Определение категорий по взрывопожарной и пожарной опасности

Категорий по взрывопожарной и пожарной опасности помещений

Суть методики

Суть методики определения категории помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности заключается в следующем.

При наличии в помещении горючих газов, жидкостей или пылей рассчитывается избыточное давление ∆Р, которое может возникнуть в этом помещении при максимальной проектной аварии, принимается разгерметизация единицы оборудования, тары, упаковки максимальной вместимости с наиболее пожаровзрывоопасным веществом, материалом. Основными переменными величинами при расчете избыточного давления являются масса горючего вещества m и свободный объем помещения Vсв. Масса горючего вещества, высвобождающегося из технологического аппарата или тары при аварии, зависит от многих факторов: объема аппарата тары, наличия автоматических отсечных устройств, периодичности и тщательности пылеуборки помещения, наличия аварийной вентиляции, ее кратности, дисперсности горючего материала для пылей, площади испарения для жидкостей и других обстоятельств.

В случае, когда избыточное давление взрыва ∆Р превышает 5кПа, помещение относится к категории А или Б, в зависимости от свойств горючего вещества, материала.

В случае, когда ∆Р меньше 5 кПа, помещение не относится к "А" или "Б", его категория относится к пожароопасной В1-В4 и определяется в зависимости от величины удельной пожарной нагрузки g, приходящейся на 1 м2 площади, занимаемой горючим веществом или материалом, а также от способа размещения и вида пожарной нагрузки.

При пожарной нагрузке, включающей в себя различные сочетания, смесь горючих, трудногорючих жидкостей, твердых горючих и трудногорючих веществ и материалов в пределах пожароопасного участка, при определении категории В1-В4 пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле:

• Q= ∑Gi∙ Qнiр,
• где Gi-количество i-го материала пожарной нагрузки, кг
• Qнip- низшая теплота сгорания i-того материала пожарной нагрузки, МДж кг-1.

Удельная пожарная нагрузка g, МДж м-2, определяется из соотношения:

где S-площадь размещения пожарной нагрузки, м2, но не менее 10 м2.

Если в помещении горючее вещество либо материал используется или утилизируется в качестве топлива, то помещение относится к "Г" при условии, что оно не относится к другим категориям по иным обстоятельствам, не связанным с использованием топлива.

Помещения, в которых отсутствует пожарная нагрузка, относятся к Д без расчета.

Категория здания определяется расчетом, исходя из превалирующего значения суммарной площади, занимаемой в здании помещениями той или иной категории.

Категории наружных установок, в которых используются горючие вещества и материалы, относятся к АН, БН, ВН, ГН, ДН. Категории устанавливаются в зависимости от расчетной величины индивидуального риска или расчетного избыточного давления ∆Р при сгорании газо,- паро,- пылевоздушной смеси на расстоянии 30м от наружной установки, превышающего 5 кПа для АН и БН, а также в зависимости от интенсивности теплового излучения от очага пожара веществ и/или материалов для ВН на расстоянии 30м от наружной установки, превышающего 4 кВт м-2.

Категорированию подлежат производственные и складские площади, в том числе и те, которые расположены в непроизводственных зданиях. Административно-бытовые, жилые, общественные и прочие непроизводственные помещения, а также наружные автостоянки категорированию не подлежат.

Определение категорий осуществляется путем последовательной проверки принадлежности помещений от высшей А, АН к низшей Д, ДН.

В расчетах используются данные пожароопасных свойств веществ и материалов, заимствованные из справочной литературы.

Категории по взрывопожарной и пожарной опасности определены по проектной документации, предоставленной заказчиком. В случае изменения условий размещения пожарной нагрузки, геометрических параметров помещений на объекте категория должна быть пересмотрена.

Расчет по взрывопожарной и пожарной опасности кабинетов административного комплекса с автостоянками на минус 1 этаже.

Автостоянка

Площадь 2000,00кв.м

Площадь занимаемая пожарной нагрузкой 700м2, средняя площадь парковочного места 10,2м2.

Высота до перекрытия 3,75м.

Наименьшее расстояние от верха пожарной нагрузки до потолка 0,35м.

Пожарная нагрузка данной зоны

Пожарная нагрузка определяется пожарной нагрузкой автомобилей среднего класса, максимальное количество которых составляет 88 машин, из них 54 машины- манежного хранения, 34 машины- в механизированной парковке. Из широкого спектра горючих веществ и материалов в автостоянке наиболее пожаровзрывоопасным является бензин.

Бензин АИ-93 зимний ЛВЖ . Химическая формула

С6,911Н12,168, плотность ρ= 750кг м-3, молекулярная масса M= 95,3кг моль, уравнение Антуана lgP=4,26511 695,019/(223,220 + t). Температура вспышки минус 370С, нижний концентрационный предел распространения пламени НКПР 1,1% об., теплота сгорания 43,64МДж кг-1.

Согласно п. 5.4 СНиП 21-02-99* автостоянки для хранения легковых автомобилей допускается относить к кат В1-В4.

Проверим принадлежность к кат В1-В4

Основными пожароопасными веществами и материалами в автомобиле являются: бензин, резина, смазочные масла, полимерные материалы. Среднее значение массы этих материалов в легковом автомобиле с объемом бака 40 литров бензина составит:

• 30,0 кг бензина Qнр = 43,64МДж кг-1,
• 100 кг резины Qнр = 33,52МДж кг-1,
• 10 кг масел и смазок Qнр = 41,87МДж кг-1,
• 133,3 кг внутренней отделки салона Qнр = 45,67МДж кг-1.

При максимальной загрузке в 77 автомобилей среднего класса пожарная нагрузка составит:

• 30*54+60*17=2640 кг бензина Qнр = 43,64МДж кг-1,
• 8800 кг резины Qнр = 33,52МДж кг-1,
• 880 кг масел и смазок Qнр = 41,87МДж кг-1,
• 11730,4 кг внутренней отделки салона автомобилей Qнр = 45,67МДж кг-1.

Общая пожарная нагрузка:

Q =2640∙ 43,64 + 8800∙33,52 + 880∙41,87+11730,4 ∙45,67 =982758,568МДж

Удельная пожарная нагрузка определяется по наиболее опасному варианту хранения автомобилей в механизированной парковке:

22335,4

g = ———— = 2189,7 МДж/ м2.

10,2

Помещение следует отнести к В2.

Проверим неравенство:

Q ≥ 0,64*2200*(0,351)2 =173,5

Поскольку Q = 982758,568 > Q = 173,5 площадь автостоянки на 88 машиномест относится к кат В1.

Категория повышена, так как выполняется дополнительное проверочное условие Q>0.64 · gт · H2, где Н минимальное расстояние от верха пожарной нагрузки до потолка.

Отсек автостоянки

Площадь 1000,00кв.м

Площадь занимаемая пожарной нагрузкой 530,4м2, средняя площадь парковочного места 10,2м2

Высота до перекрытия 3,75м.

Наименьшее расстояние от верха пожарной нагрузки до потолка автостоянки 0,351м.

Пожарная нагрузка отсека

Пожарная нагрузка определяется пожарной нагрузкой автомобилей среднего класса, максимальное количество которых составляет 53машины, из них 51 машина - манежного хранения, 2 машины - в механизированной парковке.

Из широкого спектра горючих веществ и материалов в автостоянке наиболее пожаровзрывоопасным является бензин.

Бензин АИ-93 зимний ЛВЖ . Химическая формула

С6,911Н12,168, плотность ρ= 750кг м-3, молекулярная масса M= 95,3кг моль, уравнение Антуана lgP=4,26511 695,019/(223,220 + t). Температура вспышки минус 370С, нижний концентрационный предел распространения пламени НКПР 1,1% об., теплота сгорания43,64МДж кг-1.

Согласно п. 5.4 СНиП 21-02-99* стоянки для хранения легковых автомобилей допускается относить к кат В1-В4.

Проверим принадлежность пространства к В1-В4

Основными пожароопасными веществами и материалами в автомобиле являются: бензин, резина, смазочные масла, полимерные материалы. Среднее значение массы этих материалов в легковом автомобиле с объемом бака 40 литров бензина составит:

30,0 кг бензина Qнр = 43,64МДж кг-1,

100 кг резины Qнр = 33,52МДж кг-1,

10 кг масел и смазок Qнр = 41,87МДж кг-1,

133,3 кг внутренней отделки салона Qнр = 45,67МДж кг-1.

При максимальной загрузке 129 автомобилей среднего класса, из них 19 машин-манежного хранения, 110 машин в механизированной автостоянке пожарная нагрузка составит:

30*51+60*1= 1590кг бензина Qнр = 43,64МДж кг-1,

5300 кг резины Qнр = 33,52МДж кг-1,

530 кг масел и смазок Qнр = 41,87МДж кг-1,

7064,9 кг внутренней отделки салона автомобилей Qнр = 45,67МДж кг-1.

Общая пожарная нагрузка:

Q =1530∙ 43,64 + 5100∙33,52 + 510∙41,87+7064,9 ∙45,67 =584347,3МДж.

Удельная пожарная нагрузка определяется по наиболее опасному варианту хранения автомобилей в механизированной парковке:

22335,4

g = ———— = 2189,7 МДж/ м2.

10,2

Стоянку следует отнести к В2.

Проверим неравенство:

Q ≥ 0,64*2200*(0,351)2 =173,5

Поскольку Q = 584347,3 > Q = 173,5 пространство автостоянки на 55 машиноместа относится к В1.

Категория стоянки повышена, так как выполняется дополнительное проверочное условие Q>0.64 · gт · H2, где Н это минимальное расстояние от верха пожарной нагрузки до потолка.

Аккумулятор холода

Приточная венткамера относится к Д согласно п. 6.48, п. 6.49 СП 7.13130.2009.

Вентиляционная камера дымоудаления

Площадь 44,4 кв.м

Высота до перекрытия 3,75м.

В венткамере размещено вытяжное вентиляционное оборудование системы дымоудаления из пожарного отсека №1 автостоянки В1.

Следовательно, венткамера дымоудаления относится к В1 согласно п. 6.48, п. 6.49 СП 7.13130.2009.

Электрощитовая

Площадь 29,01 кв.м

Высота до перекрытия 3,75м.

Внутри находятся электрощиты с подведенными к ним проводами и кабелями. Пожарная нагрузка складывается из 20кг полипропилена, 10кг полиэтилена, 10кг. Текстолита.

Внутри можно выделить один пожароопасный участок, на котором установлены электрощиты площадью до 10кв.м.

Внутри нет веществ или материалов, которые могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва, превышающее 5 кПа, а также вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа. С учетом этого электрощитовая не относится ни к А, ни к Б.

Qнiр полиэтилена 47 мДж/кг

Qнiр полипропилена 45,67мДж/кг

Qнiр текстолита 20,9мДж/кг

Определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g на этом участке.

Пожарная нагрузка будет равна:

• Q= ∑Gi∙ Qнiр,
• где Gi-количество i-го материала пожарной нагрузки, кг
• Qнip- низшая теплота сгорания i ого материала пожарной нагрузки, МДж кг-1.
• Q= ∑Gi∙ Qнiр = 20*45,67+10*47,14+10*20,9= 1593,8МДж

Удельная пожарная нагрузка g, МДж м-2, определяется из соотношения:

Q

g = —— = 1593,8/10 = 159,4 МДж/кв.м.

S

Поскольку внутри отсутствуют другие участки с пожарной нагрузкой в соответствии с СП 12.13130.2009 помещения следует отнести к В4.

Приточная камера для вентооборудования

Площадь 66,97кв.м

Высота до перекрытия 3,75м.

Внутри размещено вентиляционное оборудование приточных систем и системы подпора воздуха.

Следовательно, венткамера относится к Д согласно п. 6.48, п. 6.49 СП 7.13130.2009.

Насосная пожаротушения

Площадь 115,44кв.м

Высота до перекрытия 3,75м.

В качестве пожарной нагрузки находится 50кг кабелей и проводов: 20кг полипропилена и 10кг полиэтилена.

Пожарная нагрузка располагается на площади до 10кв.м.

В насосной нет веществ или материалов, которые могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва, превышающее 5 кПа, а также вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в насосной превышает 5 кПа. С учетом этого насосная не относится ни к А, ни к Б.

Проверим принадлежность насосной к категории В1-В4.

Qнiр полиэтилена 47,14мДж/кг

Qнiр полипропилена 45,67мДж/кг

Определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g на этом участке.

Пожарная нагрузка будет равна:

• Q= ∑Gi∙ Qнiр,
• где Gi-количество i-го материала пожарной нагрузки, кг
• Qнip- низшая теплота сгорания i-го материала пожарной нагрузки, МДж кг-1.
• Q= ∑Gi∙ Qнiр = 20*45,67+10*47,14= 1384,8МДж

Удельная пожарная нагрузка g, МДж м-2, определяется из соотношения:

g = —— = 1384,8/10 = 138,5 МДж/кв.м.

Поскольку внутри отсутствуют другие участки с пожарной нагрузкой в соответствии с СП 12.13130.2009 помещение следует отнести к В4.

Комната для дымоудаления

Площадь 55,22кв.м

Высота до перекрытия 3,75м.

Внутри размещено вытяжное вентиляционное оборудование системы дымоудаления из пожарного отсека №2 автостоянки кат В.

Следовательно, венткамера дымоудаления относится к В1 согласно п. 6.48, п. 6.49 СП 7.13130.2009.

Насосная

Площадь 66,67кв.м

Высота до перекрытия 3,75м.

В пространстве предназначенном для размещения инженерного оборудования используются следующие материалы:

• насосы
• стальные трубы
• стальные отводы
• стальная трубопроводная арматура
• измерительное оборудование.

Внутри нет веществ или материалов, которые могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва, превышающее 5 кПа, а также вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа. С учетом этого место установки водомерного узла не относится ни к А, ни к Б.

В насосной не применяются и не хранятся горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы, вещества и материалы, способные гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом. С учетом этого помещение не относится к кат В1-В4.

Внутри отсутствуют негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии. С учетом этого насосная не относится к кат. Г.

В соответствии с требованиями СП 12.13130.2009 помещение отнести к категории Д.

Место для установки оборудования вентиляции

Площадь помещения 64,47кв.м

В помещении размещено вентиляционное оборудование приточных систем П2, П5, П13, системы подпора ПД1 и вытяжная система В19, обслуживающая ИТП с категорией В4.

Следовательно, венткамера относится к кат В4 согласно п. 6.48, п. 6.49 СП 7.13130.2009.

ИТП

Площадь 116,48кв.м.

Внутри находится щит управления теплоснабжением.

В качестве пожарной нагрузки в ИТП находится 10кг кабелей и проводов: 5кг полипропилена 5кг полиэтилена.

Пожарная нагрузка располагается на площади до 10кв.м.

Внутри нет веществ или материалов, которые могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва, превышающее 5 кПа, а также вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа. С учетом этого помещение не относится ни к А, ни к Б.

Проверим принадлежность пом. к В1-В4.

Qнiр полиэтилена 47,14мДж/кг

Qнiр полипропилена 45,67мДж/кг

Определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g на этом участке.

Пожарная нагрузка будет равна:

• Q= ∑Gi∙ Qнiр,
• где Gi-количество i-го материала пожарной нагрузки, кг
• Qнip- низшая теплота сгорания i-ого материала пожарной нагрузки, МДж кг-1.
• сгорания iтого материала пожарной нагрузки, МДж кг-1.
• Q= ∑Gi∙ Qнiр = 5*45,67+5*47,14= 464МДж

Удельная пожарная нагрузка g, МДж м-2, определяется из соотношения:

Q

g = —— = 464/10 = 46,4 МДж/кв.м.

S

Помещение следует отнести к категории В4.

Сводная таблица расчета категорий

Библиографические ссылки

1. Проект «Строительство административного комплекса с автостоянками» .
2. НПБ 105-2003. «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности».
3. СП 12.13130.2009 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности».
4. Справочник. Пожарная опасность веществ и материалов и средства их тушения. Под ред.Баратова А.Н. и Корольченко А.Я, в 2 томах. М., Химия, 1990.

• Вперёд