Низшие теплоты сгорания некоторых горючих веществ и материалов

Наименование Qн (ккал/кг) Наименование Qн (ккал/кг)
Метан Бумага
Этан Древесина воздушно-сухая 3000 – 3500
Пропан Древесина в конструкциях здания 4000 – 4074
Спирт метиловый
Спирт этиловый Каучук синтетический
Спирт пропиловый Органическое стекло
Бензин Резина
Керосин Торф (W=20%)

ПРИЛОЖЕНИЕ 2.

Пожароопасные свойства веществ

Таблица 2.1.

Пожароопасные свойства веществ,

используемых (обращающихся) на проектируемом объекте

Наименование вещества (формула) Агрегатное состояние в рабочей зоне Плотность пара (газа) по воздуху[4] Температура, оС[5] Пределы распространения пламени (ПРП)[6] НКПРП аэровзвеси, г/м3 Средства пожаротушения вещества
вспышки воспламенения самовоспламенения концентрационные, % (об.) температурные, оС
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
Водород Н2 газ 0,0695 нет нет 4,12 - 75 (4,1 - 96 в кислороде) - - Пр1
Бензин А-66 жидкость   -39   0,76 – 5,0 -39… -8 - Пр2

Примечания:

1. Объемное тушение комбинированным составом. Охлаждение водой.

2. Вода, воздушно-механическая пена средней кратности на основе ПО-1Д, Сампо, ПО-6К, ПО-3АИ. Объемное тушение: СО2, хладоны, смесь 85% (масс.) СО2 + 15% (масс.) С2F4Br2 (CF2Br). Порошки: ПСБ-3, П-2АП, пир.А, ПГС-М, ПС, МГС, РС, ПФК, СИ-2.

Если вещества не являются взрывопожароопасными. То в разделе 1.1 делается такая запись и проектируемый объект должен быть отнесен к категориям Г или Д (Гн и Дн соответственно) по НПБ 105-03.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3.

Определение уровня взрывоопасности технологических объектов (аппаратурно-технологических блоков), использующих газообразный водород

Свойства водорода Н2: горючий газ; мол. масса - 2,016; температура кипения - минус 252,8°С. Плотность по воздуху - 0,0695. Теплота сгорания - 241,6 кДж/моль. Температура самовоспламенения - 510°С. Пределы распространения пламени в воздухе 4,12-75% об. (4,1-96% об. в кислороде). Максимальное давление взрыва - 730 кПа.

Для определения уровня взрывоопасности технологических объектов[7] (аппаратурно-технологических блоков - АТБ), использующих газообразный водород, необходимо рассчитать их общий энергетический потенциал Е (кДж):

Е = Е1¢ + Е2¢ (3.1)

где Е1¢ - сумма энергий адиабатического расширения и сгорания газовой фазы (ГФ), находящейся непосредственно в аварийном блоке, кДж;

Е2¢ - энергия сгорания ГФ, поступившей к разгерметизированному участку от смежных объектов и/или АТБ, кДж.

Сумма энергий адиабатического расширения и сгорания ГФ Е1¢ (кДж) определяется по формуле:

Е1¢ = А + G1¢q¢ (3.2)

где А – энергия сжатой ГФ, содержащейся непосредственно в АТБ и поступающей от смежных блоков, рассматриваемая как работа ее адиабатического расширения при аварийной разгерметизации блока (АРБ), кДж;

G1¢ - масса ГФ, непосредственно находящаяся в АТБ и поступающая в него при АРБ от смежных объектов, кг;

q¢ - удельная теплота сгорания ГФ, кДж/кг.

Для ее определения энергии сжатой ГФ А (кДж) используют формулу:

А = b1 Рабс V¢ (3.3)

где Рабс – абсолютное давление в АТБ, МПа;

V¢ - геометрический объем ГФ в системе (АТБ), м3;

b1 – безразмерный коэффициент, учитывающий давление и показатель адиабаты (k) ГФ блока; принимается по табл.3.1.

Таблица 3.1.

Величины коэффициента b1

в зависимости от показателя адиабаты и давления в системе

Показатель адиабаты k Коэффициент b1 при давлении в системе, МПа
0,07-0,5 0,5- 1,0 1,0- 5,0 5,0-10,0 10,0-20,0 20,0-30,0 30,0-40,0 40,0-50,0 50,0-75,0 75,0-100,0
1,1 1,60 1,95 2,95 3,38 3,80 4,02 4,16 4,28 4,46 4,63
1,2 1,40 1,53 2,13 2,68 2,94 3,07 3,16 3,23 3,36 3,42
1,3 1,21 1,42 1,97 2,18 2,36 2,44 2,51 2,54 2,62 2,63
1,4 1,08 1,24 1,68 1,83 1,95 2,00 2,08 2,08 2,12 2,13

При значениях Р < 0,07 МПа и РV¢ < 0,02 МПа*м3 энергия адиабатического расширения А ввиду малых ее значений в расчет не принимается (Р - регламентное давление в АТБ).

Масса ГФ G1¢ (кг) определяется по формуле:

G1¢ = Vo¢ r¢ (3.4)

Vo¢ = Рабс V¢ То / Ро Т (3.5)

где Vo¢ - объем ГФ, приведенный к нормальным условиям (То = 293 К, Ро = 0,1 МПа), м3;

r¢ - плотность ГФ при нормальных условиях в среднем по АТБ и по i-ым поступающим в него при АРБ потокам, кг/м3;

Т, То - абсолютная температура регламентная и нормальная, К.

Энергия сгорания ГФ, поступившей к разгерметизированному участку от смежных объектов и АТБ Е2¢ (кДж) рассчитывается по формуле:

n

Е2¢ = S Gi¢ q¢ (3.6)

i=1

Gi¢ = wi¢ si¢ ri¢ ti¢ (3.7)

wi¢ = {[2k/(k–1)]Рабс iVi¢[1–(Роабс i)(k–1) / k]}1/2 (3.8)

где Gi¢ - масса ГФ i-го потока, кг;

si¢ - площадь сечения, через которое возможно истечение ГФ при АРБ, м2;

ri¢ - плотность ГФ i-го потока при АРБ, кг/м3;

ti¢ - время с момента АРБ до полного срабатывания отключающий аварийный блок арматуры, с;

wi¢ - скорость истечения ГФ в рассматриваемый блок из смежных блоков, м/с.

Для практического применения при определении скорости адиабатического истечения ГФ wi¢ (м/с) можно использовать формулу:

wi¢ = (2 b2 Рабс i vi¢)1/2 (3.9)

где vi¢ - удельный объем в реальных условиях, м3/кг;

b2 – безразмерный коэффициент, учитывающий давление и показатель адиабаты ГФ блока, принимается по табл.3.2.

Таблица 3.2.

Величины коэффициента b2

в зависимости от показателя адиабаты и давления в системе

Показатель адиабаты k Коэффициент b2 при давлении в системе, МПа
0,07-0,5 0,5- 1,0 1,0- 5,0 5,0-10,0 10,0-20,0 20,0-30,0 30,0-40,0 40,0-50,0 50,0-75,0 75,0-100,0
1,1 1,76 2,14 3,25 3,72 4,16 4,42 4,56 4,71 4,91 5,10
1,2 1,68 1,84 2,54 3,21 3,52 3,68 3,79 3,98 4,02 4,10
1,3 1,57 1,85 2,36 2,83 3,07 3,16 3,25 3,30 3,40 3,46
1,4 1,515 1,74 2,35 2,56 2,74 2,81 2,87 2,91 2,97 3,02

Примечание: Для водорода k можно принять равным 1,4.

Зная общий энергетический потенциал Е технологического объекта или АТБ, использующего газообразный водород, можно рассчитать избыточное давление взрыва ΔР (кПа) по формуле:

ΔР = Е Р0 Z / Vсв rв Cр T0 Кн (3.10)

где Е - общий энергетический потенциал, кДж; Р0 - начальное давление в рассматриваемой системе, кПа (допускается принимать равным 101 кПа); Z - коэффициент участия горючего во взрыве, для водорода принимается равным 1; Vсв - свободный объем помещения, определяемый как разность между геометрическим объемом помещения и объемом, занимаемым технологическим оборудованием, м3; если свободный объем помещения определить невозможно, то его допускается принимать условно равным 80% геометрического объема помещения; rв - плотность воздуха до взрыва при начальной температуре Т0, кг/м3; Ср - теплоемкость воздуха, кДж/(кг К ); допускается принимать равной 1,017 кДж/кг К; Т0 - начальная температура воздуха до взрыва, К; Кн – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения; допускается принимать равным 3.

Величина избыточного давления взрыва ΔР используется при категорировании помещений по взрывопожароопасности в соответствии с НПБ 105-03.

По величине Е можно рассчитать производные величины – относительный энергетический потенциал Qв взрывоопасности АТБ и массу горючей парогазовой среды m (кг), приведенную к единой удельной энергии сгорания:

Qв = Е1/3 / 16,534 (3.11)

m = Е / 4,6*104 (3.12)

где 4,6*104 – единая удельная энергия сгорания, кДж/кг.

По значению величин Qв и m определяется категория взрывоопасности объектов, установок, аппаратурно-технологических блоков в соответствии с табл.3.3.

Таблица 3.3.

Зависимость взрывоопасности объектов от величины относительного энергетического потенциала и приведенной массы парогазовой среды

Категория взрывоопасности объектов Относительный энергетический потенциал Qв Приведенная масса парогазовой среды m, кг
I Qв > 37 m > 5000
II 27 ≤ Qв ≤ 37 2000 ≤ m ≤. 5000
III Qв < 27 0 ≤ m < 2000

Определив категорию взрывоопасности, можно рекомендовать соответствующие защитные устройства.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4.

Некоторые категории опасных производственных объектов, в соответствии с Федеральным законом № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов»

К опасным производственным объектам в соответствии со статьей 15 указанного Федерального закона относятся:

1. Объекты, на которых получаются, используются, перерабатываются, образуются, хранятся, транспортируются, уничтожаются следующие опасные вещества:

1.1. Воспламеняющиеся вещества – газы, которые при нормальном давлении и в смеси с воздухом становятся воспламеняющимися и температура кипения которых при нормальном давлении составляет 20 градусов Цельсия или ниже;

1.2. Окисляющие вещества – вещества, поддерживающие горение, вызывающие воспламенение и (или) способствующие воспламенению других веществ в результате окислительно-восстановительной экзотермической реакции;

1.3. Горючие вещества – жидкости, газы, пыли, способные самовозгораться, а также возгораться от источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления;

1.4. Взрывчатые вещества – вещества, которые при определенных видах внешнего воздействия способны на очень быстрое самораспространяющееся химическое превращение с выделением тепла и образованием газов;

1.5. Токсичные вещества – вещества, способные при воздействии на живые организмы приводить к их гибели и имеющие следующие характеристики:

1.5.a. средняя смертельная доза при введении в желудок от 15 миллиграммов на килограмм до 200 миллиграммов на килограмм включительно;

1.5.b.средняя смертельная доза при нанесении на кожу от 50 миллиграммов на килограмм до 400 миллиграммов на килограмм включительно;

1.5.c. средняя смертельная концентрация в воздухе от 0,5 миллиграмма на литр до 2 миллиграммов на литр включительно;

1.6. Высокотоксичные вещества – вещества, способные при воздействии на живые организмы приводить к их гибели и имеющие следующие характеристики:

1.6.a. средняя смертельная доза при введении в желудок не более 15 миллиграммов на килограмм;

1.6.b.средняя смертельная доза при нанесении на кожу не более 50 миллиграммов на килограмм;

1.6.c. средняя смертельная концентрация в воздухе не более 0,5 миллиграмма на литр;

1.7. Вещества, представляющие опасность для окружающей природной среды – вещества, характеризующиеся в водной среде следующими показателями острой токсичности:

1.7.a. средняя смертельная доза при ингаляционном воздействии на рыбу в течение 96 часов не более 10 миллиграммов на литр;

1.7.b.средняя концентрация яда, вызывающая определенный эффект при воздействии на дафнии в течение 48 часов, не более 10 миллиграммов на литр;

1.7.c. средняя ингибирующая концентрация при воздействии на водоросли в течение 72 часов не более 10 миллиграммов на литр.

2. Объекты, на которых используется оборудование, работающее под давлением более 0,07 МПа, или при температуре нагрева воды более 115 градусов Цельсия.

3. Объекты, на которых получаются расплавы черных и цветных металлов и сплавы на основе этих расплавов.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5.

Токсикологическая характеристика веществ

Таблица 5.1.

Токсикологическая характеристика веществ [2, 3]

Наименование вещества (формула) Агрегатное состояние ПДКрз, мг/м3; ПДК и другие токсикологические параметры Класс опасности Характер воздействия на организм человека Меры и средства первой помощи
  Бензин А-66   пар 300 мг/м3 для бензина-растворителя (в пересчете на С); 100 мг/м3 для топливного бензина. ПДКмр - 5 мг/м3, ПДК сс - 1,5 мг/м3 (для бензина-растворителя); ПДКмр - 0,05 мг/м3, ПДКсс - 0,05 мг/м3 (для топливного бензина). 0,1 мг/л (хозяйственно-питьевое и культурно-бытовое водопользование)   При непродолжительном вдыхании паров бензина (концентрация в интервале 5000-10000 мг/м3) уже через несколько минут появляется головная боль, неприятные ощущения в горле, кашель, раздражение слизистой оболочки глаз, носа, покраснение кожи лица. Более продолжительное пребывание в такой атмосфере вызывает головокружение, неустойчивость походки, психическое возбуждение, иногда развивается делирий, быстро сменяющийся состоянием апатии, вялости и депрессии. Первыми признаками острого отравления парами бензина являются также понижение температуры тела и артериального давления, замедление пульса. При воздействии на организм более высоких концентраций паров бензина (15 000-20 000 мг/м3) возможна потеря сознания; могут появиться тремор пальцев рук, век, языка, фибриллярные подергивания мышц, двигательное возбуждение, судороги, расширение зрачков, желтушность, склер, кровоизлияния в кожу, склеры, лабильность пульса, глухие тоны сердца, ослабление дыхания, кровь в мокроте, увеличение печени и т. д. Выдыхаемый воздух имеет запах бензина. Возможно развитие токсической пневмонии. Еще более высокие концентрации бензина (35 000- 40 000 мг/м3) могут вызвать мгновенную смерть. При острых ингаляционных отравлениях - свежий воздух, кислород, карбоген, сердечные и успокаивающие средства (бромиды, валериана). При потере сознания - горизонтальное положение с несколько опущенной головой. Вдыхание нашатырного спирта (с ватки). Подкожно - кофеин либо кордиамин. При остановке дыхания - искусственное дыхание, дыхательные аналептики. Применение адреналина противопоказано. Срочная госпитализация. При попадании бензина в желудок - жидкое вазелиновое масло внутрь (30-50 г), осторожное промывание желудка до исчезновения запаха бензина в промывной жидкости. Не рекомендуется искусственно вызывать рвоту, а также вводить рвотные средства.

ПРИЛОЖЕНИЕ 6.

Оптимальные величины показателей микроклимата и ожидаемые условия на рабочих местах производственных помещений

Таблица 6.1.

Оптимальные величины показателей микроклимата и ожидаемые условия

на рабочих местах производственных помещений

Период года Категория работ по уровню энергозатрат, Вт Температура воздуха, °С Температура поверхностей, °С Относительная влажность воздуха, % Скорость движения воздуха, м/с
по СанПиН ожидаемая по СанПиН ожидаемая по СанПиН ожидаемая по СанПиН ожидаемая
Холодный                  
Теплый                  

Таблица 6.2.

Допустимые величины показателей микроклимата

на рабочих местах производственных помещений

Период года Категория работ по уровню энергозатрат, Вт Температура воздуха, °С Температура поверхностей, °С Относительная влажность воздуха, % Скорость движения воздуха, м/с
диапазон ниже оптимальных величин диапазон выше оптимальных величин для диапазона температур воздуха ниже оптимальных величин, не более для диапазона температур воздуха выше оптимальных величин, не более
Холодный              
Теплый              

Таблица 6.3.

Рекомендуемые величины интегрального показателя тепловой нагрузки среды (ТНС-индекса) для профилактики перегревания организма

Категория работ по уровню энергозатрат, Вт Величина интегрального показателя, °С
по СанПиН ожидаемая
     

ПРИЛОЖЕНИЕ 7.

Оптимальные и допустимые условия микроклимата

Таблица 7.1.

Категории работ по энергозатратам организма (СанПиН 2.2.4.548-96)

Работа Категория работы Энергозатраты организма, ккал/ч (Вт) Характеристика работ
легкая до 120 (до 139) производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением
121-150 (140-174) производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением
средней тяжести IIа 151-200 (175-232) связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения
IIб 201-250 (233-290) связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением
тяжелая III более 250 (более 290) связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий

Таблица 7.2.

Оптимальные величины показателей микроклимата

на рабочих местах производственных помещений (СанПиН 2.2.4.548-96)

Период года Категория работ по уровню энергозатрат, Вт Температура воздуха, °С Температура поверхностей, °С Относительная влажность воздуха, % Скорость движения воздуха, м/с
Холодный Iа (до 139) 22-24 21-25 60-40 0,1
Iб (140-174) 21-23 20-24 60-40 0,1
IIа (175-232) 19-21 18-22 60-40 0,2
IIб (233-290) 17-19 16-20 60-40 0,2
III (более 290) 16-18 15-19 60-40 0,3
Теплый Iа (до 139) 23-25 22-26 60-40 0,1
Iб (140-174) 22-24 21-25 60-40 0,1
IIа (175-232) 20-22 19-23 60-40 0,2
IIб (233-290) 19-21 18-22 60-40 0,2
III (более 290) 18-20 17-21 60-40 0,3

Примечания:

1. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» устанавливают гигиенические требования к показателям микроклимата рабочих мест производственных помещений с учетом интенсивности энергозатрат работающих, времени выполнения работы, периодов года и содержат требования к методам измерения и контроля микроклиматических условий.

2. Микроклимат производственных помещений – это метеорологические условия внутренней среды этих помещений, которые определяются действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового излучения. Указанные параметры воздушной среды оказывают значительное влияние на самочувствие человека, производительность его труда и являются важной характеристикой санитарно-гигиенических условий труда.

3. Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах.

4. Перепады температуры воздуха по высоте и по горизонтали, а также изменения температуры воздуха в течение смены при обеспечении оптимальных величин микроклимата на рабочих местах не должны превышать 2°С.

5. Холодный период года – период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха, равной +10° С и ниже.

6. Теплый период года – период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха выше +10° С.

7. Среднесуточная температура наружного воздуха – средняя величина температуры наружного воздуха, измеренная в определенные часы суток через одинаковые интервалы времени. Она принимается по данным метеорологической службы.

Таблица 7.3.

Допустимые величины показателей микроклимата

на рабочих местах производственных помещений (СанПиН 2.2.4.548-96)

Период года Категория работ по уровню энергозатрат, Вт Температура воздуха, °С Температура поверхностей, °С
диапазон ниже оптимальных величин диапазон выше оптимальных величин
Холодный Iа (до 139) 20,0-21,9 24,1-25,0 19,0-26,0
Iб (140-174) 19,0-20,9 23,1-24,0 18,0-25,0
IIа (175-232) 17,0-18,9 21,1-23,0 16,0-24,0
IIб (233-290) 15,0-16,9 19,1-22,0 14,0-23,0
III (более 290) 13,0-15,9 18,1-21,0 12,0-22,0
Теплый Iа (до 139) 21,0-22,9 25,1-28,0 20,0-29,0
Iб (140-174) 20,0-21,9 24,1-28,0 19,0-29,0
IIа (175-232) 18,0-19,9 22,1-27,0 17,0-28,0
IIб (233-290) 16,0-18,9 21,1-27,0 15,0-28,0
III (более 290) 15,0-17,9 20,1-26,0 14,0-27,0

Таблица 7.3. Продолжение

Период года Категория работ по уровню энергозатрат, Вт Относительная влажность воздуха, % Скорость движения воздуха, м/с
для диапазона температур воздуха ниже оптимальных величин, не более для диапазона температур воздуха выше оптимальных величин, не более
Холодный Iа (до 139) 15-75 0,1 0,1
Iб (140-174) 15-75 0,1 0,2
IIа (175-232) 15-75 0,1 0,3
IIб (233-290) 15-75 0,2 0,4
III (более 290) 15-75 0,2 0,4
Теплый Iа (до 139) 15-75 0,1 0,2
Iб (140-174) 15-75 0,1 0,3
IIа (175-232) 15-75 0,1 0,4
IIб (233-290) 15-75 0,2 0,5
III (более 290) 15-75 0,2 0,5

Примечания:

1. Допустимые микроклиматические условия установлены по критериям допустимого теплового и функционального состояния человека на период 8-часовой рабочей сиены. Они не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности.

2. При обеспечении допустимых величин микроклимата на рабочих местах:

- перепад температуры воздуха по высоте должен быть не более 3° С;

- перепад температуры воздуха по горизонтали, а также ее изменения в течение смены не должны превышать: при категориях работ Iа и Iб – 4°С; при категориях работ IIа и IIб – 5°С; при категории работ III – 6°С.

При этом абсолютные значения температуры воздуха не должны выходить за пределы величин, указанных в табл.7.3 для отдельных категорий работ.

3. При температуре воздуха на рабочих местах 25°С и выше максимально допустимые величины относительной влажности воздуха не должны выходить за пределы: 70% - при температуре воздуха 25°С; 65% - при температуре воздуха 26°С; 60% - при температуре воздуха 27°С; 55% - при температуре воздуха 28°С.

4. При температуре воздуха 26-28°С скорость движения воздуха, указанная в табл.7.3 для теплого периода года, должна соответствовать диапазону: 0,1-0,2 м/с – при категории работ Iа; 0,1-0,3 м/с – при категории работ Iб; 0,2-0,4 м/с – при категории работ IIа; 0,2-0,5 м/с – при категориях работ IIб и III.

Таблица 7.4.

Рекомендуемые величины интегрального показателя тепловой нагрузки среды (ТНС-индекса) для профилактики перегревания организма

Категория работ по уровню энергозатрат, Вт Величины интегрального показателя, °С
Iа (до 139) 22,2 - 26,4
Iб (140-174) 21,5 - 25,8
IIа (175-232) 20,5 - 25,1
IIб (233-290) 19,5 - 23,9
III (более 290) 18,0 - 21,8

Примечание:

Тепловая нагрузка среды (ТНС) – сочетанное действие на организм человека параметров микроклимата (температура, влажность, скорость движения воздуха, тепловое облучение), выраженное одночисловым показателем в °С. Индекс тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс) является эмпирическим показателем, характеризующим сочетанное действие на организм человека параметров микроклимата (температуры, влажности, скорость движения воздуха и теплового облучения). Значения ТНС-индекса не должны выходить за пределы величин, рекомендуемых в табл.7.4.

ПРИЛОЖЕНИЕ 8.

Классификация систем вентиляции

Таблица 8.1.

Наши рекомендации