75

3. Контрольные вопросы

1. Какая цель преследуется при выполнении данной лабораторной работы?

2. На какие факторы влияет производственное освещение?

3. Какие лампы применяют для искусственного освещения?

4. В чем заключены достоинства и недостатки ламп накаливания и люминесцентных ламп?

5. В чем заключена сущность стробоскопического эффекта и его практическая опасность?

6. Каким документом нормируется освещенность?

7. Какие методы используются для получения нормируемой величины освещенности?

8. Какие приборы и установки используются для исследований характеристик искусственного освещения рабочих мест?

9. Какие характеристики искусственного освещения можно измерить с помощью полусферической камеры и осветительной установки?

10. В чем заключен принцип действия люксметра Ю-116 и какие пределы измерения освещенности допустимы с его применением?

Литература

1. Кнорринг Г.М. Осветительные установки. –Л.: Энергоиздат, 1981.

2. Естественное и искусственное освещение (СНБ 2.04.05-98). – Мн.: Минстройархитектуры РБ, 1998.

3. Установка по изучению осветительных устройств и осветительных средств. Тип ОТ-8. Паспорт.

4. Справочная книга по светотехнике. – М.: Энергоатомиздат, 1995.

Лабораторная работа № 4

Определение температуры вспышки паров огнеопасных жидкостей и категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности

Цель работы: определить температуру вспышки огнеопасных жидкостей, полученные данные использовать для определения категории помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности и для классификации этих жидкостей по разряду опасности; определить основные требования к конструкциям зданий и расположению их на территории предприятия.

Приборы и оборудование: ПВНЭ,ПТВ-1, ЛТВО и ТВО.

1. Общие положения

Большинство промышленных предприятий отличаются повышенной пожарной опасностью, так как их характеризуют сложность производственных процессов и установок, наличие значительного количества огнеопасных жидкостей, горючих газов, твердых сгораемых материалов, большого количества емкостей и аппаратов, в которых находятся пожароопасные продукты под давлением, разветвленной сети трубопроводов с запорно-пусковой и регулирующей арматурой, большого количества электроустановок.

При оценке пожарной опасности того или иного технологического процесса необходимо знать, какие огнеопасные вещества или смеси используются, получаются или могут образовываться в процессе производства внутри технологических аппаратов, при каких условиях и по каким причинам они могут оказаться вне их. Более высокую категорию пожарной опасности имеют предприятия с наличием веществ, способных образовывать взрывоопасные смеси с воздухом (горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости, пылевидные горючие материалы).

Пожаровзрывоопасность веществ и материалов определяется показателями, выбор которых зависит от агрегатного состояния вещества (материала) и условий его применения.

При определении пожаровзрывоопасности веществ и материалов различают:

газы – вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25С и давлении 101,3 кПа превышает 101,3 кПа;

жидкости – вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25С и давлении 101,3 кПа меньше 101,3 кПа. К жидкостям относят также твердые плавящиеся вещества, температура плавления и каплепадения которых меньше 50С;

твердые вещества и материалы – индивидуальные вещества и их смесевые композиции с температурой плавления или каплепадения больше 50С, а также вещества, не имеющие температуры плавления (например, древесина, ткани и т.п.);

пыли – диспергированные твердые вещества и материалы с размером частиц менее 850 мкм.

Номенклатура показателей и их применяемость для характеристики пожаровзрывоопасности веществ и материалов приведены в табл. 4.1.

Число показателей, необходимых и достаточных для характеристики пожаровзрывоопасности веществ и материалов в условиях производства, переработки, транспортирования и хранения, определяет разработчик системы обеспечения пожаровзрывобезопасности объекта или разработчик стандарта и технических условий на вещество (материал).

Таблица 4.1

Номенклатура показателей и их применяемость для характеристики пожаровзрывоопасности веществ и материалов

Показатель	Агрегатное состояние веществ и материалов
	газы	жидкости	твердые	Пыли
1	2	3	4	5
Группа горючести	+	+	+	+
Температура вспышки	–	+	–	–
Температура воспламенения		+	+	+
Концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения)	+	+	+	+
Температурные пределы распространения пламени (воспламенения)	+	+	–	+
Температура тления	–	+	–	–
Условия теплового самовозгорания	–	–	+	+
Минимальная энергия зажигания	–	–	+	+
Кислородный индекс	+	+	–	+
Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами	–	–	+	–
Нормальная скорость распространения пламени	+	+	+	+
Скорость выгорания	+	+	–	–
Коэффициент дымообразования	+	+	–	–
Индекс распространения пламени	–	–	+	–
Показатель токсичности продуктов горения полимерных материалов	–	–	+	–
Минимальное взрывоопасное содержание кислорода	–	+	–	+
Окончание табл. 4.1
1	2	3	4	5
Минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора	+	+	–	+
Максимальное давление взрыва	+	+	–	+
Скорость нарастания давления взрыва	+	+	–	+

Примечание. 1. Знак "+" обозначает применяемость, знак "–" – неприменяемость показателя.

2. Кроме указанных в табл. 4.1, допускается использовать другие показатели, более детально характеризующие пожаровзрывоопасность веществ и материалов.

Пожаровзрывоопасность веществ и материалов – совокупность свойств, характеризующих их способность к возникновению и распространению горения. Следствием горения, в зависимости от его скорости и условий протекания, может быть пожар (диффузионное горение) или взрыв (дефлаграционное горение предварительно перемешанной смеси горючего с окислителем).

Предприятия, на которых перерабатываются или используются горючие жидкости, представляют собой большую пожарную опасность. Это объясняется тем, что горючие жидкости легко воспламеняются, интенсивнее горят, образуют взрывоопасные паровоздушные смеси и плохо поддаются тушению водой.

Горение жидкостей происходит только в паровой фазе. Скорость испарения и количество паров жидкости зависят от ее природы и температуры. Количество насыщенных паров над поверхностью жидкости зависит от ее температуры и атмосферного давления. В состоянии насыщения число испаряющихся молекул равно числу конденсирующихся, и концентрация пара остается постоянной. Горение паровоздушных смесей возможно только в определенном диапазоне концентраций, т.е. они характеризуются концентрационными пределами распространения пламени (НКПРП и ВКПРП).

Нижние (верхние) концентрационные пределы распространения пламени – минимальное (максимальное) содержание горючего вещества в однородной смеси с окислительной средой, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.

Концентрационные пределы могут быть выражены через температуру (при атмосферном давлении). Значения температуры жидкости, при которых концентрация насыщенных паров в воздухе над жидкостью равна концентрационным пределам распространения пламени, называются температурными пределами распространения пламени (воспламенения) (нижним и верхним соответственно – НТПРП и ВТПРП).

Таким образом, процесс воспламенения и горения жидкостей можно представить следующим образом. Для воспламенения необходимо, чтобы жидкость была нагрета до определенной температуры (не меньше нижнего температурного предела распространения пламени). После воспламенения скорость испарения должна быть достаточной для поддержания постоянного горения. Эти особенности горения жидкостей характеризуются температурами вспышки и воспламенения.

В соответствии с ГОСТ 12.1.044-89, температурой вспышки называется наименьшая температура конденсированного вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания; устойчивое горение при этом не возникает. Температура вспышки соответствует нижнему температурному пределу воспламенения.

Температуру вспышки используют для оценки воспламеняемости жидкости, а также при разработке мероприятий для обеспечения пожаро- и взрывобезопасности ведения технологических процессов.

Температурой воспламенения называется наименьшее значение температуры жидкости, при котором интенсивность испарения ее такова, что после зажигания внешним источником возникает самостоятельное пламенное горение.

В зависимости от численного значения температуры вспышки жидкости подразделяются на легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) и горючие (ГЖ).

К легковоспламеняющимся жидкостям относятся жидкости с температурой вспышки не более 61С в закрытом тигле или 66С в открытом тигле.

Для ЛВЖ температура воспламенения обычно на 1-5С выше температуры вспышки, а для горючих жидкостей эта разница может достигать 30-35С.

В соответствии с ГОСТ 12.1.017-80, в зависимости от температуры вспышки ЛВЖ подразделяются на три разряда.

Особо опасные ЛВЖ – с температурой вспышки от -18С и ниже в закрытом тигле или от -13С и ниже в открытом тигле. К особо опасным ЛВЖ относятся ацетон, диэтиловый спирт, изопентан и др.

Постоянно опасные ЛВЖ – это горючие жидкости с температурой вспышки от -18С до +23С в закрытом тигле или от -13С до +27С в открытом тигле. К ним относятся бензил, толуол, этиловый спирт, этилацетат и др.

Опасные при повышенной температуре ЛВЖ – это горючие жидкости с температурой вспышки от 23С до 61С в закрытом тигле. К ним относятся хлорбензол, скипидар, уайт-спирит и др.

Температура вспышки жидкостей, принадлежащих к одному классу (жидкие углеводороды, спирты и др.), закономерно изменяется в гомологическом ряду, повышаясь с увеличением молекулярной массы, температуры кипения и плотности. Температуру вспышки определяют экспериментальным и расчетным путем.

Экспериментально температуру вспышки определяют в приборах закрытого и открытого типа:

– в закрытом тигле на приборе Мартенса-Пенского по методике, изложенной в ГОСТ 12.1.044-89, – для нефтепродуктов;

– в открытом тигле на приборе ТВ ВНИИПО по методике, приведенной в ГОСТ 12.1.044-89, – для химических органических продуктов и на приборе Бренкена по методике, изложенной в том же ГОСТе, – для нефтепродуктов и масел.

Для определения температуры вспышки заданную массу жидкости (вещества) нагревают с заданной скоростью, периодически зажигая выделяющиеся пары и визуально оценивая результаты зажигания.

Ориентировочно расчет температуры вспышки производится по правилу Орманда и Гровена:

Т_всп = Т_кип m, (4.1)

где Т_всп – температура вспышки, К; Т_кип – температура кипения, K; m – коэффициент, равный 0,736.

Температура кипения некоторых жидкостей, которые используются в лабораторной работе для определения температуры вспышки, дана в табл. 4.2.

П р и м е р: Рассчитать температуру вспышки керосина. Температура кипения керосина составляет 150С.

(Т_кип = 273 + 150 = 423 К).

Т_всп = 4230,736 = 311 К, или Т_всп = 311 - 273 = 38С.

Более точно температуру вспышки Т_всп, К, рассчитывают по следующей формуле:

Т_всп = А/Р_всп Д_о , (4.2)

где А – константа метода определения (рекомендуется при расчете температуры вспышки в закрытом тигле принимать А = 3000; в открытом тигле А = 3400); Р_всп – парциальное давление пара горючего вещества при температуре вспышки, Па; Д_о – коэффициент диффузии паров в воздухе при 0С и 101 кПа; – стехиометрический коэффициент, равный числу молей кислорода, приходящихся на 1 моль горючего вещества при его полном сгорании.

Таблица 4.2

Температура кипения жидкостей

Наименование жидкости	Температура кипения, С
Скипидар:
Живичный	153-180
Экстракционный	150-220
сухоперегонный ретортный очищенный	150-225
Дизельное топливо	270-400
Керосин	150-300
Топливо для реактивных двигателей	150-225
Масла:
Трансформаторное	385-450
Веретенное	380-480
Автомобильное	390-460
Индустриальное	350-390
Вазелиновое	400-480
Масло ПН-6	350-500

Температуру вспышки жидкостей в закрытом тигле (Т_всп) в С, имеющих нижеперечисленные виды связей (табл. 4.3), вычисляют по формуле

, (4.3)

где а_о – размерный коэффициент, равный минус 73,14С; а₁ – безразмерный коэффициент, равный 0,659; Т_кип – температура кипения исследуемой жидкости, С; а_j – эмпирические коэффициенты, приведены в табл. 4.3; l_j – количество связей вида j в молекуле исследуемой жидкости.

Средняя квадратическая погрешность расчета ( ) по формуле (4.3) составляет 13С.

Для нижеперечисленных классов веществ температуру вспышки в С вычисляют по формуле

t_всп = a + bt_кип , (4.4)

где а, b – эмпирические коэффициенты, приведенные в табл. 4.4 вместе со средними погрешностями расчета .

Таблица 4.3

Эмпирические коэффициенты а_j

Вид связи	аj, С	Вид связи	аj, С
С – С	–2,03	C – Cl	15,11
С – С	–0,28	C – Br	19,40
С = С	1,72	C – Si	–4,84
С – Н	1,105	Si – H	11,00
С – О	2,47	Si – Cl	10,07
С = О	11,66	N – H	5,83
С – N	14,15	O – H	23,90
C  N	12,13	S – H	5,64
C – S	12,09	P – O	3,27
C = S	–11,91	P = O	9,64
C – F	3,33

Таблица 4.4

Эмпирические коэффициенты а и b

Класс вещества	Коэффициенты		, С
	а, С	b
Алканы	–73,22	0,693	1,5
Спирты	–41,69	0,652	1,4
Алкиланилины	–21,94	0,533	2,0
Карбоновые кислоты	–43,57	0,708	2,2
Алкилфенолы	–38,42	0,623	1,4
Ароматические углеводороды	–67,83	0,665	3,0
Альдегиды	–74,76	0,813	1,5
Бромалканы	–49,56	0,665	2,2
Кетоны	–52,69	0,643	1,9
Хлоралканы	–55,70	0,631	1,7

Проектирование и эксплуатация всех промышленных предприятий (кроме предприятий по изготовлению взрывчатых веществ, имеющих свои особые условия, нормы и правила) регламентируются "Строительными нормами и правилами" (СНиП 2.01.02-85), "Правилами устройства электроустановок" (ПУЭ-86), "Типовыми правилами пожарной безопасности для промышленных предприятий", "Общесоюзными нормами технологического проектирования" (ОНТП 24-86), а также нормами пожарной безопасности РБ "Категорирование помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. НПБ 5-2000".

В соответствии с НПБ 5-2000, помещения и здания подразделяются по взрывопожарной и пожарной опасности на категории А, Б, В1, В2, В3, В4, Г1, Г2 и Д. Указанные категории следует применять для установления нормативных требований по обеспечению взрывопожарной и пожарной безопасности помещений и зданий в отношении планировки и застройки, этажности, площадей, размещения помещений, конструктивных решений, инженерного оборудования.

Категории взрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий определяются для наиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода исходя из вида находящихся в аппаратах и помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.

Определение пожароопасных свойств веществ и материалов производится на основании результатов испытаний или расчетом по стандартным методикам с учетом параметров состояния (давления, температуры и т.д.).

Определение категорий помещений следует осуществлять путем последовательной проверки принадлежности их к категориям начиная от высшей (А) к низшей (Д). Категории помещений приведены в табл. 4.5.

Таблица 4.5

Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности

Категория помещения	Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении
1	2
А – взрывопожароопасная	Горючие газы (ГГ), легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) с температурой вспышки не более 28С в таком количестве, 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 – взрывопожароопасная	Горючие пыли или волокна, ЛВЖ с температурой вспышки более 28С, горючие жидкости (ГЖ) в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные
Окончание табл. 4.5
1	2
	пылевоздушные и паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.
В1-В4 – пожароопасные	ГЖ и трудногорючие жидкости, твердые горючие и 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.
Г1 Г2	Процессы, связанные со сжиганием в качестве топлива ГГ и ЛВЖ. Негорючие вещества и материалы в горячем раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени. Процессы, связанные со сжиганием в качестве топлива ГЖ, а также твердых горючих веществ и материалов.
Д	Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.

Определение пожароопасной категории В1-В4 помещения осуществляется путем сравнения максимального значения удельной временной пожарной нагрузки (далее по тексту – пожарная нагрузка) на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки приведено в табл. 4.6.

Пожарная нагрузка Q, MДж, включающая в себя различные сочетания (смесь) горючих жидкостей, твердых горючих веществ и материалов в пределах пожароопасного участка, определяется из соотношения

, (4.5)

где G_i – количество i-го материала пожарной нагрузки, кг; – низшая теплота сгорания i-го материала пожарной нагрузки, МДж/кг.

Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется из соотношения

, (4.6)

где S – площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м²).

Таблица 4.6

Разделение помещений на категории В1-В4

Категории	Удельная пожарная нагрузка g на участке, МДж/м2	Способ размещения
В1	Более 2200	Не нормируется
В2	1401-2200	По примечанию 2
В3	181-1400	По примечанию 2
В4	1-180	Способ размещения участков пожарной нагрузки определяется согласно примечанию 1

Примечание. 1. В помещениях категорий В1-В4 допускается наличие нескольких участков с пожарной нагрузкой, не превышающей значений, приведенных в табл. 4.6. В помещениях категории В4 расстояния между этими участками должны быть больше предельных. В табл. 4.7 приведены рекомендуемые значения предельных расстояний (L_пр) в зависимости от величины критической плотности падающих лучистых потоков (g_кр, кВт/м²) для пожарной нагрузки, состоящей из твердых горючих и трудногорючих материалов. Значения g_кр для некоторых материалов пожарной нагрузки приведены в табл. 4.8.

2. Если при определении категорий В2 или В3 количество пожарной нагрузки Q, определенное по формуле (4.5), превышает или равно 0,64gH² (Н – минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия (покрытия), м), то помещение будет относиться к категории В1 или В2 соответственно.

Таблица 4.7

Рекомендуемые значения предельных расстояний (L_пр)

в зависимости от величины критической плотности падающих лучистых потоков g_кр, кВт/м²

gкр, кВт/м2	5	10	15	20	25	30	40	50
Lпр, м	12	8	6	5	4	3,8	3,2	2,8

Примечание. Величины L_пр рекомендуются при условии, что Н  11 м; если Н  11 м, то предельное расстояние определяется как L = L_пр + + (11 - Н), где L_пр берется из табл. 4.7, а Н – минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия (покрытия), м. Для материалов пожарной нагрузки с неизвестными значениями g_кр значения предельных расстояний принимаются L12 м.

Таблица 4.8

Значение g_кр для некоторых материалов пожарной нагрузки

Материалы	Критические плотности падающих лучистых потоков, gкр
Древесина (сосна влажностью 12 %)	13,9
Древесностружечные плиты плотностью 417 кг/м3	8,3
Торф брикет	13,2
Торф кусковой	9,8
Хлопок-волокно	7,5
Слоистый пластик	15,4
Стеклопластик	15,3
Пергамин	17,4
Резина	14,8
Уголь	35
Рулонная кровля	17,4
Сено, солома (при минимальной влажности до 8 %)	7

Примечание. Если пожарная нагрузка состоит из различных материалов, то значение g_кр определяется по материалу с минимальным значением g_кр.

Количество поступивших в помещение веществ, которые могут образовывать взрывоопасные воздушные или паровоздушные смеси, определяется исходя из следующих предпосылок:

а) происходит расчетная авария одного из аппаратов;

б) все содержимое аппарата поступает в помещение;

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 запорное устройство, характера технологического процесса и вида расчетной аварии.

Расчетное время отключения трубопроводов следует принимать равным:

– времени срабатывания системы автоматики отключения трубопроводов согласно паспортным данным установки, если вероятность отказа системы автоматики не превышает 0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов;

– 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 принимать 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 помещение. 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;

г) происходит испарение с поверхности разлившейся жидкости; площадь испарения при разливе на пол определяется (при отсутствии справочных данных) исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70 % и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,5 м², а остальных жидкостей – на 1 м² пола помещения;

д) происходит также испарение жидкости из емкости, эксплуатируемой с открытым зеркалом жидкости, и со свежеокрашенных поверхностей;

е) длительность испарения жидкости принимается равной времени ее полного испарения, но не более 3600 с.

Количество пыли, которое может образовать взрывоопасную смесь, определяется из следующих предпосылок:

а) расчетной аварии предшествовало пыленакопление в производственном помещении, происходящее в условиях нормального режима работы (например, вследствие пылевыделения из негерметичного производственного оборудования);

б) в момент расчетной аварии произошла плановая (ремонтные работы) или внезапная разгерметизация одного из технологических аппаратов, за которой последовал аварийный выброс в помещение всей находившейся в аппарате пыли.

Свободный объем помещения определяется как разность между объемом помещения и объемом, занимаемым технологическим оборудованием. Если свободный объем помещения определить невозможно, то его допускается принимать условно равным 80 % геометрического объема помещения.

Избыточное давление взрыва Р для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, Cl, Br, I, F, определяется по формуле

, (4.7)

где P_max – максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным. При их отсутствии допускается принимать P_max равным 900 кПа; Р₀ – начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа); m – масса ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, вышедших в результате расчетной аварии в помещение, вычисляемая для ГГ по формуле (4.8), а для паров ЛВЖ и ГЖ по формуле (4.10); Z – коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения. Допускается принимать значение Z по табл. 4.9; V_св – свободный объем помещения, м³; ρ_m – плотность газа или пара при расчетной температуре t_р, кг/м^-3, вычисляемая по формуле (4.11); С_ст – стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), вычисляемая по формуле (4.12).

Таблица 4.9

Коэффициент участия горючего во взрыве

Вид горючего вещества	Значение
Водород	1
ГГ (кроме водорода)	0,5
ЛВЖ и ГЖ, нагретые до температуры вспышки и выше	0,3
ЛВЖ и ГЖ, нагретые ниже температуры вспышки, при	0,3
наличии возможности образования аэрозоля
ЛВЖ и ГЖ, нагретые ниже температуры вспышки, при отсутствии возможности образования аэрозоля	0

, (4.8)

где V_а – объем газа, вышедшего из аппарата, м³; V_г – объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³.

При этом

, (4.9)

где P₁ – давление в аппарате, кПа; V – объем аппарата, м³.

, (4.10)

где m_р – масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг; m_емк – масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, кг; m_св.окр – масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав, кг.

, (4.11)

где М – молярная масса, кг/кмоль; V_о – мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль; t_р – 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 с учетом возможного повышения температуры в аварийной ситуации. Если такое значение расчетной температуры t_р по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61С.

, (4.12)

где – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания; – соответственно число атомов углерода, водорода, кислорода и галоидов в молекуле горючего.

Расчет ∆Р для индивидуальных веществ, кроме упомянутых в формуле 4.7, а также для смесей может быть выполнен по формуле

, (4.13)

где Н_т – теплота сгорания, Дж/кг; ρ_в – плотность воздуха до взрыва при начальной температуре Т₀, кг/м³; С_р – теплоемкость воздуха, Дж/кгК (допускается принимать равной 1,0110³ Дж/кгК); Т₀ – начальная температура воздуха, К.

После определения категории помещений (участков) можно оценить категорию всего здания по взрывопожарной и пожарной опасности.

1. Здание 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.

2. 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 200м.

Допускается не относить здание к категории Б, если суммарная площадь 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.

3. Здание относится к категории В (В1-В4), если одновременно выполнены два условия:

– здание не относится к категории 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.

4. Здание относится к категории Г (Г1-Г2), если одновременно выполнены два условия:

– здание не относится к категории 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).

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

Правильный выбор категории помещений и зданий имеет первостепенное значение при проектировании и эксплуатации объектов, связанных с обращением огнеопасных жидкостей, так как позволяет определить основные требования к генеральному плану, конструкции производственных зданий и расположению в них оборудования, к вентиляции, исполнению электрооборудования и др. В конечном итоге это дает возможность установить оптимальные соотношения между безопасностью производства и размером капитальных вложений на строительство и эксплуатацию объектов.

Некоторые справочные данные по конструктивному оформлению производственных зданий в зависимости от категорийности помещений приведены в табл. 4.10-4.12.

Таблица 4.10

Степень огнестойкости зданий, площадь этажа между

противопожарными стенами, количество этажей (СНиП 2.09.02-85)

Категория зданий или пожарных Отсеков	Допускаемое число этажей	Степень огнестойкости зданий	Площадь этажа в пределах пожарного отсека, м2, зданий
			одноэтажных	многоэтажных
				в два этажа	в три этажа и более
1	2	3	4	5	6
А, Б	6	I	Не ограничивается
А, Б (за исключением зданий нефтеперерабатывающей, газовой, химической и нефтехимической промышленности)	6 1	II IIIа	То же
			5200	–	–
А – здания нефтеперерабатывающей, газовой, химической и нефтехимической промышленности	6	II	Не ограничивается	5200	3500
	1	IIIа	3500	–	–
Б – здания нефтеперерабатывающей, газовой, химической и нефтехимической промышленности	6	II	Не ограничивается	10400	7800
	1	IIIа	3500	–	–
В	8	I, II	Не ограничивается
	3	III	5200	3500	2600
	2	IIIа	25000	10400	–
	1	IIIб	15000	–	–
	2*	IVа	2600	2000	–
	2	IV	2600	2000	–
	1	V	1200	–	–
Окончание табл. 4.10
1	2	3	4	5	6
Г	10	I, II	Не ограничивается
	3	III	6500	5200	3500
	6	III	Не ограничивается
	1	III	20000	–	–
	2*	IV	6500	5200	–
	2	IV	3500	2600	–
Д	10	I, II	Не ограничивается
	3	III	7800	6500	2500
	6	IIIа	Не ограничивается
	1	IIIб	25000	–	–
	2*	IVа	10400	7800	–
	2	IV	3500	2600	–
	2	V	2600	1500	–

* При высоте одно- и двухэтажных зданий не более 18 м (от пола первого этажа до низа горизонтальных несущих конструкций покрытия на опоре).

Таблица 4.11

Максимальное расстояние до эвакуационного выхода

(СНиП 2.09.02-85)

Объем помещения, тыс. м3	Категория помещения	Степень огнестойкости здания	Расстояние, м, при плотности людского потока в общем проходе, чел/м2
			до 1	св. 1 до 3	св. 3 до 5
1	2	3	4	5	6
До 15	А, Б	I, II, IIа	40	25	15
До 15	В	I, II, III, IIIа	100	60	40
		IIIб, IV	70	40	30
		V	50	30	20
30	А, Б	I, II, III	60	35	25
	В	I, II, IIIа	145	85	60
40	А, Б	I, II, IIIа	80	50	35
		I, II, III, IIIа	160	95	65
		IIIб, IV	110	65	45
50	А, Б	I, II, IIIа	120	70	50
	В	I, II, III, IIIа	180	105	75
60 и более	А, Б	I, II, IIIа	140	85	60
60	В	I, II, III IIIа	200	110	85
Окончание табл. 4.11
1	2	3	4	5	6
80 и более	В	I, II, III IIIа	240	140	100
		I, II, III, IIIа	Не ограничивается
Независимо от объема	Г, Д	IIIб, IV	160	95	65
		V	120	70	50

Примечание. 1. Плотность людского потока определяется как отношение количества людей, эвакуирующихся по общему проходу, к площади этого прохода. 2. При промежуточных значениях объема помещения расстояния определяются линейной интерполяцией. 3. Расстояния установлены для помещений высотой до 6 м (для одноэтажных зданий высота принимается до низа ферм); при высоте помещений более 6 м расстояния увеличиваются: при высоте помещения 12 м – на 20 %, 18 м – на 30 %, 24 м – на 40 %, но не более 140 м для помещений категорий А, Б и 240 м – для помещений категории В; при промежуточных значениях высоты помещений увеличение расстояний определяется линейной интерполяцией.

Таблица 4.12

Разрывы между зданиями и сооружениями, м

Степень огнестойкости зданий или сооружений	Степень огнестойкости зданий или сооружений
	I и II	III	IV и V
I и II	Не нормируется	9	12
III	9	12	15
IV и V	12	15	18

Примечание. Разрывы между зданиями, сооружениями и складами определяются степенью их огнестойкости по наиболее опасной категории производства (для зданий с производством категорий А и В – 9 м).