Определение категорий помещений и здания по взрывопожарной и пожарной опасности

Расчетное определение категории производственных помещений и здания. Характеристика категорирования цеха размола реагентов. Основные мероприятия по снижению взрывопожарной и пожарной опасности технологических процессов в производственных помещениях.

Рубрика Безопасность жизнедеятельности и охрана труда
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 09.12.2022
Размер файла 442,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

Академия Государственной противопожарной службы

Кафедра пожарной безопасности технологических процессов

Курсовой проект

По дисциплине «Пожарная безопасность технологических процессов»

На тему: «Определение категорий помещений и здания по взрывопожарной и пожарной опасности»

Москва 2018 г

Содержание

Введение

1. Расчетное определение категории производственных помещений и здания

1.1 Характеристика производственного здания

1.2 Категорирование помещения отделение реагентов

1.2.1 Характеристика помещения отделение реагентов

1.2.2 Анкета исходных данных для отделения компрессорной

1.2.3 Расчетное определение категории помещения отделения реагентов по взрывопожарной и пожарной опасности

1.3 Категорирование цеха размола реагентов

1.3.1 Характеристика помещения цеха размола реагентов

1.3.2 Анкета исходных данных для цеха размола реагентов

1.3.3 Расчетное определение категории цеха размола реагентов

1.4 Категорирование производственного здания

1.4.1 Анкета исходных данных для производственного здания

1.4.2 Расчетное определение категории производственного здания

1.5 Проверка соответствия проектных решений требованиям законодательных актов и нормативных документов по пожарной безопасности

2. Мероприятия по снижению взрывопожарной и пожарной опасности технологических процессов в производственных помещениях

2.1 Отделение реагентов

2.2 Цех размола реагентов

3. Расчетное определение категории помещений и здания с учетом предложенных мероприятий по снижению взрывопожарной и пожарной опасности производственных процессов

3.1 Расчетное определение категории отделение реагентов

3.2 Расчетное определение категории цеха размола реагентов

3.3 Категорирование производственного здания с учетом предложенных мероприятий

3.3.1 Анкета исходных данных для производственного здания

3.3.2 Расчетное определение категории производственного здания

4. Сравнительная оценка эффективности мероприятий по снижению взрывопожарной и пожарной опасности технологических процессов

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Проектом реконструкции производственного здания предусмотрено изменение функционального назначения существующих в нем помещений поз. 6 и 7. При изменении функционального назначения помещений, а также при изменении объемно-планировочных и конструктивных решений должны применяться действующие нормативные документы по пожарной безопасности в соответствии с новым назначением помещений. Такие изменения требуют расчетного обоснования категорий по взрывопожарной и пожарной опасности помещений и здания в целом и разработки комплекса мер по обеспечению взрывопожарной и пожарной безопасности в части планирования и застройки, этажности, площадей, размещения помещений, конструктивных решений инженерного оборудования, защиты автоматическими установками пожаротушения и сигнализации и др. Изменение функционального назначения помещений существенно увеличивает капитальные затраты на реконструкцию и эксплуатационные расходы по обслуживанию систем противопожарной защиты.

Цель выполнения курсового проекта: разработка мероприятий, направленных на снижение взрывопожарной и пожарной опасности технологических процессов при определении категорий производственных помещений и здания.

Задачи курсового проектирования:

- произвести расчетное определение категории производственных помещений и здания по взрывопожарной и пожарной опасности и проверку соответствия проектных решений требованиям законодательных актов и нормативных документов по пожарной безопасности [1-5];

- предложить мероприятия по снижению взрывопожарной и пожарной опасности технологических процессов в компрессорной (поз. 6) и цехе размола реагентов (поз. 7);

- произвести расчетное определение категории помещений и здания с учетом предложенных мероприятий по снижению взрывопожарной и пожарной опасности производственных процессов;

- произвести сравнительную оценку эффективности мероприятий по снижению взрывопожарной и пожарной опасности производственных процессов.

1. Расчетное определение категории производственных помещений и здания

1.1 Характеристика производственного здания

Существующее производственное здание - одноэтажное категории В по взрывопожарной и пожарной опасности. Размеры в плане 9642 м. Высота здания 6 м. Степень огнестойкости здания - IV, класс конструктивной пожарной опасности - С0. Противопожарные перегородки с тамбур-шлюзами для разделения помещений с производствами различного уровня взрывопожарной опасности в здании отсутствуют.

Для обеспечения санитарно-гигиенических требований и требований пожарной безопасности в здании имеется естественная вентиляция в административно-бытовых помещениях и механическая - в производственных. Подача наружного воздуха в производственные помещения осуществляется приточными вентиляторами, размещенными в отдельных для каждого помещения приточных камерах, удаление воздуха из производственных помещений - вентиляторами общеобменных и аварийных систем, размещенными в самостоятельных для каждого помещения вытяжных камерах.

Регион размещения предприятия - город Астрахань.

Характеристика помещений, размещенных в производственном здании, приведена в таблице 1.

Таблица 1 - Характеристика помещений

№ поз. на

плане

Наименование

помещения

Площадь, м2

Кратность аварийной вентиляции, час-1

Наличие АУП

Категория помещения

1

2

3

4

5

6

1

Реакторное отделение

142

8

нет

В2

2

Смесительное отделение

147

6

нет

В2

3

Отделение реагентов

385

нет

нет

В2

4

Весовая твердых реагентов

198

нет

нет

Д

5

Весовая жидких реагентов

162

6

нет

В2

6

Компрессорная

613

5

нет

расчет

7

Цех размола реагентов

268

нет

нет

расчет

8

Лаборатория

108

нет

нет

В3

9

Механическая мастерская

108

нет

нет

В3

10

Венткамеры приточных вентиляторов (8 камер)

15

нет

нет

Д

11

Венткамеры вытяжных вентиляторов (помещения поз. 2, 3, 6, 7)

20

нет

нет

прим. 2

1.2 Категорирование помещения отделение реагентов

1.2.1 Характеристика помещения отделение реагентов

Отделение реагентов предназначено для приема реагентов в таре, их хранения и отпуска в производственные цеха рассматриваемого здания и на другие производства. В помещении имеются участки для напольного хранения негорючих материалов в негорючей (металлической) таре, а также имеется два участка для напольного хранения горючих реагентов: участок 1 для хранения реагентов в крупной таре (органические растворители в металлических бочках объемом 30 л) и участок 2 для хранения реагентов в мелкой таре (органические растворители в металлических канистрах объемом 10 л).

1.2.2 Анкета исходных данных для отделения компрессорной

Исходные данные для компрессорной приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Исходные данные для компрессорной

Характеристика помещения

Наименование помещения

Отделение реагентов

Позиция по экспликации

6

Площадь помещения, м2

613

Высота помещения, м

6

Доля свободного объема

0,8

Наличие АУП («Да», «Нет»)

Нет

2. Размещение и габариты пожароопасных участков

Участок 1:

-длина, м

-ширина, м

3,7

1,6

Участок 2:

-длина, м

-ширина, м

5,7

1,6

Расстояние между участками, м

11,1

Наличие устройств, ограничивающих растекания жидкостей

Нет

3. Вентиляция

Наличие аварийной вентиляции, обеспеченной резервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надежности по ПУЭ («Да», «Нет») (если «Да», указать ее кратность в час-1)

Нет

Наличие постоянно работающей общеобменной вентиляции, обеспечивающей концентрацию горючих газов и паров в помещении, не превышающую предельно допустимую взрывобезопасную концентрацию, рассчитанную для аварийной вентиляции (вентиляция оборудована резервными вентиляторами, включающимися автоматически при остановке основных, электроснабжение осуществляется по первой категории надежности по ПУЭ) («Да», «Нет») (если «Да», указать ее кратность в час-1)

Нет

4. Температурный режим

Максимальная температура в помещении в соответствии с климатической зоной, °С

42

5. Характеристика производственного процесса

Схема производственного процесса

Краткое описание производственного процесса

В помещении имеются участки для напольного хранения негорючих материалов в негорючей (металлической) таре, а так-же имеется два участка для напольного хранения горючих реагентов: участок 1 для хранения реагентов в крупной таре (органические растворители в металлических бочках объемом 30 л) и участок 2 для хранения реагентов в мелкой таре (органические растворители в металлических канистрах объемом 10 л).

Доставка и вывоз реагентов (в том числе органических растворителей) производится на ручных тележках. Выгрузка (погрузка) крупной тары на участке 1 производится с помощью ручной тали.

Виды ЛВЖ:

-в бочках

-в канистра

Циклогексан

Этиловый спирт

6. Характеристика емкостей с ЛВЖ

Параметры бочек:

- высота, м

- полная вместимость, м3

- степень заполнения

- количество

560

0,032

0,95

4

Параметры канистры:

- высота, м

- полная вместимость, м3

- степень заполнения

- количество

375

0,0105

0,95

10

7. Пожаровзрывоопасные свойства веществ

Циклогексан:

- молярная масса, кг/кмоль

- температура вспышки, °С

- НКПР, % (об.)

- максимальное давление взрыва, кПа

- низшая теплота сгорания, МДж/кг

- плотность жидкости, кг/м3

- константы уравнения Антуана: А

В

СА

84,16

13

3,6

682

43,83

785

7,81158

1918,508

252,125

Этиловый спирт:

- молярная масса, кг/кмоль

- температура вспышки, °С

- НКПР, % (об.)

- максимальное давление взрыва, кПа

- низшая теплота сгорания, МДж/кг

- плотность жидкости, кг/м3

- константы уравнения Антуана: А

В

СА

46,07

-17

1,3

858

30,56

773

5,96911

1203,526

222,863

1.2.3 Расчетное определение категории помещения отделения реагентов по взрывопожарной и пожарной опасности

Отделение категории помещения отделения реагентов по взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии с требованиями [1,2] осуществляется путем последовательной проверки принадлежности помещения к категории от наиболее опасной (А) к наименее опасной (Д).

Проверка принадлежности помещения отделения реагентов к категории А.

Так как в производственном процессе обращаются легковоспламеняющиеся жидкость, температура вспышки которых не более 28 °С, то помещение отделения реагентов может быть отнесено к категории А.

В качестве наиболее неблагоприятного варианта выбираем аварийную ситуацию, связанную с выходом в помещение отделения реагентов Циклогексана. При доставке Циклогексана в отделение реагентов происходит падение с тележки одной бочки, ее повреждение и разлив Циклогексана на полу помещения.

Для оценки возможности образования зоны ВОК в помещении сравниваем температуру вспышки Циклогексана с расчетной температурой (при разливе жидкости на полу производственного помещения ВОК образуется при выполнении условия tp > tвсп). Расчетная температура (tр = 41 °С) существенно выше температуры вспышки Циклогексана (tвсп = -17°С). Следовательно, над поверхностью пролива Циклогексана образуется ВОК.

Объем циклогексана, вышедшего при аварии из поврежденной бочки в

помещение:

VГ = ?VK = 0,95·0,032 = 0,03 м3

(здесь ? = 0,95 -- степень заполнения канистры; VK = 0,032 геометрический объем канистры).

Масса Циклогексана, поступающего в помещение:

m = VГ · рг = 0,03 · 773 = 23,19 кг (здесь рг = 773 кг/м3 - плотность Циклогексана).

Ожидаемая площадь пролива Циклогексана на полу помещения:

SP =ѓр VГ = 1 · 103 · 0,03 = 30 м2 (здесь fp= 1· 103 м3 -- коэффициент разлития Циклогексана).

Площадь пола помещения:

Fп = LB= 21 · 20 = 420 м2 (здесь L= 21 м -- длина помещения; В = 20 м -- ширина помещения).

Площадь испарения Циклогексана, равная фактической площади его пролива:

FИ = min[Sp; FП] = min[30 м2; 420 м2] = 30 м2.

Плотность паров Циклогексана при расчетной температуре:

сп = M / [V0(l + 0,00367 /tр)] = 84,16 / [ 22,413 - ( 1 + 0,00367 / 41)] = 3,93 кг/м3

(здесь V0 = 22,413 м3/кмоль -- мольный объем при нормальных условиях; М= 84,16 кг/кмоль - молярная масса Циклогексана; tр = 41 °С - расчетная температура).

Давление насыщенных паров Циклогексана при расчетной температуре:

lg Рп = АА - ВА / (СА+tр) = 5,96911 - 1203,526 / (222,863 + 41) =1,407;

Pn= 26,607 кПа. (здесь АA = 5,96911; ВА = 1203,526; СА = 222,863 - константы уравнения

Антуана для Циклогексана, которые можно использовать в диапазоне температур от -60 °С до 90 °С).

Скорость движения воздуха в помещении при отсутствии аварийной или постоянно работающей общеобменной вентиляции приравнивается нулю.

и = 0 м/с

Интенсивность испарения Циклогексана:

W = 1·10-6 з Pн = 1·10-6·1··26,607 = 0,0002441 = 2,441 ·10-4 кг/(м2·с) (здесь з = 1 коэффициент, найденный по табл. А.2 [2]).

Длительность испарения разлившегося Циклогексана:

,

Масса Циклогексана, испарившегося с поверхности пролива за3166,735 с: производственный пожарный опасность категорирование

m = WFиTи = 2,441= 7,342 30 · 3166,735 = 23,19 кг.

Стехиометрическая концентрация Циклогексана в воздухе:

ССТ = 100 / (1 + 4,84 · в) = 100 / (1 + 4,84·9) = 2,244% (об.)

в -- стехиометрический коэффициент при кислороде в уравнении горения Циклогексана в воздухе;= 6;

= 12; - соответственно количество атомов углерода водорода и кислорода в молекуле Циклогексана).

Свободный объем помещения:

Vсв= KСВSПОМH= 0,8·385·6 = 1848 м3 (здесь KСВ = 0,8 - доля свободного объема помещения; Н= 6 м - высота помещения).

Определение коэффициента Z участия в горении паров Циклогексана (см. Приложение Д [2]):

Z = 0,3

Определяем расчетное избыточное давление взрыва:

,

Вывод. Согласно п. 5 статьи 27 [1] или табл. 1 [2] отделение реагентов относится к категории А (повышенная взрывопожароопасность), так как температура вспышки Циклогексана не более 28 °С (t всп -17°С) и расчетное избыточное давление взрыва паровоздушной смеси превышает 5 кПа

( = 13,008 кПа).

1.3 Категорирование цеха размола реагентов

1.3.1 Характеристика помещения цеха размола реагентов

В цехе размола реагентов в вибрационных мельницах типа СВУ-2 производится сухое тонкое измельчение кусковых и зернистых реагентов (размол горючих и негорючих материалов) в периодическом режиме в воздушной среде (конструкция вибрационных мельниц позволяет осуществлять процесс сухого измельчения в вакууме или контролируемой газовой среде). Помольные камеры выполнены из нержавеющей стали. В качестве мелющих тел используются стальные шарики из инструментальной стали.

В весовой, расположенной в соседнем производственном здании, кусковые и зернистые реагенты расфасовывают в количестве до 10 кг в маркированные крафт-мешки (мешки изготовлены из трехслойной бумаги, имеют размеры 0,920,50,13 м и массу 0,22 кг). Крафт-мешки в количестве 5 штук погружают в металлические контейнеры (размеры в плане 0,80,7 м и высота 0,8 м) и на автотележках отправляют в цех размола, где устанавливают рядом с вибромельницами.

Измельченные в цехе размола материалы засыпают в металлическую тару (цилиндрические боксы с крышками, имеющими внутренний диаметр 180 мм и высоту 240 мм) и в количестве 10 штук загружают в контейнеры.

Измельченные негорючие материалы отправляют на ручных тележках из цеха размола в смесительное отделение, а горючие материалы - на автотележках в цеха, расположенные в соседних зданиях предприятия.

Освободившиеся крафт-мешки укладывают в свободные контейнеры (каждый контейнер вмещает до 30 мешков), которые отправляют в весовую или временно размещают на выделенном участке в цехе размола реагентов (на площадке размером 2,0Ч1,0 м возможно хранение не более 2 контейнеров с мешками).

1.3.2 Анкета исходных данных для цеха размола реагентов

Таблица 5 - Анкета исходных данных цеха размола реагентов

1. Характеристика помещения

Наименование помещения

цех размола реагентов

Позиция по экспликации

7

Площадь помещения, м2

268

Высота помещения, м

6

Доля свободного объема

0,8

Наличие АУП («Да», «Нет»)

Нет

2. Вентиляция цеха размола реагентов

Наличие постоянно работающей общеобменной вентиляции («Да», «Нет») (если «Да», указать ее кратность в час-1)

Да

3

3. Режим пылеуборки в цехе размола реагентов

Период времени между пылеуборками

- текущей, часы

16

- генеральной, сутки

150

Вид пылеуборки 1)

Влажная (ручная)

Состояние пола

С выбоинами

Доля труднодоступных площадей от доступных

0,09

Интенсивность отложений пыли, кг/(м2·с):

- на доступных площадях 2)

- на труднодоступных площадях

4. Температурный режим в цехе размола реагентов

Максимальная температура в помещении в соответствии с климатической зоной, °С

41

5. Характеристика производственного процесса

Схема размещения

оборудования

Краткое описание производственного процесса

В цехе размола реагентов в вибромельнице ВМ-4 типа СВУ-2 производится измельчение кускового Резорцина. Минимальное расстояние между площадкой для контейнеров и мельницей
ВМ-4 составляет 13,2 м.

6. Характеристика технологического оборудования

Габариты вибрационной мельницы СВУ-2:

- длина, м

0,825

- ширина, м

0,580

- высота, м

1,070

- высота от пола, м

1,240

Вид измельчаемого горючего материала

Резорцин

Процент взрывоопасной пыли в крафт-мешках

0,1

Масса загружаемого в мельницу кускового материала, кг

6,5

7. Пожаровзрывоопасные свойства веществ и материалов [10]

Резорцин (C6H4(OH)2)

- молярная масса, кг/кмоль

110,11

- НКПР, кг/м3

0,00126

- низшая теплота сгорания, МДж/кг

25,5

- критический размер частиц пыли в аэрозоли по условию взрывоопасности, мкм

0,12

- распределение по дисперсности измельченного материала, массовая доля:

фракция ? 80 мкм

0,3

фракция ? 120 мкм

0,8

фракция ? 350 мкм

0,9

- кажущаяся плотность измельченного материала, кг/м3

1265

8. Характеристика пожароопасных участков

Площадка для контейнеров с пустыми крафт-мешками:

- длина, м

2

- ширина, м

1

- состав пожарной нагрузки

трехслойные бумажные крафт-мешки весом
0,22 кг каждый

- количество крафт-мешков

60 (2 контейнера
по 30 шт)

Контейнер с мешками, наполненными резорцином

- масса резорцина в контейнере, кг

50 (в контейнере 5 меш-ков по 10 кг каждый )

Размеры контейнера:

- длина, м

0,8

- ширина, м

0,7

- высота, м

0,8

Расстояние между участками, м

13,2

1.3.3 Расчетное определение категории цеха размола реагентов

Определение категории цеха разлома реагентов по взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии с требованиями [1,2] осуществляется путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям от наиболее опасной (А) к наименее опасной (Д).

Проверка принадлежности цеха разлома реагентов к категории А

Цех разлома реагентов не относится к категории А, так как характеристика обращающихся в нем материалов (в производственном процессе обращаются только твердые горючие материалы) не соответствует характеристике веществ и материалов, перечисленных в п. 5 статьи 27 [1] или табл. 1 [2]. Рассматриваем возможность принадлежности цеха разлома реагентов к менее опасной категории Б.

Проверка принадлежности цеха разлома реагентов к категории Б

Так как в производственном процессе обращается горючая пыль, то цех сортировки и упаковки может быть отнесен к категории Б.

Расчетный вариант аварии 1.

При доставке измельченного Резорцина в цех размола реагентов происходит падение с ручной тележки одного бокса, его повреждение и выброс в помещение всего находившегося в боксе измельченного материала.

Объем Резорцина, вышедшего при аварии из поврежденного бокса в помещение:

Масса Резорцина, выбрасываемой в помещение из бокса:

(здесь - кажущаяся плотность Резорцина).

Свободный объем помещения:

(здесь = 0,8 - доля свободного объема помещения; = 268 м2 - площадь помещения; = 6 м - высота помещения).

Масса пыли, выделяемая в помещение при работе вибромельницы за период времени между текущими уборками:

(здесь - интенсивность пылеотложений на доступных площадях; - площадь доступных поверхностей, очистка которых производится при текущей уборке; Fп = 268 м2 - вся площадь помещения; 0,10 - доля труднодоступных площадей от доступных; t1 = 57600 с - промежуток времени между текущими пылеуборками).

Масса пыли, выделяемая в помещение при работе вибромельницы за период времени между генеральными уборками:

(здесь - интенсивность пылеотложений на труднодоступных площадях; - площадь труднодоступных поверхностей, очистка которых производится при генеральной уборке; t1 - промежуток времени между генеральными пылеуборками, с).

Масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии:

(здесь - доля горючей пыли в общей массе отложений пыли; - коэффициент эффективности влажной уборки).

Расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации:

(здесь Кп = 1,0 - коэффициент пыления для пылей с дисперсностью менее 350 мкм).

Расчетная масса взвихрившейся пыли:

(здесь - доля отложившейся в помещении пыли, способной перейти во взвешенное состояние в результате аварийной ситуации).

Расчетная масса взвешенной в объеме помещения пыли Резорцина:

Коэффициент участия взвешенной пыли Резорцина, находившейся в контейнере (мешках), в горении:

,

(здесь F = 0,7 - массовая доля частиц пыли размером менее критического, с превышением которого аэровзвесь становится неспособной распространять пламя.

Начальная температура воздуха:

(здесь = 42 °С - расчетная температура).

Плотность воздуха при начальной температуре:

(здесь - молярная масса воздуха; = 22,41 м3/кмоль - мольный объем при нормальных условиях).

Расчетное избыточное давление взрыва:

,

(здесь - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным трем); - низшая теплота сгорания, Дж/кг; - теплоемкость воздуха, (допускается принимать равной 1010 Дж/(кгК)).

Вывод. Согласно п. 6 статьи 27 [1] или табл. 1 [2] цех размола реагентов Резорцина относится к категории Б (взрывопожароопасность), так как расчетное избыточное давление взрыва пылевоздушной смеси не превышает 5 кПа (?р = 4,9543 кПа).

1.4 Категорирование производственного здания

1.4.1 Анкета исходных данных для производственного здания

Таблица 6 - Анкета исходных данных для производственного здания

1. Характеристика здания

Наименование здания

производственное

Этажность здания

1

Длина здания, м

96

Ширина здания, м

42

Высота здания, м

6

Наличие подвальных помещений

нет

Суммированная площадь всех помещений

4032

2. Помещения категории А

Компресарная:

- площадь,м2

- наличие АУПТ (да или нет)

613

нет

Венткамера вытяжных вентиляторов в цехе размола реагентов:

- площадь, м2

- наличие АУП (да или нет)

20

нет

3. Помещения категорий Б

цех размола реагентов:

- площадь, м2

- наличие АУП (да или нет)

268

нет

4. Помещения категорий В1-В3

Реакторное отделение:

- категория по пожарной опасности

- площадь, м2

- наличие АУП («да» или «нет»)

В2

142

нет

Смесительное отделение:

- категория по пожарной опасности

- площадь, м2

- наличие АУП («да» или «нет»)

В2

147

нет

Венткамера вытяжных вентиляторов в смесительном отделении:

- категория по пожарной опасности

- площадь, м2

- наличие АУП («да» или «нет»)

В2

20

нет

Весовая жидких реагентов:

- категория по пожарной опасности

- площадь, м2

- наличие АУП («да» или «нет»)

В2

162

нет

Компрессорная:

- категория по пожарной опасности

- площадь, м2

- наличие АУП («да» или «нет»)

В2

613

нет

Венткамера вытяжных вентиляторов в помещении компрессорной:

- категория по пожарной опасности

- площадь, м2

- наличие АУП («да» или «нет»)

В2

20

нет

Лаборатория:

- категория по пожарной опасности

- площадь, м2

- наличие АУП («да» или «нет»)

В3

108

нет

Венткамера вытяжных вентиляторов в помещении отделения реагентов:

- категория по пожарной опасности

- площадь, м2 - наличие АУП («да» или «нет»)

В3

20

нет

Механическая мастерская:

- категория по пожарной опасности

- площадь, м2

- наличие АУП («да» или «нет»)

В3

108

нет

5. Помещения категории Д

Венткамеры приточных вентиляторов:

- площадь, м2

- наличие АУП («да» или «нет»)

8Ч15

нет

6. Некатегорируемые помещения (площадь, м2)

Хозяйственно-бытовой блок

240

Административный блок

336

Коридоры, проезды, проходы

1125

1.4.2 Расчетное определение категории производственного здания

Определение категории производственного здания по взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии с требованиями [1,2] осуществляется пу- тем последовательной проверки принадлежности здания к категориям от наиболее опасной (А) к наименее опасной (Д).

Суммированная площадь всех помещений в здании:

,

(здесь - площадь реакторного отделения; - площадь смесительного отделения; - площадь помещения отделения реагентов; - площадь весовой твердых реагентов; - площадь весовой жидких реагентов; - площадь компрессорной; - площадь цеха размола реагентов; - площадь лаборатории; - площадь механической мастерской; - площадь венткамер приточных вентиляторов (8 камер); - площадь венткамер вытяжных вентиляторов (4 камеры); - площадь некатегорируемых помещений).

Проверка принадлежности производственного здания к категории А

Суммированная площадь всех помещений в здании:

Sс.п = 4032 м2

Суммированная площадь помещений категории А, не оснащенных АУП:

SА = Sо.р + Sв.ор = 613 + 20 = 633 м2, что превышает 200 м2

(здесь Sо.р = 613 м2 - площадь цех размола; Sв.ор = 20 м2 - площадь камеры вытяжной вентиляции отделения реагентов).

Вывод. Согласно п. 12 статьи 27 [1] и п. 6.2 [2] производственное здание относится к категории А, так как суммированная площадь помещений категории А, не оснащенных АУП, превышает 200 м2 (= 633 м2).

1.5 Проверка соответствия проектных решений требованиям законодательных актов и нормативных документов по пожарной безопасности

Результаты проверки соответствия проектных решений требованиям законодательных актов и нормативных документов по пожарной безопасности сведены в табл. 5.

Таблица 5- исходных данных результатов проверки соответствия

№ п/п

Проверяется согласно пункта документа

Нормативное

требование

Проектное

решение

Заключение

о соответствии

1

Категория здания согласно п. 12 статьи 27 ФЗ РФ

№ 123-ФЗ или п. 6.2

СП 12.13130.2009

А

В

не соответствует

2

Площадь этажа в пределах пожарного отсека одноэтажного здания согласно п. 6.1.1 СП 2.13130.2012

3500 мІ

4032 м2

не соответствует

3

Размещение помещений категорий А и Б в зданиях согласно п. 6.1.36
СП 4.13130.2013

Помещения категорий А и Б, если это допускается требованиями технологии, размещаются у наружных стен

Помещения категорий А и Б размещены у наружных стен

соответствует

4

Устройство тамбур-шлюзов согласно п. 6.1.37
СП 4.13130.2013

В противопожарных преградах, отделяющих помещения категорий А и Б от помещений других категорий, коридоров и т. д., предусматриваются тамбур-шлюзы с постоянным подпором воздуха

Тамбур-шлюзы отсутствуют

не соответствует

5

Защита производственных помещений АУП согласно п. 6 табл. А.3 Приложения А СП 5.13130.2014

Производственные помещения категории А и Б площадью 300 м2 и более

Отделение реагентов категории А площадью 385 м2 и цех раз-мола реагентов категории Б площадью 268 м2 не оборудованы АУП

не соответствует

Как видно из табл. 3, для обеспечения соответствия проектных решений по изменению функционального назначения существующих помещений необходимо выполнить ряд требований законодательных актов и нормативных документов по пожарной безопасности с учетом наличия в здании помещений категорий А и Б и отнесения здания в целом к категории А, в частности:

- разделить производственное здание на части (пожарные отсеки) площадью не более 3500 м2 каждая, выделенные противопожарными стенами и противопожарными перекрытиями 1-го типа;

- защитить соответствующими АУП отделение реагентов и цех размола реагентов;

- устроить тамбур-шлюзы в противопожарных преградах, отделяющих помещения категорий А и Б от помещений других категорий, коридоров и
т. д., с постоянным подпором воздуха.

Выполнение указанных и ряда других требований приведет к значительным капитальным вложения.

2. Мероприятия по снижению взрывопожарной и пожарной опасности технологических процессов в производственных помещениях

2.1 Отделение реагентов

Расчетное избыточное давление взрыва в отделение реагентов существенно превышает 5 кПа (р = 13,008 кПа), что требует существенного уменьшения массы природного газа, поступающего в помещение при расчетной аварии, или значительного увеличения кратности воздухообмена аварийной вентиляции для удаления большего количества паров циклогексана и этилового спирта из помещения.

Для уменьшения массы циклогексана и этилового спирта, поступающего в помещение при расчетной аварии, предлагается выполнить следующие мероприятия:

- увеличить кратность воздухообмена аварийной вентиляции до 4 час-1;

- устройство бортиков вокруг емкостных аппаратов.

2.2 Цех размола реагентов

Расчетное давления взрыва в цехе размола реагентов не относится к категории Б (взрывопожароопасность), так как расчетное избыточное давление взрыва пылевоздушной смеси не превышает 5 кПа
(р = 4,147 кПа).

3. Расчетное определение категории помещений и здания с учетом предложенных мероприятий по снижению взрывопожарной и пожарной опасности производственных процессов

3.1 Расчетное определение категории отделение реагентов

Расчетное избыточное давление взрыва паровоздушной смеси в отделе реагентов превышает 5 кПа ( = 13,008 кПа). Предлагается установить аварийную или постоянно действующую вентиляцию, для удаления паров Циклогексана из помещения с кратностью вентиляции Ав = 4 час-1

Проверяем принадлежности отдела реагентов к категории А при кратности вентиляции равной: Ав = 4 час-1

Расчетный вариант аварии 1.

Происходит разрушение нагнетательного патрубка компрессора из которого выходит метан до момента его отключения или перекрытия задвижки 1. Одновременно происходит истечение газа из трубопроводов по прямому 2 и обратному потоку 4. Численные значения критериев категорирования компрессорной остаются такими же, как в п. 1.2.3, за исключением продолжительности истечения газа из газопровода при автоматическом срабатывании запорного устройства 7 (рисунок 1).

Рисунок 1 - Предлагаемая схема производственного процесса в отделение реагентов

VГ = ?VK = 0,95·0,032 = 0,03 м3

m = VГ · рг = 0,03 · 773 = 23,19 кг

SP =ѓр VГ = 1 · 103 · 0,03 = 30 м2

Fп = LB= 21 · 20 = 420 м2

FИ = min[Sp; FП] = min[30 м2; 420 м2] = 30 м2.

сп = M / [Vo(l + 0,00367 /tр)] = 84,16 / [ 22,413 - ( 1 + 0,00367 / 42)] = 3,253 кг/м3

lg Рн = АА - ВА / (СА+tр) = 5,96911 - 1203,526 / (222,863 + 42) = 1,425;

Pн= 26,607 кПа.

,

( здесь А в = 4 час -1 - кратность воздухообмена постоянно работающей общеобменной вентиляции, которая приравнивается к аварийной вентиляции).

W = 1·10-6 з Pн = 1·10-6·1,6··26,607 = 0,0003905 = 3,905 ·10-4 кг/(м2·с)

,

mп = WFиTи = 3,905 30 · 1979,513 = 23,19 кг.

mп*= mп / K = mп / AВT + 1 = 23,19 / ( 4 · 1979,513 / 3600 + 1) = 23,19 / 3,199 = 7,249 кг

ССТ = 100 / (1 + 4,84 · в) = 100 / (1 + 4,84·9) = 2,244% (об.)

,

Vсв= KСВSПОМH= 0,8·385·6 = 1848 м3

Определение коэффициента Z участия в горении паров Циклогексана (см. Приложение Д [2]): Z = 0,3

Расчетное избыточное давление взрыва:

,

Вывод. Согласно п. 5 статьи 27 [1] или табл. 1 [2] отделение реагентов не относится к категории А (повышенная взрывопожароопасность), так как температура вспышки Циклогексана не более 28 °С (t всп -17°С), но при этом расчетное избыточное давление взрыва паровоздушной смеси не превышает 5

кПа ( = 4,066 кПа).

Возможные аварийные ситуации, связанные с разрушением газопроводов помещении компрессорной приведут к тому же результату. Таким образом, при всех возможных авариях на газовых коммуникациях компрессорная не относится к категории А.

Рассматриваем возможность принадлежности компрессорной к менее опасной категории Б.

Проверка принадлежности компрессорной к категории Б

Проверку принадлежности компрессорной к категории Б производим с учетом наличия в помещении маслоблока 10 с горючей жидкостью - индустриальным маслом 40 для смазки компрессора.

Расчетный вариант аварии 2.

В качестве аварийной ситуации рассматриваем полное разрушение емкости маслоблока 10 с разливом всего содержащегося в системе индустриального масла 40 на полу компрессорной. Для оценки возможности образования зоны ВОК в помещении сравниваем температуру индустриального масла 40 с его температурой вспышки. ВОК образуется при выполнении условия tж ? tвсп. Так как температура масла tж = 47 °С существенно ниже его температуры вспышки (tвсп = 181 °С), то над поверхностью пролива индустриального масла 40 ВОК не образуется. Следовательно, коэффициент участия паров масла в горении Z = 0 (табл . А.1 Приложения А [2]) и Др = 0 кПа.

Вывод. Согласно п. 6 статьи 27 [1] или табл. 1 [2] компрессорная не относится к категории Б (взрывопожароопасность), так как расчетное избыточное давление взрыва смеси паров индустриального масла 40 с воздухом не превышает 5 кПа (р = 0 кПа).

Рассматриваем возможность принадлежности компрессорной к менее опасной категории В.

Проверка принадлежности компрессорной к категориям В1-В4

В качестве расчетного принимаем рассмотренный вариант аварии 2.

Количество пролившегося масла:

Gм = Vм см = 0,043·903 = 38,829 кг

(здесь см = 903 кг/м3 - плотность индустриального масла 43).

Пожарная нагрузка на пожароопасном участке пролива масла:

Qм = Gм = 38,829·44,5 = 1727,891 МДж

(здесь = 44,5 МДж/кг - низшая теплота сгорания индустриальног масла 40).

Возможная площадь свободного пролива масла:

Fпр = f Vм = 1200·0,007 = 84 м2

(здесь f = 1200 м-1 - коэффициент разлития масла; Vм = 0,07 м3 - объем масла в системе смазки компрессора).

Фактическая площадь пролива масла:

Sм = max[Fпр; 10 м2] = max[0,84 м2; 10 м2] = 10 м2.

(здесь 613 м2 - площадь компрессорной).

Удельная пожарная нагрузка на участке 2:

g = Qм / Sм = 1727,891 / 10 = 172,789 МДж/м2.

Согласно табл. Б.1 [2] компрессорная может быть отнесена к пожароопасной категории В4, так как удельная пожарная нагрузка на участке пролива менее 180 МДж/м2, но площадь пролива масла превышает 10 м2.

Расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия (покрытия):

H = Нпом - hк = 6,0 - 0 = 6,0 м

(здесь Нпом = 6,0 м - высота компрессорной; hк = 0 м - высота пролива масла над уровнем пола).

Проверяем выполнение условия:

Q ? 0,64 gт Н = 0,64·1400·6,0 = 5376,0 МДж/м2

(здесь gт = 1400 МДж/м2).

Условие не выполняется, так как Qм = 1958,93 МДж < 5376,0 МДж/м2.

Вывод. Согласно п.п. 6 и 7 статьи 27 [1] или табл. 1 [2] компрессорная относится к категории В3 (пожароопасность), так как она не относится к категориям А или Б, удельная пожарная нагрузка на участке пролива менее 180 МДж/м2, но площадь помещения превышает 10 м2.

3.2 Расчетное определение категории цеха размола реагентов

Согласно п. 6 статьи 27 [1] или табл. 1 [2] цех размола реагентов не относится к категории Б (взрывопожароопасность), так как расчетное избыточное давление взрыва пылевоздушной смеси не превышает 5 кПа (р = 4,9543 кПа).

Рассматриваем возможность принадлежности цеха размола реагентов к менее опасной категории В.

Проверка принадлежности цеха размола реагентов к категориям В1-В4

Пожароопасный участок 1

Определяем массу кускового материала на участке 1:

,

Определяем массу крафт-мешков на участке 1:

,

(здесь nкм - количество крафт-мешков, mм - масса кускового материала, кг; mкм - масса крафт-мешков, кг).

Пожарная нагрузка на пожароопасном участке 1:

,

(здесь - низшая теплота сгорания кускового материала, - низшая теплота сгорания крафт-мешка).

Площадь размещения пожарной нагрузки на участке 1:

S1 = max[F1; 10 м2] = mах[0,8х0,7; 10 м2] = mах[0,56 м2; 10 м2] = 10 м2.

Удельная пожарная нагрузка на участке 1:

,

Согласно табл. Б.1 [2] отделение хранения ЛВЖ может относится к

пожароопасной категории В4, так как удельная пожарная нагрузка на участке 1 не превышает 180 МДж/м2.

Пожароопасный участок №2

Определяем массу пустых крафт-мешков на участке 2:

,

(здесь nкм - количество крафт-мешков, nк - количество контейнеров, mкм - масса крафт-мешков, кг).

Пожарная нагрузка на пожароопасном участке 2:

,

(здесь - низшая теплота сгорания крафт-мешка).

Площадь размещения пожарной нагрузки на участке 2:

S2 = max[F2; 10 м2] = mах[2,0х1,0; 10 м2] = mах[2 м2; 10 м2] = 10 м2.

Удельная пожарная нагрузка на участке 2:

,

Согласно табл. Б.1 [2] отделение хранения ЛВЖ может относиться к

пожароопасной категории В4, так как удельная пожарная нагрузка на участке 2 не превышает 180 МДж/м2.

Расстояние от поверхности пожарной нагрузки на стеллаже до нижнего пояса ферм перекрытия (покрытия):

H = Нпом - hм = 6,0 - 1,24 = 4,76 м

(здесь hм = 1,24 м - высота вибромельницы от пола).

Проверяем выполнение условия:

Q ? 0,64 gт Н = 0,64·1400·4,76 = 4264,96 МДж/м2

(здесь gт = 1400 МДж/м2).

Условие не выполняется, так как Q1 = 3641,848 МДж < 4264,96 МДж/м2.

Вывод. Согласно п.п. 6 и 7 статьи 27 [1] или табл. 1 [2] цех размола реагентов относится к категории В3 (пожароопасность), так как он не относится к категориям А или Б, удельная пожарная нагрузка на участке 2 находится в диапазоне 181-1400 МДж/м2 и не выполняется условие Q ? 0,64 gт Н (Q2 = 3641,96 МДж/м2 < 4264,96 МДж/м2).

3.3 Категорирование производственного здания с учетом предложенных мероприятий

3.3.1 Анкета исходных данных для производственного здания

Исходные данные для производственного здания приведены в табл. 4.

Таблица 4 - исходные данные для производственного здания

1. Характеристика здания

Наименование здания

-

Позиция по экспликации

-

Этажность здания

1

Длина здания, м

96

Ширина здания, м

42

Высота здания, м

6

Наличие подвальных помещений

нет

Суммированная площадь всех помещений

4032

2. Помещения категорий В2-В3

Реакторное отделение:

- категория по взрывопожарной и пожарной опасности

- площадь, м2

- наличие АУП (при наличии АУП «Да», при отсутствии - «Нет»

В2

142

Нет

Смесительное отделение:

- категория по взрывопожарной и пожарной опасности

- площадь, м2

- наличие АУП (при наличии АУП «Да», при отсутствии - «Нет»

В2

147

Нет

Венткамера вытяжных вентиляторов:

- категория по взрывопожарной и пожарной опасности

- площадь, м2

- наличие АУП (при наличии АУП «Да», при отсутствии - «Нет»

В2

20

Нет

Отделение реагентов:

- категория по взрывопожарной и пожарной опасности

- площадь, м2

- наличие АУП (при наличии АУП «Да», при отсутствии - «Нет»

В3

385

Нет

Венткамера вытяжных вентиляторов:

- категория по взрывопожарной и пожарной опасности

- площадь, м2

- наличие АУП (при наличии АУП «Да», при отсутствии - «Нет»

В3

20

Нет

Весовая жидких реагентов:

- категория по взрывопожарной и пожарной опасности

- площадь, м2

- наличие АУП (при наличии АУП «Да», при отсутствии - «Нет»

В2

162

Нет

Компрессорная:

- категория по взрывопожарной и пожарной опасности

- площадь, м2

- наличие АУП (при наличии АУП «Да», при отсутствии - «Нет»

В2

613

нет

Венткамера вытяжных вентиляторов:

- категория по взрывопожарной и пожарной опасности

- площадь, м2

- наличие АУП (при наличии АУП «Да», при отсутствии - «Нет»

В2

20

Нет

Цех размола реагентов:

- категория по взрывопожарной и пожарной опасности

- площадь, м2

- наличие АУП (при наличии АУП «Да», при отсутствии - «Нет»

В3

268

Нет

Венткамера вытяжных вентиляторов:

- категория по взрывопожарной и пожарной опасности

- площадь, м2

- наличие АУП (при наличии АУП «Да», при отсутствии - «Нет»

В3

20

Нет

Лаборатория:

- категория по взрывопожарной и пожарной опасности

- площадь, м2

- наличие АУП (при наличии АУП «Да», при отсутствии - «Нет»

В3

108

Нет

Механическая мастерская:

- категория по взрывопожарной и пожарной опасности

- площадь, м2

- наличие АУП (при наличии АУП «Да», при отсутствии - «Нет»

В3

108

Нет

3. Помещения категории Д

Весовая твердых реагентов:

- площадь, м2

- наличие АУП (при наличии АУП «Да», при отсутствии - «Нет»

198

Нет

Венткамеры приточных вентиляторов (8 камер):

- суммированная площадь, м2

- наличие АУП (при наличии АУП «Да», при отсутствии - «Нет»

120

Нет

4. Некатегорируемые помещения

Суммированная площадь некатегорируемых помещений

1701

3.3.2 Расчетное определение категории производственного здания

Проверяем принадлежность производственного здания к категории А.

Вывод. Производственное здание не относится к категории А, так как параметры категорированных помещений в нем не соответствуют параметрам, приведенным в п. 12 статьи 27 [1] или п. 6.2 [2] (в здании отсутствуют помещения категории А).

Проверка принадлежности производственного здания к категории Б

Производственное здание не относится к категории Б, так как параметры категорированных помещений в нем не соответствуют параметрам, приведенным в п. 14 статьи 27 [1] или п. 6.4 [2] (в здании отсутствуют помещения категорий А и Б).

Проверка принадлежности производственного здания к категории В

Суммированная площадь всех помещений в здании:

Sс.п = 4032 м2

Суммированная площадь помещений категории В2 и В3:

SВ2,В3 = Sр.о + Sс.о + Sв.в2 + Sо.р + Sв.в3 + Sв.ж.р + Sк + Sв.в6 + Sц.р + Sв.в7 + Sл + Sм.м = 142 + 147 + 20 + 385 + 20 + 162 + 613 + 20 + 268 + 20 + 108 + 108 = 2013 м2

(здесь Sр.о = 142 м2 - площадь реакторного отделения; Sс.о = 147 м2 - площадь смесительного отделения; Sв.в2 = 20 м2, Sв.в3 = 20 м2, Sв.в6 = 20 м2 и Sв.в7 = 20 м2 - соответственно площадь камер вытяжной вентиляции помещений 2, 3, 6 и 7; Sо.р = 385 м2 - площадь отделения реагентов; Sв.ж.р = 162 м2 - площадь весовой жидких реагентов; Sк = 613 м2 - площадь компрессорной; Sц.р = 268 м2 - площадь цеха размола; Sл = 108 м2 - площадь лаборатории; Sм.м = 108 м2 - площадь механической мастерской).

Процент суммированной площади помещений категории B2 и В3 от суммированной площади всех помещений в здании:

что превышает 10 % суммированной площади всех помещений (здесь Sс.п = 4032 м2 - суммированная площадь всех помещений в здании).

Вывод. Согласно п. 16 статьи 27 [1] и п. 6.6 [2] производственного здание относится к категории В, так как здание не относится к категории А или Б (в здании отсутствуют помещения категорий А и Б) и суммированная площадь помещений категорий B2 и В3 превышает 10 % суммированной площади всех помещений ().

4. Сравнительная оценка эффективности мероприятий по снижению взрывопожарной и пожарной опасности технологических процессов

Результаты проверки эффективности мероприятий по снижению взрывопожарной и пожарной опасности технологических процессов в производственных помещениях приведены в табл. 5.

Таблица 5 - сравнительная оценка эффективности

№ п/п

Проверяется согласно пункта документа

Нормативное

требование

Проектное

решение

Заключение

о соответствии

1

Площадь этажа в пределах пожарного отсека одноэтажного здания согласно п. 6.1.1 СП 2.13130.2012

25000 мІ

4032 м2

соответствует

2

Защита производственных помещений АУП согласно СП 5.13130.2014, согласно п. 9.2 табл. А.3 Приложения А СП 5.13130.2014

Производственные помещения категории В2 и В3 площадью 1000 м2 и более

Помещения категорий В2-В3 площадью 1000 м2 и более в здании отсутствуют


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.