Определение категорий помещений по взрывопожарной опасности

Общие сведения о процессе горения. Пожары и взрывы являются одними из наиболее распространенных причин возникновения техногенных чрезвычайных ситуаций на предприятиях. Под пожаром следует понимать неконтролируемое горение (вне специального очага), причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства.

По признаку изменения площади различают распространяющиеся и нераспространяющиеся пожары, а по условиям массо- и теплообмена – на внутренние (пожары в ограждениях) и открытые (на открытой местности) пожары. Пожар в основном движется в сторону фронта горения – границы сплошного пожара, по которой огонь распространяется с наибольшей скоростью.

Для реализации процесса горения необходимо наличие горючего, окислителя (например, кислород воздуха) и источника загорания, то есть импульса – искры (в том числе разряды статического электричества), пламя, горячие поверхности и т. д. Горение прекращается, если в воздухе кислорода менее 10 %. Следует отметить, что окислителем может быть не только кислород, но и галогены (хлор, фтор, бром, йод), оксиды азота и азотная кислота, пероксиды, озон, перхлораты, нитросоединения и т. д.

При полном сгорании веществ образуются диоксид углерода (углекислый газ) СО2, пары воды H2O, азот N2, диоксид серы SO2. При неполном сгорании состав продуктов сложен и разнообразен – образуются монооксид углерода (угарный газ) CO, а также спирты, кетоны, альдегиды и другие соединения. При сгорании неорганических соединений образуются оксиды. При горении конденсированных систем (не содержат газообразных частей и состоят только из твердых или жидких фаз или их смесей) пламя может и не возникать, то есть происходит беспламенное горение или тление.

В пространстве, в котором развивается пожар, условно можно выделить три зоны: горения, теплового воздействия и задымления. В зависимости от агрегатного состояния исходного вещества и продуктов горения выделяют гомогенное (пламенном) и гетерогенное горение. При гомогенном горении исходные вещества имеют одинаковое агрегатное состояние (горение газов). Горение жидких и твердых веществ является гетерогенным.

Различают дефлаграционное (1–5 м/с), взрывное (10–100 м/с) и детонационное (свыше 1000 м/с) горение. Пожарам свойственно дефлаграционное горение. Дефлаграционное горение подразделяют на ламинарное (присуща нормальная скорость распространения пламени) и турбулентное. Турбулентное пламя образуется при увеличении скорости распространения пламени, когда нарушается его ламинарность движения.

Горение взрывчатых веществ связано с переходом вещества из конденсированного состояния в газообразное. Для взрывчатых веществ и пороха горение может происходить за счет содержащегося в них кислорода. При этом на поверхности раздела фаз происходит сложный физико-химический процесс, при котором в результате химической реакции выделяются теплота и горючие газы, догорающие в зоне горения на некотором расстоянии от поверхности.

Наиболее часто промышленные пожары возникают из-за нарушений, допущенных при проектировании и строительстве зданий и сооружений (например, использование сгораемых материалов и конструкций), несоблюдения требований пожарной безопасности персоналом (например, при газо- и электросварочных работах), нарушение режимов работы технологического оборудования, неисправность электрооборудования, электросетей и нарушение электротехнических правил, самовозгорание, статическое и атмосферное электричество (молнии), злой умысел и другие причины.

Повышение огнестойкости строительных конструкций. Пожарная безопасность зданий и сооружений определяется огнестойкостью строительных конструкций, то есть их способностью ограничивать распространение огня, а также сохранять необходимые эксплуатационные качества при высоких температурах в условиях пожара.

Время, по истечении которого конструкция теряет несущую (R), ограждающую (E) или теплоизолирующую способность (I), называется пределом огнестойкости. Под огнестойкостью строительной конструкции понимается ее способность сохранять несущие и (или) ограждающие функции в условиях пожара. Пределы огнестойкости измеряют в минутах от начала испытания конструкций до наступления предельного состояния, обозначаемого индексами R, E, I.

Противопожарные расстояния (разрывы) между промышленными зданиями зависят от степени их огнестойкости и должны быть не менее 9–18 м. Показатели пожарной опасности технологических сред. Оценка пожарной опасности технологических сред состоит в определении комплекса показателей, перечень которых зависит от агрегатного состояния технологической среды (табл. 1), параметров ее состояния и особенностей технологического процесса.

Характеристики показателей пожарной опасности технологических сред в соответствии с НПБ 23–2001 «Пожарная опасность технологических сред. Номенклатура показателей» и Федеральным законом № 123–ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» приведены в табл. 2.

Определение категорий помещений по взрывопожарной и пожарной опасности осуществляют на стадии проектирования путем последовательной проверки их принадлежности к категориям: А, Б, В (В1, В2, В3, В4), Г или Д, а для наружных установок по пожарной опасности к категориям: АН, БН, ВН, ГН или ДН (буква Н в категории означает наружная установка).

В помещениях категорий А и Б следует предусматривать наружные легкосбрасываемые ограждающие конструкции – одинарное остекление окон и фонарей. Одними из основных показателей веществ при категорировании помещений по пожаровзрывоопасности являются температура вспышки и нижний концентрационный предел воспламенения горючей пыли (табл. 3).

Категории помещений и установок по взрывопожарной и пожарной опасности, а также классы пожароопасных и взрывоопасных зон определяются исходя из свойств обращающихся веществ и материалов, условий их применения или обработки с учетом расчетного избыточного давления взрыва ΔР (кПа) и величины пожарного риска Р(а), год-1 (мера возможности реализации пожарной опасности объекта защиты и ее последствий для людей и материальных ценностей).

Установленные категории и классы затем приводятся в виде графического изображения (см. рисунок).