Главная страница
Навигация по странице:

  • Общие требования. Методы контроля» (первая редакция)

  • Пособие по применению ГОСТ Р 12.3. 047-2012 Система стандартов безопасности труда. «Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля».

  • МЕТОД РАСЧЕТА ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ, РАЗВИВАЕМОГО ПРИ СГОРАНИИ ГАЗОПАРОВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ В ПОМЕЩЕНИИ

  • ПОСОБИЕ ПО ГОСТ 12.3.047-2012. Проект Пособие по применению гост р 12 0472012 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля


    Скачать 0.51 Mb.
    НазваниеПроект Пособие по применению гост р 12 0472012 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля
    Дата11.07.2019
    Размер0.51 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаПОСОБИЕ ПО ГОСТ 12.3.047-2012.docx
    ТипДокументы
    #83962
    страница1 из 7

    Подборка по базе: Экологические требования к проектам строительства.docx, Новое пособие по WORD. Лабораторный практикум Часть 2.pdf, БЖД пособие Мищенко.pdf, Мой проект 2.docx, Курсовой проект по ЭиПБЭ Булгаков И.Г. 32ПБ.pdf, ОУД_13_основы проектной деятельности 17-МТР-19_актуал..doc, Курсовой проект для ТиД (1).doc, Учебное пособие Законы Ньютона.doc, Письмо проект грунт.docx, тит.лист и содержание проекта.docx.
      1   2   3   4   5   6   7

    Проект

    Пособие по применению ГОСТ Р 12.3.047-2012 «Система стандартов безопасности труда.

    Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля»

    (первая редакция)



    Содержание


    Общие положения

    …………………………………………………………..........

    3

    Приложение А

    Метод расчета избыточного давления, развиваемого при сгорании газопаровоздушных смесей в помещении…………………………………………………..



    8

    Приложение Б

    Метод расчета размеров зон, ограниченных нижним концентрационным пределом распространения пламени (НКПР) газов и паров……………………………………….



    17

    Приложение В

    Метод расчета интенсивности теплового излучения при пожарах проливов ЛВЖ и ГЖ……………………..............


    20

    Приложение Г

    Метод расчета размеров зон распространения облака горючих газов и паров при аварии…………………….......


    25

    Приложение Д

    Метод расчета интенсивности теплового излучения и времени существования «огненного шара»……………….


    27

    Приложение Е

    Метод расчета параметров волны давления при сгорании газопаровоздушных смесей в открытом пространстве………………………………………………...



    28

    Приложение Ж

    Метод расчета параметров волны давления при взрыве резервуара с перегретой жидкостью или сжиженным газом при воздействии на него очага пожара……………..



    33

    Приложение И

    Метод расчета параметров испарения горючих не нагретых жидкостей и сжиженных углеводородных газов………………………………………………………….



    35

    Приложение К

    Методы расчета размера сливных отверстий из технологического оборудования (поддонов, отсеков), истечения жидкости из резервуара и площади растекания жидкости при мгновенном разрушении резервуара……...


    37

    Приложение Л

    Метод расчета противопожарных паровых завес………...

    46

    Приложение М

    Требования к водяному орошению технологического оборудования………………………………………………..


    49

    Приложение Н

    Метод определения требуемой безопасной площади разгерметизации…………………………………………….


    53

    Приложение П

    Методы расчета температурного режима пожара в помещениях зданий различного назначения……………...


    55

    Приложение Р

    Метод расчета требуемого предела огнестойкости строительных конструкций………………………………...


    59

    Приложение 1

    ………………………………………………………………...

    67

    Приложение 2

    ………………………………………………………………...

    77

    Библиография

    ………………………………………………………………...

    79

    УДК 614.941.

    Пособие по применению ГОСТ Р 12.3. 047-2012 Система стандартов безопасности труда. «Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля».
    Общие положения.

    1. ГОСТ Р 12.3. 047-2012 Система стандартов безопасности труда. «Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля» устанавливает общие требования пожарной безопасности к технологическим процессам различного назначения при их проектировании, строительстве, реконструкции, вводе в эксплуатацию, эксплуатации и прекращении эксплуатации, капитальном ремонте, консервации, утилизации, а также при разработке и изменении нормативных документов по пожарной безопасности на объектах защиты и при разработке и изменении технологических частей проектов и технологических регламентов.

    2. Данный стандарт не распространяется на:

    - производственных объектов специального назначения;

    - объектов, расположенных в лесах;

    - ядерные реакторы и предприятия по производству, переработке и хранению радиоактивных веществ и материалов;

    - предприятия по производству и хранению промышленных взрывчатых веществ и боеприпасов;

    - космические объекты и стартовые комплексы;

    - объекты, связанные с проведением подводных и подземных работ;

    - объекты по переработке и ликвидации токсичных отходов;

    - объекты по уничтожению химического оружия.

    3. При технико-экономическом обосновании строительства, проектирования технологического процесса и размещения технологического оборудования должен предусматриваться комплекс мер по обеспечению пожарной безопасности.

    4. Оценку пожарной безопасности производственных объектов осуществляют с помощью критериев:

    -индивидуального пожарного риска;

    -социального пожарного риска.

    В случае невозможности проведения оценки пожарного риска (например, из-за отсутствия необходимых данных) допускается использование иных (детерминированных) критериев пожарной безопасности технологических процессов (допустимых значений параметров этих процессов).

    5. Анализ пожарной опасности производственных объектов должен предусматривать:

    - анализ пожарной опасности технологической среды и параметров технологических процессов на производственном объекте;

    - определение перечня пожароопасных аварийных ситуаций и параметров для каждого технологического процесса;

    - определение перечня причин, возникновение которых позволяет характеризовать ситуацию как пожароопасную для каждого технологического процесса;

    - построение сценариев возникновения и развития пожаров, повлекших за собой гибель людей.

    6. Стандартом устанавливается порядок обеспечения пожарной безопасности технологических процессов:

    - определение показателей пожарной опасности использующихся в технологическом процессе веществ и материалов в соответствии с методиками, регламентируемыми нормативными документами;

    - изучение технологического процесса с целью определения оборудования, участков или мест, где сосредоточены горючие материалы или возможно образование газо-, паро - и пылевоздушных горючих смесей;

    - определение возможности образования горючей среды внутри помещений, аппаратов и трубопроводов;

    - определение возможности образования в горючей среде источников зажигания;

    - исследование различных вариантов аварий, путей распространения пожара и выбор вариантов проектных аварий;

    - расчет категории помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности;

    - определение состава систем предотвращения пожара, взрыва и противопожарной защиты технологических процессов;

    - разработку мероприятий по повышению пожарной безопасности технологических процессов и отдельных его участков.

    7. Пожарная опасность технологических процессов определяется на основе изучения:

    - технологического регламента;

    - принципиальной технологической схемы производства продукции;

    - показателей пожарной опасности веществ и материалов, обращающихся в технологическом процессе;

    - конструктивных особенностей аппаратов, машин и агрегатов;

    - схемы расположения в цехе, на участке или открытой площадке потенциально пожароопасного оборудования.

    8. Настоящее пособие по определению параметров пожарной опасности технологических процессов (далее Пособие) предназначено для практического использования при проведении расчетов и оценок параметров технологических процессов, представленных в приложениях к ГОСТ Р 12.3.047-2012, и характеризующих их пожаровзрывоопасность, с примерами расчетов и обоснований.

    9. Расчетные значения параметров пожаровзрывоопасности технологических процессов определяются с целью сопоставления их с критическими (предельными) значениями, которые могут привести к пожару и (или) взрыву, используются при расчетах рисков, категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности и являются количественной мерой, характеризующей уровень пожаровзрывоопасности технологических процессов.

    10. Расчеты и обоснования в Пособии выполнены на основании методов, изложенных в приложениях к ГОСТ Р 12.3.047-2012, с нумерацией таблиц, формул и рисунков из соответствующих приложений.
    ПРИЛОЖЕНИЕ А

    МЕТОД РАСЧЕТА ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ, РАЗВИВАЕМОГО ПРИ СГОРАНИИ ГАЗОПАРОВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ В ПОМЕЩЕНИИ
    Пример №1. Определить избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушной смеси ацетона, возникающей при аварийной разгерметизации аппарата в производственном помещении.
    Данные для расчета

    В помещение со свободным объемом Vсв = 160 м3 при аварийной разгерметизации аппарата поступает 117,9 кг паров ацетона (определенных в соответствии с примером №1 приложения И). Максимально возможная температура для данной климатической зоны tр = 36 С. Молярная масса ацетона М = 58,08 кгкмоль–1.

    Химическая формула ацетона С3Н6O. Максимальное давление при сгорании стехиометрической паровоздушной смеси ацетона в замкнутом объеме Рmax = 572 кПа (см. Приложение 1).
    Расчет

    Стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания ацетона определяется по формуле (А.3) и будет равен:

    где nС, nH, nО, nX ˗ число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего;
    Стехиометрическая концентрация паров ацетона определяется по формуле (А.3) и составляет:

    Плотность паров ацетона п при расчетной температуре tр определяется по формуле (А.2) и составляет:


    где М ˗ молярная масса, кгкмоль–1;

    V0 ˗ мольный объем, равный 22,413 м3кмоль–1;

    tр˗ 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 такого значения расчетной температуры tр по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61С.

    Тогда избыточное давление P при сгорании паровоздушной смеси ацетона для расчетной аварии определяется по формуле (А.1) и составляет:


    где Рmax ˗ максимальное давление, развиваемое при сгорании стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным в соответствии с требованиями А.1.5. При отсутствии данных допускается принимать Рmax равным 900 кПа;

    Р0 ˗ начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

    m˗ масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение, вычисляемая для ГГ по формуле А.14, а для паров ЛВЖ и ГЖ по формуле А.19, кг;

    Z˗ коэффициент участия горючих газов и паров в горении, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения согласно А.2.3. и А.2.4. Допускается принимать значение Z по таблице А.1;

    Кн ˗ коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать Кн = 3;

    Vсв ˗ свободный объем помещения, м3;

    п ˗ плотность пара при расчетной температуре tp, кгм–3.
    Пример №2. Определить избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушной смеси водорода, возникающее при аварийной разгерметизации трубопровода в производственном помещении.
    Данные для расчета

    Через помещение, свободный объем которого Vсв = 200 м3, проходит трубопровод с проходным сечением диаметром dтр = 50 мм. По трубопроводу транспортируется водород Н2 с максимальным расходом q = 5·10-3 м3·с-1 при нормальной температуре и с максимальным давлением P2 = 150 кПа. Трубопровод оснащен системой автоматического отключения с временем срабатывания 2 секунды и с обеспечением резервирования ее элементов. Задвижки системы установлены перед стеной помещения в месте ввода трубопровода и за стеной данного помещения в месте вывода трубопровода. Длина отсекаемого участка трубопровода Lтр = 10 м. Максимально возможная температура для данной климатической зоны tp = 39 С. Плотность водорода г при данной tp равна 0,0787 кг·м-3. Молярная масса водорода М = 2,016 кгкмоль–1. Максимальное давление при сгорании стехиометрической газовоздушной смеси водорода в замкнутом объеме Pmax = 730 кПа.
    Расчет

    Объем водорода, поступившего в помещение в результате аварийной разгерметизации трубопровода, определяется по формуле (А.16) и будет равен:
    VТ = V1T + V2T = 0,01 + 0,02945 = 0,03945 м3;
    где VT ˗ объем газа, вышедшего из трубопроводов, м3;

    V1T ˗ объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, определяется по формуле (А.17), м3;

    V2T ˗ объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, определяется по формуле (А.18), м3.
    V1T = q · T = 5 · 10-3 ·2 = 0,01 м3 ,
    где q˗ расход газа, определяемый в соответствии с технологическим регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой среды и т. д., м3с–1;

    T˗ время, определяемое по А.1.2, с.


    где P2 ˗ максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа;

    rтр ˗ внутренний радиус трубопровода, м;

    Lтр ˗ длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м.
    Масса водорода, поступившего в помещение при расчетной аварии, рассчитывается по формуле (А.14):
    m = VT · г = 0,03945· 0,0787 = 3,105 · 10-3 кг.

    Стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания водорода определяется по формуле (А.3):

    где nС, nH, nО, nX ˗ число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего;
    Стехиометрическая концентрация водорода определяется по формуле (А.3):

    По формуле (А.1) определяется избыточное давление P при сгорании водородовоздушной смеси, образующейся в результате расчетной аварии:


    Пример №3. Определить коэффициент Z участия паров ацетона при сгорании паровоздушной смеси для случая разгерметизации аппарата с ацетоном при работающей и неработающей вентиляции.
    Данные для расчета

    В центре помещения размером 40 × 40 м и высотой Нп = 3 м установлен аппарат с ацетоном. Аппарат представляет собой цилиндр диаметром основания da = 0,5 м и высотой ha = 1 м, в котором содержится 25 кг ацетона. Расчетная температура в помещении tр = 30 С. Плотность паров ацетона п при tр равна 2,33 кг·м-3. Давление насыщенных паров ацетона Pн при tр равно 37,73 кПа (определено по справочной литературе). Нижний концентрационный предел распространения пламени СНКПР = 2,7 % (об.). В результате разгерметизации аппарата в объем помещения поступит 25 кг паров ацетона за время испарения Т = 208 с. При работающей общеобменной вентиляции подвижность воздушной среды в помещении v = 0,1 м·с-1; P0 = 101 кПа.
    Расчет

    Так как при работающей и неработающей вентиляции:
    ХНКПР < 0,5 · l и YНКПР < 0,5 · b ,
    гдеl. bдлина и ширина помещения, соответственно, м.

    При подвижности воздушной среды для паров легковоспламеняющихся жидкостей С0определяется по формуле (А.11):

    где Cн ˗ концентрация насыщенных паров при расчетной температуре tр ,С в воздухе помещения, % (об.);

    п ˗ плотность паров, кг·м-3.

    Определяем концентрацию Сн по формуле (А.10):

    Согласно п. А.1.4:
    Vсв = 0,8 · 40 · 40 · 3 = 3840 м3.
    Коэффициент Z при работающей вентиляции определяется по формуле (А.5) и составляет:

    где m˗ масса газа или паров ЛВЖ, поступающих в помещение в соответствии с А.2.6 и А.2.7, кг;

     ˗ допустимые отклонения концентраций при задаваемом уровне значимости Q = 0,05, приведенные в таблице А.2, (принимаем = 1,27);

    ХНКПР, YНКПР, ZНКПР ˗ расстояния по осям X, Y, Z от источника поступления пара, ограниченные CНКПР, м, рассчитываются по формулам Б.3, Б.4;

    ХНКПР = YНКПР = 12,29 м ; ZНКПР = 0,4 м;

    l, b ˗ длина и ширина помещения, м;

    F ˗ площадь пола помещения, м2;

    С0 ˗ предэкспоненциальный множитель, % (об.).

    При отсутствии подвижности воздушной среды для паров легковоспламеняющихся жидкостей С0определяется по формуле (А.9):

    Коэффициент Z при неработающей вентиляции определяется по формуле (А.5) и составляет:

    где ˗ допустимые отклонения концентраций при задаваемом уровне значимости Q(C > ), приведенные в таблице А.2 (принимаем = 1,25).

    Пример №4. Определить коэффициент Z участия метана при сгорании газовоздушной смеси для случая аварийной разгерметизации газового баллона с метаном при работающей вентиляции.
    Данные для расчета

    На полу помещения размером 13×13 м и высотой Hп = 3 м находится баллон с 0,28 кг метана. Газовый баллон имеет высоту hб = 1,5 м. Расчетная температура в помещении tp = 30 С. Плотность метана г при tp равна 0,645 кг·м-3; СНКПР = 5,28 % (об.). Подвижность воздушной среды в помещении U = 0,1 м·с-1, δ = 1,37 (по таблице А.2).

    Расчет

    По формуле (А.8) при подвижности воздушной среды для горючих газов определим C0 , %:


    Так как при работающей вентиляции:
    ХНКПР< 0,5 l и YНКПР< 0,5 b, то
    то согласно формуле (А.5) коэффициент Z составит:

    ХНКПР,YНКПР,ZНКПР ˗ расстояния по осям X, Y, Z от источника поступления пара, ограниченные CНКПР, м, рассчитываются по формулам Б.1, Б.2;

    ХНКПР = YНКПР = 3,42 м ; ZНКПР = 0,11 м;

    Пример №5. Расчет избыточного давления при сгорании пылевоздушной смеси в помещении.
    Данные для расчета

    Рассчитать избыточное давление при сгорании полиэтиленовой пыли в помещении при следующих исходных данных: mвз = 10 кг; mав = 90 кг; F = 0,3; Hт = 47·106 Дж·кг-1; Vсв = 2000 м3; Vав = 20 м3; в = 1,2 кг·м-3; T0 = 298 К; Сст = 0,1 кг·м-3.

    где твз ˗ расчетная масса взвихрившейся пыли, кг;

    тав ˗ расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, кг;

    F˗ массовая доля частиц пыли размером менее критического, с превышением которого аэровзвесь становится неспособной распространять пламя (в отсутствие возможности получения сведений для оценки величины F допускается принимать F = 1).

    Cст ˗ стехиометрическая концентрация горючей пыли в аэровзвеси, кгм–3;

    Vав ˗ расчетный объем пылевоздушного облака, образованного при аварийной ситуации в объеме помещения, м3;

    в ˗ плотность воздуха при начальной температуре T0, кгм–3;

    Hт ˗ теплота сгорания, Джкг–1;

    Р0 ˗ начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

    Т0 ˗ начальная максимальная температура воздуха для данного региона в теплый период года, К;

    Vсв ˗ свободный объем помещения, м3.
    Определяем Zпо формуле (А.24):
    Z = 0,5 · F= 0,5 · 0,3 = 0,15
    где Z ˗ коэффициент участия взвешенной пыли в горении.
    Определяем mпо формуле (А.25):

    Отсюда следует , что масса взвешенной в объеме помещения пылиm = 14 кг.
    По формуле (А.4) определяем избыточное давление при сгорании пылевоздушной смеси:


    где Ср ˗ теплоемкость воздуха, Джкг–1К–1 (допускается принимать равной 1,01103, Джкг–1К–1);

    Кн ˗ коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать Кн равным трем.
    Пример №6. Расчет избыточного давления при сгорании пылевоздушной смеси в помещении.
    Данные для расчета

    Производственное помещение, где осуществляется фасовка пакетов с сухим растворимым напитком, имеет следующие габариты: высота - 8 м, длина - 30 м, ширина - 10 м. Свободный объем помещения составляет Vсв = 1920 м3. В помещении расположен смеситель, представляющий собой цилиндрическую емкость со встроенным шнекообразным устройством равномерного перемешивания порошкообразных компонентов напитка, загружаемых через расположенное сверху входное отверстие. Единовременная загрузка дисперсного материала в смеситель составляет mап= m = 300 кг. Основным компонентом порошкообразной смеси является сахар (более 95% масс.), который представляет наибольшую пожаровзрывоопасность. Критический размер частиц взрывоопасной взвеси сахарной пыли d*= 200 мкм. Для d*  200 мкм F = 10% = 0,1.

    Аварийная ситуация, которая сопровождается наибольшим выбросом горючего материала в объем помещения, связана с разгерметизацией смесителя, как емкости, содержащей наибольшее количество горючего материала.

    Ежесменная пылеуборка в помещении позволяет пренебречь пылеотложениями на полу, стенах и других поверхностях (mвз = 0).
    Расчет

    Коэффициент участия пыли во взрыве Z рассчитывается по формуле (А.24) и составляет:
    Z = 0,5  F = 0,5  0,1 = 0,05
    Расчет избыточного давления взрыва P производится по формуле (А.4):


    Пример №7. Расчет избыточного давления при сгорании пылевоздушной смеси в помещении.
    Данные для расчета

    Складское помещение мукомольного комбината для хранения муки в мешках по 50 кг. Свободный объем помещения Vсв= 1000 м3. Ежесменная пылеуборка в помещении позволяет пренебречь пылеотложениями на полу, стенах и других поверхностях (mвз = 0). Размещение мешков производится вручную складскими работниками. Максимальная высота подъема мешка не превышает 2 м.

    Единственным взрывопожароопасным веществом в помещении является мука: мелкодисперсный продукт (размер частиц менее 100 мкм). Теплота сгорания Нт = 1,8107 Джкг-1. Критический размер частиц взрывоопасной взвеси мучной пыли d* = 250 мкм. Стехиометрическая концентрация (по аналогии с целлюлозой) принимается равной Сст = 0,25 кг·м-3, P0 = 101,3 кПа.

    Аварийная ситуация с образованием пылевоздушного облака может быть связана с разрывом тары (одного из мешков с мукой), в результате которого его содержимое (mав = 50 кг), поступая в помещение с максимально возможной высоты (H = 2 м), образует взрывоопасную взвесь.

    Расчет

    С определенным запасом надежности примем объем образующегося при этом пылевоздушного облака равным объему конуса, имеющего высоту H и радиус основания также равный H. В этом случае объем аварийного облака составит:

    Коэффициент участия пыли во взрыве Z рассчитывается по формуле (А.24) и составляет:

    Z = 0,5F = 0,51 = 0,5

    Расчетную массу взвешенной в объеме помещения пыли m, кг, образовавшейся в результате аварийной ситуации, определяют по формуле (А.25):


    Следует принять m = 4,2 кг.

    Определение избыточного давления взрыва P производится по формуле (А.4):

    Прим.: В редакции ГОСТ Р 12.3.047-2012 допущены опечатки.

    - п. А.2.3 изменить формулировку: :ХНКПР, YНКПР, ZНКПР - расстояния по осям Х, Y, Z от источника поступления газа или пара, ограниченные СНКПР, м, соответственно, рассчитываются по формулам: Б.1-Б.3 для X, Y и Б.4 для Z;

    - во 2 абзаце п.А.2.3 (с. 16) записать «…газо,- паровоздушной смеси», исключив слово «пылевоздушной»;

    - в описании переменных в формулах (А.21) и (А.23) единицы измерения для М (молярная масса) должны быть кг·(к моль)-1.
    ПРИЛОЖЕНИЕ Б
      1   2   3   4   5   6   7


    написать администратору сайта