Пожарная безопасность (стр. 3 из 7)
τ=τ1+τ2+τ3 (5.2)
Следует отметить, что величина каждого отрезка времени зависит от многих факторов. Так, время обнаружения повреждения и начала утечки τ1 зависит от характера и степени повреждения, числа и расположения рабочих мест обслуживающего персонала на производственном участке и в пункте управления производством наличия стационарных средств контроля за технологическим процессом, чувствительности этих средств к отклонениям от норм технологического режима. При значительных повреждениях в большинстве случаев период обнаружения повреждения можно принимать равным нулю.
Длительность операций по прекращению утечки τ2 зависит от числа питающих трубопроводов, числа, расположения, вида привода и длительности срабатывания отключающих задвижек, а также численности обслуживающего персонала, его подготовленности к ликвидации аварийной ситуации. При повреждении сложных технологических установок с жесткими технологическими связями следует учитывать время отключения всех взаимосвязанных блоков и узлов установки. Это время может измеряться часами. В простейших случаях время отключения оборудования принимают равным 15 мин при ручных операциях и 2 мин при автоматических.
Длительность остаточного истечения τ3 зависит от объема отсекаемого оборудования, его рабочих параметров к моменту отключения и параметров самого истечения. Длительность этого периода определяется гидродинамическим расчетом.
Скорость истечения вещества. Мгновенную скорость истечения жидкости через отверстие определяют по формуле
, (5.3)где g - ускорение силы тяжести (9,8 м/с);
Н – приведенный напор жидкости (м).
Если истечение происходит из емкости только под давлением столба жидкости (рис. 5.1, а), то Н определяется разностью отметок от уровня жидкости до места повреждения, т. е.
Н=НЖ , (5.4)
Если аппарат работает под избыточным давлением (рис. 3.1,6), то
, (5.5)где р - рабочее избыточное давление в аппарате (Па);
ρж - плотность жидкости при рабочей температуре (Па).
Скорость истечения газа. Истечение газа или пара под давлением через отверстия сопровождается их политропическим расширением и происходит со звуковой или дозвуковой скоростью в зависимости от соотношения, давления окружающей среды ρ0 куда происходит истечение, и давления ρ в аппарате. Границу между двумя режимами истечения (критическим и докритическим) обозначает критическое давление ρкр, определяемое соотношением
, (5.6)где k - показатель адиабаты.
Рис. 5.1. Истечение жидкости при локальном повреждении аппарата: а - при атмосферном давлении в аппарате; б - при избыточном давлении в аппарате
Критическое отношение v для одноатомных газов равно 0,489, для двухатомных 0,528, для многоатомных 0,548.
Если ρ0<ρкр, истечение будет с дозвуковой (докритической) скоростью, определяемой по формуле
, (5.7)где V - удельный объем газа при условиях истечения (м3/кг);
ρ0 – атмосферное давление (Па).
Если ρ0>ρкр, истечение будет происходить со звуковой (критической) скоростью, определяемой по формуле
, (5.8)Заменяя ρV на RT (по уравнению Клапейрона), получим:
, (5.9)где R - газовая постоянная;
Т - температура газа в аппарате.
Последняя формула может быть упрощена. Для двухатомных газов
; для многоатомных газов 
.При полном разрушении аппаратов общее количество, горючего вещества (газа или жидкости) определяется по формуле
Gоб=Gап+Gтр , (5.10)
где Gап – количество веществ, находящегося в аппарате к моменту разрушения;
Gтр - количество веществ, подаваемого к аппарату через трубопроводы до момента их отключения.
Количество вещества в аппарате к моменту разрушения определяется исходя из емкости и степени заполнения аппарата. Количество вещества, поступающего к аварийному аппарату по трубопроводам, зависит от их размеров и расхода вещества в трубопроводах, способа обнаружения аварии и отключения трубопроводов.
Площадь растекания жидкости при авариях аппаратов и трубопроводов зависит от количества излившейся жидкости, ее вязкости, температуры, интенсивности излива, высоты падения струи, уклона площадки или пола и других факторов.
Площадь растекания горючих жидкостей F (м3) определяется по формуле
, (5.11)где α- угол смачивания поверхности пола разливаемой жидкостью;
g - ускорение силы тяжести (9.8 м/с);
ρ - плотность жидкости (Па);
σ- коэффициент поверхностного натяжения горючей жидкости (Па/с);
Кп –коэффициент учитывающий состояние поверхности.
Приняв для идеальной поверхности стекла Кп = 1,0, экспериментально нашли: для метлахской плитки Кп=0,9; для грунта Кп=0,9; для железобетонной плиты - 1,1; для асфальта - 1,1; для бетона (с наполнителем из мраморной крошки) - 0,5.
Для практической оценки можно использовать значения удельной площади, на растекание приведенные в НПБ 105-03 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности». В случае выхода горючей жидкости в производственных помещениях, площадь определяется из условия, что один литр смесей и растворов, содержащих 70% и менее по массе растворителей, разливается на площадь равную 0,5 м2. А остальные жидкости на 1 м2 пола помещения в случае выхода горючей жидкости на открытую площадку.
6.Порядок определение категорий помещений
§6.1"Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности" (НПБ 105-03)
Категория помещения определяется по НПБ 105-03 "Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности", введенных в действия с 1 августа 2003г.
Настоящие нормы устанавливают методику определения категорий помещений и зданий (или частей зданий между противопожарными стенами - пожарных отсеков) производственного и складского назначения по взрывопожарной и пожарной опасности в зависимости от количества и пожаровзрывоопасных свойств находящихся (обращающихся) в них веществ и материалов с учетом особенностей технологических процессов размещенных в них производств, а также методику определения категорий наружных установок производственного и складского назначения по пожарной опасности.
Методика определения категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности должна использоваться в проектно-сметной и эксплуатационной документации на здания, помещения и наружные установки.
Категории помещений и зданий предприятий и учреждений определяются на стадии проектирования зданий и сооружений в соответствии с настоящими нормами и ведомственными нормами технологического проектирования, утвержденными в установленном порядке.
Требования норм к наружным установкам должны учитываться в проектах на строительство, расширение, реконструкцию и техническое перевооружение, при изменениях технологических процессов и при эксплуатации наружных установок. Наряду с настоящими нормами следует также руководствоваться положениями ведомственных норм технологического проектирования, касающихся категорирования наружных установок, утвержденных в установленном порядке.
В области оценки взрывоопасности настоящие нормы выделяют категории взрывопожароопасных помещений и зданий, более детальная классификация которых по взрывоопасности и необходимые защитные мероприятия должны регламентироваться самостоятельными нормативными документами.
Категории помещений и зданий, определенные в соответствии с настоящими нормами, следует применять для установления нормативных требований по обеспечению взрывопожарной и пожарной безопасности указанных помещений и зданий в отношении планировки и застройки, этажности, площадей, размещения помещений, конструктивных решений, инженерного оборудования.
Настоящие нормы не распространяются:
o на помещения и здания для производства и хранения взрывчатых веществ, средств инициирования взрывчатых веществ, здания и сооружения, проектируемые по специальным нормам и правилам, утвержденным в установленном порядке;
o на наружные установки для производства и хранения взрывчатых веществ, средств инициирования взрывчатых веществ, наружные установки, проектируемые по специальным нормам и правилам, утвержденным в установленном порядке, а также на оценку уровня взрывоопасности наружных установок.
§6.2 Определение категорий помещений
По взрывопожарной и пожарной опасности помещения подразделяются на категории А, Б, B1 - В4, Г и Д.
Категории взрывопожарной и пожарной опасности помещений определяются для наиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода, исходя из вида находящихся в аппаратах и помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.