• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

ПОЖЕЖОВИБУХОНЕБЕЗПЕЧНІ ВЛАСТИВОСТІ РЕЧОВИН І МАТЕРІАЛІВ

4.4.1. Сутність тавиди горіння. Класи пожеж

Для кращого розуміння умов утворення горючого середовища, дже­рел запалювання, оцінки та попередження вибухопожежонебезпеки, а також вибору ефективних заходів і засобів систем пожежної безпеки, треба мати уявлення про природу процесу горіння, його форми та види.

Горіння - екзотермічна реакція окислення речовини, яка супрово­джується виділенням диму та виникненням полум'я або світінням.

Для виникнення горіння необхідна одночасна наявність трьох чинни­ків- горючої речовини, окисника та джерела запалювання. При цьому, горюча речовина та окисник повинні знаходитися в необхідному співвід­ношенні один до одного і утворювати таким чином горючу суміш, а дже­рело запалювання повинно мати певну енергію та температуру, достатню для початку реакції. Горючу суміш визначають терміном «горюче середо­вище». Це - середовище, що здатне самостійно горіти після видалення джерела запалювання. Для повного згорання необхідна присутність достатньої кількості кисню, щоб забезпечити повне перетворення речо­вини в його насичені оксиди. При недостатній кількості повітря окислю­ється тільки частина горючої речовини. Залишок розкладається з виді­ленням великої кількості диму. При цьому також утворюються токсичні речовини, серед яких найбільш розповсюджений продукт неповного зго­рання - оксид вуглецю (СО), який може призвести до отруєння людей. На пожежах, як правило, горіння відбувається за браком окисника, що серйозно ускладнює пожежогасіння внаслідок погіршення видимості або наявності токсичних речовин у повітряному середовищі.

Слід відмітити, що горіння деяких речовин (ацетилену, оксиду ети­лену, тощо), які здатні при розкладанні виділяти велику кількість тепла, можливе й за відсутності окисника.

Горіння може бути гомогенним та гетерогенним.

При гомогенному горінні речовини, що вступають в реакцію оки­слення, мають однаковий агрегатний стан - газо - чи пароподібний.

Якщо початкові речовини знаходяться в різних агрегатних станах і існує межа поділу фаз в горючій системі, то таке горіння називається гетерогенним.

Пожежі, переважно, характеризуються гетерогенним горінням.

У всіх випадках для горіння характерні три стадії: виникнення, поширення та згасання полум'я. Найбільш загальними властивостя­ми горіння є здатність осередку полум'я пересуватися по всій горючій

суміші шляхом передачі тепла або дифузії активних часток із зони горіння в свіжу суміш. Звідси виникає й механізм поширення полум'я, відповідно тепловий та дифузійний. Горіння, як правило, проходить за комбінованим тепло - дифузійним механізмом.

За швидкістю поширення полум'я горіння поділяється на дефла-граційне, вибухове та детонаційне.

Дефлаграційне горіння- швидкість полум'я в межах декількох м/с.

Вибухове- надзвичайно швидке хімічне перетворення, що супро­воджується виділенням енергії і утворенням стиснутих газів, здатних виконувати механічну роботу.

Ця робота може призводити до руйнувань, які виникають під час вибуху у зв'язку з утворенням ударної хвилі - раптового скачкоподіб-ного зростання тиску. При цьому швидкість полум'я досягає сотень м/с.

Детонаційне - це горіння поширюється з надзвуковою швидкістю, що сягає кількох тисяч метрів за секунду.

Виникнення детонацій пояснюється стисненням, нагріванням та переміщенням незгорілої суміші перед фронтом полум'я, що призво­дить до прискорення поширення полум'я і виникнення в суміші удар­ної хвилі, завдяки якій і здійснюється передача теплоти в суміші.

За походженням та деякими зовнішніми особливостями розрізня­ють такі форми горіння:

спалах - швидке загоряння горючої суміші без утворення стисну­тих газів, яке не переходить у стійке горіння;

займання - горіння, яке виникає під впливом джерела запалювання;

спалахування - займання, що супроводжується появою полум'я;

самозаймання - горіння, яке починається без впливу джерела запа­лювання;

самоспалахуваппя - самозаймання, що супроводжується появою полум'я;

тління - горіння без випромінювання світла, що, як правило, роз­пізнається за появою диму.

Залежно від агрегатного стану й особливостей горіння різних горючих речовин і матеріалів, пожежі за ГОСТ 27331-87 поділяються на відповідні класи та підкласи:

клас А - горіння твердих речовин, що супроводжується (підклас А1) або не супроводжується (підклас А2) тлінням;

класВ - горіння рідких речовин, що не розчиняються (підклас В2) У воді;

клас С - горіння газів;

класД - горіння металів легких, за винятком лужних (підклас Д1), лужних (підклас Д2), а також металовмісних сполук (підклас ДЗ);

клас Е- горіння електроустановок під напругою.

4.4.2. Показники пожежовибухонебезпеки речовин іматеріалів

Пожежовибухонебезпека речовин та матеріалів - це сукупність властивостей, які характеризують їх схильність до виникнення й поширення горіння, особливості горіння і здатність піддаватись гасін­ню загорянь. За цими показниками виділяють три групи горючості матеріалів і речовин: негорючі, важкогорючі та горючі.

Негорючі(неспалимі) - речовини та матеріали, що нездатні до горіння чи обвуглювання у повітрі під впливом вогню або високої температури. Це матеріали мінерального походження та виготовлені на їх основі матеріали, - червона цегла, силікатна цегла, бетон, камінь, азбест, мінеральна вата, азбестовий цемент та інші матеріали, а також більшість металів. При цьому негорючі речовини можуть бути поже-жонебезпечними, наприклад, речовини, що виділяють горючі продук­ти при взаємодії з водою.

Важкогорючі(важко спалимі) - речовини та матеріали, що здатні спалахувати, тліти чи обвуглюватись у повітрі від джерела запалюван­ня, але не здатні самостійно горіти чи обвуглюватись після його вида­лення (матеріали, що містять спалимі та неспалимі компоненти, наприклад, деревина при глибокому просочуванні антипіренами, фіброліт і т. ін.);

Горючі(спалимі) - речовини та матеріали, що здатні самозаймати­ся, а також спалахувати, тліти чи обвуглюватися від джерела запалю­вання та самостійно горіти після його видалення.

У свою чергу, у групі горючих речовин та матеріалів виділяють лег­козаймисті речовини та матеріали - це речовини та матеріали, що здатні займатися від короткочасної (до ЗО с) дії джерела запалювання низької енергії.

З точки зору пожежної безпеки вирішальне значення мають показни­ки пожежовибухонебезпечних властивостей горючих речовин і матеріа­лів. ГОСТ 12.1.044-89 передбачає понад 20 таких показників. Необхідний і достатнії! для оцінки пожежовибухонебезпеки конкретного об'єкта перелік цих показників залежить від агрегатного стану речовини, виду горіння (гомогенне чи гетерогенне) тощо і визначається фахівцями.

В таблиці 4.1 приведені дані щодо основних показників пожежоне-безпечних властивостей речовин різного агрегатного стану, які вико­ристовуються при визначенні категорій вибухонебезпечності примі­щень та вибухонебезпечних і пожежонебезпечних зон в приміщеннях і поза ними.

і - температура спалаху - це найменша температура речовини, за якої вумовах спеціальних випробувань над її поверхнею утворюється

пара або гази, що здатні спалахувати від джерела запалювання, але швидкість їх утворення ще не достатня для стійкого горіння, тобто має місце тільки спалах - швидке згоряння горючої суміші, що не супрово­джується утворенням стиснутих газів. Значення температури спалаху використовується для характеристики пожежної небезпеки рідин.

^тіш ~ температура займання - це найменша температура речови­ни, при якій в умовах спеціальних випробувань речовина виділяє горючу пару або гази з такою швидкістю, що після їх запалювання від зовнішнього джерела спостерігається спалахування - початок стійко­го полуменевого горіння.

Температура спалаху та займання легко займистих рідин (ЛЗР) відрізняється на 5-15°С. Чим нижча температура спалаху рідини, тим меншою є ця різниця, і, відповідно, більш пожежонебезпечною ця рідина. Температура займання використовується при визначенні групи горючості речовин, при оцінці пожежної небезпеки устаткуван­ня та технологічних процесів, пов'язаних із переробкою горючих речовин, при розробці заходів щодо забезпечення пожежної безпеки.

^сзшіи ~ температура самозаймання - це найменша температура речовини, при якій в умовах спеціальних випробувань відбувається різке збільшення швидкості екзотермічних об'ємних реакцій, що при­водить до виникнення полуменевого горіння або вибуху за відсутно­сті зовнішнього джерела полум'я. Температура самозаймання речови­ни залежить від ряду факторів і змінюється у широких межах. Най­більш значною є залежність температури самозаймання від об'єму та геометричної форми горючої суміші. Із збільшенням об'єму горючої суміші при незмінній її формі температура самозаймання зменшуєть­ся, тому що зменшується площа тепловіддачі на одиницю об'єму речо­вини та створюються більш сприятливі умови для накопичення тепла у горючій суміші. При зменшенні об'єму горючої суміші температура її самозаймання підвищується.

Для кожної горючої суміші існує критичний об'єм, у якому само­займання не відбувається внаслідок того, що площа тепловіддачі, яка припадає на одиницю об'єму горючої суміші, настільки велика, що швидкість теплоутворення за рахунок реакції окислення навіть при дуже високих температурах не може перевищити швидкість тепловід-воду. Ця властивість горючих сумішей використовується при створен­ні перешкод для розповсюдження полум'я. Значення температури самозаймання використовується для вибору типу вибухозахищеного електроустаткування, при розробці заходів щодо забезпечення поже-жовибухобезпеки технологічних процесів, а також при розробці стан­дартів або технічних умов на речовини та матеріали.

Температура самозаймання горючої суміші значно перевищує і_сп

і ^ - на сотні градусів.

НКМПП та ВКМПП - відповідно, нижня і верхня концентраційні межі поширення полум'я - це мінімальна та максимальна об'ємна (масова) доля горючої речовини у суміші з даним окисником, при яких можливе займання (самозаймання) суміші від джерела запалю­вання з наступним поширенням полум'я по суміші на будь-яку від­стань від джерела запалювання.

Суміші, що містять горючу речовину нижче за НКМГІП чи вище за ВКМПП, горіти не можуть: у першому випадку за недостатньої кіль­кості горючої речовини, а в другому - окисника. Наявність областей негорючих концентрацій речовин та матеріалів надає можливість вибрати такі умови їх зберігання, транспортування та використання, за яких виключається можливість виникнення пожежі чи вибуху. З іншого боку слід зазначити, що пари й гази з НКМПП до 10% по об'є­му у повітрі, а також горючі пиловидні речовини, особливо в зависло­му стані при значенні НКМПП менше 65 г/м³ є надзвичайно вибухо­небезпечними.

КМПП включаються до стандартів, технічних умов на гази, легко­займисті рідини та тверді речовини, здатні утворювати вибухонебез­печні газо-, паро- та пилоповітряні суміші, при цьому для пилу вста­новлюється тільки НКМПП, тому що великі концентрації пилозави-сей практично не можуть бути досягнуті у відкритому просторі, а за будь-яких концентрацій пилу згоряє тільки та його частина, яка забез­печена окисником. Значення концентраційних меж застосовуються при визначенні категорії приміщення та класу зон за вибухопожеж-ною та пожежною небезпекою, при розрахунку граничнодопустимих вибухобезпечних концентрацій газів, парів і пилу в повітрі робочої зони з потенційним джерелом запалювання, при розробці заходів щодо забезпечення пожежної безпеки.

^нкмпп і ^вкмпп ~ відповідно, нижня і верхня температурні межі поширення полум'я (ТМПП) - температури матеріалу (речовини), за яких його(її) насичена пара чи горючі леткі утворюють в окислюваль­ному середовищі концентрації, що дорівнюють нижній або верхній концентраційним межам поширення полум'я.

Значення ТМПП використовуються під час розробки заходів щодо забезпечення пожежовибухобезпеки об'єктів, при розрахунку поже-жовибухобезпечних режимів роботи технологічного устаткування, при оцінці аварійних ситуацій, пов'язаних з розливом горючих рідин, для розрахунку КМПП тощо. Безпечною, з точки зору ймовірності самозаймання газоповітряної суміші, прийнято вважати температуру

на 10°С меншу за нижню або на 15°С вищу за верхню температурну межу поширення полум'я для даної речовини.

Наявність різного набору показників пожежонебезпечних власти­востей речовин різного агрегатного стану (див. табл. 4.1) пов'язана з особливостями їх горіння.

Таблиця 4.1

Основні показники, що характеризують пожежонебезпечні властивості речовин різного агрегатного і дисперсного стану*

з одного агрегатного стану (рідини) в інший (в пару). У зв'язку зцим для оцінки вибухопожежонебезпечних властивостей спалимих рідин мають значення всі показники, приведені в табл. 4.1.

Серед наведених показників особливе значення має їси , за якої спалимі рідини поділяються на 5 класів:

1.^<-13"С;

2. і_сп = -13...28°С;

З.і =29...61°С;

4. £_п = 66...120°С;

Тверді горючі речовини у більшості випадків самі по собі у твердо­му стані не горять, а горять горючі леткі продукти їх розпаду під дією високих температур у суміші з повітрям - полуменеве горіння. Таким чином, горіння твердих речовин у більшості випадків пов'язане з переходом їх горючої складової в інший агрегатний стан - газовий. І тільки тверді горючі речовини з високим вмістом горючих складових (антрацит, графіт і т. ін.) можуть горіти у твердому агрегатному стані - практично безполуменево. Тому тверді горючі речовини, в цілому, більш інертні щодо можливого загоряння, а більшість приведених у табл. 4.1 показників пожежонебезпечних властивостей для твердих речовин, за винятком і_мйм і і_сзайл(> не мають суттєвого значення.

Для твердих речовин, в цілому, величини і_займ і (_сзайлі коливаються в межах (2...6) 102°С.

Спалимі рідини. Характерним для процесу горіння цих рідин є те, що самі рідини не горять, а горить їх пара у суміші з повітрям. Якщо над поверхнею спалимої рідини концентрація пари буде менше НКМПП, то запалити таку рідину від зовнішнього джерела запалю­вання неможливо, не довівши температуру рідини до значення, біль­шого за і_НКМПц- Таким чином, горіння рідин пов'язане з переходом їх

* Примітка. В табл. 4.1 знаком «+>> відмічено наявність показника для даного агрегатного стану речовини, а знаком «-» — його відсутність або незначимість.

Перші 3 класи рідин умовно відносяться до легкозаймистих (ЛЗР). Характерною особливістю для ЛЗР є те, що більшість з них, навіть при звичайних температурах у виробничих приміщеннях, можуть утворювати пароповітряні суміші з концентраціями в межах поширення полум'я, тобто вибухонебезпечні пароповітряні суміші.

4-й і 5-й класи рідин за І_сп відносяться до горючих (ГР). Паропові­тряні суміші з концентраціями в межах поширення полум'я для ГР можуть мати місце при температурах, не характерних для виробничих приміщень - при температурах, що перевищують відповідні Ісп цих рідин. Такі температури можливі в технологічних процесах, пов'яза­них з нагрівом ГР до температур, більших і_т і за таких умов ГР теж утворюють вибухонебезпечні пароповітряні суміші.

Горючі газигорять в суміші з повітрям в концентраціях в межах ІІКМПП - ВКМПП, і такі сумішігази створюють без агрегатних переходів речовин. Тому горючі гази мають більшу готовність до горіння, ніж тверді горючі речовини і спалимі рідина, отже є більш небезпечними з точки зору вибухопожежної небезпеки, а відповідні їх властивості характеризуються тільки трьома показниками - і_сжЛм, ІІКМПП і ВКМПП (див. табл. 4.1).

Пило-повітряні суміші- суміші з повітрям подрібнених до розмі­рів до 850 мкм часток твердих горючих речовин. Процес горіння пилу, в цілому, подібний до процесу горіння твердих речовин. Але наявність великої питомої поверхні пилинок (відношення площі поверхні до їх маси), яка контактує з окисником (повітрям), і здатність до швидкого їх прогріву по всій масі під дією джерела запалювання, роблять пил більш небезпечним з точки зору пожежної небезпеки, ніж тверді речо­вини, з яких він створений. Для оцінки вибухопожежонебезпечних властивостей пилу використовують, в основному, показники £_зшЬ(, їезаш, і НКМПП (див. табл. 4.1).

За здатністю до загоряння і особливостями горіння пил поділяють на вибухонебезпечний і пожежонебезпечний.

-~

До вибухоїгебезпечного відноситься пил з НКМПП до 65 г/м³. При цьому виділяють особливо вибухонебезпечний пил з НКМПП до 15 г/м³ і вибухонебезпечний - НКМПП становить 15...65 г/м³.

До пожежонебезпечного відноситься пил з НКМПП більше 65 г/м³. При цьому, пил з і_сзаіін до 250°С відноситься до особливо пожежонебез­печного, а при і_сзайм > 250°С - до пожежонебезпечного.

4.4.3. Класифікація вибухонебезпечних газо-і пароповітряних сумішей

Мета класифікації: визначити вимоги щодо виконання та параме­трів вибухозахисту електрообладнання, а також що до інших заходів і засобів вибухозахисту залежно від вибухонебезпеки газо- і паропові­тряних сумішів.

Класифікація вибухонебезпечних газо- і пароповітряних сумішей відповідно до ГОСТ 12.1.011-78 здійснюється за двома показниками:

- і_смйм - температурою самозаймання;

- здатністю передавати детонацію через зазори між фланцями в
умовах станда;>.мзованого за ГОСТ 12.1.011-78 (СТСЄВ-2775-90)
випробування (за БЕМЗ - безпечним експериментальним макси­
мальним зазором).

За і_сзаііи виділяють 6 груп вибухонебезпечних сумішей: ТІ, Т2, ТЗ, Т4, Т5 і Т6 з і_сз. в межах, відповідно, >450°С, 450...300°С, ЗОО...2ОО⁰-С, 200...135°С,"і35...100°С, 1ОО...85°С.

Суть класифікації за БЕМЗ полягає в тому, що при вибусі вибухо­небезпечної суміші в обмеженому об'ємі, який сполучається з зовніш­нім середовищем щілинами в його конструктивних елементах (зазо­рами між фланцями), продукти вибуху, проходячи через ці зазори, віддають тепло конструктивним елементам оболонки, їх температура знижується до значень, при яких вибух в оболонці не ініціює вибуху такої ж вибухонебезпечної суміші за її межами.

Стандартизація умов випробувань (конструктивні елементи обо­лонки і її фланців, теплопоглинаючі властивості матеріалу тощо) дає можливість отримати об'єктивний показник порівняльної вибухоне­безпеки газо- і пароповітряних сумішей різних речовин.

Таким чином, БЕМЗ - максимальний зазор, при якому вибух в оболонці не передається за її межі в умовах стандартизованих випро­бувань.

За БЕМЗ вибухонебезпечні газо- і пароповітряні суміші діляться на категорії ПА, ІІВ, ПС, для яких БЕМЗ знаходиться, відповідно, в межах >0,9 мм, 0,9...0,5 мм, <0,5 мм.

Відповідно до наведеного вище, кожна вибухонебезпечна газо- і пароповітряна суміш характеризується певною категорією і групою вибухонебезпеки, а в позначення суміші входять її категорія і група, наприклад, ІІВТ4. Вибухонебезпека газо- та пароповітряних сумішей зростає зі зменшенням (_сзайм і БЕМЗ.

На цьому принципі локалізації вибуху базується конструктивне виконання більшості вибухозахищеного електрообладнання (щільо-вий захист, фланцьовий захист, вибухонепроникна оболонка тощо).

4.4.4. Самозагоряння речовин

Деякі речовини за певних умов мають здатність до самозагоряння -без нагрівання їх зовнішнім джерелом до і_сзайм-

Виділяють три види самозагоряння: теплове, хімічне, мікробіоло­гічне.

Суть теплового самозагоряння полягає у тому, що схильні до тако­го самозагоряння речовини при їх нагріві до порівняно незначних температур (6О...8О°С), за рахунок інтенсифікації процесів окислення і недостатнього тепловідводу, саморозігріваються, що, в свою чергу, приводить до підвищення інтенсивності окислення і, в кінцевому рахунку, до самозагоряння.

До хімічного самозагоряння схильні речовини, до складу яких вхо­дять неорганічні (ненасичені) вуглеводні - речовини, до складу яких входить тільки вуглець і водень при наявності подвійних і потрійних зв'язків між атомами вуглецю.

Для таких вуглеводнів характерним є приєднання по лінії цих зв'язків окисників, в тому числі і галогенів, що супроводжується підвищенням температури речовини і інтенсивності її подальшого окислення. За певних умов цей процес може закінчуватись самозай­манням. Хімічному самозайманню сприяє наявність у речовині спо­лук сірки.

Вугільний пил з підвищеним вмістом сполук сірки і тканини, про­сочені нафтопродуктами, до складу яких входять з'єднання сірки, осо­бливо небезпечні до самозаймання.

До мікробіологічного самозагоряння схильні продукти рослинного походження - трава, подрібнена деревина, зерно тощо. За певних умов вологості і температури в рослинних продуктах виникає паву­тинний глет - специфічний, ниткопавутиноподібний білий грибок. Його життєдіяльність пов'язана із підвищенням температури. При температурі 8О...9О°С павутинний глет перетворюється в тонкопори­сті вуглі, схильні до подальшого самоокислення з підвищенням тем­ператури до самозагоряння.

Необхідною умовою для розглянутих видів самозагоряння є наяв­ність схильних до самозаймання речовин, окисника і недостатній відвід супутнього процесам окислення тепла в навколишнє середовище.

4.5. Оцінка вибухопожежонебезпеки об'єкта

4.5.1. Основні принципи аналізу і класифікації об'єктів за їх вибухопожежонебезпекою

Оцінка вибухопожежонебезпеки об'єкта (блоки 3 і 4 рис. 4.1) здій­снюється за результатами відповідного аналізу пожежонебезпеки будівель, приміщень, інших споруд, характеру технологічних процесів і пожежонебезпечних властивостей речовин, що в них застосовують­ся, з метою виявлення можливих обставин і причин виникнення вибу­хів і пожеж та їх наслідків.

Таким чином, методика аналізу вибухопожежонебезпеки зводить­ся до виявлення і оцінки потенційних та наявних джерел запалюван­ня, умов формування горючого середовища, умов виникнення контак­ту джерел запалювання та горючого середовища, умов та причин поширення вогню в разі виникнення пожежі або вибуху, наявності та масштабів імовірної пожежі, загрози життю і здоров'ю людей, навко­лишньому середовищу, матеріальним цінностям.

Необхідність матеріальної оцінки вибухопожежонебезпеки потре­бує чітких критеріїв її визначення. Відомі два підходи до питань нор­мування в галузі вибухопожежонебезпеки: імовірнісний та детерміно­ваний.

Імовірнісний підхід, що ґрунтується на концепції допустимого ризику, передбачає недопущення впливу на людей і матеріальні цін­ності небезпечних факторів пожежі з імовірністю, яка перевищує нор­мативну (див. п. 4.2.1).

Детермінований підхід базується на розподілі об'єктів за ступенем вибухопожежонебезпеки на категорії і класи з позначенням їх кон­кретних кількісних меж залежно від параметру, що характеризує можливі наслідки пожежі та вибуху.

Виходячи з цього, класифікація об'єктів за вибухопожежною та пожежною < небезпекою здійснюється з урахуванням допустимого рівня їх пожежної небезпеки, а розрахунки критеріїв і показників її оцінки, в тому числі ймовірності пожежі (вибуху), - з урахуванням маси горючих і важкогорючих речовин та матеріалів, що знаходяться на об'єкті, вибухопожежонебезпечних зон, які утворюються при нор-

мальних режимах ведення технологічних процесів і в аварійних ситуаціях, та можливих збитків для людей та матеріальних цінностей.

4.5.2. Категорії приміщень і будівель за вибухопожежною і пожежною небезпекою

Основою для встановлення нормативних вимог щодо конструк­тивних та планувальних рішень на промислових об'єктах, а також інших питань забезпечення їхньої вибухопожежобезпеки є визначен­ня категорій приміщень та будівель виробничого, складського та невиробничого призначення за вибухопожежною та пожежною небез­пекою (НАПБ Б.07.005-86).

Категорія пожежної небезпеки приміщення (будівлі, споруди) - це класифікаційна характеристика пожежної небезпеки об'єкта, що виз­начається кількістю і пожежонебезнечними властивостями речовин і матеріалів, які знаходяться (обертаються) в них з урахуванням осо­бливостей технологічних процесів розміщених в них виробництв.

Відповідно до НАПБ Б.07.005-86 (ОНТП24-86) приміщення за вибухопожежною та пожежною небезпекою поділяють на п'ять кате­горій (А, Б, В, Г, Д). Якісним критерієм вибухопожежної небезпеки приміщень (будівель) є наявність в них речовин з певними показни­ками вибухопожежної небезпеки. Кількісним критерієм визначання категорії є надлишковий тиск (Р), який може розвинутися при вибу­ховому загорянні максимально можливого скупчення (завантаження) вибухонебезпечних речовин у приміщенні.

Категорія А (вибухонебезпечна)

Приміщення в яких застосовуються горючі гази, легкозаймисті рідини з температурою спалаху не більше 28°С в такій кількості, що можуть утворю­ватися вибухонебезпечні парогазоповітряні суміші,при спалахуванні котрих розрахунковий надлишковий тиск вибуху в приміщенні перевищує 5 кПа. Речовини та матеріали, здатні вибухати та горіти при взаємодії з водою, кис­нем повітря або одне з одним в такій кількості, що розрахунковий надлишко­вий тиск вибуху в приміщенні перевищує 5кПа.

Категорія Б (вибухопожежонебезпечна)

Приміщення в яких застосовуються вибухонебезпечний пил і волокна, легкозаймисті рідини з температурою спалаху більше 28°С та горючі рідини за температурних умов і в такій кількості, що можуть утворюватися вибухо­небезпечні пилоповітряні або пароповітряні суміші, при спалахуванні котрих розвішається розрахунковий надлишковий тиск вибуху в приміщенні, що перевищує 5кПа.

Категорія В (пожежопебезпечна)

Приміщення в яких знаходяться горючі рідини, тверді горючі та важкого-рючі речовини, матеріали здатні при взаємодії з водою, киснем повітря або

одне з одним горіти лише за умов, що приміщення, в яких вони знаходяться або використовуються, не відносяться до категорій А та Б.

Категорія Г

Приміщення в яких знаходяться негорючі речовини та матеріали в гаря­чому, розжареному або розплавленому стані, процес обробки яких супрово­джується виділенням променистого тепла, іскор, полум'я; горючі гази, спали­мі рідини, тверді речовини, які спалюються або утилізуються як паливо.

Категорія Д

Приміщення в яких знаходяться негорючі речовини та матеріали в холод­ному стані.

Визначення надлишкового в порівнянні з допустимим тиску вибу­ху Р здійснюється розрахунковим методом.

Значення максимально можливого надлишкового тиску, що вини­кає при загорянні вибухонебезпечного середовища в приміщенні, виз­начається за формулою:

Н_тР_ьуп _1_ У_рС_рркТ_п К_и'

де Н_т - теплота згоряння горючої речовини, Дж/кг (для нафтопродуктів, розчиннків Н_т = 40-10" Дж/кг);

Р_о - початковий тиск, кПа (приймається рівним 101 кПа); г - коефіцієнт, що характеризує ступінь участі горючої речовини (для ЛЗР і ГР, нагрітих вище температури спалаху, г = 0,3); т - маса горючої речовини, кг;

V - вільний об'єм приміщення, м³ (береться рівним 0,8); С - питома теплоємкість газової суміші в приміщенні, кДж/кгК (береться рівною теплоємкості повітря 1 кДж);

р - густина газового середовища в приміщенні, кг/м³ (дорівнює густині пові­тря при заданій температурі; р = 1,2 кг/м³);

к - коефіцієнт, що враховує роботу аварійної вентиляції (к=А-і+1, де А -кратність аварійної вентиляції);

і - тривалість надходження горючих газів і парів, год.; К_н - коефіцієнт негерметичності приміщення (К_н = 3); Т_д - температура в приміщенні (Т_о = 300К).

При використанні в приміщенні горючих газів, легкозаймистих або горючих рідин для визначення маси, що входить в формулу4.1, допускається враховувати роботу аварійної вентиляції, якщо забезпе­чено її автоматичний пуск при перевищенні гранично допустимої вибухонебезпечної концентрації та електропостачання за першою категорією надійності.

Об'єм приміщення, в якому вибухонебезпечна суміш буде утворю­вати концентрацію на межі поширення полум'я;

5=1,5

'11КМ.

де 1,5 - коефіцієнт запасу;

Е - кількість вибухонебезпечної речовини, котра надійшла у приміщення, г;

С_нкм - нижня концентраційна межа поширення полум'я.

Після визначення категорії приміщень за вибухопожежною та пожежною небезпекою визначається категорія будівель в цілому.

Будівля (будинок) належитьдо категорії А,якщо у ній сумарна площа приміщень категорії А перевищує 5% площі усіх приміщень, або 200 м².

Допускається не відносити будівлю до категорії А, якщо сумарна площа приміщень категорій А в будівлі не перевищує 25% сумарної площі усіх розташованих у ній приміщень (але не більше 1000 м²) і ці приміщення обладнуються установками автоматичного пожежогасіння.

Будівля належить до категорії Б, якщо одночасно викопуються дві умови:

а) будівля не належить до категорії А;

б) загальна площа приміщень категорії А і Б перевищує 5% сумар­
ної площі усіх приміщень, або 200 м².

Допускається не відносити будівлі до категорії Б, якщо сумарна площа приміщень категорій А і Б не перевищує 25% сумарної площі усіх розташованих в ній приміщень (але не більше 3500 м²) і ці примі­щення обладнуються установками автоматичного пожежогасіння.

Будівля належить до категорії В,якщо одночасно виконуються дві умови:

а) будівля не належить до категорії А чи Б;

б) загальна площа приміщень категорії А, Б, В перевищує 5% (10%,
якщо в будівлі відсутні приміщення категорій А і Б) сумарної площі
усіх приміщень.

Допускається не відносити будівлі до категорії В, якщо сумарна площа приміщень категорій А, Б, В у будівлі не перевищує 25% сумар­ної площі усіх розташованих в ній приміщень (але не більше 3500 м²) і ці приміщення обладнуються установками автоматичного пожежога­сіння.

Будівля належитьдо категорії Г,якщо одночасно виконуються дві умови:

а) будівля не належить до категорій А, Б або В;

б) загальнаплоща приміщень категорії А, Б, В і Г перевищує 5%
сумарної площі усіх приміщень, або 200 м².

Допускається не відносити будівлі до категорії Г, якщо сумарна площа приміщень категорій А, Б, В і Г не перевищує 25% сумарної площі усіх розташованих в ній приміщень (але не більше 5000 м²) і приміщення категорій А, Б, В обладнуються установками автоматич­ного пожежогасіння.

Будівля належить до категорії Д,якщо вона одночасно не нале­жить до категорії А, Б, В або Г.

Визначення категорії будівель в цілому виконується після визна­чення категорій приміщень. Залежно від встановленої категорії за вибухопожежною та пожежною небезпекою, передбачається відповід­ний чинним нормативам комплекс об'ємно-планувальних рішень тапрофілактичних заходів.

4.5.3. Класифікаціяпожежонебезпечних та вибухонебезпечних зон

Класифікація пожежонебезпечних та вибухонебезпечних зон виз­начається «Правилами улаштування електроустановок» (ПУЕ-84) і ДНАОП 0.00-1.32.01 «Правила будови електроустановок. Електроо­бладнання спеціальних установок».

Характеристика пожежо- та вибухонебезпеки може бути загаль­ною для усього приміщення або різною в окремих його частинах. Це також стосується надвірних установок і ділянок територій. Таким чином, усі приміщення, або їх окремі зони, поділяються на пожежоне-безпечні та вибухонебезпечні

Пожежонебезпечна зона - це простір у приміщенні або за його межами, у якому постійно або періодично знаходяться (зберігаються, використовуються або виділяються під час технологічного процесу) горючі речовини, як при нормальному технологічному процесі, так і при його порушенні в такій кількості, яка вимагає спеціальних заходів у конструкції електрообладнання під час його монтажу та експлуата­ції. Ці зони в разі використання у них електроустаткування поділя­ються на чотири класи: П-І, П-ІІ, П-Па і П-ИІ.

Пожежонебезпечна зона класу П-І - простір у приміщенні, у якому знахо­диться горюча рідина - ридина, що має температуру спалаху, більшу за +61"С.

Пожежонебезпечна зона класу П-ІІ- простір у приміщенні, у якому можуть накопичуватися і виділятися горючий пил або волокна з нижньою концентраційною межею спалахування, більшою за 65 г/м³.

Пожежонебезпечна зона класу П-ІІа- простір у приміщенні, у якому знаходяться тверді горючі речовини та матеріали.

Пожежонебезпечна зона класу П-НІ- простір поза приміщенням, у якому знаходяться горючі рідини, пожежонебезпечний пил та волокна або тверді горючі речовини і матеріали.

Вибухонебезпечна зона- це простір у приміщенні або за його межами, у якому є в наявності, чи здатні утворюватися вибухонебез­печні суміші.

Газо - пароповітряні вибухонебезпечні середовища утворюють вибухонебезпечні зони класів 0, 1, 2, а пилоповітряні - вибухонебез­печні зони класів 20, 21, 22.

Вибухонебезпечна зона класу 0 - простір, у якому вибухонебезпечне середовище присутнє постійно, або протягом тривалого часу. Вибухонебез­печні зони класу 0 можуть мати місце переважно в межах корпусів техноло­гічного обладнання і, у меншій мірі, в робочому просторі (вугільна, хімічна, нафтопереробна промисловість).

Вибухонебезпечна зона класу 1 - простір, у якому вибухонебезпечне середовище може утворитися під час нормальної роботи (тут і далі нормаль­на робота - ситуація, коли установка працює відповідно до своїх розрахунко­вих параметрів).

Вибухонебезпечна зона класу 2 - простір, у якому вибухонебезпечне середовище за нормальних умов експлуатації відсутнє, а якщо воно виникає, то рідко і триває недовго. У цих випадках можливі аварії катастрофічних роз­мірів (розрив трубопроводів високого тиску або резервуарів значної місткос­ті), які не повинні розглядатися під час проектування електроустановок.

Частоту виникнення і тривалість вибухонебезпечного газопароповітряно-го середовища визначають за правилами (нормами) відповідних галузей про­мисловості.

Вибухонебезпечна зона класу 20 - простір, у якому під час нормальної експлуатації вибухонебезпечний пил у вигляді хмари присутній постійно або часто у кількості, достатній для утворення небезпечної концентрації суміші ;і повітрям, і простір, де можуть утворюватися пилові шари непередбаченої або надмірної товщини. Звичайно, це має місце всередині обладнання, де пил може формувати вибухонебезпечні суміші часто і на тривалий термін.

Вибухонебезпечна зона класу 21 - простір, у якому під час нормальної експлуатації ймовірна поява пилу у вигляді хмари в кількості, достатній для утворення суміші з повітрям вибухонебезпечної концентрації.

Ця зона може включати простір поблизу місця порошкового заповнення або осідання і простір, де під час нормальної експлуатації ймовірна поява пилових шарів, які можуть утворювати небезпечну концентрацію пилопові-тряної суміші.

Вибухонебезпечна зона класу 22 - простір, у якому вибухонебезпечні пі пил у завислому стані може з'являтися не часто і існувати недовго, або в якому шари вибухонебезпечного пилу можуть існувати і утворювати вибухо­небезпечні суміші в разі аварії. Ця зона може включати простір поблизу обладнання, що утримує пил, який може вивільнятися шляхом витоку і фор­мувати пилові утворення.

При визначенні розмірів вибухонебезпечних зон у приміщеннях слід враховувати що:

1) при розрахунковому надлишковому тиску вибуху газо - пароповітря­
ної вибухонебезпечної суміші, що перевищує 5 кПа, вибухонебезпечна зона
займає весь об'єм приміщення;

2) вибухонебезпечна зона класів 20, 21, 22 займає весь об'єм приміщення;

3) при розрахунковому надлишковому тиску вибуху газо - пароповітря­
ної вибухонебезпечної суміші, що дорівнює або менше 5 кПа, вибухонебез­
печна зона займає частину об'єму приміщення і визначається відповідно до
норм технологічного проектування або обчислюється технологами згідно з
ГОСТ 12.1.004-91. За відсутності даних допускається приймати вибухонебез­
печну зону в межах до 5м по вертикалі і горизонталі від технологічного апа­
рату, з якого можливий викид горючих газів або парів ЛЗР;

4) при розрахунковому надлишковому тиску вибуху в приміщенні, що не
перевищує 0,5 кПа, матиме місце иожежонебезпечна зона, що визначається
згідно з вимогами розділу 5;

5) при розрахунковому надлишковому тиску вибуху пилоповітряної сумі­
ші або парів ГР, що дорівнює або менше 5 кі Іа, матиме місце пожежонебезпеч-
на зона;

6) простір за межами вибухонебезпечних зон класів 21, 22 не вважається
вибухонебезпечним, якщо немає інших умов, що створюють для нього вибу-
хонебезпеку.

Зони в приміщеннях або за їх межами, в яких тверді, рідкі та газоподібні горючі речовини спалюються як паливо, або утилізуються шляхом спалюван­ня, не належать у частині їх електрообладнання до пожежонсбезпечних і вибухонебезпечних зон. До них також не належать зони до 5 м по горизонта­лі та вертикалі від апарата, у якому знаходяться горючі речовини, якщо тех­нологічний процес ведеться із застосуванням відкритого вогню, розжарених частин, або технологічні апарати мають поверхні, нагріті до температури сам­озаймання горючої пари, пилу або волокон.

Клас пожежонебезпечної та вибухонебезпечної зони визначається технологами разом з електриками проектної або експлуатуючої орга­нізації у залежності від частоти і тривалості присутнього вибухоне­безпечного середовища.

Залежно від класу зони згідно з вимогами ПУЕ і ДНАОП 0.00-1.32-01 визначається тип виконання електроустаткування, що є одним з головних напрямків у запобіганні пожежам і вибухам від теплового прояву електричного струму. Правильний вибір типу вико­нання електрообладнання забезпечує виключення можливості вини­кнення пожежі чи вибуху за умови підтримання допустимих режимів його експлуатації.

Усі електричні машини, апарати і прилади, розподільні пристрої, трансформаторні і перетворювальні підстанції, елементи електропро­водки, струмоводи, світильники, тощо повинні використовуватися увиконанні, яке б відповідало класу зони з пожежовибухонебезпеки,

тобто мати відповідний рівень і вид вибухозахисту або ступінь захи­сту оболонок згідно ГОСТ 14254, ПУЕ-84 і ДНАОІІ 0.00-1.32-01.

Електроустаткування, що використовується, повинно мати чітке маркування щодо його вибухозахисних властивостей і ступеню захи­сту оболонки згідно з чинними нормативами.

Читайте також:

1. II. За зміною ступенів окиснення елементів, які входять до складу реагуючих речовин
2. IV. Запасні речовини
3. L2.T4. Транспортування рідких, твердих та газоподібних речовин.
4. L2.T4/1.1. Засоби періодичного транспортування штучних матеріалів.
5. L2.T4/1.2. Засоби безперервного транспортування матеріалів. Транспортери.
6. L2.T4/1.3. Засоби дозування сипучих матеріалів.
7. L2.T4/1.Переміщення твердих речовин по території хімічного підприємства.
8. А) Товар і його властивості.
9. Аварії з викидом (загрозою викиду) сильнодіючих отруйних речовин на об'єктах економіки.
10. Аварії з викидом радіоактивних речовин у навколишнє середовище
11. Аварії з викидом радіоактивних речовин у навколишнє середовище
12. Аваріїз витоком сильнодіючих отруйних речовин.

Переглядів: 3923