Esineen palo- (räjähdys)vaaraluokka - rakennuksen, rakenteen, tilan, palo-osaston, ulko- (teknologisen) asennuksen palovaaran luokitus , joka määräytyy aineiden määrän ja palovaarallisten ominaisuuksien ja niissä sijaitsevat (kiertyvät) materiaalit ottaen huomioon teknisten prosessien ominaisuudet [1] .
Venäjällä tuotanto- ja varastointitilat (jotka eivät liity räjähteiden tuotantoon ja varastointiin) on jaettu luokkiin. Tilat: A, B, C1, C2, C3, C4, D, E. Rakennukset: A, B, C, D, E. Räjähteisiin liittyvät tekniset prosessit on jaettu luokkiin: A, Al, B, C, G. [2]
Fyysiset prosessit, jotka tapahtuvat kaasuräjähdysten aikana asunnossa ja kaasuseosten räjähdysten aikana tuotannossa , ovat samat. Asunnoissa tapahtuu kuitenkin (yleensä) metaaniräjähdyksiä , ja teollisuustilat voivat sisältää metaania räjähtävämpiä kaasuja ja höyryjä. Toinen asuintilojen ominaisuus on sytytyslähteiden ajoittainen läsnäolo [3] . Paineastioiden räjähtämisestä kärsivät pääsääntöisesti vain vastaavia laitteistoja käyttävät henkilöt. Siksi tällaiset tilat eivät kuulu räjähtäviin esineisiin [4] .
Ensimmäistä kertaa OST 90015-39:ssä perustettiin normatiivisesti viisi teollisuustuotannon luokkaa A, B, C, D, D. [5] Standardia ei sovellettu palavien nesteiden varastoihin, puumateriaalien varastoihin, kiinteisiin polttoaineisiin, palavien materiaalien avovarastoihin, kaasulaitoksiin, räjähteiden ja myrkyllisten aineiden tuotantoon. [6] :s. 2
Maailmankäytännössä vakuutusyhtiöiden edustajat määrittävät esineiden palovaaran asteen palokuorman suuruuden ja tulipalon aikana vapautuvan lämmön intensiteetin mukaan . [7] 1800-luvun lopussa Yhdysvalloissa oli noin 584 rakennusluokkaa. Vuonna 1932 niitä vähennettiin 26 luokkaan. Vuoteen 1936 mennessä Vakuutushallitus lisäsi rakennusluokkien määrän 100:aan, mutta jakoi ne kuuteen luokkaan rakennustyypin mukaan. [kahdeksan]
Ostajia harhaanjohtavien toimien estämiseksi rakennuksen tai rakennelman suunnitteluasiakirjoissa tulee olla [9] : Art. 33 palo- ja räjähdysvaaran tunnistusmerkkejä. [9] : Art. neljä
Nämä tunnistusominaisuudet on osoitettu:
Käytännössä tilojen, rakennusten ja ulkoasennusten luokkien määrittelyssä räjähdys- ja palovaaran osalta otetaan huomioon palon aikana tiloihin vapautuva lämmön määrä. Tätä arvoa, joka liittyy huoneessa olevien palavien ja hitaasti palavien aineiden ja materiaalien pinta-alaan, kutsutaan tilapäiseksi palokuormitukseksi. [kymmenen]
Neuvostoliiton palosääntöjärjestelmässä oletettiin, että palokuorman suhdetta sen sijoitusalueeseen (laskettuna kilogrammoina puuta neliömetriä kohti) voidaan käyttää ottaen huomioon aineiden ominaisuudet. keston, lämpötilan ja muiden vaarallisten palotekijöiden määrittämiseksi. [11] :168 Neuvostoliiton rakennusten säännöstelyjärjestelmä oletti, että palokuorman suhdetta ikkuna-aukkojen pinta-alaan (laskettuna kilogrammoina puuta neliömetriä kohti) voitiin käyttää palon keston määrittämiseen. [12]
Puuekvivalentteina ilmaistun polttoainemäärän ja tulipalon keston välinen suhde:
Vuodesta 1951 lähtien, kun ensimmäisen palonkestävyysasteen rakennukseen on sijoitettu yli 1380 MJ / m² (100 kg puuta per 1 m²) palokuorma paloosaston alueelle, se on oli tarpeen laskea palon kesto ja sen perusteella valita rakennusosien palonkestävyys. Tämä vaatimus oli voimassa esineen luokasta riippumatta. Palonsammutusjärjestelmää asennettaessa rakenteiden palonkestävyysasteen nostamista ei vaadittu. [14] : kohta 3 Vuodesta 1954 lähtien asteikko 1394...2760 MJ/m² (101...200 kg puuta/1 m²) ja yli 2760 MJ/m² (yli 200 kg puuta/1 m²) ) on perustettu. Rakennusosien palonkestävyysarvot on taulukoitu. [15] :s.6
Vuonna 1965 TsNIIPO suoritti työtä määrittääkseen vesi- ja vaahtosammutuslaitteistojen kastelun tehokkuuden tuotannon palovaaran mukaan. Vuonna 1975 kehitettiin uusi standardi SN 75-76, joka luokitellaan rakennukset, teollisuudenalat ja teknologiset prosessit palovaaran mukaan. [16] Kastelun intensiteetin määrittämiseksi jako tehtiin seitsemään ryhmään: yksi ryhmä sisälsi hallinto-, julkiset rakennukset ja tilat; kolme on tuotantoa ja kolme muuta varastoa. [17]
Vuonna 1976 VNIIPO:ssa suoritettiin täysimittaiset testit todellisen huoneen mallilla. Näiden kokeiden perusteella suositeltiin järjestelmää esineiden luokittelemiseksi palovaarallisuuden asteen mukaan:
ST CMEA vahvisti vuonna 1977 palokuorman määrittämismenetelmät, joihin kuului tilapäinen ja pysyvä. [kahdeksantoista]
SNiP 2.04.09-84, joka korvasi SN 75-76:n, ilmoitti palokuormat kahdelle teollisuustilojen ryhmälle: 200 ... 2000 MJ / m² ja yli 2000 MJ / m². Tässä tapauksessa kuormalaskenta suoritettiin ST SEV 446-77:n mukaan. [19]
NPB 88-2001 sisälsi menetelmän palokuorman määrittämiseksi. Palokuorma sisälsi tilapäisiä ja pysyviä palokuormia. Metodologian sisältävä liite jätettiin pois, kun NPB 88-2001:een tehtiin muutoksia.
Tilat, joissa on korkea räjähdysherkkä tuli.
Aluksi, vuonna 1939, luokkaan B sisältyi tuotanto, joka liittyi:
Vuodesta 1954: teollisuudenalat, jotka liittyvät kiinteiden palavien aineiden ja materiaalien sekä nesteiden, joiden leimahduspiste on yli 120 °C, käsittelyyn tai käyttöön. [kaksikymmentä]
Vuodesta 1972 luokkaan B on kuulunut aineita käsittelevät teollisuudenalat: nesteet, joiden leimahduspiste on yli 61 °C; palavat pölyt tai kuidut, joiden alempi räjähdysraja on yli 65 g/m³; aineet, jotka voivat palaa vain ollessaan vuorovaikutuksessa veden, ilmakehän hapen tai toistensa kanssa; kiinteät palavat aineet ja materiaalit. [21]
Vuodesta 1981 luokkaan B on kuulunut tuotanto, jossa on ollut materiaaleja: nesteitä, joiden leimahduspiste on yli 61 °C; palavat pölyt tai kuidut, joiden alempi räjähdysraja on yli 65 g/m³; kiinteät palavat aineet ja materiaalit; aineita, jotka vain palavat vuorovaikutuksessa veden, ilman tai toistensa kanssa. [22]
Aluksi, vuonna 1939, luokkaan G sisältyi palamattomien aineiden ja materiaalien valmistus ja käsittely kuumassa, hehkuvassa tai sulassa tilassa. [23]
Tällä hetkellä peruttu. Se puuttui normeista H 102-54 ja ONTP 24-86.
Vuodesta 1972 E-luokkaan kuuluivat aineet, jotka käsittelivät aineita: palavia kaasuja ilman nestefaasia ja räjähtävää pölyä sen verran, että ne voivat muodostaa räjähtäviä seoksia, joiden tilavuus on yli 5 % huoneen tilavuudesta ja joissa teknologisen prosessin olosuhteet, vain räjähdys (ilman myöhempää palamista); aineet, jotka voivat räjähtää (ilman myöhempää palamista) ollessaan vuorovaikutuksessa veden, ilmakehän hapen tai toistensa kanssa. [21] Muita palavia aineita ei kuitenkaan ole tai muita palavia aineita on niin paljon, että ne eivät voi muodostaa yli 100 000 kcal kuormaa millekään 10 m²:n lattiapinta-alalle (41,8 MJ / m²). [24]
PUE viittaa luokkaan E (vielä nykyisessä versiossa) ladattava.
Tilaluokkien määrittäminen on suoritettava tarkistamalla tilojen kuuluvuus luokkiin vaarallisimmasta (A) vähiten vaaralliseen (D). [25]
Venäjän rikoslain mukaan räjähdelaitoksen turvallisuusmääräysten rikkominen on vastuussa, jos rikkomus aiheutti tai olisi voinut aiheuttaa ihmisen kuoleman tai suurta vahinkoa. Aiemmin samanlainen vastuu oli olemassa RSFSR: n lainsäädännössä. Samaan aikaan rikoslainsäädäntö ei selitä "räjähdyskelpoisen esineen" käsitettä. Tulipaloihin ja räjähdyksiin liittyvien rikosten määrittämiseksi on tarpeen selvittää, onko esine räjähtävä. [26] :33
Normatiiviset asiakirjatHöyry-ilma-seoksen räjähdys huoneessa on palavan höyry-ilmaseoksen palamisprosessi, joka muodostuu rajoitetussa tilavuudessa paineen noustessa tässä tilavuudessa. [27] :s. 3.3 Tilojen luokittelussa huomioidaan vain palokemialliseen räjähdykseen liittyvät prosessit eikä oteta huomioon fyysisten räjähdysten mahdollisuutta, joka liittyy aineen fysikaalisen tilan äkilliseen muutokseen, johon liittyy erittäin nopea energian vapautuminen ja paineistetut kaasut, jotka pystyvät tuottamaan mekaanista työtä. [26] :33
Prosessin fysiikkaIhmisen aiheuttamista räjähdysvaaroista johtavan paikan ovat hätäsytytysräjähdykset (jopa 90 % kaikista räjähdyksistä). [28] :35
Deflagraatioräjähdys - energian vapautuminen palavien kaasuseosten ja aerosolien pilven tilavuudessa eksotermisen kemiallisen reaktion etenemisen aikana aliääninopeudella. [29] Räjähdysräjähdyksen siirtyminen räjähdykseen on mahdollista, kun pilven lineaariset mitat ovat yli 70 m, tai kun räjähdyksen aiheuttavat merkittävät energialähteet, tai tiloissa, joissa on paljon sotkua. [kolmekymmentä]
Kondensoitumattomien aineiden kemiallinen räjähdys eroaa palamisesta siinä, että palaminen tapahtuu, kun itse palamisen aikana muodostuu palava seos. [28] :36
Jos höyry-ilmaseos muodostuu tilassa, joka ei ole täynnä teknisiä laitteita ja se syttyy suhteellisen heikosta lähteestä (esimerkiksi kipinästä), tämän seoksen palaminen tapahtuu yleensä pienillä näennäisillä liekin nopeudet ja paineaallon pienet amplitudit. Tässä tapauksessa toteutetaan tulisalama, jossa vaikutetaan pääasiassa tähän pilveen putoaviin esineisiin. [31] Termi "räjähdys" on tässä tapauksessa suurelta osin mielivaltainen. Räjähdyksen tunnusmerkkien ulkoinen ilmentymä tarkasteltavina olevissa prosesseissa liittyy laitteiden (salamalla laitteen sisällä) tai tilojen tuhoutumiseen. Vaarallisin ilmentymä kaasumaisten palavien järjestelmien syttymisestä suljetussa tilavuudessa on nopea paineen nousu. Suurin räjähdyspaine voi ylittää alkupaineen 8…10 kertaa, harvemmin 12 kertaa ja kestää useita sekunteja. Palamistuotteiden korkea lämpötila (jopa 2000 K ja enemmän) ei pääsääntöisesti aiheuta vakavaa vaaraa laitteille ja rakennusrakenteille, mutta on vakava ja usein kohtalokas uhka tässä huoneessa oleville ihmisille. [3]
Räjähdysvaarallisia kaasuseoksia ovat palavien kaasujen tai höyryjen seokset ilman kanssa, joissa palaminen syttyessään leviää koko seoksen tilavuuteen. [32] Räjähdyskelpoinen pölyilmakehä on pölyn, kuidun tai lentävien hiukkasten muodossa olevien palavien aineiden seos ilman kanssa, jossa syttymisen jälkeen tapahtuu itsestään ylläpitävää liekin etenemistä. [33]
Suljetuissa tilavuuksissa tapahtuvaan palamiseen liittyy paineen nousu. Palavien kaasujen palamisnopeus määräytyy liekin etenemisnopeuden mukaan, ja paineella kullakin hetkellä on aikaa tasaantua koko tilavuudessa, koska liekin nopeus on paljon pienempi kuin äänen nopeus. [34]
Jos tilavuus täytetään kokonaan räjähtävällä seoksella, niin suljetussa tilavuudessa palamisen aikana syntyvä ylipaine: [35] , tätä suhdetta käytetään käytännön laskelmissa ja kun tilavuus on osittain täytetty seoksella: , missä on maksimi paine, joka syntyy seoksen palamisen aikana, on alkupaine, - palaneen seoksen tilavuus, - huoneen tilavuus, - palaneen seoksen osuus. [36] :366 [37] Arvo kuvasi alun perin huoneen räjähdys- ja palovaaraa. Luokkiin A, B sisältyi tuotanto, jos tämä arvo ylitti 5 % tuotantotilojen osalta. [38]
Kun paikallinen tilavuus palavaa seosta poltetaan suljetussa astiassa, paineen nousu riippuu parametrista , jossa on kemiallisen reaktion kokonaislämpövaikutus. 20 %:n tarkkuudella paineen nousua voidaan kuvata lausekkeella: , missä on palamistuotteiden adiabaattinen indeksi. [39]
VNIIPO-malli kehitettiin huoneen tiiviysoletuksen perusteella. [40]
Standardeja kehitettäessä 1980-luvulla Neuvostoliitossa he ohjasivat ajatusta, että A- ja B-luokan huoneissa tulipalo kattaa koko huoneen ennen kuin palokunta ehtii aloittaa sammutuksen. [36] :107
Kategoria A (lisääntynyt palo- ja räjähdysvaara) Kategoria B (räjähdysvaara) Syttyvät kiinteät aineet AseetJos huoneessa on eri luokkien ampumatarvikkeita, huoneen vaaraluokka määräytyy sen sisältämän korkeimman ammusluokan mukaan. Ohjukset ja ammukset on jaettu vaarakategorioihin E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, B, D. [41]
Ammusten ominaisuus on räjähteen, työntävän, pyroteknisen tai poistopanoksen tai niiden yhdistelmän läsnäolo. [42]
Teollisuus- ja kotitalouskäyttöönSyttyvät kiinteät aineet ovat aineita ja materiaaleja, jotka voivat syttyä lyhytaikaisesta (enintään 30 s) altistumisesta matalaenergiselle sytytyslähteelle (tuliliekki, kipinä, kytevä savuke jne.). [43]
SP 12.13130.2009 ei koske tiloja ja rakennuksia, räjähteiden tuotantoon ja varastointiin tarkoitettuja ulkolaitteistoja, räjähteiden sytytysvälineitä . [27] :s. 1.3 Tässä tapauksessa säännöt koskevat aineita ja materiaaleja, jotka voivat palaa vuorovaikutuksessa veden, ilman hapen tai toistensa kanssa (aineiden keskinäinen kosketus [44] ) muodostaen paineaaltoja. [27] :s. A.5
Aseisiin eivät kuulu kotitalous- ja teollisuustuotteiksi sertifioidut tuotteet, urheiluvälineet. [42]
Pyroteknisten tuotteiden osalta B1-luokan varastojen (rakennusten) kuormitus ei saa ylittää 300 kg:aa tuotteita 1 m²:tä kohti, ja luokkien B2-B4 osalta ne lasketaan tälle tilojen (rakennusten) luokalle määritetyn ominaispalokuorman mukaan. [45]
Vuodesta 1986 lähtien toimialojen luokittelusta siirryttiin tilojen luokitteluun. Luokkaan B kuuluivat tilat, joissa (kierrätettiin) aineita ja materiaaleja: palavat ja hitaasti palavat nesteet, kiinteät palavat ja hitaasti palavat aineet ja materiaalit (mukaan lukien pöly ja kuidut), aineet ja materiaalit, jotka vuorovaikutuksessa veden, ilman hapen tai vain polttaa keskenään, edellyttäen, että tilat, joissa ne ovat saatavilla tai jaetaan, eivät kuulu luokkaan A tai B. [46]
NPB 105-95 jakoi luokan B luokkaan B1 ... B4. Tilojen palovaaraluokan määritys suoritetaan vertaamalla tietyn tilapäisen palokuorman maksimiarvoa missä tahansa osassa palokuorman ominaisarvoon:
Kohteen palokuormaa tulee verrata rajaan, joka riippuu palokuorman ja huoneen katon (tai palkkien alemman tason) välisestä etäisyydestä. Jos kuormitus ylittää rajan, luokkaa tulee päivittää. [47]
Tuloilmanvaihtojärjestelmien laitteiden tilojen tulee sisältää:
Luokkiin B1…B4 sisältyvät ilmanvaihtolaitteiden tilat, kun sijoitetaan B1…B4-kategorioiden huoneita palvelevia poistolaitteita. [48]
Luokka G (kohtalainen palovaara)Luokkaan G voivat kuulua vain teollisuustilat. Luokan G varastoja ei ole.
Luokka D (alhainen palovaara)NPB 105-95:n käyttöönoton myötä luokka B jaettiin luokkiin B1 ... B4. Samanaikaisesti B1-, B2- ja B3-luokat vastaavat paloturvallisuusvaatimusten osalta periaatteessa rakennusmääräysten ja -määräysten voimaantulohetkellä voimassa ollutta B-luokkaa ja B4-luokka on samanlainen kuin rakennuksessa olemassa oleva luokka D. Nykyisen SNiP:n asettamat vaatimukset kategorialle D. Rakennusluokkia määritettäessä (NPB 105-95 mukaisesti) B1-, B2-, B3-luokkien huoneet otetaan huomioon B-luokan huoneet ja B4-luokan huoneet - D-luokan huoneiden alueella. [49]
Asennus kuuluu AN-luokkaan, jos se sisältää (varastoi, käsittelee, kuljettaa) palavia kaasuja, syttyviä nesteitä, joiden leimahduspiste on enintään 28 °C, aineita ja (tai) materiaaleja, jotka voivat palaa vuorovaikutuksessa veden kanssa, ilmakehän happea ja (tai ) keskenään (edellyttäen, että paloriskin suuruus näiden aineiden mahdollisesta palamisesta paineaaltojen muodostuessa ylittää miljoonasosan vuodessa 30 metrin etäisyydellä ulkolaitteistosta).
Asennus kuuluu BN-luokkaan, jos se sisältää (varastoi, käsittelee, kuljettaa) palavia pölyjä ja (tai) kuituja, syttyviä nesteitä, joiden leimahduspiste on yli 28 °C, palavia nesteitä (edellyttäen, että palovaaran suuruus pöly- ja (tai) höyry-ilmaseosten mahdollinen palaminen yli miljoonasosan vuodessa paineaaltojen muodostuessa 30 metrin etäisyydellä ulkoasennuksesta).
Asennus kuuluu VN-luokkaan, jos se sisältää (varastoi, käsittelee, kuljettaa) palavia ja (tai) hitaasti palavia nesteitä, kiinteitä palavia ja (tai) hitaasti palavia aineita ja (tai) materiaaleja (mukaan lukien pöly ja (tai) kuidut) ), aineet ja (tai) materiaalit, jotka voivat palaa ollessaan vuorovaikutuksessa veden, ilman hapen ja (tai) toistensa kanssa, ja jos laitoksen AN- tai BN-luokittelukriteerit eivät täyty (edellyttäen, että palovaaran suuruus ilmoitettujen aineiden ja (tai) materiaalien mahdollinen palaminen ylittää miljoonasosan vuodessa 30 metrin etäisyydellä ulkoasennuksesta).
Asennus kuuluu GN-luokkaan, jos se sisältää (varastoi, käsittelee, kuljettaa) palamattomia aineita ja (tai) kuumassa, hehkuvassa ja (tai) sulassa tilassa olevia materiaaleja, joiden käsittelyyn liittyy säteilylämmön vapautumista , kipinöitä ja (tai) liekkejä ja palavia kaasuja, nesteitä ja/tai kiinteitä aineita, jotka poltetaan tai hävitetään polttoaineena.
Laitos kuuluu DN-luokkaan, jos se sisältää (varastoi, käsittelee, kuljettaa) pääosin palamattomia aineita ja (tai) materiaaleja kylmässä ja jos se ei kuulu muihin luokkiin yllä olevien kriteerien mukaan.
Yhdysvalloissa käytetään amerikkalaisten fyysikkojen Bjorn Karlssonin (Karlsson Bjorn) ja James Quintieren (Quintiere James) [50] ehdottamaa Karlsson-Quintai-menetelmää ylipaineen ennustamiseen suljetuissa tiloissa läikkyneen nesteen palamisen aikana . US Nuclear Energy Regulatory Commissionin (US Nuclear Regulatory Commission) käyttöön. Menetelmä ottaa huomioon paineen nousun, joka johtuu lämmön vapautumisesta vakiotilavuudessa. Paloajaksi otetaan yleensä 10 s. Venäjän federaatiossa ja Yhdysvalloissa käytettyjen menetelmien vertaileva analyysi osoitti, että kotimainen menetelmä käyttää muunnelmaa höyry-ilmaseoksen tilavuusleimauksesta (räjähdys), johon liittyy hetkellinen ylipaineen nousu huoneessa. Amerikkalainen menetelmä perustuu suhteellisen hitaan palavien nesteiden (palavat nesteet) ja palavien nesteiden (FL) polttoprosessiin. Tästä huolimatta molemmat menetelmät antavat samanlaisia tuloksia ennustettaessa tilojen turvallisia tilavuuksia syttyvien nesteiden ja palavien nesteiden varastointiin [51]