Огнетушители с ДОСТАВКОЙ!!здесь могла быть ваша рекламаОгнетушители с ДОСТАВКОЙ!!
НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫБолее 1000 нормативных документов в разделе ЗАКОНЫ, удобный поиск!
Связаться с Нами0-1.ru  СПРАВОЧНИК  ОБСУЖДЕНИЯ  СТАТЬИ  ЗАКОНЫ  МАГАЗИН  ЦЕНЫ  ПОИСК 
| ППБ | НПБ | СНИПы | ГОСТы | РД | ПУЭ | Правовые акты | Лицензирование |
СОДЕРЖАНИЕ    весь разделДалее...Далее...

НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности

   НПБ 105-2003.
 1  Общие положения
 2  Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности
 3  Методы расчёта критериев взрывопожарной опасности помещений
 4  Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности
 5  Категория наружных установок по пожарной опасности
 6  Методы расчета значений критериев пожарной опасности наружних установок
 7  Метод оценки индивидуального риска
   Приложение. Расчетное определение значения коэффициента Z участия горючих газов и паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей во взрыве

6. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ КРИТЕРИЕВ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ НАРУЖНИХ УСТАНОВОК



МЕТОД РАСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ КРИТЕРИЕВ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ДЛЯ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ И ПАРОВ



Выбор и обоснование расчетного варианта



36. Выбор расчетного варианта следует осуществлять с учетом годовой частоты реализации и последствий тех или иных аварийных ситуаций. В качестве расчетного для вычисления критериев пожарной опасности для горючих газов и паров следует принимать вариант аварии, для которого произведение годовой частоты реализации этого варианта Qw и расчетного избыточного давления Р при сгорании газопаровоздушных смесей в случае реализации указанного варианта максимально, то есть:

G=Qw * P=max. (26)



Расчет величины G производится следующим образом:

а) рассматриваются различные варианты аварии и определяются из статистических данных или на основе годовой частоты аварий со сгоранием газопаровоздушных смесей Qwi для этих вариантов;

б) для каждого из рассматриваемых вариантов определяются по изложенной ниже методике значения расчетного избыточного давления Pi;

в) вычисляются величины Gi=Qwi * Pi для каждого из рассматриваемых вариантов аварии, среди которых выбирается вариант с наибольшим значением Gi;

г) в качестве расчетного для определения критериев пожарной опасности принимается вариант, в котором величина Gi максимальна. При этом количество горючих газов и паров, вышедших в атмосферу, рассчитывается, исходя из рассматриваемого сценария аварии с учетом пунктов 38-43.

37. При невозможности реализации описанного выше метода в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором в образовании горючих газопаровоздушных смесей участвует наибольшее количество газов и паров, наиболее опасных в отношении последствий сгорания этих смесей. В этом случае количество газов и паров, вышедших в атмосферу, рассчитывается в соответствии с пунктами 38-43.

38. Количество поступивших веществ, которые могут образовывать горючие газовоздушные или паровоздушные смеси, определяется, исходя из следующих предпосылок:

а) происходит расчетная авария одного из аппаратов согласно п. 36 или п. 37 (в зависимости от того, какой из подходов к определению расчетного варианта аварии принят за основу);

б) все содержимое аппарата поступает в окружающее пространство;

в) происходит одновременно утечка веществ из трубопроводов, питающих аппарат по прямому и обратному потоку в течение времени, необходимого для отключения трубопроводов.

Расчетное время отключения трубопроводов определяется в каждом конкретном случае, исходя из реальной обстановки, и должно быть минимальным с учетом паспортных данных на запорные устройства, характера технологического процесса и вида расчетной аварии.

Расчетное время отключения трубопроводов следует принимать равным:

- времени срабатывания систем автоматики отключения трубопроводов согласно паспортным данным установки, если вероятность отказа системы автоматики не превышает 0, 000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов (но не более 120 с);

- 120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов;

- 300 с при ручном отключении.

Не допускается использование технических средств для отключения трубопроводов, для которых время отключения превышает приведенные выше значения.

Под "временем срабатывания" и "временем отключения" следует понимать промежуток времени от начала возможного поступления горючего вещества из трубопровода (перфорация, разрыв, изменение номинального давления и т.п.) до полного прекращения поступления газа или жидкости в окружающее пространство. Быстродействующие клапаны-отсекатели должны автоматически перекрывать подачу газа или жидкости при нарушении электроснабжения.

В исключительных случаях в установленном порядке допускается превышение приведенных выше значений времени отключения трубопроводов специальным решением соответствующих министерств или ведомств по согласованию с Госгортехнадзором России на подконтрольных ему производствах и предприятиях и МЧС России;

г) происходит испарение с поверхности разлившейся жидкости; площадь испарения при разливе на горизонтальную поверхность определяется (при отсутствии справочных или иных экспериментальных данных), исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,10 м2, а остальных жидкостей - на 0,15 м2;

д) происходит также испарение жидкостей из емкостей, эксплуатируемых с открытым зеркалом жидкости, и со свежеокрашенных поверхностей;

е) длительность испарения жидкости принимается равной времени ее полного испарения, но не более 3600 с.

39. Масса газа m, кг, поступившего в окружающее пространство при расчетной аварии, определяется по формуле

m =(Va +Vт)*pг, (27)



где Va - объем газа, вышедшего из аппарата, м3; Vт - объем газа вышедшего из трубопровода, м3; pг - плотность газа, кг*м-3.

При этом

Va=0,01*Р1*V, (28)



где Р1 - давление в аппарате, кПа; V -объем аппарата, м3;

Vт=V+V, (29)



где V - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м3;

V - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м3;

V = q*Т, (30)



где q - расход газа, определяемый в соответствии с технологическим регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой среды и т.д., м3-1; Т - время, определяемое по п. 38, с;

(31)



где Р2 - максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа; r - внутренний радиус трубопроводов, м; L - длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

40. Масса паров жидкости m, кг, поступивших в окружающее пространство при наличии нескольких источников испарения (поверхность разлитой жидкости, поверхность со свеженанесенным составом, открытые емкости и т.п.), определяется из выражения

m=mр+mемк+mсв.окр+mпер, (32)



где mр - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг; mемк - масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, кг; mсв.окр - масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав,кг; mпер - масса жидкости, испарившейся в окружающее пространство в случае ее перегрева, кг.

При этом каждое из слагаемых (mр, mемк, mсв.окp) в формуле (32) определяют из выражения

m=W*Fи*Т, (33)



где W - интенсивность испарения, кг*с-1-2; Fи - площадь испарения, м2, определяемая в соответствии с п. 38 в зависимости от массы жидкости mп, вышедшей в окружающее пространство; Т- продолжительность поступления паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в окружающее пространство согласно п.38, с.

Величину mпер определяют по формуле (при Та> Ткип)

(34)



где mп - масса вышедшей перегретой жидкости, кг; Ср -удельная теплоемкость жидкости при температуре перегрева жидкости Та, Дж*кг-1-1; Та - температура перегретой жидкости в соответствии с технологическим регламентом в технологическом аппарате или оборудовании, К; Ткип - нормальная температура кипения жидкости, К; Lисп - удельная теплота испарения жидкости при температуре перегрева жидкости Та, Дж *кг-1.

Если аварийная ситуация связана с возможным поступлением жидкости в распыленном состоянии, то она должна быть учтена в формуле (32) введением дополнительного слагаемого, учитывающего общую массу поступившей жидкости от распыляющих устройств, исходя из продолжительности их работы.

41. Масса mп вышедшей жидкости, кг, определяется в соответствии с п. 38.

42. Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле

(35)



где М -молярная масса, г*моль-1; Рн- давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости, определяемое по справочным данным в соответствии с требованиями п. 3, кПа.

43. Для сжиженных углеводородных газов (СУГ) при отсутствии данных допускается рассчитывать удельную массу испарившегося СУГ mсуг из пролива, кг*м-2, по формуле

(36)



где М - молярная масса СУГ, кг*моль-1; Lисп - мольная теплота испарения СУГ при начальной температуре СУГ Тж, Дж*моль-1; То - начальная температура материала, на поверхность которого разливается СУГ, К; Тж - начальная температура СУГ, К; тв - коэффициент теплопроводности материала, на поверхность которого разливается СУГ, Вт*м-1-1;

- коэффициент температуропроводности материала, на поверхность которого разливается СУГ, м2-1; Ств - теплоемкость материала, на поверхность которого разливается СУГ, Дж*кг-1-1; ртв - плотность материала, на поверхность которого разливается СУГ, кг*м-3; t - текущее время, с, принимаемое равным времени полного испарения СУГ, но не более 3600 с; - число Рейнольдса; U - скорость воздушного потока, м*с-1; - характерный размер пролива СУГ, м; vв -кинематическая вязкость воздуха, м2-1; в - коэффициент теплопроводности воздуха, Вт*м-1-1.

Формула 38 справедлива для СУГ с температурой Тж<Ткип. При температуре СУГ Тж > Ткип/ дополнительно рассчитывается масса перегретых СУГ mпер по формуле 34.

Расчет горизонтальных размеров зон, ограничивающих газо- и паровоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, при аварийном поступлении горючих газов и паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей в открытое пространство
44. Горизонтальные размеры зоны, м, ограничивающие область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени (Снкпр), вычисляют по формулам:

-для горючих газов (ГГ):

(37)



- для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ):

, (38)



,



где mг - масса поступивших в открытое пространство ГГ при аварийной ситуации, кг; рг - плотность ГГ при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг*м-3; mп - масса паров ЛВЖ, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более 3600 с, кг; рп - плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг*м-3; Рн - давление насыщенных паров ЛВЖ при расчетной температуре, кПа; К - коэффициент, принимаемый равным К=Т/3600 для ЛВЖ; Т- продолжительность поступления паров ЛВЖ в открытое пространство, с; Снкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени ГГ или паров ЛВЖ, % (об.); M - молярная масса, кг*кмоль-1; V0 - мольный объем, равный 22,413 м3*кмоль-1; tр - расчетная температура, oС. В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в соответствующей климатической зоне или максимальную возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры tр по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61 oС.

45. За начало отсчета горизонтального размера зоны принимают внешние габаритные размеры аппаратов, установок, трубопроводов и т.п. Во всех случаях значение Rнкпр должно быть не менее 0,3 м для ГГ и ЛВЖ.

Расчет избыточного давления и импульса волны давления при сгорании смесей горючих газов и паров с воздухом в открытом пространстве
46. Исходя из рассматриваемого сценария аварии, определяется масса m, кг, горючих газов и (или) паров, вышедших в атмосферу из технологического аппарата в соответствии с пунктами 38-43.

47. Величину избыточного давления Р, кПа, развиваемого при сгорании газопаровоздушных смесей, определяют по формуле

, (39)



где Р0 - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа); r- расстояние от геометрического центра газопаровоздушного облака, м; mпр -приведенная масса газа или пара, кг, вычисляется по формуле

mпр=(Qсг/Q0)*m*Z, (40)



где Qсг - удельная теплота сгорания газа или пара, Дж*кг-1; Z- коэффициент участия горючих газов и паров в горении, который допускается принимать равным 0,1; Q0 - константа, равная 4,52*106 Дж*кг-1; m - масса горючих газов и (или) паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

48. Величину импульса волны давления i, Па*с, вычисляют по формуле

i =123*mпр0,66/r. (41)




МЕТОД РАСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ КРИТЕРИЕВ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ДЛЯ ГОРЮЧИХ ПЫЛЕЙ
49. В качестве расчетного варианта аварии для определения критериев пожарной опасности для горючих пылей следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором в горении пылевоздушной смеси участвует наибольшее количество веществ или материалов, наиболее опасных в отношении последствий такого горения.

50. Количество поступивших веществ, которые могут образовывать горючие пылевоздушные смеси, определяется, исходя из предпосылки о том, что в момент расчетной аварии произошла плановая (ремонтные работы) или внезапная разгерметизация одного из технологических аппаратов, за которой последовал аварийный выброс в окружающее пространство находившейся в аппарате пыли.

51. Расчетная масса пыли, поступившей в окружающее пространство при расчетной аварии, определяется по формуле

М=Мвзав, (42)



где М - расчетная масса поступившей в окружающее пространство горючей пыли, кг, Мвз - расчетная масса взвихрившейся пыли, кг; Мав - расчетная масса пыли, поступившей в результате аварийной ситуации, кг.

52. Величина Мвз определяется по формуле

Мвзг взп, (43)



где Кг - доля горючей пыли в общей массе отложений пыли; Квз - доля отложенной вблизи аппарата пыли, способной перейти во взвешенное состояние в результате аварийной ситуации. В отсутствие экспериментальных данных о величине Квз допускается принимать Квз = 0,9; Мп - масса отложившейся вблизи аппарата пыли к моменту аварии, кг.

53. Величина Мав определяется по формуле

Мав=(Мап +q*Т)*Кп, (44)



где Мап - масса горючей пыли, выбрасываемой в окружающее пространство при разгерметизации технологического аппарата, кг; при отсутствии ограничивающих выброс пыли инженерных устройств следует полагать, что в момент расчетной аварии происходит аварийный выброс в окружающее пространство всей находившейся в аппарате пыли; q- производительность, с которой продолжается поступление пылевидных веществ в аварийный аппарат по трубопроводам до момента их отключения, кг*с-1; Т -расчетное время отключения, с, определяемое в каждом конкретном случае, исходя из реальной обстановки. Следует принимать равным времени срабатывания системы автоматики, если вероятность ее отказа не превышает 0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов (но не более 120 с); 120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов; 300 с при ручном отключении; Кп - коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из аппарата. В отсутствие экспериментальных данных о величине Кп допускается принимать: 0,5 - для пылей с дисперсностью не менее 350 мкм; 1,0 - для пылей с дисперсностью менее 350 мкм.

54. Избыточное давление Р для горючих пылей рассчитывается следующим образом:

а) определяют приведенную массу горючей пыли mпр, кг, по формуле

mпр=M*Z*Hт/Hто, (45)



где M - масса горючей пыли, поступившей в результате аварии в окружающее пространство, кг; Z- коэффициент участия пыли в горении, значение которого допускается принимать равным 0,1. В отдельных обоснованных случаях величина Z может быть снижена, но не менее чем до 0,02; Hт - теплота сгорания пыли, Дж*кг-1; Hто - константа, принимаемая равной 4,6*106Дж*кг-1;

б) вычисляют расчетное избыточное давление Р, кПа, по формуле

Р=Р0*(0,8mпр0,33/r+3mпр0,66/r2+5mпр/r3), (46)



где r - расстояние от центра пылевоздушного облака, м. Допускается отсчитывать величину r от геометрического центра технологической установки; Р0 - атмосферное давление, кПа.

55. Величину импульса волны давления i, Па*с, вычисляют по формуле

i=123mпр0,66/r. (47)




МЕТОД РАСЧЕТА ИНТЕНСИВНОСТИ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
56. Интенсивность теплового излучения рассчитывают для двух случаев пожара (или для того из них, который может быть реализован в данной технологической установке):

- пожар проливов ЛВЖ, ГЖ или горение твердых горючих материалов (включая горение пыли);

- "огненный шар" - крупномасштабное диффузионное горение, реализуемое при разрыве резервуара с горючей жидкостью или газом под давлением с воспламенением содержимого резервуара.

Если возможна реализация обоих случаев, то при оценке значений критерия пожарной опасности учитывается наибольшая из двух величин интенсивности теплового излучения.

57. Интенсивность теплового излучения q, кВт*м-2, для пожара пролива жидкости или при горении твердых материалов вычисляют по формуле

q=Еf Fq*, (48)



где Еf - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт*м-2; Fq- угловой коэффициент облученности; - коэффициент пропускания атмосферы.

Значение Еf принимается на основе имеющихся экспериментальных данных. Для некоторых жидких углеводородных топлив указанные данные приведены в табл. 8.

При отсутствии данных допускается принимать величину Еf равной: 100кВт*м-2 для СУГ, 40 кВт*м-2 для нефтепродуктов, 40 кВт*м-2 для твердых материалов.


Таблица 8

Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени в зависимости от диаметра очага и удельная массовая скорость выгорания для некоторых жидких углеводородных топлив



ТопливоЕf , кВт*м-2М,КГ*М-2-1
d= 10 мd= 20 мd= 30 мd= 40 мd= 50 м
CПГ (Метан)2201801501301200,08
СУГ (Пропан-бутан)80635043400,10
Бензин60473528250,06
Дизельное топливо40322521180,04
Нефть25191512100,04

_________
Примечание. Для диаметров очагов менее 10 м или более 50 м следует принимать величину Еf такой же, как и для очагов диаметром 10 м и 50 м соответственно

Рассчитывают эффективный диаметр пролива d, м, по формуле

(49)



где F площадь пролива, м2.

Вычисляют высоту пламени Н, м, по формуле

, (50)



где М - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг*м-2-1; рВ - плотность окружающего воздуха, кг*м-3; g = 9,81 м*с-2 - ускорение свободного падения.

Определяют угловой коэффициент облученности Fq по формулам:

, (51)



где Fv, Fн - факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок соответственно, определяемые с помощью выражений:

, (52)



, (53)



А=(h2+S2+1)/(2*S); (54)



B=(1+S2)/(2*S); (55)



S=2r/d; (56)



h=2H/d, (57)



где r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, м.

Определяют коэффициент пропускания атмосферы по формуле

=ехр[-7,0*10-4*(r-0,5d)] (58)



58. Интенсивность теплового излучения q, кВт*м-2, для "огненного шара" вычисляют по формуле (48).

Величину Еf определяют на основе имеющихся экспериментальных данных. Допускается принимать Еf равным 450 кВт*м-2.

Значение Fq вычисляют по формуле

, (59)



где Н - высота центра "огненного шара", м; Ds - эффективный диаметр "огненного шара", м; r - расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром "огненного шара", м.

Эффективный диаметр "огненного шара" Ds определяют по формуле

Ds=5,33m0,327, (60)



где m - масса горючего вещества, кг.

Величину Н определяют в ходе специальных исследований. Допускается принимать величину Н равной Ds/2.

Время существования "огненного шара" ts, с, определяют по формуле

ts=0,92m0,303 (61)



Коэффициент пропускания атмосферы t рассчитывают по формуле

, (62)



Далее...Далее...




Список документовwebmaster
Кстати:
salatik.net
Гладкоствольное оружие бу на http://guns.club.
leichman.ru

-
Ramblers Top100Ramblers Top100 СПРАВОЧНИК ПРОЕКТАНТА. Проектирование систем безопасности.