Расчёт категории котельной по взрывопожарной и пожарной опасности Опции

[Антон123]

Добрый день. Столкнулся впервые при прохождении ГГЭ с требованием обосновать категорию котельной расчётом в соответствии с СП 12.13130. В результате была назначена категория "А" вместо принятой изначально "Г". В моем случае эксперт однозначно настоял на категории "А", по его словам "даже без расчётов", ставьте "А" иначе - отрицательное. Тем не менее, я выполнил расчёт, и действительно если считать по СП 12.13130 то почти все котельные будут категории "А". Так же я обратился за консультацией в ВНИИПО МЧС России, где мне так же подтвердили законность требований экспертизы.
В котельной размещается три котла мощностью 650 кВт каждый. Топливо основное - природный газ, аварийное- дизельное. Габаритные размеры 16х6,2 м.
Коллеги, кто сталкивался с аналогичным вопросом?
Если принимаем категорию "А" то и все электрооборудование должно иметь взрывозащищенное исполнение (насосы, щиты управления и т.д.). Либо придётся выносить все в отдельное помещение. С другой стороны если есть открытый огонь (горелки котлов) то в чем смысл делать все электрооборудование во взрывозащищенном исполнении.

Прикрепленные файлы

 ____________________________________________________.jpg ( 686,31 килобайт ) Кол-во скачиваний: 637

 

[Антон123]

Добрый день. Столкнулся впервые при прохождении ГГЭ с требованием обосновать категорию котельной расчётом в соответствии с СП 12.13130. В результате была назначена категория "А" вместо принятой изначально "Г". В моем случае эксперт однозначно настоял на категории "А", по его словам "даже без расчётов", ставьте "А" иначе - отрицательное. Тем не менее, я выполнил расчёт, и действительно если считать по СП 12.13130 то почти все котельные будут категории "А". Так же я обратился за консультацией в ВНИИПО МЧС России, где мне так же подтвердили законность требований экспертизы.
В котельной размещается три котла мощностью 650 кВт каждый. Топливо основное - природный газ, аварийное- дизельное. Габаритные размеры 16х6,2 м.
Коллеги, кто сталкивался с аналогичным вопросом?
Если принимаем категорию "А" то и все электрооборудование должно иметь взрывозащищенное исполнение (насосы, щиты управления и т.д.). Либо придётся выносить все в отдельное помещение. С другой стороны если есть открытый огонь (горелки котлов) то в чем смысл делать все электрооборудование во взрывозащищенном исполнении.

Прикрепленные файлы

 ____________________________________________________.jpg ( 686,31 килобайт ) Кол-во скачиваний: 637

 

[Al_48]

Здравствуте, сталкнулся с аналогичной проблемой.
Планируем оставить категорию "Г" выполнив резервирование автоматики безопасности, п.А.1.2. СП12.13130.2009.
Причем установить только второй газоанализатор, не устанавливая второй отсечной клапан: к системе автоматики можно отнести катушку клапана, а т.к. клапан нормально закрытый в случае выхода из строя катушки - клапан останится в закрытом положении.
Что ответит инспектор, сообщу.

Может кто знает другой вариант, как остаться в категории "Г"????

[Igor P.]

Нужно считать методом от противного, то есть перебрать в расчетах все категории и тем самым выйдет категория "Г". Почему-то файл не загружается, пришлось скопировать расчеты в сообщение:


РАСЧЕТ КРИТЕРИЕВ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
ПОМЕЩЕНИЯ КОТЕЛЬНОЙ
Котельная предназначена для отопления объектов с использованием в качестве топлива природного газа. Котельная имеет общий котельный зал и газораспределительный пункт, осуществляющий подачу газа в котельную со средним расходом газа в сутки 1500 м2.
В помещении располагаются пять отопительных котлов с системой технологических трубопроводов и вспомогательным оборудованием. Ввод газа в котельную осуществляется при помощи трубопроводов, средний диаметр которых 90 мм. Номинальное рабочее давление в газопроводе – 0,005МПа.
Площадь помещения котельной - 135.6 м2, высота потолков – 5,81 м. Котельная оборудована газоанализаторами, которые подают сигнал на отключение питающего газопровода (сигнал подается на газовый электромагнитный клапан) при повышении концентрации метана в помещении свыше 10% от НКПР метана. Газовый электромагнитный клапан срабатывает также при резком понижении давления в сети, что характерно для разрыва газопровода.
Истечение газа из трубопроводов и резервуаров в зависимости от отношения давлений внутри и снаружи трубопровода и резервуара может происходить в двух режимах:
- докритический (дозвуковой) режим истечения;
- критический (звуковой) режим истечения.
При первом режиме скорость истечения и, следовательно, массовый расход газа зависят от давления в трубопроводе, при звуковом режиме истечения массовый расход газа не зависит от давления в газопроводе.
Переход от одного режима к другому определяется неравенством:

В случае выполнения данного неравенства имеет место докритический режим истечения, в противном случае режим истечения является критическим.
В числителе и знаменателе в левой части неравенства – это давление атмосферное и внутри газопровода, γ – показатель адиабаты (для метана равен 1,31).
Из неравенства следует, что при рабочем давлении внутри газопровода более примерно 0,084 МПа (газопроводы среднего и высокого давления) имеет место критический режим истечения, скорость при котором не зависит от давления. Однако массовый расход будет зависеть от давления, поскольку, чем больше давление, тем больше относительное сжатие газа.

Массовый расход газа при докритическом истечении определяется по выражению:
G=√(S∙μ&P_V∙ρ_V∙((2∙γ)/(γ-1))∙(P_a/P_V )^(2/γ)∙{1-(P_a/P_V )^((γ-1)/γ) } )
Массовый расход газа при критическом режиме истечения равен:

Произведем расчет категории котельной:
В качестве аварийной ситуации рассмотрим разгерметизацию газопровода, при этом раскрытие происходит на все сечение.
В соответствии с исходными данными определим режим истечения:
P_a/P_V =101.3/104.3=0.971
Показатель адиабаты природного газа (метана) равен 1,31, поэтому:
〖(2/(γ+1))〗^(γ/(γ-1))=〖(2/(1,31+1))〗^(γ/(γ-1))=0,544
Как видно, в данном случае имеет место докритический (дозвуковой) режим истечения.
Плотность газа при коэффициенте сжатия, равном 1 составит:
ρ=(P_v∙M)/(R∙T)=(1.04∙〖10〗^5∙1.6∙〖10〗^(-2))/(8.31∙293)=0.683 кг/м^3
Площадь сечения трубопровода при диаметре 90 мм составит:
S= (π∙d^2)/4=6.36∙〖10〗^(-3) м^2
Массовый расход газа при истечении из газопровода составит:
G=√(6.36×〖10〗^(-3)-1&1.04∙〖10〗^(-5)∙((2-1.31)/(1.31-1)) )∙(0.971)^(2/1.31)∙{1-(├ 0.971)^((1.31-1)/1.31) ┤ }=0.186 кг/с
Время поступления метана в помещение котельной будет определяться способом отключения (ручное или автоматическое), а также надежностью систем автоматики.
Поскольку в данном случае котельная оборудована автоматикой, но параметры ее надежности неизвестны, принимаем, что вероятность ее отказа более одной миллионной в год. Время аварии в этом случае принимается равным 120 с.
Масса газа, поступившего в помещение, составит:
m=G∙τ=0.186∙120=22.32 кг

Стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания составит:
β=n_c+(n_H-n_X)/4-n_0/2=1+(4-0)/4=2
Стехиометрическая концентрация паров составит (% об.):
С_ст=100/(1+4,84∙β∙2)=9,36
Свободный объем помещения = 788 м3
Избыточное давление взрыва составит:
∆P=(P_max-P_0 )∙(m∙Z)/(V_св∙ρ_n )∙100/C_ст ∙1/К_н =(706-101)∙(22,32∙0,5)/(788∙0,66)∙100/9,31∙1/3=45,03кПа
Поскольку избыточное давление взрыва превышает 5 кПа, то помещение следует относить к категории А по взрывопожарной опасности.
Масса метана, при которой избыточное давление взрыва будет менее 5 кПа, составит:
m^"=(5∙m)/∆P=(5∙22.32)/45.03=2.5 кг
В соответствии с п.А.2.3. СП12.13.130.2009 массу метана при работе аварийной вентиляции можно уменьшить на величину, равную:
K=A∙T+1
где А – кратность аварийной вентиляции, ч-1, Т – время поступления паров.
Коэффициент К будет равен отношению максимальной массы паров, при которой избыточное давление взрыва превышает 5 кПа (значение полученное выше, 45,03 кПа), к массе паров, при которой избыточное давление взрыва не превысит 5 кПа.
K=m/m^" =22,32/2,5=8,9
Кратность вентиляции составит:
A=1/T∙(K-1)=1/0.033∙(8.9-1)=239
Аварийную вентиляцию с такой кратностью оснастить котельную не представляется возможным.
Допустим, инерционность отсекающего клапана газового электромагнитного – 1 с.
В этом случае масса газа, поступившего в помещение составит:
m=G∙τ=0.186∙1=0.186 кг
При такой массе метана избыточное давление взрыва не превышает 5 кПа.
В этом случае помещение котельной не относится к категории А по взрывопожарной опасности. Вещества и материалы, которые обращаются в помещении котельной, не попадают под критерии категории Б, следовательно, следующим этапом будет проверка на отнесение помещения котельной по пожарной опасности к категории В1-В4.
В соответствии с п.Б.1 Приложения Б СП 12.13130.2009 определение категории В1-В4 помещения осуществляются путем сравнения временной пожарной нагрузки на каждом из участков в помещении.
Т.е. нужно посчитать все горючие материалы, входящие в состав технологического оборудования, а также горючую изоляцию проводов и кабелей.
В данном помещении отсутствуют ЛВЖ и другие горючие материалы, создающие пожарную нагрузку, соответственно удельная пожарная нагрузка составляет менее 1 МДж/м2, соответственно помещение относится к категории Г по взрывопожарной опасности.



Сообщение отредактировал Igor P. - 14.1.2015, 14:41

[Король]

Здравствуйте!

Поскольку в данном случае котельная оборудована автоматикой, но параметры ее надежности неизвестны, принимаем, что вероятность ее отказа более одной миллионной в год.

Мы сделали данный расчет для нашей котельной и эксперт требует подтверждения вероятности отказа автоматики более одной миллионной в год.
Подскажите пожалуйста! Как это доказать?

[timofeyprof]

Здравствуйте!

Мы сделали данный расчет для нашей котельной и эксперт требует подтверждения вероятности отказа автоматики более одной миллионной в год.
Подскажите пожалуйста! Как это доказать?

попался еще один упоротый эксперт? попросите его написать совместное письмо в ДПН МЧС, что все котельные в стране представляют чрезвычайную опасность, поскольку спроектированы, построены и эксплуатируются как здания категории Г. И что все заводы, производящие блочные котельные, нужно закрыть и лишить лицензии на производство. И всех инспеторов МЧС (а заодно и РТН), надзирающих за котельными надо уволить ко всем чертям, поскольку не выполняют своих служебных обязанностей, допуская эксплуатацию объектов, не отвечающих требованиям, предъявляемых к зданиям категории А.

PS а если откажется от письма, идите к его начальнику с жалобой, что эксперт не проявляет гражданскую ответственность, поскольку умалчивает и не ставит в известность соответствующие органы о чрезвычайно опасности, грозящей населению и народному хозяйству.

Сообщение отредактировал timofeyprof - 21.9.2016, 11:14

[MKonshina]

Нужно считать методом от противного, то есть перебрать в расчетах все категории и тем самым выйдет категория "Г". Почему-то файл не загружается, пришлось скопировать расчеты в сообщение:


РАСЧЕТ КРИТЕРИЕВ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
ПОМЕЩЕНИЯ КОТЕЛЬНОЙ
Котельная предназначена для отопления объектов с использованием в качестве топлива природного газа. Котельная имеет общий котельный зал и газораспределительный пункт, осуществляющий подачу газа в котельную со средним расходом газа в сутки 1500 м2.
В помещении располагаются пять отопительных котлов с системой технологических трубопроводов и вспомогательным оборудованием. Ввод газа в котельную осуществляется при помощи трубопроводов, средний диаметр которых 90 мм. Номинальное рабочее давление в газопроводе – 0,005МПа.
Площадь помещения котельной - 135.6 м2, высота потолков – 5,81 м. Котельная оборудована газоанализаторами, которые подают сигнал на отключение питающего газопровода (сигнал подается на газовый электромагнитный клапан) при повышении концентрации метана в помещении свыше 10% от НКПР метана. Газовый электромагнитный клапан срабатывает также при резком понижении давления в сети, что характерно для разрыва газопровода.
Истечение газа из трубопроводов и резервуаров в зависимости от отношения давлений внутри и снаружи трубопровода и резервуара может происходить в двух режимах:
- докритический (дозвуковой) режим истечения;
- критический (звуковой) режим истечения.
При первом режиме скорость истечения и, следовательно, массовый расход газа зависят от давления в трубопроводе, при звуковом режиме истечения массовый расход газа не зависит от давления в газопроводе.
Переход от одного режима к другому определяется неравенством:

В случае выполнения данного неравенства имеет место докритический режим истечения, в противном случае режим истечения является критическим.
В числителе и знаменателе в левой части неравенства – это давление атмосферное и внутри газопровода, γ – показатель адиабаты (для метана равен 1,31).
Из неравенства следует, что при рабочем давлении внутри газопровода более примерно 0,084 МПа (газопроводы среднего и высокого давления) имеет место критический режим истечения, скорость при котором не зависит от давления. Однако массовый расход будет зависеть от давления, поскольку, чем больше давление, тем больше относительное сжатие газа.

Массовый расход газа при докритическом истечении определяется по выражению:
G=√(S∙μ&P_V∙ρ_V∙((2∙γ)/(γ-1))∙(P_a/P_V )^(2/γ)∙{1-(P_a/P_V )^((γ-1)/γ) } )
Массовый расход газа при критическом режиме истечения равен:

Произведем расчет категории котельной:
В качестве аварийной ситуации рассмотрим разгерметизацию газопровода, при этом раскрытие происходит на все сечение.
В соответствии с исходными данными определим режим истечения:
P_a/P_V =101.3/104.3=0.971
Показатель адиабаты природного газа (метана) равен 1,31, поэтому:
〖(2/(γ+1))〗^(γ/(γ-1))=〖(2/(1,31+1))〗^(γ/(γ-1))=0,544
Как видно, в данном случае имеет место докритический (дозвуковой) режим истечения.
Плотность газа при коэффициенте сжатия, равном 1 составит:
ρ=(P_v∙M)/(R∙T)=(1.04∙〖10〗^5∙1.6∙〖10〗^(-2))/(8.31∙293)=0.683 кг/м^3
Площадь сечения трубопровода при диаметре 90 мм составит:
S= (π∙d^2)/4=6.36∙〖10〗^(-3) м^2
Массовый расход газа при истечении из газопровода составит:
G=√(6.36×〖10〗^(-3)-1&1.04∙〖10〗^(-5)∙((2-1.31)/(1.31-1)) )∙(0.971)^(2/1.31)∙{1-(├ 0.971)^((1.31-1)/1.31) ┤ }=0.186 кг/с
Время поступления метана в помещение котельной будет определяться способом отключения (ручное или автоматическое), а также надежностью систем автоматики.
Поскольку в данном случае котельная оборудована автоматикой, но параметры ее надежности неизвестны, принимаем, что вероятность ее отказа более одной миллионной в год. Время аварии в этом случае принимается равным 120 с.
Масса газа, поступившего в помещение, составит:
m=G∙τ=0.186∙120=22.32 кг

Стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания составит:
β=n_c+(n_H-n_X)/4-n_0/2=1+(4-0)/4=2
Стехиометрическая концентрация паров составит (% об.):
С_ст=100/(1+4,84∙β∙2)=9,36
Свободный объем помещения = 788 м3
Избыточное давление взрыва составит:
∆P=(P_max-P_0 )∙(m∙Z)/(V_св∙ρ_n )∙100/C_ст ∙1/К_н =(706-101)∙(22,32∙0,5)/(788∙0,66)∙100/9,31∙1/3=45,03кПа
Поскольку избыточное давление взрыва превышает 5 кПа, то помещение следует относить к категории А по взрывопожарной опасности.
Масса метана, при которой избыточное давление взрыва будет менее 5 кПа, составит:
m^"=(5∙m)/∆P=(5∙22.32)/45.03=2.5 кг
В соответствии с п.А.2.3. СП12.13.130.2009 массу метана при работе аварийной вентиляции можно уменьшить на величину, равную:
K=A∙T+1
где А – кратность аварийной вентиляции, ч-1, Т – время поступления паров.
Коэффициент К будет равен отношению максимальной массы паров, при которой избыточное давление взрыва превышает 5 кПа (значение полученное выше, 45,03 кПа), к массе паров, при которой избыточное давление взрыва не превысит 5 кПа.
K=m/m^" =22,32/2,5=8,9
Кратность вентиляции составит:
A=1/T∙(K-1)=1/0.033∙(8.9-1)=239
Аварийную вентиляцию с такой кратностью оснастить котельную не представляется возможным.
Допустим, инерционность отсекающего клапана газового электромагнитного – 1 с.
В этом случае масса газа, поступившего в помещение составит:
m=G∙τ=0.186∙1=0.186 кг
При такой массе метана избыточное давление взрыва не превышает 5 кПа.
В этом случае помещение котельной не относится к категории А по взрывопожарной опасности. Вещества и материалы, которые обращаются в помещении котельной, не попадают под критерии категории Б, следовательно, следующим этапом будет проверка на отнесение помещения котельной по пожарной опасности к категории В1-В4.
В соответствии с п.Б.1 Приложения Б СП 12.13130.2009 определение категории В1-В4 помещения осуществляются путем сравнения временной пожарной нагрузки на каждом из участков в помещении.
Т.е. нужно посчитать все горючие материалы, входящие в состав технологического оборудования, а также горючую изоляцию проводов и кабелей.
В данном помещении отсутствуют ЛВЖ и другие горючие материалы, создающие пожарную нагрузку, соответственно удельная пожарная нагрузка составляет менее 1 МДж/м2, соответственно помещение относится к категории Г по взрывопожарной опасности.

Здравствуйте! Подскажите, пожалуйста, откуда взяли значение Pv при расчете массового расхода газа?

[Lari-live]

Здравствуйте!

Мы сделали данный расчет для нашей котельной и эксперт требует подтверждения вероятности отказа автоматики более одной миллионной в год.
Подскажите пожалуйста! Как это доказать?

Добрый день. Случилось так, что и до нас добрался очередной эксперт-пожарник в плане определения категории котельной. Действительно, единственный адекватный способ уйти от категории А, это доказать, что вероятность отказа системы автоматики не превышает 0,000001 в год, но вот проблема, ни один паспорт оборудования нам данную цифру не дает. Как раз в то время к нам заезжали представители фирмы Madas, мы им обозначили данную проблему, привели нормативные документы и расчеты. И я скажу нас услышали, за что мы производителю очень благодарны, долго размусоливать не буду, кому нужно и кто в теме тот поймет, скидываю паспорт(который есть на официальном сайте) на электромагнитный клапан Madas где прописана вероятность отказа клапана 0,000000133 в год.

Сообщение отредактировал Lari-live - 27.9.2017, 11:13

Прикрепленные файлы

 pasport_evpcpi.pdf ( 800,61 килобайт ) Кол-во скачиваний: 363