Категорирование помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности.

Основные принципы и требования системы категорирования помещений и зданий по взрывопожарной опасности. Взрывопожарная опасность производственных объектов зависит от ряда опасных факторов пожара, пожароопасности исходных и конечных продуктов производства, технологии производства, характеристик оборудования и т.д. В основу действующей методики категорирования помещений и зданий по взрывопожарной опасности приняты следующие основополагающие принципы. Первый принцип. Заключается в признании возможности определенной (нормативной) мощности взрыва и (или) пожара. Второй принцип. Заключается в учете количества взрывоопасных веществ, материалов способствующих образованию паровоздушных или пылевоздушных смесей. Третий принцип. Учет взрывопожароопасных свойств и материалов, применяемых в производственных помещениях и зданиях. Четвертый принцип. При установлении категорий помещений и зданий принимается наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормального функционирования технологической системы и ее элементов. В соответствии с данными принципами выработаны требования при установлении категорий помещений и зданий на взрывопожарной опасности. 1. С целью оценки и сравнения уровня пожарной опасности помещений и зданий и определение эффективной степени пожарной защиты устанавливается пять категорий (А, Б, В1-В4, Г, Д) и три класса (взрывоопасные, пожароопасные и взрывопожаробезопасные помещения и здания табл.1.2). Таблица №1.2: Характеристика категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности

Категория помещений и зданий	Характеристика веществ и материалов и условий их хранения на производстве	Примечание
А взрыво-пожароопасная	Горючие газы, ЛВЖ с температурой вспышки не более 28 С в таком количестве, что могут образовать взрывоопасные паровоздушные 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 избыточное расчетное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа.
Б взрыво-пожароопасная	Горючие пыли или волокна, ЛВЖ с температурой вспышки более 28 ^оС, ГЖ в таком количестве, что могут образовать взрывоопасные паровоздушные или пылевоздушные смеси, при воспламенении которых развивается избыточное расчетное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.
В1 - В4пожароопасные	Горючие и трудногорючие жидкости, вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии и обращаются не относятся к категории А или Б.
Г	Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени. Горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые снижаются или утилизируются в качестве топлива.
Д	Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.

№ п/п	Характеристика веществ и материалов	Категории, критерии и условия категорирования
Взрывопожароопасные	Пожароопасные	Непожароопасные
А	Б	В1-В4	Г	Д
	Горючие газы	ΔР≥5кПа		Не А и Б	Исп. как топливо
	ЛВЖ
	ЛВЖ		ΔР≥5кПа
	Горючие пыли и волокна
	ГЖ			Исп. как топливо
	Трудногорючие жидкости
	Твердые горючие и трудногорючие вещества
	Вещества, взаимодействующие с кислородом воздуха, водой и друг с другом	Взрываются и горят ΔР≥5кПа		Только горят
	Негорючие вещества				В горячем расплавленном состоянии	В холодном состоянии

Таблица №2.2: Характеристики веществ и материалов, определяющих принадлежность по категориям.

2. Количественные меры взрывоопасных паровоздушных и пылевоздушных смесей принимается избыточное давление взрыва ΔР, составляющее 5 кПа, которое не представляет опасности для жизни обслуживающего персонала и является условной границей, разделяющей взрывоопасные и пожароопасные категории. Для пожароопасных категорий В1 - В4 количественной мерой пожарной опасности является энергетический параметр, выраженный в удельной пожарной нагрузке (МДж/м²), табл.2.3 Таблица №2.3: Значения удельной пожарной нагрузки для помещений категории B1-B4

Категория помещения, здания	Удельная пожарная нагрузка q на участке, МДж/м²	Способ размещения веществ и материалов

В1	Более-2200	Не нормируется
В2	1401 - 2200	Не нормируется (для подтверждения категории необходим дополнительный расчет на проверку принадлежности помещений к категориям В2, В3). Если при определении категорий В2 и В3 расчет покажет, что Q≥0.64·q·H², то помещения будут относиться к категории В1 и В2, а при Q < 0.64·q·H² к категориям В2 и В3, где Q - пожарная нагрузка, МДж; H - минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса фермы перекрытия, м; q - удельная пожарная нагрузка, МДж/м².
В3	181 - 1400	Не нормируется (необходим дополнительный расчет В2).
В4	1 - 180	На любом участке пола помещения площадью 10 м². Способ размещения определяется расчетом между пожароопасными участками, которые должны быть более предельных l_пр(табл. 4).

Предельные расстояния l_кр определяются в зависимости от величины критической плотности лучистых предельных потоков q_кр (кВт/м²). Чем меньше q_кр, тем опаснее материал. Таблица №2.4.: Рекомендуемые значения l_пр в зависимости от q_кр

q_кр, кВт/м²
l_пр, м						3.8	3.2	2.8

При H≥11 м l_пр определяют в соответствии с табл.2.4. При H < 11 м l_пр определяют по формуле: l^*_пр=l_{пр * (11-H)} _{, м} где l_пр - расстояние, определенное на табл.2.4. Если значение q_крдля материала неизвестно, то принимается l_пр 12 м. В случае, если пожарная нагрузка состоит из ЛВЖ и ГЖ, в этом случае рекомендуемое расстояние между соседними участниками размещения (разлива) пожарной нагрузки принимается: при H > 11 м - l_пр ≥ 15 м; при H < 11 м - l_пр > (26 - H) м. 3. При установлении категорийности помещений и зданий необходимо исходить из физико-химических свойств веществ и материалов, влияющих на степень взрывопожарной опасности, а также их показателей (ГОСТ 12.1.044-91):

группа горючести;
температура вспышки;
температура воспламенения;
температура самовоспламенения;
концентрационные пределы распространения пламени (воспламенение);
температурные пределы распространения пламени (воспламенения);
температура пламени;
условия теплового самовозгорания;
минимальная энергия зажигания;
кислородный индекс;
способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами;
нормативная скорость распространения пламени;
скорость выгорания;
коэффициент дымообразования;
индекс распространения пламени;
показатель токсичности продуктов горения полимерных материалов;
взрывоопасное минимальное содержание кислорода;
минимальная флегматизирующая концентрация флематизатора;
максимальное давление взрыва;
скорость нарастания давления при взрыве.

Причем, число показателей, необходимых и достаточных для характеристики взрывопожароопасности веществ и материалов в условиях их производства, переработки, транспортирования и хранения, определяет разработчик системы обеспечения взрывопожаробезопасности объекта или разработчик ГОСТа и ТУ на вещество (материалом). При определении взрывопожароопасности веществ и материалов различают:

газы - вещества, абсолютное давление паров при температуре 25 ⁰С равно или более 101.3 кПа (1 кгс/см²) или превышающее 101.3 кПа;
жидкости - вещества, давления насыщенных паров которых при температуре 25 ⁰С и давлении 101.3 кПа меньше 101.3кПа;
твердые вещества - материалы с температурой плавления (накаливания) более 50 ⁰С, а также вещества, не имеющие температуру плавления;
пыли - диспергированные твердые вещества и материалы с размером частиц менее 850 мкм.

4. Во взрыве участвует наибольшее количество веществ или материалов, наиболее опасных в отношении взрывопожароопасности, а именно:

учитывается самый неблагоприятный вариант аварии одного аппарата;
все содержимое аппарата поступает в помещение;
одновременно происходит утечка веществ из всасывающего и напорного трубопроводов в течение времени, необходимого для их отключения;
расчетное время отключения трубопроводов при вероятности отказа системы автоматики не более 10^-6 в год или обеспечит резервирование ее элементов. Если вероятность отказа автоматики превышает 10^-6 в год, то время отключения автоматики принимается -120 сек, а при ручном отклонении - 300 сек;
испарение горючей жидкости происходит с поверхности разлившейся жидкости из резервуаров и аппаратов с открытым зеркалом и со свежеокрашенных поверхностей;
площадь испарения при разливе исчисляется исходе из расчета 1 литр жидкости разливается на 1 м² пола помещения. Если отсутствуют справочные данные по горючим смесям, площадь испарения определяется, что на один литр смеси и растворов, содержащих 70 % и менее (по массе) растворителей, разливается на площадь 0.5 м²;
длительность испарения горючей жидкости принимается равной времени ее полного испарения, но не более 3600 сек.;
при аварии аппарата с пылью учитывается вся масса пыли находящейся в аппарате, а пыленакопление принимается по условиям нормального режима работы;
свободный объем помещения допускается условно принимать равной 80 % от полного объема помещения.

3. Методы определения категорий помещений и зданий по взрывопожарной опасности Анализ статистических данных причин аварий технологических систем и оборудования, причинно-следственных связей, позволяет принимать соответствующие меры пожарной профилактики. С этой целью производственные помещения и здания классифицируются по категориям взрывопожарной опасности. При классификации используют вероятный и детерминированный методы оценки взрывопожарной опасности.Вероятностный метод учитывает случайный характер взрывопожароопасных событий и позволяет оценивать фактический уровень пожарной опасности для частных случаев и в общем, виде. Детерминированный метод основан на количественной оценки потенциального возмещенного выделения энергии при аварийных ситуациях. Следует подчеркнуть, что методики при категорировании помещений и зданий односторонние характеризуют опасность возникновения пожара (взрыва) без учета появления источника зажигания и размеров последствий пожара. Необходимость категорирования помещений и зданий возникает на различных этапах производственной деятельности:

при проектировании;
при реконструкции;
при эксплуатации;
при изменении технологий;
при замене оборудования;
при замещении объема производства и т.д.

Процесс расчета по категорированию помещений и зданий состоит из двух этапов: а) сбор необходимых данных для расчета:

характеристика и размеры помещений и зданий;
схема расположения оборудования в помещении (рабочие чертежи);
технологический регламент;
технический паспорт;
схема и параметры вентиляционной системы;
схема автоматического контроля параметров производства;
схема автоматической системы пожаротушения и т.д.

Если категорирование производится на стадии проектирования, то данные берутся из технологической документации. б) расчет категорийности помещений и зданий по принятым методам. 4. Особенности требований норм противопожарной безопасности зданий и помещений при их категорировании. После проверки и определения категории помещения или здания по взрывопожарной опасности формулируются требования. В соответствии с ГОСТ 12.1.004-91 пожарная безопасность объекта должна обеспечиваться системами предотвращения пожара (ССП) и противопожарной защитой (СПЗ), в том числе организационно-техническими мероприятиями (ОТМ). Этим же нормативным документом сформулированы требования к способам обеспечения пожарной безопасности СПП и СПЗ, а нормами пожарной безопасности (НПБ 110-03) установлены основные требования по защите АУПТ и АУОП. В соответствии с НПБ 110-03 требования по защите АУПТ и АУОП зданий, сооружений, помещений и оборудования являются обязательными для исполнения всеми предприятиями и организациями независимо от их ведомственной принадлежности и форм собственности, а также гражданами. Тип АУПТ, способ тушения, вид огнетушащих средств, тип оборудования обстановок (приемной станции, извещатели и т.д.) определяются в зависимости от технологических особенностей защищаемых объектов, с учетом принятой проектом схемы противопожарной защиты и требований действующих нормативно-технических документов. Помещения для инженерного оборудования зданий, помещения с мощными процессами, помещения категорий В4 и Д по пожарной опасности, в которых отсутствуют горючие материалы АУПТ и АУОП могут оборудоваться. Здания, помещения и сооружения подлежащие оборудованию установками пожарной сигнализации, следует защищать охранно пожарной сигнализацией. Если площадь помещений, подлежащих оборудованию системами АУПТ, составляет 40% и более от общей площади этажей здания, сооружения следует предусматривать оборудование здания, сооружения в целом системами АУПТ. Для зданий категории В1 площадь следует уменьшать на 20%, а площадь зданий категории В3 допускается увеличивать на 20%. 5. Заключение. Практика показывает, что правильное определение категорий зданий, помещений и сооружений вызывает определенные трудности у специалистов и исполнителей различного ранга. Правильное и квалифицированное определение категорий зданий и помещений имеют решающее значение при проектировании и строительстве зданий и сооружений. Если категорийность зданий и сооружений определены правильно, то все последующие технические вопросы будут также решены правильно.