Пособие по определению расчетных величин пожарного риска для производственных объектов 2-е издание, исправленное и дополненное (МЧС России, 2019 г.)

Приложение 1. Свойства и показатели пожарной опасности наиболее распространенных веществ и материалов
Приложение 2. 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
Приложение 3. Примеры логических деревьев событий и сведения, необходимые для их построения
Приложение 4. Методы оценки опасных факторов пожара
Приложение 5. Методы определения времени от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных факторов пожара и расчетного времени эвакуации
Приложение 6. Детерминированные и вероятностные критерии оценки поражающего действия волны давления и теплового излучения на людей
Приложение 7. Метод определения вероятностей эффективного срабатывания технических средств противопожарной защиты при определении потенциального риска в зданиях объекта

Пособие по определению расчетных величин пожарного риска для производственных объектов
2-е издание, исправленное и дополненное
(МЧС России, 2019 г.)

Пособие разработано в развитие "Методики определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах" (утвержденное приказом МЧС России от 10 июля 2009 г. N 404, с изменениями, утвержденными приказом МЧС России от 14 декабря 2010 г. N 649). Представлены разъяснения по расчетным методам по оценке пожарного риска на производственных объектах, приведены сведения о пожаровзрывоопасных и физико-химических свойствах некоторых распространенных и широко применяемых горючих веществ и материалов, расширенные сведения о частотах реализации инициирующих пожароопасные ситуации событий и частотах возникновения пожара. Приведены типовые примеры расчетов величин пожарного риска для производственных объектов и их частей.

Предназначено для сотрудников Государственной противопожарной службы, преподавателей и слушателей пожарно-технических и других учебных заведений, специалистов ведомств, научно-исследовательских, экспертных и проектных организаций, испытательных пожарных лабораторий, занимающихся проведением и экспертизой расчетов по оценке пожарного риска.

1. Общие положения

1.1. Настоящее пособие по определению расчетных величин пожарного риска для производственных объектов (далее - Пособие) предназначено для практического использования при проведении расчетов по оценке пожарного риска для производственных объектов (далее - объектов) в соответствии с Методикой [1].

Методика [1] принята в соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации [2]. Указанное постановление устанавливает порядок проведения расчетов по оценке пожарного риска в случаях, установленных Федеральным законом [3].

Положения настоящего Пособия неприменимы для производственных объектов специального назначения, в том числе объектов военного назначения, объектов производства, переработки, хранения радиоактивных и взрывчатых веществ и материалов, объектов уничтожения и хранения химического оружия и средств взрывания, наземных космических объектов и стартовых комплексов, горных выработок и объектов, расположенных в лесах.

Положения Методики [1] и настоящего Пособия не могут быть применены для объектов защиты, запроектированных и построенных до вступления в силу Федерального закона [3].

Расчеты пожарного риска при определении категорий наружных установок по пожарной опасности проводятся по методам, изложенным в своде правил [4], устанавливающим порядок определения классификационных признаков категорий наружных установок производственного и складского назначения по пожарной опасности.

Расчеты пожарного риска только для зданий, сооружений и пожарных отсеков класса функциональной пожарной опасности Ф3.1, Ф3.2, Ф3.6, Ф4.3, Ф4.4, расположенных на территории производственного объекта, проводятся в соответствии с Методикой [15].

Расчеты пожарного риска для всего производственного объекта или части производственного объекта, включающих здания, сооружения и пожарные отсеки класса функциональной пожарной опасности Ф3.1, Ф3.2, Ф3.6, Ф4.3, Ф4.4 следует проводить в соответствии с Методикой [1].

Для производственных объектов, на которых были проведены капитальный ремонт, реконструкция или техническое перевооружение, расчеты пожарного риска следует проводить в части, соответствующей объему работ по капитальному ремонту, реконструкции или техническому перевооружению, с учетом воздействия опасных факторов пожаров, которые могут реализоваться на других частях объекта, в случае нарушения противопожарных расстояний до указанных частей, регламентированных нормативными документами по пожарной безопасности.

1.2. 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 жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи объекта.

Риск гибели людей в результате воздействия опасных факторов пожара на объекте характеризуется числовыми значениями индивидуального и социального пожарных рисков.

1.3. Расчеты по оценке пожарного риска проводятся путем сопоставления расчетных величин пожарного риска с соответствующими нормативными значениями пожарных рисков, установленными Федеральным законом [3].

Статьей 93 Федерального закона [3] установлены следующие нормативные значения пожарного риска для производственных объектов.

- Величина индивидуального пожарного риска в зданиях, сооружениях и на территориях производственных объектов не должна превышать одну миллионную в год (т. е. 10^-6 год^-1).

- Для производственных объектов, на которых обеспечение величины индивидуального пожарного риска одной миллионной в год невозможно в связи со спецификой функционирования технологических процессов, допускается увеличение индивидуального пожарного риска до одной десятитысячной в год (т. е. 10^-4 год^-1). При этом должны быть предусмотрены меры по обучению персонала действиям при пожаре и по социальной защите работников, компенсирующие их работу в условиях повышенного риска.

- Величина индивидуального пожарного риска в результате воздействия опасных факторов пожара на производственном объекте для людей, находящихся в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи объекта, не должна превышать одну стомиллионную в год (т. е. 10^-8 год^-1.)

- Величина социального пожарного риска воздействия опасных факторов пожара на производственном объекте для людей, находящихся в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи объекта, не должна превышать одну десятимиллионную в год (т. е. 10^-7 год^-1).

- Для производственных объектов, на которых для людей, находящихся в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи объекта, обеспечение величины индивидуального пожарного риска одной стомиллионной в год (т.е. 10^-8 год^-1) и (или) величины социального пожарного риска одной десятимиллионной (т. е. 10^-7 год^-1 ) в год невозможно в связи со спецификой функционирования технологических процессов, допускается увеличение индивидуального пожарного риска до одной миллионной в год (т. е. 10^-6 год^-1) и (или) социального пожарного риска до одной стотысячной в год (т. е. 10^-5 год^-1) соответственно. При этом должны быть предусмотрены средства оповещения людей, находящихся в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения, о пожаре на производственном объекте, а также дополнительные инженерно-технические и организационные мероприятия по обеспечению их пожарной безопасности и социальной защите.

1.4. Величина индивидуального пожарного риска в зданиях, сооружениях и на территории объекта для лиц не из числа его персонала не должна превышать одну миллионную в год (т. е. 10^-6год^-1).

1.5. К производственным объектам, на которых обеспечение величины индивидуального пожарного риска одной миллионной в год (т. е. 10^-6 год^-1) невозможно в связи со спецификой функционирования технологических процессов, и для которых допускается увеличение индивидуального пожарного риска до одной десятитысячной в год (т. е. 10^-4 год^-1), рекомендуется относить:

- опасные производственные объекты в соответствии с п. 1 Приложения к Федеральному закону [5]);

- производственные объекты, включающие здания (помещения) категорий А и/или Б, наружные установки категорий АН и/или БН;

- производственные объекты, на которых обращаются горючие вещества и материалы, нагретые выше температуры самовоспламенения.

1.6. Результаты оценки пожарного риска используются:

- для обоснования обеспечения допустимых значений пожарного риска, установленных федеральным законодательством, в следующих случаях:

- объекты, для которых федеральными законами о технических регламентах и/или нормативными документами по пожарной безопасности не установлены требования пожарной безопасности;

- объекты, для которых не в полном объеме выполнены требования нормативных документов по пожарной безопасности. Для указанных объектов расчеты по оценке пожарного риска рекомендуется проводить для обоснования только тех отступлений от требований нормативных документов по пожарной безопасности, которые могут быть учтены при проведении указанных расчетов в соответствии с Методикой [1];

- для принятия решений по разработке дополнительных мер по снижению пожарной опасности объекта в случае превышения одними или несколькими расчетными значениями пожарных рисков нормативных значений, установленных федеральным законодательством;

- при разработке проектной документации на объекты капитального строительства и проведении государственной экспертизы проектной документации. Необходимость включения в проектную документацию расчетов по оценке пожарного риска регламентируется Постановлением Правительства Российской Федерации [6].

1.7. Согласно Методике [1] (далее - Методика) определение расчетных величин пожарного риска на объекте осуществляется на основании:

а) анализа пожарной опасности объекта;

б) определения частоты реализации пожароопасных ситуаций;

в) построения полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития;

г) оценки последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития;

д) наличия систем обеспечения пожарной безопасности зданий и сооружений.

Ниже на основе положений Методики [1] описывается процедура и основные этапы проведения расчетов по оценке пожарного риска.

2. Порядок проведения расчетов по оценке пожарного риска для производственных объектов

2.1. Анализ пожарной опасности объекта

2.1.1. В соответствии с Методикой [1] анализ пожарной опасности объекта предусматривает:

а) анализ пожарной опасности технологической среды и параметров технологических процессов на объекте;

б) определение перечня пожароопасных аварийных ситуаций и параметров для каждого технологического процесса;

в) определение для каждого технологического процесса перечня причин, возникновение которых позволяет характеризовать ситуацию как пожароопасную;

г) построение сценариев возникновения и развития пожаров, влекущих за собой гибель людей.

2.1.2. Согласно Методике [1] анализ пожарной опасности технологической среды и параметров технологических процессов предусматривает сопоставление показателей пожарной опасности веществ и материалов, обращающихся в технологическом процессе, с параметрами технологического процесса.

При анализе пожарной опасности технологической среды и параметров технологических процессов на объекте используются следующие сведения:

- данные о наличии и виде горючих веществ и материалов, их количестве, физико-химических свойствах и показателях пожарной опасности;

- технологические параметры оборудования (давление, температура, уровни заполнения, материальные потоки) и подводящих/отводящих трубопроводов (диаметры, толщины стенок, расстояние до отсекающей арматуры);

- параметры исполнительных механизмов систем противоаварийной защиты (время закрытия и открытия запорной арматуры, надежность срабатывания, производительность насосов или других устройств аварийного опорожнения);

- геометрические характеристики взаимного расположения оборудования и его элементов, привязка единицы оборудования на местности.

В соответствии с Методикой [1] перечень потенциальных источников зажигания пожароопасной технологической среды определяется посредством сопоставления параметров технологического процесса и иных источников зажигания с показателями пожарной опасности веществ и материалов.

Некоторые свойства и показатели пожарной опасности наиболее распространенных веществ и материалов приведены в Прил. 1 к настоящему Пособию (данные представлены на основе [7-11]).

2.1.3. Согласно Методике [1] 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.

2.1.4. В соответствии с Методикой [1] 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:

- 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 столкновении с железнодорожным или автомобильным транспортом).

2.1.5. Выявление аварийных ситуаций осуществляется на основании изучения:

- структуры объекта, пространственного размещения его элементов;

- основных операций, осуществляемых на объекте, технологических схем, используемого оборудования;

- перечня веществ и материалов, применяемых на объекте;

- перечня основных опасностей, характерных для рассматриваемого объекта;

- перечня событий, которые могут являться причинами пожароопасных ситуаций;

- отказов оборудования, имевших место на практике ранее;

- данных по надежности используемого оборудования;

- возможных ошибочных действий персонала;

- местных метеорологических и географических характеристик.

В соответствии с Методикой [1] 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 на вспомогательном технологическом оборудовании. Кроме этого, учитывается также возможность возникновения пожара в зданиях и сооружениях (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).

Следует отметить, что полностью проанализировать все многообразие пожароопасных аварийных ситуаций на достаточно крупном объекте в ряде случаев не представляется возможным. В то же время проведение расчетов по оценке пожарного риска предполагает рассмотрение как можно более широкого перечня пожароопасных аварийных ситуаций, учитывающее в основном события, которые имели место на практике эксплуатации рассматриваемых объектов. Поэтому при проведении расчетов пожарного риска должен быть разработан перечень пожароопасных аварийных ситуаций, который, с одной стороны, охватывает все технологические блоки, участки, технологические установки, здания и сооружения объекта, с другой стороны, по этому перечню должны быть проведены необходимые расчеты при учете вариации различных параметров при разработке мероприятий по обеспечению пожарной безопасности.

Основными методами достижения этой цели являются объединение пожароопасных аварийных ситуаций в группы типовых пожароопасных аварийных ситуаций и исключение ситуаций с незначительным риском.

При объединении в группы типовых пожароопасных аварийных ситуаций применительно к каждому блоку, участку, технологической установке, зданию и сооружению объекта должны быть выделены типовые пожароопасные аварийные ситуации, которым соответствуют одинаковые модели возникновения и развития. При этом выбранные для расчетов типовые ситуации должны отражать специфику пожарной опасности всех участков объекта.

Исключение ситуаций с незначительным риском направлено на то, чтобы не рассматривать те ситуации, вклад которых в расчетные величины пожарного риска незначителен и не повлияет на конечный результат. Однако подобные исключения должны быть точно определены и обоснованы, так как возможны ситуации, когда для каждой из большого количества аварий существует незначительный риск, но при их объединении суммарный риск может стать существенным. Кроме того, учитывая различные нормативные значения пожарного риска для работников объекта и населения, вблизи него исключение ситуаций не должно приводить к занижению расчетных величин риска для населения в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи объекта. Также не следует без предварительного анализа исключать из рассмотрения ситуации только на основании того, что такие ситуации никогда не имели место на практике при эксплуатации схожих объектов.

2.2. Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций

2.2.1. В соответствии с Методикой [1] для определения частоты реализации пожароопасных ситуаций на объекте используется информация:

а) об отказах оборудования, используемого на объекте;

б) о параметрах надежности используемого на объекте оборудования;

в) об ошибочных действиях работника объекта;

г) о гидрометеорологической обстановке в районе размещения объекта;

д) 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.

2.2.2. Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций является одним из наиболее важных этапов проведения расчетов по оценке пожарного риска, который в значительной мере определяет достоверность полученных результатов расчета значений риска.

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 Прил. 2 к настоящему Пособию (по данным [1, 12, 13]).

При использовании данных, приведенных в Прил. 2 для какого-либо резервуара, емкости, сосуда, аппарата, технологического трубопровода, следует учитывать частоты разгерметизации для всех размеров утечек, указанные для этой единицы технологического оборудования.

Также частоты реализации пожароопасных ситуаций и возникновения пожаров могут быть получены с использованием анализа деревьев неисправностей в соответствии со стандартом [14].

Дерево неисправностей - это организованное графическое представление условий или других факторов, вызывающих нежелательное событие, называемое вершиной событий. Представление приводят в форме, которая может быть понята, проанализирована и, по мере необходимости, перестроена таким образом, чтобы облегчить идентификацию следующих особенностей:

- факторов, воздействующих на надежность и характеристики эффективности системы, например, режимов неисправностей компонентов, ошибок оператора, условий окружающей среды, ошибок программного обеспечения;

- противоречивых требований или спецификаций, которые могут влиять на надежность и эффективность системы;

- общих событий, воздействующих более чем на один функциональный компонент, который может уменьшить преимущества резервирования.

Анализ дерева неисправностей является в основном дедуктивным (нисходящим) методом анализа, нацеленного на точное определение причины или комбинации причин, приводящих к вершине событий.

2.3. Построение полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития

2.3.1. В соответствии с Методикой [1] при построении полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития учитываются следующие факторы:

- 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;

- 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;

- реализация пожара-вспышки;

- 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.

2.3.2. В соответствии с Методикой [1] для определения возможных сценариев возникновения и развития пожаров рекомендуется использовать метод логических деревьев событий (далее - логическое дерево).

Указанный метод представляет собой совокупность количественных или качественных приемов, которые используются для идентификации возможных исходов инициирующего события, а также их вероятностей и частот.

Применение метода логических деревьев 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 дерева событий предполагается, что каждое событие в последовательности представляет собой либо исправность, либо неисправность (ветвление "Да"/"Нет"). Следует отметить, что вероятности на дереве событий являются условными вероятностями. Метод логических деревьев представляет собой индуктивный тип анализа, в котором основным задаваемым вопросом является: "что случится, если?". Он обеспечивает взаимосвязь между функционированием (или отказом) разнообразных защитных систем и опасным событием, следующим после того, как происходит единичное инициирующее событие.

Сценарий возникновения и развития пожароопасной ситуации (пожара) на логическом дереве отражается в виде последовательности событий от исходного до конечного события (далее - ветвь дерева событий).

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 зданий, помещений, а также технологического оборудования 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 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;

- вероятность поражения расположенного в зоне пожара технологического оборудования и зданий объекта в результате воздействия на них опасных факторов пожара, взрыва.

При анализе логических деревьев событий руководствуются следующими положениями:

- возможностью предотвращения дальнейшего развития пожароопасной ситуации и пожара, которая зависит от количества стадий и времени их протекания (т. е. 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 переходит 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.

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.

Рекомендуемые сведения по условной вероятности мгновенного воспламенения и воспламенения с задержкой, вероятности эффективного срабатывания некоторых систем противопожарной защиты, а также примеры логических деревьев событий приведены в Прил. 3 к настоящему Пособию.

2.3.3. Оценка опасных факторов пожара проводится с помощью методов, представленных в Прил. 4 и 5 к настоящему Пособию, являющихся развитием положений, изложенных в Методике [1]. Указанные методы основаны на положениях Методики [1] с учетом расширения и конкретизации положений указанной Методики.

В указанных Приложениях приведены следующие методы:

- расчета теплового излучения пожара пролива и огненного шара;

- расчета параметров волны сжатия при различных режимах сгорания газопаровоздушных смесей на открытом пространстве, разрушении сосуда с перегретой легковоспламеняющейся жидкостью или сжиженным горючим газом в очаге пожара;

- оценки зон поражения при пожаре-вспышке и факельном горении;

- определения времени блокирования эвакуационных путей в результате распространения опасных факторов пожара (для зальных помещений).

Кроме того, в указанных Приложениях приведены вспомогательные методы расчета:

- массового расхода горючей среды при аварии (жидкость, газ, двухфазная среда);

- интенсивности испарения жидкости из пролива;

- максимальных размеров взрывоопасных зон.

Примеры расчетов с использованием этих методов приведены в разд. 3 настоящего Пособия.

2.4. 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.

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, основанные на положениях Методики [1], приведены в Прил. 6 к настоящему Пособию.

Примеры расчетов с использованием этих критериев приведены в разд. 3 настоящего Пособия.

2.5. 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.

Сведения о вероятности эффективного срабатывания некоторых систем противопожарной защиты приведены в Прил. 3 к настоящему Пособию.

2.6. Вычисление величин пожарного риска на объекте

2.6.1. В соответствии с Методикой [1] расчет значений индивидуального и социального пожарных рисков в зданиях и на территории объекта, а также в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи объекта проводится с использованием в качестве промежуточной величины значения соответствующего потенциального пожарного риска.

Примеры расчетов величин пожарного риска для производственного здания, наружной установки, производственного объекта, производственных объектов транспортной инфраструктуры, а также производственных зданий с учетом применения установок локального пожаротушения и средств защиты органов дыхания приведены в разд. 3 настоящего Пособия.

2.6.2. Величина потенциального пожарного риска Р(а) (год^-1 )(далее - потенциальный риск) в определенной точке (а) на территории объекта и в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи объекта определяется по формуле

, (1)

где J - число сценариев развития пожароопасных ситуаций (пожаров, ветвей логического дерева событий); Q_dj(a) - условная вероятность поражения человека в определенной точке территории (а) 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 критериям поражения людей опасными факторами пожара, взрыва.

При расчете риска рассматриваются различные метеорологические условия с типичными направлениями ветров и ожидаемой частотой их возникновения.

Величина потенциального риска определяется посредством наложения зон поражения опасными факторами с учетом частоты реализации каждого сценария развития аварии на карту местности с привязкой их к соответствующему инициирующему аварию событию (элементу оборудования, технологической установке) и зонам поражения.

2.6.3. 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 Р(а) полагаются одинаковыми.

Результаты расчетов потенциального риска, как правило, отображаются на карте (ситуационном плане) предприятия и прилегающих районов в виде замкнутых линий равных значений (изолинии функции Р(а)). Изолинии функции Р(а) называются контурами риска. Их физический смысл состоит в том, что они разделяют территорию предприятия (так же, как и местность вокруг предприятия) на области, в которых ожидаемая частота возникновения опасных факторов аварий, приводящих к гибели людей, заключена в определенных, указанных на карте (ситуационном плане) предприятия и в пределах прилегающих районов.

Контуры риска не зависят от количества работающих на предприятии или их должностных обязанностей, а определяются исключительно используемой технологией и надежностью применяемого оборудования.

2.6.4. 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, и воздействие волны давления.

Условная вероятность поражения человека Q_dj(a) от совместного независимого воздействия нескольких опасных факторов в результате реализации j-го сценария развития пожароопасных ситуаций определяется по формуле

, (2)

где h - число рассматриваемых опасных факторов; Q_k - вероятность реализации k-го опасного фактора; Q_djk(a) - условная вероятность поражения k-ом опасным фактором.

Потенциальный риск в зданиях объекта

2.6.5. Величина потенциального риска P_i(год^-1)) в i-ом помещении здания или пожарного отсека здания (далее - здания) объекта определяется по формуле

, (3)

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 и реализации j-го сценария пожара.

2.6.6. Условная вероятность поражения человека Q_dij определяется по формуле

Q_dij=(1-P_эij)(1-D_ij), (4)

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.

2.6.7. Вероятность эвакуации P_эij определяется по формуле

P_эij=1-(1-Р_э.пij)(1-Р_д.вij), (5)

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.

2.6.8. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям P_э.пij определяется по формуле

, (6)

где _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; _н.эij - интервал времени от начала реализации j-го сценария пожара до начала эвакуации людей из i-го помещения, мин.

2.6.9. Время от начала пожара до начала эвакуации людей _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) _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 _н.э допускается принимать равным 0,5 мин для этажа пожара и 2 мин для вышележащих этажей.

2.6.10. Если местом возникновения пожара является зальное помещение, где пожар может быть обнаружен одновременно всеми находящимися в нем людьми, то _н.э допускается принимать равным нулю.

В этом случае вероятность P_э.пij определяется по формуле

. (7)

2.6.11. 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 Прил. 5 к настоящему Пособию.

Расчетное время эвакуации t_pij вычисляется 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 _блij и t_pij допускается дополнительно использовать методы, содержащиеся в Методиках определения расчетных величин пожарного риска, утвержденных в установленном порядке.

2.6.12. 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.

2.6.13. Вероятность D_ij эффективной работы технических средств по обеспечению пожарной безопасности i-го помещения при реализации j-го сценария пожара определяется по формуле

, (8)

где К - 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.

Вероятности эффективного срабатывания технических средств противопожарной защиты допускается определять в соответствии с методом, представленным в Прил. 7 к настоящему Пособию.

При отсутствии данных по эффективности технических средств величины D_ij допускается принимать равными 0.

2.6.14. 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 порошкового, газового и аэрозольного пожаротушения, а также комбинированных установок, использующих указанные огнетушащие вещества).

Индивидуальный пожарный риск в зданиях и на территории объекта

2.6.15. 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

i=1,..., I.

Работники объекта нумеруются

m=1, ..., М.

Лица, не являющиеся работниками объекта, нумеруются

I=1,..., L.

Номер работника m однозначно определяет наименование должности работника, его категорию и другие особенности его профессиональной деятельности, необходимые для оценки пожарной безопасности. Допускается проводить расчет индивидуального риска для работника объекта, относя его к одной категории наиболее опасной профессии.

Номер лица l, не являющегося работником объекта, однозначно определяет возможность его нахождения в зданиях и сооружениях, а также на территории объекта.

2.6.16. Величина индивидуального риска R_m (год^-1) для работника m объекта при его нахождении на территории объекта определяется по формуле

, (9)

где Р(i) - величина потенциального риска в i-ой области территории объекта, год^-1; q_im вероятность присутствия работника m в i-ой области территории объекта.

2.6.17. Величина индивидуального риска R_m (год^-1) для работника m при его нахождении в здании объекта, обусловленная опасностью пожаров в здании, определяется по формуле

, (10)

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 и сооружении.

2.6.18. Индивидуальный риск работника m объекта определяется как сумма величин индивидуального риска при нахождении работника на территории и в зданиях объекта, определенных по формулам (9) и (10).

2.6.19. 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.

2.6.20. Величина индивидуального риска Y_l (год^-1) для лица l, не являющегося работником объекта, при его нахождении на территории объекта определяется по формуле

, (11)

где P(i) - величина потенциального риска в i-ой области территории объекта, год^-1; q_il - вероятность присутствия лица l, не являющегося работником объекта, в i-ой области территории объекта.

2.6.21. Величина индивидуального риска Y_l (год^-1) для лица l, не являющегося работником объекта, при его нахождении в здании объекта, обусловленная опасностью пожаров в здании, определяется по формуле

, (12)

где P_i - величина потенциального риска в i-ом помещении здания, год^-1; q_il - вероятность присутствия лица l, не являющегося работником объекта, в i-ом помещении; N - число помещений в здании и сооружении.

2.6.22. Индивидуальный риск лица l, не являющегося работником объекта, определяется как сумма величин индивидуального риска при нахождении лица на территории и в зданиях объекта, определенных по формулам (11) и (12).

2.6.23. Вероятность q_il определяется исходя из доли времени нахождения рассматриваемого лица l, не являющегося работником объекта, в определенной области территории и/или в i-ом помещении здания в течение года на основе организационно-распорядительных документов объекта.

Индивидуальный и социальный пожарный риск в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи объекта

2.6.24. Для людей, находящихся в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи объекта, индивидуальный риск принимается равным величинам потенциального риска в этой зоне с учетом доли времени присутствия людей в зданиях и сооружениях вблизи производственного объекта:

- для зданий и сооружений классов Ф1 по функциональной пожарной опасности - 1;

- для зданий и сооружений классов Ф2, Ф3, Ф4 и Ф5 по функциональной пожарной опасности с круглосуточным режимом работы - 1, при некруглосуточном режиме работы - доля времени присутствия людей в соответствии с организационно-распорядительными документами для этих зданий и сооружений.

2.6.25. Для объекта социальный пожарный риск (далее - социальный риск) принимается равным частоте возникновения событий, ведущих к гибели 10 и более человек.

Для людей, находящихся в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи объекта, социальный риск S (год^-1) определяется по формуле

, (13)

где L - число сценариев развития пожароопасных ситуаций (пожаров), для которых выполняется условие N_i >10; Ni - среднее число погибших в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи объекта людей в результате воздействия опасных факторов пожара, взрыва при реализации j-го сценария.

2.6.26. Величина N_i определяется по формуле

, (14)

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.

Индивидуальный и социальный пожарный риск для линейной части магистральных трубопроводов

2.6.27. Величина потенциального риска Р(r) (год^-1) в определенной точке на расстоянии r от оси магистрального трубопровода определяется по формуле:

, (15)

где _j(m) - удельная частота разгерметизации линейной части магистрального трубопровода для j-го типа разгерметизации на участке m магистрального трубопровода, год^-1·м^-1; K₀ - число сценариев развития пожароопасной ситуации или пожара (при этом подлежат рассмотрению для каждого типа разгерметизации следующие сценарии: факельное горение, пожар пролива (для истечения жидкой фазы), пожар-вспышка, сгорание газопаровоздушной смеси в открытом пространстве); J₀ - число рассматриваемых типов разгерметизации; Q_jk - условная вероятность реализации k-го сценария развития пожароопасной ситуации (пожара) для j-го типа разгерметизации; Q_порjk (x, r) - условная вероятность поражения человека в рассматриваемой точке на расстоянии r от оси магистрального трубопровода в результате реализации k-го сценария развития пожароопасной ситуации (пожара), произошедшей на участке магистрального трубопровода с координатой x, расположенной в пределах участка влияния k-го сценария развития пожара для j-го типа разгерметизации; - координаты начала и окончания участка влияния (границы участка влияния определяются для k-го сценария развития пожароопасной ситуации (пожара) из условия, что зона поражения опасными факторами пожара (взрыва) при аварии на магистральном трубопроводе за пределами этого участка не достигает рассматриваемой точки на расстоянии r от оси магистрального трубопровода, допускается интегрирование проводить по всей длине трубопровода).

Рекомендуемый метод определения удельных частот различных типов разгерметизации магистрального трубопровода приведен в Прил. 2 к настоящему Пособию.

Число рассматриваемых сценариев развития пожароопасной ситуации (пожара) при разгерметизации линейной части магистрального трубопровода, условные вероятности Q_jk и Q_порjk (x, r) определяются в зависимости от специфики пожарной опасности магистрального трубопровода и транспортируемого вещества.

2.6.28. Индивидуальный риск для работников, обслуживающих линейную часть магистрального трубопровода, определяется в соответствии с пп. 2.6.15 и 2.6.18 настоящего Пособия.

Для людей, находящихся в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи линейной части магистрального трубопровода, индивидуальный риск определяется в соответствии с п. 2.6.24 настоящего Пособия.

2.6.29. Для людей, находящихся в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи линейной части магистрального трубопровода, социальный риск S (год^-1) определяется по формуле:

, (16)

где - величины социального риска для различных потенциально опасных участков линейной части магистрального трубопровода, (год^-1), определяемые в соответствии с пп. 2.6.25 и 2.6.26 настоящего Пособия; Q - количество потенциально опасных участков линейной части магистрального трубопровода.

Количество потенциально опасных участков линейной части магистрального трубопровода определяется на основе анализа плана трассы магистрального трубопровода и прилегающей к ней территории. Границы потенциально опасных участков линейной части магистрального трубопровода определяются из условия расположения вблизи них населенных пунктов, зданий, сооружений и строений, не относящихся к магистральному трубопроводу, расположенных на расстоянии менее значений, регламентированных нормативными документами по пожарной безопасности.

3. Типовые примеры расчетов величин пожарного риска для производственных объектов

3.1. Пример расчета для производственного здания

Рассматривается одноэтажная контроллерная управления технологическими процессами на производстве.

В рассматриваемом здании расположены:

- помещение контроллерной площадью S=12 м²;

- помещение электрооборудования площадью S=44 м²;

- помещение трансформаторной S=104 м²;

- коридор S=20 м²;

- тамбур S=4,5 м².

План рассматриваемого здания представлен на рис. 3.1.1. Высота помещений составляет h=5 м. Ширина дверных проемов в рассматриваемом здании составляет a=1 м, высота дверных проемов составляет b=2 м.

Требуется определить расчетные величины потенциального пожарного риска в помещениях рассматриваемого здания и индивидуального пожарного риска для персонала, обслуживающего здание. Для расчета значений потенциального риска рассматриваются сценарии проектных пожаров, по которым пожар может возникнуть в каждом из помещений здания.

Расчет распространения опасных факторов пожара для сценариев проектного пожара N 1 и N 2 проводится с помощью зонной модели пожара в здании в соответствии с [15], для сценария N 3 проектного пожара проводится с помощью интегральной модели пожара в здании в соответствии с [1].

Рис. 3.1.1. План рассматриваемого здания:
1 - помещение контроллерной; 2 - помещение электрооборудования; 3 - коридор; 4 - тамбур; 5 - помещение трансформаторной

3.1.1. Результаты определения потенциального пожарного риска в рассматриваемом здании.

Сценарий N 1. Очаг пожара возникает в помещении контроллерной (рис. 3.1.1, поз. 1). Пламя распространяется по горючим материалам помещения (электротехнические материалы, карболит, текстолит), очаг пожара распространяется по горизонтальной плоскости равномерно распределенного материала в виде круга. Над очагом пожара формируется конвективная колонка. Конвективная колонка, поднимаясь над очагом пожара, достигает потолка и растекается по нему веерной струей. Формируется задымленная зона, которая распространяется по всему объему помещения. В результате распространения опасных факторов пожара блокируются эвакуационные выходы из помещения.

Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении определяется с определенным запасом надежности согласно табл. П2.4 настоящего Пособия как для электростанций , что в расчете на всю площадь помещения дает: .

Параметры для расчета по зонной модели принимаем следующими [10]:

- низшая теплота сгорания	20,9 МДж/кг;
- линейная скорость пламени	0,0125 м/с;
- удельная скорость выгорания	0,0076 кг/(м²·с);
- дымообразующая способность	327 Нп·м²/кг;
- потребление кислорода O₂	1,95 кг/кг;
- коэффициент полноты сгорания	0,95.

Выделение газа:

- углекислого газа CO₂	0,375 кг/кг;
- угарного газа СО	0,0556 кг/кг;
- хлористого водорода HCl	0,0054 кг/кг.

В табл. 3.1.1 приведены результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в помещении контроллерной.

Таблица 3.1.1

Результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в помещении контроллерной (рис. 3.1.1, поз. 1)

Параметр	Значение
Высота, м	1,7
Время блокирования, с:
по повышенной температуре	не достигается в течение 1800 с
по потере видимости	104
по пониженному содержанию кислорода	104
по	Не достигается в течение 1800 с
по Х_CO	189
по Х_HCl	301

Расчетное время эвакуации из помещения контроллерной (рис. 3.1.1, поз. 1) составляет t_pij=0,1 мин = 6 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей _н.эij принимаем как для помещения очага пожара равным 0 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет P_э.пij=0,999, так как выполнено условие

Принимаем вероятность выхода из здания людей, находящихся в рассматриваемом помещении P_д.вij через аварийные выходы, равной P_д.вij=0,03. Таким образом, вероятность эвакуации людей, находящихся в рассматриваемом помещении P_эij, согласно формуле (5) равна

P_эij=1-(1-P_э.пij)(1-P_д.вij)=0,999.

Принимаем вероятность эффективной работы технических средств по обеспечению пожарной безопасности рассматриваемого помещения D_ij=0. В результате условная вероятность поражения человека Q_dij в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара согласно формуле (4) составляет

Q_dij=(1-P_эij)(1-D_ij)=0,001.

Таким образом, имеем вклад в потенциальный пожарный риск в рассматриваемом помещении от данного сценария пожара в соответствии с формулой (3):

В табл. 3.1.2 приведены результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в помещении электрооборудования.

Таблица 3.1.2

Результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в помещении электрооборудования (рис. 3.1.1, поз. 2)

Параметр	Значение
Высота, м	1,7
Время блокирования, с:
по повышенной температуре	Не достигается в течение 1800 с
по потере видимости	319
по пониженному содержанию кислорода	Не достигается в течение 1800 с
Высота, м	1,7
Время блокирования, с:
по	Не достигается в течение 1800 с
по Х_CO	986
по Х_HCl	1281

Расчетное время эвакуации из помещения электрооборудования (рис. 3.1.1, поз. 2) составляет t_pij=0,05 мин = 3 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей _н.эij принимаем равным 0,5 мин = 30 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет P_э.пij=0,999, так как выполнено условие

с.

P_эij=1-(1-Р_э.пij)(1-Р_д.вij)=0,999.

Q_dij=(1-P_эij)(1-D_ij)=0,001.

В табл. 3.1.3 приведены результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в коридоре.

Таблица 3.1.3

Результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в коридоре (рис. 3.1.1, поз. 3)

Параметр	Значение
Высота, м	1,7
Время блокирования, с:
по повышенной температуре	Не достигается в течение 1800 с
по потере видимости	164
по пониженному содержанию кислорода	Не достигается в течение 1800 с
по	Не достигается в течение 1800 с
по X_CO	393
по X_HCl	548

Расчетное время эвакуации из коридора (рис. 3.1.1, поз. 3) с учетом времени начала эвакуации _н.эij и расчетного времени эвакуации из помещения электрооборудования (рис. 3.1.1, поз. 2) t_pij составляет t_pij=0,08 мин = 5 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет P_э.пij=0,999, так как выполнено условие

с.

P_эij=1-(1-Р_э.пij)(1-P_д.вij)=0,999.

Q_dij=(1-P_эij)(1-D_ij)=0,001.

В табл. 3.1.4 представлены результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в тамбуре.

Таблица 3.1.4

Результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в тамбуре (рис. 3.1.1, поз. 4)

Параметр	Значение
Высота, м	1,7
Время блокирования, с:
по повышенной температуре	Не достигается в течение 1800 с
по потере видимости	193
по пониженному содержанию кислорода	Не достигается в течение 1800 с
по	Не достигается в течение 1800 с
по X_CO	512
по X_CHl	678

Расчетное время эвакуации из тамбура (рис. 3.1.1, поз. 4) с учетом времени начала эвакуации _н.эij и расчетного времени эвакуации из помещения электрооборудования (рис. 3.1.1, поз. 2) t_pij составляет t_pij=0,1 мин = 6 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет P_э.пij=0,999, так как выполнено условие

с.

P_эij=1-(1-Р_э.пij)(1-Р_д.вij)=0,999.

Q_dij=(1-P_эij)(1-D_ij)=0,001.

Сценарий N 2. Очаг пожара возникает в помещении электрооборудования (рис. 3.1.1, поз. 2). Пламя распространяется по горючим материалам помещения (электротехнические материалы, карболит, текстолит), очаг пожара распространяется по горизонтальной плоскости равномерно распределенного материала в виде круга. Над очагом пожара формируется конвективная колонка. Конвективная колонка, поднимаясь над очагом пожара, достигает потолка и растекается по нему веерной струей. Формируется задымленная зона, которая распространяется по всему объему помещения. В результате распространения опасных факторов пожара блокируются опасными факторами пожара эвакуационные выходы из помещения.

Параметры для расчета по зонной модели принимаем следующими [10]:

- низшая теплота сгорания	20,9 МДж/кг;
- линейная скорость пламени	0,0125 м/с;
- удельная скорость выгорания	0,00760 кг/(м²·с);
- дымообразующая способность	327 Нп·м²/кг;
- потребление кислорода O₂	1,95 кг/кг;
- коэффициент полноты сгорания	0,95.

Выделение газа:

- углекислого газа CO₂	0,375 кг/кг;
- угарного газа СО	0,0556 кг/кг;
- хлористого водорода HCl	0,0054 кг/кг.

В табл. 3.1.5 представлены результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в помещении контроллерной.

Таблица 3.1.5

Результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в помещении контроллерной (рис. 3.1.1, поз. 1)

Параметр	Значение
Высота, м	1,7
Время блокирования, с:
по повышенной температуре	Не достигается в течение 1800 с
по потере видимости	347
по пониженному содержанию кислорода	Не достигается в течение 1800 с
по	Не достигается в течение 1800 с
по X_CO	964
по X_HCl	1313

Расчетное время эвакуации из помещения контроллерной (рис. 3.1.1, поз. 1) составляет t_pij=0,1 мин = 6 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей _н.эij принимаем равным 0,5 мин = 30 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет P_э.пij=0,999, так как выполнено условие

с.

P_эij=1-(1-P_э.пij)(1-P_д.вij)=0,999.

Q_dij=(1-P_эij)(1-D_ij)=0,001,

В табл. 3.1.6 представлены результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в помещении электрооборудования.

Таблица 3.1.6

Параметр	Значение
Высота, м	1,7
Время блокирования, с:
по повышенной температуре	1008
по потере видимости	72
по пониженному содержанию кислорода	72
по	Не достигается в течение 1800 с
по X_CO	133
по X_HCl	206

Расчетное время эвакуации из помещения электрооборудования (рис. 3.1.1, поз. 2) составляет t_pij=0,05 мин = 3 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей _н.эij принимаем как для помещения очага пожара равным 0 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет P_э.пij=0,999, так как выполнено условие

с.

Принимаем вероятность выхода из здания людей, находящихся в рассматриваемом помещении P_д.вij через аварийные выходы P_д.вij=0,03. Таким образом, вероятность эвакуации людей, находящихся в рассматриваемом помещении P_эij, согласно формуле (5) равна

P_эij=1-(1-P_э.пij)(1-Р_д.вij)=0,999.

Q_dij=(1-P_эij)(1-D_ij)=0,001.

В табл. 3.1.7 представлены результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в коридоре.

Таблица 3.1.7

Результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в коридоре (рис. 3.1.1, поз. 3)

Параметр	Значение
Высота, м	1,7
Время блокирования, с:
по повышенной температуре	Не достигается в течение 1800 с
по потере видимости	114
по пониженному содержанию кислорода	272
по	Не достигается в течение 1800 с
по X_CO	254
Высота, м	1,7

Время блокирования, с:
по X_HCl	333

Расчетное время эвакуации из коридора (рис. 3.1.1, поз. 3) с учетом расчетного времени эвакуации из помещения электрооборудования (рис. 3.1.1, поз. 2) t_pij составляет t_pij=0,08 мин = 5 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет P_э.пij=0,999, так как выполнено условие

с.

Р_эij=1-(1-Р_э.пij)(1-Р_д.вij)=0,999.

Q_dij=(1-P_эij)(1-D_ij)=0,001.

В табл. 3.1.8 представлены результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в тамбуре.

Таблица 3.1.8

Результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в тамбуре (рис. 3.1.1, поз. 4)

Параметр	Значение
Высота, м	1,7
Время блокирования, с:
по повышенной температуре	Не достигается в течение 1800 с
по потере видимости	137
по пониженному содержанию кислорода	544
по	Не достигается в течение 1800 с
по X_CO	327
по X_HCl	407

Расчетное время эвакуации из тамбура (рис. 3.1.1, поз. 4) с учетом расчетного времени эвакуации из помещения электрооборудования (рис. 3.1.1, поз. 2) t_pij составляет t_pij=0,1 мин = 6 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет Р_э.пij=0,999 , так как выполнено условие

с.

P_эij=1-(1-Р_э.пij)(1-Р_д.вij)=0,999.

Q_dij=(1-P_эij)(1-D_ij)=0,001.

Сценарий N 3. Очаг пожара возникает в помещении трансформаторной (поз. 5). Пламя распространяется по горючим материалам помещения (трансформаторное масло). Над очагом пожара формируется конвективная колонка. Конвективная колонка, поднимаясь над очагом пожара, достигает потолка и растекается по нему веерной струей. Формируется задымленная зона, которая распространяется по всему объему помещения. В результате распространения опасных факторов пожара блокируются опасными факторами пожара эвакуационные выходы из помещения.

Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении определяется с определенным запасом надежности согласно табл. П2.4 настоящего Пособия как для электростанций Q_j=2,2·10^-5м^-2, что в расчете на всю площадь помещения дает:

Принимаем, что площадь пролива трансформаторного масла ограничена площадью поддона, в котором находится трансформатор. Площадь поддона составляет S=2 м².

В соответствии с Прил. 5 к настоящему Пособию горение трансформаторного масла до момента завершения эвакуации людей из здания осуществляется с неустановившееся скоростью, так как температура кипения трансформаторного масла составляет t_кип=300°С [7].

Параметры для расчета по интегральной модели принимаем следующими [10]:

- низшая теплота сгорания	42,7 МДж/кг;
- удельная скорость выгорания	0,043 кг/(м²·с);
- дымообразующая способность	480 Нп·м²/кг;
- потребление кислорода O₂	1,59 кг/кг;
- коэффициент полноты сгорания	0,95;
- показатель степени, учитывающий изменение массы выгорающего материала во времени	1,5.

Выделение газа:

- углекислого газа CO₂	1,07 кг/кг;
- угарного газа СО	0,122 кг/кг.

В табл. 3.1.9 представлены результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в помещении трансформаторной.

Таблица 3.1.9

Результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в помещении трансформаторной (рис. 3.1.1, поз. 5)

Параметр	Значение
Высота, м	1,7
Время блокирования, с:
по повышенной температуре	96
по потере видимости	48
по пониженному содержанию кислорода	114
по	Не достигается
по X_CO	Не достигается

Расчетное время эвакуации из помещения трансформаторной (рис. 3.1.1, поз. 5) составляет t_pij=0,18 мин =11 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей _н.эij принимаем как для помещения очага пожара равным 0 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет P_э.пij=0,999, так как выполнено условие

с.

P_эij=1-(1-P_э.пij)(1-P_д.вij)=0,999.

Q_dij=(1-P_эij)(1-D_ij)=0,001.

В табл. 3.1.10 представлены результаты определения потенциального пожарного риска для здания контроллерной.

Таблица 3.1.10

Результаты определения потенциального пожарного риска для здания контроллерной

N сценария	Наименование помещения, позиция	Потенциальный пожарный риск по сценарию, год^-1	Итоговый потенциальный пожарный риск, год^-1
1	Помещение контроллерной (рис. 3.1.1, поз. 1)	1,6·10^-6	2,57·10^-6
2	Помещение контроллерной (рис. 3.1.1, поз. 1)	9,7·10^-7	2,57·10^-6
1	Помещение электрооборудования (рис. 3.1.1, поз. 2)	1,6·10^-6	2,57·10^-6
2	Помещение электрооборудования (рис. 3.1.1, поз. 2)	9,7·10^-7	2,57·10^-6
3	Помещение трансформаторной (рис. 3.1.1, поз. 5)	2,3·10^-6	2,3·10^-6

3.1.2. Результаты определения индивидуального пожарного риска для рассматриваемого здания.

Принимаем, что у каждого представителя той или иной профессии 200 рабочих дней в году. Принимаем, что в рассматриваемом здании работают представители следующих профессий (с указанием доли времени, которое они проводят в течение года в данном здании):

- оператор - 8 ч в течение рабочего дня = 1600 ч/год = 0,18.

- электрик - 0,5 ч в течение рабочего дня = 100 ч/год = 0,011.

В табл. 3.1.11 приведены результаты определения индивидуального пожарного риска для работников в здании контроллерной.

Таблица 3.1.11

Индивидуальный пожарный риск для работников в здании контроллерной

Наименование профессии работника	Название помещения, позиция	Отно- сительная доля времени пребывания работника в данном помещении в течение года	Индивидуальный пожарный риск работника в данном помещении, год^-1	Итоговый индивидуальный риск, год^-1
Оператор	Помещение контроллерной (рис. 3.1.1, поз. 1)	0,160	0,4·10^-6	4,5·10^-7
Оператор	Помещение электрооборудования (рис. 3.1.1, поз. 2)	0,020	0,05·10^-6	4,5·10^-7
Электрик	Помещение трансформаторной (рис. 3.1.1, поз. 5)	0,011	2,5·10^-8	2,5·10^-8

3.1.3. Вывод об условиях соответствия рассматриваемого здания требованиям пожарной безопасности.

Индивидуальный пожарный риск не превышает нормативное значение, так как выполняется условие год^-1. Нормативное значение индивидуального пожарного риска для персонала рассматриваемого объекта составляет год^-1, так как указанный объект не относится к объектам, перечисленным в разд. 1.5 настоящего Пособия, для которых обеспечение величины индивидуального пожарного риска одной миллионной в год невозможно в связи со спецификой функционирования технологических процессов.

3.2. Пример расчета для наружной установки

На настоящем примере показан расчет обусловленных возможными пожарами на наружной установке производственного объекта величин индивидуального и социального риска, выполненный по Методике [1].

3.2.1. Описание наружной установки.

В качестве наружной установки в настоящем примере рассматривается резервуарный парк бензина, условно размещаемый на территории производственного объекта в Московском регионе.

В состав резервуарного парка бензина входят два резервуара (резервуары N 1 и N 2) объемом по 10 000 м³ каждый (диаметр резервуара - 34,2 м, высота - 11,92 м) и два трубопровода бензина (вход и выход продукта из каждого резервуара осуществляется по одному патрубку) диаметром 900 мм, суммарная длина трубопроводов парка L_труб составляет 200 м. Резервуары стальные вертикальные цилиндрические с купольной крышей без понтона. Парк имеет ограждающую стену, рассчитанную на гидростатическое давление разлившейся жидкости. Площадь внутри обвалования (ограждения) парка составляет 7000 м². Резервуарный парк предназначен для хранения бензина (бензин марки АИ-93).

Защита резервуаров от нагрева, деформации и разрушения во время пожара осуществляется при помощи стационарных установок водяного орошения, в качестве которых в парке предусматриваются кольца орошения.

3.2.2. Перечень исходных данных и используемых справочных источников информации.

Физико-химические свойства обращающихся в парке горючих веществ и материалов

Свойства бензина принимались согласно данным, приведенным в Прил. 1 настоящего Пособия. При этом с определенным запасом надежности свойства принимались по бензину АИ-93 (зимний): суммарная формула - С_6,911·Н_12,168; молярная масса - 95,3 кг/кмоль; температура вспышки - минус 37 °С; константы уравнения Антуана в диапазоне температур -С: А=4,26511, В=695,019, СА=223,220; нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР) - 1,1% (об.).

Статистические данные, необходимые для определения частоты реализации пожароопасных ситуаций

Данные по частотам реализации инициирующих пожароопасные ситуации событий для резервуаров (резервуары для хранения ЛВЖ при давлении близком к атмосферному со стационарной крышей) и трубопроводов рассматриваемого парка принимались в соответствии с Прил. 2 настоящего Пособия.

Частота разгерметизации резервуара с диаметром отверстия истечения 25 мм:

Частота разгерметизации резервуара с диаметром отверстия истечения 100 мм:

Частота полного разрушения резервуара:

Частота возникновения пожара на дыхательной арматуре резервуара:

Частота возникновения пожара по всей поверхности резервуара:

Частота разгерметизации трубопровода с диаметром отверстия истечения 12,5 мм:

Частота разгерметизации трубопровода с диаметром отверстия истечения 25 мм:

Частота разгерметизации трубопровода с диаметром отверстия истечения 50 мм:

Частота разгерметизации трубопровода с диаметром отверстия истечения 100 мм:

Частота разрыва трубопровода по полному сечению:

Условные вероятности мгновенного воспламенения и условные вероятности последующего воспламенения при отсутствии мгновенного, а также условные вероятности сгорания с образованием избыточного давления при образовании горючего газопаровоздушного облака и его последующем воспламенении в зависимости от типа утечки принимались по табл. П3.1 Прил. 3 настоящего Пособия. При этом для утечек из резервуаров и трубопроводов, кроме случаев полного разрушения резервуаров и полного разрыва трубопроводов, указанные условные вероятности с определенным запасом надежности принимались равными максимальным соответствующим условным вероятностям, приведенным в табл. П3.1 настоящего Пособия. Также следует отметить, что в соответствии с положениями Прил. 3 настоящего Пособия для бензина (ЛВЖ с температурой вспышки менее +28°С) указанные выше условные вероятности принимались как для двухфазной среды.

Условная вероятность мгновенного воспламенения для утечек из резервуаров и трубопроводов, кроме случаев полного разрушения резервуаров и полного разрыва трубопроводов, принималась равной:

P_{мгн.воспл.утеч.}=0,150.

Условная вероятность последующего воспламенения при отсутствии мгновенного воспламенения для утечек из резервуаров и трубопроводов, кроме случаев полного разрушения резервуаров и полного разрыва трубопроводов, принималась равной:

P_{посл.воспл.утеч.}=0,176.

Условная вероятность мгновенного воспламенения для случаев полного разрушения резервуаров и полного разрыва трубопроводов принималась равной:

P_{мгн.воспл.разр.}=0,200.

Условная вероятность последующего воспламенения при отсутствии мгновенного воспламенения для случаев полного разрушения резервуаров и полного разрыва трубопроводов принималась равной:

P_{посл.воспл.разр.}=0,240.

Условная вероятность сгорания с образованием избыточного давления при образовании паровоздушного облака и его последующем воспламенении для всех типов утечек из резервуаров и трубопроводов принималась равной:

P_{обр.изб.давл.}=0,600.

Данные по вероятности успешного срабатывания различных систем противоаварийной и противопожарной защиты

Защита резервуаров парка от нагрева, деформации и разрушения во время пожара осуществляется при помощи стационарных установок водяного орошения, в качестве которых предусматриваются кольца орошения. Согласно Прил. 3 условная вероятность эффективной работы систем водяного орошения резервуаров принимается равной Р_ор=0,95.

Данные по метеорологическим условиям в районе местонахождения объекта

В соответствии с П6 Прил. 4 к настоящему Пособию расчетная температура принималась равной максимально возможной температуре в климатической зоне размещения объекта (г. Москва) t₀=+37°С [16].

Максимальная повторяемость штиля на территории г. Москвы согласно [17] составляет P_штиля=0,12.

Скорость ветра принималась равной максимальной из средних скоростей ветра по румбам за июль для климатической зоны размещения объекта (г. Москва), составляющим 3,9 м/с [17].

3.2.3. Анализ пожарной опасности рассматриваемого объекта.

Анализ имевших место инцидентов с пожарами и взрывами на складах нефти и нефтепродуктов, к которым относится и рассматриваемый в настоящем примере резервуарный парк, позволяет выделить закономерности возникновения и развития пожароопасных ситуаций и пожаров, согласно которым аварии с пожарами и взрывами на объектах такого рода являются, как правило, следствием ситуаций, развивающихся по следующей типовой схеме:

- в результате нарушения герметичности арматуры или оборудования происходит истечение горючих продуктов в окружающее пространство;

- вышедшие горючие продукты либо воспламеняются, либо создают обширную зону газопаровоздушной смеси с взрывоопасной концентрацией горючего;

- факторы возникшего пожара (взрыва) интенсивно воздействуют на аппарат или трубопровод, из которого происходит истечение, а также на соседнее оборудование, трубопроводы и т.п., вследствие чего в них повышается давление выше расчетного, они теряют прочность, разрушаются или происходит их разгерметизация вследствие разрушения от пламени уплотняющих устройств;

- количество выходящего продукта и масштабы пожара увеличиваются со временем, принося большой материальный ущерб и приводя к человеческим жертвам.

Определение перечня пожароопасных ситуаций и пожаров и сценариев их развития

Для построения множества сценариев возникновения и развития пожароопасных ситуаций и пожаров в рассматриваемом резервуарном парке был использован метод логических деревьев событий. Построение логических деревьев событий, лежащих в основе оценки пожарного риска для рассматриваемого резервуарного парка, осуществлялось исходя из следующих консервативных предпосылок.

1. В качестве инициирующих пожароопасные ситуации и пожары в резервуарном парке рассматриваются следующие события: разгерметизация резервуаров, разгерметизация трубопроводов бензина, возникновение пожаров на дыхательной арматуре резервуаров и возникновение пожаров по всей поверхности резервуаров.

2. Принимается, что пожар на дыхательной арматуре резервуара приводит к возникновению пожара резервуара по всей поверхности с условной вероятностью 100%.

3. Принимается, что все случаи разгерметизации резервуара, характеризующиеся его полным разрушением, относятся к квазимгновенному разрушению резервуара (распад резервуара на приблизительно равные по размеру части в течение секунд или долей секунд). Для этих случаев принимается, что происходит перелив части хранимого в резервуаре продукта через обвалование (ограждение) парка.

4. Реализация инициирующих пожароопасные ситуации событий, связанных с разгерметизацией резервуаров и трубопроводов парка, приводит к образованию пролива в пределах обвалования (ограждения) парка, а в случае полного разрушения резервуара также и к проливу вне обвалования (ограждения).

5. При мгновенном воспламенении вышедшего горючего продукта возникает пожар пролива.

6. При отсутствии мгновенного воспламенения вышедшего горючего продукта происходит испарение бензина с поверхности пролива с возможностью образования взрывоопасного паровоздушного облака. Принимается, что испарение с поверхности пролива бензина приводит к образованию взрывоопасного паровоздушного облака только в случае безветрия (штиля).

7. Последующее воспламенение при условии отсутствия мгновенного воспламенения приводит к взрыву образовавшегося паровоздушного облака или его сгоранию в режиме пожара-вспышки. Последующее воспламенение при условии отсутствия мгновенного воспламенения при наличии ветра приводит к пожару пролива.

8. Воздействие пожара пролива бензина на резервуар парка при условии неэффективной работы (невыполнения задачи) системой водяного орошения резервуара приводит к возникновению пожара резервуара по всей поверхности.

9. Воздействие на резервуары парка пожара-вспышки и взрыва паровоздушного облака с возможностью дальнейшей эскалации пожара не рассматривается, поскольку зоны поражения от первичных пожаров (взрыв или пожар-вспышка) шире зон поражения от возможных вторичных пожаров.

10. Воздействие пожара одного из резервуаров парка при условии неэффективной работы (невыполнения задачи) системой водяного орошения соседнего резервуара приводит к возникновению пожара по всей поверхности соседнего резервуара.

На рис. 3.2.1 - 3.2.3 приведены деревья событий при возникновении и развитии пожароопасных ситуаций и пожаров, на основе которых проводились расчеты по оценке пожарного риска для рассматриваемого резервуарного парка. На указанных деревьях событий возможность перехода ситуации от стадий к стадии показана с использованием вспомогательных величин - условных вероятностей P₁-P₁₀ ,которые определяются следующими соотношениями.

P₁ - условная вероятность мгновенного воспламенения:

Р₂ - условная вероятность безветрия (штиля):

P₂=P_штиля.

P₃ - условная вероятность последующего воспламенения при отсутствии мгновенного воспламенения:

P₄ - условная вероятность сгорания с образованием избыточного давления при образовании паровоздушного облака и его последующем воспламенении:

P₄=P_{обр.изб.давл}.

P₅ - условная вероятность эффективной работы систем водяного орошения одновременно на двух резервуарах (резервуары N 1 и N 2) парка при воздействии на них пожара пролива бензина в обваловании (ограждении) парка:

P₅=P_ор.·P_ор..

P₆ - условная вероятность эффективной работы системы водяного орошения на резервуаре N 2 и одновременно неэффективная работа системы водяного орошения на резервуаре N 1 при воздействии на резервуары пожара пролива бензина в обваловании (ограждении) парка:

P₆=(1-P_ор.)P_ор..

P₇ - условная вероятность эффективной работы системы водяного орошения на резервуаре N 1 и одновременно неэффективная работа системы водяного орошения на резервуаре N 2 при воздействии на резервуары пожара пролива бензина в обваловании (ограждении) парка:

P₇=P_ор.(1-P_ор.).

P₈ - условная вероятность неэффективной работы систем водяного орошения одновременно на резервуарах N 1 и N 2 при воздействии на резервуары пожара пролива бензина в обваловании (ограждении) парка:

P₈=(1-P_ор.)(1-P_ор.) .

P₉ - условная вероятность эффективной работы системы водяного орошения одного резервуара при воздействии на него внешнего пожара:

P₉=P_ор.

P₁₀ - условная вероятность неэффективной работы системы водяного орошения одного резервуара при воздействии на него внешнего пожара:

P₁₀=1-P_ор..

Перечень рассматриваемых пожароопасных ситуаций и пожаров, а также сценариев их развития приведен в табл. 3.2.1.

Рис. 3.2.1. Дерево событий при возникновении и развитии пожароопасной ситуации, связанной с разгерметизацией резервуара или трубопровода рассматриваемого резервуарного парка

Рис. 3.2.2. Дерево событий при возникновении и развитии пожароопасной ситуации, связанной с полным разрушением одного из резервуаров рассматриваемого резервуарного парка

Рис. 3.2.3. Дерево событий при возникновении и развитии пожароопасной ситуации, связанной с возникновением пожара по всей поверхности одного из резервуаров рассматриваемого резервуарного парка

Таблица 3.2.1

Перечень пожароопасных ситуаций и пожаров и сценариев их развития

Наименование оборудования	Наименование пожароопасной ситуации/пожара	Сценарий развития пожароопасной ситуации/пожара	N сценария
Резервуар хранения бензина N 1	Разгерметизация резервуара, характеризующаяся диаметром отверстия истечения 25 мм	Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка без возникновения вторичных пожаров	1
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичного пожара резервуара N 1 по всей поверхности	2
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичного пожара резервуара N 2 по всей поверхности	3
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичных пожаров одновременно резервуаров N 1 и N 2 по всей поверхности	4
		Взрыв паровоздушного облака	5
		Сгорание паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки	6
	Разгерметизация резервуара, характеризующаяся диаметром отверстия истечения 100 мм	Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка без возникновения вторичных пожаров	7
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичного пожара резервуара N 1 по всей поверхности	8
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичного пожара резервуара N 2 по всей поверхности	9
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичных пожаров одновременно резервуаров N 1 и N 2 по всей поверхности	10
		Взрыв паровоздушного облака	11
		Сгорание паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки	12
	Разгерметизация резервуара, характеризующаяся полным разрушением	Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка и пролива перелившегося через обвалование (ограждение) бензина без возникновения вторичных пожаров	13
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка и пролива перелившегося через обвалование (ограждение) бензина с возникновением вторичного пожара резервуара N 2 по всей поверхности	14
		Взрыв паровоздушного облака	15
		Сгорание паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки	16
	Возникновение пожара резервуара по всей поверхности	Пожар резервуара N 1 по всей поверхности без возникновения вторичных пожаров	17
	Возникновение пожара резервуара по всей поверхности	Пожар резервуара N 1 по всей поверхности с возникновением вторичного пожара резервуара N 2 по всей поверхности	18
	Возникновение пожара на дыхательной арматуре	Пожар резервуара N 1 по всей поверхности без возникновения вторичных пожаров	19
	Возникновение пожара на дыхательной арматуре	Пожар резервуара N 1 по всей поверхности с возникновением вторичного пожара резервуара N 2 по всей поверхности	20
Резервуар хранения бензина N 2	Разгерметизация резервуара, характеризующаяся диаметром отверстия истечения 25 мм	Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка без возникновения вторичных пожаров	21
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичного пожара резервуара N 1 по всей поверхности	22
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичного пожара резервуара N 2 по всей поверхности	23
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичных пожаров одновременно резервуаров N 1 и N 2 по всей поверхности	24
		Взрыв паровоздушного облака	25
		Сгорание паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки	26
	Разгерметизация резервуара, характеризующаяся диаметром отверстия истечения 100 мм	Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка без возникновения вторичных пожаров	27
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичного пожара резервуара N 1 по всей поверхности	28
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичного пожара резервуара N 2 по всей поверхности	29
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичных пожаров одновременно резервуаров N 1 и N 2 по всей поверхности	30
		Взрыв паровоздушного облака	31
		Сгорание паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки	32
	Разгерметизация резервуара, характеризующаяся полным разрушением	Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка и пролива перелившегося через обвалование (ограждение) бензина без возникновения вторичных пожаров	33
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка и пролива перелившегося через обвалование (ограждение) бензина с возникновением вторичного пожара резервуара N 1 по всей поверхности	34
		Взрыв паровоздушного облака	35
		Сгорание паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки	36
	Возникновение пожара резервуара по всей поверхности	Пожар резервуара N 2 по всей поверхности без возникновения вторичных пожаров	37
	Возникновение пожара резервуара по всей поверхности	Пожар резервуара N 2 по всей поверхности с возникновением вторичного пожара резервуара N 1 по всей поверхности	38
	Возникновение пожара на дыхательной арматуре	Пожар резервуара N 2 по всей поверхности без возникновения вторичных пожаров	39
	Возникновение пожара на дыхательной арматуре	Пожар резервуара N 2 по всей поверхности с возникновением вторичного пожара резервуара N 1 по всей поверхности	40
Трубопроводы бензина	Разгерметизация трубопровода, характеризующаяся диаметром отверстия истечения 12,5 мм	Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка без возникновения вторичных пожаров	41
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичного пожара резервуара N 1 по всей поверхности	42
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичного пожара резервуара N 2 по всей поверхности	43
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичных пожаров одновременно резервуаров N 1 и N 2 по всей поверхности	44
		Взрыв паровоздушного облака	45
		Сгорание паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки	46
	Разгерметизация трубопровода, характеризующаяся диаметром отверстия истечения 25 мм	Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка без возникновения вторичных пожаров	47
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичного пожара резервуара N 1 по всей поверхности	48
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичного пожара резервуара N 2 по всей поверхности	49
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичных пожаров одновременно резервуаров N 1 и N 2 по всей поверхности	50
		Взрыв паровоздушного облака	51
		Сгорание паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки	52
	Разгерметизация трубопровода, характеризующаяся диаметром отверстия истечения 50 мм	Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка без возникновения вторичных пожаров	53
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичного пожара резервуара N 1 по всей поверхности	54
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичного пожара резервуара N 2 по всей поверхности	55
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичных пожаров одновременно резервуаров N 1 и N 2 по всей поверхности	56
		Взрыв паровоздушного облака	57
		Сгорание паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки	58
	Разгерметизация трубопровода, характеризующаяся диаметром отверстия истечения 100 мм	Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка без возникновения вторичных пожаров	59
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичного пожара резервуара N 1 по всей поверхности	60
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичного пожара резервуара N 2 по всей поверхности	61
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичных пожаров одновременно резервуаров N 1 и N 2 по всей поверхности	62
		Взрыв паровоздушного облака	63
		Сгорание паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки	64
	Разгерметизация трубопровода, характеризующаяся разрывом по полному сечению (полным разрывом)	Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка без возникновения вторичных пожаров	65
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичного пожара резервуара N 1 по всей поверхности	66
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичного пожара резервуара N 2 по всей поверхности	67
		Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичных пожаров одновременно резервуаров N 1 и N 2 по всей поверхности	68
		Взрыв паровоздушного облака	69
		Сгорание паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки	70

3.2.4. Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций.

Частоты реализации сценариев развития рассматриваемых пожароопасных ситуаций и пожаров (см. табл. 3.2.1) определялись в соответствии с деревьями событий (рис. 3.2.1-3.2.3).

Частоты реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров, возникающих на резервуаре N 1 (1-20).

Частота реализации сценария N 1:

Q₁=Q_{разгерм.рез.25 мм}(P_{мгн.воспл.утеч.}+(1-P_{мгн.воспл.утеч.})(1-P_штиля)P_{посл.воспл.утеч.})

Частота реализации сценария N 2:

Q₂=Q_{разгерм.рез.25 мм}(P_{мгн.воспл.утеч.}+(1-P_{мгн.воспл.утеч.})(1-P_штиля)P_{посл.воспл.утеч.})

Частота реализации сценария N 3:

Q₃=Q_{разгерм.рез.25 мм}(P_{мгн.воспл.утеч.}+(1-P_{мгн.воспл.утеч.})(1-P_штиля)P_{посл.воспл.утеч.})

Частота реализации сценария N 4:

Q₄=Q_{разгерм.рез.25 мм}(P_{мгн.воспл.утеч.}+(1-P_{мгн.воспл.утеч.})(1-P_штиля)P_{посл.воспл.утеч.})

Частота реализации сценария N 5:

Частота реализации сценария N 6:

Частота реализации сценария N 7:

Частота реализации сценария N 8:

Частота реализации сценария N 9:

Частота реализации сценария N 10:

Частота реализации сценария N 11:

Частота реализации сценария N 12:

Частота реализации сценария N 13:

Частота реализации сценария N 14:

Частота реализации сценария N 15:

Частота реализации сценария N 16:

Частота реализации сценария N 17:

Частота реализации сценария N 18:

Частота реализации сценария N 19:

Частота реализации сценария N 20:

Частоты реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров, возникающих на резервуаре N 2 (21-40) аналогичны соответствующим частотам реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров, возникающих на резервуаре N 1 (1-20).

Частота реализации сценария N 21:

Частота реализации сценария N 22:

Частота реализации сценария N 23:

Частота реализации сценария N 24:

Частота реализации сценария N 25:

Частота реализации сценария N 26:

Частота реализации сценария N 27:

Частота реализации сценария N 28:

Частота реализации сценария N 29:

Частота реализации сценария N 30:

Частота реализации сценария N 31:

Частота реализации сценария N 32:

Частота реализации сценария N 33:

Частота реализации сценария N 34:

Частота реализации сценария N 35:

Частота реализации сценария N 36:

Частота реализации сценария N 37:

Частота реализации сценария N 38:

Частота реализации сценария N 39:

Частота реализации сценария N 40:

Частоты реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров, возникающих в результате разгерметизации трубопроводов парка (41-70).

Частота реализации сценария N 41:

Частота реализации сценария N 42:

Частота реализации сценария N 43:

Частота реализации сценария N 44:

Частота реализации сценария N 45:

Частота реализации сценария N 46:

Частота реализации сценария N 47:

Q₄₇=Q_{разгерм.труб.25 мм}L_труб.(P_{мгн.воспл.утеч.}+(1-P_{мгн.воспл.утеч.})(1-P_штиля)P_{посл.воспл.утеч.})

Частота реализации сценария N 48:

Q₄₈=Q_{разгерм.труб.25 мм}L_труб.(P_{мгн.воспл.утеч.}+(1-P_{мгн.воспл.утеч.})(1-P_штиля)P_{посл.воспл.утеч.})

Частота реализации сценария N 49:

Q₄₉=Q_{разгерм.труб.25 мм}L_труб.(P_{мгн.воспл.утеч.}+(1-P_{мгн.воспл.утеч.})(1-P_штиля)P_{посл.воспл.утеч.})

Частота реализации сценария N 50:

Q₅₀=Q_{разгерм.труб.25 мм}L_труб.(P_{мгн.воспл.утеч.}+(1-P_{мгн.воспл.утеч.})(1-P_штиля)P_{посл.воспл.утеч.})

(1-P_ор.)(1-P_ор.)=1,3·10^-7·200(0,15+(1-0,15)(1-0,12)0,176)

Частота реализации сценария N 51:

Частота реализации сценария N 52:

Частота реализации сценария N 53:

Q₅₃=Q_{разгерм.труб.50 мм}L_труб.(P_{мгн.воспл.утеч.}+(1-P_{мгн.воспл.утеч.})(1-P_штиля)P_{посл.воспл.утеч})

Частота реализации сценария N 54:

Q₅₄=Q_{разгерм.труб.50 мм}L_труб.(P_{мгн.воспл.утеч.}+(1-P_{мгн.воспл.утеч.})(1-P_штиля)P_{посл.воспл.утеч})

Частота реализации сценария N 55:

Q₅₅=Q_{разгерм.труб.50 мм}L_труб.(P_{мгн.воспл.утеч.}+(1-P_{мгн.воспл.утеч.})(1-P_штиля)P_{посл.воспл.утеч.})

Частота реализации сценария N 56:

Q₅₆=Q_{разгерм.труб.50 мм}L_труб.(P_{мгн.воспл.утеч.}+(1-P_{мгн.воспл.утеч.})(1-P_штиля)P_{посл.воспл.утеч.})

Частота реализации сценария N 57:

Частота реализации сценария N 58:

Частота реализации сценария N 59:

Q₅₉=Q_{разгерм.труб.100 мм}L_труб.(P_{мгн.воспл.утеч.}+(1-P_{мгн.воспл.утеч.})(1-P_штиля)P_{посл.воспл.утеч.})

Частота реализации сценария N 60:

Q₆₀=Q_{разгерм.труб.100 мм}L_труб.(P_{мгн.воспл.утеч.}+(1-P_{мгн.воспл.утеч.})(1-P_штиля)P_{посл.воспл.утеч.})

Частота реализации сценария N 61:

Q₆₁=Q_{разгерм.труб.100 мм}L_труб.(P_{мгн.воспл.утеч.}+(1-P_{мгн.воспл.утеч.})(1-P_штиля)P_{посл.воспл.утеч.})

Частота реализации сценария N 62:

Q₆₂=Q_{разгерм.труб.100 мм}L_труб.(P_{мгн.воспл.утеч.}+(1-P_{мгн.воспл.утеч.})(1-P_штиля)P_{посл.воспл.утеч.})

Частота реализации сценария N 63:

Частота реализации сценария N 64:

Частота реализации сценария N 65:

Q₆₅=Q_{разгерм.труб.разрыв}L_труб.(P_{мгн.воспл.разр.}+(1-P_{мгн.воспл.разр.})(1-P_штиля)P_{посл.воспл.разр.})

P_ор.P_ор.=4,2·10^-9·200(0,200+(1-0,200)(1-0,12)0,240)0,95·0,95=2,8·10^-7год^-1.

Частота реализации сценария N 66:

Q₆₆=Q_{разгерм.труб.разрыв}L_труб.(P_{мгн.воспл.разр.}+(1-P_{мгн.воспл.разр.})(1-P_штиля)P_{посл.воспл.разр.})

Частота реализации сценария N 67:

Q₆₇=Q_{разгерм.труб.разрыв}L_труб.(P_{мгн.воспл.разр.}+(1-P_{мгн.воспл.разр.})(1-P_штиля)P_{посл.воспл.разр.})

Частота реализации сценария N 68:

Q₆₈=Q_{разгерм.труб.разрыв}L_труб.(P_{мгн.воспл.разр.}+(1-P_{мгн.воспл.разр.})(1-P_штиля)P_{посл.воспл.разр.})

Частота реализации сценария N 69:

Частота реализации сценария N 70:

3.2.5. Построение полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития.

Оценка опасных факторов пожара производится с помощью методов, приведенных в Прил. 3 к настоящему Пособию.

При этом согласно П16 Методики [1] для рассматриваемых сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров учитываются следующие опасные факторы пожара:

- тепловое излучение при пожарах проливов и пожарах резервуаров по всей поверхности;

- избыточное давление и импульс волны давления при сгорании паровоздушного облака в открытом пространстве;

- расширяющиеся продукты сгорания при реализации пожара-вспышки.

Количественная оценка массы горючих веществ, поступающих в окружающее пространство в результате возникновения пожароопасных ситуаций

Количество поступившего в окружающее пространство горючего продукта (бензина) при реализации пожароопасных ситуаций, связанных с разгерметизацией резервуаров и трубопроводов рассматриваемого парка, определялось исходя из следующих предпосылок.

1. Принималось, что разгерметизация трубопроводов парка (для всех типов утечек) и разгерметизация каждого из двух резервуаров (для всех типов утечек, кроме полного разрушения) приводит к истечению всего содержимого в соответствующем резервуаре (питаемый разгерметизировавшимся трубопроводом резервуар или разгерметизировавшийся резервуар) бензина с образованием пролива, ограниченного обвалованием (ограждением) парка. При расчете количества испарившегося с поверхности пролива бензина для указанных пожароопасных ситуаций площадь поверхности испарения (F_R1) консервативно оценивалась площадью внутри обвалования (ограждения) парка и принималась равной 7000 м².

2. Площадь пролива бензина за пределами обвалования (ограждения) парка в случае полного разрушения резервуара с переливом части бензина через обвалование (ограждение) парка оценивалась в соответствии с П5 Прил. 4 к настоящему Пособию следующим образом.

Высота обвалования парка составляет: а=3,5 м.

Начальная высота столба жидкости в резервуаре (h₀) определялась как отношение объема хранимого в резервуаре бензина к площади днища резервуара (диаметр резервуара: D_рез.=34,2 м). Таким образом,

м.

Значение параметра a/h₀ составляет 0,32.

Доля перелившегося через обвалование (ограждение) бензина определялась по рис. П4.3 Прил. 4 (кривая - 1) и была принята равной 38%. Таким образом, количество перелившегося через обвалование (ограждение) парка бензина составляет: .

Площадь пролива указанного выше количества бензина за пределами обвалования (ограждения) парка (F_ПРХ) рассчитывалась по формуле (П4.27) Прил. 4. Коэффициент разлития (f_p) принимался равным 20 м^-1.

Обвалование (ограждение) парка имеет форму прямоугольника, периметр которого составляет L_перим=350 м. При определении формы пролива бензина за пределами обвалования (ограждения) парка принималось, что перелившееся через обвалование (ограждение) парка количество бензина распределено вдоль всего ограждения в полосе шириной X, м (рис. 3.2.4).

Рис. 3.2.4. Схема к определению формы пролива бензина за пределами обвалования ограждения парка

Ширина X, м, определяется уравнением:

XL_перим+X²=F_ПРХ .

Следовательно, ширина X составляет:

м.

3. При расчете количества испарившегося с поверхности пролива бензина для пожароопасных ситуаций, связанных с полным разрушением резервуара и переливом части бензина через обвалование (ограждение) парка, площадь поверхности испарения принималась равной: .

4. Продолжительность испарения с поверхности пролива бензина для всех пожароопасных ситуаций, связанных с разгерметизацией резервуаров или трубопроводов парка, консервативно принималась: Т= 3600 с (П6е) Прил. 4).

Ниже приведены результаты расчета массы паров бензина, поступивших в атмосферу в результате испарения с поверхности рассматриваемых проливов бензина.

Давление насыщенного пара бензина при расчетной температуре составляет:

кПа.

Молярная масса бензина М=95,3 кг/кмоль.

Согласно П26 Прил. 4 интенсивность испарения бензина определяется по формуле:

Таким образом, масса паров бензина, поступивших в атмосферу в результате испарения с поверхности рассматриваемых проливов бензина, составляет:

- для пролива бензина в пределах обвалования (ограждения парка):

M₁=F_R1WT=7000·3,84·10^-4·3600=9677 кг;

- для случая пролива в результате полного разрушения резервуара с переливом части бензина через обвалование (ограждение) парка:

M₂=F_R2WT=83 000·3,84·10^-4·3600=114 700 кг.

Расчет интенсивности теплового излучения рассматриваемых пожаров

Интенсивность теплового излучения пожаров для рассматриваемых сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров, связанных с возникновением пожаров пролива бензина и пожаров резервуаров хранения бензина по всей поверхности, рассчитывалась по методу, приведенному в Разд. VI Прил. 4 и позволяющему рассчитывать интенсивность теплового излучения (q) пожара пролива заданного горючего продукта с очагом (проливом) заданной площади (F) на различных расстояниях от очага пожара.

Для сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров, связанных с возникновением пожаров: пожар пролива в обваловании (ограждении) парка без возникновения вторичных пожаров, пожар пролива в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичных пожаров резервуаров N 1 и/или N 2, пожар резервуара N 1 или N 2 парка по всей поверхности с возникновением вторичного пожара соседнего резервуара. При расчете интенсивности теплового излучения пожаров площадь очага пожара (площадь пролива) принималась равной площади внутри обвалования (ограждения) парка , то есть при определении площади очага пожара площадь, занимаемая не участвующими в пожаре резервуарами, консервативно (оценка сверху площади очага) рассматривалась как часть площади очага пожара.

Для сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров, связанных с пожарами пролива бензина в обваловании (ограждении) парка и пролива, перелившегося через обвалование (ограждение) бензина как без возникновения вторичных пожаров, так и с возникновением вторичных пожаров, при расчете интенсивности теплового излучения пожаров площадь очага пожара (площадь пролива) F₂ консервативно (оценка сверху площади очага) принималась равной площади F_R2, то есть принималась равной .

Площадь очага пожара (площадь пролива) в случае пожара резервуара (диаметр резервуаров N 1 и N 2 - 34,2 м) по всей поверхности принималась равной:

Результатом расчета интенсивности теплового излучения пожара для соответствующего сценария является получение зависимости интенсивности теплового излучения от расстояния до очага пожара. Таким образом, для расчета интенсивности теплового излучения целесообразно использование вычислительной техники и соответствующих программных продуктов, позволяющих определять и хранить в памяти указанные зависимости для каждого из рассматриваемых сценариев.

Для демонстрации расчета интенсивности теплового излучения пожара, проведенного в соответствии с Разд. VI Прил. 4, ниже приведен расчет интенсивности теплового излучения пожара пролива бензина площадью F₃ (пожар резервуара по всей поверхности) в точке, расположенной с подветренной стороны на расстоянии м от границы очага пожара.

Эффективный диаметр пролива рассчитывается в соответствии с формулой (П4.58) Прил. 4:

м.

Удельная массовая скорость выгорания бензина согласно табл. П4.4 Прил. 4 принималась равной: .

Температура кипения бензина принималась равной температуре кипения гексана и равна 68°С.

Плотность паров бензина _П при температуре кипения определялась по формуле (П4.29) Прил. 4 и составляла:

Плотность окружающего воздуха при расчетной температуре , ускорение свободного падения g=9,81 м/с².

Величина u_*, рассчитываемая по формуле П4.60 Прил. 4, составляет:

Следовательно, длина пламени определяется по формуле (П4.59) Прил. 4:

м.

Расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта:

м.

Угол отклонения пламени от вертикали под действием ветра рассчитывается по формуле (П4.61):

Параметры a, b, А, В, С, D, Е, F, определяющиеся соответственно формулами (П4.57), (П4.57.1), (П4.57.2), (П4.57.3), (П4.57.4), (П4.57.5), (П4.57.6), (П4.57.7) Прил. 4, составляют:

;

Значение фактора облученности для вертикальной площадки (F_V), определяемое формулой (П4.55) Прил. 4, составляет:

Значение фактора облученности для горизонтальной площадки (F_H), определяемое формулой (П4.55) Прил. 4, составляет:

Угловой коэффициент облученности F_q определяется по формуле (П4.53) Прил. 4:

Коэффициент пропускания атмосферы определяется по формуле (П4.62) Прил. 4:

=ехр[-7·10^-4(r-0,5d)]=ехр[-7·10^-4(37,1-0,5-34,2)]=0,986 .

Среднеповерхностная интенсивность теплового излучения пламени E_f принимается в соответствии с табл. П4.4 Прил. 4. Для рассматриваемого случая (диаметр пролива (очага пожара) - 34,2 м) Е_f находится методом линейной интерполяции приведенных в указанной таблице значений по значениям для диаметров очага 30 и 40 м и составляет: Е_f=32,06 кВт/м².

Таким образом, интенсивность теплового излучения пожара пролива бензина площадью F₃ (пожар резервуара по всей поверхности) в точке, расположенной на расстоянии 20 м от границы очага пожара, согласно формуле (П4.52) составляет:

Аналогичным образом были получены зависимости интенсивности теплового излучения пожаров для рассматриваемых сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров, связанных с возникновением пожаров пролива бензина и пожаров резервуаров хранения бензина по всей поверхности, от расстояний до границы очага пожара. Графики указанных зависимостей приведены на рис. 3.2.5.

Рис. 3.2.5. Зависимости интенсивности теплового излучения пожара пролива бензина от расстояния до границы очага пожара, при площади очага:
F₂ - кривая 1; F₁ - кривая 2; F₃ - кривая 3

Расчет максимальных горизонтальных размеров взрывоопасных зон

Расчет горизонтальных размеров взрывоопасных зон, образующихся в результате испарения бензина с поверхности рассматриваемых проливов бензина: пролив бензина в пределах обвалования (ограждения парка) и пролива в результате полного разрушения резервуара с переливом части бензина через обвалование (ограждение) парка, производился в соответствии с разд. III Прил. 4.

Плотность паров бензина _П при расчетной температуре определялась по формуле (П4.29) Прил. 4 и составляет:

Горизонтальный размер взрывоопасной зоны, отсчитываемый от границы пролива, рассчитывался по формуле (П4.34) и составляет:

- горизонтальный размер взрывоопасной зоны, образующейся в результате испарения с поверхности пролива бензина в пределах обвалования (ограждения парка):

м;

- горизонтальный размер взрывоопасной зоны, образующейся в результате испарения с поверхности пролива в результате полного разрушения резервуара с переливом части бензина через обвалование (ограждение) парка:

м;

Определение параметров волны давления при сгорании паровоздушного облака

Расчет зависимости параметров волны давления (избыточное давление и импульс) при сгорании паровоздушных облаков, образующихся в результате испарения бензина с поверхности рассматриваемых проливов бензина: пролив бензина в пределах обвалования (ограждения парка) и пролива в результате полного разрушения резервуара с переливом части бензина через обвалование (ограждение) парка, от расстояния производился в соответствии с разд. IV Прил. 4.

Результатом определения параметров волны давления при сгорании паровоздушного облака для соответствующего сценария является получение зависимости избыточного давления и импульса волны давления от расстояния до центра облака. Таким образом, для расчета параметров волны давления при сгорании паровоздушного облака целесообразно использование вычислительной техники и соответствующих программных продуктов, позволяющих определять и хранить в памяти указанные зависимости для каждого из рассматриваемых сценариев.

Для демонстрации расчета параметров волны давления при сгорании паровоздушного облака, проведенного в соответствии с разд. IV Прил. 4, ниже приведен расчет избыточного давления и импульса волны давления при сгорании паровоздушного облака, образовавшегося в результате испарения бензина с поверхности пролива бензина в пределах обвалования (ограждения парка) с поступлением в атмосферу массы паров бензина M₁=9677 кг, в точке, расположенной на расстоянии 200 м от обвалования (ограждения) парка.

По классификации веществ, способных к образованию горючих смесей с воздухом, бензин в соответствии с табл. П4.1 Прил. 4 относится к классу III. Характер загроможденности окружающего пространства для резервуарного парка в соответствии с П15 Прил. 4 соответствует классу III. Таким образом, согласно табл. П4.3 Прил. 4 ожидаемый режим сгорания паровоздушного облака - дефлаграция, скорость фронта пламени составляет 150-200 м/с.

Видимая скорость фронта пламени определяется для рассматриваемого режима по формуле (П4.37) Прил. 4 и составляет:

м/с.

Полученная величина не превосходит максимальной скорости, соответствующей данному классу (200 м/с), следовательно, принимается U = 200 м/с.

Обвалование (ограждение) парка имеет прямоугольную форму (62 х 113 м). Центр облака совпадает с геометрическим центром пролива - центром обвалования ограждения парка. Расстояние от рассматриваемой точки до центра облака принималось равным сумме расстояния до обвалования (200 м) и полуширины обвалования (ограждения) парка (31 м). Таким образом, расстояние от центра облака принималось равным R=231 м.

Корректировочный параметр в соответствии с табл. П4.2 Прил. 4 для бензина равен =1. Удельное энерговыделение E_УД, определяемое в соответствии с П14 Прил. 4, составляет:

МДж/кг.

Величина энергозапаса Е определялась по формуле (П4.36) Прил. 4 с учетом удвоения энергозапаса в соответствии с П11 Прил. 4 в связи с характером расположения облака. При этом консервативно принималось, что во взрыве участвует вся масса горючего вещества, содержащегося в облаке.

Е=M₁E_УД·10⁶·2=8,516·10¹¹ Дж.

Атмосферное давление P₀=101 300 Па.

Безразмерное расстояние от центра облака R_x, определяемое по формуле (П4.39) Прил. 4, составляет:

Степень расширения продуктов сгорания для паровоздушной смеси в соответствии с П20 Прил. 4 принималась равной =7.

Скорость звука принималась равной C₀=340 м/с.

Величина безразмерного давления P_x1 рассчитывается по формуле (П4.44) Прил. 4 и составляет:

Параметр W, определяемый по формуле (П4.46) Прил. 4, составляет:

Величина безразмерного импульса фазы сжатия I_x1 рассчитывается по формуле (П4.45) Прил. 4 и составляет:

Величина избыточного давления Р рассчитывается по формуле (П4.42) Прил. 4 и составляет:

P=P_x1·P₀=0,185·101 300=1,87·10⁴ Па.

Величина импульса фазы сжатия I⁺ рассчитывается по формуле (П4.43) Прил. 4 и составляет:

Аналогичным образом были получены зависимости избыточного давления и импульса фазы сжатия волны давления при сгорании паровоздушного облака для рассматриваемых сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров, связанных со взрывом паровоздушного облака, от расстоянии до обвалования (ограждения) парка.

График зависимости избыточного давления в волне давления от расстояния до обвалования (ограждения) парка при взрыве паровоздушного облака, образовавшегося в результате испарения с поверхности пролива бензина в пределах обвалования (ограждения) парка (масса паров M₁=9677 кг), приведен на рис. 3.2.6.

Рис. 3.2.6. Зависимость избыточного давления в волне давления от расстояния до обвалования (ограждения) парка (масса паров - 9677 кг)

График зависимости избыточного давления в волне давления от расстояния до обвалования (ограждения) парка при взрыве паровоздушного облака, образовавшегося в результате испарения с поверхности пролива в результате полного разрушения резервуара с переливом части бензина через обвалование (ограждение) парка (масса паров M₂=114 700 кг), приведен на рис. 3.2.7.

Рис. 3.2.7. Зависимость избыточного давления в волне давления от расстояния до обвалования (ограждения) парка (масса паров - 114 700 кг)

График зависимости импульса фазы сжатия в волне давления от расстояния до обвалования (ограждения) парка при взрыве паровоздушного облака, образовавшегося в результате испарения с поверхности пролива бензина в пределах обвалования (ограждения) парка (масса паров M₁=9677 кг), приведен на рис. 3.2.8.

Рис. 3.2.8. Зависимость импульса фазы сжатия в волне давления от расстояния до обвалования (ограждения) парка (масса паров - 9677 кг)

График зависимости импульса фазы сжатия в волне давления от расстояния до обвалования (ограждения) парка при взрыве паровоздушного облака, образовавшегося в результате испарения с поверхности пролива в результате полного разрушения резервуара с переливом части бензина через обвалование (ограждение) парка (масса паров M₂=114 700 кг), приведен на рис. 3.2.9.

Рис. 3.2.9. Зависимость импульса фазы сжатия в волне давления от расстояния до обвалования (ограждения) парка (масса паров 114 700 кг)

3.2.6. Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития.

В результате построения полей опасных факторов пожара для рассматриваемых сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров были определены следующие зависимости и величины.

1. Зависимость q₁ (r) (кривая 2 на рис. 3.2.5) - зависимость интенсивности теплового излучения от расстояния до границы очага для пожаров: пожар пролива в обваловании (ограждении) парка без возникновения вторичных пожаров; пожар пролива в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичных пожаров резервуаров N 1 и/или N 2; пожар резервуара N 1 или N 2 парка по всей поверхности с возникновением вторичного пожара соседнего резервуара, характеризующихся площадью очага (площадью пролива) .

2. Зависимость q₂(r) (кривая 1 на рис. 3.2.5) - зависимость интенсивности теплового излучения от расстояния до границы очага для пожаров пролива бензина в обваловании (ограждении) парка и пролива перелившегося через обвалование (ограждение) бензина в результате полного разрушения резервуара как без возникновения вторичных пожаров, так и с возникновением вторичных пожаров, характеризующихся площадью очага (площадью пролива) .

3. Зависимость q₃(r) (кривая 3 на рис. 3.2.5) - зависимость интенсивности теплового излучения от расстояния до границы очага для пожаров, связанных с возникновением пожара одного резервуара по всей поверхности без возникновения вторичных пожаров, характеризующихся площадью очага .

4. Горизонтальный размер взрывоопасной зоны, отсчитываемый от границы пролива, R1_НКПР=101 м - горизонтальный размер взрывоопасной зоны, образующейся в результате испарения с поверхности (площадь поверхности испарения пролива бензина в пределах обвалования (ограждения парка).

5. Горизонтальный размер взрывоопасной зоны, отсчитываемый от границы пролива, R2_НКПР=229 м - горизонтальный размер взрывоопасной зоны, образующейся в результате испарения с поверхности пролива (площадь поверхности испарения ) в результате полного разрушения резервуара с переливом части бензина через обвалование (ограждение) парка.

6. Зависимости F₁(r) и (рис. 3.2.6, 3.2.8) - зависимости избыточного давления и импульса фазы сжатия волны давления при взрыве паровоздушного облака, образующегося в результате испарения с поверхности (площадь поверхности испарения ) пролива бензина в пределах обвалования (ограждения парка), от расстояния до обвалования (ограждения) парка.

7. Зависимости F₂(r) и (рис. 3.2.7, 3.2.9) - зависимости избыточного давления и импульса фазы сжатия волны давления при взрыве паровоздушного облака, образующегося в результате испарения с поверхности пролива (площадь поверхности испарения ) в результате полного разрушения резервуара с переливом части бензина через обвалование (ограждение) парка, от расстояния до обвалования (ограждения) парка.

На основе указанных выше зависимостей и величин в настоящем разделе определяются следующие условные вероятности поражения людей.

1. Q_dI - условная вероятность поражения человека опасными факторами пожаров: пожар пролива в обваловании (ограждении) парка без возникновения вторичных пожаров; пожар пролива в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичных пожаров резервуаров N 1 и/или N 2; пожар резервуара N 1 или N 2 парка по всей поверхности с возникновением вторичного пожара соседнего резервуара, характеризующихся площадью очага (площадью пролива) .

Таким образом, Q_dI - условная вероятность поражения человека при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров (см. табл. 3.2.1) N 1, 2, 3, 4, 7, 8, 9, 10, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 27, 28, 29, 30, 38, 40, 41, 42, 43, 44, 47, 48, 49, 49, 50, 53, 54, 55, 56, 59, 60, 61, 62, 65, 66, 67, 68.

Суммарная частота реализации указанных сценариев составляет:

2. Q_dII - условная вероятность поражения человека опасными факторами пожаров пролива бензина в обваловании (ограждении) парка и пролива перелившегося через обвалование (ограждение) бензина в результате полного разрушения резервуара как без возникновения вторичных пожаров, так и с возникновением вторичных пожаров, характеризующихся площадью очага (площадью пролива) .

Таким образом, Q_dII - условная вероятность поражения человека при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров (см. табл. 3.2.1) N 13, 14, 33, 34.

Суммарная частота реализации указанных сценариев составляет:

3. Q_dIII - условная вероятность поражения человека опасными факторами пожаров, связанными с возникновением пожара резервуара N 1 по всей поверхности (площадь очага ) без возникновения вторичных пожаров.

Таким образом, Q_dIII - условная вероятность поражения человека при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров (см. табл. 3.2.1) N 17, 19.

Суммарная частота реализации указанных сценариев составляет:

4. Q_dIV - условная вероятность поражения человека опасными факторами пожаров, связанными с возникновением пожара резервуара N 2 по всей поверхности (площадь очага ) без возникновения вторичных пожаров.

Таким образом, Q_dIV - условная вероятность поражения человека при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров (см. табл. 3.2.1) N 37, 39.

Суммарная частота реализации указанных сценариев составляет:

5. Q_dV - условная вероятность поражения человека опасными факторами пожаров, связанными со сгоранием в режиме пожара-вспышки паровоздушного облака, образующегося в результате испарения с поверхности (площадь поверхности испарения ) пролива бензина в пределах обвалования (ограждения) парка.

Таким образом, Q_dV - условная вероятность поражения человека при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров (см. табл. 3.2.1) N 6, 12, 26, 32, 46, 52, 58, 64, 70.

Суммарная частота реализации указанных сценариев составляет:

6. Q_dVI - условная вероятность поражения человека опасными факторами пожаров, связанными со сгоранием в режиме пожара-вспышки паровоздушного облака, образующегося в результате испарения с поверхности пролива (площадь поверхности испарения в результате полного разрушения резервуара с переливом части бензина через обвалование (ограждение) парка.

Таким образом, Q_dVI - условная вероятность поражения человека при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров (см. табл. 3.2.1) N 16, 36.

Суммарная частота реализации указанных сценариев составляет:

Q_VI=Q₁₆+Q₃₆=9,2·10^-8 год^-1.

7. Q_dVI - условная вероятность поражения человека опасными факторами пожаров, связанными со взрывом паровоздушного облака, образующегося в результате испарения с поверхности (площадь поверхности испарения ) пролива бензина в пределах обвалования (ограждения) парка.

Таким образом, Q_dVI - условная вероятность поражения человека при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров (см. табл. 3.2.1) N 5, 11, 25, 31, 45, 51, 57, 63, 69.

Суммарная частота реализации указанных сценариев составляет:

8. Q_dVIII - условная вероятность поражения человека опасными факторами пожаров, связанными со взрывом паровоздушного облака, образующегося в результате испарения с поверхности пролива (площадь поверхности испарения ) в результате полного разрушения резервуара с переливом части бензина через обвалование (ограждение) парка.

Таким образом, Q_dVIII - условная вероятность поражения человека при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров (см. табл. 3.2.1) N 15, 35.

Суммарная частота реализации указанных сценариев составляет:

Для оценки поражающего воздействия опасных факторов пожара, характерных для рассматриваемых сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров, использовались вероятностные и детерминированные критерии, приведенные в Прил. 6.

Определим условные вероятности поражения человека для сценариев, связанных с возникновением пожаров проливов и пожаров резервуаров по всей поверхности (условные вероятности поражения ).

Указанные условные вероятности в соответствии с разд. II Прил. 6 в зоне непосредственного воздействия пламени пожаров (в пределах очага пожара), соответствующих этим условным вероятностям поражения, принимались равными 1.

Таким образом, для следующих сценариев пожаров (пожар пролива в обваловании (ограждении) парка без возникновения вторичных пожаров; пожар пролива в обваловании (ограждении) парка с возникновением вторичных пожаров резервуаров N 1 и/или N 2; пожар резервуара N 1 или N 2 парка по всей поверхности с возникновением вторичного пожара соседнего резервуара) условная вероятность поражения человека (Q_dI) в зоне, ограниченной обвалованием (ограждением) парка, принималась равной 1.

Для пожаров пролива бензина в обваловании (ограждении) парка и пролива перелившегося через обвалование (ограждение) бензина в результате полного разрушения резервуара как без возникновения вторичных пожаров, так и с возникновением вторичных пожаров условная вероятность поражения человека (Q_dII) в пределах обвалования (ограждения) парка и в полосе вдоль обвалования (ограждения) парка шириной х = 109,5 м принималась равной 1.

Для пожаров, связанных с возникновением пожара одного резервуара по всей поверхности без возникновения вторичных пожаров, условная вероятность поражения человека (Q_dIII или Q_dIV) в пределах площади, занимаемой резервуаром, на котором реализуется пожар, принималась равной 1.

Условные вероятности поражения человека за пределами соответствующих им очагов пожаров определялись с использованием пробит-функции (формула (П6.11) Прил. 6) на основе полученных зависимостей .

В качестве примера для демонстрации расчета условной вероятности поражения тепловым излучением пожара с использованием пробит-функции, проведенного в соответствии с Прил. 6, ниже приведен расчет условной вероятности поражения человека тепловым излучением пожара пролива бензина площадью F₃ (пожар резервуара по всей поверхности) в точке, расположенной на расстоянии м от границы очага пожара.

Интенсивность теплового излучения указанного выше пожара в рассматриваемой точке составляет q=16,97 кВт/м².

Расстояние от рассматриваемой точки до зоны, где интенсивность теплового излучения рассматриваемого пожара равна 4 кВт/м², составляет х = 40,8 м.

Величина эффективного времени экспозиции t, определяемого по формуле (П6.13) Прил. 6, составляет:

Значение пробит-функции Pr, определяемое по формуле (П6.11) Прил. 6, составляет:

Pr=-12,8+2,56·ln(t·q^4/3)=-12,8+2,56ln(13,17·16,97^4/3)=3,46.

Значение условной вероятности поражения в зависимости от значения пробит-функции определяется по формуле (П6.2) Прил. 6:

Таким образом, условная вероятность поражения человека тепловым излучением для рассматриваемого случая равна Q_d=0,062.

Аналогичным образом были получены значения условных вероятностей поражения на различных расстояниях от границ соответствующих очагов пожара. Графики полученных зависимостей условных вероятностей Q_dI от расстояния до границ очагов соответствующих указанным вероятностям пожаров приведены на рис. 3.2.10.

Согласно результатам расчета условных вероятностей поражения (Q_dIII или Q_dIV) при пожарах, связанных с возникновением пожара одного из резервуаров парка по всей поверхности без возникновения вторичных пожаров, указанные условные вероятности поражения в непосредственной близости от границы очага пожара (поверхность резервуара N 1 или N 2) за его пределами составляют 0,859. При этом на расстоянии 55,9 м от границы очага пожара условные вероятности Q_dIII или Q_dIV принимались равными нулю.

Рис. 3.2.10. Зависимости условных вероятностей поражения человека тепловым излучением от расстояния до очага пожара: Q_dII - кривая 1; Q_dI - кривая 2

Минимальное расстояние от стенок резервуаров до обвалования (ограждения) парка составляет 13,9 м для каждого резервуара.

С целью упрощения вычисления величин потенциального риска для рассматриваемого резервуарного парка, условные вероятности поражения Q_dIII и Q_dIV вне пределов занимаемой резервуаром, на котором реализуется пожар (соответственно резервуар N 1 или N 2), площади консервативно (оценка сверху) принимались равными:

Q_dIII=Q_dIV=0,859 в пределах обвалования (ограждения) парка и в полосе вдоль обвалования (ограждения) парка шириной 55,9 - 13,9=42 м;

Q_dIII=Q_dIV=0 на расстояниях от обвалования (ограждения) парка более 42 м.

Определим условные вероятности поражения человека для сценариев, связанных со сгоранием паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки (условные вероятности поражения ).

Радиус воздействия продуктов сгорания паровоздушного облака в случае пожара-вспышки, определяемый по формуле (П4.67) Прил. 4, для случая сгорания паровоздушного облака, образующегося в результате испарения с поверхности (площадь поверхности испарения ) пролива бензина в пределах обвалования (ограждения) парка, составляет:

R_F1=1,2·R_1НКПР=1,2·101=121 м.

Радиус воздействия продуктов сгорания паровоздушного облака в случае пожара-вспышки, определяемый по формуле (П4.67) Прил. 4, для случая сгорания паровоздушного облака, образующегося в результате испарения с поверхности пролива (площадь поверхности испарения ) в результате полного разрушения резервуара с переливом части бензина через обвалование (ограждение) парка, составляет:

R_F2=1,2·R_2НКПР=1,2·229=274 м.

В соответствии с Прил. 6 принималось, что условная вероятность поражения человека, попавшего в зону воздействия высокотемпературных продуктов сгорания паровоздушного облака, равна 1, за пределами этой зоны условная вероятность поражения человека принималась равной 0.

Таким образом, условные вероятности поражения составляют:

;

где r - расстояние, отсчитываемое от границы соответствующего пролива (м).

Определим условные вероятности поражения человека для сценариев, связанных со взрывом паровоздушного облака (условные вероятности поражения ).

Условные вероятности поражения человека волной давления для сценариев, связанных со взрывом паровоздушного облака, консервативно определялись с использованием пробит-функции (формулы (П6.7) и (П6.8) Прил. 6) на основе полученных зависимостей (r).

Для демонстрации расчета условной вероятности поражения волной давления с использованием пробит-функции, проведенного в соответствии с регламентированным Прил. 6 методом, ниже приведен расчет условной вероятности поражения человека волной давления при взрыве паровоздушного облака, образовавшегося в результате испарения бензина с поверхности пролива бензина в пределах обвалования (ограждения парка), в точке, расположенной на расстоянии 200 м от обвалования (ограждения) парка.

Согласно результатам расчета параметров волны давления для данного сценария в рассматриваемой точке избыточное давление волны давления составляет:

Р=1,87·10⁴ Па;

импульс фазы сжатия волны давления составляет:

Величина параметра V, определяемого по формуле (П6.8) Прил. 6, составляет:

Значение пробит-функции Pr, определяемое по формуле (П6.7) Прил. 6, составляет:

Согласно табл. П4.2 Прил. 6 полученному значению пробит-функции соответствует значение условной вероятности поражения 56%. Таким образом, для рассматриваемого случая условная вероятность поражения человека волной давления равна Q_d=0,56.

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Имеется в виду "табл. П6.2 Прил. 6"

Аналогичным образом были получены значения условных вероятностей поражения на различных расстояниях от обвалования (ограждения) парка. Графики полученных зависимостей условных вероятностей от расстояния до обвалования (ограждения парка) приведены на рис. 3.2.11.

Рис. 3.2.11. Зависимости условных вероятностей поражения человека волной давления от расстояния до обвалования (ограждения) парка:
Q_dVIII - кривая 1; Q_dVI - кривая 2

Условные вероятности поражения человека при взрыве паровоздушного облака внутри обвалования (ограждения) парка принимались равными 1.

3.2.7. Вычисление расчетных величин пожарного риска.

Потенциальный пожарный риск на территории объекта и в жилой зоне вблизи объекта

В соответствии с П25 при определении потенциального пожарного риска для рассматриваемого резервуарного парка его территория для удобства расчетов была разделена на зоны: А, В, С (см. рис. 3.2.12), внутри которых значения потенциального риска полагаются одинаковыми.

Рис. 3.2.12. Схема резервуарного парка к расчету потенциального пожарного риска в границах обвалования (ограждения)

Условная вероятность поражения Q_dI в зоне А составляет: Q_dI=1.

Условная вероятность поражения Q_dII в зоне А составляет: Q_dII=1.

Условная вероятность поражения Q_dIII в зоне А составляет Q_dIII=1.

Условная вероятность поражения Q_dIV в зоне А составляет: Q_dIV=0,859.

Условная вероятность поражения Q_dV в зоне А составляет: Q_dV=1.

Условная вероятность поражения Q_dVI в зоне А составляет: Q_dVI=1.

Условная вероятность поражения Q_dVII в зоне А составляет: Q_dVII=1.

Условная вероятность поражения Q_dVIII в зоне А составляем Q_dVIII=1.

Таким образом, величина потенциального пожарного риска в зоне А, определяемая по формуле (1), составляет:

Условная вероятность поражения Q_dI в зоне В составляет: Q_dI=1.

Условная вероятность поражения Q_dII в зоне В составляет: Q_dII=1.

Условная вероятность поражения Q_dIII в зоне В составляет: Q_dIII=0,859.

Условная вероятность поражения Q_dIV в зоне В составляет: Q_dIV=1.

Условная вероятность поражения Q_dV в зоне В составляет: Q_dV=1.

Условная вероятность поражения Q_dVI в зоне В составляет: Q_dVI=1.

Условная вероятность поражения Q_dVII в зоне В составляет: Q_dVII=1.

Условная вероятность поражения Q_dVIII в зоне В составляет: Q_dVIII=1.

Таким образом, величина потенциального пожарного риска в зоне В, определяемая по формуле (1), составляет:

Условная вероятность поражения Q_dI в зоне С составляет: Q_dI=1.

Условная вероятность поражения Q_dII в зоне С составляет: Q_dII=1.

Условная вероятность поражения Q_dIII в зоне С составляет: Q_dIII=0,859.

Условная вероятность поражения Q_dIV в зоне С составля-ет: Q_dIV=0,859.

Условная вероятность поражения Q_dV в зоне С составляет: Q_dV=1.

Условная вероятность поражения Q_dVI в зоне С составляет Q_dVI=1.

Условная вероятность поражения Q_dVII в зоне С составляет Q_dVII=1.

Условная вероятность поражения Q_dVIII в зоне С составляет Q_dVIII=1.

Таким образом, величина потенциального пожарного риска в зоне С Р_C, определяемая по формуле (1), составляет:

Аналогично по формуле (1) рассчитывается величина потенциального пожарного риска на различных расстояниях от обвалования (ограждения) парка.

Результаты расчета потенциального пожарного риска за пределами обвалования (ограждения) представлены на рис. 3.2.13 в виде графика зависимости потенциального пожарного риска от расстояния до обвалования (ограждения) парка.

Рис. 3.2.13. Зависимость потенциального пожарного риска от расстояния до обвалования (ограждения) парка

Индивидуальный пожарный риск на территории объекта

Значение индивидуального риска для отдельного работника из числа персонала зависит от особенностей его деятельности и доли времени, которое работник проводит на различных участках объекта, характеризующихся различными значениями потенциального риска.

Вероятность присутствия работника на территории рассматриваемого парка q_m оценивалась, исходя из следующих предпосылок.

Принималось, что доля времени присутствия конкретного работника из числа персонала (работника m) на территории производственного объекта, в состав которого входит рассматриваемый резервуарный парк, не превышает 40 ч в неделю, что составляет около 24%.

Рассматриваемый объект (резервуарный парк) характеризуется отсутствием постоянных рабочих мест, следовательно, персонал присутствует в парке не более 50% своего рабочего времени.

Таким образом, вероятность (доля времени) присутствия конкретного работника (работника m) на территории рассматриваемого резервуарного парка не превышает: q_m=0,24·0,5=0,12.

Максимальное значение потенциального риска на территории рассматриваемого резервуарного парка составляет .

Следовательно, величина индивидуального пожарного риска для персонала, обусловленного возможными пожарами в рассматриваемом парке, определяемая в соответствии с формулой (9), не превышает:

Рассматриваемый резервуарный парк является опасным производственным объектом, и полученная величина индивидуального риска не превышает нормативное значение.

Индивидуальный и социальный пожарный риск в жилой зоне вблизи объекта

Минимальное расстояние от обвалования (ограждения) рассматриваемого резервуарного парка до жилой зоны составляет 3000 м.

Величина потенциального пожарного риска на расстоянии 3000 м от обвалования (ограждения) резервуарного парка составляет .

В соответствии с П42 для людей, находящихся в жилой зоне вблизи объекта, величина индивидуального риска принимается равной величине потенциального риска в этой зоне.

Таким образом, величина индивидуального пожарного риска, обусловленного возможными пожарами в рассматриваемом резервуарном парке, для людей, находящихся в жилой зоне вблизи объекта, составляет и не превышает нормативное значение.

Условные вероятности поражения в жилой зоне вблизи объекта (на расстоянии 3000 м от обвалования (ограждения) парка) равны 0.

Условная вероятность поражения Q_dVIII в жилой зоне вблизи объекта (на расстоянии 3000 м от обвалования (ограждения) парка составляет: Q_dVIII=0,053.

В жилой зоне расположены дачные участки (60 участков). Среднее число людей, одновременно находящихся в жилой зоне, определялось из расчета 3 чел. на один участок. Таким образом, среднее число людей, находящихся в жилой зоне, составляет: n=60·3=180 чел.

Среднее число погибших людей в жилой зоне в результате реализации сценария, характеризующегося условной вероятностью поражения Q_dVIII, определяемое в соответствии с формулой (12), составляет:

N=Q_dVIIIn=0,053·180=9,54<10.

Таким образом, в соответствии с формулой (11) величина социального пожарного риска S, обусловленного возможными пожарами в рассматриваемом резервуарном парке, для людей, находящихся в жилой зоне вблизи объекта, не превышает нормативное значение.

3.3. Пример расчета индивидуального пожарного риска в зданиях и на территории объекта

В настоящем примере приводится расчет величины индивидуального пожарного риска в зданиях и на территории некоторого заданного производственного объекта (далее - объект), то есть расчет индивидуального пожарного риска для персонала объекта.

Территория рассматриваемого объекта представляет собой совокупность следующих участков:

- участок А - здание с помещениями A1, А2 и A3;

- участок В - открытая площадка;

- участок С - открытая площадка.

В ходе проведения расчетов по определению величин пожарного риска в соответствии с Методикой [1] для объекта были получены следующие результаты расчета потенциального пожарного риска (табл. 3.3.1, 3.3.2).

Таблица 3.3.1

Значения потенциального пожарного риска на территории объекта

Наименование участка территории объекта	Максимальная величина потенциального пожарного риска в пределах участка, P(i), год^-1
Участок А	1,210^-7
Участок В	2,710^-6
Участок С	1,910^-5

Примечание: для участка А приведено значение потенциального пожарного риска, обусловленного опасностью пожаров вне пределов этого здания.

Таблица 3.3.2

Значения потенциального пожарного риска в здании (участок А), обусловленного опасностью пожаров в этом здании

Наименование помещения	Максимальная величина потенциального пожарного риска в пределах участка, Р_i, год^-1
Помещение А1	3,410^-6
Помещение А2	5,610^-4
Помещение A3	1,410^-6

Согласно штатному расписанию и характеру распределения персонала по территории объекта персонал может быть разделен на три условные категории (категории I, II и III) таким образом, что для работников одной категории доли времени присутствия на различных участках объекта совпадают. При этом суммарная доля времени нахождения каждого из сотрудников на объекте в году с учетом 40-часовой рабочей недели и отпуска (30 календарных дней) составляет примерно 22%.

Вероятности присутствия работников каждой из категорий персонала на различных участках объекта приведены в табл. 3.3.3.

Таблица 3.3.3

Вероятность присутствия персонала на различных участках объекта

Наименование участка территории объекта	Вероятность присутствия на участке объекта, q_im
Наименование участка территории объекта	Работники I категории	Работники II категории	Работники III категории
Участок А	0,14	0,05	0,05
(помещение А1)	(0,06)	(0,01)	(0,01)
(помещение А2)	(0,06)	(0,01)	(0,01)
(помещение A3)	(0,02)	(0,03)	(0,03)
Участок В	0,04	0,01	0,16
Участок С	0,04	0,16	0,01

По формуле (9) рассчитывается величина индивидуального пожарного риска R_m1 для работника I-й категории при его нахождении на территории объекта:

По формуле (10) рассчитывается величина индивидуального пожарного риска R_m2 для работника I-й категории при его нахождении в здании (участок А) объекта, обусловленная опасностью пожаров в этом здании:

В соответствии с П2.6.18 величина индивидуального пожарного риска для работников I-й категории R_I составляет:

Аналогично рассчитываются величины индивидуального пожарного риска для работников II-й и III-й категории, которые составляют соответственно:

3.4. Пример расчета социального пожарного риска в жилой зоне вблизи объекта

В настоящем примере приводится расчет величины социального пожарного риска в жилой зоне вблизи некоторого заданного производственного объекта (далее - объект).

Жилая зона вблизи рассматриваемого объекта характеризуется наличием двух областей (зоны А и В) с возможностью присутствия населения в количестве n_A=30 чел. и n_B=50 чел. соответственно в зоне А и в зоне В.

В ходе проведения расчетов по определению величин пожарного риска в соответствии с Методикой [1] для объекта рассматриваются сценарии развития пожароопасных ситуаций, характеризующиеся следующими (см. табл. 3.4.1) частотами реализации и условными вероятностями поражения.

Таблица 3.4.1

Частота реализации, условные вероятности поражения человека для рассматриваемых сценариев

N рассматриваемого сценария, j	Частота реализации j-го сценария,	Условная вероятность поражения человека в жилой зоне
N рассматриваемого сценария, j	Частота реализации j-го сценария,	в зоне A,	в зоне В,
1	1,2·10^-7	0,032	0,117
2	2,7·10^-8	0,512	0,465
3	0,6·10^-7	0,276	0,005
4	5,0·10^-6	0,124	0,012
5	6,4·10^-8	0,378	0,293
6	3,2·10^-9	0,874	0,705

По формуле (12) определяется среднее число погибших людей в жилой зоне вблизи объекта в результате реализации каждого из рассматриваемых сценариев развития пожароопасных ситуаций.

Таким образом, в случае реализации сценария N 1 среднее число погибших людей в жилой зоне вблизи объекта N₁ составляет:

N_I=Q_dA1n_A+Q_dB1n_B=0,032·30+0,117·50=6,81.

Аналогично определяется среднее число погибших людей в жилой зоне вблизи объекта и для других сценариев из числа рассматриваемых. Результаты расчета среднего числа погибших людей в жилой зоне вблизи объекта в результате реализации каждого из рассматриваемых сценариев приведены в табл. 3.4.2.

Таблица 3.4.2

Среднее число погибших людей в жилой зоне в результате реализации рассматриваемых сценариев

N рассматриваемого сценария, j	Среднее число погибших людей в жилой зоне вблизи объекта в результате реализации j-го сценария N_j, чел	Примечания
1	6,81	<10
2	38,61
3	8,53	<10
4	4,32	<10
5	25,99
6	61,47

Как видно из табл. 3.4.2, для сценариев NN 1, 3 и 4 среднее число погибших людей в жилой зоне вблизи объекта в результате реализации указанных сценариев развития пожароопасных ситуаций составляет менее 10 человек, следовательно, в соответствии с формулой (12) Методики [1] указанные сценарии при расчете величины социального пожарного риска для людей, находящихся в жилой зоне вблизи объекта, не учитываются.

Для людей, находящихся в жилой зоне вблизи объекта, величина социального пожарного риска S (год^-1) определяется по формуле (11) Методики [1] и составляет:

Таким образом, величина социального пожарного риска для людей, находящихся в жилой зоне вблизи объекта, составляет .

3.5. Пример расчета для производственного объекта трубопроводного транспорта

На настоящем примере показан расчет обусловленных возможными пожарами на производственном объекте трубопроводного транспорта (подводный переход магистрального трубопровода через водную преграду) величин индивидуального риска, выполненный по Методике [1].

3.5.1. Описание объекта.

В качестве производственного объекта трубопроводного транспорта в настоящем примере рассматривается подводный переход магистрального продуктопровода через водную преграду (реку).

Ниже приведены технические характеристики магистрального продуктопровода на участке его перехода через водную преграду:

- пропускная способность составляет 6,9 млн т/год;

- транспортируемый продукт представляет собой дизельное топливо;

- наружный диаметр трубопровода составляет 530 мм;

- толщина стенки трубопровода составляет 8,3 мм;

- избыточное давление на участке подводного перехода составляет не более 6,4 МПа;

- температура стенки трубопровода при эксплуатации составляет от -5 до +22°С;

- подводная часть трубопровода проложена без использования кожуха.

Протяженность магистрального продуктопровода на участке перехода через водную преграду составляет 700 м.

Трасса магистрального продуктопровода на участке перехода через водную преграду не имеет пересечений с автомобильными и железными дорогами, подземными трубопроводами и другими подземными, наземными и надземными коммуникациями.

На обоих берегах водной преграды размещена запорная арматура с приводом для дистанционного и местного управления.

Максимальная глубина водной преграды составляет 3,2 м.

Максимальная глубина заложения трубопровода в грунте составляет 0,5 м.

Жилая застройка находится на расстоянии более 300 м от подводного перехода магистрального продуктопровода через водную преграду.

3.5.2. Перечень исходных данных и используемых справочных источников информации.

Физико-химические свойства транспортируемых по магистральному продуктопроводу горючих веществ и материалов

Свойства дизельного топлива принимались согласно данным, приведенным в Прил. 1 настоящего Пособия. При этом с определенным запасом надежности свойства дизельного топлива принимались по дизельному топливу "Л" (летнее) (ГОСТ 305-73): суммарная формула - С_14,511Н_29,120; молярная масса - 203,6 кг/кмоль; температура вспышки - +40 °С; константы уравнения Антуана в диапазоне температур °С: А = 5,00109, В = 1314,04, СА = 192,473; нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР) - 0,52% (об.).

Статистические данные, необходимые для определения частоты реализации пожароопасных ситуаций

Базовая частота разгерметизации магистрального продуктопровода принимается согласно Прил. 2 к настоящему Пособию как для нефтепроводов равной .

При определении размеров повреждений и частоты их реализации может быть использован подход, изложенный в Прил. 2 к настоящему Пособию.

Наибольший риск аварий на продуктопроводах связан с продольными разрушениями, которые могут происходить как по основному металлу труб, так и в зоне сварных швов, при образовании коррозионных "свищей", "гильотинных" разрывов.

В качестве дефектных отверстий в соответствии с Прил. 2 к настоящему Пособию приняты как для нефтепроводов три отверстия с характерными размерами:

0,3 - L_p/D - "свищи";

0,75 - L_p/D - трещины;

1,5 - L_p/D - "гильотинный" разрыв,

где L_p - характерный размер продольной трещины, м; D - условный диаметр магистрального трубопровода, м.

Площадь дефектного отверстия S_эфф составляет 0,0072 S_o, 0,0448 S_o, 0,179 S_o соответственно, где S_o - площадь поперечного сечения трубопровода. Значения S_эфф приведены для верхней границы интервала характерных размеров L_p/D дефектных отверстий в предположении об их ромбической форме с соотношением длины к ширине 8:1.

Условная вероятность реализации (доля разрывов) для отверстий в соответствии с Прил. 2 к настоящему Пособию составляет:

0,55 - "свищи";

0,35 - трещины;

0,1 - "гильотинный" разрыв.

Распределение аварий по причинам и размерам повреждений принято как для нефтепроводов и приведено в табл. П2.6 Прил. 2 к настоящему Пособию.

Данные по метеорологическим условиям в районе местонахождения объекта

Расчетная температура в соответствии с Прил. 4 к настоящему Пособию принималась условно равной максимальной среднемесячной температуре окружающего воздуха в наиболее теплое время года, которая составляет +19,6 °С.

Ветровой режим в месте расположения рассматриваемого объекта характеризуется преобладанием в году ветров юго-западных и западных направлений. Средняя годовая скорость ветра составляет 4,4 м/с. Наибольшая средняя месячная скорость ветра наблюдается в октябре и составляет 4,9 м/с, наименьшая - 3,5 м/с в августе. Преобладающее направление ветра летом - юго-западное и северо-восточное. Повторяемость штиля в течение года составляет в среднем 9%.

3.5.3. Анализ пожарной опасности рассматриваемого объекта.

Аварии с пожарами и взрывами на объектах трубопроводного транспорта, транспортирующие горючие жидкости, являются, как правило, следствием ситуаций, развивающихся по следующей типовой схеме:

- в результате нарушения герметичности трубопровода происходит истечение продукта в окружающее пространство;

- вышедшая горючая жидкость либо воспламеняется, либо создает зону парогазовоздушной смеси со взрывоопасной концентрацией горючего;

Таким образом, пожар (взрыв) возникает в ситуации, которая характеризуется одновременно тремя факторами: утечкой горючего вещества, испарением и образованием горючей смеси паров с воздухом, наличием источника зажигания.

Типовым сценарием развития аварий на магистральном продуктопроводе является:

- интенсивное поступление в окружающее пространство нефтепродукта;

- растекание и испарение нефтепродукта;

- образование и распространение взрывоопасного газопаровоздушного облака;

- воспламенение газопаровоздушного облака с последующим его сгоранием во взрывном режиме или режиме пожара-вспышки;

- пожар пролива;

- возможное воздействие опасных факторов пожара на людей.

Определение перечня пожароопасных ситуаций и пожаров и сценариев их развития

Для построения множества сценариев возникновения и развития пожароопасных ситуаций и пожаров на рассматриваемом объекте был использован метод логических деревьев событий.

Построение логического дерева событий, лежащего в основе оценки пожарного риска для рассматриваемого продуктопровода, осуществлялось исходя из следующих консервативных предпосылок:

1. Поскольку температура окружающей среды ниже температуры вспышки транспортируемого продукта, то возможность возникновения пожара-вспышки и взрыва паровоздушного облака не рассматривалась.

2. За промежуток времени, прошедший с момента образования пролива дизельного топлива и до момента его последующего воспламенения при отсутствии мгновенного воспламенения, испарится незначительное количество продукта, в результате чего площадь пролива не претерпит существенных изменений.

3. В связи с прокладкой продуктопровода на переходе через водную преграду образование горизонтального факела невозможно по причине размывания струи истекающего продукта в воде и отсутствия окислителя (кислорода воздуха).

4. Поскольку продуктопровод заложен на сравнительно малой глубине (3,2 м) при значительном давлении (6,4 МПа) в трубопроводе, то в случае его разгерметизации возможно истечение продукта в вертикальной плоскости с образованием вертикального факела.

Типовое логическое дерево событий развития аварий, связанных с разгерметизацией продуктопровода и поступлением дизельного топлива в окружающую среду показано на рис. 3.5.1.

Условные вероятности реализации различных ветвей дерева событий определены на основании данных по вероятностям мгновенного воспламенения и воспламенения при отсутствии мгновенного воспламенения (воспламенения с задержкой), представленные в Прил. 3 к настоящему Пособию (данные для горючих жидкостей).

Рис. 3.5.1. Дерево событий развития пожароопасных ситуаций на продуктопроводе

3.5.4. Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций.

Определение удельных частот аварийной разгерметизации магистрального продуктопровода для различных типов повреждений проводилось на основании метода, изложенного в Прил. 2 к настоящему пособию.

Внешнее воздействие

Частота разгерметизации по причине внешнего воздействия зависит как от диаметра трубопровода, так и от толщины его стенки. Поскольку требуемая нормативными документами толщина стенки увеличивается с увеличением диаметра трубы, для учета влияния внешнего воздействия вводится коэффициент влияния, связанный с толщиной стенки трубопровода.

Поправочный коэффициент k_тс к относительной доле f_1j(m) аварий, вызванных внешним воздействием, определяется по формуле:

k_тс=ехр[-0,275(-6)],

где - толщина стенки трубы, мм.

Поправочный коэффициент k_зт для трубопроводов, заглубленных на глубину более 1 м, составляет 0,73, а для трубопроводов, заглубленных на глубину от 0,8 до 1 м, составляет 0,93. При заглублении на глубину менее 0,8 м поправочный коэффициент к базовому показателю равен 1.

Принимаем с определенным запасом надежности, что для рассматриваемого трубопровода k_зт=1,0.

Предполагается, что на участках переходов, выполненных методом наклонно направленного бурения, из-за большой глубины перехода полностью исключено внешнее воздействие (поправочный коэффициент k_ннб=0), вне этих участков k_ннб=1.

Причинами повреждения трубопроводов на переходах через автодороги, железные дороги, инженерные коммуникации является возможность внешнего воздействия, например, в случае использования тяжелой строительной или землеройной техники без согласования с компанией-оператором магистральных трубопроводов.

Поскольку достоверная информация о зависимости частоты аварий именно на переходах через автодороги, железные дороги и инженерные коммуникации отсутствует, методом экспертной оценки установлено, что на данных переходах частота аварий, вызванных внешним воздействием, в 2 раза превышает частоту аварий, вызванных тем же внешним воздействием на соседнем с переходом участке, т. е. поправочный коэффициент k_пер=2.

В том случае, если для трубопровода на переходах через автодороги, железные дороги, инженерные коммуникации предусмотрены защитные футляры (кожухи), т. е. k_пер=1.

Относительная доля аварий f_1j для j-го размера повреждений по причине внешнего воздействия рассчитывается по формуле:

f_1j=f_б1j·k_тс·k_зт·k_ннб·k_пер,

где f_б1j - базовая относительная доля аварий по причине внешнего воздействия согласно табл. П2.6 настоящего Пособия.

Строительный брак и дефекты материалов

Относительная доля аварий f_2j для j-го размера повреждений по причине строительного брака и дефектов материалов рассчитывается по формуле:

f_2j=f_б2j·k_бд,

где f_б2j - базовая относительная доля аварий по причине строительного брака и дефектов материалов согласно табл. П2.6, k_бд - поправочный коэффициент.

Принимаем с определенным запасом надежности, что для рассматриваемого трубопровода k_бд=1,0.

Коррозия

Поправочный коэффициент k_ктс для трубопроводов, учитывающий влияние толщины стенки на частоту повреждений по причине коррозии, принимается равным: k_ктс=2 при толщине стенки менее 5 мм; k_ктс=1 - толщине стенки в интервале от 5 до 10 мм, k_ктс=0,03 - толщине стенки более 10 мм.

Поправочный коэффициент k_кпз, учитывающий влияние применяемой системы защиты (тип и качество изоляционного покрытия, электрохимическая защита, внутритрубная диагностика и т. п.) на частоту повреждений по причине коррозии, принимается с определенным запасом надежности для рассматриваемого трубопровода равным k_кпз=1,0.

Относительная доля аварий f_3j для j-го размера повреждений по причине коррозии рассчитывается по формуле:

f_3j=f_б3j·k_ктс·k_кпз,

где f_б3j - базовая относительная доля аварий по причине коррозии согласно табл. П2.6.

Движение грунта, вызванное природными явлениями

Для инцидентов, вызываемых движением грунта, характерен большой процент аварий с полным разрывом трубопровода.

Относительная доля аварий f_4j для j-го размера повреждений по причине движения грунта рассчитывается по формуле:

f_4j=f_б4j·k_дгд·k_пер,

где f_б4j - базовая относительная доля аварий по причине движения грунта согласно табл. П2.6; k_пер - поправочный коэффициент, учитывающий прохождение трассы трубопровода через водные преграды, принимаемый равным: k_пер=5 для водных преград; k_пер=1 - при отсутствии переходов либо выполненных методом ННБ; k_дгд - поправочный коэффициент, зависящий от диаметра трубопровода (D, мм):

k_дгд=exp[-0,00156(D-274)] .

Принимаем с определенным запасом надежности, что для рассматриваемого трубопровода k_пер=5,0.

Ошибки оператора

Происшествия, связанные с ошибкой оператора, наблюдаются чаще на трубопроводах небольших диаметров и, как правило, приводят к появлению дефектов.

Относительная доля аварий f_5j для j-го размера повреждений по причине ошибки оператора рассчитывается по формуле:

f_5j=f_б5j·k_оп,

где f_б5j - базовая относительная доля аварий по причине ошибки оператора согласно табл. П2.6; k_оп - поправочный коэффициент, зависящий от диаметра трубопровода (D, мм):

k_оп=ехр[-0,004(D-264)].

Прочие и неизвестные причины

Относительная доля аварий по прочим и неизвестным причинам f_6j для j-го размера повреждений принимается равной базовой согласно табл. П2.6.

Результаты расчета частоты аварийной разгерметизации магистрального продуктопровода

В табл. 3.5.1 приведены результаты расчета частоты аварийной разгерметизации магистрального продуктопровода на участке его перехода через водную преграду для различных причин разгерметизации и размеров повреждения продуктопровода.

Частота реализации того или иного сценария развития пожароопасной ситуации определяется путем умножения суммарной частоты аварийной разгерметизации магистрального продуктопровода для данного типа повреждения (суммирование происходит по всем причинам разгерметизации) на условную вероятность реализации того или иного сценария развития пожароопасной ситуации, определенной на основании дерева событий, представленного на рис. 3.5.1, и данных по вероятностям мгновенного воспламенения и воспламенения при отсутствии мгновенного воспламенения (воспламенения с задержкой).

Таблица 3.5.1

Частоты аварийной разгерметизации магистрального продуктопровода для различных причин разгерметизации и размеров повреждения продуктопровода

Причина		Частота разгерметизации, вызванной данной причиной,
		"Свищи"	Трещина	Разрыв
		j=1	j=2	j=3
I=1	Внешнее воздействие	2,9·10^-7	4,5·10^-7	1,1·10^-7
I=2	Брак строительства, дефект материалов	3,1·10^-6	1,2·10^-6	1,6·10^-7
I=3	Коррозия	1,2·10^-7	1,6·10^-9	-
I=4	Движение грунта, вызванное природными явлениями	2,0·10^-6	2,0·10^-6	2,6·10^-6
I=5	Ошибки оператора	2,8·10^-7	1,5·10^-7	-
I=6	Прочие и неизвестные причины	1,8·10^-6	5,4·10^-8	-
Итого		7,5·10^-8	3,9·10^-8	2,9·10^-8

Примечание. "-" означает, что для данной причины разгерметизации возможность образования повреждения с соответствующим размером не рассматривалась.

3.5.5. Построение полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития.

Оценка опасных факторов пожара проводится с помощью методов, приведенных в Прил. 4 к настоящему Пособию.

а) тепловое излучение при струйном (факельном) горении;

б) тепловое излучение при пожаре пролива.

Количественная оценка массы горючих веществ, поступающих в окружающее пространство в результате возникновения пожароопасных ситуаций проводится на основе анализа следующих физических явлений:

а) истечение продукта из отверстия в трубопроводе;

б) растекание продукта по поверхности акватории водной преграды.

Истечение продукта из отверстия в трубопроводе

Образование дефектного отверстия является событием, инициирующим развитие аварийной ситуации. После разгерметизации продуктопровода начинается выброс продукта из трубопровода.

Продукт, вылившийся из трубопровода непосредственно на месте аварии, разливается по территории (акватории), прилегающей к месту аварии. Площадь разлива существенным образом зависит от следующих факторов:

- объема вылившегося продукта;

- температуры окружающей среды;

- рельефа местности, где произошел выброс;

- свойств подстилающей поверхности на месте разлива.

Таким образом, основными факторами, определяющими количество опасных веществ, участвующих в аварии при разгерметизации продуктопровода, являются:

- характер и место разрушения;

- порядок обнаружения утечек и остановки работы трубопроводной системы;

- характеристики трубопровода (диаметр труб, профиль трассы, расположение и характеристики крановых узлов, характеристики насосов);

- температура окружающей среды;

- режим перекачки продукта;

- действия аварийно-восстановительных служб по ликвидации аварии.

При определении размеров утечек предполагалось, что работа продуктопровода осуществляется в летнее время (наиболее опасный вариант развития аварии).

Массовый расход G₀ (кг/с) из трубопровода через отверстие в начальный момент времени описывается соотношением (П4.25).

При расчете количества продукта М (кг), которое может поступить в случае разгерметизации трубопровода в окружающее пространство, учитывается масса вещества, поступающая за время обнаружения утечки и срабатывания отсекающей арматуры, а также содержимое той части трубопровода, которая расположена на более высокой отметке относительно места разгерметизации:

M=_ж(V₁+V₂+V₃),

где V₁ - объем продукта, поступивший в окружающее пространство в напорном режиме, то есть с момента повреждения до остановки перекачки, м³; V₂ - объем продукта, поступивший в окружающее пространство в безнапорном режиме, то есть с момента остановки перекачки до закрытия запорной арматуры, м³; V₃ - объем продукта, поступивший в окружающее пространство с момента перекрытия запорной арматуры до прекращения утечки, м³.

При расчете количества продукта М (кг), которое может поступить в случае разгерметизации трубопровода в окружающее пространство, также учитывались следующие обстоятельства:

- время срабатывания системы обнаружения утечек составляет 300 с;

- время остановки перекачки и перекрытия береговых задвижек системой телемеханики после срабатывания системы обнаружения утечек или после поступления сведений о выходе продукта в окружающее пространство составляет 10 мин.

Результаты расчетов масс утечек для различных типов повреждений, определенных на основании указанных выше данных, представлены в табл. 3.5.2.

Тот факт, что массы вышедшего в окружающее пространство продукта для типов повреждений "трещина" и "гильотинный разрыв" равны, обусловлен тем обстоятельством, что расчет массового расхода G₀ (кг/с) из трубопровода через отверстие в начальный момент времени проводился с использованием соотношения (П4.25). В этом случае рассчитанная масса утечки для типов повреждения продуктопровода "трещина" и "гильотинный разрыв" с учетом времени срабатывания системы обнаружения утечек и времени остановки перекачки и перекрытия береговых задвижек превышает массу продукта, находящегося в трубопроводе к моменту возникновения аварии между узлами запорной арматуры, вместе с массой продукта, поступившей к месту образования утечки в соответствии с пропускной способностью трубопровода за суммарное время срабатывания системы обнаружения утечек и остановки перекачки и перекрытия береговых задвижек.

Таблица 3.5.2

Массы вышедшего в окружающее пространство дизельного топлива, принятые для расчета зон поражения опасными факторами пожара

Масса вышедшего в окружающее пространство продукта для данного типа повреждения продуктопровода, кг
"Свищ"	"Трещина"	"Гильотинный разрыв"
359 706	442 992	442 992

Растекание продукта по поверхности акватории водной преграды

Площадь пролива продукта при разгерметизации/разрушении трубопровода является одним из основных параметров, характеризующих уровень пожарной опасности, поскольку она определяет интенсивность теплового излучения при горении пролива (сценарий "Пожар пролива").

При проливе жидкости на неограниченную поверхность площадь пролива F_ПР (м²) определяется по формуле (П4.27):

F_ПР=f_PV_Ж,

где f_p - коэффициент разлития, м^-1; V_Ж - объем жидкого продукта, поступившего в окружающее пространство при разгерметизации трубопровода, м³. При разгерметизации продуктопровода и проливе продукта на поверхность акватории водной преграды коэффициент разлития f_p принят в соответствии с Прил. 4 к настоящему Пособию как для пролива на бетонное или асфальтовое покрытие равным f_p=150 м^-1, поскольку данные для случая растекания продукта по водной поверхности отсутствуют.

Результаты расчетов площади пролива продукта на поверхность акватории водной преграды для различных типов повреждения продуктопровода представлены в табл. 3.5.3.

Равенство площадей пролива для типов повреждения продуктопровода "трещина" и "гильотинный разрыв" обусловлено равенством масс утечек для указанных типов повреждения.

Таблица 3.5.3

Результаты расчетов площади пролива продукта на поверхность акватории водной преграды для различных типов повреждения продуктопровода

Площадь пролива, м²
"Свищ"	"Трещина"	"Гильотинный разрыв"
65 800	81 035	81 035

Расчет интенсивности теплового излучения рассматриваемых пожаров

Для расчета длины горящей струи L_ф (м) в вертикальной плоскости при струйном горении используется зависимость (П4.71):

L_ф=KG^0,4,

где G - расход продукта, кг/с; K - эмпирический коэффициент, который при истечении ЛВЖ и ГЖ принимается равным 15,0 м (с/кг)^0,4.

Интенсивность теплового излучения от вертикальных факелов определялась согласно Прил. 4 к настоящему Пособию для расхода продукта в начальный момент времени в зависимости от расчетного давления на участке перехода продуктопровода через водную преграду, которое составляет не более 6,4 МПа.

Результаты расчетов геометрических размеров факелов, принятые для расчета интенсивности теплового излучения от факельного горения, представлены в табл. 3.5.4. Длина факела для типов повреждения продуктопровода "трещина" и "гильотинный разрыв" определялась на основании зависимости (П4.71) для максимальной пропускной способности продуктопровода G=219 кг/с (6,9 млн т/год), так как расход продукта для указанных типов повреждения, определенный путем использования соотношения (П4.25), превышает данную величину.

Таблица 3.5.4

Результаты расчетов геометрических размеров факелов, принятые для расчета интенсивности теплового излучения от факельного горения

"Свищ"		"Трещина"		"Гильотинный разрыв"
L_f	D_f	L_f	D_f	L_f	D_f
105,3	15,8	130,2	19,5	130,2	19,5

Примечание. L_f - длина факела, м; D_f - диаметр факела, м.

Расчеты интенсивности теплового излучения от пожара пролива и факельного горения проводились согласно Прил. 4 к настоящему Пособию.

Ниже на рис. 3.5.2 и 3.5.3 представлены зависимости теплового излучения факельного горения и пожара пролива от расстояния от оси трубопровода для различных типов повреждений рассматриваемого продуктопровода.

Тот факт, что на расстояниях менее 145 м на зависимости интенсивности теплового излучения от расстояния от оси трубопровода для типа повреждения продуктопровода "свищ" и на расстояниях менее 161 м на соответствующих зависимостях для типов повреждения "трещина" и "гильотинный разрыв" интенсивность теплового излучения постоянна и составляет 18 кВт/м², обусловлен тем обстоятельством что указанные выше величины (145 и 161 м) соответствуют радиусам проливов для данных типов повреждения продуктопровода.

Рис. 3.5.2. Зависимость интенсивности теплового излучения факельного горения от расстояния от оси трубопровода для различных типов повреждений рассматриваемого продуктопровода:
1 - "свищ"; 2 - "трещина", "гильотинный разрыв"

Рис. 3.5.3. Зависимость интенсивности теплового излучения пожара пролива от расстояния от оси трубопровода для различных типов повреждений рассматриваемого продуктопровода:
1 - "свищ"; 2 - "трещина", "гильотинный разрыв"

3.5.6. Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития.

Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития осуществляется на основе сопоставления результатов моделирования динамики опасных факторов пожара на территории объекта и прилегающей к нему территории с данными о критических для жизни и здоровья людей значениях опасных факторов пожара, взрыва. Для этого используются критерии поражения людей опасными факторами пожара, изложенные в Прил. 6 к настоящему Пособию.

Для пожара пролива и вертикального факела принимаем согласно Прил. 6 к настоящему Пособию, что условная вероятность поражения человека, попавшего в зону непосредственного воздействия пламени пожара пролива или факела, принимается равной 1.

Для поражения человека тепловым излучением величина пробит-функции описывается формулой (П6.11).

По результатам расчета полей опасных факторов пожара на основе пробит-функций определяются поля условных вероятностей поражения Q_nop (x, r) для каждого размера повреждения и сценария аварии (х - расстояние по оси трубопровода; r - расстояние от оси трубопровода до данной точки в пространстве, м).

3.5.7. Вычисление расчетных величин пожарного риска.

Для рассматриваемого продуктопровода величина потенциального пожарного риска P(r) год^-1 в определенной точке на расстоянии r от оси трубопровода определяется по формуле (15).

Для персонала, обслуживающего продуктопровод, индивидуальный пожарный риск рассчитывается исходя из значений потенциального пожарного риска на оси трассы трубопровода и вероятности присутствия персонала, определяемой исходя из времени и периодичности присутствия персонала при осмотре трассы продуктопровода.

Для населения, находящегося в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи объекта, индивидуальный пожарный риск принимается равным величинам потенциального риска в этой зоне с учетом доли времени присутствия людей в зданиях и сооружениях вблизи производственного объекта.

На рис. 3.5.4 и 3.5.5 представлены зависимости потенциального риска от расстояния от оси трубопровода для пожара пролива и факельного горения для различных типов повреждений рассматриваемого продуктопровода.

На рис. 3.5.6 представлены зависимости потенциального пожарного риска от расстояния от оси магистрального продуктопровода на участке его подводного перехода через водную преграду для всех рассматриваемых типов повреждения продуктопровода.

Рис. 3.5.4. Зависимость потенциального пожарного риска пожара пролива от расстояния от оси трубопровода для различных типов повреждений рассматриваемого продуктопровода:
1 - "свищ"; 2 - "трещина"; 3 - "гильотинный разрыв"

Индивидуальный пожарный риск для персонала продуктопровода составляет не более максимального значения потенциального пожарного риска на оси трассы продуктопровода, которое равно .

Индивидуальный пожарный риск для населения в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи объекта составляет менее R_m=10^-8·год^-1 на основании данных, представленных на рис. 3.5.4 (потенциальный пожарный риск в месте расположения ближайшей к месту подводного перехода продуктопровода через водную преграду жилой застройки составляет менее 10^-8·год^-1).

Поскольку поля опасных факторов пожара не достигают расположенной рядом с рассматриваемым объектом жилой застройки (см. рис. 3.5.2 и 3.5.3), то социальный пожарный риск от рассматриваемого объекта для населения в указанной жилой застройке является нормативным.

Сравнение полученных значений индивидуального и социального пожарного риска с нормативными значениями, регламентированными [3] показывает, что указанные значения пожарного риска для рассматриваемого объекта не превышают нормативные значения. Нормативное значение индивидуального пожарного риска для персонала рассматриваемого объекта составляет , так как указанный объект относится к объектам, перечисленным в Разд. 1.5 настоящего Пособия, для которых обеспечение величины индивидуального пожарного риска одной миллионной в год невозможно в связи со спецификой функционирования технологических процессов.

Рис. 3.5.5. Зависимость потенциального пожарного риска факельного горения от расстояния от оси трубопровода для различных типов повреждений рассматриваемого продуктопровода:
1 - "свищ"; 2 - "трещина"; 3 - "гильотинный разрыв"

Рис. 3.5.6. Зависимость потенциального пожарного риска от расстояния от оси трубопровода и вклад k-го сценария аварии в величину суммарного потенциального пожарного риска на участке перехода рассматриваемого продуктопровода через водную преграду:
1 - факельное горение; 2 - пожар пролива; 3 - суммарный потенциальный пожарный риск; 4 - предельное допустимое значение индивидуального пожарного риска для населения, регламентированное [3]

3.6. Пример расчета для случая применения установки локального пожаротушения

На настоящем примере показан расчет обусловленных возможными пожарами в производственном здании (индивидуальное укрытие ангарного типа с размещением газоперекачивающего агрегата) величин индивидуального риска, выполненный по Методике [1], в случае применения в указанном здании установки локального пожаротушения технологической единицы (газоперекачивающего агрегата).

3.6.1. Описание объекта.

В качестве производственного здания с размещением технологической единицы, оснащенной установкой локального пожаротушения, рассматривается индивидуальное укрытие ангарного типа с размещением газоперекачивающего агрегата (ГПА).

Укрытие предназначено для размещения в нем основных узлов и систем газоперекачивающего агрегата.

Размеры укрытия в осях составляют 14,0 х 32,0 м. Высота укрытия составляет 17,0 м.

Газоперекачивающий агрегат представляет собой одноступенчатый центробежный компрессор. В качестве привода применяется газовая турбина.

Газовая турбина и центробежный компрессор находятся в индивидуальных кожухах (укрытиях) и оборудованы системами автоматического пожаротушения углекислым газом, а также системами обнаружения пожара, контроля загазованности и оповещения о пожаре. Основные технические характеристики газоперекачивающего агрегата представлены в табл. 3.6.1.

Длина маслопровода системы смазки турбоблока газоперекачивающего агрегата составляет 20 м, диаметр - 0,05 м.

Длина подводящего трубопровода компрессора газоперекачивающего агрегата составляет 14,5 м, диаметр - 1 м.

Длина отводящего трубопровода компрессора газоперекачивающего агрегата составляет 4 м, диаметр - 1 м.

Длина трубопровода топливного газа турбины газоперекачивающего агрегата составляет 0,46 м, диаметр - 0,1 м.

Длина маслопровода системы смазки компрессора газоперекачивающего агрегата составляет 20 м, диаметр - 0,05 м.

Условная вероятность эффективного срабатывания АУПТ газоперекачивающего агрегата составляет 0,8.

Таблица 3.6.1

Основные технические характеристики газоперекачивающего агрегата

Параметр	Рабочие параметры	Параметры технологического процесса
Мощность, МВт	32
Производительность, кг/ч	921 361
Давление, бар (изб.)	100	85,5
Температура, °С

Основные технические характеристики здания приведены ниже.

Степень огнестойкости	V.
Класс функциональной пожарной опасности	Ф5.
Класс конструктивной пожарной опасности	С0.
Категория по взрывопожарной и пожарной опасности	А.
Площадь	448,0 м².

В табл. 3.6.2 приведена экспликация помещений рассматриваемого здания-укрытия с размещением газоперекачивающего агрегата.

Таблица 3.6.2

Экспликация помещений здания укрытия с размещением газоперекачивающего агрегата

Номер помещения	Наименование помещения	Площадь, м²
1	Помещение компрессора	445,2

3.6.2. Перечень исходных данных и используемых справочных источников информации.

Физико-химические свойства обращающихся на объекте горючих веществ и материалов

Свойства природного газа принимались согласно данным, приведенным в Прил. 1 настоящего Пособия для метана. Свойства компрессорного масла принимались в соответствии с [7]: горючая вязкая жидкость, температурные пределы распространения пламени: нижний - 200 °С, верхний - 247 °С.

Статистические данные, необходимые для определения частоты реализации пожароопасных ситуаций

В качестве частот реализации инициирующих пожароопасные ситуации событий для компрессоров и трубопроводов горючих газов и горючих жидкостей, обращающихся на рассматриваемом объекте, были использованы данные, представленные в Прил. 2 к настоящему Пособию (данные по частотам утечек из технологических трубопроводов, представленные в табл. П2.2).

В качестве условных вероятностей мгновенного воспламенения и условных вероятности последующего воспламенения при отсутствии мгновенного (воспламенение с задержкой) в зависимости от размера утечки были использованы данные, представленные в Прил. 3 к настоящему Пособию (табл. П3.1).

3.6.3. Анализ пожарной опасности рассматриваемого объекта.

Определение перечня пожароопасных ситуаций и пожаров и сценариев их развития

Построение логического дерева событий, лежащего в основе оценки пожарного риска для рассматриваемого объекта, осуществлялось исходя из следующих консервативных предпосылок:

1. Принято, что при разгерметизации трубопроводов горючих жидкостей (маслопровод газовой турбины и маслопровод центробежного компрессора) воспламенение утечек горючих жидкостей (компрессорного масла), поступивших в пространство под кожухами газовой турбины и центробежного компрессора соответственно, происходит исключительно в результате воздействия источников зажигания, возникающих под указанными кожухами. Это обусловлено тем обстоятельством, что постоянно действующие источники зажигания имеют место только под указанными кожухами.

2. В силу того, что температура вспышки компрессорного масла превышает температуру воздуха в рассматриваемом здании, возможность реализации взрыва горючей смеси паров компрессорного масла с воздухом не рассматривалась.

Типовое логическое дерево событий развития аварий, связанных с разгерметизацией трубопроводов горючих жидкостей и поступлением указанных жидкостей в объем помещения показано на рис. 3.6.1.

На рис. 3.6.1, 3.6.2 представлены деревья событий при возникновении и развитии пожароопасных ситуаций и пожаров, на основе которых проводились расчеты по оценке пожарного риска для рассматриваемого объекта.

Дерево событий, представленное на рис. 3.6.1, характеризует пожароопасную ситуацию, связанную с разгерметизацией маслопровода газовой турбины (турбоблока газоперекачивающего агрегата) и маслопровода центробежного компрессора.

Рис. 3.6.1. Дерево событий для сценариев возникновения и развития пожароопасных ситуаций и пожаров, связанных с разгерметизацией технологического оборудования и поступлением горючих жидкостей в объем помещения

Рис. 3.6.2. Дерево событий при возникновении и развитии пожароопасных ситуаций и пожаров, связанных с разгерметизацией технологического оборудования с горючими газами, а также подводящих/отводящих к оборудованию трубопроводов в помещении

В табл. 3.6.3 приведен перечень возможных пожароопасных ситуаций и сценариев их развития, рассматриваемых при оценке пожарного риска для рассматриваемого объекта.

Таблица 3.6.3

Перечень возможных пожароопасных ситуаций и сценариев их развития, рассматриваемых при оценке пожарного риска

N пожароопасной ситуации/ пожара	Наименование разгерметизировавшего ся оборудования	Основные сценарии развития пожароопасных ситуаций
1	Центробежный компрессор	Факельное горение, взрыв газовоздушного облака
2	Подводящий трубопровод центробежного компрессора	Факельное горение, взрыв газовоздушного облака
3	Отводящий трубопровод центробежного компрессора	Факельное горение, взрыв газовоздушного облака
4	Маслопровод газоперекачивающего агрегата	Пожар пролива
5	Трубопровод топливного газа турбины ГПА	Факельное горение, взрыв газовоздушного облака
6	Маслопровод под кожухом компрессора	Пожар пролива

Ниже приведены примеры расчета интенсивностей истечения горючего газа и горючей жидкости при разгерметизации технологического оборудования. Данные по указанным интенсивностям необходимы для определения условных вероятностей реализации тех или иных ветвей деревьев событий, представленных на рис. 3.6.1 и 3.6.2.

Массовый расход истечения природного газа (метана) при разгерметизации центробежного компрессора (пожароопасная ситуация N 1) для диаметра утечки 5 мм определяется следующим образом:

в соответствии с формулой (П4.13) истечение сверхкритическое, следовательно, в соответствии с формулой (П4.14):

кг/с,

где P_a=0,1·10^-6 Па - атмосферное давление; P_V=8,55·10⁶ Па - давление природного газа в трубопроводе; =1,3 - показатель адиабаты метана (принимается равной как для трехатомного газа); - площадь отверстия для диаметра утечки 5 мм; =0,8 - коэффициент истечения; - плотность метана при давлении P_V.

Массовые расходы истечения природного газа для остальных пожароопасных ситуаций, связанных с разгерметизацией технологического оборудования с природным газом, и диаметров утечек определяются аналогично.

Массовый расход истечения горючей жидкости (компрессорного масла) при разгерметизации маслопровода газоперекачивающего агрегата (пожароопасная ситуация N 4) для диаметра утечки 12,5 мм определяется по формуле (П4.25):

кг/с,

где =0,8 - коэффициент истечения; - площадь отверстия; P_R=5·10⁶ Па - избыточное давление; - плотность горючей жидкости (компрессорного масла).

Массовые расходы истечения компрессорного масла для пожароопасных ситуаций, связанных с разгерметизацией трубопроводов с компрессорным маслом, и диаметров утечек определяются аналогично.

Данные по условным вероятностям реализации пожароопасных ситуаций при разгерметизации технологического оборудования приведены в табл. 3.6.4. Указанные данные получены на основании данных, представленных в табл. П3.1, и результатов определения интенсивностей истечения горючих газов и жидкостей при разгерметизации технологического оборудования.

Частоты разгерметизации технологических трубопроводов получены путем перемножения частоты утечек (см. табл. П2.2) на длину соответствующего трубопровода, находящегося в рассматриваемом здании.

Согласно логическому дереву событий, приведенному на рис. 3.6.1, частота реализации пожара пролива при мгновенном воспламенении будет равна:

где ; Q_мгн5=0,015 (табл. 3.6.4); Q_АУПТ=0,8.

Частоты реализации пожара пролива для остальных диаметров истечения определялись аналогично.

Согласно логическому дереву событий, приведенному на рис. 3.6.2, частота реализации взрыва газовоздушного облака для диаметра истечения 5 мм будет равна:

где (табл. П2.2); Q_мгн5=0,005 (табл. 3.6.4);

Q_посл5=0,005 (табл. 3.6.4).

Таблица 3.6.4

Условные вероятности реализации пожароопасных ситуаций и пожаров при разгерметизации технологического оборудования

N пожароопасной ситуации/ пожара	Тип утечки (диаметр отверстия истечения, мм	Массовый расход истечения в начальный момент времени, кг/с	Условная вероятность мгновенного воспламенения	Условная вероятность последующего воспламенения при отсутствии мгновенного воспламенения
1	5,0	0,2	0,005	0,005
	12,5	1,5	0,035	0,036
	25,0	5,9	0,035	0,036
	50,0	23,9	0,035	0,036
	Полное разрушение	Не определено	0,200	0,240
2	12,5	1,1	0,035	0,036
	25,0	4,4	0,035	0,036
	50,0	17,6	0,035	0,036
	100,0	70,6	0,150	0,176
	Полное разрушение	Не определено	0,200	0,240
3	12,5	1,2	0,035	0,036
	25,0	4,6	0,035	0,036
	50,0	18,5	0,035	0,036
	100,0	73,8	0,150	0,176
	Полное разрушение	Не определено	0,200	0,240
4	12,5	2,9	0,015	0,015
	25	11,6	0,015	0,015
	Полное разрушение	Не определено	0,050	0,061
5	12,5	0,6	0,005	0,005
	25,0	2,5	0,035	0,036
	50,0	9,8	0,035	0,036
	Полное разрушение	Не определено	0,200	0,240
6	12,5	2,9	0,015	0,015
	25,0	11,6	0,015	0,015
	Полное разрушение	Не определено	0,050	0,061

Частоты реализации взрыва газовоздушного облака для остальных диаметров истечения определяются аналогично.

Согласно логическому дереву событий, приведенному на рис. 3.6.2, частота реализации факельного горения для диаметра истечения 5 мм будет равна:

где (табл. П2.2); Q_мгн5=0,005 (табл. 3.6.4).

Частоты реализации факельного горения для остальных диаметров истечения определяются аналогично.

В табл. 3.6.5 приведены частоты реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров при разгерметизации технологического оборудования, определенные на основании данных, представленных в табл. 3.6.4, с учетом данных по частотам разгерметизации различных типов технологического оборудования, представленных в Прил. 2 к настоящему Пособию.

Таблица 3.6.5

Частоты реализации рассматриваемых сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров при разгерметизации технологического оборудования

Наименование пожароопасной ситуации/пожара	Тип утечки (диаметр отверстия истечения, мм)	Частота разгерметизации/ пожара, год^-1	Частоты реализации сценариев развития пожароопасной ситуации/пожара, год^-1
Наименование пожароопасной ситуации/пожара	Тип утечки (диаметр отверстия истечения, мм)	Частота разгерметизации/ пожара, год^-1	Пожар пролива	Взрыв газовоздушного облака	Факельное горение
1	5,0	1,1·10^-2	-	5,5·10^-5	5,5·10^-5
	12,5	1,3·10^-3	-	4,5·10^-5	4,6·10^-5
	25,0	3,9·10^-4	-	1,4·10^-5	1,4·10^-5
	50,0	1,3·10^-4	-	4,5·10^-6	4,6·10^-6
	Полное разрушение	1,0·10^-4	-	1,9·10^-5	2,0·10^-5
2	12,5	4,5·10^-6	-	2,2·10^-8	2,3·10^-8
	25,0	1,9·10^-6	-	6,6·10^-8	6,7·10^-8
	50,0	7,5·10^-7	-	2,6·10^-8	2,6·10^-8
	100,0	3,2·10^-7	-	4,8·10^-8	4,8·10^-8
	Полное разрушение	6,1·10^-8	-	1,2·10^-8	1,2·10^-8
3	12,5	1,2·10^-6	-	6,0·10^-9	6,0·10^-9
	25,0	5,2·10^-7	-	1,8·10^-8	1,8·10^-8
	50,0	2,1·10^-7	-	7,3·10^-9	7,4·10^-9
	100,0	8,8·10^-8	-	1,3·10^-8	1,3·10^-8
	Полное разрушение	1,7·10^-8	-	3,3·10^-9	3,4·10^-9
4	12,5	1,1·10^-4	6,6·10^-7	-	-
	25,0	4,8·10^-5	2,9·10^-7	-	-
	Полное разрушение	2,8·10^-5	6,1·10^-7	-	-
5	12,5	6,2·10^-6	-	3,1·10^-8	3,1·10^-8
	25,0	2,6·10^-6	-	9,0·10^-8	9,1·10^-8
	50,0	1,0·10^-6	-	3,5·10^-8	3,5·10^-8
	Полное разрушение	8,4·10^-8	-	1,6·10^-8	1,7·10^-8
6	12,5	1,1·10^-4	6,6·10^-7	-	-
	25,0	4,8·10^-5	2,9·10^-7	-	-
	Полное разрушение	2,8·10^-5	6,1·10^-7	-	-

Примечание: знак "-" в ячейках столбов частот реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций/ пожаров означает, что данный сценарий не рассматривался для соответствующих указанным ячейкам пожароопасных ситуаций/пожаров.

3.6.4. Результаты определения потенциального пожарного риска в рассматриваемом здании.

Сценарий N 1.1. Очаг пожара возникает в помещении компрессора. Происходит разгерметизация центробежного компрессора. Происходит мгновенное воспламенение природного газа с образованием факельного горения.

Принимаем с определенным запасом надежности, что пожар, возникший в помещении компрессора при разгерметизации центробежного компрессора с образованием факельного горения, для различных диаметров истечения приводит к гибели всех находящихся в указанном помещении людей. Таким образом, условная вероятность поражения человека при его нахождении в рассматриваемом помещении при реализации факельного горения в рамках рассматриваемого сценария пожара составляет Q_dji=1.

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рассматриваемого помещения при реализации данного сценария пожара составляет P_ij=Q_jQ_dij=Q_j где Q_j - частота реализации факельного горения для данного диаметра истечения. В табл. 3.6.6 представлены результаты определения потенциального пожарного риска в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара.

Таблица 3.6.6

Результаты определения потенциального пожарного риска в помещении компрессора при разгерметизации центробежного компрессора с реализацией факельного горения

Диаметр отверстия истечения, мм	Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении, год^-1	Вклад в потенциальный пожарный риск в рассматриваемом помещении, год^-1
5,0	5,5·10^-5	5,5·10^-5
12,5	4,6·10^-5	4,6·10^-5
25,0	1,4·10^-5	1,4·10^-5
50,0	4,6·10^-6	4,6·10^-5
Полное разрушение	2,0·10^-5	2,0·10^-5

Таким образом, суммарный вклад в потенциальный пожарный риск в рассматриваемом помещении от реализации данного сценария пожара составляет .

Сценарий N 1.2. Очаг пожара возникает в помещении компрессора. Происходит разгерметизация центробежного компрессора. Происходит образование и последующее воспламенение горючего газовоздушного облака с образованием избыточного давления.

Согласно Прил. 5 к настоящему Пособию, при рассмотрении сценариев, связанных со сгоранием газовоздушной смеси в помещении категории А, условная вероятность поражения человека Q_dji в этом помещении принимается равной Q_dji=1.

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рассматриваемого помещения при реализации данного сценария пожара составляет P_ij=Q_jQ_dij=Q_j где Q_j - частота реализации взрыва газовоздушного облака для данного диаметра истечения. В табл. 3.6.7 представлены результаты определения потенциального пожарного риска в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара.

Таблица 3.6.7

Результаты определения потенциального пожарного риска в помещении компрессора при разгерметизации центробежного компрессора с образованием и последующим воспламенением горючего газовоздушного облака

Диаметр отверстия истечения, мм	Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении, год^-1	Вклад в потенциальный пожарный риск в рассматриваемом помещении, год^-1
5,0	5,5·10^-5	5,5·10^-5
12,5	4,5·10^-5	4,5·10^-5
25,0	1,3·10^-5	1,3·10^-5
50,0	4,5·10^-6	4,5·10^-6
Полное разрушение	1,9·10^-5	1,9·10^-5

Сценарий N 2.1. Очаг пожара возникает в помещении компрессора. Происходит разгерметизация подводящего трубопровода центробежного компрессора. Происходит мгновенное воспламенение с образованием факельного горения.

Принимаем с определенным запасом надежности, что пожар, возникший в помещении компрессора при разгерметизации подводящего трубопровода центробежного компрессора с образованием факельного горения для различных диаметров истечения приводит к гибели всех находящихся в указанном помещении людей. Таким образом, условная вероятность поражения человека при его нахождении в рассматриваемом помещении при реализации факельного горения в рамках рассматриваемого сценария пожара составляет Q_dji=1.

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рассматриваемого помещения при реализации данного сценария пожара составляет P_ij=Q_jQ_dij=Q_j где Q_j - частота реализации факельного горения для данного диаметра истечения. В табл. 3.6.8 представлены результаты определения потенциального пожарного риска в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара.

Таблица 3.6.8

Результаты определения потенциального пожарного риска в помещении компрессора при разгерметизации подводящего трубопровода центробежного компрессора с реализацией факельного горения

Диаметр отверстия истечения, мм	Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении, год^-1	Вклад в потенциальный риск в рассматриваемом помещении, год^-1
12,5	2,3·10^-8	2,3·10^-8
25,0	6,7·10^-8	6,7·10^-8
50,0	2,6·10^-8	2,6·10^-8
100,0	4,8·10^-8	4,8·10^-8
Полное разрушение	1,2·10^-8	1,2·10^-8

Сценарий N 2.2. Очаг пожара возникает в помещении компрессора. Происходит разгерметизация подводящего трубопровода центробежного компрессора. Происходит образование и последующее воспламенение горючего газовоздушного облака с образованием избыточного давления.

Согласно Прил. 5 к настоящему Пособию при рассмотрении сценариев, связанных со сгоранием газовоздушной смеси в помещении категории А, условная вероятность поражения человека Q_dij в этом помещении принимается равной Q_dji=1.

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рассматриваемого помещения при реализации данного сценария пожара составляет Р_ij=Q_jQ_dij=Q_j где Q_j - частота реализации взрыва газовоздушного облака для данного диаметра истечения. В табл. 3.6.9 представлены результаты определения потенциального пожарного риска в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара.

Таблица 3.6.9

Результаты определения потенциального пожарного риска в помещении компрессора при разгерметизации подводящего трубопровода центробежного компрессора с образованием и последующим воспламенением горючего газовоздушного облака

Диаметр отверстия истечения, мм	Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении, год^-1	Вклад в потенциальный риск в рассматриваемом помещении, год^-1
12,5	2,2·10^-8	2,2·10^-8
25,0	6,6·10^-8	6,6·10^-8
50,0	2,6·10^-8	2,6·10^-8
100,0	4,8·10^-8	4,8·10^-8
Полное разрушение	1,2·10^-8	1,2·10^-8

Сценарий N 3.1. Очаг пожара возникает в помещении компрессора. Происходит разгерметизация отводящего трубопровода центробежного компрессора. Происходит мгновенное воспламенение с образованием факельного горения.

Принимаем с определенным запасом надежности, что пожар, возникший в помещении компрессора при разгерметизации отводящего трубопровода центробежного компрессора с образованием факельного горения для различных диаметров истечения, приводит к гибели всех находящихся в указанном помещении людей. Таким образом, условная вероятность поражения человека при его нахождении в рассматриваемом помещении при реализации факельного горения в рамках рассматриваемого сценария пожара составляет Q_dji=1.

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рассматриваемого помещения при реализации данного сценария пожара составляет P_ij=Q_jQ_dij=Q_j где Q_j - частота реализации факельного горения для данного диаметра истечения. В табл. 3.6.10 представлены результаты определения потенциального пожарного риска в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара.

Таблица 3.6.10

Результаты определения потенциального пожарного риска в помещении компрессора при разгерметизации отводящего трубопровода центробежного компрессора с реализацией факельного горения

Диаметр отверстия истечения, мм	Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении, год^-1	Вклад в потенциальный риск в рассматриваемом помещении, год^-1
12,5	6,0·10^-9	6,0·10^-9
25,0	1,8·10^-8	1,8·10^-8
50,0	7,4·10^-9	7,4·10^-9
100,0	1,3·10^-8	1,3·10^-8
Полное разрушение	3,4·10^-9	3,4·10^-9

Сценарий N 3.2. Очаг пожара возникает в помещении компрессора. Происходит разгерметизация отводящего трубопровода центробежного компрессора. Происходит образование и последующее воспламенение горючего газовоздушного облака с образованием избыточного давления.

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рассматриваемого помещения при реализации данного сценария пожара составляет P_ij=Q_jQ_dij=Q_j где Q_j - частота реализации взрыва газовоздушного облака для данного диаметра истечения. В табл. 3.6.11 представлены результаты определения потенциального пожарного риска в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара.

Таблица 3.6.11

Результаты определения потенциального пожарного риска в помещении компрессора при разгерметизации отводящего трубопровода центробежного компрессора с образованием и последующим воспламенением горючего газовоздушного облака

Диаметр отверстия истечения, мм	Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении, год^-1	Вклад в потенциальный риск в рассматриваемом помещении, год^-1
12,5	6,0·10^-9	6,0·10^-9
25,0	1,8·10^-8	1,8·10^-8
50,0	7,3·10^-9	7,3·10^-9
100,0	1,3·10^-8	1,3·10^-8
Полное разрушение	3,3·10^-9	3,3·10^-9

Сценарий N 4.1. Очаг пожара возникает в помещении компрессора. Происходит разгерметизация маслопровода турбоблока газоперекачивающего агрегата и мгновенное воспламенение пролива компрессорного масла по всей площади помещения (консервативная оценка).

Рассмотрение данного сценария развития пожара проводилось на основе дерева событий, представленного на рис. 3.6.1. При построении указанного выше дерева событий принято, что пожар пролива компрессорного масла при разгерметизации маслопровода турбоблока газоперекачивающего агрегата реализуется только в случае неэффективной работы (отказа) штатной системы автоматического пожаротушения газоперекачивающего агрегата. Также принято, что источник зажигания утечки компрессорного масла может возникнуть исключительно под кожухом турбоблока ГПА. Это обусловлено тем, что постоянно действующие источники зажигания имеют место исключительно под кожухом турбоблока ГПА (в частности, электродвигатель). При возникновении воспламенения утечки компрессорного масла под кожухом турбоблока ГПА происходит прогар указанного кожуха с реализацией пожара пролива по всей площади помещения.

Согласно Прил. 6 к настоящему Пособию условная вероятность поражения человека, попавшего в зону непосредственного воздействия пламени пожара пролива, принимается равной Q_dij=1.

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рассматриваемого помещения при реализации данного сценария пожара составляет P_ij=Q_jQ_dij=Q_j где Q_j - частота реализации пожара пролива компрессорного масла для данного диаметра истечения. В табл. 3.6.12 представлены результаты определения потенциального пожарного риска в помещении компрессора при реализации рассматриваемого сценария пожара.

Таблица 3.6.12

Результаты определения потенциального пожарного риска в помещении компрессора при разгерметизации маслопровода турбоблока газоперекачиваемого агрегата и мгновенном воспламенении пролива компрессорного масла по всей площади помещения

Диаметр отверстия истечения, мм	Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении, год^-1	Вклад в потенциальный риск в рассматриваемом помещении, год^-1
12,5	3,3·10^-7	3,3·10^-7
25,0	1,4·10^-7	1,4·10^-7
Полное разрушение	2,8·10^-7	2,8·10^-7

Сценарий N 4.2. Очаг пожара возникает в помещении компрессора. Происходит разгерметизация маслопровода турбоблока газоперекачивающего агрегата и воспламенение с задержкой пролива компрессорного масла по всей площади помещения (консервативная оценка).

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рассматриваемого помещения при реализации данного сценария пожара составляет P_ij=Q_jQ_dij=Q_j где Q_j - частота реализации пожара пролива компрессорного масла для данного диаметра истечения. В табл. 3.6.13 представлены результаты определения потенциального пожарного риска в помещении компрессора при реализации рассматриваемого сценария пожара.

Таблица 3.6.13

Результаты определения потенциального пожарного риска в помещении компрессора при разгерметизации маслопровода турбоблока газоперекачиваемого агрегата и воспламенении с задержкой пролива компрессорного масла по всей площади помещения

Диаметр отверстия истечения, мм	Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении, год^-1	Вклад в потенциальный риск в рассматриваемом помещении, год^-1
12,5	3,3·10^-7	3,3·10^-7
25,0	1,4·10^-7	1,4·10^-7
Полное разрушение	3,3·10^-7	3,3·10^-7

Сценарий N 5.1. Очаг пожара возникает в помещении компрессора. Происходит разгерметизация трубопровода топливного газа турбины ГПА. Происходит мгновенное воспламенение с образованием факельного горения.

Принимаем с определенным запасом надежности, что пожар, возникший в помещении компрессора при разгерметизации трубопровода топливного газа турбины ГПА с образованием факельного горения, для различных диаметров истечения, приводит к гибели всех находящихся в указанном помещении людей. Таким образом, условная вероятность поражения человека при его нахождении в рассматриваемом помещении при реализации факельного горения в рамках рассматриваемого сценария пожара составляет Q_dji=1.

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рассматриваемого помещения при реализации данного сценария пожара составляет P_ij=Q_jQ_dij=Q_j где Q_j - частота реализации факельного горения для данного диаметра истечения. В табл. 3.6.14 представлены результаты определения потенциального пожарного риска в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара.

Таблица 3.6.14

Результаты определения потенциального пожарного риска в помещении компрессора при разгерметизации трубопровода топливного газа турбины ГПА с реализацией факельного горения

Диаметр отверстия истечения, мм	Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении, год^-1	Вклад в потенциальный пожарный риск в рассматриваемом помещении, год^-1
12,5	3,1·10^-8	3,1·10^-8
25,0	9,1·10^-8	9,1·10^-8
50,0	3,5·10^-8	3,5·10^-8
Полное разрушение	1,7·10^-8	1,7·10^-8

Сценарий N 5.2. Очаг пожара возникает в помещении компрессора. Происходит разгерметизация трубопровода топливного газа турбины ГПА. Происходит образование и последующее воспламенение горючего газовоздушного облака с образованием избыточного давления.

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рассматриваемого помещения при реализации данного сценария пожара составляет P_ij=Q_jQ_dij=Q_j где Q_j - частота реализации взрыва газовоздушного облака для данного диаметра истечения. В табл. 3.6.15 представлены результаты определения потенциального пожарного риска в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара.

Таблица 3.6.15

Результаты определения потенциального пожарного риска в помещении компрессора при разгерметизации трубопровода топливного газа турбины ГПА с образованием и последующим воспламенением горючего газовоздушного облака

Диаметр отверстия истечения, мм	Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении, год^-1	Вклад в потенциальный пожарный риск в рассматриваемом помещении, год^-1
12,5	3,1·10^-8	3,1·10^-8
25,0	9,0·10^-8	9,0·10^-8
50,0	3,5·10^-8	3,5·10^-8
Полное разрушение	1,6·10^-8	1,6·10^-8

Сценарий N 6.1. Очаг пожара возникает в помещении компрессора. Происходит разгерметизация маслопровода под кожухом компрессора и мгновенное воспламенение пролива компрессорного масла по всей площади помещения (консервативная оценка).

Рассмотрение данного сценария развития пожара проводилось на основе дерева событий, представленного на рис. 3.6.1. При построении указанного выше дерева событий принято, что пожар пролива компрессорного масла при разгерметизации маслопровода под кожухом компрессора реализуется только в случае неэффективной работы (отказа) штатной системы автоматического пожаротушения газоперекачивающего агрегата. Также принято, что источник зажигания утечки компрессорного масла может возникнуть исключительно под кожухом компрессора. При возникновении воспламенения утечки компрессорного масла под кожухом компрессора происходит прогар указанного кожуха с реализацией пожара пролива по всей площади помещения.

Согласно Прил. 6 к настоящему пособию условная вероятность поражения человека, попавшего в зону непосредственного воздействия пламени пожара пролива, принимается равной Q_dij=1.

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рассматриваемого помещения при реализации данного сценария пожара составляет P_ij=Q_jQ_dij=Q_j где Q_j - частота реализации пожара пролива компрессорного масла для данного диаметра истечения. В табл. 3.6.15 представлены результаты определения потенциального пожарного риска в помещении компрессора при реализации рассматриваемого сценария пожара.

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Имеется в виду "табл. 3.6.16"

Таблица 3.6.16

Результаты определения потенциального пожарного риска в помещении компрессора при разгерметизации маслопровода под кожухом компрессора и мгновенном воспламенении пролива компрессорного масла по всей площади помещения

Диаметр отверстия истечения, мм	Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении, год^-1	Вклад в потенциальный риск в рассматриваемом помещении, год^-1
12,5	3,3·10^-7	3,3·10^-7
25,0	1,4·10^-7	1,4·10^-7
Полное разрушение	2,8·10^-7	2,8·10^-7

Сценарий N 6.2. Очаг пожара возникает в помещении компрессора. Происходит разгерметизация маслопровода под кожухом компрессора и воспламенение с задержкой пролива компрессорного масла по всей площади помещения (консервативная оценка).

Рассмотрение данного сценария развития пожара проводилось на основе дерева событий, представленного на рис. 3.6.1. При построении указанного выше дерева событий принято, что пожар пролива компрессорного масла при разгерметизации маслопровода под кожухом компрессора реализуется только в случае неэффективной работы (отказа) штатной системы автоматического пожаротушения газоперекачивающего агрегата. Также принято, что источник зажигания утечки компрессорного масла может возникнуть исключительно под кожухом компрессора. При возникновении воспламенения утечки компрессорного масла под кожухом компрессора происходит прогар указанного кожуха с реализацией пожара пролива по всей площади помещения.

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рассматриваемого помещения при реализации данного сценария пожара составляет P_ij=Q_jQ_dij=Q_j где Q_j - частота реализации пожара пролива компрессорного масла для данного диаметра истечения. В табл. 3.6.17 представлены результаты определения потенциального пожарного риска в помещении компрессора при реализации рассматриваемого сценария пожара.

Таблица 3.6.17

Результаты определения потенциального пожарного риска в помещении компрессора при разгерметизации маслопровода под кожухом компрессора и воспламенении с задержкой пролива компрессорного масла по всей площади помещения

Диаметр отверстия истечения, мм	Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении, год^-1	Вклад в потенциальный риск в рассматриваемом помещении, год^-1
12,5	3,3·10^-7	3,3·10^-7
25,0	1,4·10^-7	1,4·10^-7
Полное разрушение	3,3·10^-7	3,3·10^-7

Суммарный потенциальный пожарный риск для помещения компрессора от всех рассмотренных выше сценариев пожара составляет .

3.6.5. Результаты определения индивидуального пожарного риска для рассматриваемого здания.

Для всех работников рассматриваемого объекта используется график работы, предусматривающий 12-часовой рабочий день в течение 7 дней в неделю в режиме "месяц через месяц".

В табл. 3.6.18 приведены данные, характеризующие график работы персонала рассматриваемого объекта.

Таблица 3.6.18

Данные, характеризующие график работы персонала рассматриваемого объекта

Наименование помещения

Время пребывания в дневную смену, ч

Количество

человек в дневную смену

Время пребывания в ночную смену, ч

Количество человек в ночную смену

Помещение компрессора

1,5

0,4

В табл. 3.6.19 приведены данные по доле времени пребывания в течение года персонала рассматриваемого объекта, работающего в дневную смену, на объекте.

Для персонала, работающего в дневную смену, доля времени пребывания в течение года будет определяться исходя из следующих данных:

- N_год=365 - количество дней в году;

- N_{час-год}=N_год·24=8760 ч/год.

Исходя из графика работы, предусматривающего 12-часовой рабочий день в течение 7 дней в неделю в режиме "месяц через месяц", и времени пребывания персонала в помещении компрессора, количество часов пребывания персонала в помещении компрессора в год будет равно N_{раб.год}=274 ч.

Доля времени пребывания персонала в течение года:

Таблица 3.6.19

Доля времени пребывания в течение года персонала рассматриваемого объекта, работающего в дневную смену, на объекте

Наименование помещения	Количество человек	Годовой лимит пребывания в часах	Доля времени пребывания в течение года
Помещение компрессора	6	274	0,03

В табл. 3.6.20 приведены результаты определения индивидуального пожарного риска для работников рассматриваемого объекта. Индивидуальный пожарный риск для работников рассматриваемого объекта определялся с запасом надежности как для персонала, работающего в дневную смену (время пребывания персонала на объекте в дневную смену превышает соответствующее время пребывания в ночную смену).

Таблица 3.6.20

Индивидуальный пожарный риск для работников рассматриваемого объекта

Категория персонала	Название помещения, позиция	Потенциальный пожарный риск в данном помещении, год^-1	Индивидуальный пожарный риск, год^-1
Работник здания укрытия	Помещение компрессора	2,8·10^-4	8,9·10^-6

3.6.6. Вывод об условиях соответствия рассматриваемого здания требованиям пожарной безопасности.

Индивидуальный пожарный риск не превышает нормативное значение, так как выполняется условие . Нормативное значение индивидуального пожарного риска для персонала рассматриваемого объекта составляет , так как указанный объект относится к объектам, перечисленным в Разд. 1.5 настоящего Пособия, для которых обеспечение величины индивидуального пожарного риска одной миллионной в год невозможно в связи со спецификой функционирования технологических процессов.

3.7. Пример расчета для производственного объекта инфраструктуры железнодорожного транспорта (сливо-наливной эстакады)

На настоящем примере показан расчет обусловленных возможными пожарами на производственном объекте инфраструктуры железнодорожного транспорта (эстакада налива светлых нефтепродуктов) величин индивидуального риска, выполненный по Методике [1].

3.7.1. Описание объекта.

В качестве производственного объекта инфраструктуры железнодорожного транспорта в настоящем примере рассматривается эстакада налива светлых нефтепродуктов (бензин и дизельное топливо), расположенная на территории нефтебазы.

Рассматриваемая эстакада предназначена для отгрузки нефтепродуктов в железнодорожные вагоны-цистерны. На эстакаде предусмотрена двухпутная автоматизированная установка тактового налива (АУТН) с установкой рекуперации паров углеводородов (УРУ).

АУТН предназначена для автоматического герметизированного налива светлых нефтепродуктов на двух загрузочных железнодорожных путях в 4-осные железнодорожные вагоны-цистерны. На каждом загрузочном пути можно одновременно загружать две 4-осных вагона-цистерны одним или различными видами продукта.

АУТН обеспечивает следующие характеристики загрузки железнодорожных вагонов-цистерн продуктом:

- время налива одной железнодорожной вагона-цистерны емкостью 60 м³ составляет 8,1 мин;

- одновременно под загрузкой продуктом находятся 4 вагона-цистерны.

В состав рассматриваемого объекта входят:

- установка тактового налива, представляющая собой сооружение в виде металлоконструкции с навесом над двумя железнодорожными путями (длина составляет 70 м), на которой установлены узлы наливной механики, устройства верхнего налива с отводом паров, коллектора подачи бензинов и дизельных топлив к наливным устройствам;

- автоматизированная система коммерческого учета отгружаемых нефтепродуктов;

- автоматическая система отбора проб наливаемого продукта;

- установка рециркуляции паров со сбросной свечой;

- система аварийного опорожнения вагонов-цистерн с самовсасывающими винтовыми ротационными насосами производительностью по 120 м³/ч каждый (два на площадке АУТН, один в прирельсовой насосной);

- закрытая дренажная система;

- вагонные весы для статического взвешивания;

- маневровое устройство (по одному на каждом пути);

- производственное здание, предназначенное для размещения технологического оборудования (весовой, электропитания и управления и т. д.);

- системы автоматического пожаротушения и сигнализации.

Нефтепродукты поступают на эстакаду из резервуаров хранения самотеком по трубопроводам с других площадок нефтебазы. Светлые нефтепродукты, отгружаемые в железнодорожные вагоны-цистерны на рассматриваемой эстакаде, представляют собой бензины и дизельные топлива различных марок.

Массовый расход продукта по трубопроводу налива составляет Q=2520 м³/ч = 525 кг/с. Высота столба жидкости для поступления нефтепродуктов на эстакаду из резервуаров хранения самотеком составляет Н = 90 м.

Максимальное избыточное давление в технологическом оборудовании УРУ составляет 0,67 МПа. Расход продукта на выходе из УРУ составляет Q=2520 м³/ч = 525 кг/с.

Длина трубопроводов налива нефтепродуктов в железнодорожные вагоны-цистерны составляет 1000 м.

3.7.2. Перечень исходных данных и используемых справочных источников информации.

Физико-химические свойства обращающихся на рассматриваемом объекте горючих веществ и материалов

Свойства бензина принимались согласно данным, приведенным в Прил. 1 настоящего Пособия. При этом с определенным запасом надежности свойства принимались по бензину АИ-93 (зимний): суммарная формула - С_6,911·Н_12,168; молярная масса - 95,3 кг/кмоль; температура вспышки - -37 °С; константы уравнения Антуана в диапазоне температур - °С: А = 4,26511, В = 695,019, С_A=223,220; нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР) - 1,1% (об.).

Свойства дизельного топлива принимались согласно данным, приведенным в Прил. 1 настоящего Пособия. При этом с определенным запасом надежности свойства дизельного топлива принимались по дизельному топливу "Л" (летнее) (ГОСТ 305-73): суммарная формула - С_14,511·Н_29,120; молярная масса - 203,6 кг/кмоль; температура вспышки - +40 °С; константы уравнения Антуана в диапазоне температур - °С: А = 5,00109, В = 1314,04, С_А=192,473; нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР) - 0,52% (об.).

Статистические данные, необходимые для определения частоты реализации пожароопасных ситуаций

Данные по частотам реализации инициирующих пожароопасные ситуации событий (частотам разгерметизации) для насосов, емкостного оборудования (в составе установки рекуперации паров углеводородов), а также трубопроводов горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, находящихся на рассматриваемом объекте, представлены в Прил. 2 к настоящему Пособию. При этом частоты разгерметизации железнодорожных вагонов-цистерн с определенным запасом надежности определялись как для резервуаров для хранения ЛВЖ и ГЖ при давлении, близком к атмосферному.

Частота реализации огненного шара для емкостного технологического оборудования определялась согласно Прил. 2 к настоящему Пособию и составляет для каждой из единиц технологического оборудования с обращением (хранением) ЛВЖ (железнодорожная вагон-цистерна, абсорбер 3 и сепаратор УРУ).

Частоты возникновения пожара в производственном здании на рассматриваемом объекте определялись на основе данных по частотам возникновения пожаров в зданиях, представленных в Прил. 2 к настоящему Пособию (как для склада химической продукции).

Данные по метеорологическим условиям в районе местонахождения объекта

Расчетная температура в соответствии с Прил. 4 к настоящему Пособию принималась равной максимально возможной температуре воздуха в климатической зоне размещения объекта, которая составляет +40 °С.

С определенным запасом надежности расчеты пожарного риска для рассматриваемого объекта проводились для наиболее теплого времени года (июль). Данные по скорости, направлениям и повторяемости ветра в месте расположения объекта для июля представлены в табл. 3.7.1. Расчеты пожарного риска для рассматриваемого объекта проводились для максимальной средней скорости ветра в наиболее теплое время года (июль), которая составляет V = 4,5 м/с.

Таблица 3.7.1

Данные по скорости, направлениям и повторяемости ветра в месте расположения объекта для июля

Направление и скорость ветра

Штиль

СВ

ЮВ

ЮЗ

СЗ

Примечание: числитель - повторяемость направления ветра,%; знаменатель - средняя скорость ветра по направлениям, м/с.

3.7.3. Анализ пожарной опасности рассматриваемого объекта.

Определение перечня пожароопасных ситуаций и пожаров и сценариев их развития

Построение логического дерева событий, лежащего в основе оценки пожарного риска для рассматриваемого объекта, осуществлялось исходя из следующих предпосылок:

1. При проведении расчетов по оценке пожарного риска для рассматриваемого объекта физико-химические свойства обращающихся на объекте веществ принимались с определенным запасом надежности как для бензина.

2. В связи с тем, что расчетная температура составляет +40 °С, что превосходит температуру вспышки бензина, то рассматривается, в том числе, возможность реализации пожара-вспышки и взрыва паровоздушного облака.

3. Поскольку в железнодорожной вагоне-цистерне нефтепродукты хранятся при атмосферном давлении, а также в связи с тем, что диаметр цистерны не превышает 3,2 м, вследствие чего максимально возможное давление столба жидкости при истечении из вагона-цистерны не превышает 23,5 кПа, то факельное горение при разгерметизации железнодорожной вагона-цистерны не рассматривалось.

4. Поскольку температура вспышки бензина составляет менее + 28 °С, то согласно Прил. 3 к настоящему Пособию условные вероятности мгновенного воспламенения, воспламенения с задержкой и сгорания с образованием избыточного давления принимались как для двухфазной среды.

На рис. 3.7.1-3.7.3 представлены деревья событий при возникновении и развитии пожароопасных ситуаций и пожаров, на основе которых проводились расчеты по оценке пожарного риска для рассматриваемого объекта.

Отличие деревьев событий, представленных на рис. 3.7.2 и 3.7.3, обусловлено тем обстоятельством, что абсорберы 1 и 2 УРУ содержат исключительно пары ЛВЖ и не содержат ЛВЖ. В связи с этим возможность реализации пожара пролива при разгерметизации указанного емкостного технологического оборудования не рассматривалась.

Рис. 3.7.1. Дерево событий при возникновении и развитии пожароопасной ситуации, связанной с разгерметизацией железнодорожной вагона-цистерны с ЛВЖ

Рис. 3.7.2. Дерево событий при возникновении и развитии пожароопасной ситуации, связанной с разгерметизацией абсорберов 1 и 2 УРУ с парами ЛВЖ

Рис. 3.7.3. Дерево событий при возникновении и развитии пожароопасной ситуации, связанной с разгерметизацией абсорбера 3 и сепаратора УРУ с ЛВЖ, а также трубопроводов налива, технологических трубопроводов и центробежного насоса УРУ

3.7.4. Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций.

В табл. 3.7.2 представлен перечень возможных пожароопасных ситуаций и пожаров, а также сценариев их развития, которые рассматривались при оценке пожарного риска для рассматриваемого объекта.

Таблица 3.7.2

Наименование пожароопасной ситуации/пожара	Наименование разгерметизировавшегося оборудования	Основные сценарии развития пожароопасных ситуаций
1	Железнодорожная вагон-цистерна	Пожар пролива, взрыв паровоздушного облака, пожар-вспышка, огненный шар

2	Трубопровод налива нефтепродуктов	Пожар пролива, взрыв паровоздушного облака, пожар-вспышка, факельное горение
3	Абсорбер 3 УРУ	Пожар пролива, взрыв паровоздушного облака, пожар-вспышка, факельное горение, огненный шар
4	Абсорбер 1 УРУ	Взрыв паровоздушного облака, пожар-вспышка, факельное горение
5	Абсорбер 2 УРУ	Взрыв паровоздушного облака, пожар-вспышка, факельное горение
6	Сепаратор УРУ	Пожар пролива, взрыв паровоздушного облака, пожар-вспышка, факельное горение, огненный шар
7	Трубопровод УРУ	Пожар пролива, взрыв паровоздушного облака, пожар-вспышка, факельное горение
8	Насос УРУ	Пожар пролива, взрыв паровоздушного облака, пожар-вспышка, факельное горение

Данные по условным вероятностям реализации пожароопасных ситуаций при разгерметизации железнодорожных вагонов-цистерн, технологического оборудования и трубопроводов приведены в табл. 3.7.3, 3.7.7. Указанные данные получены на основании данных, представленных в табл. П3.1, и результатов определения интенсивностей истечения паров ЛВЖ и ЛВЖ при разгерметизации технологического оборудования.

Массовый расход продукта для различных диаметров истечения при разгерметизации вагона-цистерны определялся в соответствии с формулой (П4.2) для высоты столба жидкости в вагоне-цистерне Н = 3,2 м, что соответствует диаметру цистерны.

При рассмотрении разгерметизации трубопроводов налива нефтепродуктов с диаметрами утечек 12,5, 25, 50 и 100 мм массовый расход истечения продукта определялся в соответствии с формулой (П4.2) для высоты столба жидкости Н=90 м. При разгерметизации трубопроводов налива нефтепродуктов с диаметром утечки, соответствующей полному разрыву трубопровода, массовый расход истечения принимался равным максимальному расходу продукта через трубопровод Q = 2520 м³/ч = 525 кг/с.

При рассмотрении разгерметизации трубопроводов УРУ с диаметрами утечек 12,5, 25, 50 и 100 мм, насоса, абсорберов и сепаратора УРУ давление в указанном технологическом оборудовании принималось равным 0,67 МПа, что соответствует максимально возможному давлению в УРУ. При разгерметизации трубопроводов УРУ с диаметром утечки, соответствующей полному разрыву трубопровода, массовый расход истечения принимался равным расходу продукта на выходе из установки, который составляет Q = 75 м³/ч = 15,6 кг/с.

Результаты определения частот разгерметизации для железнодорожных вагонов-цистерн с нефтепродуктами, трубопроводов налива нефтепродуктов, трубопроводов, насоса, абсорберов и сепаратора УРУ представлены в табл. 3.7.4 и табл. 3.7.8.

Результаты определения частот рассматриваемых пожароопасных ситуаций и пожаров для площадки налива рассматриваемого объекта и УРУ приведены в табл. 3.7.5 и 3.7.9. Указанные частоты определялись в соответствии с деревьями событий, приведенными на рис. 3.7.1-3.7.3, на основе данных, приведенных в Прил. 2 к настоящему Пособию. Суммарная частота разгерметизации железнодорожных вагонов-цистерн, приведенная в табл. 3.7.4, определена для железнодорожного состава максимального размера для загрузки нефтепродуктами на рассматриваемом объекте, который состоит из 28 вагонов-цистерн.

Таблица 3.7.3

Условные вероятности реализации пожароопасных ситуаций на площадке налива рассматриваемого объекта

Наименование пожароопасной ситуации/пожара	Тип утечки (диаметр отверстия истечения, мм)	Массовый расход истечения в начальный момент времени, кг/с	Условная вероятность мгновенного воспламенения	Условная вероятность последующего воспламенения при отсутствии мгновенного воспламенения	Условная вероятность сгорания с образованием избыточного давления при образовании горючего паровоздушного облака и его последующем воспламенении
1	25,0	2,3	0,035	0,005	0,24
	100,0	37,3	0,035	0,036	0,24
	Полное разрушение	Не определен	0,200	0,240	0,60
2	12,5	3,1	0,035	0,036	0,24
	25,0	12,4	0,035	0,036	0,24
	50,0	49,5	0,035	0,036	0,24
	100,0	197,9	0,150	0,176	0,60
	Полное разрушение	525,0	0,200	0,240	0,60

Таблица 3.7.4

Частоты разгерметизации железнодорожных вагонов-цистерн и трубопроводов налива нефтепродуктов

Наименование пожароопасной ситуации/пожара	Тип утечки (диаметр отверстия истечения, мм)	Частота разгерметизации одной цистерны, год^-1	Суммарная частота разгерметизации вагонов-цистерн, год^-1	Частота разгерметизации трубопроводов налива нефтепродуктов на единицу длины, м^-1·год^-1	Суммарная частота разгерметизации трубопроводов налива нефтепродуктов, год^-1
1	25,0	8,8·10^-5	2,5·10^-3	-	-
	100,0	1,2·10^-5	3,4·10^-4	-	-
	Полное разрушение	5,0·10^-6	1,4·10^-5	-	-
2	12,5	-	-	1,910^-6	1,910^-3
	25,0	-	-	7,910^-7	7,910^-4
	50,0	-	-	3,110^-7	3,110^-4
	100,0	-	-	1,310^-7	1,310^-4
	Полное разрушение	-	-	2,510^-8	2,510^-5

Таблица 3.7.5

Частоты реализации рассматриваемых сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров на площадке налива рассматриваемого объекта

Наименование пожароопасной ситуации/ пожара	Тип утечки (диаметр отверстия истечения, мм)	Частота разгерметизации/ пожара, год^-1	Частоты реализации сценариев развития пожароопасной ситуации/ пожара, год^-1
Наименование пожароопасной ситуации/ пожара	Тип утечки (диаметр отверстия истечения, мм)	Частота разгерметизации/ пожара, год^-1	Пожар пролива	Взрыв паровоздушного облака	Факельное горение	Пожар-вспышка
1	25,0	2,5·10^-3	9,8·10^-5	3,1·10^-7	-	9,9·10^-7
	100,0	3,4·10^-4	2,3·10^-5	3,1·10^-7	-	9,8·10^-7
	Полное разрушение	1,4·10^-5	5,5·10^-6	1,8·10^-7	-	1,2·10^-7
2	12,5	1,9·10^-3	1,3·10^-4	1,7·10^-7	1,3·10^-5	5,5·10^-7
	25,0	7,9·10^-4	5,5·10^-5	7,2·10^-7	5,5·10^-5	2,3·10^-6
	50,0	3,1·10^-4	2,2·10^-5	2,8·10^-6	2,2·10^-4	9,0·10^-6
	100,0	1,3·10^-4	3,9·10^-5	3,7·10^-6	3,8·10^-5	8,6·10^-7
	Полное разрушение	2,5·10^-5	9,8·10^-6	7,3·10^-6	9,8·10^-6	2,1·10^-7
Образование огненного шара (пожароопасная ситуация 1)	-	7,0·10^-4	-	-	-	-

Примечание: "-" в ячейках столбцов частот реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций/ пожаров означает, что данный сценарий не рассматривался для соответствующих указанным ячейкам пожароопасных ситуаций/пожаров.

Таблица 3.7.6

Частоты возникновения пожара в помещениях производственного здания

Наименование помещения, позиция	Частота возникновения пожара, год^-1
Социальное помещение	1,8·10^-4
Санузел	4,4·10^-5
Помещение КИП	1,8·10^-4
Производственное помещение	3,7·10^-4
Помещение весовой	7,74·10^-4

Таблица 3.7.7

Условные вероятности реализации пожароопасных ситуаций при разгерметизации технологического оборудования и трубопроводов УРУ

Наименование пожароопасной ситуации/ пожара	Тип утечки (диаметр отверстия истечения, мм)	Массовый расход истечения в начальный момент времени, кг/с	Условная вероятность мгновенного воспламенения	Условная вероятность последующего воспламенения при отсутствии мгновенного воспламенения	Условная вероятность сгорания с образованием избыточного давления при образовании горючего паровоздушного облака и его последующем воспламенении
3	5,0	0,50	0,005	0,005	0,08
	12,5	2,90	0,035	0,036	0,24
	25,0	11,60	0,035	0,036	0,24
	50,0	46,30	0,035	0,036	0,24
	100,0	185,30	0,150	0,176	0,60
	Полное разрушение	Не определен	0,200	0,240	0,60
6	5,0	0,50	0,005	0,005	0,08
	12,5	2,90	0,035	0,036	0,24
	25,0	11,70	0,035	0,036	0,24
	50,0	46,80	0,035	0,036	0,24
	100,0	187,20	0,150	0,176	0,60
	Полное разрушение	Не определен	0,200	0,240	0,60
4	5,0	0,04	0,005	0,005	0,08
	12,5	0,20	0,005	0,005	0,08
	25,0	0,90	0,005	0,005	0,08
	50,0	3,60	0,035	0,036	0,24
	100,0	14,60	0,035	0,036	0,24
	Полное разрушение	Не определен	0,200	0,240	0,60
5	5	0,04	0,005	0,005	0,08
	12,5	0,23	0,005	0,005	0,08
	25	0,90	0,005	0,005	0,08
	50	3,60	0,035	0,036	0,24
	100	14,60	0,035	0,036	0,24
	Полное разрушение	Не определен	0,200	0,240	0,60
7	12,5	2,90	0,035	0,036	0,24
	25,0	11,40	0,035	0,036	0,24
	50,0	15,60	0,035	0,036	0,24
	100,0	15,60	0,035	0,036	0,24
	Полное разрушение	15,60	0,035	0,036	0,24
8	5,0	0,50	0,005	0,005	0,08
	12,5	2,90	0,035	0,036	0,24
	25,0	11,40	0,035	0,036	0,24
	50,0	15,60	0,035	0,036	0,24
	325,0	15,60	0,035	0,036	0,24

Таблица 3.7.8

Частоты разгерметизации технологического оборудования и трубопроводов УРУ

Наименование пожароопасной ситуации/ пожара	Тип утечки (диаметр отверстия истечения, мм)	Частота разгерметизации технологического оборудования, год^-1	Частота разгерметизации трубопроводов УРУ на единицу длины, м^-1·год^-1	Суммарная частота разгерметизации трубопроводов УРУ, год^-1
3	5,0	4,0·10^-5	-	-
	12,5	1,0·10^-5	-	-
	25,0	6,2·10^-6	-	-
	50,0	3,8·10^-6	-	-
	100,0	1,7·10^-6	-	-
	Полное разрушение	3,0·10^-7	-	-
6	5,0	4,0·10^-5	-	-
	12,5	1,0·10^-5	-	-
	25,0	6,2·10^-6	-	-
	50,0	3,8·10^-6	-	-
	100,0	1,7·10^-6	-	-
	Полное разрушение	3,0·10^-7	-	-
4	5,0	4,0·10^-5	-	-
	12,5	1,0·10^-5	-	-
	25,0	6,2·10^-6	-	-
	50,0	3,8·10^-6	-	-
	100,0	1,7·10^-6	-	-
	Полное разрушение	3,0·10^-7	-	-
5	5,0	4,0·10^-5	-	-
	12,5	1,0·10^-5	-	-
	25,0	6,2·10^-6	-	-
	50,0	3,8·10^-6	-	-
	100,0	1,7·10^-6	-	-
	Полное разрушение	3,0·10^-7	-	-
8	5,0	4,3·10^-3	-	-
	12,5	6,1·10^-4	-	-
	25,0	5,1·10^-4	-	-
	50,0	2,0·10^-4	-	-
	325,0	1,0·10^-4	-	-
7	12,5	-	1,9·10^-6	3,8·10^-4
	25,0	-	7,9·10^-7	1,58·10^-4
	50,0	-	3,1·10^-7	6,2·10^-5
	100,0	-	1,3·10^-7	2,6·10^-5
	Полное разрушение	-	2,5·10^-8	5,0·10^-6

Таблица 3.7.9

Частоты реализации рассматриваемых сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров при разгерметизации технологического оборудования и трубопроводов УРУ

Наименование пожароопасной ситуации/пожара	Тип утечки (диаметр отверстия истечения, мм)	Частота разгерметизации/ пожара, год^-1	Частоты реализации сценариев развития пожароопасной ситуации/пожара, год^-1
Наименование пожароопасной ситуации/пожара	Тип утечки (диаметр отверстия истечения, мм)	Частота разгерметизации/ пожара, год^-1	Пожар пролива	Взрыв паровоздушного облака	Факельное горение	Пожар-вспышка
3	5,0	4,0·10^-5	4,0·10^-7	1,8·10^-9	4,0·10^-7	2,0·10^-8
	12,5	1,0·10^-5	7,0·10^-7	9,2·10^-9	7,0·10^-7	2,9·10^-8
	25,0	6,2·10^-6	4,3·10^-7	5,7·10^-9	4,3·10^-7	1,8·10^-8
	50,0	3,8·10^-6	2,7·10^-7	3,5·10^-9	2,7·10^-7	1,1·10^-8
	100,0	1,7·10^-6	5,1·10^-7	1,7·10^-9	5,1·10^-7	1,12·10^-8
	Полное разрушение	3,0·10^-7	1,2·10^-7	3,8·10^-9	-	2,5·10^-9
7	12,5	3,8·10^-4	2,7·10^-5	3,5·10^-7	-	1,1·10^-6
	25,0	1,6·10^-4	1,1·10^-5	1,5·10^-7	4,2·10^-6	4,6·10^-7
	50,0	6,2·10^-5	4,3·10^-6	5,7·10^-8	1,7·10^-6	1,8·10^-7
	100,0	2,6·10^-5	1,8·10^-6	2,4·10^-8	7,0·10^-7	7,6·10^-8
	Полное разрушение	5,0·10^-6	3,5·10^-7	4,6·10^-9	1,3·10^-7	1,5·10^-8
4	5,0	4,0·10^-5	-	1,8·10^-9	5,0·10^-7	2,0·10^-8
	12,5	1,0·10^-5	-	4,4·10^-10	1,0·10^-7	5,0·10^-9
	25,0	6,2·10^-6	-	2,7·10^-10	6,2·10^-8	3,12·10^-9
	50,0	3,8·10^-6	-	3,5·10^-9	2,7·10^-7	1,11·10^-8
	100,0	1,7·10^-6	-	1,6·10^-9	1,2·10^-7	4,9·10^-8
	Полное разрушение	3,0·10^-7	-	3,8·10^-9	-	4,4·10^-8
5	5,0	4,0·10^-5	-	1,8·10^-9	5,0·10^-7	2,0·10^-8
	12,5	1,0·10^-5	-	4,4·10^-10	1,0·10^-7	5,0·10^-9
	25,0	6,2·10^-6	-	2,7·10^-10	6,2·10^-6	3,12·10^-9
	50,0	3,8·10^-6	-	3,5·10^-9	2,7·10^-7	1,11·10^-8
	100,0	1,7·10^-6	-	1,6·10^-9	1,2·10^-7	4,9·10^-8
	Полное разрушение	3,0·10^-7	-	3,8·10^-9	-	4,43·10^-8
6	5,0	4,0·10^-5	4,0·10^-7	1,8·10^-9	4,0·10^-7	2,0·10^-8
	12,5	1,0·10^-5	7,0·10^-7	9,2·10^-9	7,0·10^-7	2,9·10^-8
	25,0	6,2·10^-6	4,3·10^-7	5,7·10^-9	4,3·10^-7	1,8·10^-8
	50,0	3,8·10^-6	2,7·10^-7	3,5·10^-9	2,7·10^-7	1,10·10^-8
	100,0	1,7·10^-6	5,1·10^-7	1,7·10^-9	5,1·10^-7	1,12·10^-8
	Полное разрушение	3,0·10^-7	1,18·10^-7	3,8·10^-9	-	2,5·10^-9
8	5,0	4,3·10^-3	4,3·10^-5	1,9·10^-7	4,3·10^-5	2,2·10^-6
	12,5	6,1·10^-4	4,3·10^-5	5,6·10^-7	4,3·10^-5	1,8·10^-6
	25,0	5,1·10^-4	3,6·10^-5	4,7·10^-7	3,6·10^-5	1,5·10^-6
	50,0	2,0·10^-4	1,4·10^-5	1,8·10^-7	1,4·10^-5	5,8·10^-7
	325,0	1,0·10^-4	7,0·10^-6	9,2·10^-8	7,0·10^-6	2,9·10^-7
Образование огненного шара для пожароопасной ситуации 3	-	2,5·10^-5	-	-	-	-
Образование огненного шара для сепаратора для пожароопасной ситуации 6	-	2,5·10^-5	-	-	-	-

3.7.5. Построение полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития.

Оценка опасных факторов пожара проводится с помощью методов, приведенных в Прил. 4 к настоящему Пособию.

При этом согласно п. 16 Методики [1] для рассматриваемых сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров учитываются следующие опасные факторы пожара:

а) непосредственное воздействие пламени и тепловое излучение при факельном горении, пожарах пролива и огненных шарах;

б) избыточное давление и импульс волны давления при сгорании паровоздушного облака в открытом пространстве;

в) расширяющиеся продукты сгорания при реализации пожара-вспышки.

Количественная оценка массы горючих веществ, поступающих в окружающее пространство в результате возникновения пожароопасных ситуаций проводится на основе следующих предпосылок.

1. При определении массы утечек продукта при разгерметизации технологических трубопроводов принималось, что время отключения указанных трубопроводов в соответствии с Прил. 4 к настоящему Пособию составляет 120 с.

2. При определении массы утечек из технологических трубопроводов УРУ, насоса УРУ, адсорбера 3 и сепаратора V410 принималось, что масса утечки соответствует объему разгерметизировавшегося технологического аппарата или части трубопровода (с определенным запасом надежности длина трубопровода, из которого происходит истечение, принята равной 70 м) вместе с объемом продукта, поступившего в окружающее пространство с момента возникновения утечки и до момента отключения трубопроводов.

3.7.6. Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития.

Для пожара-пролива и вертикального факела принимаем согласно Прил. 6 к настоящему Пособию, что условная вероятность поражения человека, попавшего в зону непосредственного воздействия пламени пожара пролива или факела, принимается равной 1.

Для поражения человека тепловым излучением величина пробит-функции описывается формулой (П6.11). Для поражения человека волной давления величина пробит-функции описывается формулой (П6.7).

Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития проводилась на основе следующих предпосылок (табл. 3.7.1):

1. для пожароопасных ситуаций, связанных с разгерметизацией железнодорожных вагонов-цистерн, принималось, что максимальная площадь пролива составляет 300 м²;

2. расчет интенсивности теплового излучения для пожара пролива в случае наличия ветра проводился для максимальной скорости ветра в месте расположения рассматриваемого объекта, что отвечает наибольшей степени поражения человека, находящегося с наветренной стороны.

Результаты расчета размеров зон поражения опасными факторами пожара и взрыва при реализации сценариев развития рассматриваемых пожароопасных ситуаций и пожаров, связанных с возникновением пожара пролива, факельного горения, взрыва паровоздушного облака, пожара-вспышки, огненного шара приведены в табл. 3.7.10-3.7.14 соответственно. При этом в указанных таблицах переведены размеры зон поражения, на границах которых условная вероятность поражения человека составляет следующие фиксированные значения:

- 100, 10 и 1% - для пожара пролива, взрыва паровоздушного облака и огненного шара;

- 100% - для пожара-вспышки и факельного горения.

Таблица 3.7.10

Размеры зон поражения при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций, связанных с возникновением пожаров пролива

Наименование пожароопасной ситуации/ пожара	Тип утечки (диаметр отверстия истечения, мм)	Площадь пролива, м²	Размер зоны поражения, м
Наименование пожароопасной ситуации/ пожара	Тип утечки (диаметр отверстия истечения, мм)	Площадь пролива, м²	100%	10%	1%
1	25,0	300,0	9	27,0	32,0
	100,0	300,0	9	27,0	32,0
	Полное разрушение	300,0	9	27,0	32,0
2	12,5	223,0	8	27,0	32,0
	25,0	230,0	8	28,0	32,0
	50,0	240,0	8	28,0	32,0
	100,0	378,0	10	33,0	38,0
	Разрыв	640,0	14	37,0	43,0
3	5,0	73,8	4	5,0	8,0
	12,5	73,8	4	5,0	8,0
	25,0	73,8	4	5,0	8,0
	50,0	73,8	4	5,0	8,0
	100,0	73,8	4	5,0	8,0
	Полное разрушение	73,8	4	5,0	8,0
6	5,0	105,0	5	19,0	23,0
	12,5	105,0	5	19,0	23,0
	25,0	105,0	5	19,0	23,0
	50,0	105,0	5	19,0	23,0
	100,0	105,0	5	19,0	23,0
	Полное разрушение	105,0	5	19,0	23,0
7	12,5	132,2	6	20,0	24,0
	25,0	132,2	6	20,0	24,0
	50,0	132,2	6	20,	24,0
	100,0	132,2	6	20,0	24,0
	Разрыв	132,2	6	20,0	24,0
8	5,0	132,2	6	20,5	24,5
	12,5	132,2	6	20,5	24,5
	25,0	132,2	6	20,5	24,5
	50,0	132,2	6	20,5	24,5
	325,0	132,2	6	20,5	24,5

Таблица 3.7.11

Размеры зон поражения при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций, связанных с факельным горением

Наименование пожароопасной ситуации/пожара	Тип утечки (диаметр отверстия истечения, мм)	Массовый расход истечения в начальный момент времени, кг/с	Размер зоны поражения, м
2	12,5	3,10	23
	25,0	12,40	41
	50,0	49,50	71
	100,0	197,90	124
	Полное разрушение	525,00	183
3	5,0	0,50	10
	12,5	2,90	22
	25,0	11,60	39
	50,0	46,30	69
	100,0	185,30	121
4	5,0	0,04	3
	12,5	0,20	7
	25,0	0,90	13
	50,0	3,60	22
	100,0	14,60	39
5	5,0	0,04	3
	12,5	0,20	7
	25,0	0,90	13
	50,0	3,60	22
	100,0	14,60	39
6	5,0	0,50	11
	12,5	2,90	23
	25,0	11,70	40
	50,0	46,80	69
	100,0	187,20	121
7	12,5	2,90	23
	25,0	11,70	40
	50,0	15,60	45
	100,0	15,60	45
	Разрыв	15,60	45
8	5,0	0,50	23
	12,5	2,86	40

25,0	11,40	45
50,0	15,60	45
325,0	15,60	45

Таблица 3.7.12

Размеры зон поражения при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций, связанных со взрывом паровоздушного облака

Наименование пожароопасной ситуации/пожара	Тип утечки (диаметр отверстия истечения, мм)	Масса паров ЛВЖ, кг	Размер зоны поражения, м
Наименование пожароопасной ситуации/пожара	Тип утечки (диаметр отверстия истечения, мм)	Масса паров ЛВЖ, кг	100%	10%	1%
1	25,0	1953	27	208	316
	100,0	1953	27	208	316
	Полное разрушение	1953	27	208	316
2	12,5	1445	22	170	259
	25,0	1492	22	174	265
	50,0	1555	23	179	272
	100,0	2451	31	241	367
	Разрыв	4147	44	340	519
3	5,0	478	14	83	125
	12,5	478	14	83	125
	25,0	478	14	83	125
	50,0	478	14	83	125
	100,0	478	14	83	125
	Полное разрушение	478	14	83	125
4	5,0	534	14	89	135
	12,5	534	14	89	135
	25,0	534	14	89	135
	50,0	534	14	89	135
	100,0	534	14	89	135
	Полное разрушение	534	14	89	135
5	5,0	534	14	89	135
	12,5	534	14	89	135
	25,0	534	14	89	135
	50,0	534	14	89	135
	100,0	534	14	89	135
	Полное разрушение	534	14	89	135
6	5,0	680	17	104	158
	12,5	680	17	104	158
	25,0	680	17	104	158
	50,0	680	17	104	158
	100,0	680	17	104	158
	Полное разрушение	680	17	104	158
7	12,5	857	20	121	183
	25,0	857	20	121	183
	50,0	857	20	121	183
	100,0	857	20	121	183
	Разрыв	857	20	121	183
8	5,0	857	20	121	183
	12,5	857	20	121	183
	25,0	857	20	121	183
	50,0	857	20	121	183
	325,0	857	20	121	183

Таблица 3.7.13

Размеры зон поражения при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций, связанных с реализацией пожара-вспышки

Наименование пожароопасной ситуации/ пожара	Тип утечки (диаметр отверстия истечения, мм)	Масса паров ЛВЖ, кг	Размер зоны поражения, м
1	25,0	1953	70
	100,0	1953	70
	Полное разрушение	1953	70
2	12,5	1445	64
	25,0	1492	65
	50,0	1555	67
	100,0	2451	77
	Разрыв	4147	92
3	5,0	478	44
	12,5	478	44
	25,0	478	44
	50,0	478	44
	100,0	478	44
	Полное разрушение	478	44
4	5,0	534	46
	12,5	534	46
	25,0	534	46
	50,0	534	46
	100,0	534	46
	Полное разрушение	534	46
5	5,0	534	46
	12,5	534	46
	25,0	534	46
	50,0	534	46
	100,0	534	46
	Полное разрушение	534	46
6	5,0	680	50
	12,5	680	50
	25,0	680	50
	50,0	680	50
	100,0	680	50
	Полное разрушение	680	50
7	12,5	857	53
	25,0	857	53
	50,0	857	53
	100,0	857	53
	Разрыв	857	53
8	12,5	857	53
	25,0	857	53
	50,0	857	53
	100,0	857	53
	Разрыв	857	53

Таблица 3.7.14

Размеры зон поражения при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций, связанных с образованием огненного шара

Наименование пожароопасной ситуации/пожара	Масса ЛВЖ в технологическом оборудовании, кг	Размер зоны поражения, м
Наименование пожароопасной ситуации/пожара	Масса ЛВЖ в технологическом оборудовании, кг	100%	10%	1%
1	45 000	179	454	528
3	892	8	81	100
6	2060	13	120	146

Расчет распространения опасных факторов пожара в помещениях производственного здания проводился в соответствии с Прил. 5 к настоящему Пособию с использованием зонной модели описания термогазодинамических параметров пожара в здании. В соответствии с п. 34 Методики [1] для определения потенциального пожарного риска в помещениях производственного здания был рассмотрен качестве расчетного один наиболее неблагоприятный сценарий возникновения пожара, характеризующийся максимальной условной вероятностью поражения человека.

В связи с тем, что первый и второй этажи производственного здания сообщаются посредством наружных лестниц и не сообщаются открытыми проемами, а также тем, что эвакуация находящихся на указанных этажах людей происходит с каждого этажа непосредственно наружу, то при расчете распространения опасных факторов пожара данные этажи рассматривались как отдельные пожарные отсеки. В связи с указанными выше обстоятельствами для производственного здания рассмотрены два сценария проектного пожара для каждого из этажей здания, характеризующиеся максимальной условной вероятностью поражения человека.

Сценарий N 1. Очаг пожара возникает в производственном помещении на первом этаже производственного здания. Пламя распространяется по горючим материалам помещения (электрокабели), очаг распространяется по горизонтальной плоскости равномерно распределенного материала в виде круга. Над очагом пожара формируется конвективная колонка. Конвективная колонка, поднимаясь над очагом пожара, достигает потолка и растекается по нему веерной струей. Формируется задымленная зона, которая распространяется по всему объему помещения. В результате распространения опасных факторов пожара блокируются опасными факторами пожара эвакуационные выходы из производственного помещения и первого этажа производственного здания.

Параметры для расчета по зонной модели принимаем следующими [10]:

- низшая теплота сгорания	25,0 МДж/кг;
- линейная скорость пламени	0,0071 м/с;
- удельная скорость выгорания	0,0244 кг/(м²·с);
- дымообразующая способность	635 Нп·м²/кг;
- потребление кислорода O₂	2,19 кг/кг;
- коэффициент полноты сгорания	0,95.

Выделение газа:

- углекислого газа CO₂	0,398 кг/кг;
- угарного газа СО	0,109 кг/кг;
- хлористого водорода НСl	0,0245 кг/кг.

В табл. 3.7.15-3.7.18 приведены результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов из помещений.

Таблица 3.7.15

Результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в производственном помещении

Параметр	Значение
Высота, м	1,7
Время блокирования, с:
по повышенной температуре	38
по потере видимости	26
по пониженному содержанию кислорода	82
по	142
по X_CO	36
по X_HCl	34

Расчетное время эвакуации из производственного помещения составляет t_pij=0,14 мин = 8,4 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей _н.эij принимаем как для помещения очага пожара равным 0 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет P_э.пij=0,999, так как выполнено условие

t_pij+_н.эij=8,4 с0,8·_блij=0,8·26=20,8 с.

Принимаем вероятность выхода из здания людей, находящихся в рассматриваемом помещении P_д.вij, через аварийные выходы равной P_д.вij=0,001. Таким образом, вероятность эвакуации людей, находящихся в рассматриваемом помещении P_эij, согласно формуле (5) равна

P_эij=1-(1-Р_э.пij)(1-Р_д.вij)=0,999.

Принимаем вероятность эффективной работы технических средств по обеспечению пожарной безопасности рассматриваемого помещения D_ij=0. В результате условная вероятность поражения человека Q_dij в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара составляет согласно формуле (4)

Q_dij=(1-P_эij)(1-D_ij)=0,001.

Таблица 3.7.16

Результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в помещении КИП

Параметр	Значение
Высота, м	1,7
Время блокирования, с:
по повышенной температуре	64
по потере видимости	49
по пониженному содержанию кислорода	110
по	Не достигается в течение 300 с
по X_CO	64
по X_HCl	60

Расчетное время эвакуации из помещения КИП составляет t_pij=0,1 мин = 6 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей _н.эij=0,5 мин = 30 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет P_э.пij=0,999, так как выполнено условие

t_pij+_н.эij=36 с0,8·_блij=0,8·49=39,2 с.

P_эij=1-(1-Р_э.пij)(1-P_д.вij)=0,999.

Принимаем вероятность эффективной работы технических средств по обеспечению пожарной безопасности рассматриваемого помещения D_ij=0. В результате условная вероятность поражения человека Q_dij в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара составляет согласно формуле (4)

Q_dij=(1-P_эij)(1-D_ij)=0,001.

Таблица 3.7.17

Результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в социальном помещении

Параметр	Значение
Высота, м	1,7
Время блокирования, с:
по повышенной температуре	95
по потере видимости	70
по пониженному содержанию кислорода	184
по	Не достигается в течение 300 с
по X_CO	93
по X_HCl	97

Расчетное время эвакуации из социального помещения составляет
t_pij=0,15 мин=9 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей _н.эij=0,5 мин = 30 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет P_э.пij=0,999, так как выполнено условие

с.

P_эij=1-(1-P_э.пij)(1-P_д.вij)=0,999.

Принимаем вероятность эффективной работы технических средств по обеспечению пожарной безопасности рассматриваемого помещения D_ij=0. В результате условная вероятность поражения человека Q_dij в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара составляет согласно формуле (4)

Q_dij=(1-P_эij)(1-D_ij)=0,001.

Таблица 3.7.18

Результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в помещении санузла

Параметр	Значение
Высота, м	1,7
Время блокирования, с:
по повышенной температуре	110
по потере видимости	85
по пониженному содержанию кислорода	220
по	Не достигается за 300 с
по X_CO	112
по X_HCl	114

Расчетное время эвакуации из помещения санузла составляет t_pij=0,03 мин = 2 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей _н.эij=0,5 мин = 30 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет P_э.пij=0,999 , так как выполнено условие

с.

Принимаем вероятность выхода из здания людей, находящихся в рассматриваемом помещении P_д.вij, через аварийные выходы равной P_д.вij=0,001.

Таким образом, вероятность эвакуации людей, находящихся в рассматриваемом помещении P_эij, согласно формуле (5) равна

P_эij=1-(1-Р_э.пij)(1-P_д.вij)=0,999.

Q_dij=(1-P_эij)(1-D_ij)=0,001.

Сценарий N 2. Очаг пожара возникает в помещении весовой на втором этаже производственного здания. Пламя распространяется по горючим материалам помещения (мебель, бумага), очаг распространяется по горизонтальной плоскости равномерно распределенного материала в виде круга. Над очагом пожара формируется конвективная колонка. Конвективная колонка, поднимаясь над очагом пожара, достигает потолка и растекается по нему веерной струей. Формируется задымленная зона, которая распространяется по всему объему помещения. В результате распространения опасных факторов пожара блокируются опасными факторами пожара эвакуационные выходы из помещения весовой и второго этажа производственного здания.

Параметры для расчета по зонной модели принимаем следующими [10]:

- низшая теплота сгорания	14,0 МДж/кг;
- линейная скорость пламени	0,042 м/с;
- удельная скорость выгорания	0,0129 кг/(м²·с);
- дымообразующая способность	53 Нп·м²/кг;
- потребление кислорода O₂	1,161 кг/кг;
- коэффициент полноты сгорания	0,95.

Выделение газа:

- углекислого газа CO₂	0,642 кг/кг;
- угарного газа СО	0,0317 кг/кг;
- хлористого водорода НСl	0,0 кг/кг.

В табл. 3.7.19 приведены результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов из помещения весовой на втором этаже производственного здания.

Таблица 3.7.19

Результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в помещении весовой

Параметр	Значение
Высота, м	1,7
Время блокирования, с:
по повышенной температуре	38
по потере видимости	38
по пониженному содержанию кислорода	64
по	101
по Х_CO	40

Расчетное время эвакуации из помещения весовой составляет t_pij=0,27 мин = 16,2 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей _н.эij принимаем как для помещения очага пожара равным 0 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет P_э.пij=0,999, так как выполнено условие

с.

P_эij=1-(1-P_э.пij)(1-P_д.вij)=0,999.

Принимаем в соответствии с вероятностью эффективной работы технических средств по обеспечению пожарной безопасности рассматриваемого помещения D_ij=0. В результате условная вероятность поражения человека Q_dij в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара составляет согласно формуле (4)

Q_dij=(1-P_эij)(1-D_ij)=0,001.

3.7.7. Вычисление расчетных величин пожарного риска.

Потенциальный пожарный риск на территории объекта

Расчет величин потенциального пожарного риска в различных точках территории рассматриваемого объекта проводился на основе полученных результатов определения частот реализации сценариев развития рассматриваемых пожароопасных ситуаций и пожаров и зон поражения характерными для них опасными факторами пожара и взрыва.

Расчет величин потенциального пожарного риска в производственном здании на рассматриваемом объекте проводился на основе полученных результатов определения частот возникновения пожара в помещениях указанного здания и данных по условной вероятности поражения человека при его нахождении в этих помещениях.

При определении расчетных величин потенциального риска в рамках рассмотрения сценариев развития пожароопасной ситуации N 1 (разгерметизация железнодорожного вагона-цистерны) с учетом характеристик загрузки в вагоны-цистерны продуктов, обеспечиваемых АУТН, а также тех обстоятельств, что железнодорожный состав состоит из 28 вагонов-цистерн и суммарно в сутки происходит налив 170 цистерн, то время пребывания вагонов-цистерн на площадке налива рассматриваемого объекта не превышает 6 ч/сут.

Исходя из представленного выше времени пребывания вагонов-цистерн на площадке налива рассматриваемого объекта максимальное значение потенциального пожарного риска на площадке налива составляет . Указанное значение потенциального риска соответствует максимальному значению на территории рассматриваемого объекта.

Максимальное значение потенциального пожарного риска для помещений производственного здания, расположенных на первом этаже здания, составляет , для помещений, расположенных на втором этаже здания, составляет .

Индивидуальный пожарный риск на территории объекта

Значение индивидуального пожарного риска для отдельного работника из числа персонала зависит от особенностей его деятельности и доли времени, которое работник проводит на различных участках объекта, характеризующимися различными значениями потенциального риска.

Вероятность присутствия работника на территории рассматриваемого объекта q_m оценивалась исходя из следующих предпосылок:

- доля времени присутствия конкретного работника из числа персонала (работника m) на территории рассматриваемого объекта не превышает 40 ч в неделю, что составляет около 24%;

- время пребывания в помещениях производственного здания работников, постоянные рабочие места которых находятся в производственном здании, составляет не более 20% от общего рабочего времени.

Данные по времени пребывания различных категорий персонала в различных помещениях производственного здания приведены в табл. 3.7.20.

Таблица 3.7.20

Данные по времени пребывания различных категорий персонала в помещениях производственного здания

Категория персонала	Помещение производственного здания	Доля времени пребывания в течение года
Операторы обслуживания налива	Социальное помещение	4,510^-2
Операторы обслуживания налива	Санузел	1,510^-2
Операторы контроля налива Операторы подготовки документов	Весовая	1,810^-1
	Социальное помещение	4,510^-2
	Санузел	1,510^-2
Инженер КИПиА Механик Машинист технологических насосов	Помещение КИП	2,410^-2
Инженер КИПиА Механик Машинист технологических насосов	Производственное помещение	2,410^-2

Следовательно, максимальная величина индивидуального пожарного риска для персонала рассматриваемого объекта, обусловленного возможными пожарами на объекте, достигается для операторов обслуживания налива и составляет .

Индивидуальный пожарный риск не превышает нормативное значение, так как выполняется условие

Нормативное значение индивидуального пожарного риска для персонала рассматриваемого объекта составляет , так как указанный объект относится к объектам, перечисленным в разд. 1.5 настоящего Пособия, для которых обеспечение величины индивидуального пожарного риска одной миллионной в год невозможно в связи со спецификой функционирования технологических процессов.

3.8. Пример расчета для транспортировки опасных грузов автомобильным транспортом

На настоящем примере показан расчет обусловленного возможными пожарами при транспортировке СУГ автомобильным транспортом величин пожарного риска.

3.8.1. Описание объекта.

В качестве транспортировки опасных грузов в настоящем примере рассматривается перевозка сжиженного углеводородного газа (СУГ) автомобильным транспортом по участку автодороги.

СУГ перевозится автомобильной цистерной емкостью 30 м³. Масса СУГ, находящегося в цистерне, составляет m_Г=13·10³ кг.

Длина участка автодороги, по которому осуществляется перевозка СУГ, составляет L = 7 км.

Суммарный годовой траффик (произведение числа проехавших по участку дороги автомобилей в течение года на путь, который они проехали) всех автомобилей на рассматриваемом участке автодороги составляет

Доля автоцистерн с СУГ среди всех перемещающихся по автодороге автотранспортных средств составляет D=0,001.

3.8.2. Перечень исходных данных и используемых справочных источников информации.

Физико-химические свойства транспортируемых автомобильным транспортом опасных грузов

Свойства СУГ принимались согласно данным, приведенным в Прил. 1 настоящего Пособия. При этом с определенным запасом надежности свойства СУГ принимались по пропану: формула - C₃H₈; молярная масса - ; нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР) - 2,0% (об.). Критическое давление пропана составляет P_c=41,9·10⁵ Па, критическая температура - T_c=369,8 К.

Температура окружающей среды составляет Т= 300 К.

Температура транспортируемого СУГ составляет Т = 300 К.

Давление транспортируемого СУГ составляет P=1,3·10⁶ Па.

Плотность жидкой фазы СУГ составляет , плотность паровой фазы СУГ - .

Плотность паровой фазы пропана при температуре окружающей среды составляет .

Статистические данные, необходимые для определения частоты реализации пожароопасных ситуаций

Удельное число аварий со всеми автомобилями, связанными с выходом груза за пределы автомобиля, на рассматриваемом участке автодороги (частота разгерметизации автотранспорта) составляет .

Данные по метеорологическим условиям в районе местонахождения объекта

Скорость ветра на участке автодороги, на котором осуществляется транспортировка СУГ, с определенным запасом надежности принимается u=2 м/с.

3.8.3. Анализ пожарной опасности транспортировки СУГ автомобильным транспортом.

Определение перечня пожароопасных ситуаций и пожаров и сценариев их развития

1. рассматриваются два типа разгерметизации - истечение из отверстия диаметром 50 мм и полное разрушение автомобильной цистерны с СУГ;

2. среди опасных факторов пожара рассматриваются наиболее характерные явления: факельное горение, пожар-вспышка и огненный шар.

На рис. 3.8.1 представлено дерево событий при возникновении и развитии пожароопасных ситуаций и пожаров, на основе которого проводились расчеты по оценке пожарного риска для случая транспортировки СУГ автомобильным транспортом.

Рис. 3.8.1. Дерево событий при возникновении и развитии пожароопасной ситуации, связанной с разгерметизацией автомобильной цистерны с СУГ

3.8.4. Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций.

Частоту разгерметизации автомобильной цистерны с СУГ (м^-1·год^-1) находим по формуле:

где R - удельное число аварий со всеми автомобилями, связанными с выходом груза за пределы автомобиля, на рассматриваемом участке автодороги (частота разгерметизации автотранспорта), м^-1; TR - суммарный годовой траффик всех автомобилей на рассматриваемом участке автодороги, м·год^-1; D - доля автоцистерн с СУГ среди всех перемещающихся по автодороге автотранспортных средств; L - длина участка автодороги, по которому осуществляется перевозка СУГ, м.

3.8.5. Построение полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития.

Оценка опасных факторов пожара проводится с помощью методов, приведенных в Прил. 4 к настоящему Пособию.

а) непосредственное воздействие пламени факельного горения и тепловое излучение при огненном шаре;

б) расширяющиеся продукты сгорания при реализации пожара-вспышки.

Факельное горение

Рассматриваем горизонтальный факел, условная вероятность реализации которого согласно Прил. 4 к настоящему Пособию составляет 0,67. Область воздействия факельного горения по координате х, которая соответствует трассе прохождения автодороги, описывается выражением:

где L_f - длина факела, м; r - расстояние от автодороги, м; - координаты начала и окончания участка влияния, м. Границы участка влияния определяются из условия, что зона поражения опасными факторами пожара при реализации аварии на участке автодороги за пределами этого участка не достигает рассматриваемой точки на расстоянии r от автодороги.

Для определения длины факела принимаем, что истекает жидкая фаза СУГ, что соответствует наиболее опасному случаю. Величины расходов паровой и жидкой фаз СУГ определяется в соответствии с формулами (П4.15) и (П4.16) и составляют G_v=2,4·10³ кг·м^-2·с^-1 (расход паровой фазы СУГ), G_l=6,6·10³ кг·м^-2·с^-1 (расход жидкой фазы СУГ) для величины коэффициента истечения =1.

Длина факела определяется в соответствии с формулой (П4.71), значение эмпирического коэффициента К в которой принимается равным К = 15, для величины расхода продукта равной G=G_l и диаметра истечения 50 мм, что составляет G=23,5 кг/с, в результате чего величина длины факела составляет L_f=53 м.

Пожар-вспышка

Радиус зоны, ограничивающей область концентраций, превышающей нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР), при истечении СУГ из отверстия диаметром 50 мм определяется по формуле:

где G_l - массовая скорость истечения жидкой фазы СУГ в окружающее пространство для диаметра истечения 50 мм, кг/с, которая вычисляется по формуле (П4.16) и составляет G_l=23,5 кг/с; u - скорость ветра на участке автодороги, на котором осуществляется транспортировка СУГ, м/с. В результате для истечения СУГ из отверстия диаметром 50 мм R_НКПР=137 м.

Радиус зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих НКПР, при полном разрушении автомобильной цистерны определяется по формуле (П4.32) и составляет R_НКПР=115 м.

Радиус воздействия продуктов сгорания паровоздушного облака при пожаре-вспышке R_F определяется в соответствии с формулой (П4.67) и составляет для случая истечения СУГ из отверстия диаметром 50 мм R_F=165 м, в то время как для случая полного разрушения автомобильной цистерны величина R_F составляет R_F=138 м.

Огненный шар

Величина интенсивности теплового излучения для случая реализации огненного шара определяется в соответствии с формулами (П4.52), (П4.63) и (П4.64).

3.8.6. Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития.

Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития осуществляется на основе сопоставления результатов моделирования динамики опасных факторов пожара на территории участка автодороги, на котором происходит транспортировка СУГ, и прилегающей к нему территории с данными о критических для жизни и здоровья людей значениях опасных факторов пожара.

Для факельного горения принимаем, что непосредственное воздействие факельного горения на человека осуществляется в пределах области, размер которой определяется в соответствии с разд. 3.8.5 настоящего Пособия. Также принимаем согласно Прил. 6 к настоящему Пособию, что условная вероятность поражения человека, попавшего в зону непосредственного воздействия факельного горения, принимается равной 1.

Согласно Прил. 6 к настоящему Пособию принимаем, что условная вероятность поражения человека, попавшего в зону воздействия высокотемпературными продуктами сгорания газопаровоздушного облака, равна 1, за пределами этой зоны условная вероятность поражения человека равна нулю.

Для определения радиуса поражения огненным шаром принимаем критический уровень теплового излучения равным 7 кВт/м². Согласно Прил. 6 к настоящему Пособию это соответствует непереносимой боли через 20-30 с, ожогу 1-й степени - через 15-20 с, ожогу 2-й степени - через 30-40 с. В этом случае радиус поражения тепловым излучением огненного шара составляет 336 м.

Принимаем с определенным запасом надежности, что на расстояниях, меньших соответствующего радиуса поражения тепловым излучением огненного шара, условная вероятность поражения человека равна 1, а при расстояниях, которые больше указанного радиуса поражения, условная вероятность поражения человека равна нулю.

3.8.7. Вычисление расчетных величин пожарного риска.

Потенциальный и индивидуальный пожарный риск вблизи автодороги

Для расчета величин потенциального пожарного риска в различных точках территории рассматриваемого объекта проводился на основе полученных результатов определения частот реализации сценариев развития рассматриваемых пожароопасных ситуаций и пожаров и зон поражения характерными для них опасными факторами пожара и взрыва.

Для расчета потенциального пожарного риска транспортировки СУГ автомобильным транспортом по аналогии использована формула (13) для расчета потенциального пожарного риска при транспортировке жидкого продукта трубопроводом:

где P(r) - значение потенциального риска на расстоянии r от автодороги, м; где _j(m) - удельная частота разгерметизации цистерны для j-го типа разгерметизации; K₀ - число сценариев развития пожароопасной ситуации и/или пожара.

При этом в общем случае подлежат рассмотрению для каждого типа разгерметизации следующие сценарии: факельное горение, пожар пролива (для истечения жидкой фазы), пожар-вспышка, сгорание газопаровоздушной смеси в открытом пространстве, огненный шар; разрушение сосуда в очаге пожара; J₀ - число рассматриваемых типов разгерметизации; Q_jk - условная вероятность реализации k-го сценария развития пожароопасной ситуации (пожара) для j-го типа разгерметизации; Q_порjk (x, r) - условная вероятность поражения человека в рассматриваемой точке на расстоянии r от оси автодороги в результате реализации k-го сценария развития пожароопасной ситуации (пожара), произошедшей на участке автодороги с координатой х, расположенной в пределах участка влияния k-го сценария развития пожара для j-го типа разгерметизации; - координаты начала и окончания участка влияния. Границы участка влияния определяются для k-го сценария развития пожароопасной ситуации (пожара) из условия, что зона поражения опасными факторами пожара (взрыва) при аварии за пределами этого участка не достигает рассматриваемой точки на расстоянии r от автодороги.

На рис. 3.8.2 представлена зависимость потенциального пожарного риска от расстояния до автомобильной трассы. Видно, что основной вклад в величину пожарного риска дает огненный шар, причем на расстояниях более 100 м от автодороги его вклад существенно превышает вклады от остальных опасных факторов. Значения потенциального пожарного риска для расстояний от автодороги менее 300 м превышают , то есть индивидуальный пожарный риск для населения, проживающего вблизи автодороги на указанных расстояниях, является недопустимым.

Рис. 3.8.2. Зависимость потенциального пожарного риска от расстояния до трассы для различных сценариев аварии:
1 - факельное горение; 2 - пожар-вспышка при полном разрушении автомобильной цистерны; 3 - огненный шар; 4 - пожар-вспышка при истечении из отверстия диаметром 50 мм; 5 - суммарный потенциальный пожарный риск

3.9. Пример расчета для транспортировки опасных грузов железнодорожным транспортом

На настоящем примере показан расчет обусловленного возможными пожарами при транспортировке СУГ железнодорожным транспортом величин пожарного риска.

3.9.1. Описание объекта.

В качестве транспортировки опасных грузов в настоящем примере рассматривается перевозка СУГ железнодорожным транспортом.

СУГ перевозится составом, состоящим из 10 железнодорожных вагонов-цистерн емкостью 54 м³. Масса СУГ, находящегося в каждом вагоне-цистерне, составляет m_Г=20·10³ кг.

3.9.2. Перечень исходных данных и используемых справочных источников информации.

Физико-химические свойства транспортируемых железнодорожным транспортом опасных грузов

Свойства сжиженного углеводородного газа (СУГ) принимались согласно данным, приведенным в Прил. 1 настоящего Пособия. При этом с определенным запасом надежности свойства СУГ принимались по пропану: формула - C₃H₈; молярная масса - 44·10^-3 кг·моль; нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР) - 2,0% (об.). Критическое давление пропана составляет P_c=41,9·10⁵ Па, критическая температура - T_c=369,8 К.

Температура окружающей среды составляет Т=300 К.

Температура транспортируемого СУГ составляет Т=300 К.

Давление транспортируемого СУГ составляет P=1,3·10⁶ Па.

Плотность жидкой фазы СУГ составляет _l=485,5 кг/м³, плотность паровой фазы СУГ - _v=17,74 кг/м³.

Плотность паровой фазы пропана при температуре окружающей среды составляет _Г=1,87 кг/м³.

Статистические данные, необходимые для определения частоты реализации пожароопасных ситуаций

Частота разгерметизации одного железнодорожного вагона-цистерны с СУГ в расчете на 1 км пройденного пути в течение года составляет .

Данные по метеорологическим условиям в районе местонахождения объекта

Скорость ветра на участке следования железнодорожного состава с вагонами-цистернами с СУГ с определенным запасом надежности принимается u=2 м/с.

3.9.3. Анализ пожарной опасности транспортировки СУГ железнодорожным транспортом.

Определение перечня пожароопасных ситуаций и пожаров и сценариев их развития

1. рассматриваются два типа разгерметизации - истечение из отверстия диаметром 50 мм и полное разрушение железнодорожной вагона-цистерны с СУГ;

На рис. 3.9.1 представлено дерево событий при возникновении и развитии пожароопасных ситуаций и пожаров, на основе которого проводились расчеты по оценке пожарного риска для случая транспортировки СУГ железнодорожным транспортом.

Рис. 3.9.1. Дерево событий при возникновении и развитии пожароопасной ситуации, связанной с разгерметизацией железнодорожного вагона-цистерны с СУГ

3.9.4. Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций.

С учетом того, что в рассматриваемом железнодорожном составе находится 10 вагонов-цистерн, то частота разгерметизации железнодорожного вагона-цистерны с СУГ, находящегося в данном составе, в расчете на 1 км пройденного составом пути в течение года составляет .

3.9.5. Построение полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития.

Оценка опасных факторов пожара проводится с помощью методов, приведенных в Прил. 4 к настоящему Пособию.

а) непосредственное воздействие пламени факельного горения и тепловое излучение при огненном шаре;

б) расширяющиеся продукты сгорания при реализации пожара-вспышки.

Факельное горение

Рассматриваем горизонтальный факел, условная вероятность реализации которого согласно Прил. 4 к настоящему Пособию составляет 0,67. Область воздействия факельного горения по координате х, которая соответствует трассе прохождения железнодорожного состава с СУГ, описывается выражением:

где L_f - длина факела, м; r - расстояние от трассы прохождения железнодорожного состава с СУГ, м; - координаты начала и окончания участка влияния, м. Границы участка влияния определяются из условия, что зона поражения опасными факторами пожара при реализации аварии на участке трассы прохождения железнодорожного состава с СУГ за пределами этого участка не достигает рассматриваемой точки на расстоянии r от указанной трассы.

Для определения длины факела принимаем, что истекает жидкая фаза СУГ. Это соответствует наиболее опасному случаю. Величины расходов паровой и жидкой фаз СУГ определяются в соответствии с формулами (П4.15) и (П4.16) и составляют (расход паровой фазы СУГ), (расход жидкой фазы СУГ) для величины коэффициента истечения =1.

Длина факела определяется в соответствии с формулой (П4.71), значение эмпирического коэффициента К в которой принимается равным K=15, для величины расхода продукта равной G=G_l и диаметра истечения 50 мм, что составляет G=23,5 кг/с, в результате чего величина длины факела составляет L_f=53 м.

Пожар-вспышка

Радиус зоны, ограничивающей область концентраций, превышающей НКПР, при истечении СУГ из отверстия диаметром 50 мм определяется по формуле:

где G_l - массовая скорость истечения жидкой фазы СУГ в окружающее пространство для диаметра истечения 50 мм, кг/с, которая вычисляется по формуле (П4.16) и составляет кг/с; u - скорость ветра на участке следования железнодорожного состава с вагонами-цистернами с СУГ, м/с. В результате для истечения СУГ из отверстия диаметром 50 мм R_НКПР=137 м.

Радиус зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих НКПР, при полном разрушении железнодорожного вагона-цистерны с СУГ определяется по формуле (П4.32) и составляет R_НКПР=132 м.

Радиус воздействия продуктов сгорания паровоздушного облака при пожаре-вспышке R_F определяется в соответствии с формулой (П4.67) и составляет для случая истечения СУГ из отверстия диаметром 50 мм R_F=165 м, в то время как для случая полного разрушения железнодорожного вагона-цистерны величина R_F составляет R_F=158 м.

Огненный шар

3.9.6. Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития.

Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития осуществляется на основе сопоставления результатов моделирования динамики опасных факторов пожара на территории участка следования железнодорожного состава с вагонами-цистернами с СУГ, и прилегающей к нему территории с данными о критических для жизни и здоровья людей значениях опасных факторов пожара.

Для факельного горения принимаем, что непосредственное воздействие факельного горения на человека осуществляется в пределах области, размер которой определяется в соответствии с разд. 3.9.5 настоящего Пособия. Также принимаем согласно Прил. 6 к настоящему Пособию, что условная вероятность поражения человека, попавшего в зону непосредственного воздействия факельного горения, принимается равной 1.

Для определения радиуса поражения огненным шаром принимаем критический уровень теплового излучения равным 7 кВт/м². Согласно Прил. 6 к настоящему Пособию это соответствует непереносимой боли через 20-30 с, ожогу 1-й степени - через 15-20 с, ожогу 2-й степени - через 30-40 с. В этом случае радиус поражения тепловым излучения огненного шара составляет 336 м.

Принимаем с определенным запасом надежности, что на расстояниях, меньших соответствующего радиуса поражения тепловым излучением огненного шара, условная вероятность поражения человека равна 1, а при расстояниях, больших указанного радиуса поражения, условная вероятность поражения человека равна нулю.

3.9.7. Вычисление расчетных величин пожарного риска.

Потенциальный и индивидуальный пожарный риск вблизи трассы прохождения железнодорожного состава с СУГ.

При расчете величин потенциального пожарного риска в различных точках территории рассматриваемого объекта проводился на основе полученных результатов определения частот реализации сценариев развития рассматриваемых пожароопасных ситуаций и пожаров и зон поражения характерными для них опасными факторами пожара и взрыва.

При расчете потенциального пожарного риска транспортировки СУГ железнодорожным транспортом по аналогии использована формула (13) для расчета потенциального пожарного риска при транспортировке жидкого продукта трубопроводом:

где P(r) - значение потенциального риска на расстоянии r от трассы прохождения железнодорожного состава с СУГ, м; _j(m) - удельная частота разгерметизации цистерны для j-го типа разгерметизации; K₀ - число сценариев развития пожароопасной ситуации и/или пожара. При этом в общем случае подлежат рассмотрению для каждого типа разгерметизации следующие сценарии: факельное горение, пожар пролива (для истечения жидкой фазы), пожар-вспышка, сгорание газопаровоздушной смеси в открытом пространстве, огненный шар; разрушение сосуда в очаге пожара; J₀ - число рассматриваемых типов разгерметизации; Q_jk - условная вероятность реализации k-го сценария развития пожароопасной ситуации (пожара) для j-го типа разгерметизации; Q_{порjk(x,r)} - условная вероятность поражения человека в рассматриваемой точке на расстоянии r от оси трассы прохождения железнодорожного состава с СУГ в результате реализации k-го сценария развития пожароопасной ситуации (пожара), произошедшей на участке трассы прохождения железнодорожного состава с СУГ с координатой х, расположенной в пределах участка влияния k-го сценария развития пожара для j-го типа разгерметизации; - координаты начала и окончания участка влияния. Границы участка влияния определяются для k-го сценария развития пожароопасной ситуации (пожара) из условия, что зона поражения опасными факторами пожара (взрыва) при аварии за пределами этого участка не достигает рассматриваемой точки на расстоянии r от трассы прохождения железнодорожного состава с СУГ.

На рис. 3.9.2 представлена зависимость потенциального пожарного риска от расстояния до трассы прохождения железнодорожного состава с СУГ. Видно, что основной вклад в величину пожарного риска дает огненный шар, причем на расстояниях более 100 м от трассы прохождения железнодорожного состава с СУГ его вклад существенно превышает вклады от остальных опасных факторов. Значение потенциального пожарного риска от проезда одного состава с 10 цистернами СУГ даже вблизи пути следования состава не превышает .

Рис. 3.9.2. Зависимость потенциального пожарного риска от расстояния до трассы прохождения железнодорожного состава с СУГ для различных сценариев аварии:
1 - факельное горение; 2 - пожар-вспышка при полном разрушении железнодорожного вагона-цистерны; 3 - огненный шар; 4 - пожар-вспышка при истечении из отверстия диаметром 50 мм; 5 - суммарный потенциальный пожарный риск

3.10. Пример расчета для производственного здания в случае применения индивидуальных средств защиты органов дыхания

Рассматривается производственное здание, которое имеет одно производственное помещение площадью 100 м² и высотой 5 м. Основной пожарной нагрузкой в здании являются электрокабели.

Требуется определить расчетные величины потенциального пожарного риска в производственном помещении рассматриваемого здания и индивидуального пожарного риска для персонала, обслуживающего здание.

Расчет распространения опасных факторов пожара проводится с помощью полевой модели пожара в здании в соответствии с [15].

В рамках настоящего примера рассматриваются два сценария проектного пожара, характеризующиеся неприменением (сценарий N 1) и применением (сценарий N 2) персоналом, обслуживающим здание, средств индивидуальной защиты органов дыхания.

В рамках сценария N 2 проектного пожара рассматриваемое здание оснащено средствами индивидуальной защиты органов дыхания. Основные характеристики средства индивидуальной защиты органов дыхания приведены в табл. 3.10.1. При проведении расчетов пожарного риска принято, что применение средства индивидуальной защиты органов дыхания препятствует воздействию на людей оксида углерода и хлористого водорода, при этом время начала эвакуации людей при пожаре увеличивается на время, необходимое для приведения указанного средства в готовность.

Таблица 3.10.1

Основные характеристики средства индивидуальной защиты органов дыхания

Наименование характеристики	Значение
Время защитного действия, мин	Не менее 30
Защитные свойства	Защита от отравляющих веществ (оксид углерода, аммиак, сероводород, сероуглерод, хлор, бромистый водород, хлористый водород, формальдегид, фосген, хлорициан, хлорпикин, акролеин, фтор и др.)
Время приведения в готовность, с	15-20

3.10.1. Результаты определения потенциального пожарного риска в рассматриваемом здании.

Сценарий N 1. Очаг пожара возникает в производственном помещении. Происходит возгорание электрокабелей. Над очагом пожара формируется конвективная колонка. Конвективная колонка, поднимаясь над очагом пожара, достигает потолка и растекается по нему веерной струей. Формируется задымленная зона, которая распространяется по всему объему помещения. В результате распространения опасных факторов пожара ими блокируются эвакуационные выходы из помещения.

Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении определяется с определенным запасом надежности согласно табл. П2.4 настоящего Пособия как для электростанций равной , что в расчете на всю площадь помещения составляет .

Параметры для расчета по полевой модели принимаем следующими [10]:

- низшая теплота сгорания	25,0 МДж/кг;
- удельная скорость выгорания	0,0244 кг/(м²·с);
- дымообразующая способность	635 Нп·м²/кг;
- потребление кислорода O₂	2,19 кг/кг;
- коэффициент полноты сгорания	0,95.

Выделение газа:

- углекислого газа CO₂	0,398 кг/кг;
- угарного газа СО	0,109 кг/кг;
- хлористого водорода НСl	0,0245 кг/кг.

Результаты расчета времени блокирования эвакуационного выхода из производственного помещения опасными факторами пожара по полевой модели приведены в табл. 3.10.2.

Таблица 3.10.2

Результаты блокирования эвакуационных выходов в производственном помещении

Параметр	Значение
Высота, м	1,7
Время блокирования, с:
по повышенной температуре	215
по потере видимости	130
по пониженному содержанию кислорода	479
по	Не достигается в течение 600 с
по X_CO	Не достигается в течение 600 с
по X_HCl	98

Расчетное время эвакуации из производственного помещения непосредственно наружу составляет t_pij=1,33 мин = 80 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей _н.эij принимаем как для помещения очага пожара равным 0 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет P_э.пij=0,001, так как выполнено условие

Принимаем вероятность выхода из здания людей, находящихся в рассматриваемом помещении P_д.вij через аварийные выходы равной P_д.вij=0,001. Таким образом, вероятность эвакуации людей, находящихся в рассматриваемом помещении P_эij, согласно формуле (5) равна

P_эij=1-(1-P_э.пij)(1-P_д.вij)=1,99·10^-3.

Q_dij=(1-P_эij)(1-D_ij)=0,998.

Сценарий N 2. Очаг пожара возникает в производственном помещении. Происходит возгорание электрокабелей. Над очагом пожара формируется конвективная колонка. Конвективная колонка, поднимаясь над очагом пожара, достигает потолка и растекается по нему веерной струей. Формируется задымленная зона, которая распространяется по всему объему помещения. В результате распространения опасных факторов пожара блокируются эвакуационные выходы из помещения.

Параметры для расчета по полевой модели принимаем следующими [10]:

- низшая теплота сгорания	25,0 МДж/кг;
- удельная скорость выгорания	0,0244 кг/(м²·с);
- дымообразующая способность	635 Нп·м²/кг;
- потребление кислорода O₂	2,19 кг/кг;
- коэффициент полноты сгорания	0,95.

Выделение газа:

- углекислого газа CO₂	0,398 кг/кг;
- угарного газа СО	0,109 кг/кг;
- хлористого водорода НСl	0,0245 кг/кг.

Результаты расчета времени блокирования эвакуационного выхода из производственного помещения опасными факторами пожара с учетом использования средств индивидуальной защиты органов дыхания по полевой модели приведены в табл. 3.10.3.

Таблица 3.10.3

Результаты блокирования эвакуационных выходов в производственном помещении

Параметр	Значение
Высота, м	1,7
Время блокирования, с:
по повышенной температуре	215
по потере видимости	130

по пониженному содержанию кислорода	479
по	Не достигается в течение 600 с

Расчетное время эвакуации из производственного помещения непосредственно наружу составляет t_pij=1,33 мин = 80 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей _н.эij принимаем как для помещения очага пожара с учетом времени, необходимого для приведения средства индивидуальной защиты органов дыхания в готовность, равным 20 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет P_э.пij=0,999, так как выполнено условие

P_эij=1-(1-P_э.пij)(1-P_д.вij)=0,999.

Q_dij=(1-P_эij)(1-D_ij)=0,001.

3.10.2. Результаты определения индивидуального пожарного риска для рассматриваемого здания.

Максимальное количество представителей персонала, находящегося в здании, составляет 150 чел. Определение расчетных величин индивидуального пожарного риска для персонала рассматриваемого объекта проводилось с учетом следующих обстоятельств:

- доля времени присутствия каждого конкретного работника из числа персонала на рассматриваемом объекте не превышает 40 ч в неделю. С учетом времени, проводимом конкретным работником в отпуске (4 недели в год), доля времени его пребывания на объекте составляет около 0,2 в течение года.

Результаты расчета индивидуального пожарного риска для работников объекта для двух рассматриваемых сценариев проектного пожара приведены в табл. 3.10.4 и 3.10.5.

Таблица 3.10.4

Результаты расчета индивидуального пожарного риска для работников рассматриваемого объекта для сценария N 1 проектного пожара

Наименование профессии

Относительная доля времени пребывания работника в данном помещении в течение года

Индивидуальный пожарный риск работника

при его пребывании в данном помещении, год^-1

Работник здания

0,2

4,4·10^-4

Таблица 3.10.5

Результаты расчета индивидуального пожарного риска для работников рассматриваемого объекта для сценария N 2 проектного пожара

Наименование профессии

Относительная доля времени пребывания работника в данном помещении в течение года

Индивидуальный пожарный риск работника

при его пребывании в данном помещении, год^-1

Работник здания

0,2

4,4·10^-7

3.10.3. Вывод об условиях соответствия рассматриваемого здания требованиям пожарной безопасности.

Как видно из табл. 3.10.4, значение индивидуального пожарного риска для персонала рассматриваемого объекта при реализации сценария N 1 проектного пожара превышает предельно допустимое нормативное значение индивидуального пожарного риска для персонала производственного объекта, равное и является недопустимым.

Как видно из табл. 3.10.5, значение индивидуального пожарного риска для персонала рассматриваемого объекта при реализации сценария N 2 проектного пожара не превышает предельно допустимое нормативное значение индивидуального риска для персонала производственного объекта, равное и является допустимым.

Нормативное значение индивидуального пожарного риска для персонала рассматриваемого объекта составляет , так как указанный объект не относится к объектам, перечисленным в разд. 1.5 настоящего Пособия, для которых обеспечение величины индивидуального пожарного риска одной миллионной в год невозможно в связи со спецификой функционирования технологических процессов.

Литература

1. Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах [Электронный ресурс]: утв. приказом МЧС России от 10.07.2009 г. N 404: зарегистрировано в Минюсте России 17.08.2009 г. N 14541 (в ред. приказа МЧС России от 14.12.2010 N 649).

2. О порядке проведения расчетов по оценке пожарного риска [Электронный ресурс]: постановление Правительства Рос. Федерации от 31 марта 2009 г. N 272.

3. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности [Электронный ресурс]: Федер. закон Рос. Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ: принят Гос. Думой Федер. Собр. Рос. Федерации 4 июля 2008 г.: одобр. Советом Федерации Федер. Собр. Рос. Федерации 11 июля 2008 г. (в ред. Федер. закона от 29 июля 2017 г. N 244-ФЗ).

4. СП 12.13130.2009*. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.

5. О промышленной безопасности опасных производственных объектов [Электронный ресурс]: Федер. закон Рос. Федерации от 21 июля 1997 г. N 116-ФЗ: принят Гос. Думой Федер. Собр. Рос. Федерации 20 июня 1997 г.

6. О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию [Электронный ресурс]: постановление Правительства Рос. Федерации от 16 фев. 2008 г. N 87.

7. Пожароврывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: справ, изд.. В 2 кн. / А.Н. Боратов, А.Я. Корольченко, Г.Н. Кравчук [и др.]. М.: Химия, 1990.

8. Монахов В.Т. Показатели пожарной опасности веществ и материалов. Анализ и предсказание. Газы и жидкости. М.: ВНИИПО, 2007. 248 с.

9. Пособие по применению СП 12.13130.2009 "Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности" / И.М. Смолин [и др.]. М.: ВНИИПО, 2014. 147 с.

10. Кошмаров Ю.А. Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении: уч. пособие. М: Академия ГПС МВД России, 2000. 118 с.

11. Расчет необходимого времени эвакуации людей из помещений при пожаре. Рекомендации. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1989. 22 с.

12. Failure Rate and Event Data for use within Land Use Planning Risk Assessment. Health and Safety Executive, UK.

13. PD 7974-7:2003. Application of fire safety engineering principles to the design of buildings. Part 7: Probabilistic fire risk assessment, British Standards Institution (BSI). London, UK, 2003 (перевод ООО "СИТИС", 2010 г.).

14. ГОСТ Р 51901.13-2005. Менеджмент риска. Анализ дерева неисправностей.

15. Методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и пожарных отсеках различных классов функциональной пожарной опасности [Электронный ресурс]: утв. приказом МЧС России от 30 июля 2006 г. N 382 (в ред. приказа МЧС России от 12 дек. 2011 г. N 749).

16. СП 131.13330.2012. Строительная климатология.

17. СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика.

18. Средства пожарной автоматики. Область применения. Выбор типа: рекомендации. М.: ВНИИПО, 2004. 96 с.

19. Методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности: пособие / А.А. Абашкин [и др.]. 2-е изд., испр. и доп. М.: ВНИИПО, 2014. 226 с.

20. Карькин И.Н. Работа в программном комплексе FireCat. Библиотека реакций и поверхностей горения в PyroSim. Редакция 3. 2014. 27 с.

21. СИТИС 2-09. Методические рекомендации по использованию программы CFAST. Редакция 5. 2009. 64 с.

Откройте актуальную версию документа прямо сейчас

Получить бесплатный доступ

Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.

Пособие по определению расчетных величин пожарного риска для производственных объектов 2-е издание, исправленное и дополненное (МЧС России, 2019 г.)

Приложение 1. Свойства и показатели пожарной опасности наиболее распространенных веществ и материалов

Приложение 3. Примеры логических деревьев событий и сведения, необходимые для их построения

Приложение 4. Методы оценки опасных факторов пожара

Приложение 6. Детерминированные и вероятностные критерии оценки поражающего действия волны давления и теплового излучения на людей

ГАРАНТ:

ГАРАНТ:

Откройте актуальную версию документа прямо сейчас