Categoría de riesgo de incendio de la instalación

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Categoría de riesgo de incendio (explosión) de un objeto  : una clasificación característica del riesgo de incendio de un edificio, estructura, local, compartimento de incendios, instalación al aire libre (tecnológica), que se determina según la cantidad y las propiedades peligrosas de incendio de las sustancias y materiales ubicados (circulantes) en ellos, teniendo en cuenta las características de los procesos tecnológicos [1] .

En Rusia, los locales, edificios para fines de producción y almacenamiento (no relacionados con la producción y almacenamiento de explosivos) se dividen en categorías. Locales: A, B, C1, C2, C3, C4, D, E. Edificios: A, B, C, D, E. Los procesos tecnológicos asociados a explosivos se dividen en categorías: A, Al, B, C, G. [2]

Los procesos físicos que ocurren durante las explosiones de gas en viviendas y durante las explosiones de mezclas de gases en producción son los mismos. Sin embargo, las explosiones de metano (generalmente) ocurren en viviendas , y las instalaciones industriales pueden contener gases y vapores más explosivos que el metano. Otra característica de los locales residenciales es la presencia periódica de fuentes de ignición [3] . Cuando los recipientes a presión explotan, por regla general, sólo sufren las personas que operan las instalaciones correspondientes. Por lo tanto, tales premisas no pertenecen a objetos explosivos [4] .

Por primera vez, se establecieron normativamente cinco categorías de producciones industriales A, B, C, D, D en la OST 90015-39. [5] La norma no aplicó a almacenes de líquidos inflamables, almacenes de materiales de madera, combustibles sólidos, almacenes abiertos de materiales combustibles, instalaciones de gas, producción de explosivos y sustancias venenosas. [6] : pág. 2

En la práctica mundial, los representantes de las compañías de seguros determinan el grado de peligro de incendio de los objetos por la magnitud de la carga de fuego y la intensidad de la liberación de calor durante un incendio . [7] A finales del siglo XIX, había alrededor de 584 clases de construcción en los Estados Unidos. En 1932 se redujeron a 26 clases. En 1936, la Junta Nacional de Aseguradores aumentó el número de clases de edificios a 100, pero los dividió en seis categorías según el tipo de construcción de edificios. [ocho]

Regulación legislativa en Rusia

Para evitar acciones que induzcan a error a los compradores, la documentación de diseño de un edificio o estructura debe contener [9] : art. 33 señales de identificación de peligro de incendio y explosión. [9] :St. cuatro

Estas características de identificación se indican:

Carga de fuego

En la práctica de determinar las categorías de locales, edificios e instalaciones exteriores en términos de riesgo de explosión e incendio, se considera la cantidad de calor que puede liberarse en los locales durante un incendio. Este valor, relacionado con el área de sustancias y materiales combustibles y de combustión lenta ubicados en la sala, se denomina carga de fuego temporal específica. [diez]

En el sistema soviético de racionamiento de incendios, se asumió que se puede usar la relación entre la carga de fuego y el área de su ubicación (calculada en kilogramos de madera por metro cuadrado), teniendo en cuenta las propiedades de las sustancias. para determinar la duración, la temperatura y otros factores peligrosos del fuego. [11] :168 El sistema soviético de racionamiento de edificios suponía que la relación entre la carga de fuego y el área de las aberturas de las ventanas (calculada en kilogramos de madera por metro cuadrado) podía usarse para determinar la duración de un incendio. [12]

La relación entre la cantidad de combustible expresada en equivalente de madera y la duración del fuego:

Desde 1951, al colocar en un edificio de primer grado de resistencia al fuego una carga de fuego de más de 1380 MJ/m² (100 kg de madera por 1 m²) en promedio sobre el área del compartimiento de fuego, se Era necesario calcular la duración del incendio y, en base a ello, elegir la resistencia al fuego de los elementos constructivos. Este requisito era válido independientemente de la categoría del objeto. Al instalar un sistema de extinción de incendios, no se requería un aumento en el grado de resistencia al fuego de las estructuras. [14] : ítem 3 Desde 1954, la gradación de 1394 ... 2760 MJ / m² (101 ... 200 kg de madera por 1 m²) y más de 2760 MJ / m² (más de 200 kg de madera por 1 m² ) ha sido establecido. Se tabularon los valores de resistencia al fuego de los elementos de construcción. [15] :p.6

En 1965, TsNIIPO llevó a cabo un trabajo para determinar la intensidad requerida de riego de las instalaciones de extinción de incendios con agua y espuma, según el riesgo de incendio de la producción. En 1975, se desarrolló una nueva norma SN 75-76, que clasificaba edificios, industrias y procesos tecnológicos según el riesgo de incendio. [16] Para determinar la intensidad de riego, se hizo una división en siete grupos: un grupo contenía edificios y locales administrativos, públicos; tres son de producción y tres más son de almacén. [17]

En 1976, se llevaron a cabo pruebas a gran escala en VNIIPO en un modelo de una habitación real. Con base en estos experimentos, se recomendó un sistema para clasificar objetos según el grado de riesgo de incendio:

ST CMEA en 1977 estableció métodos para determinar la carga de fuego, que incluía temporales y permanentes. [Dieciocho]

SNiP 2.04.09-84, que reemplazó a SN 75-76, indicó las cargas de fuego para dos grupos de locales industriales: 200 ... 2000 MJ / m² y más de 2000 MJ / m². En este caso, el cálculo de la carga se realizó según ST SEV 446-77. [19]

NPB 88-2001 contenía una metodología para determinar la carga de fuego. La carga de fuego incluyó cargas de fuego temporales y permanentes. El apéndice que contiene la metodología fue excluido cuando se hicieron cambios a la NPB 88-2001.

Edificios, estructuras, compartimentos de incendios

Categoría A

Locales con fuego de alto explosivo.

Categoría B

Categoría B

Inicialmente, en 1939, la categoría B incluía la producción relacionada con:

Desde 1954: industrias asociadas al procesamiento o uso de sustancias y materiales combustibles sólidos, así como líquidos con un punto de inflamación superior a 120 °C. [veinte]

Desde 1972, la categoría B incluía industrias que manipulaban sustancias: líquidos con un punto de inflamación superior a 61 °C; polvos o fibras combustibles con un límite explosivo inferior de más de 65 g/m³; sustancias que solo pueden arder cuando interactúan con el agua, el oxígeno atmosférico o entre sí; sustancias y materiales combustibles sólidos. [21]

Desde 1981, la categoría B incluye la producción en la que hubo materiales: líquidos con un punto de inflamación superior a 61 ° C; polvos o fibras combustibles con un límite explosivo inferior de más de 65 g/m³; sustancias y materiales combustibles sólidos; sustancias que, al interactuar con el agua, el aire o entre sí, solo se queman. [22]

Categoría G

Inicialmente, en 1939, la categoría G incluía la producción y procesamiento de sustancias y materiales no inflamables en estado caliente, incandescente o fundido. [23]

Categoría D

Categoría E

Actualmente cancelado. Estuvo ausente en las normas H 102-54 y ONTP 24-86.

Desde 1972, la categoría E incluye industrias que manipulan sustancias: gases combustibles sin fase líquida y polvos explosivos en cantidad tal que pueden formar mezclas explosivas en un volumen superior al 5% del volumen del local, y en las que, según la condiciones del proceso tecnológico, solo explosión (sin combustión posterior); Sustancias capaces de explotar (sin combustión posterior) al interactuar con el agua, el oxígeno atmosférico o entre sí. [21] Sin embargo, no hay otras sustancias combustibles, u otras sustancias combustibles están presentes en tal cantidad que no pueden crear una carga de más de 100 000 kcal en cualquier superficie de 10 m² (41,8 MJ/m²). [24]

PUE se refiere a la categoría E (todavía presente en la versión actual) recargable.

Locales

La determinación de las categorías de locales debe realizarse comprobando secuencialmente la pertenencia de los locales a las categorías desde la más peligrosa (A) hasta la menos peligrosa (D). [25]

Peligro de explosión

Legislación

El derecho penal ruso establece la responsabilidad por la violación de las normas de seguridad en una instalación de explosivos si la violación causó o podría haber causado la muerte de una persona o causado daños importantes. Anteriormente, existía una responsabilidad similar en la legislación de la RSFSR. Al mismo tiempo, la legislación penal no explica el concepto de "objeto explosivo". Para calificar los delitos relacionados con incendios y explosiones, es necesario determinar si el objeto es explosivo. [26] :33

Documentos normativos

La explosión de una mezcla de vapor y aire en una habitación es el proceso de combustión de una mezcla combustible de vapor y aire formada en un volumen limitado con un aumento de presión en este volumen. [27] : pág. 3.3 Al categorizar los locales, solo se consideran los procesos asociados a una deflagración explosión química y no se tiene en cuenta la posibilidad de explosiones físicas, las cuales están asociadas a un cambio repentino en el estado físico de una sustancia, acompañado de una liberación de energía extremadamente rápida y gases comprimidos capaces de producir trabajo mecánico. [26] :33

Física del proceso

Entre los peligros de los explosivos provocados por el hombre, el lugar principal lo ocupan las explosiones de deflagración de emergencia (hasta el 90 % de todas las explosiones). [28] :35

Explosión de deflagración - liberación de energía en el volumen de una nube de mezclas gaseosas combustibles y aerosoles durante la propagación de una reacción química exotérmica a velocidad subsónica. [29] La transición de una explosión de deflagración a una detonación es posible cuando las dimensiones lineales de la nube son más de 70 m, o cuando la explosión se inicia por fuentes de energía significativa, o en habitaciones con mucho desorden. [treinta]

Una explosión química de sustancias no condensadas difiere de la combustión en que la combustión ocurre cuando se forma una mezcla combustible durante la combustión misma. [28] :36

En el caso de la formación de una mezcla de vapor y aire en un espacio no atestado de equipos tecnológicos y su ignición por una fuente relativamente débil (por ejemplo, una chispa), la combustión de esta mezcla ocurre, por regla general, con poca aparente velocidades de llama y pequeñas amplitudes de la onda de presión. En este caso, se realiza un destello de fuego, en el que se ven afectados principalmente los objetos que caen en esta nube. [31] El término "explosión" en este caso es en gran medida arbitrario. La manifestación externa de los signos característicos de una explosión en los procesos en consideración está asociada con la destrucción de equipos (con un destello dentro del equipo) o locales. La manifestación más peligrosa de la ignición de sistemas de combustibles gaseosos en un volumen cerrado es un rápido aumento de la presión. La presión máxima de explosión puede superar la inicial entre 8 y 10 veces, con menos frecuencia 12 veces y durar varios segundos. La alta temperatura de los productos de combustión (hasta 2000 K y más), por regla general, no representa un peligro grave para el equipo y las estructuras del edificio, pero es una amenaza grave y, a menudo, fatal para las personas en esta sala. [3]

Las mezclas de gases explosivos incluyen mezclas de gases o vapores combustibles con aire, en las que, al encenderse, la combustión se extiende a todo el volumen de la mezcla. [32] Una atmósfera explosiva de polvo es una mezcla con el aire de sustancias combustibles en forma de polvo, fibras o partículas volantes, en la que, después de la ignición, se produce la propagación autosostenida de la llama. [33]

La combustión en volúmenes cerrados va acompañada de un aumento de la presión. La velocidad de combustión de los gases combustibles está determinada por la velocidad de propagación de la llama y la presión en cada momento tiene tiempo de igualarse en todo el volumen, ya que la velocidad de la llama es mucho menor que la velocidad del sonido. [34]

Si el volumen está completamente lleno con una mezcla explosiva, entonces el exceso de presión que surge en un volumen cerrado durante la combustión: [35] , esta relación se utiliza para cálculos prácticos y cuando el volumen está parcialmente lleno con una mezcla: , donde es el máximo presión que se produce durante la combustión de la mezcla, es la presión inicial, - el volumen de la mezcla quemada, - el volumen de la habitación, - la proporción de la mezcla quemada. [36] :366 [37] El valor caracterizó inicialmente el peligro de explosión e incendio del local. Las categorías A, B incluían la producción, si este valor superaba el 5% para el local de producción. [38]

Cuando se quema un volumen local de una mezcla combustible en un recipiente cerrado, el aumento de presión depende del parámetro , donde es el efecto térmico total de una reacción química. Con una precisión del 20%, el aumento de presión se puede describir con la expresión: , donde es el índice adiabático de los productos de combustión. [39]

El modelo VNIIPO se desarrolló en base a la suposición de la estanqueidad de la habitación. [40]

Al desarrollar estándares en la década de 1980 en la URSS, se guiaron por el concepto de que en salas de categoría A y B, un incendio cubre toda la sala antes de que los departamentos de bomberos puedan comenzar a extinguir. [36] :107

Categoría A (aumento del riesgo de incendio y explosión) Categoría B (peligro de explosión) Sólidos inflamables Armas

Si la sala contiene municiones de diferentes categorías, entonces la categoría de peligro de la sala se determina por la categoría más alta de municiones que contiene. Los misiles y las municiones se subdividen en las categorías de peligro E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, B, D. [41]

Una característica de la munición es la presencia de una carga explosiva, propulsora, pirotécnica o expulsora, o una combinación de ellas. [42]

Usos industriales y domésticos

Los sólidos inflamables son sustancias y materiales que pueden encenderse por una exposición breve (hasta 30 s) a una fuente de ignición de baja energía (llama de fósforo, chispa, cigarrillo encendido, etc.). [43]

SP 12.13130.2009 no se aplica a locales y edificios, instalaciones al aire libre para la producción y almacenamiento de explosivos , medios para iniciar explosivos. [27] : pág. 1.3 En este caso, el conjunto de reglas se aplica a las sustancias y materiales que pueden arder al interactuar con el agua, el oxígeno del aire o entre sí (contacto mutuo de sustancias [44] ) con la formación de ondas de presión. [27] : pág. A.5

Las armas no incluyen productos certificados como productos domésticos e industriales, equipos deportivos. [42]

Para productos pirotécnicos, la carga de los almacenes (edificios) de categoría B1 no debe exceder los 300 kg de productos por 1 m², y para las categorías B2-B4 se calculan según la carga de fuego específica establecida para esta categoría de locales (edificios). [45]

Riesgo de incendio

Categorías B1…B4 (peligro de incendio)

A partir de 1986, de la categorización de industrias se pasó a la categorización de locales. La categoría B incluía locales en los que (circulaban) sustancias y materiales: líquidos combustibles y de combustión lenta, sustancias y materiales combustibles sólidos y de combustión lenta (incluidos el polvo y las fibras), sustancias y materiales que, al interactuar con el agua, el oxígeno del aire o sólo se queman entre sí, siempre que los locales en los que estén disponibles o circulen no pertenezcan a las categorías A o B. [46]

NPB 105-95 dividió la categoría B en B1 ... B4. La determinación de la categoría de riesgo de incendio del local se realiza comparando el valor máximo de la carga temporal específica de fuego en cualquiera de las secciones con el valor de la carga específica de fuego:

  • B4 - 1 ... 180 MJ / m² (el área de cada sección de carga no es más de 10 m² con normalización de la distancia entre las secciones);
  • В3 — 181…1400 MJ/m²;
  • B2 - 1401 ... 2200 MJ / m²;
  • B1 - más de 2200 MJ / m².

La carga de fuego en el sitio debe compararse con el límite, dependiendo de la distancia entre la carga de fuego y el techo de la habitación (o el nivel inferior de las vigas). Si la carga es mayor que el límite, la categoría debe ser mejorada. [47]

Los locales para el equipo de los sistemas de ventilación de suministro deben incluir:

  • a la categoría B1, si contienen instalaciones (filtros, etc.) con aceite de capacidad igual o superior a 75 litros en una de las instalaciones;
  • a las categorías B1 ... B4, si el sistema funciona con recirculación de aire de salas de categorías B1 ... B4, excepto en los casos de toma de aire de salas sin emisiones de gases combustibles y polvo o uso de espuma o colectores de polvo húmedo para limpiar el aire del polvo.

Las categorías B1…B4 incluyen salas para equipos de ventilación cuando se colocan unidades de extracción que dan servicio a las salas, respectivamente, de las categorías B1…B4. [48]

Categoría G (peligro de incendio moderado)

La categoría G solo puede incluir locales industriales. No existen almacenes de categoría G.

Categoría D (bajo riesgo de incendio)

Con la introducción de NPB 105-95, la categoría B se dividió en B1 ... B4. A su vez, las categorías B1, B2 y B3, en cuanto a requisitos de protección contra incendios, corresponden básicamente a la categoría B vigente en el momento de su introducción en los códigos y reglamentos de edificación, y la categoría B4 es similar a la categoría D existente en materia de edificación. códigos y reglamentos Los requisitos establecidos por el SNiP actual para la categoría D. Al determinar las categorías de edificios (de acuerdo con NPB 105-95), las habitaciones de las categorías B1, B2, B3 se tienen en cuenta en el área total de habitaciones de categoría B, y habitaciones de categoría B4 - en el área de habitaciones de categoría D. [49]

Instalaciones exteriores

Categoría AN

Una instalación pertenece a la categoría AN si contiene (almacena, procesa, transporta) gases combustibles, líquidos inflamables con un punto de inflamación no superior a 28 °C, sustancias y (o) materiales que pueden arder al interactuar con el agua, oxígeno atmosférico y (o) entre sí (siempre que la magnitud del riesgo de incendio por la posible combustión de estas sustancias con formación de ondas de presión sea superior a una millonésima por año a una distancia de 30 m de la instalación exterior).

Categoría BN

La instalación pertenece a la categoría BN si contiene (almacena, procesa, transporta) polvos y (o) fibras combustibles, líquidos inflamables con un punto de inflamación superior a 28 °C, líquidos combustibles (siempre que la magnitud del riesgo de incendio con la posible combustión de polvo - y (o) mezclas de vapor y aire con la formación de ondas de presión superiores a una millonésima por año a una distancia de 30 m de la instalación exterior).

Categoría VN

La instalación pertenece a la categoría VN si contiene (almacena, procesa, transporta) líquidos inflamables y (o) de combustión lenta, combustible sólido y (o) sustancias y (o) materiales (incluidos polvo y (o) fibras) ), sustancias y (o) materiales capaces de arder al interactuar con el agua, el oxígeno atmosférico y (o) entre sí, y si no se cumplen los criterios para clasificar la instalación como AN o BN (siempre que la magnitud del riesgo de incendio con la posible combustión de las sustancias y/o materiales indicados superior a una millonésima por año a una distancia de 30 m de la instalación exterior).

Categoría GN

Una instalación pertenece a la categoría GN si contiene (almacena, procesa, transporta) sustancias y (o) materiales no combustibles en estado caliente, incandescente y (o) fundido, cuyo procesamiento va acompañado de la liberación de calor radiante , chispas y (o) llamas, y gases combustibles, líquidos y/o sólidos que se queman o se desechan como combustible.

Categoría DN

La instalación pertenece a la categoría DN si contiene (almacena, procesa, transporta) principalmente sustancias no combustibles y (o) materiales en estado frío y si no pertenece a otras categorías según los criterios anteriores.

Estados Unidos

En Estados Unidos, para predecir la sobrepresión durante la combustión de un líquido derramado en espacios cerrados, se utiliza el método de Karlsson-Quintai, propuesto por los físicos estadounidenses Bjorn Karlsson (Karlsson Bjorn) y James Quintiere (Quintiere James) [50] y recomendado para uso de la Comisión Reguladora de Energía Nuclear de EE. UU. (Comisión Reguladora Nuclear de EE. UU.). El método considera el aumento de presión como resultado de la liberación de calor a volumen constante. El tiempo de combustión suele tomarse como 10 s. Un análisis comparativo de los métodos utilizados en la Federación de Rusia y en los EE. UU. mostró que el método doméstico utiliza una variante de un flash volumétrico (explosión) de una mezcla de vapor y aire, acompañado de un aumento instantáneo del exceso de presión en la habitación. El método americano se basa en el proceso relativamente lento de quemar líquidos inflamables (líquidos inflamables) y líquidos combustibles (FL). A pesar de esto, ambos métodos arrojan resultados similares en la predicción de los volúmenes seguros de los locales para el almacenamiento de líquidos inflamables y líquidos combustibles [51]

Véase también

Notas

  1. ↑ Categoría de riesgo de incendio del objeto // Seguridad contra incendios. Enciclopedia. —M.: FGU VNIIPO, 2007
  2. ↑ Taubkin IS Sobre las deficiencias de la categorización de locales y edificios para la producción de explosivos para uso industrial (aviso preventivo) / / Teoría y práctica del examen forense No. 3 (27) 2012
  3. ↑ 1 2 Vodyanik V.I. Las explosiones de gas doméstico no deben conducir a la destrucción de edificios // Seguridad de la vida N 8, 2010 . Consultado el 1 de diciembre de 2016. Archivado desde el original el 1 de diciembre de 2016.
  4. ↑ Kursaev A.V. Sobre el tema del lugar de violación de las normas de seguridad en instalaciones explosivas (Artículo 217 del Código Penal de la Federación Rusa) // Boletín de seguridad económica N 5, 2016
  5. ↑ 1 2 Golubev S. G. Manual de protección contra incendios - M., 1941 P. 78
  6. ↑ OST 90015-39 Estándares de seguridad contra incendios de toda la Unión para el diseño de construcción de empresas industriales
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  17. ↑ SN 75-76 Instrucciones para el diseño de instalaciones automáticas de extinción de incendios Tabla 1
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