Огневзрывостойкие стекла

Взрывостойкие стекла.

 

Для начала приведем несколько фактов о том, как происходят пожаровзрывоопасные ситуации:

1. По факту взрыва нефтепродуктов в Ангарске возбуждено уголовное дело

3 июля в городе Ангарске на территории промышленной площадки одного из предприятий произошло возгорание подземных резервуаров с нефтепродуктами. При этом один из работников получил обширные ожоги тела.

2. По факту взрыва на нефтехимическом комбинате в Ангарске возбуждено уголовное дело

Уголовное дело возбуждено по факту взрыва на Ангарском нефтехимическом комбинате. Сейчас на месте происшествия работает следствие.

Уголовное дело было возбуждено по статье 217 УК РФ («Нарушение правил безопасности на взрывоопасных объектах»).

3. Директор взорвавшегося в Забайкалье НПЗ осужден условно

 Забайкальский районный суд вынес приговор по уголовному делу в отношении исполнительного директора общества с ограниченной ответственностью "Забайкальская нефтеперерабатывающая компания"

 

Как видно во всех этих случаях (см. ссылки) причинами пожаров, а затем взрывов являлся человеческий фактор. На сегодняшний день на страже пожаровзрывобезопасности слишком много внимания уделено автоматике, но следует ввести такое понятие, как пассивная безопасность пожаровзрывоопасных объектов, т. к. человеческий фактор никогда не может быть исключением.


Итак,
о взрывостойких стеклах, а точнее об огневзрывостойких окнах, или согласно терминологии «Технологического регламента пожарной безопасности» «взрывопожаробезопансых» окнах, т. к. стекло само по себе не устанавливается в проемы, а закрепляется в раму, которая закрепленна в проем.

Огневзрывостойкие окна представляют собой сложную  конструктивную систему стекла и оконной рамы способные обеспечивать сопротивление нагрузки воздействия воздушной ударной волны, а также воздействию и препятствию проникновения огня. Огневзрывостойкие окна, в отличие от окон, а точнее от стела производимого согласно « Распоряжение Мэра Москвы от 30 ноября 2000 г. N 1250-РМ "О дополнительных мерах по повышению уровня безопасности на объектах различного функционального назначения с массовым пребыванием населения" и  Постановление губернатора Московской области от 14.04.2004г. N62-ПГ "О применении в Московской области безопасного остекления при строительстве и реконструкции зданий и сооружений, а также на действующих объектах в местах массового пребывания людей или являющихся указанными местами" производятся для промышленных объектов с повышенной взрывопожароопасностью, а именно: для объектов химического, нефтехимического и газоперерабатывающих производств, а также объектов, где используются/применяются аналогичные продукты, производства, где в процессе производства образуются пылевоздушные взрывопожароопасные смеси, производства, где находятся емкости под высоким давлением, содержащие взрывопожароопасные вещества в соответствии с ФЗ №116-ФЗ, для производств поддерживающих высокую культуру в отношения защиты населения, персонала и территорий от чрезвычайных ситуаций, санитарно-эпидемиологического благополучия населения, охраны окружающей среды, экологической безопасности, пожарной безопасности, охраны труда, строительства.

К таким окнам помимо жестких требований по взрывоустойчивости предъявляются требование по огнестойкости. Кроме того огневзрывостойкие окна могут обеспечивать нормальное естественное освещение для сотрудников (инсоляцию), работающих на данных предприятиях без нарушения соответствующих норм. Взрывостойкие окна производятся в соответствии с п. Х  ПБ09-54-03 «О Защите персонала от травмирования», разработанных на основании ФЗ 116-ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов". Огневзрывостойкие окна способны выдержать, в отличие от обычных, и, не говоря  уже об окнах (стеклах, где в качестве взрывозащиты применяется противоосколочная только пленка J) нагрузку от воздействия ВУВ силой 110 кПА и воздействие огня, что подтверждено сертификатами о взрывоустойчовости и сертификатом пожарной безопасности.

Огневзрывостойкие или взрывопожаробезопаные окна могут применяться на территориях с температурными колебаниями от -50ºС до +45 ºС без потери своих свойств.

Помимо специального стекла в огневзрывостойких окнах используется специальная усиленная рама способная выдержать нагрузку от ВУВ и не дать «вылететь» стеклу при взрыве. Также используются специальные узлы крепления таких окон в проемах, способные обеспечить необходимые нагрузки.

 

Классификация взрывостойкого стекла по ГОСТ Р.

 

Взрывобезопасное стекло должно противостоять воздействию взрывчатых веществ с характеристиками, приведенными в таблицах в зависимости от класса защиты.

 

Классы защиты J1-J7 характеризуют эффект действия взрыва зарядов взрывчатых веществ (ВВ) (переносимые заряды) массой от 2 до 20 кг, находящихся на расстоянии от 6,5 до 4 м от взрывобезопасного стекла (см. таблицу).


Класс защиты стекла

 


 


Масса ВВ (ТНТ)*, кг

 

 


R, м

 

 


Pф, кПа

 

   Iф, Па·с

J1

2


6,5

29

49 

J2

2


5,5

39

58 

J3

3


5,0

61

82 

J4

3


4,6

116

135 

J5

6


5,5

130

179 

J6

12


4,0

263

239

J7

20


4,0

388

332 

* ТНТ - тринитротолуол.

 

Классы защиты G1-G7 характеризуют эффект действия взрыва зарядов ВВ (перевозимые заряды) массой 100 кг на расстояниях от 45 до 10 м от взрывобезопасного стекла (см. таблицу 7).

 

Класс защиты стекла

 

Масса ВВ (ТНТ)*, кг

, м

, кПа

, Па·с

 

G1

 

100

45

15

148

G2

 

 

33

24

199

G3

 

 

25

38

257

G4

 

 

19

62

327

G5

 

 

15

99

402

G6

 

 

12

159

489

G7

 

 

10

239

578

* ТНТ - тринитротолуол.

 

Примечания к таблицам

1 , м - расстояние от ВВ до центра испытуемого образца стекла;

2 , кПа - максимальное избыточное давление на фронте проходящей ударной волны;

3 , Па·с - удельный импульс избыточного давления проходящей ударной волны.

 

Европейская классификация взрывостойкого стекла

Классы взрывостойкости остекления по EN 13123-2

Стандарт EN 13123-2 устанавливает 5 классов взрывостойкости остекления: испытания «арена». 
Классификация взрывобезопасного остекления по EN 13123-2/13124-2:2004


Класс защиты

Масса подрывного заряда TNT, кг

Дистанция, м

Давление ВУВ, бар

Импульс, ВУВ бар·мс

EXR1

3

5,0

0,75

1,05

EXR2

3

3,0

2,30

1,65

EXR3

12

5,5

1,70

2,25

EXR4

12

4,0

3,60

3,00

EXR5

20

4,0

6,30

4,20

Классы взрывостойкости остекления по EN 13541

Стандарт EN 13541  устанавливает 4 класса взрывостойкости остекления: испытания «ударная труба».                                          
Классификация взрывобезопасного остекления по EN 13541


Класс защиты

Характеристики плоской ВУВ

Максимальное давление положительной фазы отраженной ВУВ, Pr (бар)

Импульс положительной фазы ВУВ, i (кПа·мс)

Период положительной фазы ВУВ, мс

ER1

50 ≤ Pr < 100

370 ≤ Pr < 900

≥ 20

ER2

100 ≤ Pr < 150

900 ≤ Pr < 1500

≥ 20

ER3

150 ≤ Pr < 200

1500 ≤ Pr < 2200

≥ 20

ER4

200 ≤ Pr < 250

2200 ≤ Pr < 3200

≥ 20

 

 

Классы опасности разрушения остекления по ГОСТ 30826

Для оценки взрывостойкости стекол поГОСТ 30826по всем классам защиты (К1 – К14) на расстоянии 3 м за стеклом устанавливают контрольную панель. Плоскость контрольной панели облицовывают пенопластом и оклеивают алюминиевой фольгой или бумагой для регистрации разлетающихся осколков стекла.

Классы защиты К1 – К5

Стекло считают выдержавшим испытания, если осколки стекла останутся приклеенными к полимерной пленке или общее количество отделившихся осколков в зоне 3 м перед стеклом и 2 м за стеклом не превышает по массе 30 % . При этом осколки стекла не должны поражать контрольную панель, расположенную на расстоянии 3 м от испытываемого стекла.

 Классы защиты К6 – К14

Стекло считают выдержавшим испытания, если осколки стекла не поражают контрольную панель, расположенную на расстоянии 3 м от испытываемого стекла, а осколки стекла не попадают на поверхности перед стеклом далее 7,5 м от него.

Классы опасности разрушения остекления по ISO 16933/ 16934

Классы опасности вторичных поражающих факторов ВУВ в зависимости от характера разрушения остекления по ISO 16933/ 16934


Класс опасности

Степень опасности

Описание

A

Нет разрушения

Отсутствуют трещины стекла и видимые повреждения остекления

B

Разрушение не представляет опасности

В стекле имеются трещины, однако остекление полностью удерживается в раме. Отсутствуют пробоины в остеклении и осколки стекла с защищаемой стороны остекления.

C

Минимальная опасность

В стекле имеются трещины, при этом общая длина пробоин (в том числе по периметру стекла) в остеклении ниже 20 % от длины периметра светового проема. При этом имеется не более трех пробоин в вертикальной кон­трольной панели. На полу с защищаемой стороны на рас­стоянии 1 – 3 м от остекления не должно быть осколков стекла с суммарным размером (по габаритам) менее 250 мм. Стеклянная пыль и мелкие осколки не учитываются. В специализированных конструкциях допускается присва­ивать класс C (минимальная опасность) при общей длине пробоин более 20 % длины периметра светового проема при условии надежного удержания остекления дополни­тельной взрывозащитной арматурой и соблюдении про­чих вышеприведенных условий. Описание характера раз­рушения и взрывозащитной арматуры должно быть ука­зано в протоколе испытаний.

D

Очень низкая опасность

Остекление разрушено, однако осколки его находятся на расстоянии не более 1 м от исходного положения. При этом имеется не более трех пробоин в вертикальной кон­трольной панели. На полу с защищаемой стороны на рас­стоянии 1 – 3 м от остекления не должно быть осколков стекла с суммарным размером (по габаритам) менее 250 мм. Стеклянная пыль и мелкие осколки не учитываются.

E

Низкая опасность

Остекление разрушено, однако осколки его находятся на расстоянии 1 – 3 м с защищаемой стороны от исходного положения. При этом имеется не более десяти пробоин в вертикальной контрольной панели выше 0,5 м от уровня пола. Не должно быть пробоин в картонной обивке верти­кальной контрольной панели на глубину более 12 мм.

F

Высокая опасность

Остекление разрушено. При этом имеется более десяти пробоин в вертикальной контрольной панели выше 0,5 м от уровня пола или же имеется хотя бы одна пробоина в картонной обивке вертикальной контрольной панели на глубину более 12 мм.

 

Пределы огнестойкости заполнения проемов в противопожарных преградах (окна) по ФЗ №123-ФЗ

 

Наименование элементов заполнения проемов в противопожарных преградах

Тип заполнения проемов в противопожа рных преградах

Предел огнестойкости

Окна

1

2

3

Е 60

Е 30

Е 15