Пожарная безопасность технологических процессов

УДК 699.8
ББК 30н
          Г25
Авторы:
М.В. Берлинов, Е.Н. Дегаев, Ю.О. Кустикова, А.А. Давидюк
Рецензенты:
кандидат военных наук, доцент С.М. Ляшенко,  
заведующий кафедрой пожарной безопасности Академии гражданской защиты МЧС России;
кандидат технических наук, доцент А.П. Парфененко,  
доцент кафедры комплексной безопасности в строительстве НИУ МГСУ
 
Гвоздев, Е.В.
Г25	 	
Пожарная безопасность технологических процессов [Электронный ресурс] :  
учебно-методическое пособие / Е.В. Гвоздев, Ф.А. Портнов ; Министерство науки и 
высшего образования Российской Федерации, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, кафедра комплексной безопасности в строительстве. — Электрон. дан. и прогр. (4,2 Мб). — Москва : Издательство 
МИСИ – МГСУ, 2021. — Режим доступа: http://lib.mgsu.ru/ — Загл. с титул. экрана.ISBN 978-5-7264-2899-4 (сетевое)
ISBN 978-5-7264-2900-7 (локальное)
В учебно-методическом пособии приведен теоретический материал для подготовки 
к практическим занятиям, а также даны указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Пожарная безопасность технологических процессов».
Для обучающихся по направлению подготовки 20.03.01 Техносферная безопасность.
Учебное электронное издание
	
©  ФГБОУ ВО «НИУ МГСУ», 2021

Редактор Н.А. Котова
Корректор В.К. Чупрова
Компьютерная правка и верстка О.Г. Горюновой
Дизайн первого титульного экрана Д.Л. Разумного
Для создания электронного издания использовано:
Microsoft Word 2010, Adobe InDesignCS5.5, ПО Adobe Acrobat
Подписано к использованию 24.09.2021. Объем данных 4,2 Мб.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования 
«Национальный исследовательский 
Московский государственный строительный университет».
129337, Москва, Ярославское ш., 26.
Издательство МИСИ – МГСУ. 
Тел.: (495) 287-49-14, вн. 14-23, (499) 183-91-90, (499) 183-97-95.
E-mail: ric@mgsu.ru, rio@mgsu.ru

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ.
.........................................................................................................................................................5
1.	 КАТЕГОРИРОВАНИЕ ОБЪЕКТОВ ЗАЩИТЫ ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ 
И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ.....................................................................................................................7
1.1. Классификация помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности.............................7
1.2. Определение категорий А и Б помещений и зданий по взрывопожарной опасности ..........................8
1.2.1. Проведение практического расчета по определению избыточного давления 
в технологическом процессе, в котором обращаются, перерабатываются 
или хранятся горючие газы, легковоспламеняющиеся или горючие жидкости.
..........................9
1.2.2. Расчет избыточного давления для пылей......................................................................................17
1.3. Расчет определения категорий пожарной опасности В1–В4................................................................23
1.4. Классификация наружных установок по пожарной опасности............................................................25
1.5. Расчет критериев пожарной опасности наружных установок.
..............................................................25
2.	 ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ И ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ЗАЩИТА ТИПОВЫХ 
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.......................................................................................................33
2.1. Расчет параметров волны давления при сгорании газопаровоздушных смесей 
в открытом пространстве.......................................................................................................................33
2.2. Расчет параметров волны давления при взрыве резервуара с перегретой жидкостью 
или сжиженным газом при воздействии на него очага пожара............................................................37
2.3. Расчет параметров испарения горючих ненагретых жидкостей и сжиженных 
углеводородных газов.............................................................................................................................38
2.4. Расчет противопожарных паровых завес.
...............................................................................................39
2.5. Расчет водяного орошения технологического оборудования...............................................................40
2.6. Расчет температурного режима пожара в зданиях различного назначения.
.........................................41
3.	 ПОЖАРНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА И ОБСЛЕДОВАНИЕ ОБЪЕКТОВ ЗАЩИТЫ..............44
3.1. Система нормативно-правовых актов и нормативных документов по обеспечению 
пожарной безопасности технологических процессов. Источники информации 
о технологии, технологическом оборудовании и размещении горючих веществ 
и материалов на производстве...............................................................................................................44
3.1.1. Методы изучения технологии пожаровзрывоопасных производств.
...........................................44
3.1.2. Технологическая часть проекта.
.....................................................................................................44
3.1.3. Технологический (производственный) регламент........................................................................44
3.2. Оценка соответствия технологического оборудования проектируемых 
пожаровзрывоопасных производств требованиям пожарной безопасности.......................................45
3.2.1. Разработка принципиальной схемы технологического процесса................................................45
3.2.2. Размещение технологического оборудования..............................................................................49
3.3. Изучение технологии сложного производства по типовым технологическим процессам..................52
4.	 УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ 
«ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ».............................................55
4.1. Задание на курсовое проектирование....................................................................................................55
4.1.1. Состав типового задания на курсовое проектирование.
...............................................................55
4.1.2. Содержание курсового проекта.....................................................................................................56
4.2. Методические рекомендации к выполнению курсового проекта.........................................................57
4.2.1. Изучение технологического процесса...........................................................................................57
4.2.2. Пожаровзрывоопасные свойства веществ....................................................................................57
4.2.3. Оценка пожаровзрывоопасности среды внутри аппаратов при их нормальной работе.............57
4.3.4. Пожаровзрывоопасность аппаратов, при эксплуатации которых возможен выход 
горючих веществ наружу без повреждения их конструкции.......................................................59
4.3.5. Анализ причин повреждения аппаратов, разработка необходимых средств защиты.................60
4.3.6. Анализ возможности появления характерных технологических источников зажигания.
..........63
4.3.7. Возможные пути распространения пожара.
..................................................................................64
4.3.8. Расчет категории по взрывопожарной и пожарной опасности....................................................65
4.3.9. Разработка карты пожарной опасности и защиты.
.......................................................................65
Библиографический список..............................................................................................................................67

ВВЕДЕНИЕ
Приведенные в данном учебно-методическом пособии теоретические и практические материалы необходимы для детального изучения свойств среды, которая при определенных условиях может нанести большой материальный ущерб объектам техносферы, 
например взрыв или пожар.
Федеральный закон «О техническом регулировании» от 27.12.2002 № 184-ФЗ внес 
незначительные изменения в подходы к нормированию в области техносферной безопасности. Один из значимых результатов подобных изменений — Федеральный закон «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 22.07.2008 № 123-ФЗ). Терминология этого документа устанавливает определение пожарной безопасности 
технологических процессов. Так, технологии и оборудование должны оставаться в безопасном состоянии при их функционировании. О необходимости учета технологических 
процессов производства при разработке мер пожарной безопасности говорится в ст. 21 Федерального закона «О пожарной безопасности». Меры пожарной безопасности создаются и совершенствуются в соответствии с нормативно-правовыми актами Российской Федерации [1–4], нормативными документами по пожарной безопасности на производстве 
[5–8], а также на основе опыта борьбы с пожарами и причинами их возникновения и по 
итогам оценки пожарной опасности технологических процессов, веществ и материалов, 
изделий, зданий и сооружений.
В наиболее общем виде способы и методы обеспечения пожарной безопасности промышленных объектов приведены в Межгосударственном стандарте ГОСТ 12.1.004–91 «Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования (с изменением № 1)» от 01.07.1992, а также в Национальном стандарте Российской Федерации 
ГОСТ Р 12.3.047–2012 «Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность 
технологических процессов. Общие требования. Методы контроля» от 01.01.2014. В этих 
стандартах на федеральном уровне изложены требования к созданию, строительству, эксплуатации и реконструкции технологических объектов всех отраслей производства, а также все требования по разработке и изменению норм технологического проектирования и 
других нормативных документов, регламентирующих мероприятия по обеспечению пожарной безопасности на промышленных объектах, разработке проектной документации 
и технологических регламентов.
Категории помещений, зданий и наружных установок применяются для определения нормативных требований по обеспечению взрывопожарной и пожарной безопасности данных объектов в отношении планировки и застройки, этажности и площади (габаритов), планировки помещений и расположения установок, инженерного оборудования, 
конструктивных решений. В СП 12.13130.2009 даны методики и способы определения категорий помещений и зданий производственного и складского назначения по взрывопожарной и пожарной опасности, а также наружных установок в зависимости от вида имеющихся в наличии на предприятиях горючих веществ и материалов, их количества и 
особенностей технологических процессов.
«Пожарная безопасность технологических процессов» как учебная дисциплина сложилась и развивается на стыке научных дисциплин о технологиях промышленного производства и пожаре. Поэтому пожарная опасность производственных процессов и технологического оборудования исследуется с использованием обширного математического 
аппарата и положений фундаментальных законов физики, химии, термодинамики, механики и других смежных научных дисциплин.
Цель дисциплины «Пожарная безопасность технологических процессов» — дать знания, необходимые для разработки систем предотвращения пожаров и противопожарной 
защиты зданий и сооружений, организационно-технических мероприятий, направленных 
5

на обеспечение пожарной безопасности технологических процессов современных производств, изучить методики выявления и анализа пожарной опасности технологического 
оборудования [6], научиться применять и обосновывать расчетами технические решения 
по обеспечению пожарной безопасности всех производственных процессов [5; 8]. Для реализации поставленной цели необходимо первичное ознакомление с устройством и типичными особенностями эксплуатации технологического оборудования, используемого 
для обработки, переработки и хранения пожаровзрывоопасных веществ и материалов.
В представленном учебно-методическом пособии рассматриваются в основном вопросы, связанные с анализом пожарной опасности и защиты технологического оборудования пожаровзрывоопасных производств с определением и присвоением категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.
6

1. КАТЕГОРИРОВАНИЕ ОБЪЕКТОВ ЗАЩИТЫ
ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
Требования Федерального закона «Технический регламент о требованиях пожарной 
безопасности» от 22.07.2008 № 123-ФЗ устанавливают необходимость разделения объектов на категории жилых и нежилых, производственных строительных в зависимости от их 
пожарной и взрывопожарной опасности. 
Важность подобного разделения связана с необходимостью предотвращения поражения людей и животных воздействиями вредных и опасных факторов в случае возникновения пожара. Категорирование также направлено на снижение материальных потерь 
от указанных выше воздействий.
Характерные признаки разных категорий строительных объектов различных классов функциональной пожарной опасности указаны в СП 12.13130.2009. Кроме того, в этом 
документе приведены методы определения этих признаков и методы определения категории наружных установок.
1.1. Классификация помещений и зданий по взрывопожарной 
и пожарной опасности
Цель занятия: изучить особенности классификации помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности.
Значимость классификации зданий и сооружений по пожарной и взрывопожарной 
опасности определяется необходимостью предупреждения и предотвращения опасных ситуаций, связанных с возникновением пожара, а также защиты людей и имущества от пагубного воздействия пожара [5].
Определение категорий зданий, сооружений и помещений по степени пожарной и 
взрывопожарной опасности производится по следующим принципам:
1. Помещения, относящиеся по функциональной пожарной опасности к помещениям производственного и складского назначения (Ф.5), подразделяются следующим образом:– категория А — помещения имеют повышенные характеристики по взрывопожароопасности;
– категория Б — помещения характеризуются взрывопожароопасностью;
– категории В1–В4 — помещения характеризуются пожароопасностью;
– категория Г — помещения характеризуются умеренной пожароопасностью;
– категория Д — помещения характеризуются пониженной пожароопасностью.
2. Здания (сооружения), состоящие из помещений с представленными выше характеристиками, разделяются по категориям следующим образом:
– категория А — здания имеют повышенные характеристики по взрывопожароопасности;
– категория Б — здания характеризуются взрывопожароопасностью;
– категория В — здания характеризуется пожароопасностью;
– категория Г — здания характеризуются умеренной пожароопасностью;
– категория Д — здания характеризуются пониженной пожароопасностью.
Строительные объекты, которые относятся к другим классам функциональной пожарной опасности, на категории не разделяются.
Категории помещений по взрывопожароопасности определяются в зависимости от 
пожарной нагрузки: вида и типа используемых веществ, их объема и пожароопасных характеристик. Также значимы объемно-планировочные решения и особенности технологических процессов, происходящие в помещениях.
7

Процесс категорирования помещений производится следующим образом: изучаемое 
помещение подвергается проверке соответствия категориям по уменьшению степени опасности (от категории А к категории Д).
Процесс определения категорий для наружных установок аналогичен: оценка соответствия начинается с наиболее опасных категорий и продолжается по мере уменьшения 
опасности (от категории АН к категории ДН).
Порядок определения категорий по взрывопожарной и пожарной опасности помещений, зданий и наружных установок изложен в документе [5].
Методы классификации зданий и помещений промышленного и складского назначения по категориям пожарной и взрывопожарной опасности изложены в документе [5].
1.2. Определение категорий А и Б помещений и зданий 
по взрывопожарной опасности 
Цель занятия: выработать навык и умение определять расчетным способом категории А и Б помещений и зданий по взрывопожарной опасности.
Методы определения и назначения категорий А и Б помещений изложены в прил. А 
[5].
При оценке взрывопожарной опасности помещения анализируются сценарии с максимальным воздействующим эффектом развития опасных ситуаций, связанным с разрушением технологического оборудования. Для подобных ситуаций характерно наличие 
большого количества разновидностей взрывоопасных веществ (смесей воздуха с различными типами газов, паров, пылей). Важный критерий для этих веществ — более опасные 
последствия их сгорания.
При разрушении технологического оборудования опасность выхода из оборудования газов, паров, пылей, образующих при смешивании с воздухом взрывоопасные вещества, поступающие в помещение:
•
• возникает аварийная ситуация хотя бы одного из аппаратов;
•
• все содержимое технологического оборудования при аварии поступает в объем помещения;
•
• при аварии выброс пожаровзрывоопасных веществ из технологического оборудования сопровождается утечкой из трубопроводов, питающих аппарат в течение времени, 
необходимого для экстренного перекрытия трубопроводов. 
Для каждой отдельной ситуации расчетное время перекрытия трубопроводов оценивается отдельно в соответствии с документацией на запорные устройства и информацией 
о технологическом процессе и расчетной аварии. При этом расчетное время перекрытия 
трубопроводов должно быть минимальным и принимается равным:
– времени срабатывания систем автоматики — в случае вероятности отказа автоматических систем оборудования менее 0,000001 или если обеспечено резервирование элементов систем;
– 120 с — в случае превышения вероятности отказа автоматических систем оборудования 0,000001 (при отсутствии резервирования);
– 300 с — в случае ручного отключения;
•
• при розливе жидкости на поверхность пола производственного помещения происходит улетучивание паров жидкости; при отсутствии информации из справочных материалов площадь испарения жидкости определяется, исходя из расчета, что 1 л смесей и 
растворов, содержащих 70 % и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 
0,5 м2, а остальных жидкостей — на 1 м2 пола помещения;
•
• происходит также испарение жидкости из сосудов, эксплуатируемых с открытым 
зеркалом жидкости, и со свежеокрашенных поверхностей;
8