Пожарная опасность технологических процессов на эксплуатируемых обучаемыми объектах

Общие положения

При технико-экономическом обосновании строительства, проектировании технологического процесса и размещении технологического оборудования должен предусматриваться комплекс мер по обеспечению пожарной безопасности.

По уровню пожарной опасности технологические процессы разделяются на:

• технологические процессы повышенной опасности, в которых обращаются пожаровзрывоопасные вещества в количестве, равном или большем порогового значения, указанного в таблице 1;
• технологические процессы, в которых обращаются пожаровзрывоопасные вещества в количестве, меньшем порогового значения, указанного в таблице 1.

Таблица 1— Пороговое количество веществ для технологических производств

Наименование веществ или групп веществ</p>	Категория опасности поГОСТ 19433	Пороговое количество веществ, т, не менее
Газы горючие сжатые, сжиженные и растворенные под давлением
Ацетилен С2Н2
Водород Н2
Сернистый водород H2S
Оксид этилена (СН2)2О
Аммиак NH3
Все остальные сжатые, сжиженные и растворенные под давлением горючие газы	231,232,241,911
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости
Оксид пропилена С3Н6О
Все остальные легковоспламеняющиеся и горючие жидкости	311, 312, 321, 322, 324, 325, 335, 314, 315, 323, 331
Твердые вещества
Саморазлагающиеся вещества	415,416,417,418, 521, 522, 523
Окисляющие вещества
Кислород жидкий 02
Нитрат аммония NН4NО3
Хлорат натрия NaClО3
Пероксид метилэтилкетона (концентрация более 60%)
Пероксид метилизобутилкетона (концентрация более 60 %)
Надуксусная кислота (концентрация более 60 %) СН3СОООН
Хлор Сl2
Бром Вr2
Оксиды азота N2О, N2O2
Примечания Наименования классов (подклассов) опасных веществ приведены в соответствии с ГОСТ 19433. Пороговые количества опасных веществ, относящихся по ГОСТ 19433 к категориям 434 и 437 (самовозгорающиеся твердые вещества), классу 8 (едкие и коррозионно-активные вещества), категориям 436 и 438 (твердые легковоспламеняющиеся вещества), категориям 425, 913 и 921 (вещества, горючие газы при взаимодействии с водой), должны согласовываться со специально уполномоченными государственными органами по безопасности в промышленности. При совместном использовании несовместимых по ГОСТ 12.1.004 веществ их пороговое количество должно быть согласовано со специально уполномоченными государственными органами по безопасности в промышленности

Приведенные в таблице 1 количества опасных веществ относят:

• к одному хранилищу или одной технологической установке;
• к группе хранилищ или технологических установок, расстояние между которыми менее 500 м. Если на предприятии хранят вещества разных наименований, то при оценке предельно допустимого их количества следует использовать критерий аддитивности G, рассчитанный по формуле:

• где mi — масса i-го опасного вещества, т;
• mi пр — предельно допустимая масса i -го вещества, т, по таблице 1.
• Если G ( 1, то технологический процесс относят к технологическим процессам повышенной опасности.

Пожарная безопасность технологических процессов обеспечивается в соответствии с требованиями настоящего стандарта, ГОСТ 12.1.004, а также действующих норм и правил.

Обеспечение пожарной безопасности технологических процессов повышенной опасности

• Технико-экономическое обоснование строительства и проекты технологических процессов повышенной опасности подлежат государственной экспертизе по пожарной безопасности, проводимой органами государственной противопожарной службы в соответствии с их компетенцией.

Государственную экспертизу проводят в целях установления соответствия проектных материалов требованиям законодательства, нормам и правилам пожарной безопасности и оценки полноты, обоснованности и достаточности предусматриваемых мер по обеспечению пожарной безопасности.

• По результатам проведения экспертизы составляется экспертное заключение, содержащее оценку допустимости и возможности принятия решения о реализации объекта экспертизы.
• Реализация технологического процесса (включая строительство и конструкцию) должна осуществляться по проектам, имеющим положительное заключение государственной экспертизы.
• Требования пожарной безопасности к устройству, изготовлению и эксплуатации оборудования для технологических процессов повышенной пожарной опасности устанавливаются нормами и правилами пожарной безопасности.
• Изготовитель оборудования устанавливает в технической документации условия и ограничения применения оборудования, требования по его техническому обслуживанию, ремонту, утилизации и другие меры, обеспечивающие пожаробезопасную эксплуатацию выпускаемого оборудования.

Анализ пожарной безопаности технологическх процессов

Оценку пожарной безопасности технологических процессов повышенной пожарной опасности осуществляют с помощью критериев:

• индивидуального риска;
• социального риска;
• регламентированных параметров пожарной опасности технологических процессов.

Пожарная безопасность технологических процессов считается безусловно выполненной, если:

• индивидуальный риск меньше 10-8;
• социальный риск меньше 10-7.

Эксплуатация технологических процессов является недопустимой, если индивидуальный риск больше 10-6 или социальный риск больше 10-5.

Эксплуатация технологических процессов при промежуточных значениях риска может быть допущена после проведения дополнительного обоснования, в котором будет показано, что предприняты все возможные и достаточные меры для уменьшения пожарной опасности.

Оценку пожарной опасности технологических процессов следует проводить на основе оценки их риска.

В случае невозможности проведения такой оценки (например из-за отсутствия необходимых данных) допускается использование иных критериев пожарной безопасности технологических процессов (допустимых значений параметров этих процессов).

В этом случае действие требований 6.2 на оценку пожарной опасности технологических процессов не распространяется.

При оценке пожарной опасности технологического процесса необходимо оценить расчетным или экспериментальным путем:

• избыточное давление, развиваемое при сгорании газопаровоздушных смесей в помещении (приложение А ГОСТ Р 12.3.047-2012 ). Предельно допустимые значения приведены в таблице 2;
• размер зон, ограниченных нижним концентрационным пределом распространения пламени газов и паров (приложение БГОСТ Р 12.3.047-2012;
• интенсивность теплового излучения при пожарах проливов ЛВЖ и ГЖ для сопоставления с критическими (предельно допустимыми) значениями интенсивности теплового потока для человека и конструкционных материалов (приложение ВГОСТ Р 12.3.047-2012). Предельно допустимые значения приведены в таблице 3;
• размеры зоны распространения облака горючих газов и паров при аварии для определения оптимальной расстановки людей и техники при тушении пожара и расчета времени достижения облаком мест их расположения (приложение ГГОСТ Р 12.3.047-2012);
• возможность возникновения и поражающее воздействие «огненного шара» при аварии для расчета радиусов зон поражения людей от теплового воздействия в зависимости от вида и массы топлива (приложение Д ГОСТ Р 12.3.047-2012). Предельно допустимые значения приведены в таблице 4;
• параметры волны, давления при сгорании газопаровоздушных смесей в открытом пространстве (приложение Е ГОСТ Р 12.3.047-2012);
• поражающие факторы при разрыве технологического оборудования вследствие воздействия на него очага пожара (приложение Ж ГОСТ Р 12.3.047-2012);
• интенсивность испарения горючих жидкостей и сжиженных газов на открытом пространстве и в помещении (приложение ИГОСТ Р 12.3.047-2012);
• параметры истечения жидкости и газа, а также размер сливных отверстий для горючих жидкостей в поддонах, отсеках и секциях производственных участков. При этом площадь сливного отверстия должна быть такой, чтобы исключить перелив жидкости через борт ограничивающего устройства и растекание жидкости за его пределами (приложение К ГОСТ Р 12.3.047-2012);
• параметры паровых завес для предотвращения контакта парогазовых смесей с источниками зажигания. При этом завеса должна исключать проскок горючей смеси в защищаемую зону объекта (приложение Л ГОСТ Р 12.3.047-2012);
• температурный режим пожара для определения требуемого предела огнестойкости строительных конструкций (Приложение РГОСТ Р 12.3.047-2012);
• требуемый предел огнестойкости строительных конструкций, обеспечивающий целостность ограждающих и несущих конструкций пожарного отсека с технологическим процессом при свободном развитии реального пожара (приложение Р ГОСТ Р 12.3.047-2012);
• концентрационные пределы распространения пламени для горючих смесей, находящихся в технологических аппаратах и оборудовании, определяемые согласно ГОСТ 12.1.044. Допускается рассчитывать концентрационные пределы согласно [3];
• другие показатели пожаровзрывоопасности технологического процесса, необходимые для анализа их опасности.

Выбор необходимых параметров пожарной опасности для заданного технологического процесса определяют исходя из рассматриваемых вариантов аварий (в том числе крупная, проектная и максимальная) и свойств опасных веществ.

Значения допустимых параметров пожарной опасности должны быть такими, чтобы исключить гибель людей и ограничить распространение аварии за пределы рассматриваемого технологического процесса на другие объекты, включая опасные производства.

Таблица 2 — Предельно допустимое избыточное давление при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей в помещениях или в открытом пространстве

Степень поражения	Избыточное давление, кПа
Полное разрушение зданий
50 %-ное разрушение зданий
Средние повреждения зданий
Умеренные повреждения зданий (повреждение внутренних перегородок, рам, дверей и т.п.)
Нижний порог повреждения человека волной давления
Малые повреждения (разбита часть остекления)

Таблица 3 — Предельно допустимая интенсивность теплового излучения пожаров приливов ЛВЖ и ГЖ

Степень поражения	Интенсивность теплового излучения, кВт/м2
Без негативных последствий в течение длительного времени	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 длительности облучения 15 мин	12,9
Воспламенение древесины, окрашенной масляной краской по строганой поверхности; воспламенение фанеры	17,0

Таблица 4 — Предельно допустимая доза теплового излучения при воздействии «огненного шара» на человека

Степень поражения	Доза теплового изучения, Дж/м2
Ожог 1-й степени Ожог 2-й степени Ожог 3-й степени	1,2(105 2,2(105 3,2(105
Примечание — Дозу теплового излучения Q, Дж/м2, рассчитывают по формуле Q = q ts где q— интенсивность теплового излучения «огненного шара», Вт/м2; ts — время существования «огненного шара», с. q и ts вычисляют в соответствии с приложением Д

К мероприятиям по снижению последствий пожара следует относить:

• ограничение растекания горючих жидкостей по цеху, производственной площадке или складу;
• уменьшение интенсивности испарения горючих жидкостей;
• аварийный слив горючих жидкостей в аварийные емкости;
• установку огнепреградителей;
• ограничение массы опасных веществ при хранении и в технологических аппаратах;
• водяное орошение технологических аппаратов и резервуаров (приложение МГОСТ Р 12.3.047-2012);
• флегматизацию горючих смесей в аппаратах и технологическом оборудовании;
• вынос пожароопасного оборудования в изолированные помещения;
• применение устройств, снижающих давление в аппаратах до безопасной величины при сгорании газо-, паро- и пылевоздушных смесей (приложение Н ГОСТ Р 12.3.047-2012);
• установку в технологическом оборудовании быстродействующих отключающих устройств;
• ограничение распространения пожара, взрыва с помощью противопожарных разрывов и преград с требуемым пределом огнестойкости (приложения П и Р ГОСТ Р 12.3.047-2012);
• применение огнезащитных красок и покрытий;
• защиту технологических процессов установками пожаротушения;
• применение пожарной сигнализации и систем оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре;
• обучение персонала предприятий способам ликвидации аварий;
• создание условий для скорейшего ввода в действие подразделений пожарной охраны путем устройства подъездных путей, пожарных водоемов и наружного противопожарного водоснабжения.

· 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.

· Результаты анализа параметров пожаровзрывобезопасности и мероприятий по снижению последствий пожара должны быть учтены при разработке планов локализации и ликвидации пожароопасных ситуаций и аварии.

· Оценку социального и индивидуального риска при аварии проводят на основе расчета поражающих факторов пожара и принятых мер по снижению их вероятности и последствий.

· Расчет индивидуального и социального риска должен быть выполнен для возможной гибели людей как на предприятии, так и за его пределами . При этом необходимо рассмотреть все возможные способы его уменьшения и обосновать принятый минимальный риск.

· Расчетные значения риска должны удовлетворять требованиям.

Порядок обеспечения пожарной безопасности технологических процессов

Проектированию технологического процесса должен предшествовать анализ его пожарной опасности.

Анализ пожарной опасности технологических процессов должен включать:

• определение показателей пожарной опасности использующихся в технологическом процессе веществ и материалов в соответствии с методиками, регламентируемыми ГОСТ 12.1.044;
• изучение технологического процесса с целью определения оборудования, участков или мест, где сосредоточены горючие материалы или возможно образование газо-, паро- и пылевоздушных горючих смесей;
• определение возможности образования горючей среды внутри помещений, аппаратов и трубопроводов;
• определение возможности образования в горючей среде источников зажигания;
• исследование различных вариантов аварий, путей распространения пожара и выбор вариантов проектных аварий;
• расчет категории помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности;
• определение состава систем предотвращения пожара, взрыва и противопожарной защиты технологических процессов;
• разработку мероприятий по повышению пожарной безопасности технологических процессов и отдельных его участков.

Пожарная опасность технологических процессов определяется на основе изучения:

• технологического регламента;
• принципиальной технологической схемы производства продукции;
• показателей пожарной опасности веществ и материалов, обращающихся в технологическом процессе;
• конструктивных особенностей аппаратов, машин и агрегатов;
• схемы расположения в цехе, на участке или открытой площадке потенциально пожароопасного оборудования.

Для оценки пожарной безопасности технологического процесса технологический регламент должен включать:

• данные по рецептуре и основным характеристикам выпускаемой продукции, сырья, материалов и полупродуктов (состав, физико-химические свойства, показатели пожарной опасности, токсичности);
• сведения об отходах производства и выбросах в атмосферу;
• информацию о параметрах технологического режима (давление, температура, состав технологической среды);
• порядок проведения технологических операций;
• сведения о средствах контроля за технологическим процессом;
• требования к пожаробезопасному ведению технологического процесса, предотвращающие возможность возникновения пожаров и (или) взрывов.

При изучении технологического регламента следует рассматривать все стадии технологического процесса от подготовки сырья и до выпуска готовой продукции.

Для анализа пожарной опасности технологического процесса принципиальная схема производства продукции должна определять последовательность технологических операций по превращению сырья в готовую продукцию, параметры технологического режима, места ввода в процесс сырья и вспомогательных веществ, места получения полупродуктов и готовой продукции.

Данные о пожаровзрывоопасных свойствах представляются для всех имеющихся на производстве опасных веществ, материалов, смесей, полупродуктов и готовой продукции с учетом особенностей и параметров технологического процесса (давления, температуры, состава окислительной среды и т.п.).

В конструкции технологических аппаратов, машин и агрегатов должны быть предусмотрены меры защиты от пожара и (или) взрыва, обеспечивающие пожарную безопасность их работы.

Разработка технологического оборудования и связанного с ним технологического процесса, разделение технологической схемы на отдельные технологические блоки, ее аппаратурное оформление, выбор типа отключающих устройств и мест их установки, средств контроля, управления и противоаварийной защиты должны осуществляться с учетом требований пожарной безопасности.

При наличии в технологическом оборудовании пожароопасных, пожаровзрывоопасных и взрывоопасных технологических сред или возможности их образования должны разрабатываться мероприятия по обеспечению пожарной безопасности.

Технологическое оборудование и связанные с ним технологические процессы должны разрабатываться так, чтобы предотвратить возможность взрыва и (или) пожара в оборудовании при регламентированных значениях их параметров в нормальном режиме работы. Регламентированные значения параметров, определяющих пожарную опасность технологического оборудования и процесса, допустимый диапазон их изменений, организация проведения процесса должны устанавливаться разработчиком оборудования и процесса на основании данных о предельно допустимых значениях параметров или их совокупности для участвующих в процессе технологических сред.

Конструкция технологического оборудования и условия ведения технологических процессов должны предусматривать необходимые режимы и соответствующие им технические средства, предназначенные для своевременного обнаружения возникновения пожароопасных аварийных ситуаций, ограничения их дальнейшего развития, а также для ограничения поступления горючих веществ и материалов из технологического оборудования в очаг возможного пожара.

Оценку опасности возникновения пожара и путей его распространения проводят с помощью схем расположения пожароопасного оборудования, построенных на основе планов производственных зданий, установок, этажерок и помещений.

На схемах и картах указывают:

• места возможного образования горючей среды;
• участки возможных пожароопасных аварий;
• вероятные источники зажигания;
• пути распространения огня при пожаре;
• предусмотренные проектом меры защиты участков, узлов и аппаратов от пожара и взрыва.

На основе анализа, проведенного в соответствии с 5.2-5.6 и 5.8, разрабатывают систему мер по предотвращению пожара и противопожарной защите технологических процессов.

При этом необходимо дополнительно учитывать:

• возможность образования локальных горючих смесей у мест выхода паров, газов и пылей в помещение у аппаратов, постоянно или временно сообщающихся с внешней средой через открытые люки, дыхательные линии, предохранительные клапаны или имеющие открытые поверхности испарения;
• наличие и эффективность аспирационной системы, продувки инертным газом и блокировки аппаратов периодического действия, загрузка и разгрузка которых сопровождается открытием люков и крышек;
• эффективность отводных линий у аппаратов и емкостей, оснащенных дыхательными устройствами, предохранительными клапанами, устройствами ручного стравливания;
• работоспособность и эффективность систем улавливания газов и паров, устройств против переполнения и растекания жидкостей, приборов контроля и регулирования температуры при эксплуатации открытых емкостей, заполненных горючими жидкостями;
• надежность принятых способов уплотнения сальников, необходимость применения местных отсосов и блокировки вытяжной вентиляции при работе насосов для перекачки легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных газов и компрессоров.

При наличии аппаратов и оборудования, работающих под вакуумом или в которых по условиям технологического процесса имеются смеси горючих веществ с окислителем, необходимо определить:

• возможность и условия образования в аппарате горючих смесей;
• необходимость контроля за составом среды в аппарате;
• необходимость в автоматических средствах предупреждения об образовании горючих смесей;
• возможность локализации горючих смесей;
• надежность и эффективность имеющихся средств защиты.

Для разработки мероприятий по обеспечению пожарной безопасности технологических процессов следует рассмотреть все виды источников зажигания, которые могут встретиться в производственном процессе.

При этом необходимо:

• установить, какие технические решения предусматриваются для того, чтобы данный аппарат или устройство сами не стали причиной возникновения пожара и (или) взрыва, оценить их эффективность и надежность;
• при наличии аппаратов, имеющих высокую температуру наружной поверхности стенок, определить возможность воспламенения горючих смесей участками, не имеющими теплоизоляции в случае аварий;
• установить перечень веществ и материалов, которые по условиям технологического процесса нагреваются выше температуры самовоспламенения и при аварийных выбросах из аппаратов способны воспламеняться при контакте с окружающим воздухом;
• определить, применяются ли в технологическом процессе вещества, способные воспламеняться при контакте с водой или другими веществами, обращающимися в технологическом процессе;
• проанализировать возможность образования и накопления пирофорных отложений;
• выявить наличие в технологическом процессе веществ, разлагающихся с воспламенением при нагреве, ударе, трении или самовозгорающихся на воздухе при нормальных условиях;
• предотвратить попадание металла и камней в машины и аппараты с вращающимися механизмами (мешалки, мельницы, дробилки, шнеки и т.п.) при наличии в них горючей среды;
• предусмотреть там, где это необходимо, применение искробезопасного и взрывозащищенного электрооборудования и другого технологического оборудования;
• предусмотреть средства контроля и защиты от перегрева подвижных частей машин и аппаратов;
• оценить возможность зажигания горючих смесей от теплового проявления электрической энергии (искры и дуги размыкания, короткие замыкания, токи перегрузки, перегрев электрических контактов, нагрев элементов оборудования индукционными токами и токами высокой частоты, удары молнии и разряды статического электричества);
• определить соответствие силового, осветительного и другого электрооборудования классам взрывоопасных и пожароопасных зон на основании требований;
• предотвратить возможность проникновения газов и паров из взрывоопасных помещений в помещения с нормальной средой, в которых используется невзрывозащищенное электрооборудование и предусмотреть соответствующие меры защиты;
• разработать при необходимости иные технические решения по защите технологических процессов от возникновения пожаров и взрывов, предусматривающие предотвращение образования горючих сред и источников зажигания.

Если применяемая в технологическом процессе система предотвращения пожара не может обеспечить в случае его возникновения и распространения на соседние участки и оборудование установленные критерии пожарной безопасности, то для технологического процесса необходимо разработать мероприятия по его противопожарной защите.

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 и оповещения и управления эвакуацией при пожаре;
• устройствами, ограничивающими распространение пожара;
• применением строительных конструкций с регламентированными пределами огнестойкости и классами конструктивной пожарной опасности;
• организацией своевременной эвакуации людей и снабжением персонала средствами коллективной и индивидуальной защиты от опасных факторов пожара.

Ограничение распространения пожара должно обеспечиваться:

• устройством противопожарных преград;
• установлением предельно допустимых площадей противопожарных отсеков и секций;
• устройством аварийного отключения технологических установок и коммуникаций;
• применением средств, предотвращающих или ограничивающих разлив и растекание жидкостей при аварийной ситуации;
• применением огнепреграждающих устройств.

Выбор огнетушащих веществ, составов и автоматических установок пожарной сигнализации, количества, быстродействия и производительности установок пожаротушения следует проводить на стадии проектирования технологических процессов в зависимости от физико-химических свойств перерабатываемых веществ и средств тушения и сценариев проектных пожаров.

В случае изменения технологического процесса или отдельных его операций следует пересматривать выбор средств и способов предотвращения пожара и противопожарной защиты.

При этом применяемые виды пожарной техники должны обеспечивать эффективное тушение пожара и быть безопасными для людей.

Если при пожаре возможно горение нескольких различных горючих веществ и материалов, отличающихся друг от друга пожароопасными свойствами и характеристиками необходимых средств тушения, то расчет и проектирование установок пожаротушения должны быть произведены по наиболее неблагоприятному для ликвидации пожара веществу или продукту.

Если по условиям совместимости огнетушащих веществ с горючими материалами назначение общего для всех огнетушащего агента нецелесообразно, то допустимо применение нескольких огнетушащих веществ. При этом горючие вещества, не совместимые с тем или иным огнетушащим составом, должны быть пространственно отделены или вынесены в отдельные помещения.