Научная статья на тему 'Сравнительный анализ методов СП 12. 13130. 2009 и Карлссона-Квинтая'

Сравнительный анализ методов СП 12. 13130. 2009 и Карлссона-Квинтая Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
164
46
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОМЕЩЕНИЕ / ИЗБЫТОЧНОЕ ДАВЛЕНИЕ / ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩАЯСЯ ЖИДКОСТЬ / БЕЗОПАСНОСТЬ / РАСЧЕТ / COMPARTMENT / OVERPRESSURE / FLAMMABLE LIQUID / SAFETY / CALCULATION

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Алексеев С. Г., Барбин Н. М., Пищальников А. В., Калач А. В.

Рассмотрены два подхода, используемые при проектировании и оценке пожаровзрывоопасности зданий и помещений, в которых обращаются легковоспламеняющиеся жидкости, — СП 12.13130.2009 и метод Карлссона—Квинтая (США). Дан сравнительный анализ отечественного и американского подходов прогноза удельных безопасных объемов помещений. Найдены удельные безопасные объемы помещений объектов, в которых хранятся или обращаются ЛВЖ, на примере территорий Белгородской, Брянской, Воронежской, Калужской, Тамбовской и Тульской областей. Показано, что расчеты по СП 12.13130.2009 и методом Карлссона—Квинтая дают сопоставимые результаты прогноза в случае применения неуглеводородных растворителей. Полученные результаты могут быть использованы проектными организациями и надзорными органами в их практической деятельности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Алексеев С. Г., Барбин Н. М., Пищальников А. В., Калач А. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE COMPARATIVE ANALYSIS OF METHODS OF SP 12.13130.2009 AND KARLSSON AND QUINTIERE

Definition need of fire and explosive category of buildings and compartments on the SP 12.13130.2009 is arisen at their designing and an estimation. In the USA over pressure for closed compartments is defined by the method of Karlsson and Quintiere. Comparison of these approaches has not only scientific, but also practical interest. Specific safety volumes of compartments for objects with flammable liquids are calculated for the territories of Belgorod, Bryansk, Voronezh, Kaluga, Tambov and Tula regions. Comparative analysis of Russian and American approaches of the forecast of specific safety volumes of premises is made. The received results are able to used design firms and supervising departments in their practical work. Calculations with using SP 12.13130.2009 and the method of Karlsson and Quintiere are yielded comparable forecast in case of application of unhydrocarbon solvents.

Текст научной работы на тему «Сравнительный анализ методов СП 12. 13130. 2009 и Карлссона-Квинтая»

С. Г. АЛЕКСЕЕВ, канд. хим. наук, доцент, чл.-корр. ВАН КБ, старший научный

сотрудник научно-инженерного центра "Надежность и ресурс больших систем

и машин" УрО РАН (Россия, 620049, г. Екатеринбург, ул. Студенческая, 54а),

старший научный сотрудник Уральского института ГПС МЧС России

(Россия, 620062, г. Екатеринбург, ул. Мира, 22; e-mail: [email protected])

Н. М. БАРБИН, д-р техн. наук, канд. хим. наук, заведующий кафедрой химии

Уральского государственного аграрного университета (Россия, 620075, г. Екатеринбург,

ул. Карла Либкнехта, 42), старший научный сотрудник Уральского института ГПС МЧС

России (Россия, 620062, г. Екатеринбург, ул. Мира, 22; e-mail: [email protected])

А. В. ПИЩАЛЬНИКОВ, аспирант научно-инженерного центра "Надежность и ресурс

больших систем и машин" УрО РАН (Россия, 620049, г. Екатеринбург, ул. Студенческая, 54а),

начальник лаборатории ФГБУ "Судебно-экспертное учреждение Федеральной

противопожарной службы "Испытательная пожарная лаборатория" по Пермскому краю"

(Россия, 614990, г. Пермь, ул. Большевистская, 53а; e-mail: [email protected])

А. В. КАЛАЧ, д-р хим. наук, доцент, заместитель начальника

по научной работе Воронежского института ГПС МЧС России

(Россия, 394052, г. Воронеж, ул. Краснознаменная, 231; e-mail: [email protected])

УДК 614.833

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ СП 12.13130.2009 И КАРЛССОНА-КВИНТАЯ

Рассмотрены два подхода, используемые при проектировании и оценке пожаровзрывоопасности зданий и помещений, в которых обращаются легковоспламеняющиеся жидкости, — СП 12.13130.2009 и метод Карлссона—Квинтая (США). Дан сравнительный анализ отечественного и американского подходов прогноза удельных безопасных объемов помещений. Найдены удельные безопасные объемы помещений объектов, в которых хранятся или обращаются ЛВЖ, на примере территорий Белгородской, Брянской, Воронежской, Калужской, Тамбовской и Тульской областей. Показано, что расчеты по СП 12.13130.2009 и методом Карлссона-Квинтая дают сопоставимые результаты прогноза в случае применения неуглеводородных растворителей. Полученные результаты могут быть использованы проектными организациями и надзорными органами в их практической деятельности.

Ключевые слова: помещение; избыточное давление; легковоспламеняющаяся жидкость; безопасность; расчет.

При проектировании и определении нормативного значения пожарного риска для зданий, сооружений и строений, в которых обращаются и/или хранятся легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ), необходима обязательная проверка на отнесение их к той или иной категории взрывоопасности (А или Б) [1,2]. Следует отметить, что методика СП 12.13130.2009 хотя и отличается трудоемкостью, но проще подхода, разработанного Л. П. Пилюгиным* [3, 4]. Для устранения названного недостатка были разработаны упрощенные варианты категорирования помещений по взрывопожароопасности** [5]. Однако

* В методе Пилюгина при определении показателя интенсификации взрывного горения горючего вещества наложены два ограничения [4], которые резко сужают границы применения данной методики.

* * Пособие было разработано для НПБ 105-95, но методы опре-

деления избыточного давления взрыва из НПБ 105-95 плавно перекочевали сначала в НПБ 105-03, а затем и в СП 12.13130. 2009.

их применение приводит к грубой оценке, которая не исключает вероятность ошибки прогнозирования избыточного давления взрыва в помещении. В США для определения избыточного давления взрыва в помещениях используется метод Карлссона-Квинтая (Method of Karlsson and Quintiere) [6, 7], который принципиально отличается от отечественной нормативной методики [1]. В связи с этим проведение сравнительного анализа двух подходов представляет не только научный, но и практический интерес.

Так как американские классификации ЛВЖ и ГЖ отличаются от отечественных [8], в настоящей работе использован метод ранжирования воспламеняющихся жидкостей по ГОСТ 12.1.044-89 [9]. Ранее было показано, что применение удельного безопасного объема помещения позволяет сделать процесс категорирования помещений по взрывопо-жароопасности более простым и точным [10-13].

© Алексеев С. Г., Барбин Н. М., Пищальников А. В., Калач А. В., 2013

34

ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2013 ТОМ 22 №10

Таблица 1. Исходные данные для определения удельных безопасных объемов помещений

ЛВЖ М, кг/кмоль рнс кПа Рп кг/м3 ССт,%(об.) Pmax кПа АЯ кДж/кг Pœ кг/м3 ^в'102, кг/(м2-с) kp

Метанол 32,041 32,258 1,255 12,11 620 20000 796 2,2 8

Этанол 46,068 16,134 1,804 6,44 680 26800 794 2,2 8

Бензол 78,114 22,441 3,059 2,68 880 40100 874 8,5 2,7

Гексан 86,178 30,831 3,374 2,13 850 44700 650 7,4 1,9

Гептан 100,205 11,309 3,924 1,84 843 44600 675 10,1 1,1

Смесь ксилолов 106,168 2,386 4,157 1,93 765 40800 870 9 1,4

Ацетон 46,068 52,387 1,804 6,44 570 25800 791 4,1 1,9

1,4-Диоксан 88,104 9,351 3,450 3,97 820 26200 1035 1,8 5,4

Диэтиловый эфир 74,122 114,343 2,902 3,33 720 34200 714 8,5 0,7

Примечания: 1. М — молекулярная масса; Рнас — давление насыщенного пара ЛВЖ при 311 К; рж — плотность жидкости; wв — скорость выгорания ЛВЖ; £р — эмпирическая константа. 2. Для смеси ксилолов максимальное давление взрыва и низшая теплота сгорания взяты по основному компоненту смеси — метаксилолу.

Для исследования с учетом базы данных США [7] были выбраны 9 растворителей (табл. 1). Расчеты выполнялись для территорий Белгородской, Брянской, Воронежской, Калужской, Тамбовской и Тульской областей (для рабочей температуры 311 К [14]). Рабочая температура принимается по СНиПу [14], если она не связана с технологическим процессом.

Метод СП 12.13130.2009

Уравнения для определения удельных безопасных объемов помещений АУ1 и АУ2 (1) и (2) получены в результате преобразования формул (А.1) и (А.2) из СП 12.13130.2009 [10-13]:

2,5т

AV = (Pmx - Po)

av2 =

Р п Qt

«АЯгор P0

40р в CpTo

(1)

(2)

где Ртах — максимальное давление взрыва, кПа; Р0 — атмосферное давление, кПа; т — масса паров ЛВЖ, кг; рп — плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре Т0, кг/м3;

стехиометрическая концентрация паров

ЛВЖ, % (об.);

АН.гор — низшая теплота сгорания, Дж/кг; рв — плотность воздуха при 311 К, кг/м3; Ср — теплоемкость воздуха при постоянном давлении, Дж/ (кгК); Ср = 1,01103 Дж/(кгК) [1]; Т0 — расчетная температура воздуха в помещении, К; Т0 = 311 К.

Исходные данные для расчетов приведены в табл. 1. С целью исключения ошибки расчетов, связанной с различием американских и российских литературных данных по физико-химическим свойст-

вам образцов исследования, для прогнозирования удельных безопасных объемов помещений AV1 и AV2 исходные показатели взяты из [7].

Результаты прогноза по уравнениям (1) и (2) представлены в табл. 2 с учетом условного рейтинга взрывоопасности ЛВЖ по AV1. Данные табл. 2 показывают, что этот рейтинг зависит как от химической природы жидкости, так и от скорости воздушного потока. Сопоставление значений AV1 и AV2 позволяет сделать вывод, что формулы (А.1) и (А.2) из СП 12.13130.2009 [1] плохо согласуются между собой.

Метод Карлссона-Квинтая

Метод Карлссона-Квинтая для прогнозирования избыточного давления в закрытых помещениях рекомендован комиссией по регулированию атомной энергетики США (U. S. Nuclear Regulatory Commission) [7]. В этом методе рассматриваются условия повышения избыточного давления в помещении в результате горения пролитой жидкости. Задача решается в приближении идеальных газов, для которых при постоянном объеме справедливо отношение

АР = AT

Р ~ т: ■

(3)

В дальнейшем уравнение (3) с учетом формулы (4) преобразуется в соотношение (5), которое используется для определения избыточного давления в закрытом помещении [6, 7, 15]:

q Т1 = Vp вСу AT ;

AP = qx1

р = Vp вед '

где q — скорость тепловыделения, кВт/м2

(4)

(5)

ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2013 ТОМ 22 №10

35

Таблица 2. Результаты прогнозирования по СП 12.13130.2009 Окончание табл. 2

№ п/п ЛВЖ кг/(м2-е) т, кг АV1 А^ АV2 Щ

Скорость воздушного потока 0 м/с, я = 1 [1]

1 Гексан 0,286211 0,655* 170,7 209,1 1,2

2 Бензол 0,198334 0,714 169,6 205,1 1,2

3 Диэтиловый эфир 0,984428 0,714* 114,3 172,5 1,5

4 Гептан 0,113210 0,408 104,5 129,6 1,2

5 Ацетон 0,355567 0,791* 79,8 221,3 2,8

6 Метанол 0,182594 0,657 56,2 110,9 2,0

7 Этанол 0,109504 0,394 49,1 85,3 1,7

8 1,4-Диоксан 0,087771 0,316 41,5 53,7 1,3

9 Ксилол 0,024585 0,089 18,3 33,1 1,8

Скорость воздушного потока 0,1 м/с, я = 1,6 [1]

1 Бензол 0,317335 0,874* 207,5 250,9 1,2

2 Гексан 0,457938 0,655* 170,7 209,1 1,2

3 Гептан 0,181135 0,652 167,2 207,4 1,2

4 Диэтиловый эфир 1,575084 0,714* 114,3 172,5 1,5

5 Ацетон 0,568908 0,791* 79,8 221,3 2,8

6 Этанол 0,175206 0,631 78,6 136,5 1,7

7 Метанол 0,292151 0,787* 67,2 132,8 2,0

8 1,4-Диоксан 0,140433 0,506 66,4 85,9 1,3

9 Ксилол 0,039337 0,142 29,3 53,0 1,8

Скорость воздушного потока 0,2 м/с, я = 2,3 [1]

1 Бензол 0,456169 0,874* 207,5 250,9 1,2

2 Гептан 0,260382 0,684* 175,3 217,4 1,2

3 Гексан 0,658286 0,655* 170,7 209,1 1,2

4 Диэтиловый эфир 2,264184 0,714* 114,3 172,5 1,5

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

5 Этанол 0,251858 0,785* 97,8 169,8 1,7

6 1,4-Диоксан 0,201873 0,727 95,4 123,4 1,3

7 Метанол 0,419967 0,787* 67,2 132,8 2,0

8 Ацетон 0,817805 0,791* 79,8 221,3 2,8

9 Ксилол 0,056546 0,204 42,1 76,1 1,8

Скорость воздушного потока 0,5 м/с, я = 3,2 [1]

1 Бензол 0,634670 0,874* 207,5 250,9 1,2

2 Гептан 0,362270 0,684* 175,3 217,4 1,2

3 Гексан 0,915876 0,655* 170,7 209,1 1,2

4 1,4-Диоксан 0,280867 1,011 132,8 171,7 1,3

5 Диэтиловый эфир 3,150168 0,714* 114,3 172,5 1,5

6 Этанол 0,350411 0,785* 97,8 169,8 1,7

7 Ацетон 1,137815 0,791* 79,8 221,3 2,8

8 Метанол 0,584302 0,787* 67,2 132,8 2,0

9 Ксилол 0,078673 0,283 58,6 105,9 1,8

№ п/п ЛВЖ w■103, кг/(м2-е) т, кг АV1 А^2 А^ А^

Скорость воздушного потока 1м/с, я = 4,6 [1]

1 Бензол 0,912338 0,874* 207,5 250,9 1,2

2 Гептан 0,520764 0,684* 175,3 217,4 1,2

3 Гексан 1,316572 0,655* 170,7 209,1 1,2

4 1,4-Диоксан 0,403746 1,033* 135,6 175,4 1,3

5 Диэтиловый эфир 4,528367 0,714* 114,3 172,5 1,5

6 Этанол 0,503716 0,785* 97,8 169,8 1,7

7 Ксилол 0,113093 0,407 84,2 152,3 1,8

8 Ацетон 1,635610 0,791* 79,8 221,3 2,8

9 Метанол 0,839934 0,787* 67,2 132,8 2,0

* За расчетное время т = 3600 с растворитель испаряется полностью. w — скорость испарения ЛВЖ.

т1 — время после поджигания; обычно принимают т1 = 10 с; V — объем помещения, м3; рв = 353/Г0 = 1,1350 кг/м3 [7]; Су—теплоемкость воздуха при постоянном объем е, кДж/(кг-К); Су = 0,723 кДж/(кг-К)*. Для определения скорости тепловыделения д

предложено уравнение [6, 7]:

(

д = Wв АЯг0р ^ и

1 > (6)

е г

где Еи — площадь разлития ЛВЖ, м2; = 1 м2 [1];

В — диаметр площади горения; В = (4Би /я)0'5.

Исходя из физического смысла удельного безопасного объема** и с учетом следующих исходных данных (х1 = 10 с, свободный объем составляет 80 % объема помещения) из уравнения (5) выведена формула (7) для прогнозирования удельного безопасного объема АV3 по методу Карлссона-Квинтая:

АVз = (7)

Р в СуТ0

где АV3 — удельный объем помещения, м3.

Исходные данные АЯгор, кр представлены в табл. 1. В ходе предварительных расчетов найдено, что значение коэффициента кр для метанола и этанола можно принять равным не 100, как это указано в работе [7], а 8, так как при кр > 8 скорость тепловыделения д для этих соединений практически не меняется.

* Найдено из уравнения: Ср - Су = 0,287 кДж/(кг-К) [16].

** Удельный безопасный объем А V — минимальный объем помещения, отнесенный к аварийному разливу 1 л ЛВЖ, при котором создается избыточное давление взрыва паровоздушной смеси, равное 5 кПа.

{ББИ 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2013 ТОМ 22 №10

36

Таблица 3. Результаты расчетов по методу Карлссона-Квинтая

Результаты прогнозирования по уравнению (7) представлены в табл. 3.

Сравнительный анализ методов СП 12.13130.2009 и Карлссона-Квинтая

В методиках СП 12.13130.2009 и Карлссона-Квинтая заложены различные сценарии развития теоретической аварийной ситуации, связанной с разлитием ЛВЖ. В сводах правил рассматривается вариант объемной вспышки (взрыва) паровоздушной смеси, а в американской методике — сравнительно медленный рост избыточного давления в результате выгорания воспламеняющейся жидкости. Несмотря на это, для спиртов, ацетона и диоксана

результаты прогнозирования А У3 сопоставимы с результатами расчета АУъа для диэтилового эфира — с АУ2 (см. табл. 2 и 3). Для углеводородных растворителей (бензол, гексан, гептан, ксилол) американский подход дает завышенные значения удельного безопасного объема по сравнению с отечественной методикой (см. табл. 2 и 3).

Выводы

1. Найдены удельные безопасные объемы помещений объектов, в которых хранятся или обращаются ЛВЖ, для территорий Белгородской, Брянской, Воронежской, Калужской, Тамбовской и Тульской областей. Полученные результаты могут использоваться проектными организациями и надзорными органами в их практической деятельности.

2. Показано, что российская и американская методики определения избыточного давления в результате расчетной аварийной ситуации, связанной с разлитием ЛВЖ, построены на различных сценариях развития событий. В отечественном методе заложен вариант объемной вспышки (взрыва) паровоздушной смеси, сопровождающийся мгновенным подъемом избыточного давления в помещении, а американский метод базируется на сравнительно медленном росте избыточного давления в результате выгорания ЛВЖ. Несмотря на это, оба подхода дают сопоставимые результаты прогноза безопасных объемов помещений, в которых хранятся или обращаются неуглеводородные растворители.

ЛВЖ q, ^т/м2 Л^, м3 Л^ /КУХ

Метанол 44,00 43,5 0,8

Этанол 58,9б 58,3 1,2

Бензол 330,21 32б,7 1,9

Гексан 301,94 298,7 1,7

Гептан 340,75 337,1 3,2

Ксилол 30б,3б 303,1 1б,б

Ацетон 9б,5б 95,5 1,2

1,4-Диоксан 47,11 4б,б 1,1

Диэтиловый эфир 172,37 170,5 1,5

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. СП 12.13130.2009. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взры-вопожарной и пожарной опасности (в ред. изм. № 1, утв. приказом МЧС России от 09.12.2010 г. № 643): приказ МЧС России от 25.03.2009 г. № 182; введ. 01.05.2009 г. — М. : ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009. Доступ из сборника НСИС ПБ. — 2012. — № 2 (48).

2. Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах : утв. приказом МЧС России от 10.07.2009 г. № 404 (ред. от 14.12.2010 г.); зарег. в Минюсте РФ 17.08.2009 г., рег. № 14541; введ. 10.07.2009 г. // Пожарная безопасность. — 2009. — № 3. — С. 36-63.

3. Пилюгин Л. П. Обеспечение взрывоустойчивости зданий с помощью предохранительных конструкций. — М. : Пожнаука, 2000. — 224 с.

4. Пилюгин Л. П. Прогнозирование последствий внутренних аварийных взрывов. — М. : Пожнаука, 2010.— 380 с.

5. Пособие по применению НПБ 105-95 "Определение категорий помещений и зданий по взрыво-пожарной опасности" при рассмотрении проектно-нормативной документации : утв. 01.01.98 г. ВНИИПО МВД России. — М.: ВНИИПО МВД России, 1998. Доступ из сборника НСИС ПБ. — 2012.—№2(48).

6. Karlsson B., Quintiere J. G. Enclosure Fire Dynamics. — Boca Raton : CRC Press, 2000. — 336 p.

7. IqbalN., SalleyM. H., Weerakkody S. Fire Dynamics Tools (FDTs): Quantitative Fire Hazard Analysis Methods for the U. S. Nuclear Regulatory Commission. Fire Protection Inspection Program. Final Report. NUREG-1805. — Washington : NRR & NRC, 2004. — 1008 p.

8. Алексеев С. Г., Смирнов В. В., БарбинН. М.Температура вспышки. Часть I. История вопроса, дефиниции, методы экспериментального определения // Пожаровзрывобезопасность. —2012. — Т. 21, №5. —С. 35-41.

ISSN 0869-7493 ПOЖAPOBЗPЫBOБEЗOПACHOCTЬ 2013 TOM 22 №10

37

9. ГОСТ 12.1.044-89*. ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения. — Введ. 01.01.91 г. — М. : ИПК Изд-во стандартов, 2001. Доступ из сборника НСИС ПБ. — 2012. — № 2 (48).

10. Алексеев С. Г., Барбин Н. М., Авдеев А. С., Пищальников А. В. О взрывопожароопасности водочной продукции // Пожаровзрывобезопасность. — 2009. — Т. 18, № 2. — С. 20-23.

11. Рудаков О. Б., Алексеев С. Г., Бердникова Н. В., Калач А. В., Барбин Н. М. Пожаровзрывобезопасность хроматографической аналитической лаборатории // Пожаровзрывобезопасность. — 2012. — Т. 21, № 1. — С. 57-60.

12. Алексеев С. Г., Рудаков О. Б., Черепахин А. М., Калач Е. В., Рудакова Л. В. Пожарная безопасность исследовательских лабораторий, применяющих жидкостную экстракцию и хроматографию //Сорбционные ихроматографические процессы.—2012.—Т. 12, вып. 5. — С. 770-778.

13. Алексеев С. Г., Авдеев А. С., Пищальников А. В., Барбин Н. М. Выбор наиболее опасного ЛВЖ при категорировании помещений //Пожаровзрывобезопасность. —2013. —Т. 22, № 9. — С. 19-24.

14. СНиП 23-01-99*. Строительная климатология : постановление Госстроя России от 11.06.99 г. № 45; введ. 01.01.2000 г. — М. : ГУП ЦПП, 2003.

15. SFPE Handbook of Fire Protection Engineering / P. J. DiNenno (ed.). — Quincy: NFPA, 2002. —1604 p.

16. Демидов П. Г., Саушев В. С. Горение и свойства горючих веществ. — М. : ВИПТШ, 1975. — 280 с.

Материал поступил в редакцию 1 июня 2013 г.

THE COMPARATIVE ANALYSIS OF METHODS

OF SP 12.13130.2009 AND KARLSSON AND QUINTIERE

ALEXEEV S. G., Candidate of Chemistry Sciences, Associate Professor, Corresponding Member of WASCS, Senior Researcher of Science and Engineering Centre "Reliability and Safety of Large Systems" of Ural Branch of Russian Academy of Sciences (Studencheskaya St., 54a, Yekaterinburg, 620049, Russian Federation), Senior Researcher of Ural State Fire Service Institute of Emercom of Russia (Mira St., 22, Yekaterinburg, 620062, Russian Federation; e-mail address: [email protected])

BARBIN N. M., Doctor of Technical Sciences, Candidate of Chemistry Sciences, Head of Chemistry Department of Ural State Agrarian University (Karla Libknekhta St., 42, Yekaterinburg, 620075, Russian Federation), Senior Researcher of Ural State Fire Service Institute of Emercom of Russia (Mira St., 22, Yekaterinburg, 620062, Russian Federation; e-mail address: [email protected])

PISHCHALNIKOV A. V., Postgraduate Student of Science and Engineering Centre "Reliability and Safety of Large Systems" of Ural Branch of Russian Academy of Sciences (Studencheskaya St., 54a, Yekaterinburg, 620049, Russian Federation), Head of Laboratory of Forensic Expert Establishment of Federal Fire Service "Testing Fire Laboratory for the Perm Region" (Bolshevistskaya St., 53a, Perm, 614990, Russian Federation; e-mail address: [email protected])

KALACH A. V., Doctor of Chemistry Sciences, Associate Professor, Vice-Rector on Scientific Work of Voronezh Institute of State Fire Service of Emercom of Russia (Krasnoznamennaya St., 231, Voronezh, 394052, Russian Federation; e-mail address: [email protected])

: English

ABSTRACT

Definition need of fire and explosive category of buildings and compartments on the SP 12.13130.2009 is arisen at their designing and an estimation. In the USA over pressure for closed compartments is defined by the method of Karlsson and Quintiere. Comparison of these approaches has not only scientific, but also practical interest. Specific safety volumes of compartments for objects with flammable liquids are calculated for the territories of Belgorod, Bryansk, Voronezh, Kaluga, Tambov and Tula regions. Comparative analysis of Russian and American approaches of the forecast of specific safety volumes of premises is made. The received results are able to used design firms and supervising departments in their practical work. Calculations with using SP 12.13130.2009 and the method of Karlsson and Quintiere are yielded comparable forecast in case of application of unhydrocarbon solvents.

Keywords: compartment; overpressure; flammable liquid; safety; calculation.

38

ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2013 TOM 22 №10

REFERENCES

1. Set of Rules 12.13130.2009. Determination of Categories of Rooms, Buildings and External Installations on Explosion and Fire Hazard Data. Moscow, All-Russian Research Institute for Fire Protection of Emercom of Russia Publ., 2009. Available at: NSIS PB, 2012, no. 2 (48) (in Russian).

2. Technique of determination of settlement sizes of fire risk on production objects. Order of Emercom of Russia on 10.07.2009 No. 404. Pozharnaya bezopasnost — Fire Safety, 2009, no. 3,pp. 36-63 (in Russian).

3. Pilyugin L. P. Obespecheniye vzryvoustoychivosti zdaniy spomoshchyupredokhranitelnykh konstruk-tsiy [Maintenance explosion of stability of buildings by means of safety constructions]. Moscow, Pozhnauka Publ., 2000. 224 p.

4. Pilyugin L. P. Prognozirovaniye posledstviy vnutrennikh avariynykh vzryvov [Forecasting of results of emergency confined explosions]. Moscow, Pozhnauka Publ., 2010. 380 p.

5. Manual on NPB 105-95 "Determination of Categories of Rooms, Buildings and External Installations on Explosion and Fire Hazard for Considering Design-Normative Documentation". Moscow, All-Russian Research Institute for Fire Protection Publ., 1998. Available at: NSIS PB. 2012, no. 2 (48) (in Russian).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6. Karlsson B., Quintiere J. G. Enclosure Fire Dynamics. Boca Raton, CRC Press, 2000. 336 p.

7. IqbalN., Salley M. H., Weerakkody S. Fire Dynamics Tools (FDTs): Quantitative Fire Hazard Analysis Methods for the U. S. Nuclear Regulatory Commission. Fire Protection Inspection Program. Final Report. NUREG-1805. Washington, NRR & NRC, 2004. 1008 p.

8. Alexeev S. G., Smirnov V. V., BarbinN. M. Temperatura vspyshki. ChastI. Istoriya voprosa, definitsii, metody eksperimentalnogo opredeleniya [Flash Point. Part I. Question History, Definitions and Test Methods of Determination]. Pozharovzryvobezopasnost — Fire and Explosion Safety, 2012, vol. 21, no. 5, pp. 35-41. Available at: http://elibrary.ru/contents.asp?issueid=1025030 (Accessed 20 May 2013).

9. Interstate standard 12.1.044-89*. Occupational Safety Standards System. Fire and Explosion Hazard ofSubstances and Materials. Nomenclature ofIndices and Methods oftheir Determination. Moscow, IPK Izdatelstvo standartov, 2001. Available at: NSIS PB, 2012, no. 2 (48) (in Russian).

10. Alexeev S. G., BarbinN. M., Avdeev A. S., Pishchalnikov A. V. O vzryvopozharoopasnosti vodochnoy produktsii [About Explosion and Fire Hazard of Vodka]. Pozharovzryvobezopasnost — Fire and Explosion Safety, 2009, vol. 18, no. 2, pp. 20-23. Available at: http://www.fire-smi.ru/images/arhiv/ 22009.pdf (Accessed 20 April 2013).

11. Rudakov O. B., Alexeev S. G., BerdnikovaN. V., Kalach A. V., BarbinN. M. Pozharovzryvobezopasnost khromatograficheskoy analiticheskoy laboratorii [Fire and Explosion Safety of Chromatography Laboratory]. Pozharovzryvobezopasnost — Fire and Explosion Safety, 2012, vol. 21, no. 1, pp. 57-60. Available at: http://elibrary.ru/item.asp?id=17326716 (Accessed 20 April 2013).

12. Alexeev S. G., Rudakov O. B., Cherepakhin A. M., Kalach Ye. V., Rudakova L. V. Pozharnaya bezopasnost issledovatelskikh laboratoriy, primenyayushchikh zhidkostnuyu ekstraktsiyu i khromatogra-fiyu [Fire and Explosion Safety of Chromatography Laboratory]. Sorbtsionnyye i khromato-graficheskiyeprotsessy—Sorption and Chromatographic Processes, 2012, vol. 12, no. 5, pp. 651-659.

13. Alexeev S. G., Avdeev A. S., Pishchalnikov A. V., BarbinN. M. Vybor naiboleye opasnogo LVZhpri kategorirovanii pomeshcheniy [Selection of the Most Dangerous Flammable Liquid at Categorization of Compartments]. Pozharovzryvobezopasnost — Fire and Explosion Safety, 2013, vol. 22, no. 9, pp. 19-24.

14. Construction norms and regulations 23-01-99*. Building rules. Building climatology. Moscow, GUP TsPP Publ., 2003 (in Russian).

15. P. J. DiNenno (ed.). SFPE Handbook of Fire Protection Engineering. Quincy,NFPA, 2002. 1604 p.

16. Demidov P. G., Saushev V. S. Goreniye i svoystva goryuchikh veshchestv [Burning and properties of combustibles]. Moscow, State Fire Academy of Ministry of Fire Interior Ministry of Russia Publ., 1975. 280 p.

ISSN 0869-7493 n0WAP0B3PblB0EE30nACH0CTb 2013 TOM 22 №10

39

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.