Порядок определения и упрощенные методы расчета параметров взрывопожарной опасности горючих газов

Общие положения

В связи с утверждением и введением в действие приказом МЧС России от 25.03.2009 г. №182 свода правил СП 12.13130.2009 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности» возникла необходимость переработки ранее действовавшего Пособия по применению НПБ 105-95 «Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности».

Актуальность переработки Пособия по применению НПБ 105-95 определялась введением категорирования наружных установок по пожарной опасности и методов расчета критериев пожарной опасности наружных установок в НПБ 105-03 и в дальнейшем в СП 12.13130.2009, внесением Изменения №1 к СП 12.13130.2009, уточняющего расчетный метод определения категории помещения В4 и расчетный метод определения горизонтальных размеров зон, ограничивающих газо- и паровоздушные смеси с концентрацией горючего выше нижнего концентрационного предела распространения пламени, введением в СП 12.13130.2009 расчетного метода определения массы паров нагретых до температуры кипения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и обращениями граждан и организаций по вопросам определения категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности, касающимися положений НПБ 105-03, СП 12.13130.2009 и Пособия по применению НПБ 105-95.

Значительная часть предложений и замечаний относилась к пожеланиям включить в документ порядок определения и упрощенные методы расчета параметров взрывопожарной опасности и категорий помещений по взрывопожарной и пожарной опасности, порядок определения категорий наружных установок по пожарной опасности, сведения о пожаровзрывоопасных и физико-химических свойствах наиболее распространенных и широко применяемых легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), горючих жидкостей (ГЖ), горючих газов (ГГ), горючих пылей и твердых горючих веществ и материалов, а также примеры расчетов категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности конкретных объектов. Такого рода материалы являются предметом рассмотрения методического документа – Пособия по применению СП 12.13130.2009, содержащего подробные разъяснения по практическому использованию расчетных методов определения категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.

Настоящее «Пособие» предназначено для практического использования гражданами и организациями, занимающимися вопросами категорирования производственных и складских помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.

В Пособии приведены порядок определения и упрощенные методы расчета параметров взрывопожарной опасности и категорий помещений по взрывопожарной и пожарной опасности, порядок определения наружных установок по пожарной опасности, сведения о пожаровзрывоопасных свойствах наиболее распространенных горючих веществ и материалов и типовые примеры расчетов категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности конкретных объектов.

Пособие рассматривает расчетные методы определения категорий помещений (А, Б, В1-В4, Г, Д), зданий (А, Б, В, Г, Д) и наружных установок (АН, БН, ВН, ГН, ДН) по взрывопожарной и пожарной опасности, в которых находятся (обращаются) горючие газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, горючие пыли и твердые горючие вещества и материалы.

Последовательность и порядок проведения расчетов, определение исходных данных для расчета, выбор и обоснование расчетного варианта с учетом особенностей технологических процессов производства отражены в типовых примерах расчетов категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.

Порядок определения и упрощенные методы расчета параметров взрывопожарной опасности горючих газов

2.1. В соответствии с положениями Приложения А [1] определяется масса горючего газа (ГГ) m (кг), вышедшего в результате расчетной аварии в помещение.

2.2. Согласно химической формуле ГГ [2; Приложение 1] определяется значение стехиометрического коэффициента кислорода в реакции сгорания b по формуле (А.3) [1].

2.3. Стехиометрическая концентрация ГГ C_СТ (% об.) рассчитывается по формуле (А.3) [1].

2.4. По [3] определяется абсолютная максимальная температура воздуха для данной климатической зоны, соответствующая расчетной температуре t _р (⁰С) в рассматриваемом помещении.

2.5. Из справочных данных [1; Приложение 1] определяется молярная масса M (кг×кмоль^-¹) ГГ и удельная теплота сгорания H_Т (Дж×кг^-¹).

2.6. Плотность ГГ (кг×м^-³) рассчитывается по формуле (А.2) [1].

2.7. Согласно п. А.1.4 [1] определяется свободный объем помещения V_св (м³).

2.8. Избыточное давление взрыва DP (кПа) для ГГ, указанных в п.А.2.1 [1], кроме водорода, при значении z = 0,5 определяется по формуле:

, (1)

2.9. Для водорода, метана, пропана и бутана избыточное давление взрыва DP (кПа) согласно п. А.2.1 [1] может быть определено по формулам:

- для водорода (z = 1,0):

, (2)

- для метана (z = 0,5):

, (3)

- для этана (z = 0,5):

, (4)

- для пропана (z = 0,5):

, (5)

- для бутана (z = 0,5):

. (6)

2.10. Избыточное давление взрыва DP (кПа) для ГГ, указанных в п. А.2.2 [1], кроме водорода, при значении z = 0,5 определяется по формуле:

. (7)

2.11. Для водорода, метана, этана, пропана и бутана избыточное давление взрыва DP (кПа), согласно п. А.2.2 [1], может быть определено по формулам:

- для водорода (z = 1,0):

, (8)

- для метана (z = 0,5):

, (9)

- для этана (z = 0,5):

, (10)

- для пропана (z = 0,5):

, (11)

- для бутана (z = 0,5):

. (12)

2.12. Определяется категория помещения по взрывопожарной и пожарной опасности на основании полученного значения величины избыточного давления взрыва DP (кПа). Если DP > 5 кПа, то помещение относится к взрывопожароопасной категории А. Если DP £ 5 кПа, то помещение не относится к взрывопожароопасной категории А и дальнейшее определение категории помещения в зависимости от пожароопасных свойств и количеств обращающихся в помещении веществ и материалов осуществляется в соответствии с требованиями п. 5.2.[1].