Categoria pericolului de incendiu (explozie) al unui obiect - o clasificare caracteristică a pericolului de incendiu al unei clădiri, structuri, încăperi, compartiment de incendiu, instalație exterioară (tehnologică), care este determinată în funcție de cantitatea și proprietățile periculoase de incendiu ale substanțelor și materialele aflate (circulând) în ele, ținând cont de caracteristicile proceselor tehnologice [1] .
În Rusia, spațiile, clădirile destinate producției și depozitării (care nu au legătură cu producția și depozitarea explozivilor) sunt împărțite în categorii. Premise: A, B, C1, C2, C3, C4, D, E. Clădiri: A, B, C, D, E. Procesele tehnologice asociate explozivilor se împart în categorii: A, Al, B, C, G. [2]
Procesele fizice care au loc în timpul exploziilor de gaze în locuințe și în timpul exploziilor de amestecuri de gaze în producție sunt aceleași. Cu toate acestea, exploziile de metan (de obicei) au loc în locuințe , iar spațiile industriale pot conține gaze și vapori mai explozivi decât metanul. O altă caracteristică a spațiilor rezidențiale este prezența periodică a surselor de aprindere [3] . Când vasele sub presiune explodează, de regulă, doar persoanele care operează instalațiile corespunzătoare suferă. Prin urmare, astfel de spații nu aparțin obiectelor explozive [4] .
Pentru prima dată, normativ cinci categorii de producții industriale A, B, C, D, D au fost stabilite în OST 90015-39. [5] Standardul nu se aplică depozitelor de lichide inflamabile, depozitelor de materiale lemnoase, combustibililor solizi, depozitelor deschise de materiale combustibile, instalațiilor de gaze, producției de explozivi și substanțe otrăvitoare. [6] :p. 2
În practica mondială, reprezentanții companiilor de asigurări determină gradul de pericol de incendiu al obiectelor în funcție de magnitudinea încărcăturii de incendiu și de intensitatea degajării de căldură în timpul unui incendiu . [7] La sfârșitul secolului al XIX-lea, în Statele Unite existau aproximativ 584 de clase de construcții. În 1932 au fost reduse la 26 de clase. Până în 1936, Consiliul Național al Asigurătorilor a mărit numărul claselor de clădiri la 100, dar le-a împărțit în șase categorii în funcție de tipul de construcție. [opt]
Pentru a preveni acțiunile care induc în eroare cumpărătorii, documentația de proiectare a unei clădiri sau structuri trebuie să conțină [9] : Art. 33 semne de identificare a pericolului de incendiu și explozie. [9] :Sf. patru
Aceste caracteristici de identificare sunt indicate:
În practica determinării categoriilor de încăperi, clădiri și instalații exterioare din punct de vedere al pericolului de explozie și incendiu, se ia în considerare cantitatea de căldură care poate fi degajată în incintă în timpul unui incendiu. Această valoare, legată de suprafața substanțelor și materialelor combustibile și cu ardere lentă situate în încăpere, se numește sarcină temporară specifică de incendiu. [zece]
În sistemul sovietic de raționalizare a focului, s-a presupus că raportul dintre sarcina de foc și suprafața de amplasare a acestuia (calculat în kilograme de lemn pe metru pătrat), ținând cont de proprietățile substanțelor, poate fi utilizat. pentru a determina durata, temperatura și alți factori periculoși de incendiu. [11] :168 Sistemul sovietic de raționalizare a clădirilor presupunea că raportul dintre sarcina de foc și suprafața deschiderilor ferestrelor (calculat în kilograme de lemn pe metru pătrat) ar putea fi utilizat pentru a determina durata unui incendiu. [12]
Relația dintre cantitatea de combustibil exprimată în echivalent lemn și durata incendiului:
Din 1951, la plasarea într-o clădire de gradul întâi de rezistență la foc a unei încărcături la foc de peste 1380 MJ/m² (100 kg de lemn pe 1 m²) în medie pe suprafața compartimentului de incendiu, acesta a fost necesar să se calculeze durata incendiului și, pe baza acesteia, să se aleagă rezistența la foc a elementelor de construcție. Această cerință era valabilă indiferent de categoria obiectului. La instalarea unui sistem de stingere a incendiilor nu a fost necesară o creștere a gradului de rezistență la foc a structurilor. [14] : articolul 3 Din 1954, gradația de 1394 ... 2760 MJ / m² (101 ... 200 kg de lemn pe 1 m²) și mai mult de 2760 MJ / m² (mai mult de 200 kg de lemn pe 1 m²) ) au fost stabilite. Au fost tabulate valorile rezistenței la foc ale elementelor de construcție. [15] :p.6
În 1965, TsNIIPO a efectuat lucrări pentru a determina intensitatea necesară a irigației instalațiilor de stingere a incendiilor cu apă și spumă, în funcție de pericolul de incendiu al producției. În 1975, a fost dezvoltat un nou standard SN 75-76, care clasifica clădirile, industriile și procesele tehnologice în funcție de pericolul de incendiu. [16] Pentru a determina intensitatea irigațiilor s-a făcut o împărțire în șapte grupe: o grupă cuprindea clădiri administrative, publice și spații; trei sunt producție și încă trei sunt depozit. [17]
În 1976, au fost efectuate teste la scară completă la VNIIPO pe un model de cameră reală. Pe baza acestor experimente s-a recomandat un sistem de clasificare a obiectelor în funcție de gradul de pericol de incendiu:
ST CMEA în 1977 a stabilit metode pentru determinarea încărcăturii de incendiu, care includeau temporar și permanent. [optsprezece]
SNiP 2.04.09-84, care a înlocuit SN 75-76, a indicat sarcinile de incendiu pentru două grupuri de spații industriale: 200 ... 2000 MJ/m² și mai mult de 2000 MJ/m². În acest caz, calculul sarcinii a fost efectuat conform ST SEV 446-77. [19]
NPB 88-2001 conținea o metodologie pentru determinarea încărcăturii de incendiu. Sarcina de incendiu a inclus încărcături de incendiu temporare și permanente. Anexa care conține metodologia a fost exclusă atunci când au fost aduse modificări la NPB 88-2001.
Spații cu incendiu puternic exploziv.
Inițial, în 1939, categoria B includea producția legată de:
Din 1954: industrii asociate cu prelucrarea sau utilizarea substanțelor și materialelor combustibile solide, precum și a lichidelor cu un punct de aprindere peste 120 °C. [douăzeci]
Din 1972, categoria B includea industriile care manipulau substanțe: lichide cu un punct de aprindere peste 61 °C; praf sau fibre combustibile cu o limită inferioară de explozie mai mare de 65 g/m³; substanțe care pot arde numai atunci când interacționează cu apa, oxigenul atmosferic sau între ele; substanțe și materiale combustibile solide. [21]
Din 1981, categoria B a inclus producția în care au existat materiale: lichide cu un punct de aprindere peste 61 ° C; praf sau fibre combustibile cu o limită inferioară de explozie mai mare de 65 g/m³; substanțe și materiale combustibile solide; substanțe care, atunci când interacționează cu apa, aerul sau între ele, nu fac decât să ard. [22]
Inițial, în 1939, categoria G includea producția și prelucrarea de substanțe și materiale neinflamabile în stare fierbinte, incandescentă sau topită. [23]
Momentan anulat. A lipsit în normele H 102-54 și ONTP 24-86.
Din 1972, categoria E includea industriile care manipulau substanțe: gaze combustibile fără fază lichidă și praf exploziv în așa măsură încât să poată forma amestecuri explozive într-un volum care depășește 5% din volumul încăperii și în care, conform prevederilor condiţiile procesului tehnologic, numai explozie (fără ardere ulterioară); substanțe capabile să explodeze (fără ardere ulterioară) atunci când interacționează cu apa, oxigenul atmosferic sau între ele. [21] Cu toate acestea, nu există alte substanțe combustibile sau alte substanțe combustibile sunt prezente într-o asemenea cantitate încât să nu poată crea o sarcină mai mare de 100.000 kcal pe orice suprafață de podea de 10 m² (41,8 MJ/m²). [24]
PUE se referă la categoria E (încă prezentă în versiunea actuală) reîncărcabilă.
Determinarea categoriilor de spații trebuie efectuată prin verificarea succesivă a apartenenței spațiilor la categorii de la cele mai periculoase (A) la cele mai puțin periculoase (D). [25]
Legea penală rusă prevede răspunderea pentru încălcarea regulilor de siguranță la o instalație de explozivi dacă încălcarea a cauzat sau ar fi putut cauza moartea unei persoane sau a cauzat pagube majore. Anterior, o răspundere similară exista în legislația RSFSR. Totodată, legislația penală nu explică conceptul de „obiect exploziv”. Pentru a califica infracțiunile legate de incendii și explozii, este necesar să se stabilească dacă obiectul este exploziv. [26] :33
Documente normativeExplozia unui amestec vapori-aer într-o încăpere este procesul de ardere a unui amestec combustibil vapor-aer format într-un volum limitat cu o creștere a presiunii în acest volum. [27] :p. 3.3 La clasificarea incintelor sunt luate în considerare numai procesele asociate cu o explozie chimică deflagrativă și nu se ia în considerare posibilitatea exploziilor fizice, care sunt asociate cu o schimbare bruscă a stării fizice a unei substanțe, însoțită de o eliberare extrem de rapidă de energie. și gaze comprimate capabile să producă lucru mecanic. [26] :33
Fizica procesuluiPrintre pericolele explozive provocate de om, locul principal este ocupat de exploziile de deflagrație de urgență (până la 90% din toate exploziile). [28] :35
Explozie de deflagrație - eliberare de energie în volumul unui nor de amestecuri gazoase combustibile și aerosoli în timpul propagării unei reacții chimice exoterme cu viteză subsonică. [29] Trecerea unei explozii de deflagrație într-una de detonare este posibilă atunci când dimensiunile liniare ale norului sunt mai mari de 70 m, sau când explozia este inițializată de surse de energie semnificativă, sau în încăperi cu dezordine mare. [treizeci]
O explozie chimică a substanțelor necondensate diferă de ardere prin aceea că arderea are loc atunci când se formează un amestec combustibil în timpul arderii în sine. [28] :36
În cazul formării unui amestec de vapori-aer într-un spațiu neaglomerat cu echipamente tehnologice și aprinderea acestuia de către o sursă relativ slabă (de exemplu, o scânteie), arderea acestui amestec are loc, de regulă, cu mici aparente. vitezele flăcării și amplitudini mici ale undei de presiune. În acest caz, se realizează un fulger, în care sunt afectate în principal obiectele care cad în acest nor. [31] Termenul „explozie” în acest caz este în mare măsură arbitrar. Manifestarea externă a semnelor caracteristice ale unei explozii în procesele luate în considerare este asociată cu distrugerea echipamentelor (cu fulger în interiorul echipamentului) sau a spațiilor. Cea mai periculoasă manifestare a aprinderii sistemelor combustibile gazoase într-un volum închis este o creștere rapidă a presiunii. Presiunea maximă de explozie o poate depăși pe cea inițială de 8...10 ori, mai rar de 12 ori și poate dura câteva secunde. Temperatura ridicată a produselor de ardere (până la 2000 K și mai sus), de regulă, nu reprezintă un pericol grav pentru echipamente și structurile clădirii, dar este o amenințare gravă și adesea fatală pentru oamenii din această cameră. [3]
Amestecurile de gaze explozive includ amestecuri de gaze sau vapori combustibili cu aer, în care, la aprindere, arderea se extinde în întregul volum al amestecului. [32] O atmosferă de praf explozivă este un amestec cu aer de substanțe combustibile sub formă de praf, fibre sau particule zburătoare, în care, după aprindere, are loc propagarea flăcării autosusținută. [33]
Arderea în volume închise este însoțită de o creștere a presiunii. Viteza de ardere a gazelor combustibile este determinată de viteza de propagare a flăcării, iar presiunea în fiecare moment are timp să se egaleze pe tot volumul, deoarece viteza flăcării este mult mai mică decât viteza sunetului. [34]
Dacă volumul este complet umplut cu un amestec exploziv, atunci excesul de presiune care apare într-un volum închis în timpul arderii: [35] , acest raport este utilizat pentru calcule practice și când volumul este umplut parțial cu un amestec: , unde este maximul presiunea care apare în timpul arderii amestecului, este presiunea inițială, - volumul amestecului ars, - volumul încăperii, - proporția amestecului ars. [36] :366 [37] Valoarea a caracterizat inițial pericolul de explozie și incendiu al încăperii. Categoriile A, B au inclus producția, dacă această valoare a depășit 5% pentru spațiile de producție. [38]
Când un volum local al unui amestec combustibil este ars într-un vas închis, creșterea presiunii depinde de parametrul , unde este efectul termic total al unei reacții chimice. Cu o precizie de 20%, creșterea presiunii poate fi descrisă prin expresia: , unde este indicele adiabatic al produselor de ardere. [39]
Modelul VNIIPO a fost dezvoltat pe baza ipotezei etanșeității încăperii. [40]
La elaborarea standardelor în anii 1980 în URSS, aceștia s-au ghidat după conceptul că în încăperile din categoria A și B, un incendiu acoperă întreaga încăpere înainte ca pompierii să poată începe stingerea. [36] :107
Categoria A (pericol crescut de incendiu și explozie) Categoria B (pericol de explozie) Solide inflamabile ArmeDacă camera conține muniție de diferite categorii, atunci categoria de pericol a încăperii este determinată de cea mai înaltă categorie de muniție conținută în ea. Rachetele și muniția sunt împărțite în categoriile de pericol E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, B, D. [41]
O caracteristică a muniției este prezența unei încărcături explozive, propulsoare, pirotehnice sau expulzătoare sau o combinație a acestora. [42]
În scopuri industriale și casniceSolidele inflamabile sunt substanțe și materiale care se pot aprinde în urma expunerii pe termen scurt (până la 30 de secunde) la o sursă de aprindere cu energie scăzută (flacără de chibrit, scânteie, țigară mocnită etc.). [43]
SP 12.13130.2009 nu se aplică spațiilor și clădirilor, instalațiilor exterioare pentru producerea și depozitarea explozivilor , mijloacelor de inițiere a explozivilor. [27] :p. 1.3 În acest caz, setul de reguli se aplică substanțelor și materialelor care pot arde atunci când interacționează cu apa, oxigenul din aer sau între ele (contact reciproc al substanțelor [44] ) cu formarea undelor de presiune. [27] :p. A.5
Armele nu includ produse certificate ca produse de uz casnic și industriale, echipamente sportive. [42]
Pentru produsele pirotehnice, încărcătura depozitelor (cladirilor) din categoria B1 nu trebuie să depășească 300 kg produse la 1 m², iar pentru categoriile B2-B4 acestea se calculează în funcție de sarcina specifică de incendiu stabilită pentru această categorie de spații (cladiri). [45]
Din 1986, de la categorizarea industriilor s-a trecut la categorizarea spațiilor. Categoria B includea spațiile în care au fost (circulate) substanțe și materiale: lichide combustibile și cu ardere lentă, substanțe și materiale solide combustibile și cu ardere lentă (inclusiv praf și fibre), substanțe și materiale care, atunci când interacționează cu apa, oxigenul aerului sau ard doar între ele, cu condiția ca spațiile în care sunt disponibile sau vehiculate să nu aparțină categoriilor A sau B. [46]
NPB 105-95 a împărțit categoria B în B1 ... B4. Determinarea categoriei de pericol de incendiu a incintei se realizează prin compararea valorii maxime a sarcinii specifice temporare de incendiu în oricare dintre secțiuni cu valoarea încărcăturii specifice de incendiu:
Sarcina de incendiu pe amplasament trebuie comparată cu limita, în funcție de distanța dintre sarcina de foc și tavanul încăperii (sau nivelul inferior al grinzilor). Dacă sarcina este mai mare decât limita, categoria ar trebui să fie actualizată. [47]
Spațiile pentru echipamentele sistemelor de ventilație de alimentare trebuie să includă:
Categoriile B1…B4 includ încăperi pentru echipamentele de ventilație la amplasarea unităților de evacuare a încăperilor de servire, respectiv, din categoriile B1…B4. [48]
Categoria G (pericol moderat de incendiu)Categoria G poate include numai spații industriale. Nu există depozite de categoria G.
Categoria D (risc scăzut de incendiu)Odată cu introducerea NPB 105-95, categoria B a fost împărțită în B1 ... B4. Totodată, categoriile B1, B2 și B3, în ceea ce privește cerințele de protecție împotriva incendiilor, corespund practic categoriei B în vigoare la momentul introducerii în codurile și reglementările construcțiilor, iar categoria B4 este similară cu categoria D existentă în construcții. coduri și reglementări.Cerințele stabilite de SNiP actual pentru categoria D. La determinarea categoriilor de clădiri (conform NPB 105-95), se iau în considerare încăperile categoriilor B1, B2, B3 în suprafața totală a camere de categoria B, și camere de categoria B4 - în zona camerelor de categoria D. [49]
O instalație aparține categoriei AN dacă conține (depozitează, procesează, transportă) gaze combustibile, lichide inflamabile cu un punct de aprindere de cel mult 28 ° C, substanțe și (sau) materiale care pot arde la interacțiunea cu apa, oxigenul atmosferic. și (sau ) între ele (cu condiția ca amploarea riscului de incendiu pentru posibila ardere a acestor substanțe cu formarea undelor de presiune să depășească o milioneme pe an la o distanță de 30 m de instalația exterioară).
Instalația aparține categoriei BN dacă conține (depozitează, prelucrează, transportă) praf și (sau) fibre combustibile, lichide inflamabile cu un punct de aprindere mai mare de 28 ° C, lichide combustibile (cu condiția ca amploarea riscului de incendiu cu posibila ardere a prafului - și (sau) amestecurilor de abur-aer cu formarea de unde de presiune care depășesc o milioneme pe an la o distanță de 30 m de instalația exterioară).
Instalația aparține categoriei VN dacă conține (depozitează, procesează, transportă) lichide inflamabile și (sau) cu ardere lentă, substanțe și (sau) materiale combustibile solide și (sau) cu ardere lentă (inclusiv praf și (sau) fibre. ), substanțe și (sau) materiale capabile să ardă atunci când interacționează cu apa, oxigenul atmosferic și (sau) între ele și dacă nu sunt implementate criteriile de clasificare a instalației ca AN sau BN (cu condiția ca amploarea riscului de incendiu). cu posibila ardere a substanţelor şi (sau) materialelor indicate depăşeşte o milioneme pe an la o distanţă de 30 m de instalaţia exterioară).
O instalație aparține categoriei GN dacă conține (depozitează, prelucrează, transportă) substanțe incombustibile și (sau) materiale în stare fierbinte, incandescentă și (sau) topită, a căror prelucrare este însoțită de degajarea de căldură radiantă. , scântei și (sau) flăcări și gaze combustibile, lichide și/sau solide care sunt arse sau eliminate ca combustibil.
Instalația aparține categoriei DN dacă conține (magazine, procese, transporturi) în principal substanțe necombustibile și (sau) materiale în stare rece și dacă nu aparține altor categorii conform criteriilor de mai sus.
În Statele Unite, pentru a prezice suprapresiunea în timpul arderii unui lichid vărsat în spații închise, se folosește metoda Karlsson-Quintai, propusă de fizicienii americani Bjorn Karlsson (Karlsson Bjorn) și James Quintiere (Quintiere James) [50] și recomandată . pentru utilizare de către Comisia de Reglementare a Energiei Nucleare din SUA (Comisia de Reglementare a Energiei Nucleare din SUA). Metoda ia în considerare creșterea presiunii ca urmare a degajării de căldură la un volum constant. Timpul de ardere este de obicei luat ca 10 s. O analiză comparativă a metodelor utilizate în Federația Rusă și în SUA a arătat că metoda domestică folosește o variantă a unei fulgerări volumetrice (explozie) a unui amestec de vapori-aer, însoțită de o creștere instantanee a excesului de presiune în cameră. Metoda americană se bazează pe procesul relativ lent de ardere a lichidelor inflamabile (lichide inflamabile) și a lichidelor combustibile (FL). În ciuda acestui fapt, ambele metode dau rezultate similare în prezicerea volumelor sigure ale spațiilor pentru depozitarea lichidelor inflamabile și a lichidelor combustibile [51]