×0,36)/2]0,5-отрицательное значение логарифма.

Принимая во внимание требования п. 3 приложения Б [1] Хнкпр = Yнкпр = Zнкпр =0 ,следовательно, и коэффициент Z принимаем равным 0.

Избыточное давление взрыва при выходе в объем производства пропана составит:

DР = (900 – 101).

Избыточное давление взрыва не превышает 5 кПа. Отсюда следует, что производство не относится к категории А по взрывопожарной опасности. Следовательно, необходимо произвести расчет на пожароопасную категорию. При условии, если в производстве кроме пропана иная нагрузка отсутствует, производству присваивается категория В4 без проведения соответствующего расчета.

 

 

 

 

Примеры расчета категории по взрывопожарной и пожарной опасности

 

Пример 1

 

Помещение ГРП имеет площадь 16,8 м2 высоту 3,14 м. В ГРП расход газа (метана) в газопроводе составляет 0,13 м3/ч, давление – 2,4 атм. Внутренний диаметр газопровода составляет 50 мм, длина газопровода в помещении 4 м.

По результатам сопоставления характеристик веществ и материалов, обращающихся на ГРП, можно сделать заключение, что ГРП может относиться к категориям А (взрывопожароопасным) либо В1 – В4 (пожароопасным). В ГРП отсутствуют пыли, легковоспламеняющиеся жидкости, горючие жидкости, нагретые выше температуры вспышки, процессы сжигания и нагревания.

За критерий отнесения ГРП к взрывопожароопасной категории, принимается значение избыточного давления взрыва. В случае, если избыточное давление взрыва превышает 5 кПа, помещение необходимо относится к взрывоопасной категории А, если давление взрыва не превышает 5 кПа производится проверка принадлежности помещения к категориям В1 – В4 по пожарной опасности на основании значения удельной пожарной нагрузки.

Производится расчет категории по газу – метану.

В соответствии с п. А.1.3 [1] масса газа, поступившего в помещение при  расчетной аварии, определяется по формуле:

m = (Vа + Vт) × ρг.

где Va – объем газа, вышедшего из аппарата, м3;

Vт – объем газа, вышедшего из трубопроводов, м3;

ρг – плотность газа при расчетной температуре, определенной по [2]:

кг м-3.

Определяется объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации:

Vав = Vт = V + V = 0,011 + 0,48 = 0,497 м3,

где Vт – объем газа, вышедшего из трубопровода, м3:

Объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м3;

V = q×T = 0,000036×300 = 0,011 м3,

где q =0,000036 м3расход газа;

Т = 300 расчетное время отключения п. 4.2.3 [1];

Объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения:

V = 0,01×P×(D×L) = 0,01×243,18×(0,05×4) = 0,48 м3.

где Р = 243,18 кПа – давление в трубопроводе;

D = 0,05 м – внутренний диаметр газопровода;

L = 4 м – длина газопровода.

Определяется масса выделившегося при аварии газа, кг:

m = Vав×г  = 0,497×0,63 = 0,31 кг;

Свободный объем помещения равен 42,2 м3

Средняя концентрация метана Сср в помещении составит:

Сср = = 116,5 % (об.).

116,5% (об.) < 0,5СНКПР = 0,5 × 5,28 = 2,64 % (об.), условие не выполняется, следовательно, значение коэффициента Z = 0,5 по таблице Б.2 [1].

Значение стехиометрической концентрации метана, исходя из химической формулы вещества, составит:

β = 1 + 4/4 – 0/2 = 2;

ССТ = 100/(1 + 4,84 × β) = 100/(1 + 4,84 ×2) = 9,36 % (об.).

Избыточное давление взрыва ∆ Р при выходе газа (метана) в объем помещения составит:

При выходе газа в объем помещения избыточное давление взрыва составляет более 5 кПа, следовательно, помещение ГРП относится к взрывопожароопасной категории А.

 

Пример 2

Исходные данные:

Помещение котельной: длина — 12 м, ширина — 12 м, высота — 4 м.

В качестве топлива в котельной используется природный газ, который подводится к теплогенерирующей установке при помощи газопроводов. В помещении отсутствует место размещения газораспределительного узла. Редукционные блоки, блоки переключения и расходомерный узел (ШРП) находятся за пределами помещения котельной. Технологический процесс котельной не предусматривает резервного топлива. Производительность котла 1200 кВт, теплоноситель – термомасло, нагретое до температуры 1800C, расход природного газа на котел 140,2 м3/час. В системе термомаслянного котла обращается 6 тонн масла.

Расчет:

В соответствии с требованиями п. 5.1.2 ТКП 474-2013 «Категорирование помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности» определение категорий помещений следует осуществлять путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям, приведенным в таблице 1 ТКП 474-2013, от высшей (А) к низшей (Д).

Сведения по пожарной опасности веществ и материалов, размещаемых в складе, взяты из литературы «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения». Справочное издание в 2  книгах. /Под редакцией А.Н. Баратова и А.Я. Корольченко. — М. Химия, 1990:

Природный газ – горючий газ; молярная масса 58,123; теплота сгорания 46000 кДж/кг; плотность 578,9 кг/м3 при температуре 200С; температура плавл. 138,350С, т.кип. – 0,50С, lg = 6,00525-968,098/(242,555+t) температура самовоспламенения 405°С.

Масло индустриальное (моторное) – горючая жидкость, теплота сгорания – 43000 кДж/кг, плотность масла ρж = 888,8 кг· м-3. Температура самовоспламенения tсамвспл = 1180С, температура вспышки tвсп = 2900С. Температурные пределы распространения пламени: нижн. 118-1210С, верхн. 162-1670С.

Проверка принадлежности помещений к категориям А, Б, В1-В4 осуществляется расчетом в соответствии с ТКП 474-2013.

Таблица 1

Категория помещения Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении
1 2
А

(взрывопожароопасная)

Горючие газы (далее — ГГ), легковоспламеняющиеся жидкости (далее — ЛВЖ) с температурой вспышки не более 28 °С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные 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 расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа
Б

(взрывопожароопасная)

Горючие пыли или волокна, ЛВЖ с температурой вспышки более 28 °С, горючие жидкости (далее — ГЖ) в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пыле- или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПa
B1–В4

(пожароопасные)

ГГ, ЛВЖ, ГЖ и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом взрываться и гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категории А или Б
Г1 ГГ, ЛВЖ, ГЖ, твердые горючие вещества и материалы, которые
сжигаются или утилизируются в процессе контролируемого горения в качестве топлива
Г2 Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени
Д Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии, горючие и трудногорючие вещества и материалы в таком количестве, что удельная пожарная нагрузка на участке их размещения в помещении не превышает 100 МДж/м2, а пожарная нагрузка в пределах помещения – 1000 МДж
Примечания

1 Разделение помещений на категории В1–В4 осуществляется согласно подразделу 5.3 технического кодекса.

2 К категории В4 допускается относить помещения (без проведения соответствующего расчета), в которых находятся:

горючие и трудногорючие 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;

трудногорючие вещества и материалы, строительные материалы группы горючести Г1 в качестве временной пожарной нагрузки. Масса трудногорючих 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 трудногорючих 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 (для помещений класса функциональной пожарной опасности A 5.2), 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/м2 (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 ºС.

 

Таблица 2

Категория

помещения

Удельная пожарная нагрузка g на участке, МДж/м2 Способ размещения

 

1 2 3
В1 Более 2200

Не нормируется

В2 1400-2200 См. прим.1
В3 200-1400 То же
В4 100-200 На любом участке пола помещения площадью не более 10 кв.м. Способ размещения участков пожарной нагрузки определяется согласно примечанию 1
Примечания:

1. В помещениях категорий В1 — В4 допускается наличие нескольких участков с пожарной нагрузкой, не превышающей значений, приведенных в таблице. В помещениях категории В4 при пожарной нагрузке более 2000 МДж (в пределах помещения) расстояния между этими участками должны быть более предельных, в противном случае помещение относится к категории В3.

 

При пожарной нагрузке, включающей в себя различные сочетания (смесь) горючих жидкостей, твердых горючих веществ и материалов в пределах пожароопасного участка, пожарная нагрузка Q (МДж) определяется из соотношения:

Q =                                                                                                                 (5)

где Gi – количество i-го материала пожарной нагрузки, кг;

– низшая теплота сгорания i-гo материала пожарной нагрузки, МДж × кг–1.

Удельная пожарная нагрузка g (МДж м-2) определяется из соотношения:

g = ,                                                                                                                            (6)

где S – площадь размещения пожарной нагрузки, кв.м, определяется как ее линейная проекция на пол в пределах пожарного участка (не менее 10 кв.м и не более площади помещения).

Из признаков отнесения помещений к категориям, изложенных в таблице 1 ТКП 474-2013, следует, что помещение котельной может относиться либо к категориям В1-В4, Г1 либо к Г2 (непожароопасным).

В помещении котельной установлен участок с пожарной нагрузкой – термомаслянный котел, в системе которого обращается до 6 т масла.

Определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g на участках:

Q = 6000×43,0 = 258000,0 МДж;

g = Q/S = 258000,0 / 144,01 = 1791,7 МДж ∙ м-2.

1 – согласно п. 5.3.3 ТКП 474-2013 (примечание к формуле 13)

Согласно полученному значению удельной пожарной нагрузки следует, что участок относится к категории В2 по пожарной опасности. С учетом фактического минимального расстояния от поверхности пожарной нагрузки до покрытия, равного Н = 1,35 м, определяем соответствие неравенства по формуле:

Q ³ 0,64×q т×Н2;

258000,0  > 0,64 ×2200× (1,35)2 = 2566,1 – условие выполняется.

Следовательно, окончательно принимаем категорию котельной В1 по пожарной опасности.

 

Пример 3

 

Исходные данные:

помещения архива   представляет собой одно помещение, в котором происходит хранением документов – твердых горючих веществ и материалов (бумаги и картона) на металлических стеллажах. Площадь размещения металлических стеллажей составляет по 2,8 м2. Металлические стеллажи 3-х ярусные, высотой 1,6 м. Количество стеллажей в помещении – 2, расстояние между ними – 2,1 м Длина архива составляет 9,65 м, ширина – 3,5 м, высота – 2,8 м. Количество бумаги и картона в помещении составляет: на стеллаже № 1 — 90 кг, на стеллаже № 2 – 105 кг.

Расчёт:

Таким образом, в помещении размещаются два участка с пожарной нагрузкой. Определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g на каждом из участков:

Q1= 90×13,8 = 1242,0 МДж;

g1= Q/S = 1242,0 / 10,01 = 124,2 МДж ∙ м-2.

1 — Площадь размещения пожарной нагрузки определена согласно п. 5.3.3 ТКП 474-2013

Согласно полученному значению удельной пожарной нагрузки следует, что участок относится к категории В4.

Q2= 105×13,8 = 1449,0 МДж;

g2= Q/S = 1449,0 / 10,01 = 144,9 МДж ∙ м-2.

1 — Площадь размещения пожарной нагрузки определена согласно п. 5.3.3 ТКП 474-2013

Согласно полученному значению удельной пожарной нагрузки следует, что участок относится к категории В4.

Принимая во внимание, что в помещении архива общая пожарная нагрузка составляет более 2000 МДж, рассчитаем и сравним предельное допустимое расстояние с фактическим расстоянием между участками с пожарной нагрузкой. В случае, если расчетное значение предельного расстояния будет значительно меньше, согласно требованиям п. 5.3.4 ТКП 474-2013 помещение будет относиться к категории В3.

Согласно формулы 14 ТКП 474-2013 предельное расстояние рассчитывается по формуле:

I – Iпр+(11-Н) = 6+ (11-1,2) = 15,8 м,

где Iпр определено согласно таблицы 3 ТКП 474-2013 и равно по бумаге и картону 6 м;

Н = 2,8-1,6 = 1,2 м.

Таким образом, фактическое расстояние между участками с пожарной нагрузкой (2,1 м) намного меньше предельно допустимого (15,8). Следовательно, для помещения архива принимаем категорию помещения В3 по пожарной опасности.

 

Пример 4

 

С учетом пожароопасных свойств используемых в технологическом процессе мини-котельной (применяемых веществ и материалов: по [2] определена теплота сгорания машинного отработанного масла, температура вспышки (для отнесения машинного масла к горючей жидкости)) выделяем два участка с пожарной нагрузкой по 400 л отработанного машинного масла и третий участок без пожарной нагрузки – сжигание масла в котле. Принимая во внимание, что на третьем участке горючие жидкости сжигаются в качестве топлива, участку присваиваем категорию Г1.

Определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g на первом участке размещения:

Q = 800×0,890×43,0 = 30 616 МДж;

g = Q/S = 30 616  / 400×0,51 = 153,1 МДж/м2

1 – согласно п. 4.2.4 НПБ-5-2005*1 л смеси разливается на 0,5 м2.

Согласно значению удельной пожарной помещение относится к пожароопасной категории В4. Согласно п. 9.3* Q>2000 МДж, следовательно, требуется рассчитать Iпр. Принимая во внимание, что расстояние от поверхности пожарной нагрузки составляет 13 м (розлив отработанного масла на нулевой отметке), критическая плотность падающих лучистых потоков  qкр = 14,8 Квт м-2 [1] (взят по резине) согласно Iпр таблице 5 НПБ 5-2005 составляет 6 м.

Учитывая, что расстояние между участками с пожарной нагрузкой (первым и вторым) не превышает 6 м, следовательно, участки с емкостями и, соответственно, помещение мини-котельной относится к категории В3. Согласно разделу 10 НПБ 5-2005 здание относится к категории В.

 

Пример 5

 

Произведем расчет горизонтального размера зоны, ограничивающей паровоздушную смесь с концентрацией выше НКПР.

Определим массу жидкости m (кг), поступившей в атмосферу при розливе единичной емкости:

m=V×r=0,028×790,8=22,14 кг.

Определим площадь пролива ацетона F (м2). Принимаем (п. В.1.3.4 ТКП 474), что литр ацетона разливается на площади 0,15 м2.

F=V×0,15=28×0,15 =4,2 м2.

Интенсивность испарения ЛВЖ и ГЖ W (кг• с-1• м-2), рассчитывается по формуле:

РН ==48,09 кПа.

W=10-6××PН=10-6××48,09=3,66×10-4 кг/м2×с.

2.4. Определим массу паров жидкости, участвующих во взрыве:

mп=F×W×t=4,2×3,66×10-4×3600=5,5 кг.

Рассчитаем плотность паров ацетона ρг (кг  м-3):

для объектов, расположенных на территории г. Минска (tр=35 ºС):

Согласно химической формуле ацетона определяем значение нижнего концентрационного предела распространения пламени СНКПР % (об.).

СНКПР=2,5 %

Горизонтальный размер зоны, ограничивающей паровоздушную смесь с концентрацией выше НКПР определяется по формуле:

R=3,1501×××3,1501×××       12,9 м;

Горизонтальный размер зоны, ограничивающей паровоздушную смесь с концентрацией выше НКПР не превышает 30 м.

Определим величину избыточного давления Р, развиваемого при сгорании газопаровоздушной смеси:

DР = Ро (0,8mпр0,33/r + 3mпр 0,66/r2 + 5mпр/r3) = 101×(0,8×5,50,33/30 + 3×5,50,66/302 + 5×5,5/303) = 6,7 кПа,

Где Р0 – атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

mпр – приведенная масса газа или пара, кг, вычисляется по формуле (В.16 ТКП 474):

mпр = (Qсг/Qо) m Z = (31,4/4,52) 5,5 0,1= 3,8 кг,

где Qсг – удельная теплота сгорания пара ацетона, равна 31,4 МДж×кг-1;

Qо – константа, равная 4,52×106 Дж×кг-1;

m – масса ацетона, поступившего в результате аварии в окружающее пространство, равна 5,5 кг;

Z – коэффициент участия паров ацетона в горении, который допускается принимать равным 0,1;

r – расстояние от геометрического центра газопаровоздушного облака, равное 30 м (согласно п. В.1.9 ТКП 474).

Избыточное давление на расстоянии 30 м превышает давление взрыва 5 кПа, таким образом, установка относится к взрывоопасной и имеет категории Ан.

 

Пример 6

 

В помещении происходит хранение противогазов в количестве 500 шт. В одном противогазе содержатся: резинотехнические изделия в количестве 0,28 кг, полимерные изделия в количестве 0,015 кг. Сумка под противогаз состоит их х/б ткани – 0,08 кг. Противогазы размещаются на металлическом стеллаже. Горизонтальная площадь проекции стеллажа составляет 3,3 м2.

Рассчитаем пожарную и удельную пожарную нагрузку в помещении:

Q1 = 500×(0,28×33,5+0,015×46,6+0,08×16,8) = 4692,0 МДж;

g1 = 4692,0 / 10,0 = 469,2 МДж/м2.

По полученному значению удельной пожарной нагрузки помещение лаборатории относится к  В3 по пожарной опасности.

С учетом фактического минимального расстояния от поверхности пожарной нагрузки до покрытия, равного не более Н = 1,0 м проверяем условие согласно п. 5.3.2 ТКП 474 (примечание 1 к таблице 4 отчета):

Q ³ 0,64×q т×Н2;

4692,0>0,64 • 1 400 • 1,02 = 896,0 – условие выполняется.

Следовательно, окончательно принимаем категорию гаражей – В2 по пожарной опасности.

 

Пример 7

 

В пределах каждого гаража располагается один автомобиль. Условно можно выделить участок размещения пожарной нагрузки площадью 10 м2, на котором может находиться до 50 кг резины, 10 кг полихлорвинила, 1,5 кг искусственной кожи, 5 кг полиэтилена, по 5 кг моторного и трансмиссионного масел.

По результатам сопоставления характеристик веществ, обращающихся на участке, можно сделать заключение, что помещения гаражей могут относиться к категории В (В1 – В4) по пожароопасной опасности. За критерий, при отнесении помещений к какой-либо из указанных категорий, принимается значение удельной пожарной нагрузки на участках ее размещения.

Определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g для каждого помещения (при условии, что в  гаражах участки с пожарной нагрузкой и количество хранимых веществ и материалов одинаковые):

 

Q = 50×33,5 + 10×24,6 + 1,5×40,0 + 5×46,6 + 5×41,6 + 5×43,0 = 2 637 МДж;

g = Q/S = 2 637  / 10,0 = 263,7 МДж/м2.

 

По полученному значению удельной пожарной нагрузки помещения гаражей соответствуют категории В3 по пожарной опасности. С учетом фактического минимального расстояния от поверхности пожарной нагрузки до покрытия, равного не более Н = 2,5 м проверяем условие согласно п. 5.3.2 ТКП 474 (примечание 1 к таблице 4 отчета):

Q = 0,64×q т×Н2;

2 637 > 0,64 • 1 400 • 2,52 = 2 240 – условие выполняется.

Следовательно, окончательно принимаем категорию гаражей – В2 по пожарной опасности.

 

Пример 8

 

Хранение осуществляется на 4-х ярусном металлическом стеллаже площадью 2,75 м2 и высотой до 2 м. Винная продукция хранится упакованной по 12 бутылок вместимостью 0,75 л в картонные ящики массой 0,2 кг. На стеллаже одновременно может находится до 40 картонных ящиков. Объем винной продукции – 360 л.

Водочная продукция аналогично винной хранится в картонных ящиках по 24 бутылки вместимостью 0,5 л или по 12 бутылок вместимостью 1 л. На стеллаже одновременно может находится до 40 картонных ящиков. Объем водочной продукции – 420 л.

По результатам сопоставления характеристик веществ, хранящихся в складе, можно сделать заключение, что помещение может относиться к категории А (взрывопожароопасной) либо В1 – В4 (пожароопасной). За критерий при отнесении помещения к какой-либо из указанных категорий, принимается значение избыточного давления взрыва. В случае, если избыточное давление взрыва превышает 5 кПа, помещение необходимо отнести к взрывоопасной категории А, если давление взрыва не превышает 5 кПа производится проверка принадлежности помещения к категориям В1 – В4 по пожарной опасности на основании значения удельной пожарной нагрузки.

Для различных легковоспламеняющихся веществ показатели пожарной опасности выбираются по наиболее опасному в отношении последствий взрыва веществу. Наиболее опасным в отношении последствий взрыва веществом (по минимальной температуре вспышки), среди хранящихся является 43%-раствор этилового спирта.

В качестве расчетного варианта аварии принимается разгерметизация максимальной единичной емкости, содержащей раствор – 1 л.

Плотность паров этанола rг.п при расчетной температуре 35°С (согласно СНБ 2.04.02-2000 «Строительная климатология») составит:

.

Давление насыщенных паров при расчетной температуре для этанола составит:

РН = .

Согласно закону Рауля о том, что давление пара компонента над раствором меньше давления пара над чистым веществом и пропорционально мольной доле этого вещества в растворе, определим давление насыщенных паров этанола над 43% раствором.

Массовая доля этанола в 43%-растворе (об.) с учетом плотности компонентов составляет 0,34, тогда отношение мольных долей воды и этанола в растворе составит:

.

Следовательно, давление насыщенного пара этанола над 43%-раствором в 6 раз меньше, чем над чистым веществом и составит 2,25 кПа.

Интенсивность испарения W при h = 1 (в помещении отсутствует движение воздушного потока) будет равна:

W = 10-6 1×2,25 = 1,53·10-5 кг/ (м2·с).

Поскольку 1 л раствора содержит менее 70% этанола (содержание летучей части – 337 г/л), площадь розлива принимаем равной 0,5 м2.

Масса паров ЛВЖ, поступивших в помещение, составит:

m = 1,53·10-5  0,5  3600 = 0,0275 кг.

Стехиометрический коэффициент для этанола равен 6,44.

Согласно табл.Б.2 ТКП 474 Z = 0,3; свободный объем помещения согласно объемно-планировочным решениям – Vсв = 24,8 м3. Избыточное давление взрыва в помещении составит:

DР = (682 – 101).

Поскольку избыточное давление взрыва не превышает 5 кПа, можно сделать заключение, что помещение склада не относится к категории А по взрывопожарной опасности. Для отнесения помещения к какой-либо из категорий В1-В4 (пожароопасной), определим значение удельной пожарной нагрузки в помещении.

Определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g на участке:

Q = (40+40)×0,2×13,8 + 400×2,64 + 420×9,375 = 5214,3 МДж;

g = Q/S = 5214,3 / 101 = 521,4 МДж ∙ м-2.

1 – согласно п. 5.3.3 ТКП 474 (примечание к формуле 13)

Согласно значению удельной пожарной нагрузки следует, что склад относится к категории В3 по пожарной опасности.

С учетом фактического минимального расстояния от поверхности пожарной нагрузки до покрытия, равного Н = 0,7 м условие согласно п. 5.3.2 ТКП 474 (Q ³ 0,64q×Н2) выполняется т.к.:

5214,3 > 0,64×1400×0,72 = 439,04.

Следовательно, окончательно принимаем категорию склада В2 по пожарной опасности.

 

Пример 9

 

В помещении цеха обращаются твердые негорючие и горючие вещества и материалы, выполняется металлообработка и деревообработка. В площади цеха находятся верстаки для механической обработки металлических изделий (запасных деталей и комплектующих), токарные станки, в которых используется негорючие и горючие смазочно-охлаждающие жидкости, станок металлорезки. В помещениях цеха имеются электрические кабели для запитки технологического и инженерного оборудования, приборов освещения с удельной пожарной нагрузкой до 100 МДж/м2. Рабочие места в цеху имеют площади с пожарной нагрузкой до 10 м2.

Рабочие места со станочным оборудованием, в которых содержится горючая СОЖ, имеют следующую пожарную нагрузку: масло индустриальное – до 6 л, резинотехнические изделия – 1,3 кг, полимеры – до 1,7 кг.

Рабочие места без станочного оборудования имеют пожарную нагрузку: древесина – до 45 кг, картон – до 5 кг, бумага – до 3 кг, полиэтилен – до 1 кг, полимеры – до 10 кг.

Определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g на участке со станочным оборудованием:

Q = 6×43,0 + 1,3×33,5 + 1,7×24,6 = 343,4 МДж;

g = Q/S = 343,4 / 101 = 34,3 МДж ∙ м-2.

1 – согласно п. 5.3.3 ТКП 474 (примечание к формуле 13)

По пожарной нагрузке и удельной пожарной нагрузке помещение относится к категории Д. Принимая во внимание примечание 2 к таблице 1 ТКП 474 участок допускается относить к категории В4.

Определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g на участке без станочного оборудования:

Q = (45+5+3)×13,8 + 10×24,6 + 1×46,5 = 1023,9 МДж;

g = Q/S = 1023,9 / 101 = 102,3 МДж ∙ м-2.

1 – согласно п. 5.3.3 ТКП 474 (примечание к формуле 13)

По пожарной нагрузке и удельной пожарной нагрузке помещение относится к категории В4.

Следовательно, окончательно принимаем категорию механического цеха В4 по пожарной опасности.

 

Пример 10

 

В пределах помещения пожарная нагрузка размещается:

на верстаках с деревообрабатывающими станками и в расположенных рядом с верстаками системах удаления древесных опилок (площадь размещения верстака и системы удаления опилок составляет 3,5 м2). В качестве пожарной нагрузки на верстаке и в системе отсоса опилок принимается:  ГЖ с температурой вспышки более 1200С в системе смазки станка при давлении в системе смазки не более 0,2 МПа – 0,5 кг; древесина, древесные опилки – 85,8 кг; резинотехнические изделия (в составе деревобрабатывающих станков) — 0,5 кг; полимеры – 2 кг; х/б материал — 0,5 кг;

обработанная (распилованная) древесина – 850,0 кг равномерно размещена на площади помещения — 75,0 м2.

Определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g на верстаке и размещенной рядом системе удаления древесных опилок:

Q = 85,8×13,8 + 0,5×43,5 + 2,5×46,5 + 0,5×16,8  = 1330,4 МДж;

g = Q/S = 1330,4 / 10,01 = 133,4 МДж м-2.

1 – согласно п. 5.3.3 ТКП 474 (примечание к формуле 13).

Определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g на площади размещения распилованной древесины:

Q = 850,0×13,8 = 11454,0 МДж;

g = Q/S = 11454,0 / 75,0 = 152,7 МДж м-2.

Сравнивая максимальное значение удельной временной пожарной нагрузки g на любом из участков размещения с величиной удельной пожарной нагрузки, приведенной в таблице 2 ТКП 474, находим, что помещение относится к категории В4 по пожарной опасности. Принимая во внимание, что площадь размещения пожарной нагрузки на участке пола составляет более 10 м2, окончательно принимаем категорию помещения деревообработки В3 по пожарной опасности.

 

Пример 11

 

В пределах помещения пожарная нагрузка размещается в станках для металлообработки (токарный, фрезерный, сверлильный) на площади 2,1 м2, а также в штамповочном прессе на площади 2,8 м2.  В качестве пожарной нагрузки используются ГЖ с температурой вспышки более 1200С в системе смазки и гидропривода оборудования, массой менее 60,0 кг на единицу оборудования при давлении в системе не более 0,2 МПа. Иная пожарная нагрузка в помещении отсутствует.

Согласно примечанию 2 к табл. 1 ТКП 474 определяем, что участки с токарным, сверлильным, фрезерным станками  и штамповочным прессом относятся к категории В4 по пожарной опасности.

Принимаем категорию цеха металлообработки В4 по пожарной опасности.

 

Пример 12

 

Швейное отделение. В пределах помещения пожарная нагрузка размещается:

на швейных столах площадью 5,4 м2 и составляет:  полимеры (пластик) – 0,5 кг; резинотехнические изделия – 0,3 кг; хлопчатобумажное полотно – 10,5 кг; бумага – 1,8 кг;

на столе для раскроя площадью 4,8 м2 и составляет полимеры (пластик) — 1,2 кг; хлопчатобумажное полотно – 25,5 кг;

на стеллаже для размещения хлопчатобумажного полотна площадью 2,6 м2 и составляет 95,3 кг хлопчатобумажной ткани, полиэтилена – 2,3 кг;

на стеллаже для размещения готовой швейной продукции площадью 1,8 м2 и составляет 28,9 кг хлопчатобумажной ткани, бумаги – 10,5 кг; полиэтилена – 15,5 кг.

Определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g на швейных столах:

Q = 0,5×45,6 + 0,3×33,5 + 10,5×16,8 + 1,8×13,8 = 234,1 МДж;

g = Q/S = 234,1 / 10,01 = 23,4 МДж м-2.

1 – согласно п. 5.3.3 ТКП 474 (примечание к формуле 13).

Определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g на столе для раскроя:

Q =  1,2×45,6 + 25,5×16,8 = 483,1 МДж;

g = Q/S = 483,1 / 10,01 = 48,3 МДж м-2.

1 – согласно п. 5.3.3 ТКП 474 (примечание к формуле 13).

Определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g на стеллаже для размещения  хлопчатобумажного полотна:

Q =  95,3×16,8 + 2,3×47,1 = 1709,3 МДж;

g = Q/S = 1709,3 / 10,01 = 170,9 МДж м-2.

1 – согласно п. 5.3.3 ТКП 474 (примечание к формуле 13).

Определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g на стеллаже для размещения  готовой швейной продукции:

Q =  28,9×16,8 + 10,5×13,8 + 15,5×47,1 = 1360,5 МДж;

g = Q/S = 1360,5 / 10,01 = 136,1 МДж м-2.

1 – согласно п. 5.3.3 ТКП 474 (примечание к формуле 13).

Сравнивая максимальное значение удельной временной пожарной нагрузки g на любом из участков размещения с величиной удельной пожарной нагрузки, приведенной в таблице 3, находим, что помещение относится к категории В4 по пожарной опасности.

В пределах помещения пожарная нагрузка составляет Q = 3787,0 МДж. В соответствии с п. 5.3.4 ТКП 474 расстояние между участками размещения пожарной нагрузки должно быть более предельных, в противном случае помещение относится к категории В3.

I = Iпр + (11 – H),

где      Iпр – предельное расстояние между участками размещения пожарной нагрузки, м. Определяется по таблице 3 ТКП 474;

Н – минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия (покрытия), м.

Значения qкр для хлопкового волокна равно 7,5 кВт×м-2

I = 8+ (11-2,0)=17,0 м.

Принимая во внимание, что расстояние между участками размещения пожарной нагрузки составляет менее 17,0 м, окончательно принимаем категорию швейного отделения В3 по пожарной опасности.

Литература

 

  1. ТКП 474-2013 Категорирование помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.

2 Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочное издание в 2 книгах. /Под редакцией А.Н. Баратова и А.Я. Корольченко. – М. Химия, 1990.

  1. СНБ 2.04.02-2000 Строительная климатология.

 

 

 

ПРИМЕРЫ И РАЗЪЯСНЕНИЕ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА КАТЕГОРИЙ ПОМЕЩЕНИЙ ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ

 

Савчик Александр Вячеславович

главный специалист ООО «НЭФОКС ПЛЮС»

тел. 8(029) 628-03-32, e-mail: alexander.nefox@gmail.com

 

Исходные данные для расчета:

 

Помещение СТО. В помещении осуществляется ремонт автомобилей. Площадь помещения – 46 м2 (9,2 х 5 м). Высота помещения – 4,5 м. Высота от верхней точки пожарной нагрузки до строительных конструкций покрытия – 2,0 м.

Пожарная нагрузка в помещении:

— не более 2-х автомобилей (в баке каждого не более 60 л топлива);

— резина (элементы инструмента) – 20 кг;

— ДСП (шкаф) – 60 кг.

 

 

 

 

 

 

 

Схема размещения пожарной нагрузки

 

Расчет категории помещения СТО:

 

Определение категорий помещений следует осуществлять путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям, приведенным в таблице 1 [1], от высшей (А) к низшей (Д) [1].

При расчете значений критериев взрывопожарной опасности в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором во взрыве участвует наибольшее количество веществ или материалов, наиболее опасных в отношении взрыва.

Рассмотрим вариант разгерметизации бака автомобиля, вследствие чего происходит розлив ЛВЖ (бензин) по поверхности и его испарение. За расчетную температуру принимаем максимальную абсолютную температуру воздуха в данном районе (Минск) согласно [3] tр = 35º С

Расчет избыточного давления взрыва для индивидуальных веществ проводится по формуле [1, формула 1]:

 

где, Рmax – максимальное давление взрыва стехиометрической паровоздушной смеси в замкнутом объеме; Р0 – начальное давление, кПа; m – масса паров ЛВЖ, вышедших в результате расчетной аварии в помещение, кг; Z –коэффициент участия горючего во взрыве; Vсв – свободный объем помещения, м3; Сст – стехиометрическая концентрация горючего, % (об.); kН – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать kН равным 3; rг.п – плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре tр, кг/м3, вычисляемая по формуле [1, формула 3]:

 

 

Для определения массы паров, поступивших при расчетной аварии в помещение, определяется давление насыщенных паров жидкости при расчетной температуре [1, формула А.12]:

 

где, А, В, СА – постоянные Антуана.

 

Стехиометрическая концентрация горючего определяется по [1, формула 4]:

 

где – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

nс, nн, nо, nх – число атомов С, Н, О и галогенов в молекуле горючего вещества.

Интенсивность испарения W для ЛВЖ рассчитывается по [1, формула А.8]:

 

 

где, h – коэффициент, принимаемый по [1, таблица А.1]; М – молярная масса жидкости, кг/кмоль.

Определяем свободный объем помещения:

 

Масса паров ЛВЖ, поступивших в помещение, рассчитывается по [1, формула А.6]:

 

 

где, W – интенсивность испарения, кг×м-2×с-1; FИ – площадь испарения, м2; t – время испарения, принимаемое равным до полного испарения жидкости, но не более 3600 с.

Так как расчетная масса паров получилась более фактической массы жидкости, далее в расчете используем массу фактическую (m = 42,6 кг).

Проверяем, выполняется ли условие (приложение Б [1]):

 

 

Условие не выполняется, значит коэффициент Z находим по таблице Б.2 [1] для ЛВЖ:

 

Определяем избыточное давление взрыва:

 

 

При величине полученного расчетного значения избыточного давления взрыва     ∆Р > 5 кПа, и согласно таблице 1 [1] помещение СТО следует отнести к категории «А» по взрывопожарной и пожарной опасности.

 

Компенсирующие мероприятия:

  1. Предусмотреть систему аварийной вентиляции в помещении.

При определении значения массы паров ЛВЖ допускается учитывать работу аварийной вентиляции, если она обеспечена резервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надежности (согласно ПУЭ), при условии размещения вытяжных устройств для удаления поступающих в помещение газов и паров с учетом требований [2].

При этом массу паров ЛВЖ или ГЖ, нагретых до температуры вспышки и выше, поступивших в объем помещения, следует разделить на коэффициент K, определяемый по [1, формула А.13]:

 

 

где А – кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, с-1;

 

Т – продолжительность поступления паров ЛВЖ и ГЖ в объем помещения, с (принимается по пункту А.1.2).

Расчет с учетом наличия аварийной вентиляции:

Кратность аварийной вентиляции – 8 ч-1 = 0,022 с-1.

Скорость воздушного потока в помещении определяется с учетом кратности аварийной вентиляции и вентиляции с искусственным побуждением [1, формула А.11]:

 

 

По таблице А.1 [1] определяем коэффициент ŋ:

 

 

Интенсивность испарения W для ЛВЖ:

 

 

Масса паров ЛВЖ, поступивших в помещение:

 

 

Так как расчетная масса паров получилась более фактической массы жидкости, далее в расчете используем массу фактическую (m = 42,6 кг).

Определяем, за какое время испарится 42,6 кг бензина:

 

 

Определяем коэффициент K:

 

 

Определяем массу паров с учетом аварийной вентиляции:

 

 

Определяем избыточное давление взрыва:

 

 

При величине полученного расчетного значения избыточного давления взрыва     ∆Р < 5 кПа, и согласно таблице 1 [1] помещение СТО не относится к категории «А» по взрывопожарной и пожарной опасности.

  1. Предусмотреть устройства, ограничивающие розлив ЛВЖ.

Позволяет уменьшить параметр площади испарения жидкости — FИ. Соответственно уменьшится масса (m) паров ЛВЖ, участвующих во взрыве.

При этом объем ограждения должен надежно удерживать весь объем аппарата либо вмещать максимально возможный объем жидкости, истекающий из трубопроводов (аппарата) до их полного отключения.

 

Расчет с учетом наличия устройств ограничения розлива ЛВЖ:

Площадь устройства, ограничивающего розлив (FИ) – 2 м2.

Масса паров ЛВЖ, поступивших в помещение:

 

 

Определяем избыточное давление взрыва:

 

 

При величине полученного расчетного значения избыточного давления взрыва     ∆Р < 5 кПа, и согласно таблице 1 [1] помещение СТО не относится к категории «А» по взрывопожарной и пожарной опасности.

 

 

Литература:

  1. ТКП 474-2013 Категорирование помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.
  2. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочное издание в 2 книгах. /Под редакцией А.Н. Баратова и А.Я. Корольченко. — М. Химия, 1990.
  3. СНБ 2.04.02-2000. Строительная климатология.