19 вариант Пожарка. Задание 1 Определение категории помещения 1 по взрывопожарной и пожарной опасности при обращении в нём горючих газов

• Название: Задание 1 Определение категории помещения 1 по взрывопожарной и пожарной опасности при обращении в нём горючих газов
• Дата: 02.05.2022
• Размер: 114.44 Kb.
• Имя файла: 19 вариант Пожарка.docx
• Тип: Документы; #507988
• страница: 1 из 2

Задание 1: Определение категории помещения №1 по взрывопожарной и пожарной опасности при обращении в нём горючих газов.

Таблица 3.1.
Исходные данные

Вариант	Вид горючего газа	Максимальное давление взрыва Pmax, кПа	Начальное дав-ление Ро, кПа	Объём помещения V, м3	Площадь помещения S, м2	Расчётная температура tр, ° С	Объём аппарата Vап, м3	Давление в ап-парате Рап, кПа	Длина трубо-провода ℓ, м	Внутренний радиус трубо-провода r, м	Давление в трубопроводе Ртр, кПа
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
19	Сероводород	900	101	550	110	20	1,5	30	20	0,10	20

Порядок выполнения работы:

Произвести расчёт избыточного давления взрыва горючих газов (∆Р).

Если окажется, что расчётное значение ∆Р> 5 кПа, то помещение следует отнести к категории А.

При значении ∆Р ≤ 5 кПа помещение может быть отнесено к категории В1, В2, В3, В4 или Д в зависимости от величины удельной пожарной нагрузки (g) на участке (см. Приложение 2).
Порядок выполнения:

1. 
   Расчёт избыточного давления взрыва газа (∆Р) производится по формуле (3.1.)
   

ΔP = (P_max - P₀) (3.1.)

кПа

где: Р_мах – максимальное давление взрыва газо-воздушной смеси в замкнутом объёме. (допускается принимать Р_мах = 900 кПа);

Р_о– начальное давление воздуха, кПа. (допускается принимать Р_о = 101 кПа)_;

m – масса горючего газа, выброшенного в результате аварии в помещении, кг. (Определяется по формуле (3.3.));

Z - коэффициент участия горючего во взрыве. (допускается принимать значение Z по таблице 3.2);

V_св - свободный объём помещения , м³ (принимается по условиям задания 1
(V_св = 0,8V ));

ρ_г - плотность горючего газа при расчётной температуре, кг/м³. (определяется по формуле (3.2.))

С_ст - стехиометрическая концентрация горючего газа, %. (вычисляется по формуле (3.6.);

К_н – коэффициент, учитывающий не герметичность помещения. (допускается принимать К_н = 3).

2. 
   Для определения значения ∆Р предварительно рассчитываются значения ρ_г, m, С_ст.
   

ρ_г = кг/м³ (3.2.)

где: ρ_г - плотность газа при расчётной температуре, кг/м³;

М - молярная масса газа, кг / кмоль;

V- мольный объём, = 22,4 м³ / кмоль;

t_p - расчётная температура, ° C. (принимается по условиям задания 1)

(3.3.)

где: m - масса горючего газа, выброшенного в результате аварии в помещении,

при расчётной аварии, кг;

V_а - объём газа, выброшенного из аппарата в момент аварии, м³. (Рассчитывается по формуле 3.4.);

V_т- объём газа, выброшенного из трубопровода в момент аварии, м³. (Рассчитывается по формуле 3.5.).
м³ (3.4.)
где: Р_ап - давление в аппарате, кПа. (принимается по условиям задания);

V_ап - объём аппарата, м³. (принимается по условиям задания).
(3.5.)
где: Ρ_ТР- давление в трубопроводе по технологическому регламенту. (принимается по условиям задания 1);

r - внутренний радиус трубопровода, м; (принимается по условиям задания 1).

ℓ - длина трубопровода от аппарата до задвижки, м. (принимается по условиям задания 1).

(3.6.)
где: С_ст - стехиометрическая концентрация горючего газа, %;

β - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения. (рассчитывается по формуле 1.7.).
β = (3.7.)
где: n_c ,n_н ,n_г, n_о - соответственно число атомов углерода, водорода, галоидов и кислорода в молекуле горючего газа. (см. таблицу Приложения 3).

На основании выполненных расчётов по заданному варианту задания сделать вывод о том, следует ли отнести данное помещение к категории А по взрывопожароопасности.
Таблица 3.2.
Значение коэффициента Z для различных горючих газов

Вид горючего вещества	Значение
Водород	1,0
Горючие газы (кроме водорода)	0,5
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые до температуры вспышки и выше	0,3
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже температуры вспышки, при наличии возможности образования аэрозоля	0,3
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже температуры вспышки, при отсутствии возможности образования аэрозоля	0

∆Р ≤ 5 кПа

Продолжение задания (выполняется при условии, что ∆Р ≤ 5 кПа)

Определить категорию помещения №1 по пожарной опасности (при условии, что помещение не отнесено к категории А).

Для определения категории пожароопасности помещения предварительно рассчитывается общая пожарная нагрузка (G) и удельная пожарная нагрузка (g). После этого устанавливается категория помещения (см. таблицу Приложения 2).
Порядоквыполненияработы:

1. 
   Определить общую пожарную нагрузку в помещении по формуле:
   

МДж (3.8.)
где: Q - общая пожарная нагрузка в помещении, МДж;

G_г - объём газообразного горючего материала, находящегося в помещении. (Рассчитывается по формуле 3.9.)

H_г - удельная теплота сгорания газа, МДж / м³. (Определяется по таблице Приложения 3).

м³ (3.9.)
где: V_ап - объём аппарата, м3. (принимается по условиям задания 1);

V_тр - объём трубы, м3. (рассчитывается по формуле (1.5.). При этом значения r и ℓ принимаются по условиям задания 1);

Р_ап - давление газа в аппарате, кПа. (принимается по условиям задания 1);

Ρ_Тр - давление газа в трубе, кПа. (принимается по условиям задания 1);

2. 
   Определить удельную пожарную нагрузку (g) в помещении,
   МДж/ м²
   

МДж/ м² (3.10.)
где: Q- общая пожарная нагрузка в помещении, МДж

S- площадь размещения пожарной нагрузки, м² . (по условиям задания для всех вариантов принимается равной 10 м²).

3. 
   На основании выполненных расчётов сделать вывод о том, к какой категории по пожароопасности следует отнести помещение №1 в соответствии с НПБ 105-03. (см. таблицу Приложения 2).
   

Помещение относится к категории В4.

Примечание: помещение следует отнести к категории Д, если g ‹ 1.
Ответ: Помещение относится к категории В4


Задание 2: Определение категории помещения №2 по взрывопожарной и пожарной опасности при обращении в нём легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.

Таблица 3.3.
Варианты задания 2 и условия задания

№ п/п	Вид горючих жидкостей	Свободный объём помещения Vсв, м3	Площадь помещения, S, м2	Температура воздуха в помещении до взрыва, tо, °C	Скорость воздушного потока в помещении ωв, м/с	Ёмкость аварийного аппарата Vап, л
19	Толуол	560	120	15	0,1	110

Порядок выполнения работы

1. 
   Рассчитать избыточное давление взрыва паров легковоспламеняющихся или горючих жидкостей (ΔP).
   

Если окажется, что расчётное значение ΔР >5 кПа помещение следует отнести к категории А или Б в зависимости от температуры вспышки, обращающейся в помещении жидкости (к А – при наличии жидкостей с температурой вспышки не более 28 °C, к Б – при наличии жидкостей с температурой вспышки более 28 °C ). Значение температур вспышки (t_всп) приведены в таблице Приложения 4.

При значении ΔР ≤ 5 кПа помещение может быть отнесено к категории В1, В2, В3, В4 или Д в зависимости от величины удельной пожарной нагрузки (g) (см. таблицу Приложения 2).

2. 
   Расчёт избыточного давления взрыва паров ЛВЖ или ГЖ производится по формуле (3.11.) .
   

кПа (3.11.)
где: m – масса разлившейся жидкости, кг (рассчитывается по формуле (3.12.). При этом принимается условие, что при аварии всё содержимое аппарата поступает в помещение;

H_ж - теплота сгорания горючей жидкости, кДж/кг. (определяется по таблице Приложения 5);

P_o - начальное давление воздуха в помещении, кПа. (допускается принимать P_o = 101 кПа);

Z – коэффициент участия паров жидкости во взрыве. (принимается Z = 0,3 в соответствии с таблицей 3.2.);

V_св– свободный объём помещения, м³. (принимается по условиям задания 2)

ρ_в – плотность воздуха до взрыва при температуре t_o, кг /м³. (определяется по таблице Приложения 6. Значение t_o принимается по условиям задания 2);

C_р – теплоёмкость воздуха, кДж/(кг*К). (допускается принимать С_р = 1,01 кДж/(кг*К));

Т_o – температура воздуха в помещении до взрыва, К. (принимается То = 273 + t_o);

К_н – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения. (допускается принимать К_н = 3).

3. 
   Рассчитать значение m по формуле
   

(3.12.)
где: m - масса испарившейся жидкости, кг;

W - интенсивность испарения жидкости , кг / (м² * с). (рассчитывается по формуле (3.13.));

F_и - площадь испарения жидкости с поверхности разлива, м². (рассчитывается по формуле (3.14.));

τ - продолжительность испарения с поверхности разлива, с. (принимается τ = 300 с).

W= кг / (м² * с) (3.13.)
где: η - коэффициент, зависящий от скорости воздушного потока в помещении (ω_в) и температуры воздуха (t, °C). (значения ω_в и t приводятся в задании 3. Значения η определяются по таблице 3.4.);

М – молярная масса паров жидкости, кг/моль. (принимается по таблице Приложения 3);

P_нп– давление насыщенного пара жидкости при температуре t, °C, указанной в задании, кПа. (значение Р н.п. определяется по графику, приведённому в приложении 7).

(3.14.) (3.14)
где: F_и - площадь испарения с поверхности разлива, м²;

V_ап - ёмкость аппарата, л; (Принимается по условиям задания 2);

f - удельная площадь поверхности разлива, м²/ л. (Принимается 1 м²/ л в соответствии с НПБ 105-03).

Таблица 3.4.
Зависимость коэффициента η от температуры воздуха

и скорости воздушного потока.

Скорость воздушного потока в помещении, м * с -1	Значение коэффициента η при температуре t, °C воздуха в помещении
	10	15	20	30	35
0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
0,1	3,0	2,6	2,4	1,8	1,6
0,2	4,6	3,8	3,5	2,4	2,3
0,5	6,6	5,7	5,4	3,6	3,2
1,0	10,0	8,7	7,7	5,6	4,6

На основании полученных значений по заданному варианту задания сделать вывод о том, следует ли отнести данное помещение к категории А или Б.

Продолжение задания 2 (выполняется при условии, что ∆Р ≤ 5 кПа)

Определить категорию помещения № 2 по пожарной опасности (при условии, что помещение не отнесено к категории А или Б).

Для определения категории пожароопасности помещения предварительно рассчитывается общая пожарная нагрузка (G) и удельная пожарная нагрузка g. После этого устанавливается категория помещения (см. таблицу Приложения 2).

Порядок выполнения работы

1. 
   Определить общую пожарную нагрузку в помещении по формуле:
   

МДж (3.15)
где: G - общая пожарная нагрузка в помещении, МДж;

G_ж - количество горючего материала в ёмкостях, расположенных в помещении, кг. (Принимается по условиям задания 2)

H_ж - теплота сгорания горючей жидкости, кДж / кг. (Определяется по таблице Приложения 4).

2. 
   Определить удельную пожарную нагрузку (g) используя формулу (3.10.). При этом, значение G принимается в соответствии с выполненным расчётом по формуле (3.8.), значение S принимается по условиям задания 2.
   

МДж/ м²

3. 
   На основании выполненных расчётов сделать вывод о том, к какой категории по пожароопасности следует отнести данное помещение в соответствии с НПБ 105-03 (см. таблицу Приложения 2) *.
   

Ответ: Так как ΔР >5 кПа, помещение относится к категории А.

Задание 3: Определение категории помещения №3 по взрывопожарной и пожарной опасности при обращении в нём горючей пыли.
Варианты задания 3 и условия задания

№ п/п	Вид горючей пыли	Объём помещения (V), м3	Площадь помещения (S), м2	Начальная температура воздуха в помещении (Т), К	Доля горючей пыли (Кг), д.е.	Масса пыли (m1), кг	Масса пыли (m2), кг	Масса пыли, выброшен-ной из аппарата (mап)), кг	Интенсив-ность поступления пыли (а), кг/с	Вид уборки пыли*
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
19	Кокс	285	65	285	0,8	5	8	60	1,1	В

*Примечание: Значения А, Б, В, Г даны в таблице 3.6.

Порядок выполнения работ:

Произвести расчёт избыточного давления взрыва горючей пыли (ΔP). Если окажется, что расчётное значение ΔP > 5 кПа помещение следует отнести к категории Б.

При значении ΔP ≤ 5 кПа помещение может быть отнесено к категории В1, В2, В3, В4 или Д в зависимости от величины удельной пожарной нагрузки (g) в помещении (см. таблицу Приложения 2).
Примечание: Методика расчёта удельной пожарной нагрузки приведена в продолжении задания 3.

1. 
   Расчёт избыточного давления взрыва пыли в помещении (ΔP), кПа производится по формуле (3.16.)
   

ΔР = (3.16.)
где: m – масса пыли, взвешенной в объёме помещения, кг. (рассчитывается по формуле (3.17.);

H_Т - теплота сгорания твёрдых веществ, кДж/кг. (определяется по таблице Приложения 5);

P_o - начальное давление воздуха в помещении, кПа. (допускается принимать P_o = 101 кПа);

Z – коэффициент участия пыли во взрыве. (принимается Z = 0,5) ;

V_св – свободный объём помещения, м³. (принимается по условиям задания 3)

ρ_в – плотность воздуха в помещении до момента взрыва при нормальных физических условиях (t = 20 °C и Р = 101 кПа). (определяется по таблице Приложения 6);

C_р - теплоёмкость воздуха, кДж/(кг*К). (допускается принимать С_р = 1,01 кДж/(кг*К));

Т_o – начальная температура воздуха, К. (принимается по условиям задания 3);

К_н – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения. (допускается принимать К_н = 3).

2. 
   Предварительно рассчитывается масса пыли, участвующая во взрыве (m), кг
   

m = m_вз + m_ав = 10,4 + 192=202,4 кг (3.17.)
где: m_вз - расчётная масса взвихренной пыли, кг. (рассчитывается по формуле (3.18.));

m_ав - расчётная масса пыли, поступившей в помещение в результате аварии, кг. (рассчитывается по формуле (3.20.).

кг (3.18)

где: К_вз - доля отложившейся в помещении пыли, способной перейти в во взвешенное состояние. (допускается принимать К_вз = 0,9);

m_п- масса пыли, отложившейся в помещении к моменту аварии, кг. (Рассчитывается по формуле (3.19.)

m_п = кг (3.19.)

где: К_г - доля горючей пыли в общей массе отложившейся пыли, д.е. (Принимается по условиям задания 3);

К_у - коэффициент эффективности пылеуборки. (принимается по таблице 3.6.)

m₁ - масса пыли, оседающей на доступных для уборки поверхностях, кг. (принимается по условиям задания 3);

m₂- масса пыли, оседающей на труднодоступных для уборки поверхностях, кг. (принимается по условиям задания 3).
Примечание:

Доступными для уборки местами являются поверхности, пыль с которых удаляется в процессе текущих пылеуборок (ежедневно, еженедельно и т.п.).

Под труднодоступными для уборки площадями подразумеваются такие поверхности, очистка которых производится только при генеральных пылеуборках.
кг (3.20.)

где: m_ап – масса горючей пыли, выбрасываемой в помещение в момент аварии из аппарата, кг. (принимается по условиям задания 3);

а - интенсивность поступления пыли в аварийный аппарат по трубопроводу, кг/с. (принимается по условиям задания 3);

τ - расчётное время отключения повреждённого аппарата. (допускается 120 секунд);

К_п - коэффициент опыления. (для пыли с дисперсностью менее 350 мкм допускается принимать К_п = 1).

Таблица 3.6.
Значения коэффициента пылеуборки К_у

Вид уборки пыли	Значение Ку
Ручная
Сухая	0,6
Влажная	0,7
Механизированная, вакуумная:
Пол ровный	0,9
Пол с выбоинами (до 5% площади)	0,7

На основании полученного значения избыточного давления (ΔP) по заданному варианту задания (Таблица 3.5.) сделать вывод о том, следует ли отнести данное помещение к категории Б, руководствуясь при этом требованиями НПБ 105 – 03 (Табл. Приложение 1).

Продолжение задания 3 (выполняется при условии, что ∆Р ≤ 5 кПа)

Определить категорию помещения № 3 по пожароопасности (при условии, что помещение не отнесено к категории Б).
Порядок выполнения работы

1. 
   Определить общую пожарную нагрузку Q в помещении по формуле:
   

(3.21.)
где: Q - общая пожарная нагрузка в помещении, МДж;

G_п – суммарная масса горючей пыли и кускового материала, находящаяся в помещении, включая аппараты, бункеры и другие ёмкости, а также пыли, осевшие на поверхности пола и стен помещения, кг. (Рассчитывается по формуле 3.22).

H_т - теплота сгорания твёрдого горючего вещества, кДж / кг. (определяется по таблице Приложения 5).
(3.22.)
где: m_п – масса пыли, отложившейся в помещении к моменту аварии, кг. (рассчитывается по формуле 3.19);

m_ап – масса пыли, выброшенной из аппарата, кг. (принимается по условиям задания).

2. 
   Определить удельную пожарную нагрузку (g) используя формулу (3.10). При этом значение Q принимается в соответствии с расчетом, выполненным по формуле (3.21.). Значение S принимается по условиям задания 3.
   

МДж/ м²

3. 
   По значениям определить категорию помещения по пожароопасности в соответствии с НПБ 105-03 (см. табл. Приложение 3).
   

Ответ: Помещение относится к категории В4.

Задание 4: Определение категории помещения №4 по пожарной опасности

при обращении в нём твёрдых горючих материалов

Таблица 3.7.

Варианты задания 4 и условия задания

№ п/п	Пожарная нагрузка					Площадь размещения пожарной нагрузки Sн, м2		Минимальное расстояние от штабеля до перекрытия h, м		Площадь помещения S, м2		Объём помещения, V м3
	Горючий материал №1		Горючий материал №2
	Горючий материал	Масса горючего материала m, кг		Горючий материал	Масса горючего материала m, кг
1	2	3		4	5		6		7		8		9
19	Торф сухой	900		Кокс	1100		12		3,5		140		500

Решение:

1. 
   Определить общую пожарную нагрузку в помещении №4 по формуле (3.23.)
   

МДж (3.23)

где: Q - общая пожарная нагрузка в помещении, МДж;

G_і - количество і – го горючего материала, кг. (принимается по условиям задания 4);

H_і- теплота сгорания і – го горючего материала, МДж/кг. (определяется по табл. Приложение 4).

2. 
   Определить удельную пожарную нагрузку g по формуле (3.10.).
   

Предварительно рассчитывается Q по формуле (3.22.). Значение S принимается по условиям задания 4.

МДж/ м²

3. 
   На основании выполненных расчётов сделать вывод о том, к какой категории по пожароопасности следует отнести данное помещение в соответствии с НПБ 105 – 03. (см. табл. Приложение 2).
   

При определении категорий следует учитывать дополнительные требования, изложенные в примечаниях 1 и 2.

Примечание1:

Если при определении категории В2 или В3 выполняется условие:





45400 > 29661

Условие выполняется

то помещение должно быть отнесено к категориям В1 или В2 соответственно. (значения h принимаются по условиям задания 4).
Примечание 2:

Помещение следует отнести к категории Д, если значение g ‹ 1.3.5.
Ответ: помещение относится к категории В1.

Таблица 3.8.

Вариант	Помещение № 5					Помещение № 6
	Назначение помещения	Характеристика обращающихся веществ (материалов)	Площадь S, м2	Объём V , м3	Назначение помещения		Характеристика обращающихся веществ (материалов)	Площадь S, м2	Объём V , м3
1	2	3	4	5	6		7	8	9
19	Обжиг фаянса	Глина	90	360	Сборка машин		Цветные металлы	100	500

задание 5: Определение категории помещений №5 и №6 по пожарной опасност
Исходя из условий задания (табл. 3.8.) и требований НПБ 105 – 03 (см. табл. Приложение 1) определить категории помещений № 5 и № 6 по пожароопасности.

Ответ: помещение №5 категория Г, помещение №6 категория Д.
Задание 6: Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности.

Порядок выполнения работы.

1. Определить общую площадь всех рабочих помещений в здании S_общ по формуле (4.1.)

S_общ ⁼ (4.1.)

где: S_общ - общая площадь всех рабочих помещений, м²;

n - количество помещений;

S_і - площадь і - го помещения, м²

2. Определить площадь каждого помещения в процентах по отношению к общей площади из выражения:

S_{і, %} = 100 (4.2.)

S_{1, %} = 100

S_{2, %} = 100

S_{3, %} = 100

S_{4, %} = 100

S_{5, %} = 100

S_{6, %} = 100

3. Заполнить таблицу 4.1.

Таблица 4.1.

№ помещения	Площадь помещения S, м2	Площадь помещения в процентах к площади здания, %	Категория помещения по взрывопожарной опасности	Наличие автоматических установок пожаротушения (АУП)
1	110	18	В4	Есть
2	120	20	А	Есть
3	65	10	В4	Есть
4	140	22	В1	Есть
5	90	14	Г	Есть
6	100	16	Д	нет
ΣS	625	100

4. Определить категорию здания по взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии с нижеприведённой методикой и данными, приведёнными в табл. 4.1.
Методика определения категории зданий
по взрывопожарной и пожарной опасности:

1. 
   Здание относится к категории А, если в нём 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 размещённых в нём помещений (но не более 1000 м²), и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.

2. 
   Здание относится к категории Б, если одновременно выполняются два условия:
   
1. 
   Здание не относится к категории А;
   
2. 
   Суммарная площадь помещений А и Б превышает 5 % суммарной площади всех помещений или 200 м².
   

Допускается не относить здание к категории Б, если суммарная площадь помещений категории А и Б в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещённых в нём помещений (но не более 1000 м²), и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.

3. Здание относится к категории В, если одновременно выполняются два условия:

4. 
   Здание не относится к категории А или Б;
   
5. 
   Суммарная площадь помещений А ,Б и В превышает 5 % (10% если в здании отсутствуют помещения категории А и Б) суммарной площади всех помещений.
   

Допускается не относить здание к категории В, если суммарная площадь помещений категории А, Б и В в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещённых в нём помещений (но не более 3500 м²), и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.

4. Здание относится к категории Г, если одновременно выполняются два условия:

6. 
   Здание не относится к категории А, Б или В;
   
7. 
   Суммарная площадь помещений А, Б, В и Г превышает 5 % суммарной площади всех помещений.
   

Допускается не относить здание к категории Г, если суммарная площадь помещений категории А ,Б В и Г в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещённых в нём помещений (но не более 5000 м²), и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.

4. 
   Здание относится к категории Д, если оно не относится к категориям А, Б, В или Г.
   

* Примечание:

В рассматриваемом здании все помещения категории А, Б, В1…В4, Г оборудованы автоматическими установками пожаротушения (АУП).

Ответ: здание относится к категории А.


Задание 7: Разработка мер противопожарной защиты помещений с использованием автоматических установок газового пожаротушения (АУГП)
По условиям задания принимается АУГП централизованного типа. В этом случае в соответствии с требованиями НПБ 22-96 [2] кроме расчётного запаса огнетушащего состава (ГОС) необходимо иметь 100 % резервный запас.