Зарегистрировано в Минюсте РФ 17 августа 2009 г. N 14541
Частоты реализации инициирующих пожароопасные ситуации событий для некоторых типов оборудования объектов
Примечание: здесь и далее под полным разрушением подразумевается утечка с диаметром истечения, соответствующим максимальному диаметру подводящего или отводящего трубопровода, или разрушения резервуара, емкости, сосуда или аппарата.
При определении частоты разгерметизации фильтров и кожухотрубных теплообменников указанное оборудование допускается рассматривать как аппараты под давлением.
Аппараты воздушного охлаждения допускается рассматривать как участки технологических трубопроводов, длина которых соответствует суммарной длине труб в пучках теплообменника.
Частота реализации сценариев, связанных с образованием огненного шара на емкостном оборудовании со сжиженными газами и ЛВЖ вследствие внешнего воздействия очага пожара определяется на основе процедуры построения логических деревьев событий, приведенной в приложении N 2 к настоящей Методике. При отсутствии необходимых данных допускается принимать частоту внешнего воздействия, приводящего к реализации огненного шара, равной 2,5 x 10^(-5) год(-1) на один аппарат (резервуар).
Частоты утечек из технологических трубопроводов
Частоты возникновения пожаров в зданиях
Приложение N 2 к пункту 17 Методики
- ОБ УТВЕРЖДЕНИИ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ ВЕЛИЧИН ПОЖАРНОГО РИСКА НА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТАХ
- ПРОЦЕДУРА ПОСТРОЕНИЯ ЛОГИЧЕСКОГО ДЕРЕВА СОБЫТИЙ
- ДЕТЕРМИНИРОВАННЫЕ И ВЕРОЯТНОСТНЫЕ КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ПОРАЖАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ВОЛНЫ ДАВЛЕНИЯ И ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ЛЮДЕЙ
- Критерии поражения волной давления
- Критерии поражения тепловым излучением
- МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ ВЕЛИЧИН ПОЖАРНОГО РИСКА НА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТАХ
- Общие требования к определению расчетных величин пожарного риска
- Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций
- Построение полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития
- Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития
- Анализ наличия систем обеспечения пожарной безопасности зданий
- III. Порядок вычисления расчетных величин пожарного риска на объекте
- Потенциальный пожарный риск на территории объекта и в селитебной зоне вблизи объекта
- Потенциальный риск в зданиях объекта
- Индивидуальный пожарный риск в зданиях и на территории объекта
- Индивидуальный и социальный пожарный риск в селитебной зоне вблизи объекта
- МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ ОТ НАЧАЛА ПОЖАРА ДО БЛОКИРОВАНИЯ ЭВАКУАЦИОННЫХ ПУТЕЙ В РЕЗУЛЬТАТЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ НА НИХ ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ ПОЖАРА И РАСЧЕТНОГО ВРЕМЕНИ ЭВАКУАЦИИ
- Метод определения расчетного времени эвакуации
ОБ УТВЕРЖДЕНИИ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ ВЕЛИЧИН ПОЖАРНОГО РИСКА НА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТАХ
Утвердить прилагаемую методику определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах.
Первый заместитель Министра Р. Х. ЦАЛИКОВ
Приложение к Приказу МЧС России от 10.07.2009 N 404
ПРОЦЕДУРА ПОСТРОЕНИЯ ЛОГИЧЕСКОГО ДЕРЕВА СОБЫТИЙ
Построение логического дерева событий позволяет определить развитие возможных пожароопасных ситуаций и пожаров, возникающих вследствие реализации инициирующих пожароопасную ситуацию событий. Анализ дерева событий представляет собой «осмысливаемый вперед» процесс, то есть процесс, при котором исследование развития пожароопасной ситуации начинается с исходного события с рассмотрением цепи последующих событий, приводящих к возникновению пожара.
При построении логических деревьев событий учитываются следующие положения:
выбирается пожароопасная ситуация, которая может повлечь за собой возникновение аварии с пожаром с дальнейшим его развитием;
развитие пожароопасной ситуации и пожара должно рассматриваться постадийно с учетом места ее возникновения на объекте оценки риска, уровня потенциальной опасности каждой стадии и возможности ее локализации и ликвидации. На логическом дереве событий стадии развития пожароопасной ситуации и пожара могут отображаться в виде прямоугольников или других геометрических фигур с краткими названиями этих стадий;
переход с рассматриваемой стадии на новую определяется возможностью либо локализации пожароопасной ситуации или пожара на рассматриваемой стадии, либо развития пожара, связанного с вовлечением расположенных рядом технологического оборудования, помещений, зданий и т.п. в результате влияния на них опасных факторов пожара, возникших на рассматриваемой стадии. Условные вероятности переходов пожароопасной ситуации или пожара со стадии на стадию одной ветви или с ветви на ветвь определяются, исходя из свойств вовлеченных в пожароопасную ситуацию или пожар горючих веществ (физико-химические и пожароопасные свойства, параметры, при которых вещества обращаются в технологическом процессе и т.д.), условной вероятности реализации различных метеорологических условий (температура окружающей среды, скорость и направление ветра и т.д.), наличия и условной вероятности эффективного срабатывания систем противоаварийной и противопожарной защиты, величин зон поражения опасными факторами пожара, объемно-планировочных решений и конструктивных особенностей оборудования и зданий производственного объекта. При этом каждой стадии иногда присваивается идентификационный номер, отражающий последовательность переходов со стадии на стадию;
переход со стадии на стадию, как правило, отображается в виде соединяющих линий со стрелками, указывающими направления развития пожароопасной ситуации и последующего пожара. При этом соединения стадий должны отражать вероятностный характер события с выполнением условия «или» или «да», «нет»;
для каждой стадии рекомендуется устанавливать уровень ее опасности, характеризующийся возможностью перехода пожароопасной ситуации или пожара на соседние с пожароопасным участки объекта;
при повторении одним из путей части другого пути развития для упрощения построения логического дерева событий иногда вводят обозначение, представляющее собой соответствующую линию со стрелкой и надпись «на стадию (код последующей стадии)».
При анализе логических деревьев событий руководствуются следующими положениями:
возможностью предотвращения дальнейшего развития пожароопасной ситуации и пожара зависит от количества стадий и времени их протекания (то есть от длины пути развития пожароопасной ситуации и пожара). Это обусловливается большей вероятностью успешной ликвидации пожароопасной ситуации и пожара, связанной с увеличением времени на локализацию пожароопасной ситуации и пожара и количеством стадий, на которых эта локализация возможна;
наличием у стадии разветвлений по принципу «или», одно из которых приходит на стадию локализации пожароопасной ситуации или пожара (например, тушение очага пожара, своевременное обнаружение утечки и ликвидация пролива, перекрытие запорной арматуры и т.п.), свидетельствует о возможности предотвращения дальнейшего развития пожароопасной ситуации и пожара по этому пути.
Значение частоты реализации отдельной стадии дерева событий или сценария определяется путем умножения частоты возникновения инициирующего события на условную вероятность развития по конкретному сценарию.
В таблице П2.1 приводятся рекомендуемые условные вероятности мгновенного воспламенения и воспламенения с задержкой по времени в зависимости от массового расхода скорости истечения горючих газа, двухфазной среды или жидкости при разгерметизации типового технологического оборудования на объекте.
Для легковоспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки менее +28 °C должны использоваться условные вероятности воспламенения как для двухфазной среды.
При определении условных вероятностей реализации различных сценариев должны приниматься во внимание свойства поступающих в окружающее пространство горючих веществ, условные вероятности реализации различных метеорологических условий (температура окружающей среды, скорость и направление ветра и т.д.), наличие и условные вероятности эффективного срабатывания систем противоаварийной и противопожарной защиты и т.д.
Условная вероятность мгновенного воспламенения и воспламенения с задержкой
Приложение N 3 к пункту 18 Методики
ДЕТЕРМИНИРОВАННЫЕ И ВЕРОЯТНОСТНЫЕ КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ПОРАЖАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ВОЛНЫ ДАВЛЕНИЯ И ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ЛЮДЕЙ
На объектах наиболее опасными поражающими факторами пожара являются волна давления и расширяющиеся продукты сгорания при различных режимах сгорания газо-, паро- или пылевоздушного облака, а также тепловое излучение пожаров.
Детерминированные критерии показывают значения параметров опасного фактора пожара, при которых наблюдается тот или иной уровень поражения людей.
В случае использования детерминированных критериев условная вероятность поражения принимается равной 1, если значение критерия превышает предельно допустимый уровень, и равной 0, если значение критерия не превышает предельно допустимый уровень поражения людей.
Вероятностные критерии показывают, какова условная вероятность поражения людей при заданном значении опасного фактора пожара.
Ниже приведены некоторые критерии поражения людей перечисленными выше опасными факторами пожара.
Критерии поражения волной давления
Детерминированные критерии поражения людей, в том числе находящихся в здании, избыточным давлением при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей в помещениях или на открытом пространстве приведены в таблице П4.1.
В качестве вероятностного критерия поражения используется понятие пробит-функции. В общем случае пробит-функция P_r описывается формулой:
где a, b — константы, зависящие от степени поражения и вида объекта;
S — интенсивность воздействующего фактора.
Соотношения между величиной P_r и условной вероятностью поражения человека приведено в таблице П4.2.
При отсутствии в таблице П4.2 необходимых данных значения условной вероятности поражения человека Q_dj (a) в зависимости от значения пробит-функции Pr определяется по формуле:
Для воздействия волны давления на человека, находящегося вне здания, формулы для пробит-функции имеют вид:
где m — масса тела человека (допускается принимать равной 70 кг), кг;
ДельтаР — избыточное давление волны давления, Па;
I(+) — импульс волны давления, Па x с;
P_0 — атмосферное давление, Па.
Пробит-функции для разрушения зданий имеют вид:
для тяжелых разрушений:
для полного разрушения:
При оценке условной вероятности поражения человека, находящегося в здании, следует использовать пробит-функцию, определяемую по формулам (П4.7) — (П4.8).
Критерии поражения тепловым излучением
При анализе воздействия теплового излучения следует различать случаи импульсного и длительного воздействия. В первом случае критерием поражения является доза излучения D (например, воздействие огненного шара), во втором — критическая интенсивность теплового излучения q_CR (например, воздействие пожара пролива).
Величины q_CR для воспламенения некоторых горючих материалов приведены в таблице П4.3, для различных степеней поражения человека — в таблице П4.4.
Для поражения человека тепловым излучением величина пробит-функции описывается формулой:
где t — эффективное время экспозиции, с;
q — интенсивность теплового излучения, кВт/м2.
Величина эффективного времени экспозиции t определяется по формулам:
для огненного шара:
для пожара пролива:
где m — масса горючего вещества, участвующего в образовании огненного шара, кг;
t_0 — характерное время, за которое человек обнаруживает пожар и принимает решение о своих дальнейших действиях, с (может быть принято равным 5);
x — расстояние от места расположения человека до безопасной зоны (зона, где интенсивность теплового излучения меньше 4 кВт/м2);
u — средняя скорость движения человека к безопасной зоне, м/с (принимается равной 5 м/с).
Условная вероятность поражения человека, попавшего в зону непосредственного воздействия пламени пожара пролива или факела, принимается равной 1.
Для пожара-вспышки следует принимать, что условная вероятность поражения человека, попавшего в зону воздействия высокотемпературными продуктами сгорания газопаровоздушного облака, равна 1, за пределами этой зоны условная вероятность поражения человека принимается равной 0.
Приложение N 5 к пункту 33 Методики
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ ВЕЛИЧИН ПОЖАРНОГО РИСКА НА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТАХ
Настоящая методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах (далее — Методика) устанавливает порядок расчета величин пожарного риска на производственных объектах (далее — объект).
Положения настоящей Методики не распространяются на определение расчетных величин пожарного риска на производственных объектах специального назначения, в том числе объектах военного назначения, объектах производства, переработки, хранения радиоактивных и взрывчатых веществ и материалов, объектах уничтожения и хранения химического оружия и средств взрывания, наземных космических объектах и стартовых комплексах, горных выработках, объектах, расположенных в лесах, линейной части магистральных трубопроводов.
Определение расчетных величин пожарного риска на объекте осуществляется на основании:
анализа пожарной опасности объекта;
определения частоты реализации пожароопасных ситуаций;
построения полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития;
оценки последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития;
наличия систем обеспечения пожарной безопасности зданий, сооружений и строений.
Расчетные величины пожарного риска являются количественной мерой возможности реализации пожарной опасности объекта и ее последствий для людей.
Количественной мерой возможности реализации пожарной опасности объекта является риск гибели людей в результате воздействия опасных факторов пожара, в том числе:
риск гибели работника объекта;
риск гибели людей, находящихся в селитебной зоне вблизи объекта.
Риск гибели людей в результате воздействия опасных факторов пожара на объекте характеризуется числовыми значениями индивидуального и социального пожарных рисков.
Для целей настоящей Методики используются основные понятия, установленные статьей 2 Технического регламента.
Общие требования к определению расчетных величин пожарного риска
Анализ пожарной опасности объекта предусматривает:
анализ пожарной опасности технологической среды и параметров технологических процессов на объекте;
определение перечня пожароопасных аварийных ситуаций и параметров для каждого технологического процесса;
определение для каждого технологического процесса перечня причин, возникновение которых позволяет характеризовать ситуацию как пожароопасную;
построение сценариев возникновения и развития пожаров, влекущих за собой гибель людей.
Анализ пожарной опасности технологической среды и параметров технологических процессов на объекте предусматривает сопоставление показателей пожарной опасности веществ и материалов, обращающихся в технологическом процессе, с параметрами технологического процесса.
Перечень потенциальных источников зажигания пожароопасной технологической среды определяется посредством сопоставления параметров технологического процесса и иных источников зажигания с показателями пожарной опасности веществ и материалов.
Определение перечня пожароопасных аварийных ситуаций и параметров для каждого технологического процесса осуществляется на основе анализа пожарной опасности каждого из технологических процессов, предусматривающего выбор ситуаций, при реализации которых возникает опасность для людей, находящихся в зоне поражения опасными факторами пожара, взрыва и сопутствующими проявлениями опасных факторов пожара.
Не подлежат рассмотрению ситуации, в результате которых не возникает опасность для жизни и здоровья людей. Эти ситуации не учитываются при расчете пожарного риска.
Для каждой пожароопасной ситуации на объекте приводится описание причин возникновения и развития пожароопасных ситуаций, мест их возникновения и факторов пожара, представляющих опасность для жизни и здоровья людей в местах их пребывания.
Для определения причин возникновения пожароопасных ситуаций рассматриваются события, реализация которых может привести к образованию горючей среды и появлению источника зажигания.
Наиболее вероятными событиями, которые могут являться причинами пожароопасных ситуаций на объектах, считаются следующие события:
выход параметров технологических процессов за критические значения, который вызван нарушением технологического регламента (например, перелив жидкости при сливо-наливных операциях, разрушение оборудования вследствие превышения давления по технологическим причинам, появление источников зажигания в местах образования горючих газопаровоздушных смесей);
разгерметизация технологического оборудования, вызванная механическим (влияние повышенного или пониженного давления, динамических нагрузок и т.п.), температурным (влияние повышенных или пониженных температур) и агрессивным химическим (влияние кислородной, сероводородной, электрохимической и биохимической коррозии) воздействиями;
механическое повреждение оборудования в результате ошибок работника, падения предметов, некачественного проведения ремонтных и регламентных работ и т.п. (например, разгерметизация оборудования или выход из строя элементов его защиты в результате повреждения при ремонте или столкновения с железнодорожным или автомобильным транспортом).
На основе анализа пожарной опасности объекта, при необходимости, проводится определение комплекса дополнительных мероприятий, изменяющих параметры технологического процесса до уровня, обеспечивающего допустимый пожарный риск.
Для выявления пожароопасных ситуаций осуществляется деление технологического оборудования (технологических систем), при их наличии на объекте, на участки. Указанное деление выполняется исходя из возможности раздельной герметизации этих участков при возникновении аварии. Рассматриваются пожароопасные ситуации как на основном, так и вспомогательном технологическом оборудовании. Кроме этого, учитывается также возможность возникновения пожара в зданиях, сооружениях и строениях (далее — здания) различного назначения, расположенных на территории объекта.
В перечне пожароопасных ситуаций применительно к каждому участку, технологической установке, зданию объекта выделяются группы пожароопасных ситуаций, которым соответствуют одинаковые модели процессов возникновения и развития.
При анализе пожароопасных ситуаций, связанных с разгерметизацией технологического оборудования, рассматриваются утечки при различных диаметрах истечения (в том числе максимальные — при полном разрушении оборудования или подводящих/отводящих трубопроводов).
Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций
Для определения частоты реализации пожароопасных ситуаций на объекте используется информация:
об отказах оборудования, используемого на объекте;
о параметрах надежности используемого на объекте оборудования;
об ошибочных действиях работника объекта;
о гидрометеорологической обстановке в районе размещения объекта;
о географических особенностях местности в районе размещения объекта.
Для определения частоты реализации пожароопасных ситуаций могут использоваться статистические данные по аварийности или расчетные данные по надежности технологического оборудования, соответствующие специфике рассматриваемого объекта.
Информация о частотах реализации пожароопасных ситуаций (в том числе возникших в результате ошибок работника), необходимая для оценки риска, может быть получена непосредственно из данных о функционировании исследуемого объекта или из данных о функционировании других подобных объектов. Рекомендуемые сведения по частотам реализации инициирующих пожароопасные ситуации событий для некоторых типов оборудования объектов, частотам утечек из технологических трубопроводов, а также частотам возникновения пожаров в зданиях приведены в приложении N 1 к настоящей Методике.
Построение полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития
При построении полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития учитываются:
тепловое излучение при факельном горении, пожарах проливов горючих веществ на поверхность и огненных шарах;
избыточное давление и импульс волны давления при сгорании газопаровоздушной смеси в открытом пространстве;
избыточное давление и импульс волны давления при разрыве сосуда (резервуара) в результате воздействия на него очага пожара;
избыточное давление при сгорании газопаровоздушной смеси в помещении;
концентрация токсичных компонентов продуктов горения в помещении;
снижение концентрации кислорода в воздухе помещения;
задымление атмосферы помещения;
среднеобъемная температура в помещении;
осколки, образующиеся при взрывном разрушении элементов технологического оборудования;
расширяющиеся продукты сгорания при реализации пожара-вспышки.
Оценка величин указанных факторов проводится на основе анализа физических явлений, протекающих при пожароопасных ситуациях, пожарах, взрывах. При этом рассматриваются следующие процессы, возникающие при реализации пожароопасных ситуаций и пожаров или являющиеся их последствиями (в зависимости от типа оборудования и обращающихся на объекте горючих веществ):
истечение жидкости из отверстия;
истечение газа из отверстия;
двухфазное истечение из отверстия;
растекание жидкости при разрушении оборудования;
выброс газа при разрушении оборудования;
формирование зон загазованности;
сгорание газопаровоздушной смеси в открытом пространстве;
разрушение сосуда с перегретой легковоспламеняющейся жидкостью, горючей жидкостью или сжиженным горючим газом;
тепловое излучение от пожара пролива или огненного шара;
образование и разлет осколков при разрушении элементов технологического оборудования;
испарение жидкости из пролива;
образование газопаровоздушного облака (газы и пары тяжелее воздуха);
сгорание газопаровоздушной смеси в технологическом оборудовании или помещении;
пожар в помещении;
факельное горение струи жидкости и/или газа;
тепловое излучение горящего оборудования;
вскипание и выброс горящей жидкости при пожаре в резервуаре.
Также, при необходимости, рассматриваются иные процессы, которые могут иметь место при возникновении пожароопасных ситуаций и пожаров.
Для определения возможных сценариев возникновения и развития пожаров рекомендуется использовать метод логических деревьев событий (далее — логическое дерево).
Сценарий возникновения и развития пожароопасной ситуации (пожара) на логическом дереве отражается в виде последовательности событий от исходного до конечного события (далее — ветвь дерева событий).
Процедура построения логического дерева событий приведена в приложении N 2 к настоящей Методике.
При построении логического дерева событий используются:
условная вероятность реализации различных ветвей логического дерева событий и перехода пожароопасной ситуации или пожара на ту или иную стадию развития;
вероятность эффективного срабатывания соответствующих средств предотвращения или локализации пожароопасной ситуации или пожара (принимается исходя из статистических данных, публикуемых в научно-техническом журнале «Пожарная безопасность» или по паспортным данным завода-изготовителя оборудования);
вероятность поражения расположенного в зоне пожара технологического оборудования и зданий объекта в результате воздействия на них опасных факторов пожара, взрыва.
Оценка опасных факторов пожара проводится с помощью методов, приведенных в приложении N 3 к настоящей Методике.
Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития
Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара, взрыва на людей для различных сценариев их развития осуществляется на основе сопоставления информации о моделировании динамики опасных факторов пожара на территории объекта и прилегающей к нему территории и информации о критических для жизни и здоровья людей значениях опасных факторов пожара, взрыва. Для этого используются критерии поражения людей опасными факторами пожара.
При оценке последствий воздействия опасных факторов пожара, взрыва на людей для различных сценариев развития пожароопасных ситуаций предусматривается определение числа людей, попавших в зону поражения опасными факторами пожара, взрыва.
Для оценки пожарного риска используют, как правило, вероятностные критерии поражения людей опасными факторами пожара. Детерминированные критерии используются при невозможности применения вероятностных критериев.
Детерминированные и вероятностные критерии оценки поражающего действия волны давления и теплового излучения на людей приведены в приложении N 4 к настоящей Методике.
Анализ наличия систем обеспечения пожарной безопасности зданий
При анализе влияния систем обеспечения пожарной безопасности зданий на расчетные величины пожарного риска предусматривается рассмотрение комплекса мероприятий по обеспечению пожарной безопасности объекта.
При этом рассматриваются следующие мероприятия по обеспечению пожарной безопасности:
мероприятия, направленные на предотвращение пожара;
мероприятия по противопожарной защите;
организационно-технические мероприятия по обеспечению пожарной безопасности.
Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности учитываются при определении частот реализации пожароопасных ситуаций, возможных сценариев возникновения и развития пожаров и последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития.
III. Порядок вычисления расчетных величин пожарного риска на объекте
Расчет значений индивидуального и социального пожарных рисков в зданиях и на территории объекта, а также в селитебной зоне вблизи объекта проводится с использованием в качестве промежуточной величины значения соответствующего потенциального пожарного риска.
Потенциальный пожарный риск на территории объекта и в селитебной зоне вблизи объекта
Величина потенциального пожарного риска P(a) (год(-1)) (далее — потенциальный риск) в определенной точке (a) как на территории объекта и в селитебной зоне вблизи объекта определяется по формуле:
где J — число сценариев развития пожароопасных ситуаций (пожаров, ветвей логического дерева событий);
Q_dj (a) — условная вероятность поражения человека в определенной точке территории (a) в результате реализации j-го сценария развития пожароопасных ситуаций, отвечающего определенному инициирующему аварию событию;
Q_j — частота реализации в течение года j-го сценария развития пожароопасных ситуаций, год(-1) .
Условные вероятности поражения человека Q_dj (a) определяются по значениям пробит-функций.
При расчете риска рассматриваются различные метеорологические условия с типичными направлениями ветров и ожидаемой частотой их возникновения.
При проведении расчета риска предусматривается рассмотрение различных пожароопасных ситуаций, определение зон поражения опасными факторами пожара, взрыва и частот реализации указанных пожароопасных ситуаций. Для удобства расчетов территория местности может разделяться на зоны, внутри которых величины P(a) полагаются одинаковыми.
В необходимых случаях оценка условной вероятности поражения человека проводится с учетом совместного воздействия более чем одного опасного фактора. Так, например, для расчета условной вероятности поражения человека при реализации сценария, связанного со взрывом резервуара с легковоспламеняющейся жидкостью (далее — ЛВЖ) под давлением, находящегося в очаге пожара, необходимо учитывать, кроме теплового излучения огненного шара, воздействие волны давления.
Условная вероятность поражения человека Q_dj (a) от совместного независимого воздействия несколькими опасными факторами в результате реализации j-го сценария развития пожароопасных ситуаций определяется по формуле:
где h — число рассматриваемых опасных факторов;
Q_k — вероятность реализации k-го опасного фактора;
Q_djk (a) — условная вероятность поражения k-ым опасным фактором.
Потенциальный риск в зданиях объекта
Величина потенциального риска P_i (год(-1) ) в i-ом помещении здания объекта определяется по формуле:
где J — число сценариев возникновения пожара в здании;
Q_j — частота реализации в течение года j-го сценария пожара, год(-1);
Q_dij — условная вероятность поражения человека при его нахождении в i-ом помещении при реализации j-го сценария пожара.
Условная вероятность поражения человека Q_dij определяется по формуле:
где P_Эij — вероятность эвакуации людей, находящихся в i-ом помещении здания, при реализации j-го сценария пожара;
D_ij — вероятность эффективной работы технических средств по обеспечению безопасности людей в i-ом помещении при реализации j-го сценария пожара.
Вероятность эвакуации P_Эij определяется по формуле:
где P_Э. Пij — вероятность эвакуации людей, находящихся в i-ом помещении здания, по эвакуационным путям при реализации j-го сценария пожара;
P_Д. Вij — вероятность выхода из здания людей, находящихся в i-ом помещении, через аварийные или иные выходы.
При отсутствии данных вероятность P_Д. Вij допускается принимать равной 0,03 при наличии аварийных или иных выходов и 0,001 при их отсутствии.
Вероятность эвакуации по эвакуационным путям P_Э. Пij определяется по формуле:
где тау_блij — время от начала реализации j-го сценария пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных факторов пожара, имеющих предельно допустимые для людей значения (время блокирования эвакуационных путей), мин.;
t_Pij — расчетное время эвакуации людей из i-го помещения при j-ом сценарии пожара, мин.;
тау_Н. Эij — интервал времени от начала реализации j-го сценария пожара до начала эвакуации людей из i-го помещения, мин.
Время от начала пожара до начала эвакуации людей тау_Н. Э для зданий без систем оповещения определяется по результатам исследования поведения людей при пожарах в зданиях конкретного назначения.
При наличии в здании системы оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией людей в зданиях (далее — СОУЭ) тау_Н. Э принимается равным времени срабатывания системы с учетом ее инерционности. При отсутствии необходимых исходных данных для определения времени начала эвакуации в зданиях без СОУЭ тау_Н. Э допускается принимать равным 0,5 мин. — для этажа пожара и 2 мин. — для вышележащих этажей.
Если местом возникновения пожара является зальное помещение, где пожар может быть обнаружен одновременно всеми находящимися в нем людьми, то тау_Н. Э допускается принимать равным нулю.
В этом случае вероятность P_Э. Пij определяется по формуле:
Время от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных факторов пожара и расчетное время эвакуации определяются по методам, приведенным в приложении N 5 к настоящей Методике.
Расчетное время эвакуации t_Pij рассчитывается при максимально возможной расчетной численности людей в здании, определяемой на основе решений по организации эксплуатации здания, от наиболее удаленной от эвакуационных выходов точки i-го помещения. Допускается определение расчетного времени эвакуации на основе экспериментальных данных.
Для определения указанных выше величин тау_блij и t_Pij допускается дополнительно использовать методы, содержащиеся в методиках определения расчетных величин пожарного риска, утвержденных в установленном порядке.
При определении величин потенциального риска для работников, которые находятся в здании на территории объекта, допускается рассматривать для здания в качестве расчетного один наиболее неблагоприятный сценарий возникновения пожара, характеризующийся максимальной условной вероятностью поражения человека. В этом случае расчетная частота возникновения пожара принимается равной суммарной частоте реализации всех возможных в здании сценариев возникновения пожара.
Вероятность D_ij эффективной работы технических средств по обеспечению пожарной безопасности i-го помещения при реализации j-го сценария пожара определяется по формуле:
где K — число технических средств противопожарной защиты;
D_ijk — вероятность эффективного срабатывания (выполнения задачи) k-го технического средства при j-ом сценарии пожара для i-го помещения здания.
При отсутствии данных по эффективности технических средств величины D_ij допускается принимать равными нулю.
При определении значений D_ij следует учитывать только технические
средства, направленные на обеспечение пожарной безопасности находящихся
(эвакуирующихся) в i-ом помещении здания людей при реализации j-го сценария пожара. При этом учитываются следующие мероприятия:
применение объемно-планировочных и конструктивных решений, обеспечивающих ограничение распространения пожара в безопасную зону (при организации эвакуации в безопасную зону);
наличие систем противодымной защиты рассматриваемого помещения и путей эвакуации;
использование автоматических установок пожарной сигнализации (далее — АУПС) в сочетании с СОУЭ;
наличие установок пожаротушения в помещении очага пожара.
При определении условной вероятности поражения людей, находящихся в помещении очага пожара, не допускается учитывать наличие в этом помещении АУПС и СОУЭ (за исключением случаев, когда пожар не может быть обнаружен одновременно всеми находящимися в помещении людьми), а также установок пожаротушения, срабатывание которых допускается только после эвакуации находящихся в защищаемом помещении людей (например, при наличии установок газового пожаротушения).
Индивидуальный пожарный риск в зданиях и на территории объекта
Индивидуальный пожарный риск (далее — индивидуальный риск) для работников объекта оценивается частотой поражения определенного работника объекта опасными факторами пожара, взрыва в течение года.
Области, на которые разбита территория объекта, нумеруются:
Работники объекта нумеруются:
Номер работника m, однозначно определяет наименование должности работника, его категорию и другие особенности его профессиональной деятельности, необходимой для оценки пожарной безопасности. Допускается проводить расчет индивидуального риска для работника объекта, относя его к одной категории наиболее опасной профессии.
Величина индивидуального риска R_m (год(-1) ) для работника m объекта при его нахождении на территории объекта определяется по формуле:
где P(i) — величина потенциального риска в i-ой области территории объекта, год(-1) ;
q_im — вероятность присутствия работника m в i-ой области территории объекта.
Величина индивидуального риска R_m (год(-1) ) для работника m при его нахождении в здании объекта, обусловленная опасностью пожаров в здании, определяется по формуле:
где P_i — величина потенциального риска в i-ом помещении здания, год(-1) ;
q_im — вероятность присутствия работника m в i-ом помещении;
N — число помещений в здании, сооружении и строении.
Индивидуальный риск работника m объекта определяется как сумма величин индивидуального риска при нахождении работника на территории и в зданиях объекта, определенных по формулам
и
.
Вероятность q_im определяется, исходя из доли времени нахождения рассматриваемого человека в определенной области территории и/или в i-ом помещении здания в течение года на основе решений по организации эксплуатации и технического обслуживания оборудования и зданий объекта.
Индивидуальный и социальный пожарный риск в селитебной зоне вблизи объекта
Для людей, находящихся в селитебной зоне вблизи объекта, индивидуальный пожарный риск (далее — индивидуальный риск) принимается равным величинам потенциального риска в этой зоне, определенным по формуле
.
Для объекта социальный пожарный риск (далее — социальный риск) принимается равным частоте возникновения событий, ведущих к гибели 10 и более человек.
Для людей, находящихся в селитебной зоне вблизи объекта, социальный риск S (год(-1) ) определяется по формуле:
N_i — среднее число погибших людей в селитебной зоне вблизи объекта в результате реализации j-го сценария в результате воздействия опасных факторов пожара, взрыва.
Величина N_i определяется по формуле:
где I — количество областей, на которые разделена территория, прилегающая к объекту (i — номер области);
Q_dij — условная вероятность поражения человека, находящегося в i-ой области, опасными факторами при реализации j-го сценария;
n_i — среднее число людей, находящихся в i-ой области.
Приложение N 1 к пункту 15 Методики
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ ОТ НАЧАЛА ПОЖАРА ДО БЛОКИРОВАНИЯ ЭВАКУАЦИОННЫХ ПУТЕЙ В РЕЗУЛЬТАТЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ НА НИХ ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ ПОЖАРА И РАСЧЕТНОГО ВРЕМЕНИ ЭВАКУАЦИИ
Время от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных факторов пожара определяется путем выбора из полученных в результате расчетов значений критической продолжительности пожара минимального времени:
Критическая продолжительность пожара по каждому из опасных факторов определяется как время достижения этим фактором критического значения на путях эвакуации на высоте 1,7 м от пола. Критические значения по каждому из опасных факторов составляют:
по повышенной температуре — +70 °C;
по тепловому потоку — 1400 Вт/м2;
по потере видимости — 20 м;
по пониженному содержанию кислорода — 0,226 кг x м(-3) ;
по каждому из токсичных газообразных продуктов горения
Для помещения очага пожара критическую продолжительность пожара t_КР (с) по условию достижения каждым из опасных факторов пожара предельно допустимых значений в зоне пребывания людей (рабочей зоне) можно оценить по формулам:
по повышенной температуре:
по потере видимости:
по пониженному содержанию кислорода:
по каждому из газообразных токсичных продуктов горения:
где t_0 — начальная температура воздуха в помещении, °C;
B — размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания материала и свободного объема помещения, кг;
n — показатель степени, учитывающий изменение массы выгорающего материала во времени;
A_n — размерный параметр, учитывающий удельную массовую скорость выгорания горючего вещества и площадь пожара, кг/с ;
Z — безразмерный параметр, учитывающий неравномерность распределения опасного фактора пожара по высоте помещения;
Q — низшая теплота сгорания материала, МДж/кг;
C_P — удельная изобарная теплоемкость воздуха, МДж/кг;
фи — коэффициент теплопотерь;
эта — коэффициент полноты горения;
V — свободный объем помещения, м3;
альфа — коэффициент отражения предметов на путях эвакуации;
E — начальное освещение, лк;
l_пр — предельная дальность видимости в дыму, м;
D_m — дымообразующая способность горящего материала, Нп x м2/кг;
L — удельный выход токсичных газов при сгорании 1 кг горючего вещества, кг/кг;
X — предельно допустимое содержание токсичного газа в помещении, кг/м3;
L_O_2 — удельный расход кислорода, кг/кг.
Свободный объем помещения соответствует разности между геометрическим объемом и объемом оборудования или предметов, находящихся внутри. При отсутствии данных допускается свободный объем принимать равным 80% геометрического объема помещения.
Если под знаком логарифма получается отрицательное число, то данный опасный фактор пожара не представляет опасности.
Параметр Z определяется по формуле:
где h — высота рабочей зоны, м;
H — высота помещения, м.
Высота рабочей зоны определяется по формуле:
где h_ПЛ — высота площадки, на которой находятся люди, над полом помещения, м;
дельта — разность высот пола, равная нулю при горизонтальном его расположении, м.
Следует иметь в виду, что наибольшей опасности при пожаре подвергаются люди, находящиеся на более высокой отметке. Поэтому при определении необходимого времени эвакуации следует ориентироваться на наиболее высоко расположенные в помещении участки возможного пребывания людей.
Параметры A и n определяются следующим образом:
для случая горения жидкости с установившейся скоростью:
для случая горения жидкости с неустановившейся скоростью:
для случая кругового распространения пламени по поверхности горючего вещества или материала:
для вертикальной или горизонтальной поверхности горения в виде прямоугольника, одна из сторон которого увеличивается в двух направлениях за счет распространения пламени:
где Пси_F — удельная массовая скорость выгорания жидкости, кг/(м2 x с);
v — линейная скорость распространения пламени, м/с;
b — перпендикулярный к направлению движения пламени размер зоны горения, м.
Случай факельного горения в помещении может рассматриваться как горение жидкости с установившейся скоростью с параметром A, равным массовому расходу истечения горючего вещества из оборудования и показателем степени n, равным 1.
При отсутствии специальных требований значения альфа и E принимаются равными 0,3 и 50 лк соответственно, а l_ПР равным 20 м.
При расположении людей на различных по высоте площадках критическую продолжительность пожара следует определять для каждой площадки.
Метод определения расчетного времени эвакуации
Расчетное время эвакуации людей t_P из помещений и зданий устанавливают по расчету времени движения одного или нескольких людских потоков через эвакуационные выходы от наиболее удаленных мест размещения людей непосредственно наружу или в безопасную зону.
При расчете весь путь движения людского потока подразделяют на участки (проход, коридор, дверной проем, лестничный марш, тамбур) длиной l_i и шириной дельта . Начальными участками являются проходы между рабочими местами, оборудованием, рядами кресел и т.п.
При определении расчетного времени длину и ширину каждого участка пути эвакуации для проектируемых зданий и сооружений принимают по проекту, а для существующих — по факту. Длину пути по лестничным маршам, а также по пандусам измеряют по длине марша. Длину пути в дверном проеме принимают равной нулю. Проем, расположенный в стене толщиной более 0,7 м, а также тамбур следует считать самостоятельными участками горизонтального пути, имеющими конечную длину l_i .
Расчетное время эвакуации людей t_P следует определять как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути t_i по формуле:
где t_1 — время движения людского потока на первом (начальном) участке, мин.;
Время движения людского потока по первому участку пути t_i , мин., определяется по формуле:
где l_1 — длина первого участка пути, м;
v_1 — скорость движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, м/мин. (определяют по таблице П5.1 в зависимости от плотности D).
Плотность однородного людского потока на первом участке пути D_i определяется по формуле:
где N_1 — число людей на первом участке, чел.;
f — средняя площадь горизонтальной проекции человека, м2, принимаемая равной 0,125;
дельта_1 — ширина первого участка пути, м.
Скорость v_1 движения людского потока на участках пути, следующих после первого, принимают по таблице 5.1 в зависимости от интенсивности движения людского потока по каждому из этих участков пути, которая определяется для всех участков пути, в том числе и для дверных проемов, по формуле:
где дельта_i , дельта_i-1 — ширина рассматриваемого i-го и предшествующего ему участка пути, м;
q_i , q_i-1 — интенсивности движения людского потока по рассматриваемому i-му и предшествующему участкам пути, м/мин.
Интенсивность движения людского потока на первом участке пути q = q_i-1 определяют по таблице П5.1 по значению D_1 , установленному по формуле (П5.15).
Интенсивность и скорость движения людского потока на разных участках путей эвакуации в зависимости от плотности потока
Примечание: интенсивность движения в дверном проеме при плотности потока 0,9 и более, равная 8,5 м/мин., установлена для дверного проема шириной 1,6 м и более, а при дверном проеме меньшей ширины интенсивность движения следует определять по формуле q_i = 2,5 + 3,75дельта.
Если значение q_i , определяемое по формуле (П5.16), меньше или равно q_max , то время движения по участку пути t_i , мин., равно:
при этом значения q_max , м/мин., следует принимать равными:
16,5 — для горизонтальных путей;
19,6 — для дверных проемов;
16,0 — для лестницы вниз;
11,0 — для лестницы вверх.
Если значение q_i , определенное по формуле (П5.16), больше q_max , то ширину дельта_i данного участка пути следует увеличивать на такое значение, при котором соблюдается условие:
При невозможности выполнения условия (П5.18) интенсивность и скорость движения людского потока по участку i определяют по таблице П5.1 при значении D = 0,9 и более. При этом следует учитывать время задержки движения людей из-за образовавшегося скопления.
Время задержки t_зад движения на участке i из-за образовавшегося скопления людей на границе с последующим участком (i+1) определяется по формуле:
где N — количество людей, чел.;
f — площадь горизонтальной проекции, м2;
q_D — интенсивность движения через участок (i+1) при плотности 0,9 и более, м/мин.;
дельта_i+1 — ширина участка, м, при вхождении на который образовалось скопление людей;
q_i — интенсивность движения на участке i, м/мин.;
дельта_i — ширина предшествующего участка i, м.
Время существования скопления t_СК на участке i определяется по формуле:
Расчетное время эвакуации по участку i, в конце которого на границе с участком (i+1) образовалось скопление людей, равно времени существования скопления t_СК . Расчетное время эвакуации по участку i допускается определять по формуле:
При слиянии в начале участка i двух и более людских потоков (рис. П5.1) интенсивность движения q_i , м/мин., определяется по формуле:
где q_i-1 — интенсивность движения людских потоков, сливающихся в начале участка i, м/мин.;
дельта_i-1 — ширина участков пути слияния, м;
дельта_i — ширина рассматриваемого участка пути, м.
Если значение q_i , определенное по формуле (П5.22), больше q_max , то ширину дельта_i данного участка пути следует увеличивать на такое значение, чтобы соблюдалось условие (П5.18). В этом случае время движения по участку i определяется по формуле (П5.17).
Рис. П5.1. Слияние людских потоков