Определение категорий в1 – в4 помещений

Определение пожароопасной категории помещения осуществляется путем сравнения рассчитанного значения удельной пожарной нагрузки (далее по тексту – пожарная нагрузка) с величиной удельной пожарной нагрузки, приведенной в табл. П.1.1.

Таблица П.1.1.

Данные для определения помещений категории «в»

Категории	Удельная пожарная нагрузка g на участке, МДж/м2
В1	более 2200
В2	1401 – 2200
В3	181 – 1400
В4	1 – 180

Пожарная нагрузка Q (МДж) определяется из соотношения:

_р

Q = S G_i Q^P_{H i} , (1.1.)

ⁱ⁼¹

где G_i – количество i-го материала пожарной нагрузки, кг;

Q^P_{H i} – низшая теплота сгорания i-го материала пожарной нагрузки, МДж/кг.

Удельная пожарная нагрузка g (МДж/м²) определяется из соотношения:

g = Q / S , (1.2.)

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

Площадь размещения пожарной нагрузки, в случае использования органических растворителей, будет соответствовать площади испарения (F_и) этих растворителей, м². Площадь испарения при разливе на пол принимается, 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.

Количество i-го материала пожарной нагрузки (G_i), кг может быть определено, исходя из объема растворителя и его плотности.

0. Определение теплоты сгорания веществ

Высшую и низшую теплоту сгорания твердых и жидких горючих веществ можно определить по формулам Д.И. Менделеева:

Q_в = 81[C] + 300[H] – 26([O] – [S]) (1.3.)

Низшая теплота сгорания

Q_н = 81[C] + 300[H] – 26([O] – [S]) – 6(9[H] + W) (1.4.)

где[C], [H], [O], [S], W – содержание в горючем веществе углерода, водорода, кислорода, горючей серы и влаги, %.

Пример. Определить низшую теплоту сгорания сернистого мазута, имеющего состав (в %): С – 82,5; Н – 10,65; S – 3,1; O – 0,5; A (зола) – 0,25; W – 3.

Решение. Используя уравнение 1.3.2., получим

Q_н = 81*82,5 + 300*10,65 – 26(0,5 – 3,1) – 6(9*10,65 + 3) = 9960 ккал / кг

Низшая теплота сгорания 1 м³ сухих газов может быть определена по уравнению

Q_н^с = 30,2[CO] + 25,7[H₂] + 85,5[CH₄] + 141[C₂H₄] + 152[C₂H₆] + 218[C₃H₈] + 283[C₄H₁₀] + 349[C₅H₁₂] + 56[H₂S] ккал / м3 (1.5.)

Низшие теплоты сгорания некоторых горючих веществ и материалов (ккал / кг):

Метан 11958

Этан 11353

Пропан 11084

Спирт метиловый 5340

Спирт этиловый 7130

Спирт пропиловый 8033

Бензин 10450

Бумага 3200

Древесина

воздушно-сухая 3000 – 3500

в конструкциях здания 4000 – 4074

Каучук синтетический 9000

Керосин 10250

Органическое стекло 6000

Резина 8000

Торф (W=20%) 3610

При переходе от ккал к кДж следует помнить, что 1 кал = 4,19 Дж.

В том случае, когда расчеты дали категорию помещения «В1», необходимо определить избыточное давление взрыва DР. В том случае, когда избыточное давление взрыва DР превышает 5 кПа, категория помещения является взрывопожароопасной: А или Б.

Определение избыточного давления взрыва DР

Избыточное давление взрыва DР можно рассчитать по формуле:

DР = 100 (Р_max – Р₀) m Z / (V_св r_г С_ст К_н) (1.6.)

где Р_max – максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, кПа; допускается принимать Р_max = 900 кПа;

Р₀ – начальное давление, соответствующее атмосферному, кПа; для Москвы можно принять Р₀ = 100 кПа;

m – масса паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение, соответствует массе жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

Z – коэффициент участия горючего во взрыве, допускается принимать его значение по табл. П. 1.2;

V_св – свободный объем помещения, м³; определяется как разность между объемом помещения и объемом, занимаемым технологическим оборудованием; допускается принимать его равным 80 % геометрического объема помещения;

r_г – плотность газа или пара при расчетной температуре t_р, кг/м³, вычисляемая по формуле:

r_г = М / [V₀ (1 + 0,00367 t_р)] (1.7.)

где М – молярная масса, кг/кмоль;

V₀ – мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_р – расчетная температура, ^оС, допускается принимать ее равной температуре вспышки;

С_ст – стехиометрическая концентрация паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), вычисляемая по формуле:

С_ст = 100 / (1 + 4,84 b) (1.8.)

b = n_С + (n_Н – n_Х) / 4 – n_О / 2 (1.9.)

где b – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

n_С, n_Н, n_Х, n_О – число атомов углерода, водорода, галоидов и кислорода в молекуле горючего;

К_н – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения; допускается принимать К_н = 3.

Таблица П. 1.2.