ПРИМЕР РАСЧЁТ КАТЕГОРИИ

по взрывопожарной и пожарной опасности

и определение класса зоны по Правилам устройства

электроустановок складских помещений

 

Введение. 1

1 Краткая характеристика объекта. 3

2 Определение пожароопасных категорий помещений. 4

2.1 Методика определения пожароопасных категорий. 4

2.2 Определение категории производственно-складского помещения. 6

2.3 Определение категории цеха автоматизации. 9

2.4 Определение категории склада текстильных изделий. 12

2.5 Определение категории швейного цеха. 15

2.6 Определение категории сборочного цеха. 18

3 Определение класса пожароопасных зон помещений. 19

4 Выводы.. 21

5 Литература. 22

Приложение А Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности  23

Приложение Б Значения удельной пожарной нагрузки в помещениях для определения пожароопасных категорий В1-В4. 26

Приложение В Классификация пожароопасных зон согласно ПУЭ.. 27

 

Введение

 

Категории помещений и зданий применяются для установления нормативных требований по обеспечению их взрывопожарной и пожарной безопасности в отношении планировки и застройки, этажности, площадей, размещения помещений, конструктивных решений, инженерного оборудования.

 

Мероприятия по обеспечению безопасности людей должны назначаться в зависимости от пожароопасных свойств и количеств веществ и материалов в соответствии с ГОСТ 12.1.004-91* [1] и ГОСТ 12.1.044-89 [2].

 

Категории взрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий определяются для наиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода исходя из вида находящихся в аппаратах и помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.

 

Методику определения категорий помещений и зданий производственного и складского назначения по взрывопожарной и пожарной опасности в зависимости от количества и пожаровзрывоопасных свойств находящихся (обращающихся) в них веществ и материалов с учетом особенностей технологических процессов размещенных в них производств устанавливают НПБ 105-03 [3].

1 Краткая характеристика объекта

 

В данной работе рассматриваются складские и производственные помещения, которые располагаются на четырех этажах здания.

В помещениях отсутствую, горючи жидкости и газы, а также нет источников появления горючей пыли.

Определение категорий помещения осуществляется в соответствии с исходными данными, предоставленными заказчиком и по данным, полученным в результате обследования объекта.

2 Определение пожароопасных категорий помещений

 

2.1 Методика определения пожароопасных категорий

 

Определение пожароопасной категории помещения осуществляется путем сравнения максимального значения удельной временной пожарной нагрузки на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки.

 

При пожарной нагрузке, включающей в себя различные сочетания (смесь) горючих, трудногорючих жидкостей, твердых горючих и трудногорючих веществ и материалов в пределах пожароопасного участка, пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле

 

,

 

где  - количество i-го материала пожарной нагрузки, кг;

     - низшая теплота сгорания i-го материала пожарной нагрузки, МДж·кг^-1.

 

Удельная пожарная нагрузка g (МДж·м^-2) определяется из соотношения

 

,

 

где S - площадь размещения пожарной нагрузки.

 

В помещениях категорий В1 – В4 допускается наличие нескольких участков с пожарной нагрузкой, не превышающей значений, указанных в НПБ 105-03 [3].

 

Если при определении категорий В2 или В3 количество пожарной нагрузки Q, отвечает неравенству , то помещение будет относиться к категориям В1 или В2 соответственно. Здесь g_т = 2200 МДж×м^-2 при 1401 МДж×м^-2 ≤ g ≤ 2200 МДж×м^-2  и g_т = 1400 МДж×м^-2 при 181 МДж×м^-2 ≤ g ≤ 1400 МДж×м^-2.

 

2.2 Определение категории производственно-складского помещения

 

Помещение размещается на 4-ом этаже здания. Помещение имеет складскую и производственную зоны. В помещение осуществляется напольное складирование. Помещение имеет следующие характеристики:

 

– площадь помещения – 763,9 м²;

– площадь размещения основной пожарной нагрузки (площадь складирования) составляет около 312 м²;

–  высота помещения до нижнего пояса ферм – 1,97 м;

– высота складирования – 1,5 м;

 

Так как в помещении отсутствуют горючие газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, а также нет источников появления горючей пыли, то данное помещение не будет относиться к категории А или Б.

 

Максимальная концентрация пожарной нагрузки в зоне складирования. Основная пожарная нагрузка представляет собой рулоны синтепона (при максимальном заполнении 335 шт.) равномерно распределенного по всей площади складирования. Рулоны упакованы в полиэтилен. В производственной зоне пожарная нагрузка представлена в виде сентепона, размещенного на стегальном станке до 2-х слоев (80 мм), что значительно меньше складской зоны (высота рулона с синтипоном составляет 1,5 м). Рулоны имеют следующие характеристики:

 

– плотность – 400 г/м²;

– ширина – 1,5 м (высота рулона);

– толщина – 40 мм;

– длинна – 25 м;

– масса 1-го рулона составляет 15 кг;

 

Упаковка рулона (полиэтилен) имеет следующие характеристики:

 

– площадь полиэтилена – 4 м²;

– плотность полиэтилена – 460 г/м² (по ГОСТ 10354-82* [8] при максимальной толщине 0,5 мм);

– масса упаковки 1-го рулона составляет 1,84 кг;

 

Определим массу, пожарной нагрузки по синтепону и полиэтилену:

 

 

Пожарная нагрузка будет составлять (Q_{Н полиэтилена} = Q_{Н синтепона}=47,14 МДж·кг^-1):

 

 

Удельная пожарная нагрузка, приходящаяся на 1 м² площади участка, составит:

 

 

В соответствии с табл.4 НПБ 105-03 [3] это значение соответствует категории В3. Однако помещение может быть отнесено к категории В2 при условии, что способ размещения пожарной нагрузки удовлетворяет необходимым требованиям, изложенным в п.25 НПБ 105-03 [3].

 

В данном помещении минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм (H) составляет 0,47 м (принимаем расстояние от верхнего уровня стеллажа до нижнего пояса ферм).

 

         Определим, выполняется ли условие:

 

Q > 0,64· g_т · H².

 

         После подстановки численных значений получим:

 

0,64 · g_т · H² = 0,64 · 1400 · 0,47² = 198 МДж,

 

         где g_т =1400 МДж . м², т.к. значение g находится в области от 181 МДж ^. м² до 1400 МДж ^. м².

 

Так как Q = 265 936 МДж и условие Q > 198 МДж выполняется, помещение следует отнести к категории В2.

 

2.3 Определение категории цеха автоматизации

 

Помещение размещается на 3-ем этаже здания. Помещение имеет следующие характеристики:

 

– площадь помещения – 763,9 м²;

– высота помещения до нижнего пояса ферм – 2,82 м;

 

Так как в помещении отсутствуют горючие газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, а также нет источников появления горючей пыли, то данное помещение не будет относиться к категории А или Б.

 

В помещении можно выделить следующие характерные участки с пожарной нагрузкой:

 

– стегальные станки. На стегальных станках пожарная нагрузка представлена синтепоном (характеристики см. п.2.2) на площади до 25 м² при общем числе слоев до четырех;

– стеллажи (6 шт.) расположены группами по помещению, предназначены для складирования текстильной продукции в три уровня, с высотой складирования до 2,2м;

– передвижные тележки для складирования готовой продукции (текстильная продукция) с возможной высотой складирования до 1,7 м;

– закройные столы.

 

Рассмотрим следующий расчетный случай: на двух рядом стоящих стеллажах хранятся текстильные изделия с высотой складирования 40 см на каждом из 3-х уровней. Стеллаж имеет основание 1,91 х 1,56 м; Площадь складирования для 2-х стеллажей составляет менее 10 м², по этому в соответствие с примечанием в НПБ105-03 п.25 расчетную площадь принимаем равной 10 м².

 

На стеллажах пожарная нагрузка представлена плитами ДСП (оделены уровни стеллажей), и текстильными изделиями.

 

Определим объем плит ДСП:

 

 

Определим массу, пожарной нагрузки по ДСП (плотность ДСП принимаем равной 820 кг/м³ по ГОСТ 10632-89* [9]):

 

 

Пожарная нагрузка будет составлять (Q_Н =18,4 МДж·кг^-1):

 

 

Объем хранимых текстильных изделий:

 

 

Определим массу, пожарной нагрузки по текстильным изделиям (плотность текстильных изделий принимаем равной 80 кг/м³):

 

 

Пожарная нагрузка будет составлять (Q_Н =16,7 МДж·кг^-1):

 

 

Удельная пожарная нагрузка, приходящаяся на 1 м² составит:

 

 

В соответствии с табл.4 НПБ 105-03 [3] это значение соответствует категории В2. Однако помещение может быть отнесено к категории В1 при условии, что способ размещения пожарной нагрузки удовлетворяет необходимым требованиям, изложенным в п.25 НПБ 105-03 [3].

В данном помещении минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм (H) составляет 0,62 м (принимаем расстояние от верхнего уровня стеллажа до нижнего пояса ферм).

         Определим, выполняется ли условие:

 

Q > 0,64· g_т · H².

 

         После подстановки численных значений получим:

 

0,64 · g_т · H² = 0,64 · 2200 · 0,62² = 541 МДж,

 

         где g_т =2200 МДж . м², т.к. значение g находится в области от 1401 МДж ^. м² до 2200 МДж ^. м².

Так как Q = 14 832 МДж (по 2-м стеллажам) и условие Q > 541 МДж выполняется, помещение следует отнести к категории В1.

 

2.4 Определение категории склада текстильных изделий

 

Помещение размещается на 3-ем этаже здания. Помещение имеет следующие характеристики:

 

– площадь помещения – 324 м²;

– высота помещения до нижнего пояса ферм – 3,02 м;

 

Так как в помещении отсутствуют горючие газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, а также нет источников появления горючей пыли, то данное помещение не будет относиться к категории А или Б.

 

В помещении пожарная нагрузка представлена в виде текстиля и изделий из него хранимая на стеллажах со средней высотой складирования 0,4 м по каждому уровню стеллажа. Все стеллажи имеют ширину 1,05 м. Ярусы на стеллажах разделены плитами ДСП толщиной 20 мм. На складе размещаются следующие стеллажи:

 

– 3-х ярусные с общей протяженностью 13,0 м;

– 4-х ярусные с общей протяженностью 6,0 м;

– 5-х ярусные с общей протяженностью 52,1 м;

 

Вычислим площадь складирования:

 

 

Вычислим общую площадь ярусов на стеллажах:

 

 

Определим объем плит ДСП:

 

 

Определим массу, пожарной нагрузки по ДСП (плотность ДСП принимаем равной 820 кг/м³ по ГОСТ 10632-89* [9]):

 

 

Пожарная нагрузка будет составлять (Q_Н =18,4 МДж·кг^-1):

 

 

Объем хранимых текстильных изделий:

 

 

Определим массу, пожарной нагрузки по текстильным изделиям приходящейся на один стеллаж (плотность текстильных изделий принимаем равной 80 кг/м³):

 

 

Пожарная нагрузка будет составлять (Q_Н =16,7 МДж·кг^-1):

 

 

Удельная пожарная нагрузка, приходящаяся на 1 м² составит:

 

 

В соответствии с табл.4 НПБ 105-03 [3] помещение следует отнести к категории В1.

 

2.5 Определение категории швейного цеха

 

Помещение размещается на 2-ом этаже здания. Помещение имеет следующие характеристики:

 

– площадь помещения – 763,9 м²;

– высота помещения до нижнего пояса ферм – 2,65 м;

 

Так как в помещении отсутствуют горючие газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, а также нет источников появления горючей пыли, то данное помещение не будет относиться к категории А или Б.

 

В помещении пожарная нагрузка представлена:

 

– в виде производственной зоны с рабочими зонами в виде швейных столов со столешницами из ДСП обитых линолеумом с общей площадью столешницы около 135 м²  рабочее место швеи включает в себя швейную машинку и от одной до трех тумбочек с расходными материалами (всего 110 тумбочек);

– в виде складской зоны с габаритными размерами складирования 6,0х15,0 м и высотой складирования до 2,0 м. В данной зоне осуществляется складирование заготовок для матрацев (поролон), плотность до 25 кг/ м³.

– в виде стеллажей (10 шт.) с текстильной продукцией и высотой складирования до 2,2 м. Расположены группами до 3-х стеллажей.

– в виде передвижных бортовых тележек (14 шт.) размещенных по помещению группами до 3 шт. 

 

Рассмотрим следующий расчетный случай: на трех рядом стоящих стеллажах хранятся текстильные изделия с высотой складирования 1,5 м. Тележка имеет основание 2,34 х 0,89 м; Площадь складирования для 3-х стеллажей составляет менее 10 м², по этому в соответствие с примечанием в НПБ105-03 п.25 расчетную площадь принимаем равной 10 м².

 

На тележке пожарная нагрузка представлена плитой ДСП в основании тележки, и текстильными изделиями.

 

Определим объем плит ДСП для 3-х тележек составит:

 

 

Определим массу, пожарной нагрузки по ДСП:

 

 

Пожарная нагрузка будет составлять (Q_Н =18,4 МДж·кг^-1):

 

 

Объем хранимых текстильных изделий:

 

 

Определим массу, пожарной нагрузки по текстильным изделиям (плотность текстильных изделий принимаем равной 80 кг/м³):

 

 

Пожарная нагрузка будет составлять (Q_Н =16,7 МДж·кг^-1):

 

 

Удельная пожарная нагрузка, приходящаяся на 1 м² составит:

 

 

В соответствии с табл.4 НПБ 105-03 [3] это значение соответствует категории В2. Однако помещение может быть отнесено к категории В1 при условии, что способ размещения пожарной нагрузки удовлетворяет необходимым требованиям, изложенным в п.25 НПБ 105-03 [3].

 

В данном помещении минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм (H) составляет 1,15 м (принимаем расстояние от верхнего уровня стеллажа до нижнего пояса ферм).

         Определим, выполняется ли условие:

 

Q > 0,64· g_т · H².

 

         После подстановки численных значений получим:

 

0,64 · g_т · H² = 0,64 · 2200 · 1,15² = 1 862 МДж,

 

         где g_т =2200 МДж . м², т.к. значение g находится в области от 1401 МДж ^. м² до 2200 МДж ^. м².

 

Так как Q = 14 434 МДж (по 3-м стеллажам) и условие Q > 1 862 МДж выполняется, помещение следует отнести к категории В1.

 

2.6 Определение категории сборочного цеха

 

Помещение размещается на 1-ом этаже здания. Помещение имеет следующие характеристики:

 

– площадь помещения – 763,9 м²;

– высота помещения до нижнего пояса ферм – 2,72 м;

 

Так как в помещении отсутствуют горючие газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, а также нет источников появления горючей пыли, то данное помещение не будет относиться к категории А или Б.

 

В помещении пожарная нагрузка представлена:

 

– двумя зонами складирования гофрированного картона;

– тележками (14 шт.) с основанием 1,02х1,03 м на которых складируется обивка для мебели (высота складирования 1,5 м)

– мебелью (диваны 35 шт. на момент обследования) ;

– фанерные стеллажи (4,0х0,8х2,5 м) с текстильной продукцией;

– сборочные столы (17 шт.) размер столешницы составляет 2,4х1,5х0,02м обитая линолеумом;

 

Рассмотрим одну из зон складирования картона. Зона представлено двумя штабелями картона по 3,0х1,5х2,0 м при толщине гофрированного картона количество листов в каждом штабеле будет составлять по 400 шт. Плотность картона определяем исходя из ГОСТ 8273-75 [10], ГОСТ 7377-85* [11], ГОСТ 7376-89 [11] и принимаем равным 0,67 кг/м². Площадь складирования для 2-х штабелей составляет менее 10 м², по этому в соответствие с примечанием в НПБ105-03 п.25 расчетную площадь принимаем равной 10 м².

 

Определим массу картона в двух штабелях:

 

 

Пожарная нагрузка будет составлять (Q_Н =13,4 МДж·кг^-1):

 

 

Удельная пожарная нагрузка, приходящаяся на 1 м² составит:

 

 

В соответствии с табл.4 НПБ 105-03 [3] это значение соответствует категории В1.

 

3 Определение класса пожароопасных зон помещений

 

Пожароопасной зоной (п.7.4.2 ПУЭ [5]) называется пространство внутри и вне помещений, в пределах которого постоянно или периодически обращаются горючие (сгораемые) вещества и в котором они могут находиться при нормальном технологическом процессе или при его нарушениях.

 

Электроустановки и электрооборудование, размещаемые в пожароопасных зонах внутри и вне помещений, должны удовлетворять также требованиям главы 7.4 ПУЭ [5], а так же других разделов ПУЭ в той мере, в какой они не изменены указанной главой.

 

Выбор и установка электрооборудования (машин, аппаратов, устройств) и сетей для пожароопасных зон выполняются в соответствии с главой 7.4 ПУЭ [5] на основе классификации горючих материалов.

 

Классификация пожароопасных зон согласно ПУЭ [5] приведена в приложении В.

 

В соответствии с определением пожароопасной зоны и п.7.4.5 ПУЭ [5]:

помещения складов и производственные помещения, в которых обращаются твердые горючие вещества, относятся к пожароопасной зоне класса П-IIа, т.е. все помещения, рассмотренные в данной работе относятся зонам класса П-IIа.

 

4 Выводы

 

В ходе проведенной работы были определены пожароопасные категории и классы зон следующих помещений:

 

 

5 Литература

 

1.      ГОСТ 12.1.004-91* «ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования»;

2.      ГОСТ 12.1.044-89 «ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения»;

3.      НПБ 105-03. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности / ГУГПС МЧС России. – Москва, 2003 г.;

4.      Пособие по применению НПБ 105-95 «Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности» при рассмотрении проектно-сметной документации / ВНИИПО. – Москва, 2001 г.;

5.      ПУЭ. Правила устройства электроустановок / Минтопэнерго РФ. – М.: издательство НЦ ЭНАС, 1999 г.;

6.      Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справ. Изд.: в 2-х кн. /Баратов А.Н., Корольченко А.Я., Кравчук Г.Н. и др. – М.: Химия, 1990. – 496 с., 384 с.;

7.      Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник: в 2-х ч.-2-е изд., перераб. и доп. /Корольченко А.Я., Королченко Д.А. – М.: Асс. «Пожнаука», 2004. Ч.1 - 713 с., Ч.2. – 774 с.;

8.      ГОСТ 10354-82* Пленка полиэтиленовая. Технические условия;

9.      ГОСТ 10632-89* Плиты древесностружечные. Технические условия;

10. ГОСТ 8273-75 Бумага оберточная. Технические условия;

11. ГОСТ 7377-85* Бумага для гофрирования. Технические условия;

12. ГОСТ 7376-89 Картон гофрированный. Общие технические условия.

 

Приложение А

Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности

 

Категория помещения	Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении.
1	2
А взрыво-пожароопасная	Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28°С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа.
Б взрыво-пожароопасная	Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28°С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.
В1 - В4 пожароопасные	Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А или Б.
Г	Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.
Д	Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.

 

Приложение Б

Значения удельной пожарной нагрузки в помещениях для определения пожароопасных категорий В1-В4

 

 

Приложение В

Классификация пожароопасных зон согласно ПУЭ