Вход
Купить систему ГАРАНТ
Получить демо-доступ
Узнать стоимость
Информационный банк
Подобрать комплект
Семинары
Нормы пожарной безопасности НПБ 107-97 "Определение категорий наружных установок по пожарной опасности" (введены в действие приказом ГУГПС МВД РФ от 17 февраля 1997 г. N 8) (утратили силу)
Нормы пожарной безопасности НПБ 107-97
"Определение категорий наружных установок по пожарной опасности"
(введены в действие приказом ГУГПС МВД РФ от 17 февраля 1997 г. N 8)
Determination of categories of external installations on fire hazard
Дата введения 1 мая 1997 г.
ГАРАНТ:
Взамен настоящих НПБ приказом МЧС РФ от 18 июня 2003 г. N 314 утверждены и введены в действие с 1 августа 2003 г. НПБ 105-03
Настоящие нормы устанавливают методику определения категорий наружных установок производственного и складского назначения (далее - наружные установки) по пожарной опасности.
Наружная установка - комплекс аппаратов и технологического оборудования, расположенных вне зданий, с несущим и обслуживающими конструкциями.
Настоящие нормы не распространяются на наружные установки:
для производства и хранения взрывчатых веществ, средств инициирования взрывчатых веществ;
проектируемые по специальным нормам и правилам, утвержденным в установленном порядке, а также на оценку уровня взрывоопасности наружных установок.
Требования норм должны учитываться в проектах на строительство, расширение, реконструкцию и техническое перевооружение, при изменении технологических процессов и при эксплуатации наружных установок. Наряду с настоящими нормами следует также руководствоваться положениями Ведомственных норм технологического проектирования и специальных перечней, касающихся категорирования наружных установок, согласованных и утвержденных в установленном порядке.
Термины и их определения приняты в соответствии с ГОСТ 12.1.033-81 и ГОСТ 12.1.044-89.
1. Общие положения
1.1. По пожарной опасности наружные установки подразделяются на категории: А_н, Б_н, В_н, Г_н и Д_н.
1.2. Категории пожарной опасности наружных установок определяются исходя из вида находящихся в наружных установках горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.
1.3. Определение пожароопасных свойств веществ и материалов производится на основании результатов испытаний или расчетов по стандартным методикам с учетом параметров состояния (давление, температура и т.д.).
Допускается использование справочных данных, опубликованных головными научно-исследовательскими организациями в области пожарной безопасности или выданных Государственной службой стандартных справочных данных.
Допускается использование показателей пожароопасности для смесей веществ и материалов по наиболее опасному компоненту.
2. Категории наружных установок по пожарной опасности
2.1. Категории наружных установок по пожарной опасности принимаются в соответствии с таблицей 1.
2.2. Определение категорий наружных установок следует осуществлять путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в таблице 1, - от высшей (А_н) к низшей (Д_н).
В случае если из-за отсутствия данных представляется невозможным оценить величину индивидуального риска, то допускается использование вместо нее следующих критериев:
для категорий А_н и Б_н - горизонтальный размер зоны, ограничивающей газопаровоздушные смеси с концентрацией горючего выше нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР), превышает 30 м (данный критерий применяется только для горючих газов и паров) и/или расчетное избыточное давление при сгорании газо-, паро- или пылевоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа;
для категорий В_н - интенсивность теплового излучения от очага пожара веществ и/или материалов, указанных для категории В_н, на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 4 кВт х м(- 2).
Таблица 1
| Категория наружной установки |
Критерии определения категории наружной установки по пожарной опасности |
| 1 | 2 |
| А_н | Присутствие (хранение, переработка, транспортирование) горючих газов, легковоспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки не более 28°C; веществ и/или материалов, способных гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и/или друг с другом. Величина индивидуального риска при возможном сгорании указанных веществ с образованием волн давления превышает 10(- 6) в год на расстоянии 30 м от наружной установки |
| Б_н | Присутствие (хранение, переработка, транспортирование) горючих пылей и/или волокон; легковоспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки более 28°C; горючих жидкостей. Величина индивидуального риска при возможном сгорании пыле- и/или паровоздушных смесей с образованием волн давления превышает 10(- 6) в год на расстоянии 30 м от наружной установки |
| В_н | Присутствие (хранение, переработка, транспортирование) горючих и/или трудногорючих жидкостей, твердых горючих и/или трудногорючих веществ и/или материалов (в том числе пыль и/или волокно); веществ и/или материалов, способных при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и/или друг с другом гореть; не реализуются критерии, позволяющие отнести установку к категории А_н или Б_н. Величина индивидуального риска при возможном сгорании указанных веществ и/или материалов превышает 10(- 6) в год на расстоянии 30 м от наружной установки |
| Г_н | Присутствие (хранение, переработка, транспортирование) негорючих веществ и/или материалов в горячем, раскаленном и/или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и/или пламени, а также горючих газов, жидкостей и/или твердых веществ, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива |
| Д_н | Присутствие (хранение, переработка, транспортирование) в основном негорючих веществ и/или материалов в холодном состоянии, если по перечисленным выше критериям установка не относится к категориям А_н, Б_н, В_н, Г_н. |
3. Методы расчета значений критериев пожарной опасности
3.1. Методы расчета значений критериев пожарной опасности для горючих газов и паров
Выбор и обоснование расчетного варианта
3.1.1. Выбор расчетного варианта следует осуществлять с учетом вероятности 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 вероятности реализации Q_w и расчетного избыточного давления Дельта P при сгорании газопаровоздушных смесей в случае реализации указанного варианта максимально:
G = Q x Дельта P = max. (3.1.1)
w
Расчет величины G производится следующим образом:
а) рассматриваются различные варианты аварии и определяются из статистических данных или на основе ГОСТ 12.1.004-91 вероятности аварий со сгоранием газопаровоздушных смесей Q_wi для этих вариантов;
б) для каждого из рассматриваемых вариантов определяются по изложенной ниже методике значения расчетного избыточного давления Дельта P_i;
в) вычисляются величины G_i = Q_wi x Дельта P_i для каждого из рассматриваемых вариантов аварии, среди которых выбирается вариант с наибольшим значением G_i;
г) в качестве расчетного для определения критериев пожарной опасности принимается вариант, в котором величина G_i максимальна. При этом количество горючих газов и паров, вышедших в атмосферу, рассчитывается исходя из рассматриваемого сценария аварии с учетом пп.3.1.3 - 3.1.8.
3.1.2. При невозможности реализации описанного 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 сгорания этих смесей. В этом случае количество газов и паров, вышедших в атмосферу, рассчитывается в соответствии с пп.3.1.3 - 3.1.8.
3.1.3. 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.3.1.1 или п.3.1.2 (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 при ручном отключении.
Не допускается использование технических средств для отключения трубопроводов, для которых время отключения превышает приведенные 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 значений времени отключения трубопроводов специальным решением соответствующих министерств или ведомств по согласованию с Госгортехнадзором РФ на подконтрольных ему производствах и предприятиях и ГУГПС МВД РФ;
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 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.
3.1.4 Массу газа m, кг, поступившего в окружающее пространство при расчетном аварии, определяют по формуле
m = (V + V ) ро , (3.1.2)
а т г
где V - объем газа, вышедшего из аппарата, м3;
а
V - объем газа, вышедшего из трубопровода, м3;
т
ро - плотность газа, кг х м(- 3).
г
При этом
V = 0,01 P x V, (3.1.3)
а 1
где P - давление в аппарате, кПа;
1
V - объем аппарата, м3;
V = V + V , (3.1.4)
т 1т 2т
V - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м3;
1т
V - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м3;
2т
V = q x T, (3.1.5)
1т
q - расход газа, определяемый в соответствии с технологическим
регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его
диаметра, температуры газовой среды и т.д., м3 х с(- 1);
T - время, определяемое по п.3.1.3, с;
2 2 2
V = 0,01 пи х P (r x L + r x L + ... + r x L ), (3.1.6)
2т 2 1 1 2 2 n n
P - максимальное давление в трубопроводе по технологическому
2 регламенту, кПа;
r - внутренний радиус трубопроводов, м;
L - длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.
3.1.5. Масса паров жидкости m, 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 = m + m + m + m , (3.1.7)
р емк св.окр пер
где m - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;
р
m - масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых
емк емкостей, кг;
m - масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые
св.окр нанесен применяемый состав, кг;
m - масса жидкости, испарившейся в окружающее пространство в
пер случае ее перегрева, кг.
При этом каждое из слагаемых m_р, m_емк, m_св.окр в формуле (3.1.7) определяют по формуле
m = W x F x T, (3.1.8)
и
где W - интенсивность испарения, кг х с(- 1) х м(- 2);
F - площадь испарения, определяемая в соответствии с п.3.1.3 в
и зависимости от массы перегретой жидкости m_п, вышедшей в
окружающее пространство, м2;
T - продолжительность поступления паров легковоспламеняющихся и
горючих жидкостей в окружающее пространство согласно п.3.1.3, с.
Величину m_пер определяют по формуле (при T_а > T_кип):
2C (T - T )
р а кип
m = min {0,8 m --------------- m }, (3.1.9)
пер п L п
исп
где m - масса вышедшей перегретой жидкости, кг;
п
C - удельная теплоемкость жидкости при температуре перегрева
р жидкости T_а, Дж/[кг(-1) x K(-1)];
T - температура перегретой жидкости в соответствии с
а технологическим регламентом в технологическом аппарате или
оборудовании, К;
T - нормальная температура кипения жидкости, К;
кип
L - удельная теплота испарения жидкости при температуре перегрева
исп жидкости T_а, Дж/кг(-1).
Если аварийная ситуация связана с возможным поступлением жидкости в распыленном состоянии, то она должна быть учтена в формуле (3.1.7) введением дополнительного слагаемого, учитывающего общую массу поступившей жидкости от распыляющих устройств исходя из продолжительности их работ.
3.1.6. Масса вышедшей перегретой жидкости m_п, кг, определяется в соответствии с п.3.1.3.
3.1.7. Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле
-6
W = 10 Квадратный корень (M) x P , (3.1.10)
н
где M - молярная масса, г х моль(-1);
P - давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости,
н определяемое по справочным данным в соответствии с требованиями
п.1.3, кПа.
3.1.8. Для сжиженных углеводородных газов (СУГ) при отсутствии данных допускается рассчитывать удельную массу испарившегося СУГ из пролива m_суг, кг х м(-2), по формуле
M t
m = ---- х (T - T ) [2 ламбда Кв.корень (----------) +
суг L 0 ж тв пи х альфа)
исп
5,1 Кв.корень (Re) х ламбда х t
в
+ --------------------------------], (3.1.11)
d
где M - молярная масса СУГ, кг х моль(-1);
L - мольная теплота испарения СУГ при начальной
исп температуре СУГ T_ж, Дж х моль(-1);
T - начальная температура материала, на поверхность
0 которого разливается СУГ, К;
T - начальная температура СУГ, К;
ж
ламбда - коэффициент теплопроводности материала, на
тв поверхность которого разливается СУГ, Вт х
м(-1) х К(-1);
ламбда
тв
альфа = ---------- - коэффициент температуропроводности материала,
C х ро на поверхность которого разливается СУГ, м2 х
тв тв с(-1);
C - теплоемкость материала, на поверхность которого
тв разливается СУГ, Дж х кг(-1) х К(-1);
ро - плотность материала, на поверхность которого
тв разливается СУГ, кг х м(-3);
t - текущее время, с, принимаемое равным времени
полного испарения СУГ, но не более 3600 с;
U x d
Re = ----- - число Рейнольдса;
ню
в
U - скорость воздушного потока, м х с(-1);
4F
и
d = Кв.корень (---) - характерный размер пролива СУГ, м;
пи
ню - кинематическая вязкость воздуха, м2 х с(-1);
в
ламбда - коэффициент теплопроводности воздуха, Вт х
в м(-1) х К(-1).
Формула (3.1.11) справедлива для СУГ с температурой T_ж <= T_кип. При температуре СУГ T_ж > T_кип дополнительно рассчитывается масса перегретых СУГ m_пер по формуле (3.1.9).
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
3.1.9. Горизонтальные размеры зоны, м, ограничивающие область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени C_н.к.пр, вычисляют по формулам:
для горючих газов (ГГ):
m
г 0,333
R = 14,5632 (-------------) ; (3.1.12)
н.к.пр ро х C
г н.к.пр
для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ):
P m
н 0,813 п 0,333;
R = 3,1501 Кв.корень (К) (-------) х (--------) ; (3.1.13)
н.к.пр C ро х P
н.к.пр п н
M
ро = ------------------,
г,п V (1 + 0,00367 t )
0 р
где m - масса поступивших в открытое пространство ГГ при аварийной
г ситуации, кг;
C - нижний концентрационный предел распространения пламени ГГ
н.к.пр или паров ЛВЖ, % (об.);
ро - плотность ГГ при расчетной температуре и атмосферном
г давлении, кг х м(-3);
T
K - коэффициент, принимаемый равным K = ---- для ЛВЖ;
3600
T - продолжительность поступления паров ЛВЖ в открытое
пространство, с;
m - масса паров ЛВЖ, поступивших в открытое пространство за
п время полного испарения, но не более 3600 с, кг;
P - давление насыщенных паров ЛВЖ при расчетной температуре,
н кПа;
ро - плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре и атмосферном
п давлении, кг х м(-3);
M - молярная масса, кг х кмоль(-1);
V - мольный объем, равный 22,413 м3 х кмоль(-1);
0
t - расчетная температура, °C. В качестве расчетной температуры
р следует принимать максимальную возможную температуру
воздуха в соответствующей климатической зоне или
максимально возможную температуру воздуха по
технологическому регламенту с учетом возможного повышения
температуры в аварийной ситуации. Если такого значения
расчетной температуры t_р по каким-либо причинам определить
не удается, допускается принимать ее равной 61°C.
3.1.10. За начало отсчета горизонтального размера зоны принимают внешние габариты аппаратов, установок, трубопроводов и т.п. Во всех случаях значение R_н.к.пр 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
3.1.11. Исходя из рассматриваемого сценария аварии определяется масса m, кг, горючих газов и (или) паров, вышедших в атмосферу из технологического аппарата, в соответствии с пп.3.1.3 - 3.1.8.
3.1.12. Величину избыточного давления Дельта P, кПа, развиваемого при сгорании газопаровоздушных смесей, определяют по формуле
0,33 0,66 2 3
Дельта P =P (0,8m /r + 3m /r + 5m /r ), (3.1.14)
0 пр пр пр
где P - атмосферное давление, кПа, (допускается принимать равным 101
0 кПа);
r - расстояние от геометрического центра газопаровоздушного облака,
м;
m - приведенная масса газа или пара, кг, вычисляется по формуле
пр
m = (Q /Q ) m x Z, (3.1.15)
пр сг 0
где Q - удельная теплота сгорания газа или пара, Дж х кг(-1);
сг
m - масса горючих газов и (или) паров, поступивших в результате
аварии в окружающее пространство, кг;
Q - константа, равная 4,52 х 10(6) Дж х кг(-1);
0
Z - коэффициент участия горючих газов и паров в горении, который
допускается принимать равным 0,1.
3.1.13. Величину импульса волны давления i, Па х с, вычисляют по формуле
0,66
i = 123m /r. (3.1.16)
пр
3.2. Метод расчета значений критериев пожарной опасности для горючих пылей
3.2.1. 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.
3.2.2. Количество поступивших веществ, которые могут образовывать горючие пылевоздушные смеси, определяется исходя из предпосылки что в момент расчетной аварии произошла плановая (ремонтные работы) или внезапная разгерметизация одного из технологических аппаратов, за которой последовал аварийный выброс пыли, находившейся в аппарате, в окружающее пространство.
3.2.3. Расчетная масса горючей пыли, поступившей в окружающее пространство при расчетной аварии, определяется по формуле
M = M + M , (3.2.1)
вз ав
где М - расчетная масса взвихрившейся пыли, кг;
вз
M - расчетная масса пыли, поступившей в результате аварийной
ав ситуации, кг.
3.2.4. Величина M_вз определяется по формуле
M = K x K x M , (3.2.2)
вз г вз п
где K - доля горючей пыли в общей массе отложений пыли;
г
K - доля отложений вблизи аппарата пыли, способной перейти во
вз взвешенное состояние в результате аварийной ситуации. В
отсутствие экспериментальных данных о величине K_вз допускается
принимать K_вз = 0,9;
M - масса отложившейся вблизи аппарата пыли к моменту аварии, кг.
п
3.2.5. Величина M_ав определяется по формуле
M = (M + q x T) K , (3.2.3)
ав ап п
где M - масса горючей пыли, выбрасываемой в окружающее пространство при
ап разгерметизации технологического аппарата, кг; при отсутствии
ограничивающих выброс пыли инженерных устройств следует
предполагать, что в момент расчетной аварии происходит
аварийный выброс всей пыли, находившейся в аппарате, в
окружающее пространство.
q - производительность поступления пылевидных веществ в аварийный
аппарат по трубопроводам до момента их отключения, кг х с(-1);
T - 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;
K - коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной
п в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из аппарата в
помещение. При отсутствии экспериментальных данных величину K_п
допускается принимать для пылей с дисперсностью не менее 350
мкм - 0,5; менее 350 мкм - 1,0.
3.2.6. Избыточное давление Дельта P, кПа, для горючих пылей рассчитывается следующим образом:
а) определяют приведенную массу горючей пыли m_пр, кг, по формуле:
m = M x Z x H /H , (3.2.4)
пр т то
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;
H - теплота сгорания пыли, Дж х кг(-1);
т
H - константа, принимаемая равной 4,6 х 10(6) Дж х кг(-1);
то
б) вычисляют расчетное избыточное давление Дельта P, кПа, по формуле
0,33 0,66 2 3
Дельта P = P (0,8m /r + 3m /r + 5m /r ), (3.2.5)
0 пр пр пр
где r - расстояние от центра пылевоздушного облака, м. Допускается
отсчитывать величину r от геометрического центра технологической
установки;
P - атмосферное давление, кПа.
0
3.2.7. Величину импульса волны давления i, Па х с, вычисляют по формуле
0,66
i = 123m /r. (3.2.6)
пр
3.3. Метод расчета интенсивности теплового излучения
3.3.1. Интенсивность теплового излучения рассчитывают для двух случаев пожара (или для того из двух случаев, 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.
3.3.2. Интенсивность теплового излучения q, кВт х м(-2), для пожара в результате пролива жидкости или при горении твердых материалов вычисляют по формуле
q = E x F x тау, (3.3.1)
f q
где E - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт
f х м(-2);
F - угловой коэффициент облученности;
q
тау - коэффициент пропускания атмосферы.
Значение E_f принимается на основе имеющихся экспериментальных данных. Для некоторых жидких углеводородных топлив указанные данные приведены в таблице 2.
При отсутствии данных допускается принимать величину E_f равной:
100 кВт х м(-2) - для СУГ;
40 " - для нефтепродуктов;
40 " - для твердых материалов.
Среднеповерхностная плотность излучения пламени в зависимости от диаметра очага и удельная массовая скорость выгорания для некоторых жидких углеводородных топлив
Таблица 2
| Топливо | E_f, кВт х м(-2) | m, кг х м(-2) х с(-1) |
||||
| d, м | ||||||
| 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | ||
| СПГ (метан) | 220 | 180 | 150 | 130 | 120 | 0,08 |
| СУГ (пропан - бутан) | 80 | 63 | 50 | 43 | 40 | 0,10 |
| Бензин | 60 | 47 | 35 | 28 | 25 | 0,06 |
| Дизельное топливо | 40 | 32 | 25 | 21 | 18 | 0,04 |
| Нефть | 25 | 19 | 15 | 12 | 10 | 0,04 |
|
Примечание - Для диаметров очага менее 10 или более 50 м следует принимать величину E_f такой же, как и для очагов диаметром 10 и 50 м соответственно. |
||||||
Рассчитывают эффективный диаметр пролива жидкости d, м, по формуле
4F
d = Квадратный корень (--), (3.3.2)
пи
где F - площадь пролива жидкости, м2.
Вычисляют высоту пламени H, м, по формуле
m 0,61
H = 42d[-------------------] , (3.3.3)
ро
в Кв.корень(g x d)
где m - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг х м(-2) х
с(-1);
ро - плотность окружающего воздуха, кг х м(-3);
в
g = 9,81 м х с(-2) - ускорение свободного падения.
Определяют угловой коэффициент облученности F_q по формулам:
2 2
F = Кв.корень (F + F ), (3.3.4)
q ню H
где F , F - факторы облученности для вертикальной и горизонтальной
ню H площадок, соответственно, определяемые с помощью
выражений:
1 1 h h (S - 1)
F = -- [--- arctg(------------------) + --- {arctg(Кв.корень -------] -
ню 2 (S + 1)
пи S Кв.корень (S - 1) S
A (A + 1) (S - 1)
- ------------------arctg(Кв.корень(---------------))}]; (3.3.5)
2
Кв.корень (A - 1) (A - 1) (S + 1)
1 (B - 1/S) (B + 1) (S - 1)
F = -- [------------------ arctg(Кв.корень(---------------)) -
H 2
пи Кв.корень (B - 1) (B - 1) (S + 1)
(A - 1/S) (A + 1) (S - 1)
- ----------------- x arctg(Кв.корень(---------------))]; (3.3.6)
2
Кв.корень(A - 1) (A - 1) (S + 1)
2 2
A = (h + S + 1)/(2S); (3.3.7)
2
B = (1 + S )/(2S); (3.3.8)
S = 2r/d; (3.3.9)
h= 2H/d, (3.3.10)
где r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого
объекта, м.
Коэффициент пропускания атмосферы тау определяют по формуле
-4
тау = exp [-7,0 x 10 (r - 0,5 d)]. (3.3.11)
3.3.3. Интенсивность теплового излучения q, кВт х м(-2), для "огненного шара" вычисляют по формуле (3.3.1).
Величину E_f определяют на основе имеющихся экспериментальных данных. Допускается принимать E_f равной 450 кВт х м(-2).
Значение F_q вычисляют по формуле
H/D + 0,5
s
F = -----------------------------, (3.3.12)
q 2 2 1,5
4[(H/D + 0,5) + (r/D ) ]
s s
где H - высота центра "огненного шара", м;
D - эффективный диаметр "огненного шара", м;
s
r - расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли
непосредственно под центром "огненного шара", м.
Эффективный диаметр "огненного шара" D_s определяют по формуле
0,327
D = 5,33m , (3.3.13)
s
где m - масса горючего вещества, кг.
Величину H определяют в ходе специальных исследований. Допускается принимать величину H равной D_s/2.
Время существования "огненного шара" t_s, с, определяют по формуле
0,303
t = 0,92m . (3.3.14)
s
Коэффициент пропускания атмосферы тау рассчитывают по формуле
-4 2 2
тау = exp[-7,0 x 10 (Кв.корень (r + H ) - D /2)]. (3.3.15)
s
4. Метод оценки индивидуального риска
4.1. Настоящий метод применим для расчета величины индивидуального риска (далее - риска) на наружных установках при возникновении таких поражающих факторов, как избыточное давление, образованное при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей и тепловое излучение при сгорании веществ и материалов.
4.2. Величину индивидуального риска R_в при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей рассчитывают по формуле
R = Сумма (n при i = 1) Q x Q , (4.1)
в вi впi
где Q - вероятность возникновения i-й аварии с горением газо-, паро-
вi или пылевоздушной смеси на рассматриваемой наружной установке,
1 раз в год;
Q - условная вероятность поражения человека, находящегося на
впi заданном расстоянии от наружной установки, избыточным
давлением при реализации указанной аварии i-го типа;
n - количество типов рассматриваемых аварий.
Значения Q_вi определяют из статистических данных или на основе ГОСТ 12.1.004-91.
В формуле (4.1) допускается учитывать только одну наиболее неблагоприятную аварию, величина Q_в для которой принимается равной вероятности возникновения пожара с горением газо-, паро- или пылевоздушных смесей на наружной установке по ГОСТ 12.1.004-91, а значение Q_вп допускается вычислять исходя из массы горючих веществ, вышедших в атмосферу, в соответствии с пп.3.1.2 - 3.1.8.
4.3. Величину индивидуального риска R_п при возможном сгорании веществ и материалов, указанных в таблице 1 для категории B_н рассчитывают по формуле
R = Сумма (n при i = 1) Q x Q , (4.2)
п fi fпi
где Q - вероятность возникновения пожара на рассматриваемой наружной
fi установке в случае аварии i-го типа, 1 раз в год;
Q - условная вероятность поражения человека, находящегося на
fпi заданном расстоянии от наружной установки тепловым излучением
при реализации аварии i-го типа;
n - количество типов рассматриваемых аварий.
Значения Q_fi определяют из статистических данных или на основе ГОСТ 12.1.004-91.
В формуле (4.2) допускается учитывать только одну наиболее неблагоприятную аварию, величина Q_f для которой принимается равной вероятности возникновения пожара на наружной установке по ГОСТ 12.1.004-91, а значение Q_fп допускается вычислять исходя из массы горючих веществ, вышедших в атмосферу, в соответствии с пп.3.1.2 - 3.1.8.
4.4. Условную вероятность Q_впi поражения человека избыточным давлением при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей на расстоянии r от эпицентра определяют следующим образом: вычисляют избыточное давление Дельта P и импульс i по методам, описанным в разделах 3.1 или 3.2;
исходя из значений Дельта P и i, вычисляют величину "пробит" - функции P_r по формуле
P = 5 - 0,26 ln (V), (4.3)
r
где
17500 8,4 290 9,3
V = (--------) + (---) (4.4)
Дельта P i
Дельта P - избыточное давление, Па;
i - импульс волны давления, Па х с;
с помощью таблицы 3 определяют условную вероятность поражения человека. Например, при значении P_r = 2,95 значение Q_в.п = 2% = 0,02, а при P_r = 8,09 значение Q_в.п = 99,9% = 0,999.
Таблица 3
Значения условной вероятности поражения человека в зависимости от величины P_r
| Условная вероятность поражения, % |
Величина P_r | |||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| 0 10 |
- 3,72 |
2,67 3,77 |
2,95 3,82 |
3,12 3,90 |
3,25 3,92 |
3,36 3,96 |
3,45 4,01 |
3,52 4,05 |
3,59 4,08 |
3,66 4,12 |
| 20 | 4,16 | 4,19 | 4,23 | 4,26 | 4,29 | 4,33 | 4,36 | 4,39 | 4,42 | 4,45 |
| 30 | 4,48 | 4,50 | 4,53 | 4,56 | 4,59 | 4,61 | 4,64 | 4,67 | 4,69 | 4,72 |
| 40 | 4,75 | 4,77 | 4,80 | 4,82 | 4,85 | 4,87 | 4,90 | 4,92 | 4,95 | 4,97 |
| 50 | 5,00 | 5,03 | 5,05 | 5,08 | 5,10 | 5,13 | 5,15 | 5,18 | 5,20 | 5,23 |
| 60 | 5,25 | 5,28 | 5,31 | 5,33 | 5,36 | 5,39 | 5,41 | 5,44 | 5,47 | 5,50 |
| 70 | 5,52 | 5,55 | 5,58 | 5,61 | 5,64 | 5,67 | 5,71 | 5,74 | 5,77 | 5,81 |
| 80 | 5,84 | 5,88 | 5,92 | 5,95 | 5,99 | 6,04 | 6,08 | 6,13 | 6,18 | 6,23 |
| 90 | 6,28 | 6,34 | 6,41 | 6,48 | 6,55 | 6,64 | 6,75 | 6,88 | 7,05 | 7,33 |
| - | 0,00 | 0,10 | 0,20 | 0,30 | 0,40 | 0,50 | 0,60 | 0,70 | 0,80 | 0,90 |
| 99 | 7,33 | 7,37 | 7,41 | 7,46 | 7,51 | 7,58 | 7,65 | 7,75 | 7,88 | 8,09 |
4.5. Условную вероятность поражения человека тепловым излучением Q_fпi определяют следующим образом:
а) рассчитывают величину P_r по формуле
1,33
P = -14,9 + 2,56 ln(tq ), (4.5)
r
где t - эффективное время экспозиции, с;
q - интенсивность теплового излучения, кВт х м(-2), определяемая в
соответствии с разделом 3.3.
Величину t находят:
для пожаров проливов ЛВЖ, ГЖ и твердых материалов:
t = t + x/u, (4.6)
0
где t - характерное время обнаружения пожара, с (допускается принимать
0 t = 5 c);
x - расстояние от места расположения человека до зоны, где
интенсивность теплового излучения не превышает 4 кВт х м(-2), м;
u - скорость движения человека, м х с(-1) (допускается принимать u =
5 м х с(-1);
для воздействия "огненного шара" - в соответствии с разделом 3.3;
б) с помощью таблицы 3 определяют условную вероятность Q_пi поражения человека тепловым излучением.
4.6. Если для рассматриваемой технологической установки возможен как пожар пролива, так и "огненный шар", в формуле (4.2) должны быть учтены оба указанных выше типа аварии.
Откройте актуальную версию документа прямо сейчас
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Нормы пожарной безопасности НПБ 107-97 "Определение категорий наружных установок по пожарной опасности" (введены в действие приказом ГУГПС МВД РФ от 17 февраля 1997 г. N 8)
Текст документа приводится по официальному изданию ГУГПС МВД России, ГУП ЦПП, 1997 г.
Дата введения 1 мая 1997 г.
Разработаны ВНИИПО МВД РФ и Нормативно-техническим отделом ГУГПС МВД РФ
Внесены и подготовлены к утверждению Нормативно-техническим отделом ГУГПС МВД РФ
Утверждены Главным государственным инспектором РФ по пожарному надзору
Вводятся впервые
Взамен настоящих НПБ приказом МЧС РФ от 18 июня 2003 г. утверждены и введены в действие с 1 августа 2003 г. НПБ 105-03