Расчет категорий по взрывопожарной и пожарной опасности
Правилами противопожарного режима в РФ установлено обозначение категорий по взрывопожарной и пожарной опасности, а также класса зоны в соответствии с главами 5, 7 и 8 Федерального закона "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности".
Категорирование зданий и производственных и складских помещений по пожарной и взрывопожарной опасности используется для установления необходимых требований по пожарной безопасности, которые обеспечат противопожарную безопасность в случае возгорания.
Эксперты ООО «Цербер» произведут расчет категорий по взрывопожарной и пожарной опасности помещений и других объектов любой сложности.
Цена расчета категорий варьируется в зависимости от размеров работы и категории объекта по пожарной опасности.
Пример расчета категории помещения по взрывопожарной и пожарной опасности
Определение категорий помещений
- Склад хранения
Данное помещение представляет собой склад хранения алкогольной продукции (40%-ный раствор этилового спирта и ниже), табачной продукции и бытовых принадлежностей. Размеры помещения: площадь – 8,8 м2, высота – 3 м..
Определим категорию помещения по взрывопожарной и пожарной опасности.
Для начала необходимо из справочных данных найти свойства хранящихся в помещении растворителей:
Этанол, C2H6O, легковоспламеняющаяся жидкость. Молекулярная масса 46,069; плотность 789,27 кг/м3, уравнение Антуана: lgp = 7,81158-1665,0034/(232,1703+t). Температура вспышки 13 °С, НКПР 3,61%; максимальное давление взрыва 862 кПа.
Итак, поскольку температура вспышки ацетона этанола не превышает 28°С, то необходимо произвести расчет на принадлежность помещения к категории А по взрывопожарной опасности.
В качестве расчетного варианта рассмотрим следующий. Поскольку хранение осуществляется на деревянных стеллажах, то возможно падение одной бутылки на пол, например, в процессе погрузки/разгрузки.
В результате аварийной ситуации на пол прольется объем этанола равный:
V = n * Vбут = 1 * 0,4 = 0,4;
где V – общий объем этанола, пролившегося в результате аварийно ситуации, л; n – количество бутылок; Vбут – объем растворителя в одной бутылке, л.
В соответствии с п. А.1.2 г приложения А СП 12.13130.2009 определяем площадь образовавшегося пролива, при этом принимаем, что 0,4 л этанола разливается на площади 1 м2. Итак:
F = α * V = 1 * 0,4 = 0,4;
где F – площадь пролива, м2; α – коэффициент разлития, 1000/м; V – объем этанола, пролившегося на пол, л.
Интенсивность испарения этанола определяется давлением насыщенных паров при расчетной температуре. В складском помещении не планируется организовывать постоянно поддерживаемый температурный режим, поэтому в качестве расчетной температуры принимаем максимально возможную температуру в данном регионе по СНиП 23-01-99 (Строительная климатология) + 35°С.
При расчетной температуре давление насыщенных паров составит:
lg PН = А – В / (С+t) = 7,81158 – 1665,0034 / (232,1703 + 35) = 1,58
РН = 101,58 = 38,019
Интенсивность испарения зависит также от температуры окружающей среды и скоростью воздушных потоков над зеркалом жидкости и задается коэффициентами из Таблицы А.2 приложения А СП 12.13130.2009.
В нашем случае скорость воздушного потока принимается равным нулю, расчетная температура +35°С, коэффициент η=1.
Интенсивность испарения W составит:
W = 10-6 * η * sqrt(M) * РН = 10-6 * 1 * sqrt(46,069) * 38,019 = 2,58 * 10-4
Масса паров, поступивших в помещение, составит:
m = W * F * T = 2,58 * 10-4 * 0,4 * 3600 = 0,37
Проверим, не превышает ли расчетная масса этанола общей массы, содержащейся в бутылке:
m = q * V = 789,27 * 0,0004 = 0,32
Поскольку реальная масса этанола меньше массы расчетной, то принимаем массу этанола, поступившую в объем помещения, равную 0,32 кг.
Плотность паров растворителя при расчетной температуре составляет:
qn = M / Vo * (1 + 0,00367 * t) = 46,069 / 22,413 * (1 + 0,00367 * 35) = 1,822
Свободный объем помещения нам неизвестен, поэтому принимаем его равным 50% от объема помещения:
Vсв = 0,5 * V = 0,5 * 26,4 = 13,2
Далее определяем среднюю концентрацию паров этанола в помещении:
Сср = 100 * m / (qn * Vсв) = 100 * 0,32 / (1,822 * 13,2) = 1,28 %
Поскольку средняя концентрация больше половины нижнего концентрационного предела распространения пламени (1,805 %), то коэффициент участия горючего во взрыве принимается равным 0,3.
Стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания равен:
ß = nc + (nH – nX) / 4 – nO / 2 = 2 + 6 / 4 – 1 / 2 = 3
где С, Н ,О, Х — число атомов углерода, водорода, кислорода и галогенов в молекуле горючего соответственно.
Стехиометрическая концентрация паров этанола вычисляется по формуле:
Cст = 100 / (1 + 4,84 * ß) = 100 / (1 + 4,84 * 3) = 6,44 %
Поскольку этанол представляет собой индивидуально вещество, состоящее из атомов углерода, водорода и кислорода (C, H, O), то для расчета избыточного давления взрыва применим формулу А.1 приложения А СП 12.13130.2009.
Избыточное давление взрыва составит:
ΔPi = (Pmax – Po) * m * Z * 100 * 1 / (Vсв * qn * Cст * КН) = (862 – 101) * 0,32 * 0,3 * 100 * 1 / (13,2 * 1,822 * 6,44 * 3) = 15,723 кПа.
Поскольку избыточное давление взрыва превышает 5 кПа, то помещение следует относить к категории А по взрывопожарной опасности.
Категория помещения А.
Класс зоны по ПУЭ - В-Iа.