КАЛЬКУЛЯТОР ДЛЯ РАСЧЕТА КАТЕГОРИИ НАРУЖНОЙ УСТАНОВКИ

Введите название вещества, по которому проводится расчет

Наименование оборудования
Объем аппарата (резервуара/емкости/баллона), (м³)
Степень заполнения резервуара
Давление в аппарате (баллоне, цистерне и т.д.), кПа
Площадь обвалования, (м²)
Введите значение расчетной температуры, (^oC)
Процент растворителя в жидкости
Расход газа, (л / c)
Давление в трубопроводе, (кПа)
Расход насоса, (л / c)
Вероятность отказа системы автоматики
Время до отключения насоса, (с)
Диаметр подающего трубопровода, (мм)
Длина подающего трубопровода, (м)
Диаметр отводящего трубопровода, (мм)
Длина отводящего трубопровода, (м)
Площадь размещения горючих материалов, (м²)

Введите наименование объекта (при необходимости)

* Кнопки скачивания и просмотра оформленного результата будут доступны после оплаты.
**Стоимость услуги скачивания и просмотра оформленного результата составляет 500р.
***Доступ к скачиванию файла и просмотру оформленного результата предоставляется на неограниченное количество расчетов с момента оплаты до обновления страницы сайта.

Расчет категорий наружных установок

Необходимость категорирования наружных установок определена Федеральным законом №123-ФЗ от 22 июля 2008 года "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности". Сам порядок категорирования приводится в СП 12.13130.2009 "Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности".

Наружная установка относится к категории:

АН - если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °C, вещества и (или) материалы, способные гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и (или) друг с другом (при условии, что величина пожарного риска при возможном сгорании указанных веществ с образованием волн давления превышает одну миллионную в год на расстоянии 30 м от наружной установки)
БН - если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие пыли и (или) волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28 °C, горючие жидкости (при условии, что величина пожарного риска при возможном сгорании пыле- и (или) паровоздушных смесей с образованием волн давления превышает одну миллионную в год на расстоянии 30 м от наружной установки)
ВН - если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие и (или) трудногорючие жидкости, твердые горючие и (или) трудногорючие вещества и (или) материалы (в том числе пыли и (или) волокна), вещества и (или) материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и (или) друг с другом гореть, и если не реализуются критерии, позволяющие отнести установку к категории АН или БН (при условии, что величина пожарного риска при возможном сгорании указанных веществ и (или) материалов превышает одну миллионную в год на расстоянии 30 м от наружной установки)
ГН - если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) негорючие вещества и (или) материалы в горячем, раскаленном и (или) расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и (или) пламени, а также горючие газы, жидкости и (или) твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива
ДН - если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) в основном негорючие вещества и (или) материалы в холодном состоянии и если по перечисленным выше критериям она не относится к категории АН, БН, ВН или ГН

Варианты аварий наружных установок

В зависимости от назначения и устройства технологического оборудования и применяемых материалов аппараты можно условно разделить на две категории:

в которых материал находится под давлением, близким к атмосферному
в которых материал находится под избыточным давлением

Для аппаратов, в которых обращаются жидкости или газы рассматриваются сценарии:

Взрыв газо- паро- воздушной среды с образованием волн давления
Превышение НКПРП
Интенсивность теплового излучения
Огненный шар
Факельное горение
Радиус воздействия высокотемпературных продуктов сгорания
Пожарный риск для каждого из сценариев

Инструкция по использованию калькулятора для определения категории

В зависимости от вводимых данных программное обеспечение определяет параметры пожароопасной среды при аварии, избыточное давление взрыва, тепловой поток и определяет пожарный риск на расстоянии 30м от установки. Для этого укажите известные Вам сведения.

Выбор веществ: выбираем из списка нужный материал.
Тип аппарата: указываем тип аппарата, если не подходит ни один из предложенных вариантов, то оставляем значение по умолчанию.
Объем вещества: указываем объем аппарата в м³ и (или) расход материала в трубопроводе.
Расчетная температура: указываем максимально возможную температуру воздуха.
Дополнительные сведения: по желанию, для большей точности, укажите площадь обвалования или иного ограждения, процент растворителя в жидкости и другие известные сведения.
Расчет: Нажимаем кнопку "РАССЧИТАТЬ" - получаем результат.
Оформление отчета: Если результаты устраивают и нужен отчет - то производим оплату и скачиваем файл отчета.

В зависимости от реализуемого сценария анализируются варианты развития аварии:

Взрыв паро- газо- воздушной смеси
Огненный шар
Факельное горение
Поражение человека высокотемпературными продуктами сгорания
Пожар пролива (горение по площади)

Программы pozhbez.online являются калькуляторами, они не принимают решения за Вас, а помогают ускорить математические вычисления и оформить требуемый документ.
Используйте сформированный документ или его графическое отображение на свое усмотрение.
Программы работают в соответствии с требованиями нормативных документов в области пожарной безопасности.
При работе не забывайте учитывать используемые единицы измерения.

Примеры расчетов категорий наружных установок

Все отчеты сформированы при помощи калькулятора, расположенного на текущей странице.

Расчет категории топливораздаточной колонки

АЗС в г. Нижний Тагил Свердловской области. Максимальная скорость подачи бензина ТРК 50 л/мин. Колонка оснащена аварийным клапаном отключения насоса, но не обеспечено его резервирование. Наиболее опасный сценарий аварии - происходит обрыв шланга ТРК во время заправки, бензин истекает с заданной интенсивностью до отключения колонки.

Исходные данные:

Расчетная температура: 38 °C (Абсолютная максимальная температура воздуха,°C в г. Нижний Тагил)

Расход насоса: 0.83 л/с

Вероятность отказа системы автоматики: превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов

Диаметр подающего трубопровода: 50 мм

Длина подающего трубопровода: 4.5 м

Наименование материала - "Бензин марки АИ-95"

Молярная масса = 113.3

Температура вспышки = -40 ^oC

Теплота сгорания = 44000000 Дж/кг

Плотность материала при нормальных условиях = 750 кг/м³

Константа уравнения Антуана А = 4.12311

Константа уравнения Антуана B = 664.976

Константа уравнения Антуана Ca = 221.695

РАСЧЕТ:

Определяем плотность паро-/газо- воздушной смеси при расчетной температуре

ρ_{г.п.} = \frac{M}{V_{0} \cdot (1 + 0.00367 \cdot t_{p})} = \frac{113.3}{{22.413}_{} \cdot (1 + 0.00367 \cdot 38_{})} = 4.4364 {кг⋅м}^{3}

Определяем давление насыщенных паров по уравнению Антуана для материала "Бензин марки АИ-95":

P_{s} = 10^{(A - \frac{B}{C_{a} + t_{p}})} = 10^{(4.12311 - \frac{664.976}{221.695 + 38})} = 36.5179 кПа

Определяем объем жидкости, вытекший из трубопроводов:

V_{ж} = q \cdot T_{а} + \frac{π}{4} \cdot ({d_{1}}^{2} \cdot L_{1} + {d_{2}}^{2} \cdot L_{2}) =

= 0.00083 \cdot 120 + \frac{3.14}{4} \cdot ({0.05}^{2} \cdot 4.5 + 0^{2} \cdot 0) = 0.1084 м^{3} = 108.43 л

В соответствии с В.10 СП 12.13130 определяем интенсивность испарения:

W_{исп} = 10^{-6} \cdot \sqrt{M} \cdot P_{s} = 10^{-6} \cdot \sqrt{113.3} \cdot 36.5179 = 0.000388706 {кг/с⋅м}^{2}

Исходя из того, что что емкость не имеет обвалования (ограждения), площадь испарения определяется по В.1.3 г) СП 12.13130.

Процент растворителей в жидкости составляет больше 70%.

F_{исп} = 108.43 \cdot 0.15 = 16.26 м^{2}

Определяем массу жидкости, которая поступит в окружающее пространство в результате аварии

m_{ж} = \frac{V_{ж} \cdot ρ_{ж}}{1000} = \frac{108.43 \cdot 750}{1000} = 81.3225 кг

Определяем время полного испарения жидкости

T_{расч} = \frac{m_{ж}}{W_{исп} \cdot F_{исп}} = \frac{81.3225}{0.000388706 \cdot 16.26} = 12867 с

В соответствии с В.1.1 е) СП 12.13130 длительность испарения жидкости принимаем равной времени ее полного испарения, но не более 3600 секунд

T_{исп} = 3600 с

Определяем массу веществ, поступивших в пространство с поверхности согласно В.8 г) СП 12.13130

m_{исп} = W \cdot F_{исп} \cdot T = 0.000388706 \cdot 16.26 \cdot 3600 = 22.7533 кг

Определяем приведенную массу вещества по В.15 СП 12.13130

m_{пр} = \frac{Q_{сг}}{Q_{0}} \cdot m Z = \frac{44000000}{4520000} \cdot 22.7533 \cdot 0.1 = 22.15 кг

Избыточное давление взрыва на расстоянии 30м от наружной установки согласно В.14 СП 12.13130:

Δ P = P_{0} \cdot (\frac{0.8 \cdot {m_{пр}}^{0.33}}{r} + \frac{3 \cdot {m_{пр}}^{0.66}}{r^{2}} + \frac{5 \cdot m_{пр}}{r^{3}}) =

= 101 \cdot (\frac{0.8 \cdot {22.15}^{0.33}}{30} + \frac{3 \cdot {22.15}^{0.66}}{30^{2}} + \frac{5 \cdot 22.15}{30^{3}}) = 10.5 кПа

Расчетное избыточное давление при сгорании газо-, паро- или пылевоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа и температура вспышки материала не более 28 ^oC наружная установка относится к категории АН по взрывопожарной и пожарной опасности.

Так как данные для оценки величины пожарного риска отсутствуют, категория наружной установки по взрывопожарной и пожарной опасности определена в соответствии с п. 7.3 СП 12.13130.

Расчет категории АГЗС

Автомобильная газовая заправка в г. Екатеринбург. На территории находится один резервуар объемом 4,85 м³, площадка обвалования не имеет. Рассматриваемый сценарий аварии - разрушение емкости и истечение всего его содержимого на заправочную площадку.

Наименование оборудования: Резервуары, емкости, сосуды и аппараты под давлением

Объем аппарата (резервуара/емкости/баллона): 4.85 м³

Расчетная температура: 39 °C

Наименование материала - "Пропан (СУГ)"

Молярная масса = 44.096

Температура вспышки = -96 ^oC

Теплота сгорания = 46353000 Дж/кг

Плотность материала при нормальных условиях = 493.4 кг/м³

Нижний концентрационный предел распространения пламени = 2.3 об.д.

Константа уравнения Антуана А = 5.95547

Константа уравнения Антуана B = 813.864

Константа уравнения Антуана Ca = 248.116

РАСЧЕТ:

Определяем плотность паро-/газо- воздушной смеси при расчетной температуре

ρ_{г.п.} = \frac{M}{V_{0} \cdot (1 + 0.00367 \cdot t_{p})} = \frac{44.096}{{22.413}_{} \cdot (1 + 0.00367 \cdot 39_{})} = 1.7211 {кг⋅м}^{3}

Определяем давление насыщенных паров по уравнению Антуана для материала "Пропан (СУГ)":

P_{s} = 10^{(A - \frac{B}{C_{a} + t_{p}})} = 10^{(5.95547 - \frac{813.864}{248.116 + 39})} = 1320.8474 кПа

Определяем объем жидкости, вытекший при разрушении емкости

V = V_{резервуара} \cdot степень заполнения \cdot 1000 = 4.85 \cdot 1 \cdot 1000 = 4850 л

В соответствии с В.10 СП 12.13130 определяем интенсивность испарения:

W_{исп} = 10^{-6} \cdot \sqrt{M} \cdot P_{s} = 10^{-6} \cdot \sqrt{44.096} \cdot 1320.8474 = 0.008771063 {кг/с⋅м}^{2}

Процент растворителей в жидкости составляет больше 70%.

F_{исп} = 4850 \cdot 0.15 = 727.5 м^{2}

Определяем массу жидкости, которая поступит в окружающее пространство в результате аварии

m_{ж} = \frac{V_{ж} \cdot ρ_{ж}}{1000} = \frac{4850 \cdot 493.4}{1000} = 2392.99 кг

Определяем время полного испарения жидкости

T_{расч} = \frac{m_{ж}}{W_{исп} \cdot F_{исп}} = \frac{2392.99}{0.008771063 \cdot 727.5} = 375 с

T_{исп} = 375 с

Определяем массу веществ, поступивших в пространство с поверхности согласно В.8 г) СП 12.13130

m_{исп} = W \cdot F_{исп} \cdot T = 0.008771063 \cdot 727.5 \cdot 375 = 2392.8556 кг

Горизонтальный размер зоны C_нкпр, ограничивающий область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени С_нкпр, согласно формуле (В.13) СП 12.13130 составит:

R_{НКПР} = 3.1501 \cdot \sqrt{\frac{T_{исп}}{3600}} \cdot {(\frac{P_{s}}{C_{НКПР}})}^{0.813} \cdot {(\frac{m}{ρ_{г.п.} \cdot P_{s}})}^{0.333} =

= 3.1501 \cdot \sqrt{\frac{375}{3600}} \cdot {(\frac{1320.8474}{2.3})}^{0.813} \cdot {(\frac{2392.8556}{1.7211 \cdot 1320.8474})}^{0.333} = 181.04 м

Определяем приведенную массу вещества по В.15 СП 12.13130

m_{пр} = \frac{Q_{сг}}{Q_{0}} \cdot m Z = \frac{46353000}{4520000} \cdot 2392.8556 \cdot 0.1 = 2453.89 кг

Избыточное давление взрыва на расстоянии 30м от наружной установки согласно В.14 СП 12.13130:

Δ P = P_{0} \cdot (\frac{0.8 \cdot {m_{пр}}^{0.33}}{r} + \frac{3 \cdot {m_{пр}}^{0.66}}{r^{2}} + \frac{5 \cdot m_{пр}}{r^{3}}) =

= 101 \cdot (\frac{0.8 \cdot {2453.89}^{0.33}}{30} + \frac{3 \cdot {2453.89}^{0.66}}{30^{2}} + \frac{5 \cdot 2453.89}{30^{3}}) = 139.44 кПа

Частота разгерметизации резервуаров с ЛВЖ при давлении, близком к атмосферному, с последующим истечением жидкости для всех размеров утечки представлена в табл. П.1.1 "Методики определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах" и соответственно составляет:

d1 = 5 мм, Q1 = 4⋅10^-5 1/год

d2 = 12.5 мм, Q2 = 10^-5 1/год

d3 = 25 мм, Q3 = 6.2⋅10^-6 1/год

d4 = 50 мм, Q4 = 3.8⋅10^-6 1/год

d5 = 100 мм, Q5 = 1.7⋅10^-6 1/год

d6 = полное разрушение, Q6 = 3⋅10^-7 1/год

Частота реализации в течение года рассматриваемого сценария аварии для всех размеров утечек составляет

Q_{ср} = 6.2 \cdot 10^{-5} {год}^{-^{1}}

i = \frac{123 \cdot {m_{пр}}^{0.66}}{r} = \frac{123 \cdot {2453.89}^{0.66}}{30} = 708.09 Па⋅с

Определяем величину пробит-функции Рг по формулам (Г.1) и (Г.2) СП 12.13130:

V = {(\frac{17500}{Δ P})}^{8.4} + {(\frac{290}{i})}^{9.3} = {(\frac{17500}{139440})}^{8.4} + {(\frac{290}{708.09})}^{9.3} = 2.4804 \cdot 10^{-4}

Pr = 5 - 0.26 \cdot \ln (V) = 5 - 0.26 \cdot \ln (2.4804 \cdot 10^{-4}) = 7.158497

По таблице Г.1 СП 12.13130 и используя формулу П4.2 "Методики определения пожарного риска производственных объектов" определяем значения условной вероятности поражения человека

Q_{d i} (a) = \frac{1}{\sqrt{2 \cdot π}} \int_{- \infty}^{\Pr - 5} \exp (- \frac{U^{2}}{2}) \cdot d U =

= \frac{1}{\sqrt{2 \cdot 3.14}} \int_{- \infty}^{7.158497 - 5} \exp (- \frac{{2.1585}^{2}}{2}) \cdot d \cdot 2.1585 = 9.84555566 \cdot 10^{-1}

Определяем величину пожарного риска P(a) на расстоянии 30 м от наружной установки

P (a) = Q_{d} \cdot Q_{ср} = 9.8456 \cdot 10^{-1} \cdot 6.2 \cdot 10^{-5} = 6.1042 \cdot 10^{-5}

Величина пожарного риска при возможном сгорании материала "Пропан (СУГ)" с образованием волн давления превышает одну миллионную (10^-6) в год на расстоянии 30 м от наружной установки и температура вспышки материала не более 28 градусов Цельсия. На основании ч.3 статьи 25 Федерального закона от 22.07.2008 N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" наружная установка относится к категории АН.

Площадка слива дизельного топлива

Наружная установка для слива автоцистерны с дизельным топливом в подземный резервуар в районе г. Краснодар. Максимаальный объем АЦ 30 м³, максимальная степень заполнения - 80 %, площадка ограждения не имеет. Рассматриваемый сценарий - разрушение резервуара АЦ и истечение всего содержимого на замлю.

Наименование оборудования: Резервуары для хранения ЛВЖ и ГЖ при давлении, близком к атмосферному (при единичном объеме менее 450 м³)

Объем аппарата (резервуара/емкости/баллона): 30 м³

Степень заполнения аппарата (резервуара/емкости/баллона): 0.8

Расчетная температура: 42 °C

Наименование материала - "Дизельное топливо летнее"

Температура вспышки = 71 ^oC

Теплота сгорания = 44000000 Дж/кг

РАСЧЕТ:

Определяем объем жидкости, вытекший при разрушении емкости

V = V_{резервуара} \cdot степень заполнения \cdot 1000 = 30 \cdot 0.8 \cdot 1000 = 24000 л

Исходя из того, что емкость не имеет обвалования (ограждения), площадь разлива определяется по В.1.3 г) СП 12.13130.

Процент растворителей в жидкости составляет больше 70%.

F_{исп} = 24000 \cdot 0.15 = 3600 м^{2}

Частота реализации в течение года рассматриваемого сценария аварии для всех размеров утечек составляет

Q_{ср} = 5.58 \cdot 10^{-4} {год}^{-^{1}}

Проведем оценку параметров углового коэффициента облученности F_q, входящих в формулу (В.27) СП 12.13130

Е_f — среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м². Определяем по таблице В.1 СП 12.13130 Е_f = 18

Рассчитываем эффективный диаметр по формуле В.25 СП 12.13130

d = \sqrt{\frac{4 \cdot F}{π}} = \sqrt{\frac{4 \cdot 3600}{3.14}} = 67.7199

Так как при расчетном значании d > 59 при дальнейших вычислениях подкоренное выражение принимает отрицательное значение, принимаем d = 59.

Определяем плотность воздуха при расчетной температуре

ρ_{B} = \frac{28.96}{22.413 \cdot (1 + 0.00367 \cdot Т_{расч})} = \frac{28.96}{22.413 \cdot (1 + 0.00367 \cdot 42)} = 1.1195

Вычисляем высоту пламени по В.26 СП 12.13130

H = 42 d \cdot {(\frac{M}{ρ_{B} \cdot \sqrt{g d}})}^{0.61} = 42 \cdot 59 \cdot {(\frac{0.04}{1.1195 \cdot \sqrt{9.81 \cdot 59}})}^{0.61} = 46.654 м

Определяем угловой коэффициент облученности по формулам В.27 - В.33 СП 12.13130

A = \frac{h^{2} + S^{2} + 1}{2 S} = \frac{{1.5815}^{2} + {1.0169}^{2} + 1}{2 \cdot 1.0169} = 2.2299

B = \frac{1 + S^{2}}{2 S} = \frac{1 + {1.0169}^{2}}{2 \cdot 1.0169} = 1.0001

S = \frac{2 r}{d} = \frac{2 \cdot 30}{59} = 1.0169

h = \frac{2 H}{d} = \frac{2 \cdot 46.654}{59} = 1.5815

F_{V} = \frac{1}{π} \cdot [\frac{1}{S} \cdot arctg (\frac{h}{\sqrt{S^{2} - 1}}) - \frac{h}{S} \cdot arctg (\sqrt{\frac{S - 1}{S + 1}} - \frac{A}{\sqrt{A^{2} - 1}} \cdot arctg (\sqrt{\frac{(A + 1) \cdot (S - 1)}{(A - 1) \cdot (S + 1)}}))] =

= \frac{1}{3.14} \cdot [\frac{1}{1.0169} \cdot arctg (\frac{1.5815}{\sqrt{{1.0169}^{2} - 1}}) - \frac{1.5815}{1.0169} \cdot

\cdot arctg (\sqrt{\frac{1.0169 - 1}{1.0169 + 1}} - \frac{2.2299}{\sqrt{{2.2299}^{2} - 1}} \cdot arctg (\sqrt{\frac{(2.2299 + 1) \cdot (1.0169 - 1)}{(2.2299 - 1) \cdot (1.0169 + 1)}}))] = 0.49169

F_{H} = \frac{1}{π} \cdot [\frac{B - 1 / S}{\sqrt{B^{2} - 1}} \cdot arctg (\sqrt{\frac{(B + 1) \cdot (S - 1)}{(B - 1) \cdot (S + 1)}}) - \frac{A - 1 / S}{\sqrt{A^{2} - 1}} \cdot arctg (\sqrt{\frac{(A + 1) \cdot (S - 1)}{(A - 1) \cdot (S + 1)}})] =

= \frac{1}{3.14} \cdot [\frac{1.0001 - 1 / 1.0169}{\sqrt{{1.0001}^{2} - 1}} \cdot arctg (\sqrt{\frac{(1.0001 + 1) \cdot (1.0169 - 1)}{(1.0001 - 1) \cdot (1.0169 + 1)}})]

- 2.2299 - 1 / 1.0169 \sqrt{{2.2299}^{2} - 1} \cdot arctg (\sqrt{\frac{(2.2299 + 1) \cdot (1.0169 - 1)}{(2.2299 - 1) \cdot (1.0169 + 1)}})] = 0.53277

F_{q} = \sqrt{{F_{v}}^{2} + {F_{h}}^{2}} = \sqrt{{0.49169}^{2} + {0.53277}^{2}} = 0.72498

Определяем коэффициент пропускания атмосферы t по формуле В.34 СП 12.13130

t = \exp [- 7.0 \cdot 10^{- 4} \cdot (r - 0.5 \cdot d)] = \exp [- 7.0 \cdot 10^{- 4} \cdot (30 - 0.5 \cdot 59)] = 0.99965

Рассчитаем интенсивность теплового излучения q кВт/м² для пожара пролива жидкости по В.24 СП 12.13130

q = E_{f} \cdot F_{q} \cdot τ = 18 \cdot 0.72498 \cdot 0.99965 = 13.04507 {кВт/м}^{2}

Определяем условную вероятность поражения человека тепловым излучением при пожаре пролива горючей жидкости:

По формуле Г.3 СП 12.13130 определяем величину Pr

Pr = - 12.8 + 2.56 \cdot \ln ({tq}^{1.33}) = - 12.8 + 2.56 \cdot \ln (17.75 \cdot {3.99928}^{1.33}) = -0.717

t = t_{0} + \frac{x}{u} = 5 + \frac{63.73}{5} = 17.75 с

Методом подбора вычисляем значение x - расстояние от места расположения человека до зоны, где интенсивность теплового излучения не превышает 4 кВт/м², м;

x = 63.73 м

Радиус пролива составляет

R = d / 2 = 33.86 м

Так как радиус очага пожара при пожаре проливе горючих жидкостей превышает 30 м, то в соответствии с Г.3 СП 12.13130 условная вероятность поражения человека принимается равной 100 %

Определяем величину пожарного риска P(a) на расстоянии 30 м от наружной установки

P (a) = Q_{d} \cdot Q_{ср} = 1 \cdot 5.58 \cdot 10^{-4} = 5.58 \cdot 10^{-4}

В наружной установке присутствуют горючие матеиалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и (или) друг с другом гореть, и не реализуются критерии, позволяющие отнести установку к категории АН или БН. При этом величина пожарного риска при возможном сгорании материала "Дизельное топливо летнее" превышает одну миллионную (10^-6) в год на расстоянии 30 м от наружной установки. На основании ч.5 статьи 25 Федерального закона от 22.07.2008 N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" наружная установка относится к категории ВН.

Газораспределительная установка

Газораспределительный узел в районе г. Курган. Газопровод низкого давления, наибольший трубопровод имеет диаметр 100мм, автоматика для аварийного отключения отсутствует. В качестве расчетной аварии рассматриваем срыв фланца задвижки.

Наименование оборудования: Трубопровод Ду 100

Расчетная температура: 41 °C

Расход газа: 44 л/с

Давление в трубопроводе: 5 кПа

Диаметр подающего трубопровода: 100 мм

Длина подающего трубопровода: 150 м

Наименование материала - "Метан"

Молярная масса = 16.04

Теплота сгорания = 50000000 Дж/кг

Плотность материала при нормальных условиях = 0.7168 кг/м³

Нижний концентрационный предел распространения пламени = 5.28 об.д.

Константа уравнения Антуана А = 5.68923

Константа уравнения Антуана B = 380.224

Константа уравнения Антуана Ca = 264.804

РАСЧЕТ:

Определяем плотность паро-/газо- воздушной смеси при расчетной температуре

ρ_{г.п.} = \frac{M}{V_{0} \cdot (1 + 0.00367 \cdot t_{p})} = \frac{16.04}{{22.413}_{} \cdot (1 + 0.00367 \cdot 41_{})} = 0.6221 {кг⋅м}^{3}

Определим объем газа, вышедший из трубопровода в соответствии с В.5 и В.6 СП 12.13130

V_{т} = q T + 0.01 \cdot π P_{2} \cdot ({r_{1}}^{2} \cdot L_{1} + {r_{2}}^{2} \cdot L_{2}) =

= 0.044 \cdot 300 + 0.01 \cdot 3.14 \cdot 5 \cdot ({0.05}^{2} \cdot 150 + 0^{2} \cdot 0) = 13.26 м^{3}

Определим массу газа

m = (V_{а} + V_{т}) \cdot ρ_{г.п.} = (0 + 13.26) \cdot 0.6221 = 8.249 кг

R_{НКПР} = 14.5632 \cdot {(\frac{m}{ρ_{r} \cdot C_{НКПР}})}^{0.333} = 14.5632 \cdot {(\frac{8.249}{0.6221 \cdot 5.28})}^{0.333} = 59.94 м

Определяем приведенную массу вещества по В.15 СП 12.13130

m_{пр} = \frac{Q_{сг}}{Q_{0}} \cdot m Z = \frac{50000000}{4520000} \cdot 8.249 \cdot 0.1 = 9.13 кг

Избыточное давление взрыва на расстоянии 30м от наружной установки согласно В.14 СП 12.13130:

Δ P = P_{0} \cdot (\frac{0.8 \cdot {m_{пр}}^{0.33}}{r} + \frac{3 \cdot {m_{пр}}^{0.66}}{r^{2}} + \frac{5 \cdot m_{пр}}{r^{3}}) =

= 101 \cdot (\frac{0.8 \cdot {9.13}^{0.33}}{30} + \frac{3 \cdot {9.13}^{0.66}}{30^{2}} + \frac{5 \cdot 9.13}{30^{3}}) = 7.21 кПа

d1 = Малая (12,5 мм), Q1 = 2.8⋅10^-6 1/год

d2 = Средняя (25 мм), Q2 = 1.2⋅10^-6 1/год

d3 = Значительная (50 мм), Q3 = 4.7⋅10^-7 1/год

d5 = Разрыв, Q5 = 2.4⋅10^-7 1/год

Частота реализации в течение года рассматриваемого сценария аварии для всех размеров утечек составляет

Q_{ср} = 4.71 \cdot 10^{-6} {год}^{-^{1}}

i = \frac{123 \cdot {m_{пр}}^{0.66}}{r} = \frac{123 \cdot {9.13}^{0.66}}{30} = 17.648 Па⋅с

Определяем величину пробит-функции Рг по формулам (Г.1) и (Г.2) СП 12.13130:

V = {(\frac{17500}{Δ P})}^{8.4} + {(\frac{290}{i})}^{9.3} = {(\frac{17500}{7210})}^{8.4} + {(\frac{290}{17.648})}^{9.3} = 2.0232 \cdot 10^{11}

Pr = 5 - 0.26 \cdot \ln (V) = 5 - 0.26 \cdot \ln (2.0232 \cdot 10^{11}) = -1.768607

Q_{d i} (a) = \frac{1}{\sqrt{2 \cdot π}} \int_{- \infty}^{\Pr - 5} \exp (- \frac{U^{2}}{2}) \cdot d U =

= \frac{1}{\sqrt{2 \cdot 3.14}} \int_{- \infty}^{-1.768607 - 5} \exp (- \frac{{-6.7686}^{2}}{2}) \cdot d \cdot -6.7686 = 6.53904708 \cdot 10^{-12}

Определяем величину пожарного риска P(a) на расстоянии 30 м от наружной установки

P (a) = Q_{d} \cdot Q_{ср} = 6.539 \cdot 10^{-12} \cdot 4.71 \cdot 10^{-6} = 3.0799 \cdot 10^{-17}

Величина пожарного риска при возможном сгорании материала "Метан" с образованием волн давления не превышает одну миллионную (10^-6) в год на расстоянии 30 м от наружной установки. На основании частей 3 и 4 статьи 25 Федерального закона от 22.07.2008 N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" наружная установка не относится к категориям АН или БН.

В соответствии с пунктами 7.2 и 7.3 СП 12.13130 проведем проверку наружной установки на принадлежность к категории ВН.

Определяем интенсивность теплового излучения для варианта пожара "огненный шар" по В.24 СП 12.13130

E_f принимаем по В.5.6 = 450 кВт/м².

Определяем эффективный диаметр огненного шара:

D_{s} = 5.33 \cdot m^{0.327} = 5.33 \cdot 8.249 = 10.6265 м

Определяем H по В.5.9

H = \frac{D_{s}}{2} = \frac{10.6265}{2} = 5.3133

F_{q} = \frac{H / D_{s} + 0.5}{4 \cdot {[{(H / D_{s} + 0.5)}^{2} + {(r / D_{s})}^{2}]}^{1.5}} =

= \frac{5.3133 / 10.6265 + 0.5}{4 \cdot {[{(5.3133 / 10.6265 + 0.5)}^{2} + {(30 / 10.6265)}^{2}]}^{1.5}} = 0.037506

Определяем коэффициент пропускания атмосферы

τ = \exp [- 7.0 \cdot 10^{- 4} \cdot (\sqrt{r^{2} + H^{2}} - \frac{D_{s}}{2})] =

= \exp [- 7.0 \cdot 10^{- 4} \cdot (\sqrt{30 + {5.3133}^{2}} - \frac{10.6265}{2})] = 0.98255

t_{s} = 0.92 \cdot m^{0.303} = 0.92 \cdot {8.249}^{0.303} = 1.7436 с

q = E_{f} \cdot F_{q} \cdot τ = 450 \cdot 0.037506 \cdot 0.98255 = 16.58318 {кВт/м}^{2}

Определяем условную вероятность поражения человека тепловым излучением при реализации события "огненный шар":

По формуле Г.3 СП 12.13130 определяем величину Pr

Pr = - 12.8 + 2.56 \cdot \ln ({tq}^{1.33}) = - 12.8 + 2.56 \cdot \ln (1.7436 \cdot {16.58318}^{1.33}) = -1.8148

Определяем эффективное время экспозиции по Г.3 СП 12.13130:

t_{s} = 0.92 \cdot m^{0.303} = 0.92 \cdot {8.249}^{0.303} = 1.7436 с

Радиус "огненного шара" составляет

R = D_{s} / 2 = 5.31 м

Q_{d i} (a) = \frac{1}{\sqrt{2 \cdot π}} \int_{- \infty}^{\Pr - 5} \exp (- \frac{U^{2}}{2}) \cdot d U =

= \frac{1}{\sqrt{2 \cdot 3.14}} \int_{- \infty}^{-1.8148 - 5} \exp (- \frac{{-6.8148}^{2}}{2}) \cdot d \cdot -6.8148 = 4.7475357 \cdot 10^{-12}

Определяем величину пожарного риска P(a) на расстоянии 30 м от наружной установки

P (a) = Q_{d} \cdot Q_{ср} = 4.7475 \cdot 10^{-12} \cdot 4.71 \cdot 10^{-6} = 2.2361 \cdot 10^{-17}

Рассчитываем радиус воздействия высокотемпературных продуктов сгорания газо- или паровоздушной смеси в открытом пространстве R_F, по В.39 СП 12.13130:

R_{F} = 1.2 \cdot R_{НКПР} = 1.2 \cdot 59.94 = 71.93 м

Так как радиус воздействия высокотемпературных продуктов сгорания газо- или паровоздушной смеси в открытом пространстве по методу в соответствии с приложением В СП 12.13130 превышает 30 м, то, в соответствии с Г.5 условная вероятность поражения человека принимается равной 1.

Определяем величину пожарного риска P(a) на расстоянии 30 м от наружной установки

P (a) = Q_{d} \cdot Q_{ср} = 1 \cdot 4.71 \cdot 10^{-6} = 4.71 \cdot 10^{-6}

В наружной установке присутствуют горючие матеиалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и (или) друг с другом гореть, и не реализуются критерии, позволяющие отнести установку к категории АН или БН. При этом величина пожарного риска при возможном сгорании материала "Метан" превышает одну миллионную (10^-6) в год на расстоянии 30 м от наружной установки. На основании ч.5 статьи 25 Федерального закона от 22.07.2008 N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" наружная установка относится к категории ВН.

Идёт создание документа

Расчет категорий наружных установок

Варианты аварий наружных установок

Инструкция по использованию калькулятора для определения категории

Примеры расчетов категорий наружных установок

Расчет категории топливораздаточной колонки

Расчет категории АГЗС

Площадка слива дизельного топлива

Газораспределительная установка

Содержание

Идёт создание документа

Расчет категорий наружных установок

Варианты аварий наружных установок

Инструкция по использованию калькулятора для определения категории

Примеры расчетов категорий наружных установок

Расчет категории топливораздаточной колонки

Расчет категории АГЗС

Площадка слива дизельного топлива

Газораспределительная установка

Содержание

Пользовательское соглашение

Оплата прошла успешно!

Ошибка оплаты

Исходные данные:

Расчет: