"Изменение N 3 к СП 37.13330.2012 "СНиП 2.05.07-91* Промышленный транспорт"
(утв. и введено в действие Приказом Минстроя России от 30.01.2019 N 63/пр)

Дополнить наименованием раздела 13 в следующей редакции:

"13 Мероприятия по обеспечению взрывобезопасности".

Дополнить наименованиями приложений Л, М, Н в следующей редакции:

"Приложение Л Оценка воздействия взрывной волны на конструктивные элементы зданий и сооружений промышленных предприятий

Приложение М Расчетные схемы зданий во взрывобезопасном исполнении

Приложение Н Схемы земляного полотна железнодорожного пути в Арктической зоне с использованием гранулированного теплоизоляционного материала".

Дополнить введение абзацем в следующей редакции:

"Изменение N 3 к СП 37.13330.2012 разработано авторским коллективом ЗАО "ПРОМТРАНСНИИПРОЕКТ" (д-р техн. наук Л.А. Андреева, И.П. Потапов, А.В. Багинов, А.С. Букреева).".

Пункт 5.4.1. Дополнить абзацем в следующей редакции:

"Для снижения влияния морозного пучения грунтов земляного полотна железнодорожного пути используют гранулированный теплоизоляционный материал. Схемы земляного полотна железнодорожного пути в Арктической зоне с использованием гранулированного теплоизоляционного материала приведены в приложении Н".

Пункт 5.16.4. Пятый абзац. После слов: "строительных конструкций" дополнить словами: "во взрывобезопасном исполнении".

Подраздел 5.17. Дополнить пунктом 5.17.8 в следующей редакции:

"5.17.8 Здания, располагающиеся на расстоянии менее 500 м от эпицентра возможного взрыва горюче-смазочных материалов, цистерн с опасными грузами, следует проектировать во взрывобезопасном исполнении. Такие здания должны быть выполнены из монолитного железобетона (с монолитными железобетонными колоннами и ригелями и монолитными железобетонными стенами и перекрытиями, объединенными в единый пространственный каркас). Расчетные схемы зданий во взрывобезопасном исполнении приведены в приложении М.".

Пункт 6.13.7. Четвертый абзац. Изложить в новой редакции:

"Склады дизельного топлива и масел следует предусматривать во взрывобезопасном исполнении, размещать с учетом обеспечения противопожарных разрывов по СП 18.13330 и оборудовать устройствами для пожаротушения по СП 56.13330.".

Пункт 7.5.2. Таблица 7.9. Строка 9, столбец 6. Заменить параметр "8,0" на "-".

Пункт 7.11.3. Дополнить абзацем в следующей редакции:

"Комплекс зданий и сооружений автодорожной службы располагают на расстоянии не менее 61 м от складов горюче-смазочных материалов и мест хранения цистерн с взрывоопасными грузами.".

Пункт 11.2.2. Изложить в новой редакции:

"11.2.2 Планировку и размеры контейнерных площадок, число подъездных путей к ним, техническое оснащение определяют исходя из объема работ, типов контейнеров, применяемых средств механизации с учетом необходимых проходов и проездов.".

Пункт 12.3.7. Изложить в новой редакции:

"12.3.7 Количественный и качественный состав химических и взвешенных веществ выбросов источников загрязнения устанавливают по ГОСТ 33754, расчет приведен в [20] - [28].".

Пункт 12.3.14. Первый абзац. Исключить ссылку "ГН 2.1.6.1338".

Дополнить свод правил разделом 13 в следующей редакции:

"13 Мероприятия по обеспечению взрывобезопасности

13.1 Взрывоустойчивые здания следует проектировать ориентированными боковым фасадом к возможному источнику взрыва.

13.2 Взрывоустойчивые здания на железнодорожном транспорте следует располагать:

- на расстояниях от соседних зданий и сооружений, превышающих половину высоты большего из них, но не менее расстояний, определяемых по СП 18.13330;

- на более высоких отметках земли по отношению к производственным зданиям, сооружениям и проходящим по территории промышленных предприятий железным и автомобильным дорогам;

- торцевым фасадом к возможному источнику взрыва;

- с учетом розы ветров и рельефа местности.

13.3 В целях повышения взрывоустойчивости существующих зданий изменяют их архитектуру (элементы зданий и сооружений). Стены проектируют изогнутыми и фигурными цилиндрической формы (обращенных выпуклостью к взрыву).

Пример расчета оценки воздействия взрывной волны на конструктивные элементы зданий и сооружений промышленных предприятий приведен в приложении Л.

13.4 При проектировании следует избегать применения архитектурных деталей (парапетные плиты, перила, вывески, строительные леса и подмостки), которые могут создавать дополнительную опасность при случайном взрыве.

13.5 Входы и оконные проемы следует располагать на боковых и заднем фасадах взрывоустойчивых зданий по отношению к возможному направлению распространения взрывной волны.

Число входов в здание операторной должно быть не менее двух.

13.6 Окна следует проектировать стойкими к действию взрыва. Остекление окон следует выполнять из ударопрочных полимерных материалов, например, поликарбонатного пластика, либо из ударопрочного безосколочного стекла. При небольшом избыточном давлении может применяться обычное оконное стекло, вырезанное точно под заданные размеры.

13.7 Для облицовки наружных стен и покрытий крыш взрывоустойчивых зданий следует применять рифленый металл.

Устройство чердачных перекрытий и установка технологического оборудования на покрытии зданий не допускается.

13.8 Транзитная прокладка сетей инженерно-технического обеспечения через взрывоустойчивые здания не допускается.

13.9 Систему вентиляции следует проектировать на два режима: чистой вентиляции (режим I) и фильтровентиляции (режим II) по СП 88.13330.

Вентиляционные короба и воздуховоды следует прокладывать вдоль стен или балок без увеличения высоты помещений.

13.11 Взрывоустойчивые здания следует проектировать, как правило, одноэтажными, небольшого размера, простой формы в плане, без перепада высот смежных участков, с организованным наружным водостоком.".

Исключить ссылку: "ГН 2.1.6.1338-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест".

Дополнить нормативными ссылками:

"ГОСТ 8993-75 Шпалы деревянные для железных дорог узкой колеи. Технические условия;

ГОСТ 33754-2016 Выбросы вредных веществ и дымность отработавших газов автономного тягового и моторвагонного подвижного состава. Нормы и методы определения;

СП 88.13330.2014 "СНиП II-11-77* Защитные сооружения гражданской обороны" (с изменениями N 1, N 2);

СанПиН 42-128-4433-87 Санитарные нормы допустимых концентраций химических веществ в почве".

Заменить следующие ссылки:

"ГОСТ Р 51045-97 Рельсы железнодорожные типов РП50, РП65 и РП75 для путей промышленного железнодорожного транспорта. Общие технические условия" на "ГОСТ Р 51045-2014 Рельсы для путей промышленного железнодорожного транспорта. Общие технические условия";

"ГОСТ Р 51256-99 Технические средства организации дорожного движения. Разметка дорожная. Типы и основные параметры. Общие технические требования" на "ГОСТ Р 51256-2018 Технические средства организации дорожного движения. Разметка дорожная. Классификация. Технические требования";

"ГОСТ 9.602-2005" на "ГОСТ 9.602-2016";

"ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности" на "ГОСТ 12.1.003-2014 Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности";

"ГОСТ 12.2.022-80 ССБТ. Конвейеры. Общие требования безопасности" на "ГОСТ 12.2.022-80 Система стандартов безопасности труда. Конвейеры. Общие требования безопасности";

"ГОСТ 2517-85" на "ГОСТ 2517-2012";

"ГОСТ 5180-84" на "ГОСТ 5180-2015";

"ГОСТ 7392-2002" на "ГОСТ 7392-2014";

"ГОСТ 7473-94" на "ГОСТ 7473-2010";

"ГОСТ 8736-93*" на "ГОСТ 8736-2014";

"ГОСТ 9128-97" на "ГОСТ 9128-2009";

"ГОСТ 9238-83 Габариты приближения строений и подвижного состава железных дорог колеи 1520 (1524) мм" на "ГОСТ 9238-2013 Габариты железнодорожного подвижного состава и приближения строений";

"ГОСТ 10060.0-95 Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требования, ГОСТ 10060.1-95 Бетоны. Базовый метод определения морозостойкости, ГОСТ 10060.2-95 Бетоны. Ускоренные методы определения морозостойкости при многократном замораживании и оттаивании" на "ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости";

"ГОСТ 22235-76*" на "ГОСТ 22235-2010";

"ГОСТ 23120-78" на "ГОСТ 23120-2016";

"ГОСТ 23732-79 Вода для бетонов и растворов. Технические условия" на "ГОСТ 23732-2011 Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия";

"ГОСТ 25192-82*" на "ГОСТ 25192-2012";

"ГОСТ 25607-94*" на "ГОСТ 25607-2009";

"ГОСТ 26633-91" на "ГОСТ 26633-2015";

"ГОСТ 30491-97" на "ГОСТ 30491-2012".

Дополнить терминологической статьей Б.10а в следующей редакции:

"

Пункт Ж.1.3. Таблица Ж.2. Примечание 2. Заменить ссылку "ГОСТ 10060.2" на "ГОСТ 10060". Заменить ссылку "ГОСТ 10060.1" на "ГОСТ 10060".

Дополнить свод правил приложением Л в следующей редакции:

Оценка воздействия взрывной волны на конструктивные элементы зданий и сооружений, образующейся при взрыве облака топливно-воздушной смеси (ТВС), для случая аварийной разгерметизации сосуда железнодорожной цистерны, содержащего 26,648 т сжиженного пропана.

При аварийной разгерметизации сосуда происходит его полное разрушение и в окружающую среду выбрасывается вся масса сжиженного углеводородного газа (СУГ). В результате интенсивного испарения пропана в облаке ТВС во взрывоопасных пределах оказывается 10% всей массы выброшенного топлива. Таким образом, масса горючего вещества в облаке ТВС, участвующая в создании взрывной волны, m составляет 2664,8 кг. Удельная теплота сгорания пропана q принята равной 46,353 МДж/кг.

Полная энергия, высвобождающаяся при взрывном превращении облака ТВС, (эффективный энергозапас) определяется по формуле

и составляет 1,235·10¹¹ Дж. На момент инициирования облака ТВС окружающая его воздушная среда находится при нормальном атмосферном давлении p₀ = 101325 Па и температуре T₀ = 288,15 К. При этом скорость звука в воздухе a₀ = 340,3 м/с.

В основу расчета максимального избыточного давления и удельного импульса фазы сжатия I воздушной ударной волны, образующейся при аварийном взрыве, положены эмпирические формулы для оценки характеристик взрыва сферического облака ТВС в безграничной воздушной среде [2] - [4].

В рассматриваемом случае облако ТВС лежит на поверхности земли и воздушная ударная волна распространяется в полупространстве. Это обстоятельство учитывается удвоением эффективного энергозапаса горючей смеси. Формулы для вычисления величин , Па, и I, Па·с, записываются в виде:

где r - расстояние от центра облака ТВС, м;

p₀ - атмосферное давление, Па;

E - эффективный энергозапас ТВС, Дж;

a₀ - скорость звука в воздухе, м/с.

Формулы (Л.2) применимы в диапазоне , в рассматриваемом случае эти формулы справедливы для значений величины r от 26,9 до 874,8 м.

Основные характеристики воздушной ударной волны, которыми являются максимальное избыточное давление и удельный импульс фазы сжатия I в зависимости от расстояния до центра облака ТВС, могут быть применены для оценки последствий аварийного взрыва. Степень повреждения промышленных зданий и сооружений, а также уровень поражения людей определяются с помощью диаграмм (обобщенного критерия поражения), которые для случая детонации облака ТВС имеют вид гиперболы с двумя асимптотами, отвечающими предельным случаям ударного нагружения (квазистатической и импульсной нагрузкам) [58], [59]. Если параметры воздушной ударной волны и I соответствуют точке, лежащей выше указанной кривой, то объекту будет нанесен определенный вид поражения. Функция, определяющая тот или иной уровень поражения объекта, представлена формулой

где , I^* и k - константы, зависящие от характера поражения объекта.

Численные значения этих констант приведены в [58]. Для остекления зданий, которое характеризуется весьма малым периодом собственных колебаний относительно длительности фазы сжатия, критерий поражения (формула (Л.3)) переходит в частный критерий поражения вида

На рисунках Л.1 и Л.2 показаны соответственно диаграммы разрушения промышленных зданий и поражения людей, параметры которых приведены в [58]. На этих рисунках показан также график функции параметров поражения для случая детонации облака ТВС, содержащего 2664,8 кг пропана во взрывоопасных пределах. Этот график построен с использованием формулы (Л.2). Численное решение системы уравнений (Л.2) и (Л.3) позволяет определить радиусы поражения объектов, нагружаемых воздушной ударной волной (этим радиусам отвечают точки пересечения с графиком функции , см. рисунки Л.1 и Л.2.

В таблице Л.1 приведены значения радиусов поражения для различных характеристик действия воздушной ударной волны, полученные путем решения системы уравнений (Л.2) и (Л.3).

Необходимо иметь в виду, что реальное деление плоскости координат и I на две части (выше диаграммы - область разрушения, а ниже - область устойчивости) не имеет четкой границы. При приближении параметров воздушной ударной волны к границе опасной области вероятность заданного уровня поражения нарастает от 0 до 100%. При превышении известного уровня величин максимального избыточного давления и удельного импульса фазы сжатия достигается 100%-ная вероятность поражения. Для учета этой особенности диаграмм поражения при оценке вероятности достижения того или иного уровня ущерба применяются пробит-функции [58].

Вероятность повреждения стен промышленных зданий, при которых возможно восстановление зданий без их сноса, может быть оценена по формуле

Вероятность разрушения промышленных зданий, при которых здания подлежат сносу, оценивается по формуле

Связь вероятности поражения P с пробит-функцией Pr показана на рисунке Л.2 и представлена в [58].

На рисунке Л.3 приведены вероятности поражения промышленных зданий воздушной ударной волной, образующейся при детонации облака пропано-воздушной смеси с m = 2664,8 кг в зависимости от расстояния до центра источника взрыва. Графики на рисунке Л.3 построены с использованием формул (Л.5) и (Л.6).

Допустимым расстоянием расположения промышленных зданий, при котором возможно восстановление зданий без их сноса, можно считать радиус r более 484,2 м от центра облака ТВС. Безопасный радиус r для случая разрушения промышленных зданий без возможности их восстановления составляет 318,4 м.

Такой сценарий развития аварии представляется весьма маловероятным, однако, оценка последствий такого аварийного взрыва дает представление о предельно возможных радиусах поражения объектов.

На рисунках Л.4 и Л.5 пунктирными кривыми приведены графики функций максимального избыточного давления и удельного импульса фазы сжатия воздушной ударной волны от расстояния до центра облака ТВС для случая m = 26648 кг. Видно, что основные ударно-волновые параметры взрыва при m = 26648 кг во много раз превосходят значения величин и I для случая m = 2664,8 кг, соответственно, существенно большими оказываются и радиусы поражения. Так, радиус, соответствующий полному разрушению зданий, при увеличении массы пропана во взрывоопасных пределах m в десять раз, возрастает в 2,16 раза и составляет 188,9 м. Примерно во столько же раз возрастают и радиусы поражения, отвечающие другим характеристикам действия ударной волны. Граница области сильных разрушений промышленных зданий при m = 26648 кг располагается на удалении 280,9 м от центра облака ТВС, граница области значительных повреждений - на 493,0 м, а граница области минимальных повреждений - на 1915,3 м.

Анализ диаграмм поражения, представленных на рисунке Л.1, показывает, что для рассматриваемых случаев аварийного взрыва облака ТВС нагрузка на различные объекты близка к квазистатической и для оценки последствий таких крупномасштабных взрывов можно использовать частный критерий поражения по амплитуде воздушной ударной волны (формула (Л.2)). Значения [58], [59], которые отвечают тому или иному уровню разрушения промышленных зданий приведены в таблице Л.2. В таблице Л.2 указаны рассчитанные по формуле (Л.2) и формуле (Л.5) радиусы поражения промышленных зданий.

Дополнить свод правил приложением М в следующей редакции:

В целях исследования влияния на конструктивные элементы зданий от воздействия взрывной волны по мере удаления здания от эпицентра взрыва цистерны со сжиженным углеводородным газом (СУГ), рассмотрено здание депо длиной 40 - 42 м, шириной 24 м и высотой 10 м.

В связи с тем, что восприятие избыточного давления от взрывной волны (в настоящем исследовании - до 432 кПа) возможно и наиболее оптимально стенами из монолитного железобетона, проведено исследование воздействия от взрыва на здание из монолитного железобетона.

Здание имеет следующие основные несущие конструкции:

- рамы (стойки и балки);

- распорка;

- стены;

- покрытие.

Для определения размеров сечений несущих элементов здания, располагаемого на разных расстояниях от эпицентра взрыва, произведены расчеты конструкций здания на расстояниях 197 м, 115 м, 80 м и 61 м от эпицентра взрыва. При этом нормативные значения нагрузок на переднюю (фасадную) стену здания соответственно составляют 20 кПа, 50 кПа, 100 кПа и 180 кПа.

При расчете элементы каркаса разбиты на конечные элементы длиной 1 м, а стены и покрытие разбиты на плитные элементы 1 x 1 м.

Учитывая большие нагрузки от взрыва на стены и покрытие (от 12 кПа до 432 кПа), а также большие размеры стен и покрытия минимальная их толщина принята 0,2 м.

Шаг рам каркаса здания, расположенного на расстоянии 197 м от эпицентра взрыва принят 6 м, размер здания в плане 42 x 24 м, высота - 10 м.

Шаг рам каркаса здания, расположенного на расстоянии 115 м и 80 м от эпицентра взрыва принят 4 м, размер здания в плане 40 x 24 м, высота - 10 м.

Шаг рам каркаса здания, расположенного на расстоянии 61 м от эпицентра взрыва принят 3 м, размер здания в плане 42 x 24 м, высота - 10 м.

Размеры сечений элементов здания указаны таблице М.1.

Расчетные схемы каркасов здания, расположенного на различных расстояниях от эпицентра взрыва показаны на рисунках М.1 - М.4.

Каждая рама состоит из стойки (передней, средней, тыловой) и балки.

Каждый вариант здания рассчитан на воздействие нагрузок от собственного веса конструкций и от нагрузок от взрыва.

Нагрузки на здание указаны в таблице М.2.

Расход бетона и арматуры на отдельные элементы зданий и материалов на 1 м² здания представлены в таблице М.3.

Дополнить свод правил приложением Н в следующей редакции:

Схемы устройства слоя гранулированного теплоизоляционного материала (ГТМ) на насыпи, в выемке и на станционных путях представлены на рисунках Н.1 - Н.3.

Гранулированный теплоизоляционный материал применяют в основании насыпей на многолетнемерзлом грунте (рисунок Н.4). Отсыпку этого материала предусматривают на просадочном и сильнопросадочном многолетнемерзлом грунте.

Дополнить библиографическими ссылками [58], [59] в следующей редакции:

"[58] Руководство по безопасности "Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей" (утверждено приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 31 марта 2016 г. N 137)

[59] Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств" (утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 11 марта 2013 г. N 96)".