Нормативная концентрация кислорода

Системы предотвращения пожара

 

СИСТЕМЫС ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРИГОДНОЙ ДЛЯ ДЫХАНИЯ ГИПОКСИЧЕСКОЙ АТМОСФЕРЫ

 

Нормы и правила проектирования

 

 

Настоящий проект свода правил не подлежит применению до его утверждения

 

Москва

 

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 29 июня 2016 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации», а правила применения сводов правил — Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании»

 

Сведения о своде правил

1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Федеральным государственным бюджетным учреждением «Всероссийский ордена «Знак Почета» научно-исследовательский институт противопожарной обороны» МЧС России (ФГБУ ВНИИПО МЧС России)

2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России) _____________________________

3 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии ______________________

Информация о пересмотре или внесении изменений в настоящий свод правил, а также тексты размещаются в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в информационно-телекоммуникационной сети «Интернет» (www.rst.gov.ru)

 

Настоящий свод правил не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разрешения федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации

Содержание

1 Область применения……………………………………………………..…

2 Нормативные ссылки………………………………………………………….

3 Термины и определения………………………………………………………

4 Сокращения………………………………………………….…………………

5 Назначение и состав……………………………………………………………

6 Исходные данные……………………………..………………………………

7 Нормативная концентрация кислорода.………………………………….

8 Рабочий режим системы…………………………………………………….

9 Контроль концентрации кислорода…………………………………………

10 Тревожные извещения………………………………………………………

11 Техническая зона…………………………………………………………….

12 Трубопроводы подачи газовой смеси в помещение…………………….

13 Селекторные клапаны……………………………………………………….

14 Насадки ……………………………………………………………………….

15 Управление работой системы………………………………………………

16 Система пожарной сигнализации……..……………………………………

17 Требования к защищаемым помещениям………………………………..

18 Компенсирующие мероприятия…………………………………................

19 Требования безопасности и охраны окружающей среды………………

Приложение А (рекомендуемое). Порог воспламенения

горючих веществ и материалов………………………………………………..

Приложение Б (рекомендуемое). Пример определения концентраций….

Приложение В (рекомендуемое). Знаки и указатели……………………….

Библиография…………………………………………………………………….

 

Введение

Применение настоящего свода правил является достаточным условием соблюдения требований Федерального закона от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» к проектированию систем предотвращения пожара с использованием пригодной для дыхания гипоксической атмосферы для зданий и помещений различного назначения.

Неприменение настоящего свода правил не может оцениваться как несоблюдение требований указанного технического регламента.

 

 

 

 

СВОД ПРАВИЛ

Системы предотвращения пожара   СИСТЕМЫС ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРИГОДНОЙ ДЛЯ ДЫХАНИЯ ГИПОКСИЧЕСКОЙ АТМОСФЕРЫ   Нормы и правила проектирования Fire prevention systems. Systems using a breathable hypoxic atmosphere. Designing and regulations rules

Дата введения — ______________

 

Область применения

 

1.1 Настоящий свод правил устанавливает нормы и правила проектирования систем предотвращения пожара с использованием гипоксической атмосферы, пригодной для дыхания человека без применения изолирующих дыхательных аппаратов.

1.2 Настоящий свод правил распространяется на проектирование автоматических стационарных систем предотвращения пожара (далее по тексту – систем) для зданий и помещений (высотой не более 10 м) различного назначения (далее по тексту – объектов защиты или объектов), в том числе:

- помещений, представляющих историческую или культурную ценность (музеи, архивы, фондохранилища, картинные галереи, библиотеки и т.п.);

- помещений с телекоммуникационной, электронной, радио и электротехнической аппаратурой;

- помещений складов с передвижными стеллажами;

- производственных помещений с автоматизированным оборудованием;

 

Проект, первая редакция

- автоматизированных складских комплексов, в том числе с высотой складирования грузов более 5,5 м, низкотемпературного хранения и иных помещений ограниченного объема подобного типа без постоянного пребывания людей.

1.3 Выбор объекта защиты и проектирование системы для ее эффективного и безопасного применения осуществляет организация-проектировщик с учетом:

- архитектурных, конструктивных и объемно-планировочных решений защищаемых зданий, сооружений, помещений и размещенного в них технологического оборудования, возможности и условий применения гипоксических сред;

- пожарной опасности и физико-химических свойств производимых, хранимых и применяемых веществ и материалов, а также особенностей защищаемого оборудования.

При этом совместное оснащение защищаемого помещения системой предотвращения пожара и автоматической установкой пожаротушения не требуется.

1.4 Настоящий свод правил не распространяется на проектирование систем для зданий и сооружений, проектируемых по специальным нормам, а также для наружных установок.

1.5 Системы не предназначены для предотвращения пожаров в помещениях, которые при категорировании по СП 12.13130 относятся к взрывоопасным и пожаровзрывоопасным (категории А и Б).

1.6 Системы не предназначены для предотвращения пожаров в объектах, где применяются и (или) хранятся:

- волокнистые, сыпучие, пористые и другие горючих материалов, склонные к самовозгоранию и тлению внутри объема вещества (древесные опилки, хлопок, травяная мука и др.);

- химические вещества и смеси, полимерные материалы, склонные к тлению и горению без доступа воздуха;

- гидриды металлов и пирофорных веществ;

- вещества класса пожара D по ГОСТ 27331 (порошки металлов натрия, калия, магния, титана и др.);

- вещества класса пожара С по ГОСТ 27331 (горючие газы);

- самовозгорающиеся веществ (гидросульфит натрия и др.).

1.7 Системы не следует применять для предотвращения пожаров в объектах, где применяются и (или) хранятся вещества и материалы, которые при взаимодействии с водой и (или) водными растворами:

- реагируют со взрывом (алюминийорганические соединения, щелочные металлы и др.);

- разлагаются с выделением горючих газов (литийорганические соединения, азид свинца, гидриды алюминия, цинка, магния и др.);

- создают сильный экзотермический эффект (серная кислота, хлорид титана, термит и др.).

Примечание — Вода и (или) водные растворы могут применяться мобильными пожарными подразделениями в качестве основных огнетушащих веществ при тушении пожаров в здании, где расположен объект защиты.

 

1.8 Наряду с настоящим сводом правил должны соблюдаться требования пожарной безопасности, изложенные в других нормативных документах, если эти требования не регламентированы настоящим сводом правил.

1.9 Системы не следует применять в помещениях с пребыванием более 50 человек.

1.10 Настоящий свод правил может быть использован при разработке специальных технических условий для объектов защиты.

 

Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 12.4.026-2015 Система стандартов безопасности труда. Цвета сигнальные, знаки безопасности и разметка сигнальная. Назначение и правила применения. Общие технические требования и характеристики. Методы испытаний

ГОСТ 3262 Трубы стальные водогазовые. Технические условия

ГОСТ 8732 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент

ГОСТ 8734 Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. Сортамент

ГОСТ 14202 Трубопроводы промышленных предприятий. Опознавательная окраска, предупреждающие знаки и маркировочные щитки

ГОСТ 21130 Изделия электротехнические. Зажимы заземляющие и знаки заземления. Конструкция и размеры

ГОСТ 31167 Здания и сооружения. Методы определения воздухопроницаемости ограждающих конструкций в натурных условиях.

ГОСТ Р 51086 Датчики и преобразователи физических величин электронные. Термины и определения

ГОСТ Р 52350.29.2 Взрывоопасные среды. Часть 29-2. Газоанализаторы. Требования к выбору, монтажу, применению и техническому обслуживанию газоанализаторов горючих газов и кислорода

ГОСТ Р 53280.3 Установки пожаротушения автоматические. Огнетушащие вещества. Часть 3. Газовые огнетушащие вещества. Методы испытаний

ГОСТ Р 53325 Техника пожарная. Технические средства пожарной автоматики. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 27331 Пожарная техника. Классификация пожаров

СП 6.13130 Системы противопожарной защиты. Электроустановки низковольтные. Требования пожарной безопасности

СП 12.13130 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности

СП 52.13330 Естественное и искусственное освещение.

СП 484.1311500 Системы противопожарной защиты. Системы пожарной сигнализации и автоматизация систем противопожарной защиты. Нормы и правила проектирования

СП 485.1311500 Системы противопожарной защиты. Установки пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования

Примечание — При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и сводов правил в информационной системе общего пользования — на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячно издаваемого информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Сведения о действии сводов правил можно проверить на официальном сайте МЧС России и/или Минстроя России. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

 

Термины и определения

В настоящем своде правил применяются термины и их определения, установленные техническими регламентами и иными федеральными законами, нормативными правовыми актами Российской Федерации по пожарной безопасности, нормативными документами по пожарной безопасности, нормативными актами федеральных органов исполнительной власти, документами по стандартизации, а также следующие термины с соответствующими определениями и сокращениями:

3.1 горючие вещества и материалы: вещества и материалы, способные возгораться под воздействием источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

3.2 гипоксическая атмосфера:воздушная атмосфера с пониженным

3.3 датчик: Сборочная единица, в которой расположен чувствительный элемент, который также может содержать элементы электрической схемы. ГОСТ Р 52350.29.2-2010 (МЭК 60079-29-2:2007), 3.46

 

3.4 чувствительный элемент электронного датчика: Функциональная часть электронного датчика, находящаяся под непосредственным воздействием физической величины. ГОСТ Р 51086-97, 3.7

 

3.5 время преобразования электронного датчика: Интервал времени от момента начала изменения входного сигнала электронного датчика до момента появления соответствующего выходного сигнала. ГОСТ Р 51086-97, 3.13

 

3.6 погрешность электронного датчика: Характеристика электронного датчика, количественно выражающая отклонение номинального значения измеряемой [контролируемой] физической величины данным электронным датчиком от ее истинного значения. ГОСТ Р 51086-97, 3.20

 

3.7 зона контроля:Условно выделенный объем объекта защиты для измерения содержания кислорода.

3.8 контрольная панель: Электрическое устройство в составе системы предотвращения пожара для контроля, управления и сигнализации.

3.9 нормативная концентрация кислорода:Порог воспламенения горючих веществ и материалов объекта защиты, уменьшенный с применением коэффициента безопасности.

Примечание– Повышение концентрации кислорода в объекте защиты выше нормативной означает, что предотвращение пожара не обеспечивается.

3.10 порог срабатывания: Предельное значение контролируемого параметра, при достижении которого включаются сигналы тревоги и, при необходимости, технические средства объекта защиты.

3.11 порог воспламенения (ПВ):Максимальная концентрация кислорода в гипоксической атмосфере, при которой не происходит воспламенение и устойчивое горение вещества или материала.

Примечание – Порог воспламенения определяется по результатам огневого эксперимента.

3.12 рабочий режим: Выполнение системой предотвращения пожара функционального назначения в период эксплуатации объекта защиты в соответствии с принятым в проекте алгоритмом работы.

3.13 селекторный клапан: Запорное устройство на трубопроводе подачи газовой смеси в помещение, запорный орган которого оснащен приводом для периодического перевода в открытое и закрытое положение по сигналам приборов управления.

3.14 сигнал тревоги: Сигнал для предупреждения людей, находящихся в опасности, и (или) для вызова помощи аварийных служб и (или) для предоставления информации о работе технических средства объекта защиты.

3.15 система пожарной сигнализации (СПС): Совокупность взаимодействующих технических средств, предназначенных для обнаружения пожара, формирования, сбора, обработки, регистрации и выдачи в заданном виде сигналов о пожаре, режимах работы системы, другой информации и выдачи (при необходимости) инициирующих сигналов на управление техническими средствами противопожарной защиты, технологическим, электротехническим и другим оборудованием. СП 484.1311500.2020, п. 3.26

 

3.16 система предотвращения пожара: Совокупность взаимодействующих технических средств, которые в рабочем режиме обеспечивают предотвращение пожара понижением концентрации кислорода в объекте защиты.

3.17 техническая зона:Помещение или часть помещения, где расположены газоразделительное оборудование для получения атмосферного воздуха, обогащенного азотом, контрольная панель и другие технические средства.

3.18 тревожная ситуация: Отклонение от принятого в проекте алгоритма работы системы предотвращения пожара.

3.19 тревожное извещение: Звуковой и возможно дополнительный световой сигнал о возникновении тревожной ситуации.

Сокращения

В настоящем своде правил применены следующие сокращения:

НТД – нормативно-техническая документация;

ПВ – порог воспламенения;

СПС – система пожарной сигнализации;

СТО – стандарт организации;

СТУ – специальные технические условия;

ТД – техническая документация.

 

Назначение и состав

5.1 Система предназначена для предотвращения возникновения и распространения пожаров классов А и В по ГОСТ 27331 и класса Е по [1].

5.2 Система предназначена для создания и непрерывного поддержания в объекте защиты гипоксической атмосферы, в которой обеспечивается предотвращение пожара в результате того, что при наличии источника зажигания не происходит воспламенение с последующим распространением пламенного горения по горючим веществам и материалам объекта.

При этом источник зажигания может образовать очаг тления отдельных горючих материалов объекта.

5.3 Система включает в себя:

- технические средства подготовки сжатого воздуха (компрессоры, насосы, система фильтров, осушители, устройства для очистки и удаления конденсата и т.п.);

- газоразделительное оборудование (газоразделительные модули);

- ресиверы (при необходимости);

- трубопроводы с насадками;

- селекторные клапаны (при необходимости);

- контрольно-измерительные приборы и оборудование, в том числе контрольная панель;

- технические средства индикации и аварийного свето-звукового оповещения.

Примечание– Системы относятся к проектно-компонуемым изделиям. Соответствие компонентов системы (компрессоры, насосы, сосуды и т.п.) требованиям технических регламентов и (или) стандартов (при их наличии) подтверждается необходимыми документами (сертификатами, декларациями), предусмотренными действующим законодательством РФ.

 

Исходные данные

6.1 Основными исходными данными для проектирования системы являются:

- тип и количество горючих веществ и материалов в помещениях объекта защиты;

- количество защищаемых помещений (направлений);

- объем каждого помещения (м³);

- герметичность каждого помещения;

- количество наружных стен объекта защиты;

- защита от ветра (отсутствует, слабая, хорошая);

- количество и размеры всех используемых дверей/ворот;

- тип всех используемых дверей/ворот (обычная, шлюз, «быстрая дверь»,

ламельные завесы и т.п.);

- объем шлюзов (при наличии), м³;

- количество открываний дверей/ворот в час (в среднем и максимально);

- время нахождения дверей/ворот в открытом состоянии;

- режим эксплуатации объекта (посещаемость, режим перемещения людей/грузов);

- приток воздуха от системы вентиляции (м³/ч);

- режим работы объекта (часов в сутки, дней в неделю).

Примечание – Дополнительные сведения о горючих материалах необходимы, если они могут содержать в своем составе большое количество кислорода перед поступлением в объект защиты. К таким материалам относятся, например, туалетная бумага, предметы одежды в упаковках, коробках и т.п.

6.2 Герметичность помещений следует измерять по ГОСТ 31167 методом определения воздухопроницаемости ограждающих конструкций с вычислением параметра герметичности n₅₀, минимальные значения которого указаны в таблице 1.

 

Таблица 1. Минимальные значения параметра герметичности n₅₀

Объем помещения, м3	до 1	1÷100	100÷1000	100÷10000	10000÷50000	50000÷500000
Значение n50, не более­­­­	5,0	1,5	1,0	0,1	0,05	0,01

Примечания:

1 Более высокие значения параметра n₅₀ приведут к необходимости дополнительно повысить производительность газоразделительного оборудования.

2 Параметр n₅₀ характеризует кратность воздухообмена в помещении при разности давлений с окружающей средой 50 кПа.

Нормативная концентрация кислорода

 

7.1 Нормативную концентрацию кислорода С_норм-т для твердых материалов следует вычислять по формуле

С_{норм-т =} С_ПВ-т - С_без, (1)

где С_ПВ-т – ПВ для твердого вещества (материала);

С_без – коэффициент безопасности (запаса), который для твердого материала следует принять равным 0,75 % об.

7.2 Нормативную концентрацию кислорода С_норм-ж для жидкостей следует вычислять как частное от деления С_ПВ-ж на коэффициент безопасности (запаса), равный 1,1. При этом С_ПВ-ж – ПВ для горючей жидкости.

7.3 Нормативную концентрацию кислорода С_{норм-об} для объекта определяют как минимальное значение из С_норм-т и С_норм-ж для различных веществ (материалов) пожарной нагрузки, которая находится или может находиться в объекте в процессе его эксплуатации.

Примечание – Минимальное значение нормативной концентрации кислорода соответствует материалам, которые наиболее легко воспламеняются в воздушной атмосфере.

7.4 Сведения о ПВ ряда веществ и материалов приведены в приложении А.

Рабочий режим системы

 

8.1 В проекте следует определить диапазон концентраций кислорода в рабочем режиме работы системы. Максимальная концентрация кислорода в рабочем режиме С_{макс-раб} вычисляется по формуле

С_{макс-раб} = С_{норм-об} – Δ, (2)

где Δ - погрешность датчиков измерения концентрации кислорода (определяется по паспортным данным датчика).

Минимальную концентрацию кислорода в рабочем режиме С_{мин-раб} устанавливает проектная организация в зависимости от характеристик объекта защиты (см. приложение Б). При этом для объектов, посещаемых без изолирующих дыхательных аппаратов, С_{мин-раб} должно быть не менее 17 % об.

8.2 Система в автоматическом режиме должна круглосуточно обеспечивать концентрацию кислорода в объекте в пределах диапазона от Со_2-макс до Со_2-мин за счет периодической подачи газовой смеси.

Значение Со_2-макс и Со_2-мин вычисляют по формулам

Со_2-макс = С_{макс-раб} - Δ_{Сд-макс}, (3)

Со_2-мин= С_{мин-раб} - Δ_Сд-мин, (4)

где Δ_{Сд-макс} и Δ_Сд-мин – диапазоны концентраций, которые определяет проектная организация с учетом:

- погрешности датчиков, осуществляющих включение тревожных извещений;

- времени преобразования электронного датчика и средств измерения концентрации кислорода;

- инерционности распределения поданной газовой смеси в объеме помещения;

- инерционности работы селекторных клапанов.

8.3 Производительность системы (количество изготовленной газовой смеси или азота, м³/час), которая необходима для поддержания концентрации кислорода в диапазоне от С_О2-макс до С_О2-мин, определяет проектная организация на основании технических характеристик оборудования, указанных в ТД, или в результате применения расчетного программного обеспечения производителя оборудования с учетом герметичности помещения, периодичности посещения в условиях эксплуатации, эксплуатационных и аварийных колебаний концентрации во времени и в месте контроля, времени для выполнения мероприятий по оперативному устранению тревожных ситуаций, а также выполнения требований безопасности.

8.4 Алгоритм работы системы должен обеспечивать:

а) периодическое включение («е» на рис. 1) и выключение («д» на рис. 1) подачи газовой смеси для поддержания концентрации кислорода в диапазоне от Со_2-макс до Со_2-мин;

б) контроль концентрации кислорода и выдачу тревожных извещений (см. раздел 10).

8.5 На рисунке 1 показан пример зависимости концентрации кислорода в объекте во времени. При этом показаны также расчетные концентрации кислорода и пороги концентраций для формирования тревожных извещений.

 

Рисунок 1. Зависимость концентрации кислорода в помещении (Y) от времени (Х)

С1 – порог воспламенения для объекта; С2 – максимальная рабочая концентрация; С3 – минимальная рабочая концентрация; Т1 – предупреждение «Достижении границы максимальной рабочей концентрации»; Т2 – опциональное предупреждение «Приближение к границе максимальной рабочей концентрации»; Т3 – опциональное предупреждение «Приближение к границе минимальной рабочей концентрации»; Т4 – тревожное извещение «Достижении границы минимальной рабочей концентрации».

а – коэффициент безопасности (запаса); б – погрешность датчиков; в – рабочий диапазон; г – погрешность датчиков; д – включение подачи газовой смеси; е – выключение подачи газовой смеси.