VI требования безопасности при

РАЗДЕЛ ПРОЕКТИРОВАНИИ ЗДАНИЙ

СООРУЖЕНИЙ ХИМИЧЕСКОЙ

ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Глава 28. Обеспечение требований пожарной

БЕЗОПАСНОСТИ

28.1. Категорирование помещений и зданий

по взрывопожарной и пожарной опасности

На стадии проектирования химических предприятий должны быть предусмотрены меры, обеспечивающие пожарную безопас­ность возводимых объектов, например, возведение достаточно прочных зданий, ограничение площади развития пожара, пре­дотвращение его распространения в здании и на территории, ис­пользование соответствующего инженерного оборудования, ис­ключающего источники возникновения пожара и препятствующего его распространению.

В каждом конкретном случае требования пожарной защиты ус­танавливают на основе оценки категории помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности, которые определяют в соответствии с требованиями НПБ 105-03.

В нормах установлены методика определения категории поме­щений и зданий производственного и складского назначения по взры­вопожарной и пожарной опасности в зависимости от количества и пожаро- и взрывоопасных свойств находящихся там в обраще­нии веществ и материалов с учетом особенностей технологиче­ских процессов размещенных в них производств.

По взрывопожарной и пожарной опасности помещения под­разделяют на категории А, Б, В1 — В4, Г и Д, а здания — на категории А, Б, В, Г и Д.

По пожарной опасности наружные установки подразделяются на категории А_н, Б_н, В_н, Г_н и Д_н.

Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасно­сти. Их определяют путем последовательной проверки принадлеж­ности помещения к данной категории — от высшей (А) к низшей (Д), в соответствии с характеристикой веществ и материалов, находящихся в данном помещении.

К категории А относят помещения, где находятся в обраще­нии горючие газы и легковоспламеняющиеся жидкости с темпе­ратурой вспышки не выше 28 °С в количестве, достаточном для образования взрывоопасных парогазовоздушных смесей, при воспламенении которых развивается избыточное давление взрыва н помещении, превышающее 5кПа, а также вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что рас четное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа

К категории Б относят помещения, где находятся в обращении горючая пыль или волокна, а также легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки выше 28 °С и горючие жидкости в количестве, достаточном для образования взрывоопасных пылевоздушных или паровоздушных смесей, при воспламенении которых развивается избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.

К категориям В1 —В4 относят помещения, в которых находят­ся в обращении горючие и трудногорючие жидкости, твердые го­рючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыль и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодей­ствии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только го­реть, при условии что указанные помещения не относятся к кате­гориям А или Б.

К категории Г относят помещения, в которых находятся в об­ращении негорючие вещества и материалы в горячем, раскален­ном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистой энергии, искр и пламени, а также горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигают или утилизируют в качестве топлива.

К категории Д относят помещения, в которых находятся в обра­щении негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.

Определение пожароопасной категории помещения осуществ­ляют путем сравнения максимальной величины удельной времен­ной пожарной нагрузки (далее по тексту — пожарная нагрузка) на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки.

К категории В1 относят помещения с удельной пожарной на­грузкой более 2200 МДж²/м², категории В2 — с нагрузкой 1401 — 2200 МДж²/м², категории В3 — с нагрузкой 181 — 1400 МДж²/м², категории В4 — с нагрузкой 1 — 180 МДж²/м².

При различном сочетании горючих, трудногорючих жидкостей, твердых горючих и трудногорючих веществ и материалов на пожа­роопасном участке пожарную нагрузку (Q, МДж²/м²) определя­ют по формуле

где G_i — количество i-го материала пожарной нагрузки, кг; — минимальная теплота сгорания i -го материала пожарной нагруз­ки, МДж • кг.

Избыточное давление взрыва (∆р) для индивидуальных горю­чих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, CI, Br, I и F, рассчитывают по формуле

где р_тах— максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, кПа; р₀ — начальное давление, кПа; т — масса горючего газа или па­ров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, вынесенных и результате расчетной аварии в помещение, кг; Z — коэффици­ент участия горючего во взрыве; V_св — свободный объем помещения, м³; р_гп — плотность газа или пара при расчетной температуре t_p, кг/м³; С_ст — концентрация горючего газа или паров легковосп­ламеняющихся жидкостей и горючего газа, об.%; К_н — коэффи­циент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения.

Расчет ∆р для индивидуальных веществ (кроме упомянутых выше), а также для смесей может быть выполнен по следующей формуле:

где Н_т — теплота сгорания, Дж/кг; Т₀ — начальная температура воздуха, К; р_в — плотность воздуха до взрыва при температуре Т₀, кг/м³; с_р — теплоемкость воздуха, Дж/(кг· К), ее допускается при­нимать равной 1,01 · 10³Дж/(кг· К).

Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей про­водят по формуле для индивидуальных веществ с учетом коэффи­циента участия взвешенной пыли во взрыве (Z), который опреде­ляют из соотношения

Z = 0,5 F,

где F — массовая доля частиц пыли размером менее критическо­го, с превышением которого аэровзвесь становится взрывобезопасной, т. е. не способной распространять пламя.

Расчетную массу взвешенной в объеме помещения пыли (т), образовавшейся в результате аварийной ситуации, определяют как сумму массы взвихрившейся пыли и массы пыли, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации.

Расчетное избыточное давление взрыва для веществ и матери­алов, способных взрываться и гореть при взаимодействии с во­дой, кислородом воздуха или друг с другом, определяют так же, как и для горючей пыли, полагая Z = 1 и принимая за величину Н_т энергию, выделяющуюся в том случае, если реакция идет до конца (т.е. исходные вещества сгорают до конечных продуктом), или экспериментально в натурных испытаниях. Если определить величину ∆р не представляется возможным, ее принимают равной не выше 5 кПа.

Категории пожарной опасности наружных установок. Категории присваивают в соответствии с характером вещества, наличествующего в установке.

Установку относят к категории А_н, если в ней хранятся, пере­рабатываются или транспортируются горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не выше 28 °С, вещества и/или материалы, способные гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и/или друг с другом, при условии, что величина индивидуального риска при возможном сгорании указанных веществ с образованием волн давления превышает 10^-6 в год на расстоянии 30 м от наружной установки

Установку относят к категории Б_н, если в ней хранятся, пере­рабатываются или транспортируются горючая пыль и/или волок­на, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки выше 28 °С и горючие жидкости, при условии, что величина ин­дивидуального риска при возможном сгорании пыле- или паро­воздушных смесей с образованием волн давления превышает 10^-1 в год на расстоянии 30 м от наружной установки.

Установку относят к категории В_н, если в ней хранятся, пере­рабатываются и транспортируются горючие и/или трудногорючис жидкости, твердые горючие и/или трудногорючие вещества и/или материалы (в том числе пыль и/или волокна), вещества и/или материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и/или друг с другом гореть, и не реализуются критерии, позволяющие отнести установку к категориям А_н или Б_н, при условии, что величина индивидуального риска при возможном сго­рании указанных веществ и/или материалов превышает Ю^-6 в год на расстоянии 30 м от наружной установки.

Установку относят к категории Г_н, если в ней хранятся, пере­рабатываются или транспортируются негорючие вещества и/или материалы в горячем, раскаленном и/или расплавленном состоя­нии (процесс обработки которых сопровождается выделением лучистой энергии искр и/или пламени), а также горючие газы, жидкости и/или твердые вещества, которые сжигают или утили­зируют в качестве топлива.

Установку относят к категории Д_н, если в ней хранятся, пере­рабатываются или транспортируются в основном негорючие ве­щества и/или материалы в холодном состоянии и по перечислен­ным выше критериям ее нельзя отнести к категориям А_н, Б_н, Д_н или Г_н.

Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности. Их

определяют, исходя из следующих положений.

Здание относят к категории А, если в нем суммарная площадь помещений категории А превышает 5 % площади всех помещений или составляет 200 м².

Допускается не относить здание к категории А, если суммар­ном площадь помещений категории А в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1 000 м²) и эти помещения оборудованы установками авто­матического пожаротушения.

Здание относят к категории Б, если одновременно выполняются следующие два условия: а) здание не относится к категории А; б) суммарная площадь помещений категорий А и Б превышает 5 % суммарной площади всех помещений или составляет 200 м².

Допускается не относить здание к категории Б, если суммар­ная площадь помещений категорий А и Б в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1 000 м²) и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.

Здание относят к категории В, если одновременно выполня­ются два условия: а) здание не относится к категориям А или Б; б) суммарная площадь помещений категорий А, Б и В превышает 5 % (10 %, если в здании отсутствуют помещения категорий А и Б) суммарной площади всех помещений.

Допускается не относить здание к категории В, если суммар­ная площадь помещений категорий А, Б и В в здании не превы­шает 25 % суммарной площади всех размещенных в нем помеще­ний (но не более 3500 м²) и эти помещения оборудованы уста­новками автоматического пожаротушения.

Здание относят к категории Г, если одновременно выполня­ются два условия: а) здание не относится к категориям А, Б или В; б) суммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г превы­шает 5 % суммарной площади всех помещений.

Допускается не относить здание к категории Г, если суммар­ная площадь помещений категорий А, Б, В и Г в здании не превы­шает 25 % суммарной площади всех размещенных в нем помеще­ний (но не более 5000 м²) и помещения категорий А, Б и В обо­рудованы установками автоматического пожаротушения.

Здание относят к категории Д, если оно не относится к катего­риям А, Б, В или Г.

28.2. Возгораемость строительных материалов и огнестойкость строительных конструкций

Пожарно-техническая классификация, изложенная в СНиП 21- 01-97, предназначается для установления необходимых требова­ний к противопожарной защите конструкций, помещений, зда­ний, элементов и частей зданий в зависимости от их огнестойкости и (или) пожарной опасности.

Пожарная опасность строительных материалов определяв следующими пожарно-техническими характеристиками: горючестью, воспламеняемостью, распространением пламени по поверхности, дымообразующей способностью и токсичностью продуктов горения.

Строительные материалы разделяют на негорючие и горючи Горючие строительные материалы в свою очередь подразделяя на четыре группы: Г1 — слабогорючие, Г2 — умеренногорючие ГЗ — нормальногорючие, Г4 — сильногорючие.

Для негорючих строительных материалов другие показателей пожарной опасности не определяют и не нормируют.

Горючие строительные материалы разделяют по воспламеняв мости на три группы: В1 — трудновоспламеняемые, В2 — умеренновоспламеняемые и ВЗ — легковоспламеняемые. По распространению пламени по поверхности их подразделяют на четы группы: РП1 — нераспространяющие, РП2 — слабораспространяющие, РПЗ — умереннораспространяющие, РП4 — сильнораспространяющие.

Другим строительным материалом — группа распространении пламени по поверхности не нормируется.

Горючие строительные материалы по дымообразующей способности подразделяются на три группы (ГОСТ 12.1.044 — 89) Д1 — с малой дымообразующей способностью, Д2 — с умерен ной дымообразующей способностью, ДЗ — с высокой дымообра­зующей способностью.

По токсичности продуктов горения горючие строительные мате­риалы подразделяют на четыре группы (ГОСТ 12.1.044—89); Т1 — малоопасные, Т2 — умеренноопасные, ТЗ — высокоопасные, Т4 — чрезвычайно опасные.

Кроме того, строительные конструкции характеризуются огне­стойкостью. За показатель огнестойкости принят предел огнестой­кости.

Предел огнестойкости строительных конструкций устанавлива­ется по времени (в минутах) наступления одного или последова­тельно нескольких, нормируемых для данной конструкции при­знаков предельных состояний: потери несущей способности (R), потери целостности (Е) и потери теплоизолирующей способно­сти (I).

По пожарной опасности строительные конструкции подразде­ляют на четыре класса:

К0 — непожароопасные;

К1 — малопожароопасные;

К2 — умереннопожароопасные;

КЗ — пожароопасные.

28.3. Противопожарные преграды

При пожаре огонь распространяется по зданию или сооруже­нию. Линейное распространение связано с изменением площади поверхности горения, называемой площадью пожара. Линейная скорость распространения пожара зависит от ряда обстоятельств, не поддающихся точному учету. На нее оказывают влияние ско­рость перемещения воздушных масс в помещении, род горючих веществ и состояние их поверхности, температура, до которой они нагреты, их положение в пространстве, степень дисперсно­сти.

Объемное распространение пожара возможно как в пределах одного помещения, так и из помещения в помещение, в пределах одного здания и между зданиями. Основной причиной распрост­ранения пожара является передача теплоты излучением, конвек­цией и за счет теплопроводности.

Противопожарные преграды предназначены для предотвраще­ния распространения пожара и продуктов горения из помещения или пожарного отсека с очагом пожара в другие помещения.

К противопожарным преградам согласно СНиП 21-01-97 от­носятся противопожарные стены, перегородки и перекрытия.

Противопожарные стены служат для разделения объема зда­ния на пожарные отсеки, площадь которых устанавливается про­тивопожарными нормами. По размещению в здании противопо­жарные стены разделяют на внутренние и наружные, продоль­ные и поперечные. Внутренние противопожарные стены пред­назначены для ограничения распространения пожара внутри зда­ния, а наружные — между зданиями. Поперечные противопо­жарные стены располагают в здании перпендикулярно его продольной оси, а продольные — параллельно. Противопожарная стена разделяет здание по всей его высоте, включая все конст­рукции и этажи.

Противопожарные перегородки представляют собой разновид­ность противопожарных стен. Они, кроме того, предназначены для разделения различных по пожарной опасности технологиче­ских процессов в производственных зданиях с целью исключения воздействия вредных факторов и распространения взрыво-, паро- или пылевоздушных смесей в смежные помещения. Противопо­жарные перегородки не заменяют противопожарных стен, их ус­танавливают независимо от других противопожарных преград в здании.

Противопожарные стены и перегородки выполняют из бетон­ных панелей, блоков, кирпича и других несгораемых материалов.

Противопожарные перекрытия изготавливают из несгораемых материалов. Они не имеют проемов, через которые могут прони­кать продукты горения, и обладают требуемым пределом огне­стойкости. Перекрытия предназначены для исключения распрост­ранения пожара по вертикали здания и изоляции различных по пожарной опасности технологических процессов.

Противопожарные стены разделяют здание на пожарные от­секи.

Две противопожарные стены, установленные на расстоянии не менее 12 м друг от друга, образуют противопожарную зону, кото­рая служит надежной противопожарной преградой и опорной ба­зой для пожарных подразделений. Через нее эвакуируют людей в случае пожара.

При проектировании противопожарных зон необходимо исклю­чить возможность возникновения пожара в них самих. Поэтому в зонах не размещают оборудование для процессов, связанных с хранением или обращением горючих газов, жидкостей и матери­алов, предотвращают их загазованность и задымление во время пожара.

При проектировании противопожарных преград следует по­мнить, что их эффективность может быть сведена к нулю при наличии в преградах отверстий и проемов. Наиболее простой путь ликвидации отверстий (швов, щелей, трещин) — заделка их стро­ительным раствором.

Перечисленные выше виды противопожарных преград отно­сят к так называемым общим. Кроме них существуют еще и мест­ные преграды, которые служат для ограничения линейного рас­пространения пожара — это гребни, козырьки и бортики. Греб­ни обычно являются продолжением пожарной стены или пере­крытия, поэтому они могут быть вертикальными и горизонталь­ными.

Иногда устраивают горизонтальные гребни над входами в по­мещения, где хранятся опасные в пожарном отношении матери­алы. Они служат для отклонения потоков продуктов горения от здания.

Разлив горючих жидкостей представляет большую угрозу для безопасности людей, технологического оборудования и всего зда­ния в целом, поэтому вокруг технологических проемов в пере­крытиях, вокруг площадок для хранения и применения легковос­пламеняющихся или горючих жидкостей, внутрицеховых галерей, этажерок и антресолей предусматривается устройство бортиков. Высоту бортиков принимают равной 15 см. Под отдельными аппа­ратами и емкостями надлежит устанавливать поддоны, из кото­рых, как правило, должен быть предусмотрен отвод легковоспла­меняющихся и горючих жидкостей.

Для ограничения разлива горючих жидкостей за пределы по­мещения в дверных проемах устраивают дверные пороги высотой не менее 15 см. Если пороги мешают движению людей и транс­порта, их оборудуют пандусами.