Адрес документа: http://law.rufox.ru/view/25/9052245.htm

НПБ 107-97


НОРМЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИЙ НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК
ПО ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ

Determination of categories of external
installations on fire hazard


Дата введения 1997-05-01


     РАЗРАБОТАНЫ Главным управлением Государственной противопожарной службы (ГУГПС) и Всероссийским научно-исследовательским институтом противопожарной обороны (ВНИИПО) МВД России
     
     ВНЕСЕНЫ и ПОДГОТОВЛЕНЫ к утверждению нормативно-техническим отделом ГУГПС МВД России
     
     УТВЕРЖДЕНЫ главным государственным инспектором Российской Федерации по пожарному надзору
     
     ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ приказом ГУГПС МВД России от 17.02.1997 г. N 8
     
     ВВОДЯТСЯ ВПЕРВЫЕ
     
     
     Настоящие нормы устанавливают методику определения категорий наружных установок производственного и складского назначения* по пожарной опасности.
 ________________
     * Далее по тексту - наружные установки.
     
     
     Наружная установка - комплекс аппаратов и технологического оборудования, расположенных вне зданий, с несущими и обслуживающими конструкциями.
     
     Настоящие нормы не распространяются 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.
     
     Требования норм 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 и специальных перечней, касающихся категорирования наружных установок, согласованных и утвержденных в установленном порядке.
     
     Термины и их определения приняты в соответствии с ГОСТ 12.1.033-81 и ГОСТ 12.1.044-89.     
     
     

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

     1.1. По пожарной опасности наружные установки подразделяются на категории  и .
     
     1.2. Категории пожарной опасности наружных установок определяются исходя из вида находящихся в наружных установках горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.
     
     1.3. Определение пожароопасных свойств веществ и материалов производится на основании результатов испытаний или расчетов по стандартным методикам с учетом параметров состояния (давление, температура и т.д.).
     
     Допускается использование справочных данных, опубликованных головными научно-исследовательскими организациями в области пожарной безопасности или выданных Государственной службой стандартных справочных данных.
     
     Допускается использование показателей пожароопасности для смесей веществ и материалов по наиболее опасному компоненту.     
     
     

2. КАТЕГОРИИ НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК ПО ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ


     2.1. Категории наружных установок по пожарной опасности принимаются в соответствии с табл.1.
     
     2.2. Определение категорий наружных установок следует осуществлять путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл.1, от высшей () к низшей ().     
     
     

Таблица 1
     

Категория наружной установки


Критерии отнесения наружной установки к той или иной категории по пожарной опасности


Установка относится к категории , если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие газы; легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 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 в год на расстоянии 30 м от наружной установки

 

Установка относится к категории , если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие пыли и/или волокна; легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28 °С; горючие жидкости, при условии, что величина индивидуального риска при возможном сгорании пыле- и/или паровоздушных смесей с образованием волн давления превышает 10 в год на расстоянии 30 м от наружной установки


Установка относится к категории , если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие и/или трудногорючие жидкости; твердые горючие и/или трудногорючие вещества и/или материалы (в том числе пыли и/или волокна); вещества и/или материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и/или друг с другом гореть; не реализуются критерии, позволяющие отнести установку к категориям  или  при условии, что величина индивидуального риска при возможном сгорании указанных веществ и/или материалов превышает 10 в год на расстоянии 30 м от наружной установки

 

Установка относится к категории , если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) негорючие вещества и/или материалы в горячем, раскаленном и/или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и/или пламени, а также горючие газы, жидкости и/или твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива


Установка относится к категории , если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) в основном негорючие вещества и/или материалы в холодном состоянии и по перечисленным выше критериям она не относится к категориям  

 


     2.3. В случае, если из-за отсутствия данных представляется невозможным оценить величину индивидуального риска, допускается использование вместо нее следующих критериев.

     Для категорий  и
     
     - горизонтальный размер зоны, ограничивающей газопаровоздушные смеси с концентрацией горючего выше нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР), превышает 30 м (данный критерий применяется только для горючих газов и паров) и/или
     
     - расчетное избыточное давление при сгорании газо-, паро- или пылевоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.
     
     Для категории :
     
     - интенсивность теплового излучения от очага пожара веществ и/или материалов, указанных для категории  , на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 4 кВт·м.   
       
     

3. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ КРИТЕРИЕВ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ


3.1. Методы расчета значений критериев пожарной
опасности для горючих газов и паров


Выбор и обоснование расчетного варианта

     
     3.1.1. Выбор расчетного варианта следует осуществлять с учетом вероятности реализации и последствий тех или иных аварийных ситуаций. В качестве расчетного для вычисления критериев пожарной опасности для горючих газов и паров следует принимать вариант аварии, для которого произведение вероятности реализации этого варианта и расчетного избыточного давлении  при сгорании газопаровоздушных смесей в случае реализации указанного варианта максимально, то есть:    
     

                                                                                                     (3.11)

                      

     Расчет величины  производится следующим образом:
     
     а) рассматриваются различные варианты аварии и определяются из статистических данных или на основе ГОСТ 12.1.004-91 вероятности аварий со сгоранием газопаровоздушных смесей  , для этих вариантов;
     
     б) для каждого из рассматриваемых вариантов определяются по изложенной ниже методике значения расчетного избыточного давления   
     
     в) вычисляются величины  для каждого из рассматриваемых вариантов аварии,  среди которых выбирается вариант с наибольшим значением ;


      г) в качестве расчетного для определения критериев пожарной опасности принимается вариант, в котором величина  максимальна. При этом количество горючих газов и паров, вышедших в атмосферу, рассчитывается исходя из рассматриваемого сценария аварии с учетом пп.3.1.3-3.1.8.
     
     3.1.2. При невозможности реализации описанного выше метода в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором в образовании горючих газопаровоздушных смесей участвует наибольшее количество газов и паров, наиболее опасных в отношении последствий сгорания этих смесей. В этом случае количество газов и паров, вышедших в атмосферу, рассчитывается в соответствии с пп.3.1.3-3.1.8.
     
     3.1.3. Количество поступивших веществ, которые могут образовывать горючие газовоздушные или паровоздушные смеси, определяется исходя из следующих предпосылок:
     
     а) происходит расчетная авария одного из аппаратов согласно п.3.1.1 или п.3.1.2 (в зависимости от того, какой из подходов к определению расчетного варианта аварии принят за основу);
     
     б) все содержимое аппарата поступает в окружающее пространство;
     
     в) происходит одновременно утечка веществ из трубопроводов, питающих аппарат по прямому и обратному потоку в течение времени, необходимого для отключения трубопроводов.
     
     Расчетное время отключения трубопроводов определяется в каждом конкретном случае, исходя из реальной обстановки, и должно быть минимальным с учетом паспортных данных на запорные устройства, характера технологического процесса и вида расчетной аварии.
     
     Расчетное время отключения трубопроводов следует принимать равным:
     
     - времени срабатывания систем автоматики отключения трубопроводов согласно паспортным данным установки, если вероятность отказа системы автоматики не превышает 0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов (но не более 120 с);
     
     - 120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов;
     
     - 300 с при ручном отключении.
     
     Не допускается использование технических средств для отключения трубопроводов, для которых время отключения превышает приведенные выше значения.
     
     Под "временем срабатывания" и "временем отключения" следует понимать промежуток времени от начала возможного поступления горючего вещества из трубопровода (перфорация, разрыв, изменение номинального давления и т.п.) до полного прекращения поступления газа или жидкости в окружающее пространство. Быстродействующие клапаны-отсекатели должны автоматически перекрывать подачу газа или жидкости при нарушении электроснабжения.
     
     В исключительных случаях в установленном порядке допускается превышение приведенных выше значений времени отключения трубопроводов специальным решением соответствующих министерств или ведомств по согласованию с Госгортехнадзором РФ на подконтрольных ему производствах и предприятиях и ГУГПС МВД России;
     
     г) происходит испарение с поверхности разлившейся жидкости; площадь испарения при разливе на горизонтальную поверхность определяется (при отсутствии справочных или иных экспериментальных данных) исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,10 м, а остальных жидкостей - на 0,15 м;
     
     д) происходит также испарение жидкостей из емкостей, эксплуатируемых с открытым зеркалом жидкости, и со свежеокрашенных поверхностей;
     
     е) длительность испарения жидкости принимается равной времени ее полного испарения, но не более 3600 с.     
         
     3.1.4. Масса газа , кг, поступившего в окружающее пространство при расчетной аварии, определяется по формуле  

,                                                                                                   (3.1.2)

где   - объем газа,  вышедшего из аппарата, м;
      

       - объем газа, вышедшего из трубопровода, м;
     
     - плотность газа, кг·м.

  
     При этом
  

    ,                                                                                                          (3.1.3)

где  - давление в аппарате, кПа;
     

      - объем аппарата, м;
                           

 ,                                                                                                            (3.1.4)

где  - объем газа,вышедшего из трубопровода до его отключения, м;

      - объем  газа, вышедшего из трубопровода после  его отключения, м;
                         

                                                                                                              (3.1.5)

где  - расход   газа,  определяемый  в  соответствии  с  технологическим        регламентом   в   зависимости   от   давления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой среды и т.д., м·с;   

    

      -  время, определяемое по п.3.1.3, с;

                                                           (3.1.6)

где   - максимальное  давление в трубопроводе  по технологическому   регламенту, кПа;
            

      - внутренний радиус трубопроводов,  м;
            

      - длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

     3.1.5. Масса паров жидкости , кг, поступивших в окружающее пространство при наличии нескольких источников испарения (поверхность разлитой жидкости, поверхность со свеженанесенным составом, открытые емкости и т.п.), определяется из выражения

 ,                                                                            (3.1.7)

                
где  - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;
 
      -  масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, кг;
     
       - масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав, кг;

       - масса жидкости, испарившейся в окружающее пространство в случае ее перегрева, кг.

     При этом каждое из слагаемых ( , , )  в формуле (3.1.7) определяют из выражения
     

                                                                                                   (3.1.8)

где  - интенсивность  испарения, кг·с·м;

 
      - площадь испарения, м,  определяемая в соответствии  с п.3.1.3  в зависимости от  массы  жидкости , вышедшей  в  окружающее  пространство;
     
      - продолжительность поступления паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в окружающее пространство согласно п.3.1.3, с.

     Величину   определяют по формуле ( )


                                                             (3.1.9)

где  - масса вышедшей перегретой жидкости, кг;
      

      - удельная теплоемкость жидкости  при  температуре  перегрева жидкости , Дж·кг;
     

      - температура перегретой жидкости в соответствии с технологическим  регламентом в технологическом аппарате  или оборудовании, К;  

       - нормальная температура кипения жидкости, К;
     

      -  удельная теплота испарения жидкости при температуре перегрева жидкости  ,  Дж·кг.


     Если аварийная ситуация связана с возможным поступлением жидкости в распыленном состоянии, то она должна быть учтена в формуле (3.1.7) введением дополнительного слагаемого, учитывающего общую массу поступившей жидкости от распыляющих устройств, исходя из продолжительности их работы.

     3.1.6. Масса  вышедшей жидкости, кг, определяется в соответствии с п.3.1.3.
     
     3.1.7. Интенсивность испарения  определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать  по формуле


                                                                                   (3.1.10)

где  - молярная масса, г·моль;
    

      - давление  насыщенного пара при расчетной  температуре  жидкости,  определяемое по  справочным данным в соответствии с требованиями   п.1.3, кПа.

     3.1.8. Для сжиженных углеводородных газов (СУГ) при отсутствии данных допускается рассчитывать удельную массу испарившегося СУГ   из пролива, кг·м,  по формуле

                                      (3.1.11)

где  - полярная масса СУГ, кг·моль;

   

      - мольная теплота испарения СУГ при начальной температуре СУГ , Дж·моль;
     
      - начальная температура материала, на поверхность которого разливается СУГ, К;
     

     - начальная температура СУГ, К;
      

      - коэффициент теплопроводности материала, на поверхность которого разливается СУГ, Вт·м·К;
     

      -   коэффициент температуропроводности материала, на поверхность которого разливается СУГ, м·с;

      

      - теплоемкость материала, на поверхность которого разливается  СУГ, Дж·кг·К;

      - плотность материала, на поверхность которого разливается СУГ, кг·м;

      - текущее время, с, принимаемое равным времени полного испарения СУГ,  но не более 3600 с;

      

      - число Рейнольдса;   
      - скорость воздушного потока, м·с;

               
     - характерный размер пролива СУГ, м;      

 

       - кинематическая вязкость воздуха, м·с;
          

      -  коэффициент теплопроводности воздуха, Вт·м·К;


     Формула (3.1.11) справедлива для СУГ с температурой .  При температуре СУГ  дополнительно рассчитывается масса перегретых СУГ  по формуле (3.1.9).
     

          

Расчет горизонтальных размеров зон,
ограничивающих газо- и паровоздушные смеси с концентрацией
горючего выше НКПР, при аварийном поступлении горючих газов и паров
ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей в открытое пространство


     3.1.9. Горизонтальные размеры зоны, м, ограничивающие область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени (), вычисляют по формулам:
     
     - для горючих газов (ГГ):

                                                                        (3.1.12)

 
     - для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ):


                                              (3.1.13)

     
где  - масса поступивших в открытое пространство ГГ при аварийной ситуации, кг;
     
       -   плотность ГГ  при  расчетной температуре и атмосферном  давлении, кг·м;  

        - масса паров ЛВЖ, поступивших в  открытое пространство за время полного испарения,  но не более 3600 с,  кг;
      

     - плотность  паров  ЛВЖ  при  расчетной температуре и атмосферном  давлении, кг·м;
     

      -  давление насыщенных паров ЛВЖ  при  расчетной  температуре,  кПа;
     

       - коэффициент, принимаемый равным  для  ЛВЖ;
      

       - продолжительность поступления паров ЛВЖ в открытое пространство,  с;     

      

     -  нижний концентрационный предел  распространения пламени ГГ или паров ЛВЖ, % (об.);
     

       - молярная масса,  кг·моль;

     - мольный объем, равный 22,413 м·моль;

      -  расчетная температура,  °С.  В качестве расчетной  температуры   следует   принимать  максимально возможную температуру  воздуха  в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру  воздуха  по  технологическому регламенту с  учетом возможного  повышения  температуры в аварийной ситуации. Если  такого  значения  расчетной температуры      по каким-либо причинам определить не удается,  допускается принимать ее равной 61 °С.

     3.1.10. За начало отсчета горизонтального размера зоны принимают внешние габаритные размеры аппаратов, установок, трубопроводов и т.п. Во всех случаях значение  должно быть не менее 0,3 м для ГГ и ЛВЖ.     
     

     

Расчет избыточного давления и импульса волны давления при сгорании
смесей горючих газов и паров с воздухом в открытом пространстве


     3.1.11. Исходя из рассматриваемого сценария аварии, определяется масса , кг, горючих газов и (или) паров, вышедших в атмосферу из технологического аппарата, в соответствии с пп.3.1.3 -3.1.8.
     
     3.1.12. Величину избыточного давления  кПа, развиваемого при сгорании газопаровоздушных смесей, определяют по формуле     


                                      (3.1.14)

     
где  - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);     
            

      - расстояние от  геометрического  центра  газопаровоздушного облака, м;   

      - приведенная масса газа или пара, кг, вычисляется по формуле  


                                                                                   (3.1.15)


где  - удельная теплота сгорания газа или пара, Дж·кг;   
   

       - коэффициент участия   горючих  газов  и  паров  в  горении, который допускается принимать равным 0,1;
     

      -  константа, равная 4,52·10Дж·кг;

       -  масса  горючих  газов и (или) паров,  поступивших в результате  аварии в окружающее пространство, кг.

     3.1.13. Величину импульса волны давления , Па·с, вычисляют по формуле


.                                                                                        (3.1.16)

  

     

3.2. Метод расчета значений критериев пожарной опасности для горючих пылей


     3.2.1. В качестве расчетного варианта аварии для определения критериев пожарной опасности для горючих пылей следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором в горении пылевоздушной смеси участвует наибольшее количество веществ или материалов, наиболее опасных в отношении последствий такого горения.
     
     3.2.2. Количество поступивших веществ, которые могут образовать горючие пылевоздушные смеси, определяется исходя из предпосылки о том, что в момент расчетной аварии произошла плановая (ремонтные работы) или внезапная разгерметизация одного из технологических аппаратов, за которой последовал аварийный выброс в окружающее пространство находившейся в аппарате пыли.
     
     3.2.3. Расчетная масса пыли, поступившей в окружающее пространство при расчетной аварии, определяется по формуле

                                                                                                   (3.2.1)

где  - расчетная  масса  поступившей  в  окружающее  пространство горючей пыли, кг;
     
      - расчетная масса взвихрившейся пыли,  кг;

    - расчетная масса пыли, поступившей в результате аварийной ситуации, кг.

     3.2.4. Величина  определяется по формуле


                                                                                           (3.2.2)

где  - доля горючей пыли в общей массе отложений пыли;  

       - доля отложенной вблизи аппарата пыли, способной перейти во взвешенное состояние в результате аварийной ситуации. В отсутствие экспериментальных данных о величине  допускается принимать
     
       -  масса отложившейся вблизи аппарата пыли к моменту аварии, кг.

     3.2.5. Величина  определяется по формуле


                                                                             (3.2.3)

                       
где  - масса горючей пыли, выбрасываемой в окружающее пространство при разгерметизации технологического аппарата, кг; при отсутствии ограничивающих выброс пыли инженерных устройств следует полагать, что в момент расчетной аварии происходит аварийный выброс в окружающее пространство всей находившейся в аппарате пыли;

      - производительность, с которой продолжается поступление пылевидных веществ в аварийный аппарат по трубопроводам до момента их отключения, кг·с;

      - расчетное время отключения, с, определяемое в каждом конкретном случае исходя из реальной обстановки. Следует принимать равным времени срабатывания системы автоматики, если вероятность ее отказа не превышает 0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов (но не более 120 с); 120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов; 300 с при ручном отключении;

      - коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из аппарата в помещение. В отсутствие экспериментальных данных о величине допускается принимать: 0,5 - для пылей с дисперсностью не менее 350 мкм; 1,0 - для пылей с дисперсностью менее 350 мкм.
     
     3.2.6. Избыточное давление  для горючих пылей рассчитывается следующим образом:
     
     а) определяют приведенную массу горючей пыли  кг, по формуле


                                                                                           (3.2.4)

где   -  масса  горючей  пыли,  поступившей  в  результате аварии в окружающее пространство, кг;  
       

       - коэффициент участия пыли в горении, значение которого  допускается принимать  равным 0,1. В отдельных обоснованных случаях величина  может быть снижена, но не менее чем до 0,02;
      

      - теплота сгорания пыли, Дж·кг;
      

     - константа, принимаемая равной 4,6·10Дж·кг;
     
     б) вычисляют расчетное избыточное давление  кПа, по формуле


                                          (3.2.5)

     
где  - расстояние от центра пылевоздушного облака, м.  Допускается отсчитывать величину  от  геометрического  центра  технологической установки;
    

      - атмосферное давление, кПа.


     3.2.7. Величину импульса волны давления , Па·с, вычисляют по формуле


.                                                                                        (3.2.6)

3.3. Метод расчета интенсивности теплового излучения


     3.3.1. Интенсивность теплового излучения рассчитывают для двух случаев пожара (или для того из них, который может быть реализован в данной технологической установке):
     
     - пожар проливов ЛВЖ, ГЖ или горение твердых горючих материалов (включая горение пыли);
     
     - "огненный шар" - крупномасштабное диффузионное горение, реализуемое при разрыве резервуара с горючей жидкостью или газом под давлением с воспламенением содержимого резервуара.
     
     Если возможна реализация обоих случаев, то при оценке значений критерия пожарной опасности учитывается наибольшая из двух величин интенсивности теплового излучения.
     
     3.3.2. Интенсивность теплового излучения , кВт·м, для пожара пролива жидкости или при горении твердых материалов вычисляют по формуле


,                                                                                                      (3.3.1)

                             

где  - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени,  кВт·м;
 
       -  угловой коэффициент облученности;
       

      - коэффициент пропускания атмосферы.

     Значение  принимается на основе имеющихся экспериментальных данных. Для некоторых жидких углеводородных топлив указанные данные приведены в табл.2.
     
     

Таблица 2

 

Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени
в зависимости от диаметра очага и удельная массовая скорость выгорания
для некоторых жидких углеводородных топлив

Топливо

Е, кВт·м

т, кг·м·с


d=10 м

d=20 м

d=30 м

d=40 м

d=50 м

  

СПГ (Метан)

220

180

150

130

120

0,08

СУГ(Пропан-бутан)

80

63

50

43

40

0,10

Бензин

60

47

35

28

25

0,06

Дизельное топливо

40

32

25

21

18

0,04

Нефть

25

19

15

12

10

0,04

     
     Примечание. Для диаметров очагов менее 10 м или более 50 м следует принимать величину Е такой же, как и для очагов диаметром 10 м и 50 м соответственно.


     При отсутствии данных допускается принимать величину  равной: 100 кВт·м для СУГ, 40  кВт·м для нефтепродуктов, 40  кВт·м для твердых материалов.     

      Рассчитывают эффективный диаметр пролива , м, по формуле

                                                                                                         (3.3.2)

где  - площадь пролива, м.


     Вычисляют высоту пламени , м, по формуле

                                                                                   (3.3.3)

где  - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг·м·с;

 
      - плотность окружающего воздуха , кг·м;

            

      м·с - ускорение свободного падения.

     Определяют угловой коэффициент облученности  по формулам:
     

 ,                                                                                             (3.3.4)

где  - факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок соответственно, определяемые с помощью выражений:
     

               (3.3.5)

                   (3.3.6)


                                                                                   (3.3.7)

                                                                                             (3.3.8)

                                                                                                       (3.3.9)

                                                                                                    (3.3.10)


где  - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, м.

     Определяют коэффициент пропускания атмосферы по формуле
     

                                                                           (3.3.11)

     3.3.3. Интенсивность теплового излучения , кВт·м, для "огненного шара" вычисляют по формуле (3.3.1).
     
     Величину  определяют на основе имеющихся экспериментальных данных. Допускается принимать  равным 450 кВт·м.
     
     Значение  вычисляют по формуле
     

                                                              (3.3.12)    

где  - высота центра "огненного шара",  м;      

    

      -  эффективный диаметр "огненного шара",  м;
         

       - расстояние от облучаемого объекта до точки на  поверхности  земли непосредственно под центром "огненного шара", м.

     Эффективный диаметр "огненного шара"  определяют по формуле

                                                                                                (3.3.13)


где  - масса горючего вещества, кг.

     Величину  определяют в ходе специальных исследований. Допускается принимать величину  равной .
          
     Время существования "огненного шара" , с, определяют по формуле


                                                                                                   (3.3.14)


     Коэффициент пропускания атмосферы  рассчитывают по формуле:


                                                              (3.3.15)

4. МЕТОД ОЦЕНКИ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РИСКА


      4.1. Настоящий метод применим для расчета величины индивидуального риска (далее по тексту - риска) на наружных установках при возникновении таких поражающих факторов, как избыточное давление, развиваемое при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей, и тепловое излучение при сгорании веществ и материалов.
     
     4.2. Величину индивидуального риска  при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей рассчитывают по формуле
     

                                                                                              (4.1)

где  - вероятность возникновения -й аварии с горением газо-, паро- или пылевоздушной смеси на рассматриваемой наружной установке, 1/год;
      

     - условная вероятность поражения человека, находящегося на заданном расстоянии от наружной установки,  избыточным давлением при реализации указанной аварии -го  типа;

    

       - количество типов рассматриваемых аварий.

     Значения  определяют из статистических данных или на основе ГОСТ 12.1.004-91. В формуле (4.1) допускается учитывать только одну наиболее неблагоприятную аварию, величина  для которой принимается равной вероятности возникновения пожара с горением газо-, паро- или пылевоздушных смесей на наружной установке по ГОСТ 12.1.004-91, а значение   вычислять исходя из массы горючих веществ, вышедших в атмосферу, в соответствии с пп.3.1.2-3.1.8.
     
     4.3. Величину индивидуального риска  при возможном сгорании веществ и материалов, указанных в табл.1 для категории , рассчитывают по формуле

                                                                                              (4.2)
 

где  - вероятность возникновения пожара на рассматриваемой наружной установке в случае аварии -го типа, 1/год;


      - условная вероятность поражения человека,  находящегося на заданном расстоянии от наружной установки,  тепловым излучением  при  реализации  аварии -го типа;
     

       -  количество типов рассматриваемых аварий.

      Значения  определяют из статистических данных или на основе ГОСТ 12.1.004-91.
     
     В формуле (4.2) допускается учитывать только одну наиболее неблагоприятную аварию, величина  для которой принимается равной вероятности возникновения пожара на наружной установке по ГОСТ 12.1.004-91, а значение  вычислять исходя из массы горючих веществ, вышедших в атмосферу, в соответствии с пп.3.1.2-3.1.8.

     4.4. Условную вероятность  поражения человека избыточным давлением при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей на расстоянии  от эпицентра определяют следующим образом:
     
      - вычисляют избыточное давление  и импульс  по методам, описанным в разделах 3.1 или 3.2;
     
      - исходя из значений   и , вычисляют величину "пробит" - функции  по формуле     


                                                                                                    (4.3)

      

где                                                                                             (4.4)

где  - избыточное давление,  Па;
     

       - импульс волны давления, Па·с;

      - с помощью табл.3 определяют условную вероятность поражения человека. Например, при значении =2,95 значение =2%=0,02, а при  =8,09 значение =99,9%-0,999.

     
     

Таблица 3

Значения условной вероятности поражения человека
в зависимости от величины  

Условная вероятность
поражения, %

Величина

  

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

-

2,67

2,95

3,12

3,25

3,36

3,45

3,52

3,59

3,66

10

3,72

3,77

3,82

3,90

3,92

3,96

4,01

4,05

4,08

4,12

20

4,16

4,19

4,23

4,26

4,29

4,33

4,36

4,39

4,42

4,45

30

4,48

4,50

4,53

4,56

4,59

4,61

4,64

4,67

4,69

4,72

40

4,75

4,77

4,80

4,82

4,85

4,87

4,90

4,92

4,95

4,97

50

5,00

5,03

5,05

5,08

5,10

5,13

5,15

5,18

5,20

5,23

60

5,25

5,28

5,31

5,33

5,36

5,39

5,41

5,44

5,47

5,50

70

5,52

5,55

5,58

5,61

5,64

5,67

5,71

5,74

5,77

5,81

80

5,84

5,88

5,92

5,95

5,99

6,04

6,08

6,13

6,18

6,23

90

6,28

6,34

6,41

6,48

6,55

6,64

6,75

6,88

7,05

7,33

-

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

99

7,33

7,37

7,41

7,46

7,51

7,58

7,65

7,75

7,88

8,09

     
     
     4.5. Условную вероятность поражения человека тепловым излучением  определяют следующим образом:
     
     а) рассчитывают величину  по формуле
     

                                                                                  (4.5)

                  

где  - эффективное время экспозиции, с;  

        - интенсивность теплового излучения кВт·м, определяемая в соответствии с разделом 3.3.

      Величину  находят:
     
     1) для пожаров проливов ЛВЖ, ГЖ и твердых материалов
     

                                                                                                      (4.6)

                           

где  -  характерное  время  обнаружения пожара,  с,  (допускается принимать =5 c);
     
      -  расстояние от места расположения человека до зоны, где интенсивность теплового излучения не превышает 4 кВт·м,  м;

      - скорость движения человека, м·с(допускается принимать =5 м·с);


     2) для воздействия "огненного шара" - в соответствии с разделом 3.3;
     
     б) с помощью табл.3 определяют условную вероятность   поражения человека тепловым излучением.
     
     4.6. Если для рассматриваемой технологической установки возможен как пожар пролива, так и "огненный шар", в формуле (4.2) должны быть учтены оба указанных выше типа аварии.
     
     
     
Текст документа сверен по:  
официальное издание
М.: ГУГПС МВД России, 1997