ОПРЕДЕЛЕНИЕ  КАТЕГОРИЙНОСТИ  ПОМЕЩЕНИЯ  ДЛЯ  СТАЦИОНАРНОГО  РАЗМЕЩЕНИЯ  ЩЕЛОЧНЫХ  АККУМУЛЯТОРНЫХ  БАТАРЕЙ  ПРИ  ПРОВЕДЕНИИ  ЭКСПЕРТИЗЫ  ПРОМЫШЛЕННОЙ  БЕЗОПАСНОСТИ  ЗДАНИЯ  НА  ХИМИЧЕСКОМ  ПРОИЗВОДСТВЕ

Нестратов  Михаил  Юрьевич

канд.  техн.  наук,  технический  директор 
ООО  «Альянс-Эксперт»

РФ,  г.  Волгоград

E-mail:  alians-ekspert@mail.ru

Ребров  Вячеслав  Валерьевич

начальник  экспертного  отдела 
ООО  «Альянс-Эксперт»

РФ,  г.  Волгоград

E-mail:  alians-ekspert@mail.ru

Смирнов  Юрий  Юрьевич

эксперт 
ООО  «Альянс-Эксперт»

РФ,  г.  Волгоград

E-mail:  alians-ekspert@mail.ru

Тян  Андрей  Александрович

инженер 
ООО  «Альянс-Эксперт»

РФ,  г.  Волгоград

E-mail:  alians-ekspert@mail.ru

Попов  Дмитрий  Валентинович

эксперт 
ООО  «Альянс-Эксперт»

РФ,  г.  Волгоград

E-mail:  alians-ekspert@mail.ru

DETERMINATION  OF  PREMISES  CATEGORY  FOR  STATIONARY  DISTRIBUTION  OF  ALKALINE  STORAGE  BATTERIES  DURING  SAFETY  EXPERT  REVIEW  OF  THE  BUILDING  IN  CHEMICAL  PRODUCTION

Mikhail  Nestratov

candidate  of  Technical  Sciences,  Technical  Manager 
of  LLC  “Alliance-Expert”, 
Russia,  Volgograd

Vyacheslav  Rebrov

superintendent  Examiner 
of  LLC  “Alliance-Expert”, 
Russia,  Volgograd

Yuri  Smirnov

expert 
of  LLC  “Alliance-Expert”, 
Russia,  Volgograd

Andrey  Tian

engineer 
of  LLC  “Alliance-Expert”, 
Russia,  Volgograd

Dmitri  Popov

expert 
of  LLC  “Alliance-Expert”, 
Russia,  Volgograd

Аннотация

Рассмотрен  процесс  определения  категорийности  помещения  для  стационарного  размещения  щелочных  аккумуляторных  батарей.

ABSTRACT

The  process  of  determination  of  premises  category  for  stationary  distribution  of  alkaline  storage  batteries  is  considered. 

Ключевые  слова:  взрывопожароопасность,  экспертиза  промышленной  безопасности,  щелочные  аккумуляторные  батареи.

Keywords:  fire  explosion;  safety  expert  review;  alkaline  storage  batteries.

В  настоящее  время  категорирование  и  классификация  помещений  стационарных  аккумуляторных  батарей  проводится  согласно  требованиям  главы  4.4  «Аккумуляторные  установки»  [3].  Поскольку  действие  данного  нормативного  документа  распространяется  только  на  кислотные  аккумуляторы  категорирование  помещений  стационарных  щелочных  аккумуляторных  батарей  по  взрывопожарной  опасности  должно  производиться  в  соответствии  с  требованиями  [2]. 

Согласно  требованиям  [2]  для  определения  категории  помещения  необходимо  выполнить  последовательную  проверку  принадлежности  помещения  к  категории,  путем  последовательного  подбора  от  высшей  (А)  к  низшей  (Д).

К  категории  А  (взрывопожароопасная)  относятся:

Помещения,  в  которых  находятся  или  обращаются  горючие  газы,  легковоспламеняющиеся  жидкости  с  температурой  вспышки  менее  28  °С  в  количестве  достаточном  для  образования  взрывоопасной  парогазовоздушной  смеси,  при  горении  которой  появляется  расчетное  избыточное  давление  взрыва  DР  больше  5  кПа;

Помещения,  в  которых  находятся  или  обращаются  вещества  и  материалы,  способные  взрываться  и  гореть  при  взаимодействии  друг  с  другом,  водой  или  кислородом  воздуха  количестве  достаточном  для  образования  взрыва  с  избыточным  давлением  DР  больше  5  кПа.

К  категории  Б  (взрывопожароопасная)  относятся: 

Помещения,  в  которых  находятся  или  обращаются  горючие  пыли  или  волокна,  легковоспламеняющиеся  жидкости  с  температурой  вспышки  больше  28  °С,  в  количестве  для  образования  взрывоопасной  пылевоздушной  или  паровоздушной  смеси,  при  горении  которой  появляется  расчетное  избыточное  давление  взрыва  DР  больше  5  кПа.

К  категориям  В1—В4  (пожароопасная)  относятся:

Помещения,  в  которых  находятся  или  обращаются  горючие  и  трудногорючие  жидкости,  твердые  горючие  и  трудногорючие  вещества  и  материалы  (в  том  числе  пыли  и  волокна),  вещества  и  материалы,  способные  гореть  при  взаимодействии  с  водой,  кислородом  воздуха  или  друг  с  другом.  При  том  условии  что,  помещения  в  которых  они  находятся  или  обращаются,  не  относятся  к  категориям  А  или  Б.

К  категории  Г  относятся:

Помещения,  в  которых  находятся  или  обращаются  негорючие  вещества  и  материалы  в  горячем,  раскаленном  или  расплавленном  состоянии,  работа  с  которыми  сопровождается  выделением  тепловой  энергии,  искр  и  пламени;

Помещения,  в  которых  утилизируются  или  сжигаются  в  качестве  топлива  горючие  газы,  жидкости  и  твердые  вещества  (в  качестве  примера  таких  помещений  можно  привести  котельные).

К  категории  д  относятся:

Помещения,  в  которых  находятся  или  обращаются  негорючие  вещества  и  материалы  при  температурах  исключающих  возможность  значительного  тепловыделения.

При  расчете  значений  критериев  взрывопожарной  опасности  помещения  для  стационарного  размещения  щелочных  аккумуляторных  батарей  в  качестве  расчетного  следует  выбирать  наиболее  неблагоприятный  вариант  —  одновременную  зарядку  всех  аккумуляторов.

Согласно  требованиями  [2]  в  случае  если  отсутствует  возможность  применения  расчетных  методов,  значение  критериев  взрывопожарной  опасности  базируется  на  основании  результатов  исследовательских  работ. 

Объем  водорода  выделяющийся  при  зарядке  батареи  щелочных  аккумуляторов  согласно  формуле  23  [4]  определяется  по  формуле:

  (1)

где:  I  —  зарядный  ток  A;

  —  коэффициент  учитывающий  способ  зарядки  аккумулятора,  в  расчетах  принимаем  равным  0,95;

n  —  число  аккумуляторов;

  —  поправочный  коэффициент  учитывающий  отличие  параметров  окружающей  среды  от  стандартных  условий  (давление  760  мм  рт.  ст.  и  температура  0  °C).

  (2)

где:    —  давление  воздуха  в  помещении;

T₀  —  стандартная  температура  в  помещении  равная  273°K;

t  —  температура  воздуха  в  помещении  °С.

Как  правило  в  виду  незначительности  на  практике  влияние  изменения  атмосферного  давления  не  учитывают.

Согласно  пункту  10  [2] избыточное  давление  взрыва  DР  определяется  по  формуле:

  (3)

где:  Р_mах  —  максимальное  давление  взрыва  замкнутом  объеме,  при  отсутствии  экспериментальных  и  справочных  данных  Р_mах  принимается  равным  900  кПа;

Р₀  —  начальное  давление  равное  101  кПа;

т  —  масса  водорода  образующаяся  при  зарядке  аккумуляторов;

Z  —  коэффициент  участия  водорода  во  взрыве,  который  принимается  на  основе  характера  распределения  газа  в  объеме  помещения.  Для  водорода  Z  равно  1; 

V_cв  —  свободный  объем  помещения,  м³.  Определяется  как  произведение  периметра  помещения  взятого  по  внутренним  поверхностям  стен  на  среднюю  высоту  помещения,  из  полученной  величины  вычитается  объем  технологического  оборудования,  трубопроводов  и  фундаментов  под  оборудование  (расположенных  выше  отметки  пола)  находящихся  в  данном  помещении.  В  случае  невозможности  учета  объема  помещения  занятого  технологическим  оборудованием  и  трубопроводами  возможно  применение  понижающего  коэффициента  переводящего  внутренний  объем  в  свободный  равного  0,8; 

r_г,п  —  плотность  водорода  при  расчетной  температуре  t_p,  кг×м^-3,  вычисляется  по  формуле:

  (4)

где:  М  —  молярная  масса  1,00784  10^-3  кг^.кмоль^-1; 

V₀  —  мольный  объем,  равный  22,413  м³кмоль^-1; 

t_p  —  расчетная  температура,  °С.  За  расчетную  температуру  принимается  максимально  возможная  температура  воздуха  в  данном  помещении  учитывающая  климатическую  зону  расположения  или  максимально  возможная,  с  учетом  возможного  повышения  в  аварийной  ситуации,  температура  воздуха  по  технологическому  регламенту; 

С_ст  —  стехиометрическая  концентрация  водорода  вычисляемая  по  формуле;

  (5)

β  —  стехиометрический  коэффициент  кислорода  в  реакции  сгорания; 

  (6)

где:  п_H,  —  число  атомов  водорода;

К_н  —  коэффициент,  учитывающий  не  герметичность  помещения  и  неполную  адиабатичность  процесса  горения  принимается  равным  3.

После  определения  давления  взрыва  исходя  из  изложенных  выше  критериев  определяется  категория  помещения  для  стационарного  размещения  щелочных  аккумуляторных  батарей.

Список  литературы:

1. М788-1070  Указания  по  категорированию  и  классификации  помещений  стационарных  кислотных  и  щелочных  аккумуляторных  батарей  (с  изменениями  2001  г.).  М:  1993  г.  —  19  с.
2. НПБ  105-03  Определение  категорий  помещений,  зданий  и  наружных  установок  по  взрывопожарной  и  пожарной  опасности.  Утверждены  приказом  МЧС  России  от  18.06.2003  г.  №  314.  —  31  с.
3. Правила  устройства  электроустановок.  Издание  6-е,  переработанное  и  дополненное  с  изменениями.  —  М.:  Главгосэнергонадзор  России,  1998.  Утвержено  Министерством  энергетики  Российской  Федерации  Приказ  от  8  июля  2002  г.  №  204.  —  124  с.
4. Хрюкин  Н.С.  Вентиляция  и  отопление  аккумуляторных  помещений.  М:  Энергия,  1979  г.  —  121  с.