6. МУ ЛСК

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕНННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
(ДГТУ)
КАФЕДРА «БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И
ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ»
«Расчет параметров легко сбрасываемых конструкций»
Методические указания для практических занятий
по дисциплине «Пожарная безопасность в строительстве»
для студентов специальности «Пожарная безопасность»
Ростов – на – Дону
2016г.
.
студентка 5 курса Свинарева Е.С.
УДК 621.8
Методические указания для практических занятий по дисциплине «Пожарная
безопасность в строительстве» для студентов специальности «Пожарная безопасность»
ДГТУ. Ростов-на-Дону. 2016. 26 с.
Печатается
по
решению
методического
жизнедеятельности и инженерная экология»
совета
факультета
«Безопасность
Научный редактор – д.т.н., профессор Месхи Б.Ч.
Рецензент – проф., д.т.н.
© Издательский центр ДГТУ,
2016
2
ВВЕДЕНИЕ
Помещения категорий А и Б по взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии со
сводом правил СП 4.13130.2013 [1] следует оснащать наружными легко-сбрасываемыми
конструкциями (ЛСК). При этом в данном документе указывается, что необходимую площадь
ЛСК следует определять расчетом. Однако в области противопожарного нормирования
рекомендации по расчету параметров ЛСК в настоящее время отсутствуют.
Существует метод определения требуемой безопасной площади разгерметизации
технологических аппаратов и помещений для снижения внутри них давления взрыва
газопаропылевоздушных смесей (ГОСТ Р 12.3.047–2012, прил. Н) [2]. Имеется также методика
расчета взрывоустойчивости зданий при внутреннем дефлаграционном взрыве*
газопаровоздушных смесей [3]. В 2006 г. разработан Технический кодекс установившейся
практики Российской Федерации ТКП 45-2.02-38-2006 (02250) [4], существуют зарубежные
стандарты в данной области, например, стандарт США NFPA 68 [5], стандарт Великобритании
BSEN 14491:2012 [6], имеется также ряд монографий, публикаций, диссертаций [7–17] и др., в
которых рассмотрены вопросы взрывозащиты помещений взрывоопасных производств с
применением предохранительных конструкций.
За основу при разработке настоящих рекомендаций были приняты требования
Федеральных законов от
27.12.2002 № 184-ФЗ [18] и от 22.07.2008 № 123-ФЗ [19], а также положения указанных выше
документов, другие научные и практические результаты в данной области.
3
1.МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ЛЕГКО СБРАСЫВАЕМЫХ
КОНСТРУКЦИЙ
1.1. К числу основных параметров легко сбрасываемых конструкций относятся
площадь легкосбрасываемой конструкции, перекрывающей проемы в наружном
ограждении взрывоопасного помещения, и коэффициент вскрытия ЛСК при взрыве.
Пример расчета этих и других параметров легко сбрасываемых конструкций разных видов
приведен в п.5
1.2. В качестве основного положения расчетной схемы принято, что эффективность
снижения легкосбрасываемыми конструкциями избыточного давления, возникающего во
взрывоопасных помещениях при внутренних аварийных взрывах горючих
газопаропылевоздушных смесей (ГС), зависит от ряда факторов. Наиболее важными из
них являются:
- объем и форма взрывоопасного помещения; - вид горючей смеси, образующейся во
взрывоопасном
помещении в аварийных ситуациях, степень загазованности помещения (концентрация)
ГС к моменту ее воспламенения, место воспламенения ГС;
- загроможденность взрывоопасного помещения строительными конструкциями
(колонны, стропильные фермы, этажерки и т. п.) и оборудованием;
- общая площадь и места расположения в наружном ограждении взрывоопасного
помещения проемов, перекрываемых ЛСК;
- эффективность вскрытия ЛСК, зависящая от их вида, геометрических и физических
параметров, а также допускаемого избыточного давления и условий взрывного горения
ГС во взрывоопасном помещении.
1.3. Площадь проемов, образующихся при вскрытии ЛСК, через которые происходит
истечение газа (продуктов горения и непрореагировавшей части ГС) в наружную атмосферу из взрывоопасного помещения, должна быть не меньше площади открытых
проемов, обеспечивающих при тех же условиях взрывного горения ГС снижение избыточного давления в помещении до допустимого значения:
𝑛
ЛСК
∑ 𝑆ЛСК𝑖 × 𝐾вскр𝑖
≥ 𝑆откр.тр
(1)
𝑖=1
где SЛСКi – площадь проемов в наружном ограждении взрывоопасного помещения,
перекрываемых ЛСК i-го типа, м2;
КвскрЛСКi – коэффициент вскрытия ЛСК i-го типа при взрыве;
Sоткр.тр – требуемая площадь открытых проемов в наружном ограждении взрывоопасного
помещения, при которой избы-точное давление в нем при взрывном горении ГС не превысит допустимое значение, м2.
Коэффициент КвскрЛСКi показывает, какая доля площади проема, перекрываемого
ЛСК, используется при вскрытии конструкции для истечения газа (продуктов горения и
непрореагировавшей части горючей смеси) в наружную атмосферу из взрывоопасного
помещения.
Площадь Sоткр.тр определяется по формуле:
3
0,105𝑈н.р. 𝛼(𝜀 − 1)𝛽𝜇 𝐾ф √𝑉св2 √𝑝0
𝑆откр.тр =
(2)
√∆𝑃доп
где Uн.р – расчетная нормальная скорость распространения пламени, м/с ; α – показатель
интенсификации взрывного горения; с – расчетная степень сжатия продуктов горения при
4
взрыве в замкнутом объеме;  – коэффициент, учитывающий степень заполнения объема
помещения взрывоопасной смесью; К ф – коэффициент, учитывающий влияние формы
помещения и эффект истечения продуктов горения взрывоопасной смеси; Vсв – свободный
объем помещения, м3; 0 – расчетная плотность газа в помещении перед воспламенением,
кг/м3; Рдоп – допустимое избыточное давление в помещении при горении взрывоопасной
смеси, кПа [4, 9].
Следует отметить: формула (2) получена в предположении, что воспламенение
горючей смеси происходит центре взрывоопасного помещения, а открытые проемы в его
наружном ограждении размещаются так же, как и проемы, перекрываемые ЛСК, в
соответствии с рекомендациями [9]. Если воспламенение горючей смеси происходит не в
центре взрывоопасного помещения, а проемы размещаются достаточно равномерно в его
наружном ограждении, то определение Sоткр.тр по формуле (2) проводится с запасом.
Вычисление Sоткр.тр по формуле (2) можно проводить в тех случаях, когда
выполняются следующие условия:
- линейные размеры взрывоопасного помещения по длине, ширине и высоте не
более чем в 10 раз отличаются один от другого;
- проемы в элементах (стены, покрытие) наружного ограждения взрывоопасного
помещения размещаются достаточно равномерно или вблизи от возможного места воспламенения горючей смеси;
- принимаемое значение Рдоп  75 кПа.
Если хотя бы одно из указанных условий не выполня-ется, то в формулу (2) должны
вноситься соответствующие коррективы. Эти коррективы могут касаться числового коэффициента в формуле (2) или выражений для определения коэффициентов  и К.
1.4
В общем случае допустимое избыточное давление в помещении при горении
взрывоопасной смеси Рдоп принимается равным 5 кПа. Для медленно горящих сред (максимальная нормальная скорость распространения пламени Uнmax  0,15 м/с) Рдоп
принимается равным 3 кПа.
1.5. Расчетная видимая скорость распространения пламени Up определяется по
формуле
𝑈𝑝 = 0,5𝛼𝑈н.р. (𝜀рНКПР + 𝜀𝑝𝑚𝑎𝑥 )
(3)
где p НКПР – степень теплового расширения продуктов го-рения ГС с концентрацией
горючего, соответствующей НКПР (нижнему концентрационному пределу распространения пламени); рmax – степень теплового расширения продуктов горения ГС с
концентрацией горючего, соответствующей Uнmax; 𝛼 – коэффициент интенсификации,
определяется линейной интерполяцией по таблице 1.
1.6. Расчетная нормальная скорость распространения пламени Uн.р определяется по
формуле
𝑈н.р. = 0,55𝑈н𝑚𝑎𝑥
(5)
Для газопаровоздушных смесей Uнmax принимается равной нормальной скорости
распространения пламени, определяемой применительно к горючей смеси стехиометрического состава по справочным данным.
1.7. Расчетная степень сжатия продуктов горения при взрыве в замкнутом объеме
вычисляется по формуле (если определяемое значение c менее 6, то его следует
принимать равным 6):
𝜀с = 0,5(𝜀𝑐НКПВ + 𝜀с𝑚𝑎𝑥 )
(6)
5
где сНКПР – степень сжатия продуктов горения при взрыве в замкнутом объеме с
концентрацией горючего, соответствующей НКПР; сmax  степень сжатия продуктов
горения при взрыве в замкнутом объеме с концентрацией горючего, соответствующей
Uнmax.
1.8. Значение показателя интенсификации взрывного горения  определяется по
табл. 1 в зависимости от степени загроможденности помещения строительными
конструкциями и оборудованием з и объема помещения V, в котором происходит
горение взрывоопасной смеси.
Таблица1
Показатель интенсификации взрывного горения
Степень
загроможденности
помещения
строительными конструкциями
и оборудованием з, %
≤3
6
10
≥ 15
Объем помещения V, м3
100
1000
Малогабаритные
Крупногабаритные
4
5
5
6
4
4
4
4
10 000
Вид конструкций
МалоКрупгабаноритгабаные
ритные
5
7
8
10
5
5
5
6
и оборудования
МалоКрупгабаноритгабаные
ритные
6
10
15
18
6
6
8
10
100 000 и более
Малогабаритные
Крупногабаритные
7
15
25
30
7
10
15
20
П р и м е ч а н и я: 1. Малогабаритные строительные конструкции и оборудование – конструкции и
оборудование (или отдельный элемент, рассматриваемый как самостоятельная преграда на пути
распространения пламени) с линейными размерами, не превышающими 0,75 м по длине, ширине и высоте,
или с относительно большой длиной (трубопровод, колонна, элементы стержневых систем и т. п.) и
поперечным сечением не более 0,75 х 0,75 м; крупногабаритные строительные конструкции и оборудование
– конструкции и оборудование, линейные размеры которых по длине, ширине и высоте превышают 1,5 м.
2. Если з определить невозможно, допускается принимать, что строительные конструкции и
оборудование занимают 20 % геометрического объема помещения Vпом.
3. Для промежуточных значений V и з, а также при наличии
в помещениях как малогабаритных, так и крупногабаритных строительных конструкций и оборудования
значение α определяется линейной интерполяцией. Если V менее 100 м3, значение α определяется линейной
интерполяцией, при этом условно принимается, что при V = 0  = 2. Для строительных конструкций и
оборудования, которые находятся между мало- и крупногабаритными, значение  также определяется
линейной интерполяцией.
4. В случае отсутствия данных по процентному соотношению между крупногабаритными и
малогабаритными строительными конструкциями и оборудованием допускается принимать, что доля
объема, занимаемого крупногабаритными конструкциями и оборудованием, составляет 0,6 з, а малогабаритными – 0,4 з.
5. Данные таблицы используются для расчета водородовоздушных смесей, а также других видов
взрывоопасных смесей (за исключением указанных ниже пылевоздушных смесей) с Uн.р ≤ 0,5 м/с. Для
взрывоопасных смесей с Uн.р > 0,5 м/с (за исключением водородовоздушных смесей и указанных ниже
пылевоздушных горючих смесей) в качестве расчетных принимаются табличные значения , увеличенные в
1,3 раза. Для пылевоздушных смесей, в состав которых входят крахмал, мука, зерновая пыль и им подобные
горючие вещества, в качестве расчетных следует приниматьтабличные значения , уменьшенные в 2 раза.
1.9. Значения V определяются, исходя из условий:
𝑉 = 𝑉пом при 𝑉пл ≥ 𝑉пом
𝑉 = 𝑉пл при 𝑉пл < 𝑉пом
𝑉пл = 0,5𝜇𝑣 𝑉пом (𝜀рНКПР + 𝜀𝑝𝑚𝑎𝑥 ) или
(7)
(8)
𝑉пл = 6,53𝜇𝑣 𝑉пом
(9)
6
где Vпл – объем пламени, м3; v – коэффициент степени заполнения объема помещения
взрывоопасной смесью и ее участия во взрыве.
1.10. Коэффициент степени заполнения объема помещения взрывоопасной смесью v
рассчитывается по формуле
2000𝑚𝑍
𝜇𝑣 =
(10)
𝑉св (𝐶НКПР + 𝐶𝑚𝑎𝑥 )
где m – масса горючего газа или паров жидкости, поступающих в помещение в аварийных
ситуациях, или количество пыли, которое может образовать взрывоопасную смесь, кг; Z –
коэффициент участия горючего во взрыве, определяется по таблице А.2; СНКПР – массовая
концентрация горючего в горючей среде, соответствующая НКПР, г/м3, определяется по
прил. 2 и 3; Cmax – массовая концентрация горючего горючей среде, соответствующая
Uнmax, г/м3, определяется по прил. 2 и 3.
Если рассчитываемое по формуле (10) значение v > 1, то следует принимать v = 1.
1.11. Коэффициент , учитывающий степень заполнения объема помещения
взрывоопасной смесью, рассчитывается в зависимости от величины коэффициента v по
формулам:
0,01∆𝑃доп
𝛽𝜇 = 0, если 𝜇𝑣 ≤ 𝜇1 =
(11)
𝜀𝑐 − 1
𝛽𝜇 = 1, если 𝜇𝑣 ≥ 𝜇2 =
1,3
𝜀𝑐
(12)
𝜇𝑣 − 𝜇1
, если 𝜇1 < 𝜇𝑣 < 𝜇2
(13)
𝜇2 − 𝜇1
1.12. Коэффициент Kф, учитывающий влияние формы помещения и эффект
истечения продуктов горения взрывоопасной смеси, при v 2, определяется по
формулам:
0,5(𝑏п2 + ℎп2 )
𝐾ф =
, если ℎп ≤ 𝑎п
(14)
3
2
√𝑉пом
0,5(𝑏п2 + 𝑎п2 )
𝐾ф =
, если ℎп > 𝑎п
(15)
3
2
√𝑉пом
𝛽𝜇 =
где ап, bп и hп – соответственно длина, ширина и высота помещения, м.
Если v < 0,01, следует принимать Kф = 1.
Для 0,01 < v < 2 значение Kф определяется линейной интерполяцией
(𝑙−ℎ)(𝑉св −𝑉пл )
(Кф = ℎ + 𝑉 −𝑉
).
пом
пл
Если расчетное значение Kф более 1 или менее 0,35, то следует принимать Kф равным
соответственно 1 или 0,35.
1.13. Свободный объем взрывоопасного помещения Vсв определяется по формуле
𝑉св = 𝑉пом (1 − 0,01𝜃з )
(16)
где Vпом – геометрический объем помещения, м3; з – степень загроможденности
помещения строительными конструкциями и оборудованием, %:
𝑉обор
𝜃з = 100
(17)
𝑉пом
где Vобор  объем оборудования в помещении, м3.
7
1.14. Расчетная плотность газа в помещении перед
по формуле
0,5367𝜇𝑣 (𝑃НКПР + 𝑃𝑚𝑎𝑥 )
1,294
𝑝0 =
+ (1 + 𝜇𝑣∗ )
(18)
1 + 0,00367𝑡0
1 + 0,00367𝑡0
где *v – коэффициент степени загазованности помещения взрывоопасной смесью; НКПР –
плотность горючей среды при концентрации горючего, соответствующей НКПР, кг/м3;
max – плотность горючей среды при концентрации горючего, соответствующей Uнmax,
кг/м3; t0 – максимальная температура воздуха в помещении перед воспламенением, оС.
𝜇
𝜇𝑣∗ = 𝑣⁄𝑍
(18.1)
где Z – коэффициент участия горючего во взрыве.
Если определяемое по формуле (18.1) значение *v > 1, следует принимать *v = 1.
1.15. Коэффициент вскрытия остекления при взрыве определяется: для одинарного
остекления Kвскр1ост – по табл. 2, для двойного остекления Kвскр2ост – по табл. 3 в
зависимости от значения приведенного давления вскрытия оконного остекления Pдоп* .
Значение приведенного давления вскрытия оконного остекления Рдоп*
рассчитывается по формуле
∆𝑃доп
∗
∆𝑃доп
=
(19)
𝐾𝑆ℎ 𝐾𝜆
где KSh –коэффициент, определяемый в зависимости от площади и толщины стекла,
используемого для устройства ЛСК; K – коэффициент, определяемый в зависимости от
соотношения сторон листа стекла. Коэффициент KSh определяется по табл. 4.
Таблица2
Коэффициент вскрытия одинарного остекления при взрыве
Р
*
Р*
K1 ост
доп
3
4
5
6
7
8
П р и м е ч а н и я:
вскр
Р*
K1 ост
доп
вскр
K1 ост
доп
вскр
0,000
9
0,399
15
0,915
0,005
10
0,534
16
0,929
0,030
11
0,659
17
0,936
0,080
12
0,762
18
0,939
0,161
13
0,837
19
0,940
0,270
14
0,886
20
0,940
∗
1ост
1. При ∆Р∗доп < 3 кПа, то К1ост
=
0;
при
∆Р
<
20
кПа,
то
К
вскр
доп
вскр = 0,94.
∗
1ост
2. Для промежуточных значений ∆Рдоп значения Квскр определяются линейной
интерполяцией.
Таблица3
Коэффициент вскрытия двойного остекления при взрыве
Р
*
K 2 ост
доп
вскр
7
8
9
10
11
12
13
14
0,000
0,004
0,014
0,036
0,074
0,130
0,202
0,287
П р и м е ч а н и я:
Р*
доп
15
16
17
18
19
20
21
22
1. При ∆Р∗доп < 7 кПа
K
2 ост
вскр
0,379
0,474
0,564
0,648
0,721
0,782
0,831
0,867
Р*
K 2 ост
доп
вскр
23
24
25
26
27
28
29
30
0,894
0,912
0,924
0,931
0,935
0,938
0,939
0,940
*
2ост
К2ост
= 0,94.
вскр = 0, Рдоп  30 кПа Kвскр
8
∗
2. Для промежуточных значений ∆Рдоп
значения К2ост
вскр определяются интерполяцией.
Таблица4
Значения коэффициента KSh в зависимости от площади
и толщины стекол легко сбрасываемых конструкций
Толщина
стек-
2
Площадь стекла Sст, м
ла hст,
мм
3
4
5
0,8
1,0
1,2
1,4
1,5
1,6
1,8
2,0
2,5
3,0
3,5
0,435 0,370 0,320 0,280 0,275 0,255 0,235
–
–
–
–
–
0,550 0,480 0,420 0,375 0,375 0,335 0,305 0,260
–
–
–
–
–
–
0,535 0,500 0,450 0,410 0,340 0,285 0,250
П р и м е ч а н и е. Для промежуточных значений Scт значения KSh определяются
линейной интерполяцией.
1.16. Площадь стекла Sст определяется по формуле
𝑆ст = 𝑎ст × 𝑏ст
(20)
где аст – расчетный размер меньшей стороны стекла, м; bст – расчетный размер большей
стороны стекла, м.
Расчетные размеры стекла определяются по формулам
𝑎ст = 𝑎пр + 3ℎст
(21)
𝑏ст = 𝑏пр + 3ℎст
(22)
где aпр – размер проема в направлении меньшей стороны стекла, м; bпр – размер проема в
направлении большей стороны стекла, м; hст – толщина стекла, м.
Коэффициент K определяется по табл. 5.
Таблица5
Значения коэффициента K в зависимости от величины ст
K
ст
K
ст
1,25
1,11
1,04
1,01
0,3
0,4
0,5
0,6
1,00
1,01
1,06
1,15
0,7
0,8
0,9
1,0
Коэффициент ст рассчитывается по формуле
𝑎ст
λст =
(23)
𝑏ст
1.17. Коэффициент КвскрЛСК вскрытия вращаемых и смещаемых ЛСК определяется
по формуле
ЛСК
𝐾вскр
=
𝑆откр.тр (𝑎ЛСК + 𝑏ЛСК )∆𝑝вскр 𝐾с.м 𝐾з.п
𝐾п.в 𝛼 3 𝑈н.р 3√𝑝0 𝑀ЛСК
(24)
где Sоткр.тр – требуемая площадь открытых проемов в наружном ограждении
взрывоопасного помещения, при которой избыточное давление в нем при взрывном
горении ГС не превысит Рдоп, м2; аЛСК, bЛСК – размеры соответственно горизонтальной и
вертикальной сторон ЛСК, м; рвскр – избыточное давление в помещении, при котором
начинается вскрытие ЛСК, кПа; Кс.м – коэффициент, учитывающий влияние собственной
массы ЛСК в зависимости от ее конструктивных особенностей и условий расположения в
наружном ограждении; Кз.п – коэффициент, учитывающий заужение проема при вскрытии
вращаемых ЛСК; Кп.в – коэффициент формирования взрывной нагрузки на конструкции;
МЛСК – масса подвижной (вращаемой или смещаемой) части элемента ЛСК, кг.
9
Коэффициент КвскрЛСК для вращаемых и смещаемых ЛСК принимается не более 1.
1.18. Значения рвскр определяются с помощью следующих формул (из двух
значений по каждой формуле в качестве расчетного принимается большее):
а) для вращаемых конструкций, размещаемых в стенах помещения:
∆𝑝вскр = 1 кПа
{
∆𝑝вскр = 2,5𝑝р.в + 𝑝д.н
(25)
б) для смещаемых конструкций, размещаемых в стенах помещения:
∆𝑝вскр = 2 кПа
{
(26)
∆𝑝вскр = 3,5𝑝р.в + 𝑝д.н
в) для смещаемых конструкций, размещаемых в покрытии помещения:
∆𝑝вскр = 1,5 кПа
{
(27)
∆𝑝вскр = 𝑝с.м + 𝑝д.н + 𝑝р.сн
где рр .в – расчетная ветровая нагрузка, кПа, определяется по СП 20.13330.2011 (СНиП
2.01.07-85*) [23]; рд.н – дополнительная нагрузка, которую необходимо приложить к ЛСК
изнутри помещения для того, чтобы вызвать ее отделение от остальной части наружной
ограждающей конструкции, кПа; pс.м  нагрузка от собственной массы вскрывающегося
облегченного элемента покрытия, приходящаяся на единицу площади ЛСК, кПа; pр.сн –
расчетная снеговая нагрузка на покрытие помещения, кПа, определяется по СП 20.13330
(СНиП 2.01.07-85*). В дальнейшем принимается, что очистка покрытия от снега не
производится.
Значение рд.н определяется на основании экспериментальных данных или
рассчитывается, исходя из принятой конструкции и способа крепления ЛСК. В расчете
для смещаемых ЛСК, размещаемых в покрытии, должны быть соблюдены условия:
𝑝д.н ≥ 2,5𝑝р.в − 𝑝с.м при 2,5𝑝р.в − 𝑝с.м > 0
(28)
𝑝д.н ≥ 0 при 2,5𝑝р.в − 𝑝с.м ≤ 0
(29)
В случае отсутствия необходимых данных (например, о влиянии сил трения,
водоизоляционного ковра и других факторов на вскрытие ЛСК) для определения
величины рд.н может использоваться дополнительное неравенство
𝑝д.н ≥ 0,5(𝑝с.м + 𝑝р.сн )
(30)
При этом в качестве расчетного следует принимать наибольшее значение рд.н,
удовлетворяющее условиям (28)–(30).
Конструкция ЛСК должна обеспечивать значение рвскр не более 0,77Рдоп.
1.19. Значение коэффициента Кп.в определяется по табл. 6 в зависимости от
расчетной степени сжатия продуктов горения при взрыве в замкнутом объеме с и
значения К:
∆𝑃
𝐾∆ = доп⁄∆𝑝
(31)
вскр
Таблица6
Значения коэффициента Кп.в в зависимости от с и К

К
с
6
7
1,3
2,390
3,060
1,5
1,75
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
5,0
1,330
1,730
0,612
0,804
0,353
0,467
0,181
0,242
0,111
0,150
0,076
0,104
0,054
0,074
0,030
0,042
10
8
9
10
3,800
4,710
5,880
2,180
2,740
3,460
1,020
1,290
1,640
0,596
0,737
0,965
0,312
0,400
0,511
0,196
0,253
0,327
0,136
0,177
0,231
0,097
0,126
0,165
0,056
0,074
0,098
П р и м е ч а н и я: 1. Для промежуточных значений К и с значение Кп
определяется линейной интерполяцией.
2. При К > 5Кп.в принимается К = 5.
.в
1.20. Коэффициент Кс.м, учитывающий влияние собственной массы ЛСК,
вычисляется с использованием критерия Y:
𝑌=
∆𝑝вскр 𝑆ЛСК𝑖
𝑀ЛСК 𝑔
(32)
где рвскр – избыточное давление в помещении, при котором начинается вскрытие ЛСК,
Па; SЛСКi – площадь одного элемента ЛСК i-го типа, м2; MЛСК – масса подвижной (вращаемой или смещаемой) части элемента ЛСК, кг; g – ускорение свободного падения, м/с2;
Kс.м = 1 – для вращаемых ЛСК с вертикальным шарниром и смещаемых ЛСК,
размещаемых в стенах, при этом должно выполняться условие Y  0,3.
Для смещаемых ЛСК, размещаемых в покрытии, Kс.м определяется по формуле (при
этом должно выполняться условие Y  1,5):
1
𝐾с.м = 1 −
(33)
𝑌
Для вращаемых ЛСК с горизонтальным шарниром, устраиваемых в стенах, Kс.м
определяется по формулам:
1) при нижнем шарнире (при этом должно выполняться условие Y  0,5):
0,3
𝐾с.м = 1 +
(34)
𝑌
2) при верхнем шарнире (при этом должно выполняться условие Y  1):
0,6
𝐾с.м = 1 −
(35)
𝑌
1.21. Коэффициент Кз.п, учитывающий заужение проема при вскрытии вращаемых и
смещаемых ЛСК, определяется по формулам:
а) для вращаемых ЛСК с вертикальным шарниром, размещаемых в стенах:
𝐾з.п =
(𝑎пр + ℎз.п )
𝑎пр
(36)
б) для вращаемых ЛСК с горизонтальным шарниром, размещаемых в стенах:
(𝑏пр + ℎз.п )
𝐾з.п =
(37)
𝑏пр
где апр – размер проема в направлении меньшей стороны ЛСК, м; bпр – размер проема в
направлении большей стороны ЛСК, м; hз.п – величина заужения проема относительно
плоскости конструкции, м;
в) при заужении проема в случае неполного открыв-ния шарнирной конструкции
11
𝑆∝пред
⁄𝑆
(38)
∝
где Sпред – площадь проходного сечения для газа, истекающего наружу, при повороте
конструкции на угол пред, м2; S – площадь проходного сечения проема, закрываемого
шарнирной конструкцией, м2;
г) для смещаемых ЛСК Кз.п = 1.
При определении Кз.п в качестве расчетного принимается меньшее из значений,
полученных по формулам (36)–(38).
𝐾з.п =
2. ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЯ
Задача 1. Определить площадь легко сбрасываемых конструкций, в качестве
которых используется остекление с оконным переплетом, имеющим 4 проема, для
помещения со взрывопожароопасным производством. Степень загазованности
помещения образующейся при аварии паро- или газовоздушной взрывоопасной
смесью составляет μv. Количество типов стекол в оконных проемах – одинарное и
двойное. Начальная температура Т0 и до воспламенения взрывоопасной смеси равна
t0=20 0C. (Исходные данные см. табл. А.1; табл. А.2; табл. А.3).
Задача 2. Определить площадь легко сбрасываемых конструкций, в качестве
которых
используется
взрывопожароопасным
смещаемая
панель
производством.
в
стене,
Конструкция
для
помещения
крепления
со
обеспечивает
отделение ЛСК от остальной части наружной ограждающей конструкции при
давлении 1,0 кПа. Масса смещаемой части МЛСК=50 кг, ветровая нагрузка 0,5 кПа.
Степень
загазованности
помещения
образующейся
при
аварии
паро-
или
газовоздушной взрывоопасной смесью составляет μv. Начальная температура Т0 и до
воспламенения взрывоопасной смеси равна t0=24 0C. (Исходные данные см. табл.
А.1; табл. А.2; табл. А.3).
Задача 3. Определить площадь легко сбрасываемых конструкций, в качестве
которых используется облегченные элементы покрытия взрывоопасного помещения.
Размеры единичной ЛСК ширина и длинна (см. табл. А.4). Степень загазованности
помещения образующейся при аварии паро- или газовоздушной взрывоопасной
смесью составляет μv. Начальная температура Т0 и до воспламенения взрывоопасной
смеси равна t0=22 0C. . (Исходные данные см. табл. А.1; табл. А.2; табл. А.3; табл.
А.4; табл. А.5).
12
4. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
7
10
13
16
7
10
13
16
7
10
Пропилен
Ацетон
Сероуглерод
Циклопентан
Гексан
Циклогексан
Водород
Бензол
Циклопропан
Ацетилен
Толщина
стекол
Коэффициент
интенсифика*
ции, а
4
5
6
3
6
4
5
4
7
6
Масса ГВ m, ru
Допустимое
давление
11,0
10,1
11,9
10,7
9,5
11,6
9,8
12,2
10,4
11,3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Горючее
вещество
Объём
помещения,
V
Вариант
Таблица А.1
826,8
801,8
994,2
101,6
822,4
154,7
108,5
351,1
647,1
609,4
5
3
4
5
3
4
5
3
4
5
Размеры стекол по
типам, м
aпр
b1
b2
1,2
1,8
1,5
1,2
1,5
1,5
1,5
1,2
1,8
1,5
2,0
2,0
2,4
2,4
2,0
2,0
1,8
2,4
2,4
2,4
1,8
1,8
1,5
1,5
1,8
1,8
1,5
1,5
2,0
1,8
Таблица А.2
Вид горючего вещества
Значение Z
Пылевоздушные смеси
0,1
Горючие газы (кроме водорода)
0,5
Водород
1,0
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости
0,3
Другие горючие вещества (допускается принять равным)
0,1
Вариант
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Длина, м
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
Ширина, м
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Высота, м
8
8,2
8,4
8,6
8,8
9,0
9,2
9,4
9,6
9,8
Таблица А.3
θз, %
13,5
8,12
15,25
20,0
14,1
11,89
17,2
9,45
16,09
8,74
13
Таблица А.4
(данные величины нужны только для задачи 3)
Вариант
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Длина, м
5
5
4
6
5
6
7
6
4
7
Ширина, м
5
6
5
5
4
7
6
6
4
7
Таблица А.5
Вариант
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
S0, кПа
1,1
0,9
0,7
1,0
0,8
0,9
1,0
1,2
0,7
1,3
W0, кПа
0,38
0,40
0,51
0,39
0,48
0,50
0,47
0,42
0,45
0,52
(данные величины нужны только для задачи 3)
k
се
ζ
ƴf
КД
0,75
–0,7
0,99
1,4
1,1
0,75
–0,8
0,79
1,1
1,1
0,75
–0,9
0,92
1,6
1,1
0,81
–1,7
0,85
1,5
1,1
0,80
–0,7
0,71
1,1
1,1
0,81
–0,8
0,99
1,2
1,1
0,73
–0,9
0,91
1,4
1,1
0,73
–1,7
0,87
1,3
1,1
0,78
–1,1
0,80
1,9
1,1
0,78
–1,2
0,99
1,8
1,1
5. Пример расчета параметров легко сбрасываемых конструкций
Рассмотрим случай расчета ЛСК при образовании в производственном помещении
газовоздушной взрывоопасной смеси. Взрывоопасное производственное здание состоит из
одного помещения (рис. 1).
а
б
Рис. 1. Производственное здание:
а – план; б – разрез (1–1 на рис. 1а). Размеры указаны в мм.
1. Определение геометрического объема всего помещения:
𝑉пом = 𝑎п ∙ 𝑏п ∙ ℎп = 42,8 ∙ 18 ∙ 12,075 = 9302,58м3
Длина ап и ширина bп помещения составляют соответственно 42,8 и 18,0 м.
Согласно разрезу помещения (1–1 на рис. 1) расчетная высота помещения hп =
12,075 м.
2. Свободный объем помещения Vсв рассчитывается по формуле (16):
14
𝑉св = 9302,58(1 − 0,01 ∙ 20) = 7442,064м3
з – степень загроможденности помещения строительными конструкциями и
оборудованием, принять равным 20%:
3. Коэффициент степени заполнения объема помещения горючей смесью и участия ее
во взрыве:
2000 ∗ 891,5 ∗ 0,5
𝜇𝑣 =
= 1,006655766 ≈ 1,0
9302,58(31,7 + 63,5)
4. В помещении в аварийной ситуации может образовываться метановоздушная
горючая смесь. Температура в помещении до воспламенения горючей смеси равны по
условию, t0 = 20 оС.
Характеристики горючей смеси принимаются по данным таблицы прил. 1:
max = 1,13 кг/м3; рmax = 7,6; сmax = 9,1; Uнmax = 0,28 м/с; НКПР = 1,15 кг/м3; рНКПР = 5,0;
сНКПР = 6,0.
5. Определение расчетных характеристик горючей смеси:
5.1.Расчетная нормальная скорость распространения пламени определяется по
формуле (5):
𝑈н.р = 0,55 ∙ 0,28 = 0,154 м⁄с
5.2.Расчетная видимая скорость распространения пламени Up определяется по
формуле (3)
𝑈𝑝 = 0,5 ∗ 12,78 ∗ 0,155 ∗ (5,0 + 6,0) = 10,8 м⁄с
- для малогабаритных строительных конструкций з=20% (значения из столбцов
для малогабаритных конструкций):
(18 − 10) ∗ (9302 − 1000)
𝛼 = 10 +
= 17,4
10000 − 1000
- для крупногабаритных строительных конструкций з=20% (значения из столбцов
для крупногабаритных конструкций):
(10 − 6) ∗ (9302 − 1000)
𝛼 =6+
= 9,7
10000 − 1000
- для 60% крупногабаритных и 40% малогабаритных строительных конструкций:
𝛼 = 0,4 ∗ 17,4 + 0,6 ∗ 9,7 = 12.78
Поскольку Uр < 65 м/с, возможно эффективное использование ЛСК для снижения
избыточного давления взрыва в помещении до принятой допустимой величины 5 кПа.
5.3.Расчетная плотность газа в помещении перед воспламенением смеси
определяется по формуле (18):
0,5367 ∗ 1,0(1,15 + 1,13)
1,294
𝑝0 =
+ (1+)
= 1,14 кг⁄м3
1 + 0,00367 ∗ 20
1 + 0,00367 ∗ 20
𝜇𝑣∗ = 1,0⁄0,5 = 2
=> 1
Т.к. по формуле (18.1) значение *v > 1, то его следует принимать равным *v = 1.
5.4.Расчетная степень сжатия продуктов горения при взрыве в замкнутом объеме
определяется по формуле (6):
𝜀с = 0,5(6 + 9,1) = 7,55
5.5.Объем помещения V, в котором происходит горение взрывоопасной смеси,
определяется из условий (7)–(9):
15
𝑉пл = 0,5 ∙ 1 ∙ 9302,58(5 + 7,6) = 58606,25м3
Изходя из условий (7)–(9) получается следующее 𝑉 = 𝑉пом = 9302,58м3
5.6. Коэффициент , учитывающий степень заполнения объема помещения
взрывоопасной смесью, рассчитывается в зависимости от величины
коэффициента v по формулам (11)–(13). Допустимое избыточное давление в
помещении Рдоп принимается равным 5 кПа.
0,01 ∗ 5
1,3
𝜇1 =
= 0,01
𝜇2 =
= 0,17
7,55 − 1
7,55
т.к. 𝜇𝑣 > 𝜇2 , то 
5.7.Коэффициент, учитывающий влияние формы помещения и эффект истечения
продуктов горения взрывоопасной ГС, определяется по формуле (14), так как hп
= 12,075 м < aп = 42,8 м:
0,5(182 + 12,0752 )
𝐾ф =
= 0,531
3
√9302,582
5.8.Требуемая площадь открытых проемов в наружном ограждении взрывоопасного
помещения, при которой избыточное давление в нем при взрывном горении ГС
не превысит Рдоп, определяется по формуле (2):
3
𝑆откр.тр =
0,105 ∙ 0,154 ∙ 12,77 ∙ (7,55 − 1) ∙ 1 ∙ 0,531 ∙ √1,14√7442,0642
√5
= 130,72м2
6. Рассмотрим три варианта применения ЛСК разных видов.
6.1. В качестве ЛСК для снижения избыточного давления взрыва в помещении
рассматривается оконный переплет с 4-мя проемами, показанный на рис. 2.
Оконный переплет имеет четыре одинаковых застекленных проема. Принимается,
что для застекления оконных проемов используется стекло толщиной 5 мм. Остекление
одинарное и двойное.
6.1.1. Расчетные размеры стекол определяются по формулам (21) и (22):
𝑎ст = 1,405 + 3 ∗ 0,005 = 1,42 м
𝑏ст = 1,62 + 3 ∗ 0,005 = 1,635 м
6.1.2. Площадь стекла Sст определяется по формуле (20):
𝑆ст = 1,42 ∗ 1,635 = 2,32 м2
16
6.1.3. Коэффициент ст рассчитывается по формуле (23):
1,42
λст =
= 0,8685
1,635
6.1.4. Линейной интерполяцией определяются коэффициенты КSh и K(см. табл. 4 и
5):
(0,34 − 0,41)(2,32 − 2)
К𝑆ℎ = 0,41
= 0,365
2,5 − 2
(1,06 − 1,01)(0,8685 − 0,8)
К𝜆 = 0,41
= 1,044
0,9 − 0,8
6.1.5. Значение приведенного давления вскрытия оконного остекления
определяется по формуле (19):
∆Р∗доп =
5
=13,12 кПа
0,65∗1,044
6.1.6. Коэффициент вскрытия одинарного остекления при взрыве определяется по
табл. 2 линейной интерполяцией:
(0,886 − 0,837)(13,12 − 13)
К1ост
= 0,843
вскр = 0,837 +
(14 − 13)
Таким образом, при устройстве одинарного остекления с использованием оконных
переплетов, показанных на рис. 2, обеспечивается достаточно высокая эффективность
вскрытия ЛСК.
6.1.7. Коэффициент вскрытия двойного остекления при взрыве определяется по
табл. 3 линейной интерполяцией:
(0,287 − 0,202)(13,12 − 13)
К2ост
= 0,212
вскр = 0,202 +
(14 − 13)
Таким образом, при устройстве двойного остекления с использованием оконных
переплетов, показанных на рис. 2, эффективность вскрытия ЛСК может быть
сравнительно невысокой.
6.1.8. Площадь ЛСК в наружном ограждении помещения определяется по ф. (1):
- при использовании одинарного остекления:
130,72
𝑆ЛСК ≥
= 155,065 м2
0,843
- при использовании двойного остекления:
130,72
𝑆ЛСК ≥
= 616,6 м2
0,212
Вывод: исходя из проведенных расчетов следует, что 𝑆ЛСК – площадь проемов ЛСК,
образующихся при вскрытии ЛСК, через которые происходит истечение газа в наружную
атмосферу из взрывоопасного помещения, при применении метана в помещении не
должна превышать следующие значения для одинарного остекления 𝑆ЛСК = 155,065 м2 и
для двойного остекления 𝑆ЛСК = 616,6 м2 для оконных переплетов с четырьмя одинаково
застекленными проемами, эффективность ЛСК в данном случае высока.
6.2.В качестве ЛСК рассмотрим смещаемую панель в стене. Принимаем, что размеры
смещаемой части (одного элемента) равны размерам остекленного проема на рис. 2 и
составляют 1,405 х 1,62 м, масса смещаемой части 50 кг; ветровая нагрузка 0,5 кПа.
Конструкция крепления обеспечивает отделение ЛСК от остальной части наружной
ограждающей конструкции при давлении 1,0 кПа.
6.2.1. Площадь элемента ЛСК SЛСКi определяется по формуле
SЛСКi = апр bпр = 1,405 1,62 = 2,276 м2.
17
6.2.2. Избыточное давление в помещении, при котором начинается вскрытие ЛСК,
определяется из выражения (26):
рвскр = 2 кПа;
рвскр = 3,5 0,5 + 1,0 = 2,75 кПа.
Окончательно принимается большее значение рвскр = 2,75 кПа.
6.2.3. По формуле (31) рассчитывается значение коэффициента К:
5
К∆ =
= 1,82
2,75
6.2.4. Значение коэффициента формирования взрывной нагрузки на конструкции
Кп.в определяется методом линейной интерполяции по табл. 6:
− для К∆ = 1,75, 𝜀с = 7,55:
(1,020 − 0,804)(7,55 − 7,0)
Кп.в. = 0,804 +
= 0,9228
(8 − 7)
− для К∆ = 2,0, 𝜀с = 7,55:
(0,596 − 0,467)(7,55 − 7,0)
Кп.в. = 0,467 +
= 0,5380
(8 − 7)
− для К∆ = 1,82, 𝜀с = 7,55:
(0,9228 − 0,5380)(1,82 − 1,75)
= 0,8151
(2,0 − 1,75)
6.2.5. Значение критерия Y определяется по формуле (32):
2750 ∗ 2.276
𝑌=
= 12.76
50 ∗ 9.81
6.2.6. Значение коэффициента Kс.м определяется в соответствии с п. 1.20:
Поскольку Y = 12,76 и Y > 0,3, то Kс.м = 1.
6.2.7. Коэффициент вскрытия смещаемой ЛСК определяется по формуле (24):
Значение Кз.п. принять равным 1,0.
130,72 ∗ (1,405 + 1,62) ∗ 2,75 ∗ 1,0 ∗ 1,0
КЛСК
= 3,286
вскр =
0,8151 ∗ 12,773 ∗ 0,1543 ∗ √1,14 ∗ 50
Коэффициент КЛСК
вскр для смещаемых ЛСК принимается не более 1, поэтому
окончательно принимается, что КЛСК
вскр = 1.
6.2.8. Площадь ЛСК в наружном ограждении (стенах) помещения при
использовании смещаемых панелей принятого типа по формуле (1) будет
равна:
130,72
𝑆ЛСК ≥
= 130,72 м2
1
Вывод: исходя из проведенных расчетов следует, что площадь ЛСК в наружном
ограждении (стенах) помещения при использовании вращаемых конструкций
рассмотренного типа по формуле (1) равна 𝑆ЛСК = 130,72 м2 , эффективность ЛСК в
данном случае высока.
Кп.в. = 0,9228 −
6.3. В качестве ЛСК рассмотрены облегченные элементы покрытия
взрывоопасного помещения. При проведении расчетов использованы также
указания, изложенные в [9]. Размеры единичной ЛСК (по условию): длина апр = 6 м,
ширина bпр = 6 м. В дальнейших расчетах принимается следующее: облегченные
элементы расположены на покрытии таким образом, что при вскрытии они не
оказывают влияния друг на друга и коэффициент, учитывающий при вскрытии
влияние взаимного расположения этих элементов, равен 1. Это допущение сделано в
соответствии с [9].
18
Принимается также, что механизм крепления ЛСК отсутствует.
В соответствии с СП 4.13130.2013 [1] расчетная нагрузка от массы легко
сбрасываемых конструкций покрытия (в расчете на 1 м2 площади) должна
составлять не более 0,7 кПа.
Таким образом, принимается рс.м = 0,7 кПа.
Наибольшая высота рассматриваемого здания составляет (по условию) 12,075 м.
С учетом толщины покрытия при определении эффекта действия ветровой нагрузки
на покрытие принимается с запасом высота 15 м. При определении как ветровой, так
и снеговой нагрузок считается, что угол наклона кровли не превышает 10о.
6.3.1. Исходные данные:
S0 = 1 кПа; µ = 1; W0 = 0,38 кПа; k = 0,75; се = –0,7; ζ = 0,99; ƴf = 1,4
где S0 – нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную
проекцию покрытия; µ – коэффициент перехода от веса снегового покрова
земли к снеговой нагрузке на покрытие; W0 – нормативное значение
ветрового давления; k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового
давления по высоте; се – аэродинамический коэффициент; ζ – коэффициент
пульсаций давления ветра; ƴf – коэффициент надежности по ветровой
нагрузке.
6.3.2. Величина снеговой нагрузки рассчитывается по формуле:
pр.сн = S0 ·µ ·ƴf = 1 · 1 · 1,4 = 1,4 кПа.
6.3.3. Величина ветровой нагрузки определяется по формуле:
pр.в = W0·k·се·ƴf ·(1+ KД·ζ), где KД – коэффициент динамичности, KД = 1,1;
pр.в = 0,38 · 0,75 ·0,7 · 1,4 · (1 + 1,1 · 0,99) = 0,583 кПа.
6.3.4. Определяется эффективность вскрытия ЛСК по формуле (28):
при 2,5·рр.в – рс.м = 2,5 · 0,583 – 0,7 = 0,76 кПа > 0;
рд.н ≥ 0,76 кПа.
6.3.5. По формуле (30) можно получить: Рд.н ≥ 0,5 · (0,7 + 1,4) = 1,05 кПа, что
больше рд.н, определенной по формуле (28), следовательно, надо принимать
рд.н = 1,05 кПа.
6.3.6. Для смещаемых ЛСК, устраиваемых в покрытии помещения, по второй
формуле (27) можно найти
∆рвскр = 0,7 + 1,05 + 1,4 = 3,15 кПа,
что больше ∆рвскр, определяемого по первой из формул (27), следовательно,
принимаем ∆рвскр = 3,15 кПа.
6.3.7. Для определения коэффициента Кп.в вычислим по формуле (31) коэфф-т К∆:
5
К∆ =
= 1,59
3,15
6.3.8. Значение коэффициента формирования взрывной нагрузки на конструкции
Кп.в определяется методом линейной интерполяции по табл. 6:
− для К∆ = 1,5, 𝜀с = 7,55:
(2,180 − 1,730)(7,55 − 7,0)
Кп.в. = 1,730 +
= 1,978
(8 − 7)
− для К∆ = 1,75, 𝜀с = 7,55:
(1,020 − 0,804)(7,55 − 7,0)
Кп.в. = 0,804 +
= 0,9228
(8 − 7)
− для К∆ = 1,59, 𝜀с = 7,55:
Кп.в. = 1,978 −
(1,978 − 0,923)(1,59 − 1,5)
= 1,598
(175 − 1,5)
19
6.3.9. Масса ЛСК с учетом снеговой нагрузки определяется по формуле
(рс.м + рр.сн )𝑎пр 𝑏пр (700 + 1400) · 6 · 6
МЛСК =
=
= 7706 кг.
𝑔
9.81
6.3.10. По формуле (32) проверяем выполнение условия для формулы (33):
3.15 · 1000 · 6 · 6
𝑌=
= 1.5
7706 · 9.81
6.3.11. Поскольку условие (Y ≥ 1,5) выполняется, то по формуле (33) вычисляем
коэффициент Кс.м:
7706 · 9,81
Кс.м = 1 −
= 0,333
3,15 · 1000 · 6 · 6
6.3.12. Учитывая, что для смещаемых ЛСК коэффициент Кз.п = 1, по формуле (24)
определяем коэффициент вскрытия:
130,72 · (6 + 6) · 3,15 · 0,333 · 1
ЛСК
𝐾вскр
=
= 0,044
0,598 · 12,773 · 0,1543 · 2√1,14 · 7706
Вывод: полученные результаты свидетельствуют об очень низкой эффективности
вскрытия ЛСК, потому что требуемая площадь ЛСК в данном случае должна
130,72
составить 𝑆ЛСК ≥ 0,044 = 2971 м2 , а это требование невозможно выполнить,
поскольку площадь всей крыши рассмотренного взрывоопасного помещения
составляет примерно 780 м2.
20
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Показатели пожаровзрывоопасности некоторых веществ и
материалов
Наименование
горючего вещества
Cmax, max,

3
3 
г/м кг/м pmax cmax
Акрилонитрил
Аллиловый спирт
Амилен
Аммиак
Ацетальдегид
Ацетилен
Ацетон
Бензол
Бутан
Бутилацетат
Бутилен
Бутиловый спирт
Винилацетат
Винилацетилен
Водород
Гексан
Гексин
Гептан
Гептин
Декан
Дивинил
(бутадиен)
Смеси с концентрацией,
равной нижнему
концентрационному
пределу распространения
пламени
Uнmax, CНКПР, НКПР,

3
3 
м/с
г/м
кг/м
рНКПР сНКПР
Смеси с концентрацией
горючего, соответствующей
Uнmax
117,3
120,8
79,5
163,4
141,2
90,1
121,0
104,6
75,8
123,9
79,0
92,7
160
87,4
24,7
82,0
83,7
93,5
82,4
79,3
1,26
1,24
1,25
1,09
1,25
1,19
1,24
1,27
1,24
1,23
1,25
1,26
1,29
1,24
0,85
1,29
1,25
1,26
1,25
1,25
8,1 9,7 0,50 58,6 1,23
8,1 9,7 0,41 60,4 1,23
8,1 9,7 0,43 40,0 1,22
7,2 8,7 0,10 102,5 1,23
8,1 9,7 0,42 70,6 1,23
8,6 10,4 1,61 26,7 1,20
8,1 9,7 0,44 59,0 1,22
7,8 9,3 0,47 62,3 1,23
8,0 9,6 0,43 38,0 1,22
8,2 9,9 0,38 62,9 1,22
8,2 9,8 0,44 38,0 1,23
8,2 9,8 0,39 46,3 1,23
8,3 10,0 0,42 80 1,24
8,3 9,9 0,61 43,7 1,22
6,9 8,3 2,67 3,5 1,14
7,9 9,3 0,39 41,0 1,24
8,2 9,9 0,53 41,8 1,23
8,1 9,7 0,41 46,8 1,23
8,2 9,8 0,52 41,2 1,23
8,1 9,8 0,39 39,6 1,23
82,9 1,23 8,2
9,9
0,55
41,5
1,22
5,3
5,2
5,2
4,8
5,2
3,3
5,3
5,1
5,2
5,2
5,1
5,2
5,1
5,1
2,1
5,1
5,0
5,1
5,1
5,1
6,4
6,3
6,3
5,8
6,3
4,0
6,4
6,1
6,3
6,3
6,1
6,2
6,1
6,2
2,8
6,1
5,9
6,1
6,1
6,1
5,1
6,1
21
Наименование
горючего вещества
Диметиловый
эфир
1,4-Диоксан
Дихлорметан
Дихлорэтан
Диэтиламин
Диэтиловый эфир
Изопентан
(2-Метилбутадиен)
Изопропиламин
Изопропилбензол
Изопропиловый
спирт
Крахмал
Ксилол
Метан
Метиловый спирт
Метилэтилкетон
Мука (1 сорт)
Неогексан
Неопентан
Нитрометан
Нитропропан
Нонан
Нонен
Октан
Октен
Оксид углерода
Пентан
Пропадиен
Пропан
Продолжение таблицы
Смеси с концентрацией,
Смеси с концентрацией
равной нижнему
горючего, соответствующей
концентрационному
Uнmax
пределу распространения
пламени
Cmax, max,
Uнmax, CНКПР, НКПР,


3
3 
3
3 
г/м кг/м pmax cmax м/с
г/м
кг/м
рНКПР сНКПР
125,5
147,9
509,3
312,2
90,6
79,1
1,24
1,28
1,56
1,41
1,24
1,23
8,3
8,1
7,5
7,8
8,1
7,7
9,9
9,7
9,0
9,4
9,7
9,2
0,49 62,8 1,22
0,40 80,0 1,23
0,25 425,0 1,47
0,28 173,3 1,32
0,37 45,3 1,21
0,50 40,0 1,22
5,1
5,0
5,7
5,6
5,3
5,1
6,2
6,0
6,8
6,7
6,3
6,1
1,20
1,22
1,21
5,1
5,1
5,1
6,1
6,1
6,1
0,42 55,8 1,21
0,30 40,0 1,25
0,34 43,5 1,21
0,28 31,7 1,15
0,54 81,8 1,19
0,43 55,3 1,24
0,30 42,6 1,22
0,40 38,8 1,21
0,35 38,5 1,21
0,45 239 1,34
0,48 98,4 1,24
0,43 39,6 1,21
0,43 40,3 1,21
0,45 39,2 1,21
0,45 40,2 1,21
0,85 172,7 1,18
0,42 38,4 1,20
0,38 43,9 1,17
0,45 37,1 1,20
5,1
2,5
5,1
5,0
5,2
5,2
3,3
5,1
5,1
5,5
5,2
5,1
5,1
5,1
5,1
4,6
5,1
5,1
5,1
6,1
3,2
6,1
6,0
6,2
6,2
4,3
6,1
6,1
6,6
6,2
6,1
6,1
6,1
6,1
5,5
6,1
6,1
6,1
77,1 1,23 8,1 9,7 0,39
94,8 1,23 8,2 9,9 0,32
84,1 1,24 8,3 10,0 0,38
111,7
160,0
87,0
63,5
163,7
110,6
209,1
77,7
77,0
477,8
196,7
79,2
80,5
78,1
80,4
345,3
76,8
87,8
74,1
1,24
1,37
1,47
1,13
1,23
1,28
1,38
1,23
1,23
1,46
1,34
1,24
1,24
1,24
1,24
1,15
1,23
1,21
1,21
8,1
6,4
8,1
7,6
8,1
8,2
9,5
8,2
8,1
8,6
9,4
8,2
8,3
8,3
8,4
7,3
8,2
8,6
8,1
9,8
7,7
9,7
9,1
9,7
9,8
11,1
9,8
9,7
10,3
11,3
9,8
10,0
10,0
10,1
8,8
9,8
10,3
9,7
38,5
47,4
43,1
22
Наименование
горючего вещества
Пропилен
Пропиловый
спирт
Пропионовый
альдегид
Сероуглерод
Стирол
Толуол
Фуран
Фурфурол
Хлористый метил
Хлористый этил
Хлорпропан
Циклогексан
Циклогексанон
Циклопентан
Циклопропан
1,2-Эпоксиэтан
Этан
Этиламин
Этилацетат
Этилен
Этиленамин
Этиловый спирт
Этилформиат
Окончание таблицы
Смеси с концентрацией,
Смеси с концентрацией
равной нижнему
горючего, соответствующей
концентрационному
Uнmax
пределу распространения
пламени
Cmax, max,
Uнmax, CНКПР, НКПР,


3
3 
3
3 
г/м кг/м pmax cmax м/с
г/м
кг/м
рНКПР сНКПР
78,2 1,24 8,2
9,7
0,58
39,1
1,22 5Ю0
6,0
111,7 1,24 8,1
9,7
0,49
55,8
1,21
5,0
6,0
127,3
302,0
89,3
87,6
126,5
161,4
258,5
175,9
146,0
80,0
104,2
79,6
83,9
142,0
72,6
81,0
147,6
73,8
92,6
125,5
174,5
9,8
8,6
10,2
10,0
10,2
10,3
9,5
9,7
9,8
9,7
9,8
9,7
10,0
10,0
9,5
9,7
9,8
10,0
9,7
9,7
9,7
0,50 63,6 1,21
0,59 31,7 1,20
0,57 31,7 1,20
0,39 43,8 1,21
0,63 63,3 1,22
0,27 80,7 1,25
0,29 130,0 1,24
0,25 88,0 1,23
0,28 73,8 1,23
0,43 40,0 1,22
0,70 52,1 1,22
0,38 39,8 1,21
0,50 42,0 1,19
0,90 71,0 1,24
0,45 36,3 1,20
0,32 42,0 1,21
0,37 73,8 1,24
0,74 36,9 1,18
0,46 46,8 1,21
0,56 62,7 1,21
0,40 87,3 1,24
5,2
2,2
2,2
5,1
5,2
5,2
5,4
5,3
5,3
5,1
5,2
5,1
5,2
5,1
5,1
5,2
5,2
5,1
5,2
5,2
5,3
6,2
2,7
2,7
6,1
6,2
6,2
6,5
6,3
6,3
6,1
6,2
6,1
6,2
6,1
6,1
6,2
6,2
6,1
6,2
6,2
6,3
1,24
1,40
1,24
1,24
1,26
1,29
1,29
1,28
1,27
1,23
1,26
1,23
1,22
1,28
1,19
1,24
1,28
1,18
1,24
1,27
1,28
8,2
7,2
8,4
8,3
8,5
8,6
7,9
8,1
8,2
8,1
8,2
8,1
8,3
8,3
7,9
8,1
8,2
8,3
8,1
8,1
8,1
23
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. СП 4. 13130.2013. Системы противопожарной защиты. Ограничение
распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и
конструктивным решениям.
2. ГОСТ Р 12.3.047 2012. ССБТ. Пожарная без- опасность технологических
процессов. Общие требования. Методы контроля.
3. Пособие по обследованию и проектированию зданий и сооружений,
подверженных воздействию взрывных нагрузок. М.: АО «ЦНИИПромзданий», 2000. 87 с.
4. ТКП 45-2.02-38-2006 (02250). Конструкции легкосбрасываемые. Правила расчета.
Минск: Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь, 2006. 27 с.
5. NFPA 68. Standard on Explosion Protection by Deflagration Venting. 2013Edition.
6. BS EN 14491:2012. Dust Explosion Venting Protective Systems.
7. Пилюгин Л.П. Конструкции сооружений взрывоопасных производств. М.:
Стройиздат, 1988. 315 с.
8. Орлов Г.Г. Легкосбрасываемые конструкции для взрывозащиты промышленных
зданий. М.: Стройиздат, 1987. 198 с.
9. Пилюгин Л.П. Обеспечение взрывоустойчивости зданий с помощью
предохранительных конструкций. М.: Ассоциация «Пожарная безопасность и наука»,
2000. 224 с.
10. Пилюгин Л.П. Прогнозирование последствий внутренних аварийных взрывов.
М.: Пожнаука, 2010. 380 с.
11. Казеннов В.В. Динамические процессы дефлаграционного горения во
взрывоопасных зданиях и сооружениях: дис. … д-ра техн. наук. М.: МГСУ, 1997. 426 с.
12. Комаров А.А. Прогнозирование нагрузок от аварийных дефлаграционных
взрывов и оценка последствий их воздействия на здания и сооружения: дис. … д-ра техн.
наук. М.: МГСУ, 2001. 476 с.
13. Мольков В.В. Вентилирование газовой дефлаграции: дис. … д-ра техн. наук. М.:
ВНИИПО, 1996. 686 с.
14. Мольков В.В. Теоретическое обобщение международных экспериментов по
динамике вентилируемых взрывов // Пожаровзрывоопасность веществ и взрывозащита
объектов: тезисы докл. первого международ. семинара. М.: ВНИИПО МВД России, 1995.
С. 31–33.
15. Шлег А.М. Определение параметров легкосбрасываемых конструкций,
обеспечивающих допустимые взрывные давления во взрывоопасных помещениях: дис. …
канд. техн. наук. М.: МГСУ, 2002. 187 с.
16. Громов Н.В. Совершенствование технической системы обеспечения
взрывоустойчивости зданий при взрывах газопаровоздушных смесей: дис. … канд. техн.
наук. М.: МГСУ, 2007.158 с.
17. Годжелло М.Г. Расчет площади легкосбрасываемых конструкций для зданий и
сооружений взрывоопасных производств. М.: Стройиздат, 1981. 49 с.
18. О техническом регулировании [Электронный ресурс]: Федер. закон Рос.
Федерации от 27 дек. 2002 г. № 184-ФЗ: принят Гос. Думой Федер. Собр. Рос. Федерации
15 дек. 2002 г.: одобр. Советом Федерации Федер. Собр. Рос. Федерации 18 дек. 2002 г. (в
ред. Федер. закона от 23.06.2014 № 160-ФЗ). Доступ из справ.-правовой системы
«КонсультантПлюс».
19. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности [Электронный
24
ресурс]: Федер. закон Рос. Федерации от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ: принят Гос. Думой
Федер. Собр. Рос. Федерации 4 июля 2008 г.: одобр. Советом Федерации Федер. Собр.
Рос. Федерации 11 июля 2008 г. (в ред. Федер. законов от 10.07.2012 № 117-ФЗ, от
02.07.2013 № 185-ФЗ и от 23.06.2014 № 160-ФЗ). Доступ из справ.-правовой системы
«КонсультантПлюс».
20. ГОСТ 12.1.041 83*. ССБТ. Пожаровзрывобезопасность горючих пылей. Общие
требования.
21. ГОСТ 12.1.044 89* (ИСО 4589-84). ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и
материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.
22. СП 12.13130.2009. Определение категорий помещений, зданий и наружных
установок по взрывопожарной и пожарной опасности [Электронный ресурс]: утв.
приказом МЧС России от 25 марта 2009 г. № 182 (в ред. приказа МЧС России от
09.12.2010 № 643). Доступ из справ.правовой системы «КонсультантПлюс».
23. СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП
2.01.07-85*.
24. Процессы горения: сб. тр. / под ред. И.М. Абдурагимова. М.: ВНИИПО МВД
СССР, 1984. 269 с. 25. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях.
Калуга, ГУП Облиздат. 2001.
25
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ............................................................................................................... 3
1. Методика расчета параметров легко сбрасываемых конструкций……….4
2. Варианты заданий…………………………………………………………..12
3. Исходные данные…………………………………………………………...13
4. Пример расчета параметров легко сбрасываемых конструкций………...14
5. Приложение 1……………………………………………………………….22
6. Список литературы ...................................................................................... 24
26