Оцінка вибухової та пожежної небезпеки приміщень і будівель
Мета роботи: навчитись визначати категорії приміщень і будівель за вибухопожежною та пожежною небезпекою.
Методи оцінки вибухопожежонебезпеки об'екта
Велике значення при гарантуванні заходів пожежної безпеки має оцінка пожежної безпеки виробничих об'єктів, що необхідно, у першу чергу, для раціонального проектування будинків та споруд. Оцінка вибухопожежонебезпеки об'єкта виробничого та складського призначення залежить від характеру технологічних процесів, кількості та пожежонебезпечних властивостей речовин і матеріалів, що в них знаходяться чи використовуються. Необхідність такої оцінки потребує чітких критеріїв її визначення.
Відомі два підходи до питань нормування в галузі вибухопожежонебезпеки:
1) імовірнісний;
2) детермінований.
Імовірнісний підхід грунтується на концепції допустимого ризику. В основу імовірнісного підходу покладено розрахунок імовірності досігнення певного рівня вибухо- та пожежонебезпеки. Він базується на кількісній залежності між значеннями небезпечних факторів пожежі, матеріальними збитками та імовірністю пожежі або вибуху з врахуванням ефективності захисних заходів. Завдяки таким методам можна знайти оптимальні конструктивні та технічні вирішення для конкретних об'єктів. Імовірнісний підхід є більш досконалим, але такі методи досить складні та потребують детального вивчення кожного конкретного об'єкту з урахуванням усіх його особливостей.
Значно простішим у порівнянні з імовірнісними методами є детермінований підхід, в основу якого покладено категорування приміщень за вибухопожежною та пожежною небезпекою. Методи категорування відносно прості, вибір відповідних заходів захисту регламентуються нормами стосовно встановлених категорій.
Визначення категорії приміщень за вибухопожежною та пожежною небезпекою
Якісним критерієм вибухопожежної небезпеки приміщень (будівель) є наявність в них речовин з певними показниками вибухопожежної небезпеки.
Кількісним критерієм визначення категорії є надмірний тиск, який може розвинутися при вибуховому загорянні максимально можливого скупчення (навантаження) вибухонебезпечних речовин у приміщенні.
Відповідно до ОНТП 24-86 „Визначення категорії приміщень і будівель за вибухопожежною і пожежною небезпекою”, приміщення за вибухопожежною та пожежною небезпекою поділяють на п'ять категорій: А, Б, В, Г, Д. Слід мати на увазі, що характеристика пожежо- та вибухонебезпеки може бути загальною для усього приміщення або різною в окремих його частинах.
У зв'язку з тим, що кількісним критерієм визначення категорії вибухопожежної небезпеки приміщення є надмірний тиск вибуху, для вирішення задачі визначення категорії приміщення слід розрахувати надмірний тиск вибуху для індивідуальних горючих речовин.
Надмірний тиск вибуху для індивідуальних горючих речовин визначається за формулою:
, (4.1)
де - максимальний тиск вибуху стехіометричної газоповітряної або пароповітряної суміші у замкнутому об'ємі, що визначається експериментально або за довідковими даними; у разі відсутності даних допускається приймати
= 900 кПа;
- початковий тиск, кПа (приймається
кПа);
т - маса горючого газу (ГГ) або парів легкозаймистих (ЛЗР) і горючих рідин (ГР), що надійшли в результаті розрахункової аварії у приміщенні (4.2);
z - коефіцієнт, що характеризує ступінь участі горючої речовини в утворенні вибухонебезпечної суміші; розраховується за характером розподілення газів і парів в об'ємі приміщення (табл. 4.1);
V віл.. - вільний об'єм приміщення, м3; визначається як різниця між об'ємом приміщення та об'ємом, що займає технологічне обладнання; якщо V віл.. визначити неможливо, то його можна прийняти умовно – 80% від геометричного об'єму приміщення;
- густина пари чи газу, кг/м3 (табл. 4.2);
Сст - стехіометрична концентрація ГГ або парів ЛЗР і ГР, % (об.)(табл. 4.2);
Кн - коефіцієнт, який враховує негерметичність приміщення і неадіабатичність процесу горіння (допускається приймати Кн= 3).
Таблиця 4.1 – Значення коефіцієнта z
Вид горючої речовини | Значення z |
Горючі гази | 0,5 |
Легкозаймисті (ЛЗР) та горючі (ГР) рідини, що нагріті до температури спалаху і вище | 0,3 |
Легкозаймисті (ЛЗР) та горючі (ГР) рідини, що нагріті нижче температури спалаху, за наявності можливості утворення аерозолю | 0,3 |
Легкозаймисті (ЛЗР) та горючі (ГР) рідини, що нагріті нижче температури спалаху, при відсутності можливості утворення аерозолю | 0 |
Маса парів рідини т, яка надійшла в приміщення, можна визначити за формулою:
, (4.2)
де W - інтенсивність випаровування, кг/с·м2 (табл. 4.2);
F в - площа випаровування, яка залежить від маси рідини т, що
Таблиця 4.2 – Фізико-хімічні характеристики деяких легкозаймистих та горючих рідин
п/п | Речовина | Хімічна формула речовини | Молекулярна маса | Стехіометрична концентрація Сст, % (об) | Густина парів, ![]() | Інтенсивність випаровування, кг/с·м2 (10-3) | Температура спалаху t сп, 0С | Густина, кг/м3 |
1 | Ацетон | С3Н6О | 58,08 | 4,91 | 2,0 | 0,655 | -18 | 790,8 |
2 | Бензин | С7.267Н14.796 | 102,2 | 1,89 | 3,5 | 0,385 | -36 | 730 |
3 | Гас | С13.595Н26.86 | 191,7 | 1,00 | 3,8 | 0,0072 | 27 | 834 |
![]() | Спирт етиловий | С2Н5ОН | 46,069 | 6,44 | 1,6 | 0,140 | 13 | 789,3 |
5 | Спирт ізопропиловий | С3Н8О | 60,096 | 4,4 | 2,1 | 0,145 | 14 | 785,1 |
6 | Толуол | С7Н8 | 92,14 | 2,24 | 3,2 | 0,179 | 4 | 866,9 |
7 | Уайт-спірит | С10.5Н21 | 147,3 | 1,26 | 4,6 | 0,016 | 33-36 | 770 |
8 | Етилацетат | С4Н8О2 | 88,106 | 3,97 | 3,04 | 0,324 | 2 | 881 |
розлилася в приміщенні, м2; площа випаровування при розливі на підлогу визначається (у разі відсутності довідкових даних), виходячи з розрахунку, що 1 л сумішей і розчинів, які містять 70% та менше (за масою) розчинників, розливається на площі 0,5 м2, а решта рідин – на 1 м2 підлоги приміщення;
Т - час, протягом якого легкозаймисті та горючі рідини випаровуються у приміщення, с; тривалість випаровування рідини приймається рівною часу її повного випаровування, але не більше 3600 с.