104
.pdfФедеральное агентство по образованию
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
(СибАДИ)
Кафедра безопасности жизнедеятельности
ОЦЕНКА ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОЧИХ МЕСТ
Методические указания к выполнению практической работы № 5 по курсу "Безопасность жизнедеятельности"
Составители: Д.С. Алешков, С.А. Гордеева, В.В. Исаенко
Омск Издательство СибАДИ
2004
УДК 503.2
ББК 65.9(2) 24
Рецензент канд. техн. наук, доц. В.С. Сердюк (ОмГТУ)
Работа одобрена методической комиссией экономического факультета в
качестве методических указаний к выполнению практических работ по курсу "Безопасность жизнедеятельности" для всех специальностей.
Оценка пожарной безопасности рабочих мест: Методические указания к
выполнению практической работы № 5 по курсу "Безопасность
жизнедеятельности" /Сост.: Д.С. Алешков, С.А. Гордеева, В.В. Исаенко. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2004. – 21 с.
Представлена действующая методика определения категории помещений и
зданий по взрывопожарной и пожарной опасности.
Методика определения и практические навыки, усвоенные в процессе
выполнения практической работы, могут быть использованы при выполнении
раздела "Безопасность жизнедеятельности" в дипломном проектировании, а также в практической деятельности при обеспечении пожарной безопасности
производственных помещений и технологических процессов.
Табл. 7. Библиогр.: 7 назв.
Издательство СибАДИ, 2004
Цель работы – определение категорий помещений по взрывопожарной и пожарной опасности.
1. Общие положения
Определение категории помещения по взрывопожарной и пожарной опасности основывается на определении избыточного давления взрыва Р (кПа) и определении удельной пожарной нагрузки g (МДж м-2).
Важной характеристикой производственного помещения является
категория помещения по взрывопожарной и пожарной опасности (табл.П.1). Согласно НПБ 105-95 определено 5 категорий помещений и зданий по пожарной опасности А, Б, В (В1,
В2, В3, В4), Г, Д.
Категории помещений и зданий, определенные в соответствии с настоящей методикой, 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. Мероприятия по обеспечению безопасности людей назначаются в зависимости от пожароопасных свойств и количеств веществ в соответствии с ГОСТ 12.1.004-91 и ГОСТ 12.1.044-89.
Определение категорий помещений осуществляется путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям, приведенным в табл.П.1, от высшей (А) к низшей (Д).
При расчете значений критериев взрывопожарной опасности в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором во взрыве участвует наибольшее количество веществ или материалов, наиболее опасных в отношении последствий взрыва.
Избыточное давление взрыва Р для одноатомных (индивидуальных) горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, С1, Вг, I, F, определяется по формуле
|
mZ 100 1 |
(1) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
P (Pmax P0 )Vc г Cст Kч , |
||||||||
|
где Рmax – максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным, при отсутствии данных допускается принимать Рmax равным 900 кПа; Р0
– начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа); т – масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение:
для ГГ его масса равна: т=Va r,
где Vа=0,01Р1V – объем газа, вышедшего из аппарата, м3; P1 – давление в аппарате, кПа; V – объем аппарата, м3;
для паров ЛВЖ и ГЖ по формуле m=WFи T,
где W – интенсивность испарения, кг с-1 м-2; Fи – площадь испарения, м2, определяемая в зависимости от массы жидкости тп, вышедшей в помещение;
Z – коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения согласно приложению. Допускается принимать значение Z по табл.П.2;
Vс – свободный объем помещения, м3;
г – плотность газа или жидкости при расчетной температуре tp, кг м-:
г |
|
M |
|
|
, |
(2) |
V |
(1 0,00367t |
p |
) |
|||
0 |
|
|
|
|
где М – молярная масса, кг кмоль-1; V0 – мольный объем, равный 22,413 м3 кмоль-1; tp – расчетная температура, С. В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха по технологическому регламенту. При отсутствии данных допускается принимать tp равной 61 С;
Сст – стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), вычисляемая по формуле
Ccт |
100 |
, |
(3) |
|
|||
1 4,84 |
|
где – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;
Кч – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать Кч равным 3.
Расчет Р для индивидуальных веществ, кроме упомянутых выше, а также для смесей может быть выполнен по формуле
P |
mHmP0Z 1 |
, |
(4) |
|||
V C |
t |
|
K |
|
||
|
c в |
p 0 |
|
ч |
|
|
где Нт – теплота сгорания, Дж кг-1 (табл.П.4, 5, 6, 7); в – плотность воздуха до взрыва при расчетной температуре t0, кг м-3; Ср – теплоемкость воздуха, Дж кг-1 К-1 (допускается принимать равной 1,01 103 Дж кг-1 К-1; t0 – расчетная температура воздуха, К.
Если Р>5 кПа, то помещение относится к взрывопожароопасной категории А. Если 0< Р 5 кПа, то помещение относится к взрывопожароопасной категории Б. Если Р=0, то дальнейшее определение категории помещения в зависимости от пожароопасных свойств и количеств обращающихся в помещении веществ и материалов осуществляется путем сравнения максимального значения удельной временной пожарной нагрузки (далее по тексту – пожарная нагрузка) на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки, приведенной в табл.П.3.
Удельная пожарная нагрузка g, МДж м-2, определяется из соотношения
g = Q/S, |
|
(5) |
где S – площадь размещения пожарной нагрузки, м2 (но не менее 10 |
||
м2). |
|
|
Пожарная нагрузка Q, МДж, вычисляется по формуле |
|
|
n |
p |
(6) |
Q |
QiHm , |
|
i 1 |
i |
|
где Qi – низшая теплота сгорания i-го материала пожарной нагрузки,
МДж кг-1, Hmpi – низшая теплота сгорания i – материала. (табл.П. 4,
5, 6, 7).
Здание в целом относится к категории А, если в нем суммарная площадь помещений категории А превышает 5 % площади всех помещений, или 200 м2.
Допускается не относить здание к категории А, если суммарная площадь помещений категории А в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1000 м2) и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.
Здание относится к категории Б, если одновременно выполнены два условия:
-здание не относится к категории А;
-суммарная площадь помещений категорий А и Б превышает
5 % суммарной площади всех помещений, или 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 1000 м2) и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.
Здание относится к категории В, если одновременно выполнены два условия:
-здание не относится к категориям А или 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 оборудуются установками автоматического пожаротушения.
Здание относится к категории Г, если одновременно выполнены два условия:
-здание не относится к категориям А, Б или В;
-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, В оборудуются установками пожаротушения.
Здание относится к категории Д, если оно не относится к категориям А, Б, В или Г.
Оценка пожарной безопасности проводится на основе информации, получаемой на промышленном предприятии при аттестации и сертификации рабочих мест на промышленных предприятиях, и определяется как сумма критериев безопасности.
2.Определение категории помещения по взрывопожарной
ипожарной безопасности
1.Изучить методические указания.
2.Определить категорию пожарной безопасности производственного помещения:
2.1.Определить избыточное давление по формуле (1) или (4).
2.2.Если избыточное давление Р>5 кПа, то помещение относится к категории А. Если избыточное давление взрыва 0< Р<5 кПа, то помещение относится к категории Б.
2.3.Если избыточное давление Р=0 кПа, то необходимо найти удельную пожарную нагрузку по формуле (5). По табл.П.3 определить категорию помещения.
3.Определить категорию здания по взрывопожарной и пожарной безопасности.
4. Сделать выводы.
Контрольные вопросы
1.Как классифицируются производственные помещения и здания по взрывопожарной и пожарной опасности?
2.Какие помещения относятся к помещениям категории А?
3.По каким параметрам осуществляется определение категории помещения по взрывопожарной и пожарной опасности?
4.Что такое удельная пожарная нагрузка?
5.В соответствии с какими нормативными документами назначаются мероприятия по пожарной безопасности?
Библиографический список
1.Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов / С.В. Белов, А.В.
Ильницкая, А.Ф. Козьяков и др.; Под общ. ред. С.В. Белова. – М.: Высш. шк., 1999. – 448 с.: ил.
2.Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие / С.С. Тимофеева. – Иркутск: ИрГТУ, 2001. – 277 с.
3.Организация пожарной безопасности на предприятии / А.Д. Фомин. – Новосибирск: Центр "Пирант", 1996. – 111 с.
4.ГОСТ 12.1.004—91. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.
5.ГОСТ 12.1.044-89. ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.
6.НПБ 105-95. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности.
7.Федеральный закон РФ от 21.12.94г. №69 – ФЗ «О пожарной безопасности» // Безопасность труда в промышленности. - 1999. - № 9. - С. 55 – 65.
Исходные данные
1.Общая площадь гаража и бытовых помещений составляет 40м2. Бытовые помещения отнесены к категории Г (помещение гаража). Основную пожарную
нагрузку автомобиля составляет резина, топливо, смазочные масла, искусственные полимерные материалы. Среднее значение количества этих материалов для грузового автомобиля следующее: резина – 118,4кг, дизельное топливо – 120кг, смазочные масла – 18кг, пенополиуретан – 4кг, полиэтилен –
1,8кг, полихлорвинил – 2,6 кг, картон – 2,5кг, искусственная кожа – 9 кг. Общая масса горючих материалов 276,3кг, температура воздуха в помещении 28 0С.
2.Пост диагностики автотранспортного предприятия для грузовых
автомобилей, работающих на сжатом природном газе. Общая площадь
помещений здания F=32000м2. Площадь помещений категории Б составляет – FБ=400м2. Объем помещения поста диагностики Vп=300м3, Fп=150м2.
Свободный объем помещения Vсв=0,8Vп=0,8 300=240м3. Объем баллона со
сжатым природным газом V=50л=0,05м3. Давление в баллоне P1=2 104кПа.
3. Аккумуляторное помещение со свободным объемом Vп=21,76м3, Fп=14м2
оборудуется аккумуляторными батареями СК-4 из 12 аккумуляторов и СК-1 из 13 аккумуляторов. Объем водорода, поступающего в аккумуляторное помещение при зарядке двух батарей СК-4 и СК-1, равен 1,046кг м-3. Температура воздуха в помещении 30 0С. Общая площадь помещений здания F
=90м2, остальные помещения отнесены к категории Г.
4.Помещение отделения консервации и упаковки станков. В помещении производится обезжиривание поверхностей станков в растворителе Р-4,
обезжиривание отдельных деталей станков растворителем Р-4 и обработка
поверхностей станков (промасливание) растворителем Р-4. Размеры помещения LxSxH = 54,0х12,0х12,7 м. Свободный объем помещения
Vсв=0,8 8229,6=6583,7м3. Обезжиривание станков раствором растворителя Р-4
(m1=20,7кг) с синтанолом ДС-10 (m2=2,36кг) осуществляется в ванне размером
L1xS1xH1 = 1,5х1,0х1,0 м (F1 = 1,5м2). Отдельные детали станков обезжириваются в вытяжном шкафу размером L2xS2xH2=1,2х0,8х2,85м
(F2=0,96м2) растворителем Р-4, который хранится в шкафу в емкости объемом
Va=3л=0,003 м3 (суточная норма). Обработка поверхностей станков производится в ванне с растворителем Р-4 размером L3xS3xH3=1,15х0,9х0,72м (F3=1,035м2, V3=0,7452м3) при температуре t=140°С. Масса растворителя Р-4 в ванне m3=538кг. Рядом с ванной для промасливания станков расположено место для упаковки станков размером L4xS4=6,0х4,0м (F4=24,0м2), на котором находится упаковочная бумага массой m4=24 кг и обшивочные доски массой m5=1650кг.
5. Помещение малярно-сдаточного цеха тракторосборочного корпуса. В помещении цеха производится окрашивание и сушка окрашенных тракторов на
двух конвейерных линиях. В сушильных камерах в качестве топлива используется метан. Избыток краски из окрасочных камер смывается водой в
коагуляционный бассейн, из которого после отделения от воды краска удаляется по трубопроводу за пределы помещения для дальнейшей ее
утилизации. Наиболее опасный компонент растворителей грунта и эмалей растворитель Р-4.1.5.11. Свободный объем помещения окрасочного участка
малярно-сдаточного цеха – Vсв=89812,86м3. Масса газа, поступившего в
помещение при разгерметизации трубопровода, = 107,97 кг. Объем хранилища растворителя Vбк=60л=0,06м3. Температура в помещении tп=39.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица П.1
Характеристика категорий помещений по взрывопожарной и пожарной безопасности
Категория |
Характеристика веществ и материалов, находящихся |
помещения |
(обращающихся) в помещении |
А |
Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с |
Взрывопожаро- |
температурой вспышки не более 28 С в таком количестве, |
опасная |
что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные |
|
смеси, при воспламенении которых развивается расчетное |
|
избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 |
|
кПа. |
|
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 |
Б |
Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся |
Взрывопожаро- |
жидкости с температурой вспышки более 28 С, горючие |
опасная |
жидкости в таком количестве, что могут образовывать |
|
взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, |
|
при воспламенении которых развивается расчетное |
|
избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 |
|
кПа |
В1 – В4 |
Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и |
Пожароопасные |
трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и |
|
волокна), вещества и материалы, способные при |
|
взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с |
|
другом только гореть при условии, что помещения, в которых |
|
они имеются в наличии или обращаются, не относятся к |
|
категориям А или Б |
Г |
Негорючие вещества и материалы в горячем, |
|
раскаленном или расплавленном состоянии, процесс |
|
обработки которых сопровождается выделением лучистой |
|
теплоты, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые |
|
вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве |
|
топлива |
Д |
Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии |
Примечание. Разделение помещений на категории В1 – В4 регламентируется положениями, изложенными в табл.П.4.
|
|
|
|
Таблица П.2 |
|
|
Значения коэффициента участия горючего во взрыве |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Вид горючего вещества |
Значение |
||
|
|
|
|
Z |
|
Водород |
|
|
|
1,0 |
|
Горючие газы (кроме водорода) |
|
0,5 |
|
||
Легковоспламеняющиеся и горючие |
жидкости, нагретые до |
0,3 |
|
||
температуры вспышки и выше |
|
|
|
||
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже |
0,3 |
|
|||
температуры вспышки, при наличии возможности образования |
|
|
|||
аэрозоля |
|
|
|
|
|
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже |
0 |
|
|||
температуры вспышки, при отсутствии возможности образования |
|
|
|||
аэрозоля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П.3 |
|
Характеристика категорий помещений по удельной пожарной нагрузке |
|||||
|
|
|
|||
Категория |
|
Удельная пожарная нагрузка g на участке, МДж м-2 |
|||
В1 |
|
|
Более 2200 |
|
|
В2 |
|
|
1401…2200 |
|
|
В3 |
|
|
181…1400 |
|
|
В4 |
|
|
1…180 |
|
|
Таблица П.4
Значения низшей теплоты сгорания твердых горючих веществ и материалов
Вещества и материалы |
Низшая теплота |
сгорания QHP , |
|
|
МДж · кг-1 |
1 |
2 |
Бумага: |
|
разрыхленная |
13,40 |
книги, журналы |
13,40 |
книги на деревянных стеллажах |
13,40 |
Древесина (бруски W = 14 %) |
13,80 |
Древесина (мебель в жилых и административных |
13,80 |
зданиях W = 8 – 10 %) |
|
Кальций (стружка) |
15,80 |
Канифоль |
30,40 |
Кинопленка триацетатная |
18,80 |
Капрон |
31,09 |