ГОСТ Р 12.3.047-2012 ССБТ
Коротко: национальный стандарт устанавливает общие требования пожарной безопасности к технологическим процессам на всех стадиях — от проектирования до утилизации — и методы расчёта критериев пожаровзрывоопасности: избыточное давление при взрыве газо-, паро- и пылевоздушных смесей, интенсивность теплового излучения при проливах и огненных шарах, размеры взрывоопасных зон, требуемую безопасную площадь разгерметизации и требуемый предел огнестойкости конструкций. Расчёт категорий помещений по взрывопожарной и пожарной опасности, который использует часть этих же формул, — отдельный документ, СП 12.13130.2009, с готовым калькулятором категорий.
О чём документ
Стандарт устанавливает общие требования пожарной безопасности к технологическим процессам любого назначения при проектировании, строительстве, реконструкции, вводе в эксплуатацию, эксплуатации, прекращении эксплуатации, капитальном ремонте, консервации и утилизации, а также к нормативным документам по пожарной безопасности и технологическим регламентам (разд. 1). Не распространяется на ядерные объекты, производство и хранение взрывчатых веществ и боеприпасов, космические объекты, подводные и подземные работы, переработку токсичных отходов и уничтожение химического оружия. Документ состоит из содержательной части (разделы 1–5: термины, общие положения, порядок обеспечения пожарной безопасности) и 16 приложений (А–Р) с инженерными методами расчёта конкретных критериев пожаровзрывоопасности — от избыточного давления при взрыве до требуемого предела огнестойкости строительных конструкций.
Ключевые положения и сроки
- Критерии оценки пожарной безопасности (п. 4.2) — индивидуальный пожарный риск, социальный пожарный риск, регламентированные параметры пожарной опасности технологических процессов.
- Что нужно определить при оценке пожарной опасности (п. 4.12) — 10 позиций: избыточное давление взрыва (приложение А), размеры взрывоопасных зон по НКПР (приложение Б), интенсивность теплового излучения при проливах (приложение В), размеры зон распространения облака при аварии (приложение Г), параметры огненного шара (приложение Д), параметры волны давления при сгорании в открытом пространстве (приложение Е), поражающие факторы при разрыве оборудования (приложение Ж), параметры испарения (приложение И), параметры истечения и площадь сливных отверстий (приложение К), параметры паровых завес (приложение Л).
- Время отключения трубопроводов при расчёте аварии (приложение А, п. А.1.2) — время срабатывания автоматики (если вероятность отказа не выше 10⁻⁶ в год или есть резервирование), либо 120 с при более высокой вероятности отказа без резервирования, либо 300 с при ручном отключении.
- Типичные предельно допустимые значения избыточного давления взрыва (таблица А.4) — полное разрушение зданий при 100 кПа, 50%-ное разрушение при 53 кПа, средние повреждения при 28 кПа, нижний порог поражения человека волной давления — 5 кПа, малые повреждения (частично разбито остекление) — 3 кПа.
- Типичные предельно допустимые значения интенсивности теплового излучения (таблица В.2) — без негативных последствий длительное время — 1,4 кВт/м²; безопасно для человека в брезентовой одежде — 4,2 кВт/м²; непереносимая боль через 20–30 с, ожог 1-й степени через 15–20 с — 7,0 кВт/м²; воспламенение древесины и фанеры — 17,0 кВт/м².
- Доза теплового излучения от огненного шара (таблица Д.1) — ожог 1-й степени при 1,2×10⁵ Дж/м², 2-й степени при 2,2×10⁵ Дж/м², 3-й степени при 3,2×10⁵ Дж/м².
- Лафетные стволы для водяного орошения оборудования (приложение М, п. М.6, в редакции Изменения № 1) — устанавливаются на расстоянии не менее 15 м от защищаемого оборудования (не менее 10 м при дублирующих или дистанционно управляемых стволах) и не менее 10 м от стенки или обвалования резервуара; интенсивность орошения самих лафетных стволов и опор — не менее 0,5 л/(с·м²) (п. М.7.4).
- Мероприятия по снижению последствий пожара, взрыва (п. 4.13) — 16 позиций, включая ограничение растекания жидкостей, аварийный слив в аварийные ёмкости, огнепреградители, флегматизацию горючих смесей, устройства сброса давления, противопожарные разрывы и преграды с требуемым пределом огнестойкости, обучение персонала способам ликвидации аварий.
- Требуемый предел огнестойкости конструкций (приложение Р) — рассчитывается как произведение эквивалентной продолжительности пожара на коэффициент огнестойкости, который зависит от допустимой вероятности отказа конструкции: 10⁻⁶ для вертикальных несущих конструкций и противопожарных преград, 10⁻⁵ для прочих горизонтальных несущих конструкций и перегородок, 10⁻⁴ для прочих строительных конструкций (таблица Р.1).
Частые вопросы
Чем этот ГОСТ отличается от СП 12.13130.2009 о категориях помещений?
Оба документа используют схожую физику горения и часть общих формул (избыточное давление взрыва, интенсивность теплового излучения), но решают разные задачи: СП 12.13130.2009 присваивает помещению или зданию категорию А, Б, В1–В4, Г или Д по взрывопожарной и пожарной опасности (для этого есть калькулятор категорий); этот ГОСТ — более широкий отраслевой стандарт с общими требованиями к пожарной безопасности технологических процессов и набором инженерных методов расчёта конкретных физических параметров аварии (давление, тепловое излучение, размеры зон), которые применяются шире, чем только для категорирования помещений.
Какое избыточное давление взрыва опасно для человека?
Нижний порог повреждения человека волной давления — 5 кПа (таблица А.4); при этом уже при 3 кПа происходят малые повреждения построек (разбивается часть остекления), а при 100 кПа — полное разрушение здания.
На какие технологические процессы стандарт не распространяется?
На ядерные реакторы и объекты по обращению с радиоактивными веществами, производство и хранение промышленных взрывчатых веществ и боеприпасов, космические объекты и стартовые комплексы, подводные и подземные работы, переработку и ликвидацию токсичных отходов, уничтожение химического оружия (разд. 1).
Связь с другими НПА
- СП 12.13130.2009 — определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности — практическое применение части методов расчёта этого ГОСТа для категорирования.
- Федеральный закон от 22.07.2008 № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» — источник терминов и определений (пожарный риск, опасные факторы пожара, горючая среда), используемых в стандарте.
- ГОСТ 12.1.044 «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения» — исходные данные о пожаровзрывоопасных свойствах веществ для расчётов по этому ГОСТу.
- ГОСТ 34778 «Техника пожарная. Стволы пожарные лафетные» и ГОСТ Р 59440 «Экраны теплозащитные стационарные» — технические требования к оборудованию водяного орошения (приложение М).
- Пожарная безопасность — другие документы раздела.
Связки с базой знаний
Полный текст документа
Приведён по тексту официальной публикации: разделы 1–5 (область применения, термины, общие положения, порядок обеспечения пожарной безопасности) — целиком, без сокращений. Приложения А–Р (16 методов инженерного расчёта, ~40 формул с десятками переменных каждая) изложены как методическое описание — что именно рассчитывается, какие исходные данные нужны, какие значения по умолчанию и справочные таблицы предусмотрены стандартом; сами формулы в оригинале набраны как графические вставки (см. пометку в .problemy.yaml) и для точного вида приведены ссылкой на номер формулы для сверки по официальному источнику.
Разделы 1–3. Область применения, нормативные ссылки, термины и определения
Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 12.3.047-2012 «Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля» (Occupational safety standards system. Fire safety of technological processes. General requirements. Methods of control).
Дата введения — 1 января 2014 г. Взамен ГОСТ Р 12.3.047-98.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает общие требования пожарной безопасности к технологическим процессам различного назначения при их проектировании, строительстве, реконструкции, вводе в эксплуатацию, эксплуатации и прекращении эксплуатации, капитальном ремонте, консервации, утилизации, а также при разработке и изменении нормативных документов по пожарной безопасности на объектах защиты и при разработке и изменении технологических частей проектов и технологических регламентов.
Настоящий стандарт не распространяется на: ядерные реакторы и предприятия по производству, переработке и хранению радиоактивных веществ и материалов; предприятия по производству и хранению промышленных взрывчатых веществ и боеприпасов; космические объекты и стартовые комплексы; объекты, связанные с проведением подводных и подземных работ; объекты по переработке и ликвидации токсичных отходов; объекты по уничтожению химического оружия.
2 Нормативные ссылки (в редакции Изменения № 1)
ГОСТ 12.1.044 «Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения»; ГОСТ 34778 «Техника пожарная. Стволы пожарные лафетные. Общие технические требования. Методы испытаний»; ГОСТ Р 59440 «Техника пожарная. Экраны теплозащитные стационарные. Общие технические требования. Методы испытаний».
3 Термины и определения
3.1 авария — разрушение сооружений и (или) технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, неконтролируемый пожар и (или) взрыв, и (или) выброс опасных веществ.
3.2 анализ опасности — выявление нежелательных событий, влекущих за собой реализацию опасности, анализ механизма их возникновения и масштаба величины, способного оказать поражающее действие.
3.3 безопасность — состояние защищённости прав граждан, природных объектов, окружающей среды и материальных ценностей от последствий несчастных случаев, аварий и катастроф на промышленных объектах.
3.4 взрыв — быстрое химическое превращение среды, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов (ФЗ-123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», ст. 2, ч. 3).
3.5 время срабатывания и время отключения — промежуток времени от начала возможного поступления горючего вещества из трубопровода (перфорация, разрыв, изменение номинального давления и т. п.) до полного прекращения поступления газа или жидкости в помещение.
3.6 горючая нагрузка — горючие вещества и материалы, расположенные в помещении или на открытых площадках.
3.7 горючая среда — среда, способная воспламеняться при воздействии источника зажигания (ФЗ-123, ст. 2, ч. 6).
3.8 допустимый пожарный риск — пожарный риск, уровень которого допустим и обоснован исходя из социально-экономических условий (ФЗ-123, ст. 2, ч. 8).
3.9 индивидуальный пожарный риск — пожарный риск, который может привести к гибели человека в результате воздействия опасных факторов пожара (ФЗ-123, ст. 2, ч. 9).
3.10 нормативные документы по пожарной безопасности — национальные стандарты, своды правил, содержащие требования пожарной безопасности, а также иные документы, применение которых на добровольной основе обеспечивает соблюдение требований ФЗ-123 (ФЗ-123, ст. 4, ч. 3).
3.11 огненный шар — крупномасштабное диффузионное горение, реализуемое при разрыве резервуара с горючей жидкостью или газом под давлением с воспламенением содержимого резервуара.
3.12 опасность — потенциальная возможность возникновения процессов или явлений, способных вызвать поражение людей, наносить материальный ущерб и разрушительно воздействовать на окружающую атмосферу.
3.13 опасный параметр — параметр, который при достижении критических значений способен создавать опасность для рассматриваемого рода деятельности.
3.14 опасные факторы пожара — факторы пожара, воздействие которых может привести к травме, отравлению или гибели человека и (или) к материальному ущербу (ФЗ-123, ст. 2, ч. 17).
3.15 пожар — неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства (Федеральный закон «О пожарной безопасности» от 21.12.1994 № 69-ФЗ, ст. 1).
3.16 пожарная безопасность — состояние защищённости личности, имущества, общества и государства от пожаров (ФЗ-69, ст. 1).
3.17 пожарная нагрузка — количество теплоты, которое может выделиться в помещении при пожаре.
3.18 пожарная опасность объекта защиты — состояние объекта защиты, характеризуемое возможностью возникновения и развития пожара, а также воздействия на людей и имущество опасных факторов пожара (ФЗ-123, ст. 2, ч. 22).
3.19 пожарный риск — мера возможности реализации пожарной опасности объекта и её последствий для людей и материальных ценностей (ФЗ-123, ст. 2, ч. 28).
3.20 пожароопасная ситуация — ситуация, характеризующаяся вероятностью возникновения пожара с возможностью дальнейшего его развития.
3.21 показатель пожарной опасности — величина, количественно характеризующая какое-либо свойство пожарной опасности.
3.22 проектная авария — авария, для предотвращения которой в проекте производственного объекта предусмотрены системы обеспечения безопасности, гарантирующие обеспечение заданного уровня безопасности.
3.23 разгерметизация как способ взрывозащиты — наиболее распространённый способ пожаро-, взрывозащиты замкнутого оборудования и помещений: оснащение их предохранительными мембранами и (или) другими разгерметизирующими устройствами с площадью сбросного сечения, достаточной для предотвращения разрушения оборудования или помещения от роста избыточного давления при сгорании горючих смесей.
3.24 размер зоны — протяжённость ограниченной каким-либо образом части пространства.
3.25 социальный пожарный риск — степень опасности, ведущей к гибели группы людей в результате воздействия опасных факторов пожара (ФЗ-123, ст. 2, ч. 43).
3.26 сценарий развития пожара — модель последовательности событий с определённой зоной воздействия опасных факторов на людей, здания, сооружения и технологические процессы.
3.27 технологический процесс — часть производственного процесса, связанная с действиями, направленными на изменение свойств и (или) состояния обращающихся в процессе веществ и изделий.
3.28 технологическая среда — вещества и материалы, обращающиеся в технологической аппаратуре (технологической системе) (ФЗ-123, ст. 2, ч. 3).
3.29 технологическая установка — производственный комплекс зданий, сооружений и наружных установок, расположенных на отдельной площадке предприятия и предназначенный для осуществления технологического процесса производства.
3.30 интенсивность теплового излучения q, кВт/м² — количество теплоты от пожара, приходящееся (падающее) на единицу площади облучаемой поверхности конструкции в единицу времени (пункт введён Изменением № 1, с 01.08.2026).
Раздел 4. Общие положения
4.1 При технико-экономическом обосновании строительства, проектировании технологического процесса и размещении технологического оборудования должен предусматриваться комплекс мер по обеспечению пожарной безопасности.
4.2 Оценку пожарной безопасности производственных объектов осуществляют с помощью критериев: индивидуального пожарного риска; социального пожарного риска; регламентированных параметров пожарной опасности технологических процессов.
4.3 Обеспечение пожарной безопасности технологических процессов должно быть основано на анализе их пожарной опасности. Анализ пожарной опасности производственных объектов должен предусматривать: анализ пожарной опасности технологической среды и параметров технологических процессов; определение перечня пожароопасных аварийных ситуаций и параметров для каждого технологического процесса; определение перечня причин, позволяющих характеризовать ситуацию как пожароопасную; построение сценариев возникновения и развития пожаров, повлекших за собой гибель людей.
4.4 Анализ пожарной опасности технологических процессов предусматривает сопоставление показателей пожарной опасности веществ и материалов с параметрами технологического процесса.
4.5 Определение пожароопасных ситуаций должно осуществляться на основе анализа пожарной опасности каждого технологического процесса и предусматривать выбор ситуаций, при реализации которых возникает опасность для людей. Ситуации, не создающие опасность для жизни и здоровья людей, к пожароопасным не относятся и не учитываются при расчёте пожарного риска.
4.6 Для каждой пожароопасной ситуации должно быть приведено описание причин возникновения и развития, мест их возникновения и факторов пожара, представляющих опасность для людей в местах их пребывания.
4.7 Для определения причин возникновения пожароопасных ситуаций должны быть определены события, реализация которых может привести к образованию горючей среды и появлению источника зажигания.
4.8 Анализ пожарной опасности технологических процессов должен быть основой для определения комплекса мероприятий, изменяющих параметры процесса до уровня, обеспечивающего допустимый пожарный риск.
4.9 Оценка опасных факторов пожара, взрыва для различных сценариев их развития осуществляется на основе сопоставления информации о моделировании динамики опасных факторов и информации о критических для жизни и здоровья людей значениях этих факторов.
4.10 Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара, взрыва на людей предусматривает определение числа людей, попавших в зону поражения.
4.11 В случае невозможности проведения оценки пожарного риска (например, из-за отсутствия необходимых данных) допускается использование иных (детерминированных) критериев пожарной безопасности технологических процессов (допустимых значений параметров этих процессов).
4.12 При оценке пожарной опасности технологического процесса необходимо определить расчётным или экспериментальным путём: избыточное давление, развиваемое при сгорании газо-, паро- и пылевоздушных смесей в помещении (приложение А); размер зон, ограниченных нижним концентрационным пределом распространения пламени газов и паров (приложение Б); интенсивность теплового излучения при пожарах проливов (приложение В); размеры зоны распространения облака горючих газов и паров при аварии (приложение Г); возможность возникновения и поражающее воздействие огненного шара (приложение Д); параметры волны давления при сгорании смесей в открытом пространстве (приложение Е); поражающие факторы при разрыве технологического оборудования вследствие воздействия очага пожара (приложение Ж); интенсивность испарения горючих жидкостей и сжиженных газов (приложение И); параметры истечения жидкости и газа и размер сливных отверстий (приложение К); параметры паровых завес (приложение Л); концентрационные пределы распространения пламени по ГОСТ 12.1.044; другие показатели пожаровзрывоопасности, необходимые для анализа опасности.
4.13 К мероприятиям по снижению последствий пожара, взрыва относятся: ограничение растекания горючих жидкостей по цеху, площадке или складу; уменьшение интенсивности испарения горючих жидкостей; аварийный слив горючих жидкостей в аварийные ёмкости; установка огнепреградителей; ограничение массы опасных веществ при хранении и в технологических аппаратах; водяное орошение технологических аппаратов и резервуаров (приложение М); флегматизация горючих смесей в аппаратах и технологическом оборудовании; вынос пожароопасного оборудования в изолированные помещения; применение устройств, снижающих давление в аппаратах до безопасной величины при сгорании смесей (приложение Н); установка быстродействующих отключающих устройств; ограничение распространения пожара, взрыва с помощью противопожарных разрывов и преград с требуемым пределом огнестойкости (приложения П и Р); применение огнезащитных красок и покрытий; защита технологических процессов установками пожаротушения; применение пожарной сигнализации и систем оповещения и управления эвакуацией; обучение персонала предприятий способам ликвидации аварий; создание условий для скорейшего ввода в действие подразделений пожарной охраны путём устройства подъездных путей, пожарных водоёмов и наружного противопожарного водоснабжения.
4.14 Результаты анализа параметров пожарной опасности и мероприятий по снижению последствий пожара, взрыва должны быть учтены при проектировании производственных объектов, разработке планов тушения пожаров, а также планов локализации и ликвидации пожаровзрывоопасных ситуаций и аварий.
Раздел 5. Порядок обеспечения пожарной безопасности технологических процессов
5.1 Проектированию технологического процесса должен предшествовать анализ его пожарной опасности.
5.2 Анализ пожарной опасности технологических процессов должен включать: определение показателей пожарной опасности веществ и материалов по методикам ГОСТ 12.1.044; изучение технологического процесса для определения оборудования, участков или мест, где сосредоточены горючие материалы или возможно образование горючих смесей; определение возможности образования горючей среды внутри помещений, аппаратов и трубопроводов; определение возможности образования источников зажигания в горючей среде; исследование вариантов аварий, путей распространения пожара и выбор проектных аварий; расчёт категории помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности; определение состава систем предотвращения пожара, взрыва и противопожарной защиты; разработку мероприятий по повышению пожарной безопасности процесса и его участков.
5.3 Пожарная опасность технологических процессов определяется на основе изучения: технологического регламента; принципиальной технологической схемы производства продукции; показателей пожарной опасности веществ и материалов; конструктивных особенностей аппаратов, машин и агрегатов; схемы расположения потенциально пожароопасного оборудования.
5.4 Технологический регламент для оценки пожарной безопасности должен включать: данные по рецептуре и характеристикам продукции, сырья, материалов, полупродуктов (состав, физико-химические свойства, показатели пожарной опасности, токсичности); сведения об отходах и выбросах в атмосферу; параметры технологического режима (давление, температура, состав среды); порядок проведения технологических операций; сведения о средствах контроля; требования к пожаробезопасному ведению процесса. При изучении регламента рассматриваются все стадии процесса — от подготовки сырья до выпуска готовой продукции.
5.5 Принципиальная схема производства для анализа пожарной опасности должна определять последовательность технологических операций, параметры режима, места ввода сырья и вспомогательных веществ, места получения полупродуктов и готовой продукции.
5.6 Данные о пожаровзрывоопасных свойствах представляются для всех опасных веществ, материалов, смесей, полупродуктов и готовой продукции с учётом параметров процесса (давления, температуры, состава окислительной среды).
5.7 В конструкции технологических аппаратов, машин и агрегатов должны быть предусмотрены меры защиты от пожара и (или) взрыва.
5.8 Разработка технологического оборудования, разделение схемы на технологические блоки, аппаратурное оформление, выбор отключающих устройств и мест их установки, средств контроля, управления и противоаварийной защиты должны осуществляться с учётом требований пожарной безопасности.
5.9 При наличии в оборудовании пожароопасных, пожаровзрывоопасных и взрывоопасных сред или возможности их образования должны разрабатываться мероприятия по обеспечению пожарной безопасности.
5.10 Технологическое оборудование и процессы должны разрабатываться так, чтобы предотвратить взрыв и (или) пожар при регламентированных значениях параметров в нормальном режиме работы. Регламентированные значения параметров, допустимый диапазон их изменений и организацию процесса устанавливает разработчик оборудования на основании предельно допустимых значений параметров технологических сред.
5.11 Конструкция оборудования и условия ведения процессов должны предусматривать режимы и технические средства для своевременного обнаружения пожароопасных аварийных ситуаций, ограничения их развития и ограничения поступления горючих веществ в очаг возможного пожара.
5.12 Оценку опасности возникновения пожара и путей его распространения проводят с помощью схем расположения пожароопасного оборудования на основе планов зданий, установок, этажерок и помещений; на схемах указывают места возможного образования горючей среды, участки возможных аварий, вероятные источники зажигания, пути распространения огня, предусмотренные меры защиты.
5.13 На основе анализа по 5.2–5.6 и 5.8 разрабатывают систему мер по предотвращению пожара и противопожарной защите, дополнительно учитывая: возможность образования локальных горючих смесей у мест выхода паров, газов и пылей; наличие и эффективность аспирации, продувки инертным газом, блокировки аппаратов периодического действия; эффективность отводных линий у аппаратов с дыхательными устройствами и предохранительными клапанами; работоспособность систем улавливания газов и паров, приборов контроля температуры; надёжность уплотнения сальников, необходимость местных отсосов и блокировки вентиляции при работе насосов и компрессоров с ЛВЖ/ГЖ и сжиженными газами.
5.14 При наличии аппаратов, работающих под вакуумом или со смесями горючих веществ с окислителем, необходимо определить: возможность и условия образования горючих смесей; необходимость контроля состава среды; необходимость автоматических средств предупреждения; возможность локализации горючих смесей; надёжность и эффективность имеющихся средств защиты.
5.15 Для разработки мероприятий по обеспечению пожарной безопасности следует рассмотреть все виды источников зажигания, при этом необходимо: оценить технические решения, предотвращающие превращение аппарата или устройства в источник пожара/взрыва; определить возможность воспламенения горючих смесей от неизолированных участков с высокой температурой поверхности; установить перечень веществ, нагреваемых выше температуры самовоспламенения; определить наличие веществ, воспламеняющихся при контакте с водой или друг с другом; проанализировать возможность образования пирофорных отложений; выявить самовозгорающиеся и разлагающиеся с воспламенением вещества; предотвратить попадание металла и камней во вращающиеся механизмы; предусмотреть искробезопасное и взрывозащищённое электрооборудование; предусмотреть контроль и защиту от перегрева подвижных частей; оценить возможность зажигания от теплового проявления электрической энергии (искры, дуги, короткие замыкания, токи перегрузки, разряды статического электричества, удары молнии); определить соответствие электрооборудования классам взрывоопасных и пожароопасных зон; предотвратить проникновение газов и паров из взрывоопасных помещений в помещения с невзрывозащищённым электрооборудованием; разработать иные технические решения при необходимости.
5.16 Если система предотвращения пожара не может обеспечить установленные критерии пожарной безопасности при возникновении и распространении пожара на соседние участки, для технологического процесса разрабатывают мероприятия по противопожарной защите.
5.17 Противопожарная защита технологических процессов должна обеспечиваться: применением установок пожаротушения и водяного орошения (при необходимости автоматических) и соответствующих видов пожарной техники; применением автоматических установок пожарной сигнализации, оповещения и управления эвакуацией; устройствами, ограничивающими распространение пожара; строительными конструкциями с регламентированными пределами огнестойкости и классами конструктивной пожарной опасности; организацией своевременной эвакуации и снабжением персонала средствами защиты.
5.18 Ограничение распространения пожара должно обеспечиваться: устройством противопожарных преград; установлением предельно допустимых площадей противопожарных отсеков и секций; устройством аварийного отключения технологических установок и коммуникаций; средствами, предотвращающими или ограничивающими разлив и растекание жидкостей; применением огнепреграждающих устройств.
5.19 Выбор огнетушащих веществ, составов, автоматических установок пожарной сигнализации, количества, быстродействия и производительности установок пожаротушения проводят на стадии проектирования в зависимости от физико-химических свойств перерабатываемых веществ, средств тушения и сценариев проектных пожаров. При изменении технологического процесса выбор средств и способов пересматривают; применяемая пожарная техника должна эффективно тушить пожар и быть безопасной для людей.
5.20 Если при пожаре возможно горение нескольких веществ с разными пожароопасными свойствами, расчёт и проектирование установок пожаротушения производят по наиболее неблагоприятному веществу; при несовместимости огнетушащих веществ с материалами допустимо применение нескольких огнетушащих веществ с пространственным разделением несовместимых горючих веществ.
Приложения А–Ж. Методы расчёта избыточного давления, взрывоопасных зон и теплового излучения
Приложение А (обязательное). Метод расчёта избыточного давления, развиваемого при сгорании газо-, паро- и пылевоздушных смесей в помещении.
Расчётным принимается наиболее неблагоприятный вариант аварии — авария одного аппарата с наибольшим количеством наиболее опасных газов, паров или пылей (п. А.1.1). Учитывается: всё содержимое аппарата, поступившее в помещение; одновременная утечка из трубопроводов за время их отключения (по автоматике — при вероятности отказа не выше 10⁻⁶/год с резервированием; 120 с — при более высокой вероятности без резервирования; 300 с — при ручном отключении); испарение с поверхности пролива (при отсутствии данных: 1 л смеси с растворителем 70% и менее разливается на 0,5 м², остальные жидкости — на 1 м²; длительность испарения — не более 3600 с) и с открытых ёмкостей (п. А.1.2). Свободный объём помещения — разность объёма помещения и объёма оборудования, при невозможности определить — условно 80% геометрического объёма (п. А.1.4).
Избыточное давление ΔP для индивидуальных горючих веществ (формула А.1) рассчитывается через максимальное давление сгорания стехиометрической смеси Pmax (при отсутствии данных — 900 кПа), начальное давление P0 (обычно 101 кПа), массу вышедшего вещества m, коэффициент участия в горении Z (таблица А.1: водород — 1,0; прочие горючие газы — 0,5; ЛВЖ/ГЖ нагретые до температуры вспышки и выше или ниже при возможности аэрозоля — 0,3; ЛВЖ/ГЖ ниже температуры вспышки без аэрозоля — 0), свободный объём помещения, плотность и стехиометрическую концентрацию газа/пара, коэффициент негерметичности помещения Kн (допускается принимать равным 3). Расчётную температуру при отсутствии данных допускается принимать равной 61 °C. Для смесей и остальных веществ — альтернативная формула А.4 через теплоту сгорания.
Масса горючего газа, вышедшего в помещение (формулы А.14–А.18), учитывает объём из аппарата (по давлению и объёму аппарата) и из трубопроводов до и после отключения (по расходу и времени отключения). Масса паров жидкости (формулы А.19–А.23) складывается из испарения с поверхности разлива, открытых ёмкостей и свежеокрашенных поверхностей; интенсивность испарения при отсутствии данных рассчитывается через коэффициент η, зависящий от скорости и температуры воздушного потока (таблица А.3: от 1,0 при неподвижном воздухе до 10,0 при скорости 1 м/с и температуре 10 °C).
Для горючих пылей (п. А.3) коэффициент участия в горении Z = 0,5F, где F — массовая доля частиц мельче критического размера (при отсутствии данных F = 1); к пылям, способным к горючим смесям, относят материалы с максимальным давлением сгорания более 50 кПа и минимальным взрывоопасным содержанием кислорода менее 21%. Расчётная масса взвешенной пыли учитывает взвихрившуюся (доля Kвз, при отсутствии данных — 0,9) и поступившую при аварии (коэффициент пыления Kп: 0,5 для пылей дисперсностью от 350 мкм, 1,0 — мельче) части; масса отложившейся пыли зависит от эффективности пылеуборки (Kу от 0,6 при сухой ручной до 0,9 при механизированной вакуумной).
Для смесей горючих газов и пылей избыточное давление суммируется (формула А.32); для веществ, реагирующих с водой или между собой, — при невозможности определить точно принимается превышающим 5 кПа (п. А.5).
Таблица А.4 — типичные предельно допустимые значения избыточного давления с точки зрения повреждения зданий:
| Степень поражения | Избыточное давление, кПа |
|---|---|
| Полное разрушение зданий | 100 |
| 50%-ное разрушение зданий | 53 |
| Средние повреждения зданий | 28 |
| Умеренные повреждения (перегородки, рамы, двери) | 12 |
| Нижний порог повреждения человека волной давления | 5 |
| Малые повреждения (разбита часть остекления) | 3 |
Приложение Б (обязательное). Метод расчёта максимальных размеров взрывоопасных зон, ограниченных НКПР газов и паров, и зон поражения при пожаре-вспышке.
Радиус и высота зоны, ограниченной нижним концентрационным пределом распространения пламени (НКПР), рассчитываются раздельно для горючих газов и паров ЛВЖ (формулы Б.1–Б.4) через массу вышедшего вещества, его плотность при расчётной температуре и значение НКПР. Начало отсчёта горизонтального размера — геометрический центр пролива (или его внешние габариты, если радиус зоны меньше габаритов пролива). При слабом источнике зажигания (например, искре) реализуется пожар-вспышка без значимой волны давления; радиус воздействия высокотемпературных продуктов сгорания при пожаре-вспышке — RF = 1,2 × RНКПР (формула Б.5).
Приложение В (обязательное). Метод расчёта интенсивности теплового излучения при пожарах проливов ЛВЖ и ГЖ.
Интенсивность теплового излучения q = Ef·Fq·τ, где Ef — среднеповерхностная интенсивность излучения пламени (таблица В.1: для СПГ от 120 до 220 кВт/м² в зависимости от диаметра очага 10–50 м, для СУГ 40–80 кВт/м², для бензина 25–60 кВт/м², для дизельного топлива 18–40 кВт/м²; для нефтепродуктов без справочных данных — по формуле В.2), Fq — угловой коэффициент облучённости (формулы В.5–В.20, учитывающие эффективный диаметр пролива, длину и угол отклонения пламени от ветра), τ — коэффициент пропускания атмосферы (формула В.21).
Таблица В.2 — типичные предельно допустимые значения интенсивности теплового излучения:
| Степень поражения | Интенсивность, кВт/м² |
|---|---|
| Без негативных последствий длительное время | 1,4 |
| Безопасно для человека в брезентовой одежде | 4,2 |
| Непереносимая боль через 20–30 с, ожог 1-й степени через 15–20 с, ожог 2-й степени через 30–40 с, воспламенение хлопка-волокна через 15 мин | 7,0 |
| Непереносимая боль через 3–5 с, ожог 1-й степени через 6–8 с, ожог 2-й степени через 12–16 с | 10,5 |
| Воспламенение древесины с шероховатой поверхностью (влажность 12%) при 15 мин облучения | 12,9 |
| Воспламенение древесины, окрашенной маслом по строганной поверхности; воспламенение фанеры | 17,0 |
Приложение Г (обязательное). Метод расчёта размеров зон распространения облака горючих газов и паров при аварии.
Устанавливает порядок расчёта изменения во времени концентрации газа в облаке при мгновенном выбросе и непрерывном истечении сжиженного углеводородного газа (СУГ). При мгновенном выбросе часть СУГ испаряется мгновенно за счёт внутренней энергии (доля δ, формула Г.2), образуя аэрозольное облако; дальнейшее изменение радиуса, высоты и концентрации облака в фазе «падения» описывается системой дифференциальных уравнений (формулы Г.3–Г.8), решаемой методом Рунге-Кутта, с коэффициентами, зависящими от класса устойчивости атмосферы по Паскуиллу (таблица Г.1: от класса А — безоблачно, ветер 1 м/с, до класса F — ясная ночь, инверсия). После выравнивания плотности облака с воздухом наступает фаза пассивной дисперсии, описываемая уравнением турбулентной диффузии (формула Г.9). Для непрерывного истечения СУГ концентрация в облаке — сумма концентраций от элементарных объёмов (формула Г.10).
Приложение Д (обязательное). Метод расчёта интенсивности теплового излучения и времени существования огненного шара.
Интенсивность теплового излучения — по формуле приложения В; среднеповерхностная интенсивность излучения огненного шара при отсутствии данных — 350 кВт/м² (п. Д.2). Эффективный диаметр огненного шара Ds = 6,48·m⁰·³²⁵ (м, где m — масса продукта в кг, формула Д.2); время существования ts = 0,852·m⁰·²⁶ (с, формула Д.3); высота центра шара допускается принимать равной Ds.
Таблица Д.1 — типичные предельно допустимые дозы теплового излучения при воздействии огненного шара на человека:
| Степень поражения | Доза теплового излучения, Дж/м² |
|---|---|
| Ожог 1-й степени | 1,2×10⁵ |
| Ожог 2-й степени | 2,2×10⁵ |
| Ожог 3-й степени | 3,2×10⁵ |
Приложение Е (обязательное). Метод расчёта параметров волны давления при сгорании газо-, паро- и пылевоздушных смесей в открытом пространстве.
Алгоритм включает определение ожидаемого режима сгорания облака, расчёт максимального избыточного давления и импульса фазы сжатия, оценку поражающего воздействия. Горючие вещества классифицированы по чувствительности к возбуждению взрыва на 4 класса (по размеру детонационной ячейки: класс 1 — особо чувствительные, менее 2 см — ацетилен, водород, гидразин, окись этилена и др.; класс 4 — слабо чувствительные, более 40 см — метан, бензол, декан и др.; полная классификация — таблица Е.1 с примерами веществ). Окружающее пространство классифицируется по загромождённости на 4 класса (таблица Е.5: от класса I — трубы и полости с горючей смесью, до класса IV — слабо загромождённое пространство). Ожидаемый режим сгорания (6 классов от детонации со скоростью фронта от 500 м/с до медленной дефлаграции) определяется по таблице Е.3 в зависимости от класса вещества и класса загромождённости. Параметры волны давления рассчитываются по разным формулам для режима детонации (класс 1, формулы Е.5–Е.8) и для режимов дефлаграции (классы 2–6, формулы Е.9–Е.11) через безразмерное расстояние от центра облака, эффективный энергозапас смеси и степень расширения продуктов сгорания.
Приложение Ж (обязательное). Метод расчёта параметров волны давления при взрыве резервуара с перегретой жидкостью или сжиженным газом при воздействии на него очага пожара.
Показатель δ (формула Ж.1) определяет возможность возникновения волны сжатия при разрыве резервуара, нагретого очагом пожара выше нормальной температуры кипения: при δ < 0,35 волна сжатия не образуется, при δ ≥ 0,35 вероятность высока. Избыточное давление и импульс волны (формулы Ж.2–Ж.6) рассчитываются через эффективную энергию взрыва, атмосферное давление (при отсутствии данных — 101 кПа) и долю энергии волны давления (при отсутствии данных — 0,5).
Приложения И–Р. Методы расчёта испарения, истечения, паровых завес, орошения, разгерметизации и огнестойкости
Приложение И (обязательное). Метод расчёта параметров испарения горючих ненагретых жидкостей и сжиженных углеводородных газов.
Интенсивность испарения ненагретых жидкостей (формула И.1) рассчитывается через коэффициент η (таблица И.1 — идентична таблице А.3), молярную массу и давление насыщенного пара; вне помещений допускается принимать η = 1. Для СУГ под давлением доля мгновенно испарившейся жидкости δ (формула И.2) определяет, переходит ли вся масса в парокапельное облако (при δ ≥ 0,35) или остаток испаряется с поверхности пролива за счёт теплового потока от подстилающей поверхности и воздуха (формула И.3).
Приложение К (обязательное). Методы расчёта размера сливных отверстий из технологического оборудования, истечения жидкости из резервуара и площади растекания при мгновенном разрушении резервуара.
Три отдельных метода: (К.1) расчёт площади сливного отверстия в поддоне/отсеке, при которой исключается перелив и растекание жидкости за его пределы — с учётом поступления жидкости из аппарата при аварии, воды от пожаротушения и выгорания с поверхности (формулы К.1–К.8, с табличным определением параметра a по параметру b — таблица К.1); (К.2) расчёт массового расхода истечения жидкости из резервуара в обваловании во времени, условий перелива через обвалование и количества перелившейся жидкости (формулы К.9–К.18); (К.3) расчёт доли жидкости, переливающейся через обвалование при мгновенном разрушении резервуара на приблизительно равные части — по гидродинамической модели растекания плоской волны (формулы К.19–К.24).
Приложение Л (обязательное). Метод расчёта противопожарных паровых завес.
Завеса предназначена для предотвращения контакта горючих газовых смесей с источниками зажигания (например, печами) на предприятиях нефтехимии и газовой промышленности. Устройство — кольцевой трубчатый коллектор с отверстиями, установленный на опорах высотой не менее 0,2 м, с газонепроницаемым ограждением (верхняя кромка на 0,4–0,6 м выше коллектора). Расчёт (формулы Л.1–Л.12) определяет расстояние от коллектора до объекта (Х = 0,25Н), длину коллектора, интенсивность подачи и диаметр отверстий, их число и диаметр самого коллектора, расход пара и параметры ограждения; ориентировочные значения давления пара и диаметра отверстий в зависимости от требуемой высоты завесы и скорости ветра — таблица Л.1 (для скоростей ветра 2, 3, 4 и 6 м/с; диаметр отверстий — не менее 3 мм).
Приложение М (обязательное). Требования к водяному орошению технологического оборудования. (в редакции Изменения № 1)
Пожарные лафетные стволы (стационарные по ГОСТ 34778 или осциллирующие) устанавливаются для защиты колонных аппаратов до 30 м высотой на наружных установках категорий АН/БН/ВН, оборудования на нефтеперерабатывающих и химических предприятиях, резервуаров с СУГ/ЛВЖ/ГЖ под давлением на складах, эстакад и цистерн (п. М.1–М.2), со стационарным подключением к водопроводу (п. М.3). Расположение — не менее чем одной компактной струёй на оборудование, не менее чем двумя струями — на каждую точку эстакады и цистерны (п. М.4–М.5). Минимальные расстояния от защищаемого оборудования (п. М.6) — 15 м (допускается уменьшение до 10 м при дублирующих или дистанционно управляемых/осциллирующих стволах) и 10 м от стенки или обвалования резервуара; не допускается размещение в зоне действия паровых завес печей. При размещении ближе указанных расстояний требуется расчёт интенсивности теплового излучения на материалы стволов и вышек и сравнение с предельно допустимыми значениями; для стальных несущих конструкций лафетных вышек предельно допустимая интенсивность — 20,0 кВт/м² (п. М.7–М.7.2, введены Изменением № 1). Интенсивность водяного орошения самих лафетных стволов и несущих конструкций вышек — не менее 0,5 л/(с·м²) (п. М.7.4). Колонные аппараты выше 30 м защищаются на превышающей высоте стационарными установками орошения (п. М.8); резервуары СУГ/ЛВЖ под давлением на складах дополнительно оснащаются автоматическими стационарными системами орошения (п. М.9); наземные резервуары с ЛВЖ/ГЖ объёмом от 5000 м³ оснащаются стационарными установками с возможностью подключения передвижной техники (п. М.10). Нормативная интенсивность орошения — по таблицам М.2 (например, поверхности резервуаров без арматуры — 0,1 л/(м²·с), в местах арматуры — 0,5 л/(м²·с); колонные аппараты до отметки 20 м — 0,1 л/(м²·с), выше — 0,2 л/(м²·с)) и М.3 (для резервуаров нефти и нефтепродуктов — от 0,2 до 0,8 л/с на метр длины окружности в зависимости от высоты стенки и способа орошения). Ручной пуск дистанционно управляемых стволов и установок предусматривается на расстоянии не менее 15 м от оборудования и дополнительно дистанционно из операторной (п. М.14).
Приложение Н (обязательное). Метод определения требуемой безопасной площади разгерметизации.
Метод определяет площадь сбросного сечения предохранительного устройства (мембраны, клапана), вскрытие которого при сгорании смеси внутри оборудования или помещения предотвращает его разрушение; не распространяется на системы, склонные к детонации или объёмному самовоспламенению (п. Н.1–Н.2). Формулы Н.1–Н.2 связывают безопасную площадь разгерметизации с объёмом оборудования, максимально допустимым давлением, термодинамическими параметрами горючей смеси и степенью турбулентности (фактор турбулентности, определяемый эмпирическими коэффициентами по условиям развития горения — таблица Н.1); точность инженерных формул относительно точного компьютерного решения — около 10% (п. Н.2.4). Термодинамические параметры (степень расширения продуктов сгорания, нормальная скорость пламени и др.) для типовых стехиометрических газопаровых смесей при начальном давлении 0,1 МПа и температуре 298,15 К приведены в таблице Н.2 (метан, пропан, гексан, гептан, ацетон, изопропанол, бензол). Для горючих пылей расчёт безопасной площади разгерметизации низкопрочных оболочек (формула Н.10) использует константу С, зависящую от уровня пожаровзрывоопасности пыли (таблица Н.3: от 0,26 для уровня 1 до 0,51 для уровня 3), который определяется по индексу пожаровзрывоопасности Kst (таблица Н.4: уровень 1 при Kst до 20, уровень 3 при Kst свыше 30 МПа·м/с); удельная масса лёгкосбрасываемого покрытия, как правило, не должна превышать 4,0 кг/м². Для высокопрочных оболочек (формула Н.11) удельная масса запорного элемента, как правило, не должна превосходить 12,0 кг/м². Для гибридных смесей (горючий газ + пыль) расчёт ведут по более опасному компоненту, обычно газу (п. Н.6.3).
Приложение П (обязательное). Методы расчёта температурного режима пожара в помещениях зданий различного назначения.
Определяют вид пожара (регулируемый нагрузкой ПРН или регулируемый вентиляцией ПРВ) по сравнению удельного значения горючей нагрузки с критическим для помещения данного объёма (формулы П.1–П.5); рассчитывают максимальную среднеобъёмную температуру и время её достижения раздельно для ПРН и ПРВ (формулы П.6–П.10; например, для ПРВ в интервале характерной продолжительности пожара 0,15–1,22 ч максимальная температура принимается около 1000 °C с точностью до 8%), температуру поверхностей перекрытия и стен (формулы П.11–П.18; для ПРВ при 0,8–1,22 ч максимальная температура стены — около 850 °C), плотность эффективного теплового потока в конструкции (формулы П.19–П.26). Для начальной стадии пожара по твёрдым горючим материалам — отдельная методика с определением минимальной продолжительности начальной стадии и построением температурной зависимости (формула П.27); средняя температура в конце начальной стадии для горения твёрдых органических материалов принимается равной 250 °C.
Приложение Р (обязательное). Метод расчёта требуемого предела огнестойкости строительных конструкций.
Метод расчёта требуемых пределов огнестойкости железобетонных и огнезащищённых металлических конструкций учитывает характеристики технологических процессов и нормируемый риск достижения предельного состояния конструкции в условиях реальных пожаров. Определяется вид пожара (локальный или объёмный) — сравнением площади пожарной нагрузки с минимальной продолжительностью начальной стадии пожара (формулы Р.1–Р.2); рассчитывается проёмность помещения (формулы Р.3–Р.4) и характерная длительность пожара (формулы Р.5–Р.6, включая отдельную формулу для горения ЛВЖ/ГЖ); по номограммам определяется эквивалентная продолжительность пожара для конкретного типа конструкции. Коэффициент огнестойкости K0 (формула Р.8: K0 = 0,527·exp(0,36β)) определяется через характеристику безопасности β (таблица Р.3), которая зависит от предельной вероятности отказа конструкции с учётом допустимой вероятности отказа по группе конструкций (таблица Р.1: 10⁻⁶ для вертикальных несущих конструкций и противопожарных преград, 10⁻⁵ для прочих горизонтальных несущих конструкций и перегородок, 10⁻⁴ для прочих конструкций), вероятности возникновения пожара (таблица Р.2 — например, для литейных и плавильных цехов 1,89×10⁻⁶ на м² в год, для механических цехов 0,60×10⁻⁶, для электростанций 2,24×10⁻⁶), вероятности тушения автоматической установкой и вероятности предотвращения развитого пожара силами пожарной охраны. Готовые значения коэффициента огнестойкости для типовых условий (P0 = 5×10⁻⁶ м²/год, вероятность тушения автоматикой 0,95, без учёта пожарной охраны) по площади отсека и группе конструкций приведены в таблице Р.4 (например, для отсека 1000 м² — 1,36 для вертикальных несущих конструкций, 0,58 для прочих строительных конструкций; для отсека 20 000 м² — 2,03 и 1,10 соответственно). Требуемый предел огнестойкости — произведение коэффициента огнестойкости на эквивалентную продолжительность пожара (формула Р.9).
Библиография: [1] Федеральный закон от 22.07.2008 № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»; [2] Федеральный закон от 21.12.1994 № 69-ФЗ «О пожарной безопасности»; [3] «Расчёт концентрационных пределов распространения пламени парогазовых смесей сложного состава». Методическое пособие, Москва, ВНИИПО, 2012.
Официальный источник
ГОСТ Р 12.3.047-2012 на сайте Росстандарта — карточка реквизитов, статус действия, Изменение № 1.