Пособие по расчёту риска № 404 (2019 г.)

Обложка: Пособие по расчёту риска № 404 (2019 г.)

Актуализированное пособие по методике № 404

Автор / организация: МЧС России

Год: 2019

Статус: Справочное издание по отменённой методике

Объём оригинала: 344 стр.

Оригинал: https://base.garant.ru/407675286/

Источник: МЧС России · https://base.garant.ru/407675286/

Файл в архиве расчётов риска: Литература, статьи/пособия/Пособие по расчету риска № 404 (2019 г).pdf

Позднее издание пособия по методике № 404 с обновлёнными примерами и уточнениями по обоснованию начального события и частот разгерметизации.

Где применяется в калькуляторе
Полный текст публикации

Объём оцифровки: 460,735 знаков. Ссылки внутри текста ведут на карточки источников и публикаций библиотеки.

МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ

ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ

И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА “ЗНАК ПОЧЕТА”

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ»

ПОСОБИЕ

ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ РАСЧЕТНЫХ

ВЕЛИЧИН ПОЖАРНОГО РИСКА

ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ

ОБЪЕКТОВ

2-е издание, исправленное и дополненное

Москва

УДК 641.841.3

ББК 38.96

П 77

Авторский коллектив:

д-р. техн. наук Д.М. Гордиенко, А.Ю. Лагозин, д-р техн. наук, проф. Ю.Н. Шебеко, канд. техн. наук А.Ю. Шебеко, канд. техн. наук А.В. Зубань, П.А. Леончук, канд. техн. наук В.А. Уйстрайх (ФГБУ ВНИИПО МЧС России);

канд. техн. наук А.А. Панов (ДНПР МЧС России ).

П 77

Пособие по определению расчетных величин пожар- ного риска для производственных объектов / 2-е изд., испр. и доп. М.: ВНИИПО, 2019. 344 с.

ISBN 978-5-901140-94-9

Пособие разработано в развитие «Методики определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах» (утвержден- ное приказом МЧС России от 10 июля 2009 г. № 404, с изменениями, утвержденными приказом МЧС России от 14 декабря 2010 г. № 649).

Представлены разъяснения по расчетным методам по оценке пожарного риска на производственных объектах, приведены сведения о пожаро- взрывоопасных и физико-химических свойствах некоторых распростра- ненных и широко применяемых горючих веществ и материалов, расши- ренные сведения о частотах реализации инициирующих пожароопасные ситуации событий и частотах возникновения пожара. Приведены типо- вые 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 лабо- раторий, занимающихся проведением и экспертизой расчетов по оценке пожарного риска.

УДК 641.841.3

ББК 38.96

 МЧС России, 2019

ISBN 978-59901140-94-9

 ФГБУ ВНИИПО МЧС России, 2019

СОДЕРЖАНИЕ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАСЧЕТОВ

ПО ОЦЕНКЕ ПОЖАРНОГО РИСКА

ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

2.1. Анализ пожарной опасности объекта

2.2. Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций

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

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

2.5. Анализ влияния наличия систем обеспечения пожарной безопасности зданий

2.6. Вычисление величин пожарного риска на объекте

3. ТИПОВЫЕ ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ

ВЕЛИЧИН ПОЖАРНОГО РИСКА

ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

3.1. Пример расчета для производственного здания

3.2. Пример расчета для наружной установки

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

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

3.5. Пример расчета для производственного объекта трубопроводного транспорта

3.6. Пример расчета для случая применения установки локального пожаротушения

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

3.8. Пример расчета для транспортировки опасных грузов автомобильным транспортом

3.9. Пример расчета для транспортировки опасных грузов железнодорожным транспортом

3.10 Пример расчета для производственного здания в случае применения индивидуальных средств защиты органов дыхания

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

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

ЛИТЕРАТУРА

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящее пособие по определению расчетных вели- чин пожарного риска для производственных объектов (да- лее – Пособие) предназначено для практического использо- вания при проведении расчетов по оценке пожарного риска для производственных объектов (далее – объектов) в соот- ветствии с Методикой [1].

Методика [1] принята в соответствии с Постановлением

Правительства Российской Федерации [2]. Указанное поста- новление устанавливает порядок проведения расчетов по оценке пожарного риска в случаях, установленных Феде- ральным законом [3].

Положения настоящего Пособия неприменимы для произ- водственных объектов специального назначения, в том числе объектов военного назначения, объектов производства, пере- работки, хранения радиоактивных и взрывчатых веществ и материалов, объектов уничтожения и хранения химического оружия и средств взрывания, наземных космических объек- тов 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 на- ружных установок по пожарной опасности проводятся по методам, изложенным в своде правил [4], устанавливающим порядок определения классификационных признаков кате- горий наружных установок производственного и складского назначения по пожарной опасности.

Расчеты пожарного риска только для зданий, сооружений и пожарных отсеков класса функциональной пожарной опас- ности Ф3.1, Ф3.2, Ф3.6, Ф4.3, Ф4.4, расположенных на тер- ритории производственного объекта, проводятся в соответ- ствии с Методикой [15].

Расчеты пожарного риска для всего производственного объекта или части производственного объекта, включающих здания, сооружения и пожарные отсеки класса функциональ- ной 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 про- ведены капитальный ремонт, реконструкция или техни- ческое перевооружение, расчеты пожарного риска следует проводить в части, соответствующей объему работ по капи- тальному ремонту, реконструкции или техническому пере- вооружению, с учетом воздействия опасных факторов пожа- ров, которые могут реализоваться на других частях объекта, в случае нарушения противопожарных расстояний до ука- занных частей, регламентированных нормативными доку- ментами по пожарной безопасности.

1.2. Расчетные величины пожарного риска являются коли- чественной мерой возможности реализации пожарной опас- ности объекта и ее последствий для людей.

Количественной мерой возможности реализации пожар- ной опасности объекта является риск гибели людей в резуль- тате воздействия опасных факторов пожара, в том числе:

- риск гибели работника объекта;

- риск гибели людей, находящихся в жилой зоне, обще- ственно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи объекта.

Риск гибели людей в результате воздействия опасных фак- торов пожара на объекте характеризуется числовыми значе- ниями индивидуального и социального пожарных рисков.

1.3. Расчеты по оценке пожарного риска проводятся путем сопоставления расчетных величин пожарного риска с соот- ветствующими нормативными значениями пожарных рис- ков, установленными Федеральным законом [3].

Статьей 93 Федерального закона [3] установлены следую- щие нормативные значения пожарного риска для производ- ственных объектов.

Величина индивидуального пожарного риска в здани- ях, сооружениях и на территориях производственных объ- ектов не должна превышать одну миллионную в год (т. е.

10–6 год–1).

 Для производственных объектов, на которых обеспе- чение величины индивидуального пожарного риска од- ной миллионной в год невозможно в связи со спецификой функционирования технологических процессов, допускается увеличение индивидуального пожарного риска до одной де- сятитысячной 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, компенсирую- щие их работу в условиях повышенного риска.

 Величина индивидуального пожарного риска в результа- те воздействия опасных факторов пожара на производствен- ном объекте для людей, находящихся в жилой зоне, обще- ственно-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-дело- вой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи объ- екта, 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, обеспече- ние величины индивидуального пожарного риска одной сто- миллионной в год (т. е. 10–8 год–1) и (или) величины социально- го пожарного риска одной десятимиллионной (т. е. 10–7 год–1) в год невозможно в связи со спецификой функционирования технологических процессов, допускается увеличение инди- видуального пожарного риска до одной миллионной в год

(т. е. 10–6 год–1) и (или) социального пожарного риска до од-

ной стотысячной в год (т. е. 10–5 год–1) соответственно. При этом должны быть предусмотрены средства оповещения лю- дей, находящихся в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения, о пожаре на производ- ственном объекте, а также дополнительные инженерно-тех- нические и организационные мероприятия по обеспечению их пожарной безопасности и социальной защите.

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

1.5. К производственным объектам, на которых обеспече- ние величины индивидуального пожарного риска одной мил- лионной в год (т. е. 10–6 год–1) невозможно в связи со специ- фикой функционирования технологических процессов, и для которых допускается увеличение индивидуального пожар- ного 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 (поме- щения) категорий А и/или Б, наружные установки категорий

АН и/или БН;

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

1.6. Результаты оценки пожарного риска используются:

 для обоснования обеспечения допустимых значений пожарного риска, установленных федеральным законодатель- ством, в следующих случаях:

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

- объекты, для которых не в полном объеме выполнены требования нормативных документов по пожарной безопас- ности. Для указанных объектов расчеты по оценке пожарно- го 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 Методи- кой [1];

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

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

1.7. Согласно Методике [1] (далее − Методика) определе- ние расчетных величин пожарного риска на объекте осу- ществляется на основании:

а) анализа пожарной опасности объекта;

б) определения частоты реализации пожароопасных ситуаций;

в) построения полей опасных факторов пожара для раз- личных 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 ситу- аций и параметров для каждого технологического процесса;

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

г) построение сценариев возникновения и развития пожа- ров, влекущих за собой гибель людей.

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

При анализе пожарной опасности технологической среды и параметров технологических процессов на объекте исполь- зуются 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, толщи- ны стенок, расстояние до отсекающей арматуры);

- параметры исполнительных механизмов систем противо- аварийной защиты (время закрытия и открытия запорной ар- матуры, надежность срабатывания, производительность на- сосов или других устройств аварийного опорожнения);

- геометрические характеристики взаимного расположе- ния оборудования и его элементов, привязка единицы обо- рудования на местности.

В соответствии с Методикой [1] перечень потенциаль- ных 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 приведе- ны в Прил. 1 к настоящему Пособию (данные представлены на основе [7−11]).

2.1.3. Согласно Методике [1] определение перечня пожаро- опасных аварийных ситуаций и параметров для каждого технологического процесса осуществляется на основе ана- лиза пожарной опасности каждого из технологических про- цессов, предусматривающего выбор ситуаций, при реализа- ции которых возникает опасность для людей, находящихся в зоне поражения опасными факторами пожара, взрыва и со- путствующими проявлениями опасных факторов пожара.

Не подлежат рассмотрению ситуации, в результате кото- рых 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 пожаро- опасной ситуации на объекте приводится описание причин возникновения и развития пожароопасных ситуаций, мест их возникновения и факторов пожара, представляющих опас- ность 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 являть- ся причинами пожароопасных ситуаций на объектах, счита- ются следующие:

- выход параметров технологических процессов за крити- ческие значения, который вызван нарушением технологиче- ского регламента (например, перелив жидкости при сливо- наливных операциях, разрушение оборудования вследствие превышения давления по технологическим причинам, появ- ление источников зажигания в местах образования горючих газопаровоздушных смесей);

- разгерметизация технологического оборудования, вы- званная механическим (влияние повышенного или понижен- ного давления, динамических нагрузок и т. п.), температур- ным (влияние повышенных или пониженных температур) и агрессивным химическим (влияние кислородной, сероводо- родной, электрохимической и биохимической коррозии) воз- действиями;

- механическое повреждение оборудования в результа- те ошибок работника, падения предметов, некачественного проведения ремонтных и регламентных работ и т. п. (напри- мер, разгерметизация оборудования или выход из строя эле- ментов 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, техно- логических схем, используемого оборудования;

- перечня веществ и материалов, применяемых на объекте;

- перечня основных опасностей, характерных для рас- сматриваемого 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 характе- ристик.

В соответствии с Методикой [1] для выявления пожаро- опасных ситуаций осуществляется деление технологиче- ского оборудования (технологических систем), при их нали- чии на объекте, на участки. Указанное деление выполняется исходя из возможности раздельной герметизации этих участ- ков при возникновении аварии. Рассматриваются пожаро- опасные ситуации как на основном, так и на вспомогатель- ном технологическом оборудовании. Кроме этого, учитыва- ется также возможность возникновения пожара в зданиях и сооружениях (далее – здания) различного назначения, распо- ложенных на территории объекта.

В перечне пожароопасных ситуаций применительно к каждому участку, технологической установке, зданию объ- екта выделяются группы пожароопасных ситуаций, кото- рым соответствуют одинаковые модели процессов возник- новения и развития.

При анализе пожароопасных ситуаций, связанных с раз- герметизацией технологического оборудования, рассматри- ваются утечки при различных диаметрах истечения (в том числе максимальные – при полном разрушении оборудова- ния или подводящих/отводящих трубопроводов).

Следует отметить, что полностью проанализировать все многообразие пожароопасных аварийных ситуаций на до- статочно крупном объекте в ряде случаев не представляется возможным. В то же время проведение расчетов по оценке пожарного риска предполагает рассмотрение как можно бо- лее широкого перечня пожароопасных аварийных ситуаций, учитывающее в основном события, которые имели место на практике эксплуатации рассматриваемых объектов. Поэто- му 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 соору-

жения объекта, с другой стороны, по этому перечню дол- жны быть проведены необходимые расчеты при учете вари- ации 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 ава- рийных ситуаций применительно к каждому блоку, участку, технологической установке, зданию и сооружению объекта должны быть выделены типовые пожароопасные аварийные ситуации, которым соответствуют одинаковые модели воз- никновения и развития. При этом выбранные для расчетов типовые ситуации должны отражать специфику пожарной опасности всех участков объекта.

Исключение ситуаций с незначительным риском направ- лено на то, чтобы не рассматривать те ситуации, вклад ко- торых в расчетные величины пожарного риска незначите- лен 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 заниже- нию расчетных величин риска для населения в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назна- чения вблизи объекта. Также не следует без предварительно- го 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 разме- щения 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 техноло- гического оборудования, соответствующие специфике рас- сматриваемого объекта.

Информация о частотах реализации пожароопасных ситуаций (в том числе возникших в результате ошибок ра- ботника), необходимая для оценки риска, может быть по- лучена 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 прове- дения расчетов по оценке пожарного риска, который в значи- тельной мере определяет достоверность полученных резуль- татов расчета значений риска.

Рекомендуемые сведения по частотам реализации иници- ирующих пожароопасные ситуации событий для некоторых типов оборудования объектов, частотам утечек из техноло- гических трубопроводов, а также частотам возникновения пожаров в зданиях приведены в Прил. 2 к настоящему Посо- бию (по данным [1, 12, 13]).

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

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

Дерево неисправностей − это организованное графиче- ское представление условий или других факторов, вызыва- ющих нежелательное событие, называемое вершиной собы- тий. Представление приводят в форме, которая может быть понята, проанализирована и, по мере необходимости, пере- строена таким образом, чтобы облегчить идентификацию следующих особенностей:

- факторов, воздействующих на надежность и характе- ристики эффективности системы, например, режимов неис- правностей компонентов, ошибок оператора, условий окру- жающей среды, ошибок программного обеспечения;

- противоречивых требований или спецификаций, кото- рые 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 де- дуктивным (нисходящим) методом анализа, нацеленного на точное определение причины или комбинации причин, при- водящих 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 по- лей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития учитываются следующие факторы:

- тепловое излучение при факельном горении, пожарах про- ливов горючих веществ на поверхность и огненных шарах;

- избыточное давление и импульс волны давления при сго- рании 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 горе- ния 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 осно- ве анализа физических явлений, протекающих при пожаро- опасных ситуациях, пожарах, взрывах. При этом рассматри- ваются следующие процессы, возникающие при реализации пожароопасных ситуаций и пожаров или являющиеся их последствиями (в зависимости от типа оборудования и обра- щающихся 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 про- странстве;

- разрушение сосуда с перегретой легковоспламеняющей- ся жидкостью, горючей жидкостью или сжиженным горю- чим 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 про- цессы, 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 со- бытий (далее – логическое дерево).

Указанный метод представляет собой совокупность коли- чественных или качественных приемов, которые использу- ются для идентификации возможных исходов инициирую- щего события, а также их вероятностей и частот.

Применение метода логических деревьев позволяет оп- ределить развитие возможных пожароопасных ситуаций и пожаров, возникающих вследствие реализации инициирую- щих пожароопасную ситуацию событий. Анализ дерева со- бытий представляет собой «осмысливаемый вперед» про- цесс, 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 каж- дое событие в последовательности представляет собой либо исправность, либо неисправность (ветвление «Да»/«Нет»).

Следует отметить, что вероятности на дереве событий явля-

ются условными вероятностями. Метод логических деревь- ев представляет собой индуктивный тип анализа, в котором основным задаваемым вопросом является: «что случится, если?». Он обеспечивает взаимосвязь между функциони- рованием (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 со- бытия (далее – ветвь дерева событий).

При построении логических деревьев событий учитыва- ются следующие положения:

- выбирается пожароопасная ситуация, которая может повлечь за собой возникновение аварии с пожаром с даль- нейшим его развитием;

- развитие пожароопасной ситуации и пожара должно рас- сматриваться 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 пожароопас- ной ситуации и пожара могут отображаться в виде прямо- угольников или других геометрических фигур с краткими названиями этих стадий;

- переход с рассматриваемой стадии на новую определя- ется возможностью либо локализации пожароопасной ситу- ации 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, воз- никших 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 пожаро-

опасные свойства, параметры, при которых вещества обра- щаются в технологическом процессе и т. д.), условной веро- ятности реализации различных метеорологических условий

(температура окружающей среды, скорость и направление ветра и т. д.), наличия и условной вероятности эффективного срабатывания систем противоаварийной и противопожар- ной защиты, величин зон поражения опасными факторами пожара, объемно-планировочных решений и конструктив- ных особенностей оборудования и зданий производствен- ного объекта. При этом каждой стадии иногда присваивается идентификационный номер, отражающий последователь- ность 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 последу- ющего пожара. При этом соединения стадий должны отра- жать вероятностный характер события с выполнением усло- вия «или» или «да», «нет»;

- для каждой стадии рекомендуется устанавливать уро- вень ее опасности, характеризующийся возможностью пере- хода пожароопасной ситуации или пожара на соседние с по- жароопасным участки объекта;

- при повторении одним из путей части другого пути раз- вития для упрощения построения логического дерева собы- тий иногда вводят обозначение, представляющее собой соот- ветствующую линию со стрелкой и надпись «на стадию (код последующей стадии)».

При построении логического дерева событий исполь- зуются:

- условная вероятность реализации различных ветвей ло- гического дерева событий и перехода пожароопасной ситуа- ции или пожара на ту или иную стадию развития;

- вероятность эффективного срабатывания соответствую- щих средств предотвращения или локализации пожаро- опасной ситуации или пожара;

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

При анализе логических деревьев событий руководству- ются следующими положениями:

- возможностью предотвращения дальнейшего развития пожароопасной ситуации и пожара, которая зависит от коли- чества стадий и времени их протекания (т. е. от длины пути развития пожароопасной ситуации и пожара). Это обусловли- вается большей вероятностью успешной ликвидации пожа- роопасной ситуации и пожара, связанной с увеличением вре- мени 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 пожаро- опасной ситуации или пожара (например, тушение очага пожара, своевременное обнаружение утечки и ликвидация пролива, перекрытие запорной арматуры и т. п.), свидетель- ствует о возможности предотвращения дальнейшего разви- тия пожароопасной ситуации и пожара по этому пути.

Значение частоты реализации отдельной стадии дерева событий или сценария определяется путем умножения час- тоты 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 горю- чих веществ, условные вероятности реализации различных метеорологических условий (температура окружающей сре- ды, скорость и направление ветра и т. д.), наличие и условные вероятности эффективного срабатывания систем противо- аварийной и противопожарной защиты и т. д.

Рекомендуемые сведения по условной вероятности мгно- венного воспламенения и воспламенения с задержкой, ве- роятности эффективного срабатывания некоторых систем

противопожарной защиты, а также примеры логических деревьев событий приведены в Прил. 3 к настоящему Посо- бию.

2.3.3. Оценка опасных факторов пожара проводится с по- мощью 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 положе- ний указанной Методики.

В указанных Приложениях приведены следующие методы:

- расчета теплового излучения пожара пролива и огнен- ного шара;

- расчета параметров волны сжатия при различных ре- жимах сгорания газопаровоздушных смесей на откры- том пространстве, разрушении сосуда с перегретой легко- воспламеняющейся жидкостью или сжиженным горючим газом в очаге пожара;

- оценки зон поражения при пожаре-вспышке и факель- ном горении;

- определения времени блокирования эвакуационных пу- тей в результате распространения опасных факторов пожара

(для зальных помещений).

Кроме того, в указанных Приложениях приведены вспо- могательные 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 приве- дены 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 пожа- ра, взрыва на людей для различных сценариев их разви-

тия осуществляется на основе сопоставления информации о моделировании динамики опасных факторов пожара на тер- ритории объекта и прилегающей к нему территории и инфор- мации 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, ве- роятностные критерии поражения людей опасными факто- рами пожара. Детерминированные критерии используются при невозможности применения вероятностных критериев.

Детерминированные и вероятностные критерии оценки поражающего действия волны давления и теплового излу- чения, основанные на положениях Методики [1], приведены в Прил. 6 к настоящему Пособию.

Примеры расчетов с использованием этих критериев при- ведены в разд. 3 настоящего Пособия.

2.5. Анализ наличия систем обеспечения пожарной безопасности зданий

При анализе влияния систем обеспечения пожарной без- опасности 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 обеспече- нию пожарной безопасности.

Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности учитываются при определении частот реализации пожаро- опасных 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 ин- дивидуального 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 промежу- точной величины значения соответствующего потенциаль- ного пожарного риска.

Примеры расчетов величин пожарного риска для произ- водственного здания, наружной установки, производствен- ного объекта, производственных объектов транспортной инфраструктуры, а также производственных зданий с уче- том применения установок локального пожаротушения и средств защиты органов дыхания приведены в разд. 3 насто- ящего 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); Qdj(a) – услов- ная вероятность поражения человека в определенной точке территории (а) в результате реализации j-го сценария разви- тия пожароопасных ситуаций, отвечающего определенному инициирующему аварию событию; Qj – частота реализации в течение года j-го сценария развития пожароопасных ситу- аций, год–1.

Условные вероятности поражения человека Qdj(a) опреде- ляются по критериям поражения людей опасными фактора- ми пожара, взрыва.

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

Величина потенциального риска определяется посред- ством наложения зон поражения опасными факторами с уче- том 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, опреде- ление зон поражения опасными факторами пожара, взрыва и частот реализации указанных пожароопасных ситуаций.

Для удобства расчетов территория местности может разде- ляться 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 ава- рий, приводящих к гибели людей, заключена в определен- ных, 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 опреде- ляются исключительно используемой технологией и надеж- ностью применяемого оборудования.

2.6.4. В необходимых случаях оценка условной вероятно- сти поражения человека проводится с учетом совместного

воздействия более чем одного опасного фактора. Так, напри- мер, для расчета условной вероятности поражения человека при реализации сценария, связанного со взрывом резервуа- ра с легковоспламеняющейся жидкостью (далее – ЛВЖ) под давлением, находящегося в очаге пожара, необходимо учи- тывать, кроме теплового излучения огненного шара, и воз- действие волны давления.

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

,

(2)

где h – число рассматриваемых опасных факторов; Qk – ве- роятность реализации k-гo опасного фактора; Qdjk(a) – услов- ная вероятность поражения k-ом опасным фактором.

Потенциальный риск в зданиях объекта

2.6.5. Величина потенциального риска Рi (год–1) в i-ом по- мещении здания или пожарного отсека здания (далее − зда- ния) объекта определяется по формуле

,

(3)

где J – число сценариев возникновения пожара в здании;

Qj – частота реализации в течение года j-го сценария пожа- ра, год–1; Qdij – условная вероятность поражения человека при его нахождении в i-ом помещении и реализации j-го сцена- рия пожара.

2.6.6. Условная вероятность поражения человека Qdij опре- деляется по формуле

Qdij = (1 –Pэij) (1 – Dij),

(4)

где Рэij – вероятность эвакуации людей, находящихся в i-ом помещении здания, при реализации j-го сценария пожара;

Dij – вероятность эффективной работы технических средств

по обеспечению безопасности людей в i-ом помещении при реализации j-го сценария пожара.

2.6.7. Вероятность эвакуации Рэij определяется по формуле

Pэij = 1 – (1 – Pэ.пij) (1 – Рд.вij),

(5)

где Pэ.пij – вероятность эвакуации людей, находящихся в i-ом помещении здания, по эвакуационным путям при реализа- ции j-го сценария пожара; Рд.вij – вероятность выхода из зда- ния людей, находящихся в i-ом помещении, через аварийные или иные выходы.

При отсутствии данных вероятность Рд.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

Pэ.пij определяется по формуле

,

(6)

где τблij – время от начала реализации j-го сценария пожара до блокирования эвакуационных путей в результате рас- пространения на них опасных факторов пожара, имеющих предельно допустимые для людей значения (время блокиро- вания эвакуационных путей), мин; tрij – расчетное время эва- куации людей из i-гo помещения при j-ом сценарии пожара, мин; τн.эij – интервал времени от начала реализации j-го сце- нария пожара до начала эвакуации людей из i-гo помещения, мин.

2.6.9. Время от начала пожара до начала эвакуации людей τн.э для зданий без систем оповещения определяется по ре- зультатам исследования поведения людей при пожарах в зда- ниях конкретного назначения.

При наличии в здании системы оповещения людей о по- жаре и управления эвакуацией людей в зданиях (далее –

СОУЭ) τн.э принимается равным времени срабатывания системы с учетом ее инерционности. При отсутствии необ- ходимых исходных данных для определения времени начала эвакуации в зданиях без СОУЭ τн.э допускается принимать равным 0,5 мин для этажа пожара и 2 мин для вышележащих этажей.

2.6.10. Если местом возникновения пожара является заль- ное помещение, где пожар может быть обнаружен одновре- менно всеми находящимися в нем людьми, то τн.э допуска- ется принимать равным нулю.

В этом случае вероятность Pэ.пij определяется по формуле

.

(7)

2.6.11. Время от начала пожара до блокирования эвакуаци- онных путей в результате распространения на них опасных факторов пожара и расчетное время эвакуации определяют- ся по методам, приведенным в Прил. 5 к настоящему Посо- бию.

Расчетное время эвакуации tрij вычисляется при макси- мально возможной расчетной численности людей в здании, определяемой на основе решений по организации эксплуа- тации здания, от наиболее удаленной от эвакуационных вы- ходов точки i-го помещения. Допускается определение рас- четного времени эвакуации на основе экспериментальных данных.

Для определения указанных выше величин τблij и tрij до- пускается дополнительно использовать методы, содержа- щиеся в Методиках определения расчетных величин пожар- ного 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 воз- никновения пожара, характеризующийся максимальной ус- ловной вероятностью поражения человека. В этом случае расчетная частота возникновения пожара принимается рав- ной суммарной частоте реализации всех возможных в зда- нии сценариев возникновения пожара.

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

,

(8)

где К – число технических средств противопожарной защи- ты; Dijk – вероятность эффективного срабатывания (выпол- нения 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 на- стоящему Пособию.

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

2.6.14. При определении значений Dij следует учитывать только технические средства, направленные на обеспече- ние 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 конструктив- ных решений, обеспечивающих ограничение распростране- ния пожара в безопасную зону (при организации эвакуации в безопасную зону);

- наличие систем противодымной защиты рассматривае- мого помещения и путей эвакуации;

- использование автоматических установок пожарной сиг- нализации (далее – АУПС) в сочетании с СОУЭ;

- наличие установок пожаротушения в помещении очага пожара.

При определении условной вероятности поражения лю- дей, находящихся в помещении очага пожара, не допускается учитывать наличие в этом помещении АУПС и СОУЭ (за ис- ключением 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 защи- щаемом помещении людей (например, при наличии устано- вок порошкового, газового и аэрозольного пожаротушения, а также комбинированных установок, использующих ука- занные огнетушащие вещества).

Индивидуальный пожарный риск в зданиях и на территории объекта

2.6.15. Индивидуальный пожарный риск (далее – индиви- дуальный риск) для работников объекта оценивается часто- той поражения определенного работника объекта опасными факторами пожара, взрыва в течение года.

Области, на которые разбита территория объекта, нуме- руются i = 1, …, I.

Работники объекта нумеруются m = 1, …, M.

Лица, не являющиеся работниками объекта, нумеруются l = 1, …, L.

Номер работника m однозначно определяет наименование должности работника, его категорию и другие особенности его профессиональной деятельности, необходимые для оцен- ки 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, одно- значно определяет возможность его нахождения в зданиях и сооружениях, а также на территории объекта.

2.6.16. Величина индивидуального риска Rm (год–1) для ра- ботника m объекта при его нахождении на территории объ- екта определяется по формуле

,

(9)

где P(i) – величина потенциального риска в i-ой области тер- ритории объекта, год–1; qim – вероятность присутствия работ- ника m в i-ой области территории объекта.

2.6.17. Величина индивидуального риска Rm (год–1) для ра- ботника m при его нахождении в здании объекта, обусловлен- ная опасностью пожаров в здании, определяется по формуле

,

(10)

где Pi – величина потенциального риска в i-ом помещении здания, год–1; qim – вероятность присутствия работника m в i-ом помещении; N – число помещений в здании и соору- жении.

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

2.6.19. Вероятность qim определяется исходя из доли време- ни нахождения рассматриваемого человека в определенной области территории и/или в i-ом помещении здания в течение года на основе решений по организации эксплуатации и тех- нического обслуживания оборудования и зданий объекта.

2.6.20. Величина индивидуального риска Yl (год–1) для лица l, не являющегося работником объекта, при его нахож- дении на территории объекта определяется по формуле

,

(11)

где P(i) – величина потенциального риска в i-ой области тер- ритории объекта, год–1; qil – вероятность присутствия лица l, не являющегося работником объекта, в i-ой области терри- тории объекта.

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

,

(12)

где Pi – величина потенциального риска в i-ом помещении здания, год–1; qil – вероятность присутствия лица l, не явля- ющегося 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 qil определяется исходя из доли вре- мени нахождения рассматриваемого лица l, не являющего- ся 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, обществен- но-деловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи объекта, индивидуальный риск принимается равным вели- чинам потенциального риска в этой зоне с учетом доли вре- мени присутствия людей в зданиях и сооружениях вблизи производственного объекта:

- для зданий и сооружений классов Ф1 по функциональ- ной пожарной опасности − 1;

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

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

Для людей, находящихся в жилой зоне, общественно-де- ловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи объ- екта, социальный риск S (год–1) определяется по формуле

,

(13)

где L – число сценариев развития пожароопасных ситуаций

(пожаров), для которых выполняется условие Ni ≥ 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 Ni определяется по формуле

,

(14)

где I – количество областей, на которые разделена террито- рия, прилегающая к объекту (i – номер области); Qdij – услов- ная вероятность поражения человека, находящегося в i-ой области, опасными факторами при реализации j-го сценария;

ni – 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 опре- деленной точке на расстоянии r от оси магистрального тру- бопровода определяется по формуле:

,

(15)

где λj(m) – удельная частота разгерметизации линейной час- ти магистрального трубопровода для j-го типа разгерметиза- ции 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-вспыш- ка, сгорание газопаровоздушной смеси в открытом про- странстве); J0 – число рассматриваемых типов разгермети- зации; Qjk – условная вероятность реализации k-го сценария развития пожароопасной ситуации (пожара) для j-го типа разгерметизации; Qпорjk(x, r) − условная вероятность пораже- ния человека в рассматриваемой точке на расстоянии r от оси магистрального трубопровода в результате реализации k-го сценария развития пожароопасной ситуации (пожара), про- изошедшей на участке магистрального трубопровода c коор- динатой x, расположенной в пределах участка влияния k-го сценария развития пожара для j-го типа разгерметизации;

x1jk, x2jk – 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 интегри- рование проводить по всей длине трубопровода).

Рекомендуемый метод определения удельных частот раз- личных типов разгерметизации магистрального трубопро- вода приведен в Прил. 2 к настоящему Пособию.

Число рассматриваемых сценариев развития пожароопас- ной ситуации (пожара) при разгерметизации линейной части магистрального трубопровода, условные вероятности Qjk и

Qпорjk(x, r) определяются в зависимости от специфики пожар- ной опасности магистрального трубопровода и транспорти- руемого вещества.

2.6.28. Индивидуальный риск для работников, обслужи- вающих линейную часть магистрального трубопровода, оп- ределяется в соответствии с пп. 2.6.15 и 2.6.18 настоящего

Пособия.

Для людей, находящихся в жилой зоне, общественно-де- ловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи ли- нейной части магистрального трубопровода, индивидуаль- ный риск определяется в соответствии с п. 2.6.24 настоящего

Пособия.

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

S = max {S1, S2, ..., Sp, ..., SQ},

(16) где S1, S2, Sp, SQ – величины социального риска для различ- ных потенциально опасных участков линейной части ма- гистрального трубопровода, (год–1), определяемые в соот- ветствии с пп. 2.6.25 и 2.6.26 настоящего Пособия; Q − ко- личество потенциально опасных участков линейной части магистрального трубопровода.

Количество потенциально опасных участков линейной части магистрального трубопровода определяется на основе анализа плана трассы магистрального трубопровода и при- легающей к ней территории. Границы потенциально опас- ных участков линейной части магистрального трубопровода определяются из условия расположения вблизи них населен- ных пунктов, зданий, сооружений и строений, не относя- щихся к магистральному трубопроводу, расположенных на расстоянии менее значений, регламентированных норматив- ными 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 = 72 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, высо- та дверных проемов составляет b = 2 м.

Требуется определить расчетные величины потенциаль- ного пожарного риска в помещениях рассматриваемого зда- ния и индивидуального пожарного риска для персонала, обслуживающего здание. Для расчета значений потенциаль- ного риска рассматриваются сценарии проектных пожаров, по которым пожар может возникнуть в каждом из помеще- ний здания.

Расчет распространения опасных факторов пожара для сценариев проектного пожара № 1 и № 2 проводится с по- мощью зонной модели пожара в здании в соответствии с [15], для сценария № 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 № 1. Очаг пожара возникает в помещении кон- троллерной (рис. 3.1.1, поз. 1). Пламя распространяется по горючим материалам помещения (электротехнические мате- риалы, 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 результа- те распространения опасных факторов пожара блокируются эвакуационные выходы из помещения.

Частота возникновения пожара в рассматриваемом поме- щении определяется с определенным запасом надежности согласно табл. П2.4 настоящего Пособия как для электро- станций Qj = 2,2 · 10–5 м–2, что в расчете на всю площадь по- мещения дает: Qj = 2,2 · 10–5 м–2 · 72 м2 = 1,6 · 10–3 год–1.

Параметры для расчета по зонной модели принимаем сле- дующими [10]:

- низшая теплота сгорания

20,9 МДж/кг;

- линейная скорость пламени

0,0125 м/c;

- 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 CO

0,0556 кг/кг;

- хлористого водорода HCl

0,0054 кг/кг.

В табл. 3.1.1 приведены результаты расчета времени бло- кирования эвакуационных выходов в помещении контрол- лерной.

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 по пониженному содержанию кислорода

по XCO2

Не достигается в течение 1800 с

по XCO по XHCl

Расчетное время эвакуации из помещения контроллерной

(рис. 3.1.1, поз. 1) составляет tрij = 0,1 мин = 6 с. Время от

начала пожара до начала эвакуации людей τн.эij принимаем как для помещения очага пожара равным 0 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет Pэ.пij = 0,999, так как выполнено условие tрij + τн.эij = 6 с ≤ 0,8 τблij = 0,8 · 104 = 83,2 с.

Принимаем вероятность выхода из здания людей, находя- щихся в рассматриваемом помещении Pд.вij через аварийные выходы, равной Pд.вij = 0,03. Таким образом, вероятность эва- куации людей, находящихся в рассматриваемом помещении

Pэij, согласно формуле (5) равна

Pэij = 1 – (1 − Pэ.пij) (1 − Pд.вij) = 0,999.

Принимаем вероятность эффективной работы техниче- ских средств по обеспечению пожарной безопасности рас- сматриваемого помещения Dij = 0. В результате условная вероятность поражения человека Qdij в рассматриваемом по- мещении при реализации данного сценария пожара согласно формуле (4) составляет

Qdij = (1 − Pэij) (1 − Dij) = 0,001.

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

Pij = Qj · Qdij = 1,6 · 10–3 год–1 · 0,001 = 1,6 · 10–6 год–1.

В табл. 3.1.2 приведены результаты расчета времени бло- кирования эвакуационных выходов в помещении электро- оборудования.

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 по пониженному содержанию кислорода

Не достигается в течение 1800 с

Окончание табл. 3.1.2

Параметр

Значение

Высота, м

1,7

Время блокирования, с:

по XCO2

Не достигается в течение 1800 с

по XCO по XHCl

Расчетное время эвакуации из помещения электрообо- рудования (рис. 3.1.1, поз. 2) составляет tрij = 0,05 мин = 3 с.

Время от начала пожара до начала эвакуации людей τн.эij при- нимаем равным 0,5 мин = 30 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет Pэ.пij = 0,999, так как вы- полнено условие tрij + τн.эij = 3 + 30 = 33 с ≤ 0,8 · τблij = 0,8 · 319 = 255 с.

Принимаем вероятность выхода из здания людей, нахо- дящихся в рассматриваемом помещении Pд.вij через аварий- ные выходы, равной Pд.вij = 0,03. Таким образом, вероятность эвакуации людей, находящихся в рассматриваемом помеще- нии Pэij, согласно формуле (5) равна

Pэij = 1 – (1 − Pэ.пij) (1 − Pд.вij) = 0,999.

Принимаем вероятность эффективной работы техниче- ских средств по обеспечению пожарной безопасности рас- сматриваемого помещения Dij = 0. В результате условная вероятность поражения человека Qdij в рассматриваемом по- мещении при реализации данного сценария пожара согласно формуле (4) составляет

Qdij = (1 − Pэij) (1 − Dij) = 0,001.

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

Pij = Qj · Qdij = 1,6 · 10–3 год–1 · 0,001 = 1,6 · 10–6 год–1.

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 по пониженному содержанию кислорода

Не достигается в течение 1800 с

по XCO2

Не достигается в течение 1800 с

по XCO

по XHCl

Расчетное время эвакуации из коридора (рис. 3.1.1, поз. 3) с учетом времени начала эвакуации τн.эij и расчетного време- ни эвакуации из помещения электрооборудования (рис. 3.1.1, поз. 2) tрij составляет tрij = 0,08 мин = 5 с. Вероятность эвакуа- ции по эвакуационным путям составляет Pэ.пij = 0,999, так как выполнено условие

tрij + τн.эij = 35 с ≤ 0,8 τблij = 0,8 · 164 = 131 с.

Принимаем вероятность выхода из здания людей, находя- щихся в рассматриваемом помещении Pд.вij через аварийные выходы, равной Pд.вij = 0,03. Таким образом, вероятность эва- куации людей, находящихся в рассматриваемом помещении

Pэij, согласно формуле (5) равна

Pэij = 1 – (1 − Pэ.пij) (1 − Pд.вij) = 0,999.

Принимаем вероятность эффективной работы техниче- ских средств по обеспечению пожарной безопасности рас- сматриваемого помещения Dij = 0. В результате условная вероятность поражения человека Qdij в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара согласно формуле (4) составляет

Qdij = (1 − Pэij) (1 − Dij) = 0,001.

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

Pij = Qj · Qdij = 1,6 · 10–3 год–1 · 0,001 = 1,6 · 10–6 год–1.

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 по пониженному содержанию кислорода

Не достигается в течение 1800 с

по XCO2

Не достигается в течение 1800 с

по XCO по XHCl

Расчетное время эвакуации из тамбура (рис. 3.1.1, поз. 4) с учетом времени начала эвакуации τн.эij и расчетного време- ни эвакуации из помещения электрооборудования (рис. 3.1.1, поз. 2) tрij составляет tрij = 0,1 мин = 6 с. Вероятность эвакуа- ции по эвакуационным путям составляет Pэ.пij = 0,999, так как выполнено условие tрij + τн.эij = 36 с ≤ 0,8 τблij = 0,8 · 193 = 154 с.

Принимаем вероятность выхода из здания людей, нахо- дящихся в рассматриваемом помещении Pд.вij через аварий- ные выходы, равной Pд.вij = 0,03. Таким образом, вероятность эвакуации людей, находящихся в рассматриваемом помеще- нии Pэij, согласно формуле (5) равна

Pэij = 1 – (1 − Pэ.пij) (1 − Pд.вij) = 0,999.

Принимаем вероятность эффективной работы техни- ческих средств по обеспечению пожарной безопасности рас- сматриваемого помещения Dij = 0. В результате условная вероятность поражения человека Qdij в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара со- гласно формуле (4) составляет

Qdij = (1 − Pэij) (1 − Dij) = 0,001.

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

Pij = Qj · Qdij = 1,6 · 10–3 год–1 · 0,001 = 1,6 · 10–6 год–1.

Сценарий № 2. Очаг пожара возникает в помещении электрооборудования (рис. 3.1.1, поз. 2). Пламя распростра- няется по горючим материалам помещения (электротехни- ческие материалы, карболит, текстолит), очаг пожара рас- пространяется по горизонтальной плоскости равномерно распределенного материала в виде круга. Над очагом пожара формируется конвективная колонка. Конвективная колонка, поднимаясь над очагом пожара, достигает потолка и расте- кается 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 поме- щении определяется с определенным запасом надежности согласно табл. П2.4 настоящего Пособия как для электро- станций Qj = 2,2 · 10–5 м–2, что в расчете на всю площадь по- мещения дает:

Qj = 2,2 · 10–5 м–2 · 44 м2 = 9,7 · 10–4 год–1.

Параметры для расчета по зонной модели принимаем сле- дующими [10]:

- низшая теплота сгорания

20,9 МДж/кг;

- линейная скорость пламени

0,0125 м/c;

- 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 CO

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 конт- роллерной.

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 по пониженному содержанию кислорода

Не достигается в течение 1800 с

по XCO2

Не достигается в течение 1800 с

по XCO по XHCl

Расчетное время эвакуации из помещения контроллерной

(рис. 3.1.1, поз. 1) составляет tрij = 0,1 мин = 6 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей τн.эij принимаем равным 0,5 мин = 30 с. Вероятность эвакуации по эвакуа- ционным путям составляет Pэ.пij = 0,999, так как выполнено условие tрij + τн.эij = 6 + 30 = 36 с ≤ 0,8 τблij = 0,8 · 347 = 278 с.

Принимаем вероятность выхода из здания людей, находя- щихся в рассматриваемом помещении Pд.вij через аварийные выходы, равной Pд.вij = 0,03. Таким образом, вероятность эва-

куации людей, находящихся в рассматриваемом помещении

Pэij, согласно формуле (5) равна

Pэij = 1 – (1 − Pэ.пij) (1 − Pд.вij) = 0,999.

Принимаем вероятность эффективной работы техни- ческих средств по обеспечению пожарной безопасности рас- сматриваемого помещения Dij = 0. В результате условная вероятность поражения человека Qdij в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара со- гласно формуле (4) составляет

Qdij = (1 − Pэij) (1 − Dij) = 0,001.

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

Pij = Qj Qdij = 9,7 · 10–4 год–1 · 0,001 = 9,7 · 10–7 год–1.

В табл. 3.1.6 представлены результаты расчета време- ни блокирования эвакуационных выходов в помещении электрооборудования.

Таблица 3.1.6

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 по потере видимости по пониженному содержанию кислорода

по XCO2

Не достигается в течение 1800 с

по XCO

по XHCl

Расчетное время эвакуации из помещения электрообору- дования (рис. 3.1.1, поз. 2) составляет tрij = 0,05 мин = 3 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей τн.эij принимаем как для помещения очага пожара равным 0 с. Вероятность

эвакуации по эвакуационным путям составляет Pэ.пij = 0,999, так как выполнено условие tрij + τн.эij = 3 с ≤ 0,8 τблij = 0,8 · 72 = 58 с.

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

Pэij = 1 – (1 − Pэ.пij) (1 − Pд.вij) = 0,999.

Принимаем вероятность эффективной работы техни- ческих средств по обеспечению пожарной безопасности рас- сматриваемого помещения Dij = 0. В результате условная вероятность поражения человека Qdij в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара согласно формуле (4) составляет

Qdij = (1 − Pэij) (1 − Dij) = 0,001.

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

Pij = Qj Qdij = 9,7 · 10–4 год–1 · 0,001 = 9,7 · 10–7 год–1.

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 по пониженному содержанию кислорода

по XCO2

Не достигается в течение 1800 с

по XCO

Окончание табл. 3.1.7

Параметр

Значение

Высота, м

1,7

Время блокирования, с:

по XHCl

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) tрij составляет tрij =

= 0,08 мин = 5 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет Pэ.пij = 0,999, так как выполнено условие

tрij = 5 с ≤ 0,8 τблij = 0,8 · 114 = 91 с.

Принимаем вероятность выхода из здания людей, нахо- дящихся в рассматриваемом помещении Pд.вij через аварий- ные выходы, равной Pд.вij = 0,03. Таким образом, вероятность эвакуации людей, находящихся в рассматриваемом помеще- нии Pэij, согласно формуле (5) равна

Pэij = 1 – (1 − Pэ.пij) (1 − Pд.вij) = 0,999.

Принимаем вероятность эффективной работы техниче- ских средств по обеспечению пожарной безопасности рас- сматриваемого помещения Dij = 0. В результате условная вероятность поражения человека Qdij в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара со- гласно формуле (4) составляет

Qdij = (1 − Pэij) (1 − Dij) = 0,001.

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

Pij = Qj Qdij = 9,7 · 10–4 год–1 · 0,001 = 9,7 · 10–7 год–1.

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 по пониженному содержанию кислорода

по XCO2

Не достигается в течение 1800 с

по XCO по XHCl

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

tрij = 6 с ≤ 0,8 τблij = 0,8 · 137 = 110 с.

Принимаем вероятность выхода из здания людей, находя- щихся в рассматриваемом помещении Pд.вij через аварийные выходы, равной Pд.вij = 0,03. Таким образом, вероятность эва- куации людей, находящихся в рассматриваемом помещении

Pэij, согласно формуле (5) равна

Pэij = 1 – (1 − Pэ.пij) (1 − Pд.вij) = 0,999.

Принимаем вероятность эффективной работы техниче- ских средств по обеспечению пожарной безопасности рас- сматриваемого помещения Dij = 0. В результате условная вероятность поражения человека Qdij в рассматриваемом по- мещении при реализации данного сценария пожара согласно формуле (4) составляет

Qdij = (1 − Pэij) (1 − Dij) = 0,001.

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

Pij = Qj Qdij = 9,7 · 10–4 год–1 · 0,001 = 9,7 · 10–7 год–1.

Сценарий № 3. Очаг пожара возникает в помещении транс- форматорной (поз. 5). Пламя распространяется по горючим материалам помещения (трансформаторное масло). Над очагом пожара формируется конвективная колонка. Конвек- тивная колонка, поднимаясь над очагом пожара, достигает потолка и растекается по нему веерной струей. Формиру- ется 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 поме- щении определяется с определенным запасом надежности согласно табл. П2.4 настоящего Пособия как для электро- станций Qj = 2,2 · 10–5 м–2, что в расчете на всю площадь по- мещения дает:

Qj = 2,2 · 10–5 м–2 · 104 м2 = 2,3 · 10–3 год–1.

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 скоро- стью, так как температура кипения трансформаторного мас- ла составляет tкип = 300 °C [7].

Параметры для расчета по интегральной модели принима- ем 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 CO

0,122 кг/кг.

В табл. 3.1.9 представлены результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в помещении транс- форматорной.

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 по потере видимости по пониженному содержанию кислорода по XCO2

Не достигается

по XCO

Не достигается

Расчетное время эвакуации из помещения трансформатор- ной (рис. 3.1.1, поз. 5) составляет tрij = 0,18 мин = 11 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей τн.эij принимаем как для помещения очага пожара равным 0 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет Pэ.пij = 0,999, так как выполнено условие tрij + τн.эij = 11 с ≤ 0,8 τблij = 0,8 · 48 = 38 с.

Принимаем вероятность выхода из здания людей, находя- щихся в рассматриваемом помещении Pд.вij через аварийные выходы, равной Pд.вij = 0,03. Таким образом, вероятность эва- куации людей, находящихся в рассматриваемом помещении

Pэij, согласно формуле (5) равна

Pэij = 1 – (1 − Pэ.пij) (1 − Pд.вij) = 0,999.

Принимаем вероятность эффективной работы техничес- ких средств по обеспечению пожарной безопасности рас- сматриваемого помещения Dij = 0. В результате условная вероятность поражения человека Qdij в рассматриваемом по- мещении при реализации данного сценария пожара согласно формуле (4) составляет

Qdij = (1 − Pэij) (1 − Dij) = 0,001.

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

Pij = Qj Qdij = 2,3 · 10–3 год–1 · 0,001 = 2,3 · 10–6 год–1.

В табл. 3.1.10 представлены результаты определения по- тенциального пожарного риска для здания контроллерной.

Таблица 3.1.10

Результаты определения потенциального пожарного риска для здания контроллерной

Потенциальный пожарный риск по сценарию, год–1

Итоговый потенциальный пожарный риск, год–1

№ сценария

Наименование помещения, позиция

Помещение контроллерной

(рис. 3.1.1, поз. 1)

1,6 · 10–6

2,57 · 10–6

9,7 · 10–7

Помещение электрооборудования

(рис. 3.1.1, поз. 2)

1,6 · 10–6

2,57 · 10–6

9,7 · 10–7

Помещение трансформаторной

(рис. 3.1.1, поз. 5)

2,3 · 10–6

2,3 · 10–6

3.1.2. Результаты определения индивидуального пожар- ного риска для рассматриваемого здания.

Принимаем, что у каждого представителя той или иной профессии 200 рабочих дней в году. Принимаем, что в рас- сматриваемом 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 индиви- дуального пожарного риска для работников в здании конт- роллерной.

Таблица 3.1.11

Индивидуальный пожарный риск для работников в здании контроллерной

Относительная доля времени пребывания работника в данном помещении в течение года

Индивидуаль- ный пожарный риск работника в данном помещении, год–1

Наимено- вание профес- сии работника

Итоговый индиви- дуальный риск, год–1

Название помещения, позиция

Помещение контроллерной

(рис. 3.1.1, поз. 1)

0,160

0,4 · 10–6

Опера- тор

4,5 · 10–7

Помещение электрооборудования

(рис. 3.1.1, поз. 2)

0,020

0,05 · 10–6

Помещение трансформаторной

(рис. 3.1.1, поз. 5)

0,011

2,5 · 10–8

2,5 · 10–8

Элек- трик

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

Индивидуальный пожарный риск не превышает норматив- ное значение, так как выполняется условие Rm max = 4,5 · 10–7 ≤

≤ Rm н = 10–6 год–1. Нормативное значение индивидуального пожарного риска для персонала рассматриваемого объекта составляет Rm н = 10–6 год–1, так как указанный объект не от- носится к объектам, перечисленным в разд. 1.5 настоящего

Пособия, для которых обеспечение величины индивидуаль- ного 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 производ- ственного объекта величин индивидуального и социального риска, выполненный по Методике [1].

3.2.1. Описание наружной установки.

В качестве наружной установки в настоящем примере рас- сматривается резервуарный парк бензина, условно размеща- емый на территории производственного объекта в Москов- ском регионе.

В состав резервуарного парка бензина входят два резер- вуара (резервуары № 1 и № 2) объемом по 10 000 м3 каждый

(диаметр резервуара − 34,2 м, высота – 11,92 м) и два трубо- провода бензина (вход и выход продукта из каждого резервуа- ра осуществляется по одному патрубку) диаметром 900 мм, суммарная длина трубопроводов парка Lтруб составляет

200 м. Резервуары стальные вертикальные цилиндрические с купольной крышей без понтона. Парк имеет ограждающую стену, рассчитанную на гидростатическое давление разлив- шейся 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 спра- вочных источников информации.

Физико-химические свойства обращающихся в парке горючих веществ и материалов

Свойства бензина принимались согласно данным, при- веденным в Прил. 1 настоящего Пособия. При этом с оп- ределенным запасом надежности свойства принимались по бензину АИ-93 (зимний): суммарная формула − С6,911 Н12,168;

молярная масса – 95,3 кг/кмоль; температура вспышки – ми-

нус 37 °С; константы уравнения Антуана в диапазоне тем- ператур –60÷90 °С: А = 4,26511, В = 695,019, СА = 223,220;

нижний концентрационный предел распространения пламе- ни (НКПР) – 1,1 % (об.).

Статистические данные, необходимые для определения частоты реализации пожароопасных ситуаций

Данные по частотам реализации инициирующих пожаро- опасные 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 По- собия.

Частота разгерметизации резервуара с диаметром отвер- стия истечения 25 мм:

Qразгерм.рез.25 мм = 8,8 · 10–5 год–1.

Частота разгерметизации резервуара с диаметром отвер- стия истечения 100 мм:

Qразгерм.рез.100 мм = 1,2 · 10–5 год–1.

Частота полного разрушения резервуара:

Qполн.разруш. рез. = 5,0 · 10–6 год–1.

Частота возникновения пожара на дыхательной арматуре резервуара:

Qпож.дых.аромат.рез. = 9,0 · 10–5 год–1.

Частота возникновения пожара по всей поверхности резервуара:

Qпож.поверх.рез. = 9,0 · 10–5 год–1.

Частота разгерметизации трубопровода с диаметром от- верстия истечения 12,5 мм:

Qразгерм.труб.12,5 мм = 3,1 · 10–7 (год · м)–1.

Частота разгерметизации трубопровода с диаметром от- верстия истечения 25 мм:

Qразгерм.труб.25 мм = 1,3 · 10–7 (год · м)–1.

Частота разгерметизации трубопровода с диаметром от- верстия истечения 50 мм:

Qразгерм.труб.50 мм = 5,2 · 10–8 (год · м)–1.

Частота разгерметизации трубопровода с диаметром от- верстия истечения 100 мм:

Qразгерм.труб.100 мм = 2,2 · 10–8 (год · м)–1.

Частота разрыва трубопровода по полному сечению:

Qразгерм.труб.разрыв = 4,2 · 10–9 (год · м)–1.

Условные вероятности мгновенного воспламенения и ус- ловные вероятности последующего воспламенения при от- сутствии мгновенного, а также условные вероятности сгора- ния 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 уте- чек из резервуаров и трубопроводов, кроме случаев полного разрушения резервуаров и полного разрыва трубопроводов, указанные условные вероятности с определенным запасом надежности принимались равными максимальным соответ- ствующим условным вероятностям, приведенным в табл.

П3.1 настоящего Пособия. Также следует отметить, что в со- ответствии с положениями Прил. 3 настоящего Пособия для бензина (ЛВЖ с температурой вспышки менее +28 °С) ука- занные выше условные вероятности принимались как для двухфазной среды.

Условная вероятность мгновенного воспламенения для утечек из резервуаров и трубопроводов, кроме случаев пол- ного разрушения резервуаров и полного разрыва трубопро- водов, принималась равной:

Рмгн.воспл.утеч. = 0,150.

Условная вероятность последующего воспламенения при отсутствии мгновенного воспламенения для утечек из резер- вуаров и трубопроводов, кроме случаев полного разрушения

резервуаров и полного разрыва трубопроводов, принималась равной:

Рпосл.воспл.утеч. = 0,176.

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

Рмгн.воспл.разр. = 0,200.

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

Рпосл.воспл.разр. = 0,240.

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

Робр.изб.давл. = 0,600.

Данные по вероятности успешного срабатывания различных систем противоаварийной и противопожарной защиты

Защита резервуаров парка от нагрева, деформации и раз- рушения во время пожара осуществляется при помощи ста- ционарных установок водяного орошения, в качестве кото- рых предусматриваются кольца орошения. Согласно Прил. 3 условная вероятность эффективной работы систем водяного орошения резервуаров принимается равной Рор = 0,95.

Данные по метеорологическим условиям в районе местонахождения объекта

В соответствии с П6 Прил. 4 к настоящему Пособию рас- четная температура принималась равной максимально воз- можной температуре в климатической зоне размещения объ- екта (г. Москва) t0 = +37 °С [16].

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

Скорость ветра принималась равной максимальной из средних скоростей ветра по румбам за июль для климати- ческой зоны размещения объекта (г. Москва), составляющим

3,9 м/с [17].

3.2.3. Анализ пожарной опасности рассматриваемого объ- екта.

Анализ имевших место инцидентов с пожарами и взрыва- ми на складах нефти и нефтепродуктов, к которым относит- ся и рассматриваемый в настоящем примере резервуарный парк, позволяет выделить закономерности возникновения и развития пожароопасных ситуаций и пожаров, согласно ко- торым аварии с пожарами и взрывами на объектах такого рода являются, как правило, следствием ситуаций, развива- ющихся 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 воз- действуют на аппарат или трубопровод, из которого про- исходит истечение, а также на соседнее оборудование, трубо- проводы 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 материаль- ный 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 рассматри- ваемом резервуарном парке был использован метод логи-

ческих деревьев событий. Построение логических деревьев событий, лежащих в основе оценки пожарного риска для рас- сматриваемого 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 дыха- тельной арматуре резервуаров и возникновение пожаров по всей поверхности резервуаров.

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

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

4. Реализация инициирующих пожароопасные ситуации событий, связанных с разгерметизацией резервуаров и трубо- проводов парка, приводит к образованию пролива в пределах обвалования (ограждения) парка, а в случае полного разру- шения резервуара также и к проливу вне обвалования (ог- раждения).

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

6. При отсутствии мгновенного воспламенения вышедше- го горючего продукта происходит испарение бензина с по- верхности пролива с возможностью образования взрыво- опасного паровоздушного облака. Принимается, что испаре- ние с поверхности пролива бензина приводит к образованию взрывоопасного паровоздушного облака только в случае без- ветрия (штиля).

7. Последующее воспламенение при условии отсутствия мгновенного воспламенения приводит к взрыву образовав- шегося 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 пар- ка при условии неэффективной работы (невыполнения зада- чи) системой водяного орошения резервуара приводит к воз- никновению 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 по- ражения 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) сис- темой водяного орошения соседнего резервуара приводит к возникновению пожара по всей поверхности соседнего ре- зервуара.

На рис. 3.2.1−3.2.3 приведены деревья событий при воз- никновении и развитии пожароопасных ситуаций и пожаров, на основе которых проводились расчеты по оценке пожар- ного риска для рассматриваемого резервуарного парка. На указанных деревьях событий возможность перехода ситуа- ции от стадий к стадии показана с использованием вспомо- гательных величин – условных вероятностей Р1–Р10, которые определяются следующими соотношениями.

Р1 – условная вероятность мгновенного воспламенения:

Р2 – условная вероятность безветрия (штиля):

Р2 = Рштиля.

Р3 − условная вероятность последующего воспламенения при отсутствии мгновенного воспламенения:

Р4 − условная вероятность сгорания с образованием избы- точного давления при образовании паровоздушного облака и его последующем воспламенении:

Р4 = Робр.изб.давл..

Р5 − условная вероятность эффективной работы систем водяного орошения одновременно на двух резервуарах

(резервуары № 1 и № 2) парка при воздействии на них пожа- ра пролива бензина в обваловании (ограждении) парка:

Р5 = Рор. · Рор..

Р6 − условная вероятность эффективной работы системы водяного орошения на резервуаре № 2 и одновременно неэф- фективная работа системы водяного орошения на резервуаре

№ 1 при воздействии на резервуары пожара пролива бензина в обваловании (ограждении) парка:

Р6 = (1 – Рор.) Рор..

Р7 − условная вероятность эффективной работы системы водяного орошения на резервуаре № 1 и одновременно неэф- фективная работа системы водяного орошения на резервуаре

№ 2 при воздействии на резервуары пожара пролива бензина в обваловании (ограждении) парка:

Р7 = Рор. (1 – Рор.).

Р8 − условная вероятность неэффективной работы систем водяного орошения одновременно на резервуарах № 1 и № 2

при воздействии на резервуары пожара пролива бензина в обваловании (ограждении) парка:

Р8 = (1 – Рор.) (1 – Рор.).

Р9 − условная вероятность эффективной работы системы водяного орошения одного резервуара при воздействии на него внешнего пожара:

Р9 = Рор..

Р10 − условная вероятность неэффективной работы систе- мы водяного орошения одного резервуара при воздействии на него внешнего пожара:

Р10 = 1 – Рор..

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

связанной с разгерметизацией резервуара или трубопровода рассматриваемого резервуарного парка

Рис. 3.2.1. Дерево событий при возникновении и развитии пожароопасной ситуации,

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 пожароопасной ситуа- ции/пожара

Сценарий развития пожароопасной ситуации/пожара

№ сцена- рия

Взрыв паровоздушного облака

Сгорание паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка без возник- новения вторичных пожаров

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичного пожара резервуара № 1 по всей поверхности

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичного пожара резервуара № 2 по всей поверхности

Взрыв паровоздушного облака

Сгорание паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки

Разгерметизация ре- зервуара, характери- зующаяся диаметром отверстия истечения

100 мм

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка без возник- новения вторичных пожаров

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичного пожара резервуара № 1 по всей поверхности

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичного пожара резервуара № 2 по всей поверхности

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичных пожаров одновременно резервуаров № 1 и № 2 по всей поверхности

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичных пожаров одновременно резервуаров № 1 и № 2 по всей поверхности

Разгерметизация ре- зервуара, характери- зующаяся диаметром отверстия истечения

25 мм

Резер- вуар хранения бензина

№ 1

Наиме- нование оборудо- вания

Продолжение табл. 3.2.1

Наименование пожароопасной ситуа- ции/пожара

Сценарий развития пожароопасной ситуации/пожара

№ сцена- рия

Взрыв паровоздушного облака

Сгорание паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки

Возникновение пожара резервуара по всей поверхности

Пожар резервуара № 1 по всей поверхности без возникновения вторич- ных пожаров

Пожар резервуара № 1 по всей поверхности с возникновением вторичного пожара резервуара № 2 по всей поверхности

Пожар резервуара № 1 по всей поверхности без возникновения вторич- ных пожаров

Пожар резервуара № 1 по всей поверхности с возникновением вторичного пожара резервуара № 2 по всей поверхности

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка без возник- новения вторичных пожаров

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичного пожара резервуара № 1 по всей поверхности

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичного пожара резервуара № 2 по всей поверхности

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка и пролива перелившегося через обвалование (ограждение) бензина с возникнове- нием вторичного пожара резервуара № 2 по всей поверхности

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка и пролива перелившегося через обвалование (ограждение) бензина без возникновения вторичных пожаров

Разгерметизация резервуара, характе- ризующаяся диаметром отверстия истечения 25 мм

Разгерметизация резервуара, характе- ризующаяся полным разрушением

Возникновение пожара на дыхатель- ной арматуре

Резер- вуар хранения бензина

№ 2

Наиме- нование оборудо- вания

Продолжение табл. 3.2.1

Наименование пожароопасной ситуа- ции/пожара

Сценарий развития пожароопасной ситуации/пожара

№ сцена- рия

Взрыв паровоздушного облака

Сгорание паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки

Разгерметизация резервуара, характе- ризующаяся диа- метром отверстия истечения 100 мм

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка без возник- новения вторичных пожаров

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичного пожара резервуара № 1 по всей поверхности

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичного пожара резервуара № 2 по всей поверхности

Взрыв паровоздушного облака

Сгорание паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки

Разгерметизация резервуара, характе- ризующаяся полным разрушением

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичных пожаров одновременно резервуаров № 1 и № 2 по всей поверхности

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичных пожаров одновременно резервуаров № 1 и № 2 по всей поверхности

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка и пролива перелившегося через обвалование (ограждение) бензина без возникно- вения вторичных пожаров

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка и пролива перелившегося через обвалование (ограждение) бензина с возникнове- нием вторичного пожара резервуара № 1 по всей поверхности

Наиме- нование оборудо- вания

Продолжение табл. 3.2.1

Наименование пожароопасной ситуа- ции/пожара

Сценарий развития пожароопасной ситуации/пожара

№ сцена- рия

Взрыв паровоздушного облака

Сгорание паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки

Возникновение пожара резервуара по всей поверхности

Пожар резервуара № 2 по всей поверхности без возникновения вторич- ных пожаров

Пожар резервуара № 2 по всей поверхности с возникновением вторич- ного пожара резервуара № 1 по всей поверхности

Пожар резервуара № 2 по всей поверхности без возникновения вторич- ных пожаров

Пожар резервуара № 2 по всей поверхности с возникновением вторич- ного пожара резервуара № 1 по всей поверхности

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка без возник- новения вторичных пожаров

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичного пожара резервуара № 1 по всей поверхности

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичного пожара резервуара № 2 по всей поверхности

Взрыв паровоздушного облака

Сгорание паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичных пожаров одновременно резервуаров № 1 и № 2 по всей поверхности

Разгерметизация трубопровода, характеризующаяся диаметром отверстия истечения 12,5 мм

Возникновение пожара на дыхатель- ной арматуре

Трубо- проводы бензина

Наиме- нование оборудо- вания

Продолжение табл. 3.2.1

Наименование пожароопасной ситуа- ции/пожара

Сценарий развития пожароопасной ситуации/пожара

№ сцена- рия

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка без возник- новения вторичных пожаров

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичного пожара резервуара № 1 по всей поверхности

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичного пожара резервуара № 2 по всей поверхности

Взрыв паровоздушного облака

Сгорание паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки

Разгерметизация трубопровода, характеризующаяся диаметром отверстия истечения 50 мм

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка без возник- новения вторичных пожаров

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичного пожара резервуара № 1 по всей поверхности

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичного пожара резервуара № 2 по всей поверхности

Взрыв паровоздушного облака

Сгорание паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичных пожаров одновременно резервуаров № 1 и № 2 по всей поверхности

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичных пожаров одновременно резервуаров № 1 и № 2 по всей поверхности

Разгерметизация трубопровода, характеризующаяся диаметром отверстия истечения 25 мм

Наиме- нование оборудо- вания

Окончание табл. 3.2.1

Наименование пожароопасной ситуа- ции/пожара

Сценарий развития пожароопасной ситуации/пожара

№ сцена- рия

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка без возник- новения вторичных пожаров

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичного пожара резервуара № 1 по всей поверхности

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичного пожара резервуара № 2 по всей поверхности

Взрыв паровоздушного облака

Сгорание паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки

Разгерметизация трубопровода, характеризующаяся разрывом по полно- му сечению (полным разрывом)

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка без возник- новения вторичных пожаров

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичного пожара резервуара № 1 по всей поверхности

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичного пожара резервуара № 2 по всей поверхности

Взрыв паровоздушного облака

Сгорание паровоздушного облака в режиме пожара-вспышки

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичных пожаров одновременно резервуаров № 1 и № 2 по всей поверхности

Пожар пролива бензина в обваловании (ограждении) парка с возникно- вением вторичных пожаров одновременно резервуаров № 1 и № 2 по всей поверхности

Разгерметизация трубопровода, характеризующаяся диаметром отверстия истечения 100 мм

Наиме- нование оборудо- вания

3.2.4. Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций.

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

Частоты реализации сценариев развития пожароопас- ных ситуаций и пожаров, возникающих на резервуаре № 1

(1−20).

Частота реализации сценария № 1:

Q1 = Qразгерм.рез.25 мм (Рмгн.воспл.утеч. + (1 – Рмгн.воспл.утеч.) (1 – Рштиля) ×

× Рпосл.воспл.утеч.) Рор. · Рор. = 8,8 · 10–5 (0,150 + (1 – 0,150) (1 – 0,12) ×

× 0,176) 0,95 · 0,95 = 2,2 · 10–5 год–1.

Частота реализации сценария № 2:

Q2 = Qразгерм.рез.25 мм (Рмгн.воспл.утеч + (1 – Рмгн.воспл.утеч) (1 – Рштиля) ×

× Рпосл.воспл.утеч.) (1 – Рор.) = 8,8 · 10–5 (0,150 + (1 – 0,150) (1 – 0,12) ×

× 0,176) (1 – 0,95) 0,95 = 1,2 · 10–6 год–1.

Частота реализации сценария № 3:

Q3 = Qразгерм.рез.25 мм (Рмгн.воспл.утеч + (1 – Рмгн.воспл.утеч) (1 – Рштиля) ×

× Рпосл.воспл.утеч.) Рор. (1 – Рор.) = 8,8 · 10–5 (0,150 + (1 – 0,150) ×

× (1 – 0,12) 0,176) 0,95 (1 – 0,95) = 1,2 · 10–6 год–1.

Частота реализации сценария № 4:

Q4 = Qразгерм.рез.25 мм (Рмгн.воспл.утеч + (1 – Рмгн.воспл.утеч) (1 – Рштиля) ×

× Рпосл.воспл.утеч.) (1 – Рор.) (1 – Рор.) = 8,8 · 10–5 · (0,150 + (1 – 0,150) ×

× (1 – 0,12) 0,176) (1 – 0,95) (1 – 0,95) = 6,2 · 10–8 год–1.

Частота реализации сценария № 5:

Q5 = Qразгерм.рез.25 мм (1 – Рмгн.воспл.утеч) Рштиля Рпосл.воспл.утеч. Робр.изб.давл. =

= 8,8 · 10–5 (1–0,150) 0,12 · 0,176 · 0,600 = 9,5 · 10–7 год–1.

Частота реализации сценария № 6:

Q6 = Qразгерм.рез.25 мм (1 – Рмгн.воспл.утеч) Рштиля Рпосл.воспл.утеч. ×

× (1 – Робр.изб.давл) = 8,8 · 10–5 (1 – 0,150) 0,12 · 0,176 · (1 – 0,600) =

= 6,3 · 10–7 год–1.

Частота реализации сценария № 7:

Q7 = Qразгерм.рез.100 мм (Рмгн.воспл.утеч. + (1 – Рмгн.воспл.утеч.) (1 – Рштиля) ×

× Рпосл.воспл.утеч.) Рор. · Рор. = 1,2 · 10–5 (0,150 + (1 – 0,150) (1 – 0,12) ×

× 0,176) 0,95 · 0,95 = 3,1 · 10–6 год–1.

Частота реализации сценария № 8:

Q8 = Qразгерм.рез.100 мм (Рмгн.воспл.утеч. + (1 – Рмгн.воспл.утеч.) (1 – Рштиля) ×

× Рпосл.воспл.утеч.) (1 – Рор.) Рор. = 1,2 · 10–5 (0,150 + (1 – 0,150) ×

× (1 – 0,12) · 0,176) (1 – 0,95) · 0,95 = 1,6 · 10–7 год–1.

Частота реализации сценария № 9:

Q9 = Qразгерм.рез.100 мм (Рмгн.воспл.утеч. + (1 – Рмгн.воспл.утеч.) (1 – Рштиля) ×

× Рпосл.воспл.утеч.) Рор. (1 – Рор.) = 1,2 · 10–5 (0,150 + (1 – 0,150) ×

× (1 – 0,12) 0,176) · 0,95 · (1 – 0,95) = 1,6 · 10–7 год–1.

Частота реализации сценария № 10:

Q10 = Qразгерм.рез.100 мм (Рмгн.воспл.утеч. + (1 – Рмгн.воспл.утеч.) (1 – Рштиля) ×

× Рпосл.воспл.утеч.) (1 – Рор.) (1 – Рор.) = 1,2 · 10–5 (0,150 + (1 – 0,150) ×

× (1 – 0,12) · 0,176) (1 – 0,95) · (1 – 0,95) = 8,4 · 10–9 год–1.

Частота реализации сценария № 11:

Q11 = Qразгерм.рез.100 мм (1 – Рмгн.воспл.утеч.) Рштиля Рпосл.воспл.утеч. Робр.изб.давл. =

= 1,2 · 10–5 · (1 – 0,150) 0,12 · 0,176 · 0,600 = 1,3 · 10–7 год–1.

Частота реализации сценария № 12:

Q12 = Qразгерм.рез.100 мм (Рмгн.воспл.утеч.) Рштиля Рпосл.воспл.утеч. ×

× (1 – Робр.изб.давл.) = 1,2 · 10–5 (1 – 0,150) 0,12 · 0,176 (1 – 0,600) =

= 8,6 · 10–8 год–1.

Частота реализации сценария № 13:

Q13 = Qполн.разруш.рез. (Рмгн.воспл.разр. + (1 – Рмгн.воспл.разр.) (1 – Рштиля) ×

× Рпосл.воспл.разр.) Рор. = 5,0 · 10–6 (0,200 + (1 – 0,200) (1 – 0,12) ×

× 0,240) 0,95 = 1,8 · 10–6 год–1.

Частота реализации сценария № 14:

Q14 = Qполн.разруш.рез. (Рмгн.воспл.разр. + (1 – Рмгн.воспл.разр.) (1 – Рштиля) ×

× Рпосл.воспл.разр.) (1 – Рор.) = 5,0 · 10–6 · (0,200 + (1 – 0,200) (1 – 0,12) ×

× 0,240) (1 – 0,95) = 9,2 · 10–8 год–1.

Частота реализации сценария № 15:

Q15 = Qполн.разруш.рез. (1 – Рмгн.воспл.разр.) Рштиля) Рпосл.воспл.разр. ×

× Робр.изб.давл. = 5,0 · 10–6 · (1 – 0,200) 0,12 · 0,240 · 0,600 =

= 6,9 · 10–8 год–1.

Частота реализации сценария № 16:

Q16 = Qполн.разруш.рез. (1 – Рмгн.воспл.разр.) Рштиля Рпосл.воспл.разр. ×

× (1 – Робр.изб.давл.) = 5,0 · 10–6 (1 – 0,200) 0,12 · 0,240 · (1 – 0,600) =

= 4,6 · 10–8 год–1.

Частота реализации сценария № 17:

Q17 = Qпож.поверх.рез. Рор. = 9,0 · 10–5 · 0,95 = 8,6 · 10–5 год–1.

Частота реализации сценария № 18:

Q18 = Qпож.поверх.рез. (1 – Рор.) = 9,0 · 10–5 (1 – 0,95) = 4,5 · 10–6 год–1.

Частота реализации сценария № 19:

Q19 = Qпож.дых.армат.рез. Рор. = 9,0 · 10–5 · 0,95 = 8,6 · 10–5 год–1.

Частота реализации сценария № 20:

Q20 = Qпож.дых.армат.рез. (1 – Рор.) = 9,0 · 10–5 (1 – 0,95) = 4,5 · 10–6 год–1.

Частоты реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров, возникающих на резервуаре № 2 (21−40) аналогичны соответствующим частотам реализации сцена- риев развития пожароопасных ситуаций и пожаров, возника- ющих на резервуаре № 1 (1−20).

Частота реализации сценария № 21:

Q21 = Q1 = 2,2 · 10–5 год–1.

Частота реализации сценария № 22:

Q22 = Q2 = 1,2 · 10–6 год–1.

Частота реализации сценария № 23:

Q23 = Q3 = 1,2 · 10–6 год–1.

Частота реализации сценария № 24:

Q24 = Q4 = 6,2 · 10–8 год–1.

Частота реализации сценария № 25:

Q25 = Q5 = 9,5 · 10–7 год–1.

Частота реализации сценария № 26:

Q26 = Q6 = 6,3 · 10–7 год–1.

Частота реализации сценария № 27:

Q27 = Q7= 3,1 · 10–6 год–1.

Частота реализации сценария № 28:

Q28 = Q8 = 1,6 · 10–7 год–1.

Частота реализации сценария № 29:

Q29 = Q9 = 1,6 · 10–7 год–1.

Частота реализации сценария № 30:

Q30 = Q10 = 8,4 · 10–9 год–1.

Частота реализации сценария № 31:

Q31 = Q11 = 1,3 · 10–7 год–1.

Частота реализации сценария № 32:

Q32 = Q12 = 8,6 · 10–8 год–1.

Частота реализации сценария № 33:

Q33 = Q13 = 1,8 · 10–6 год–1.

Частота реализации сценария № 34:

Q34 = Q14 = 9,2 · 10–8 год–1.

Частота реализации сценария № 35:

Q35 = Q15 = 6,9 · 10–8 год–1.

Частота реализации сценария № 36:

Q36 = Q16 = 4,6 · 10–8 год–1.

Частота реализации сценария № 37:

Q37 = Q17 = 8,6 · 10–5 год–1.

Частота реализации сценария № 38:

Q38 = Q18 = 4,5 · 10–6 год–1.

Частота реализации сценария № 39:

Q39 = Q19 = 8,6 · 10–5 год–1.

Частота реализации сценария № 40:

Q40 = Q20 = 4,5 · 10–6 год–1.

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

Частота реализации сценария № 41:

Q41 = Qразгерм.труб.12,5 мм Lтруб. (Рмгн.воспл.утеч. + (1 – Рмгн.воспл.утеч.) ×

× (1 – Рштиля) Рпосл.воспл.утеч.) Рор. Рор. = 3,1 · 10–7 · 200 (0,150 +

+ (1 – 0,150) (1 – 0,12) 0,176) 0,95 · 0,95 = 1,6 · 10–5 год–1.

Частота реализации сценария № 42:

Q42 = Qразгерм.труб.12,5 мм Lтруб. (Рмгн.воспл.утеч. + (1 – Рмгн.воспл.утеч.) ×

× (1 – Рштиля) Рпосл.воспл.утеч.) (1 – Рор.) Рор. = 3,1 · 10–7 · 200 · (0,150 +

+ (1 – 0,150) (1 – 0,12) 0,176) (1 – 0,95) 0,95 = 8,3 · 10–7 год–1.

Частота реализации сценария № 43:

Q43 = Qразгерм.труб.12,5 мм Lтруб. (Рмгн.воспл.утеч. + (1 – Рмгн.воспл.утеч.) ×

× (1 – Рштиля) Рпосл.воспл.утеч.) Рор. (1 – Рор.) = 3,1 · 10–7 · 200 (0,150 +

+ (1 – 0,150) (1 – 0,12) 0,176) 0,95 (1 – 0,95) = 8,3 · 10–7 год–1.

Частота реализации сценария № 44:

Q44 = Qразгерм.труб.12,5 мм Lтруб. (Рмгн.воспл.утеч. + (1 – Рмгн.воспл.утеч.) ×

× (1 – Рштиля) Рпосл.воспл.утеч.) (1 – Рор.) (1 – Рор.) = 3,1 · 10–7 · 200 ×

× (0,15 + (1 – 0,15) (1 – 0,12) 0,176) (1 – 0,95) (1 – 0,95) =

= 4,4 · 10–8 год–1.

Частота реализации сценария № 45:

Q45 = Qразгерм.труб.12,5 мм Lтруб. (1 – Рмгн.воспл.утеч.) Рштиля Рпосл.воспл.утеч.×

× Робр. изб.давл. = 3,1 · 10–7 · 200 (1 – 0,150) 0,12 · 0,176 · 0,600 =

= 6,7 · 10–7 год–1.

Частота реализации сценария № 46:

Q46 = Qразгерм.труб.12,5 мм Lтруб. (1 – Рмгн.воспл.утеч.) Рштиля Рпосл.воспл.утеч.×

× (1 – Робр.изб.давл.) = 3,1 · 10–7 · 200 (1 – 0,150) 0,12 · 0,176 ×

× (1 – 0,600) = 4,5 · 10–7 год–1.

Частота реализации сценария № 47:

Q47 = Qразгерм.труб.25 мм Lтруб. (Рмгн.воспл.утеч. + (1 – Рмгн.воспл.утеч.) ×

× (1 – Рштиля) Рпосл.воспл.утеч.) Рор. Рор. = 1,3 · 10–7 · 200 (0,150 +

+ (1 – 0,150) (1 – 0,12) 0,176) 0,95 · 0,95 = 6,6 · 10–7 год–1.

Частота реализации сценария № 48:

Q48 = Qразгерм.труб.25 мм Lтруб. (Рмгн.воспл.утеч. + (1 – Рмгн.воспл.утеч.) ×

× (1 – Рштиля) Рпосл.воспл.утеч.) (1 – Рор.) Рор. = 1,3 · 10–7 · 200 (0,150 +

+ (1 – 0,150) (1 – 0,12) 0,176) (1 – 0,95) 0,95 = 3,5 · 10–7 год–1.

Частота реализации сценария № 49:

Q49 = Qразгерм.труб.25 мм Lтруб. (Рмгн.воспл.утеч. + (1 – Рмгн.воспл.утеч.) ×

× (1 – Рштиля) Рпосл.воспл.утеч.) Рор. (1 – Рор.) = 1,3 · 10–7 · 200 (0,150 +

+ (1 – 0,150) (1 – 0,12) 0,176) 0,95 (1 – 0,95) = 3,5 · 10–7 год–1.

Частота реализации сценария № 50:

Q50 = Qразгерм.труб.25 мм Lтруб. (Рмгн.воспл.утеч. + (1 – Рмгн.воспл.утеч.) ×

× (1 – Рштиля) Рпосл.воспл.утеч.) (1 – Рор.) (1 – Рор.) = 1,3 · 10–7 · 200 ×

× (0,15 + (1 – 0,15) (1 – 0,12) 0,176) (1 – 0,95) (1 – 0,95) =

= 1,8 · 10–8 год–1.

Частота реализации сценария № 51:

Q51 = Qразгерм.труб.25 мм Lтруб. (1 – Рмгн.воспл.утеч.) Рштиля Рпосл.воспл.утеч. ×

× Робр.изб.давл. = 1,3 · 10–7 · 200 (1 – 0,150) 0,12 · 0,176 · 0,600 =

= 2,8 · 10–7 год–1.

Частота реализации сценария № 52:

Q52 = Qразгерм.труб.25 мм Lтруб. (1 – Рмгн.воспл.утеч.) Рштиля Рпосл.воспл.утеч. ×

× (1 – Робр.изб.давл.) = 1,3 · 10–7 · 200 (1 – 0,150) 0,12 · 0,176 ×

× (1 – 0,600) = 1,9 · 10–7 год–1.

Частота реализации сценария № 53:

Q53 = Qразгерм.труб.50 мм Lтруб. (Рмгн.воспл.утеч. + (1 – Рмгн.воспл.утеч.) ×

× (1 – Рштиля) Рпосл.воспл.утеч.) Рор. Рор.= 5,2 · 10–8 · 200 (0,150 +

+ (1 – 0,150) (1 – 0,12) 0,176) 0,95 · 0,95 = 2,6 · 10–6 год–1.

Частота реализации сценария № 54:

Q54 = Qразгерм.труб.50 мм Lтруб. (Рмгн.воспл.утеч. + (1 – Рмгн.воспл.утеч.) ×

× (1 – Рштиля) Рпосл.воспл.утеч.) (1 –Рор.) Рор. = 5,2 · 10–8 · 200 (0,150 +

+ (1 – 0,150) (1 – 0,12) 0,176) (1 – 0,95) 0,95 = 1,4 · 10–7 год–1.

Частота реализации сценария № 55:

Q55 = Qразгерм.труб.50 мм Lтруб. (Рмгн.воспл.утеч. + (1 – Рмгн.воспл.утеч.) ×

× (1 – Рштиля) Рпосл.воспл.утеч.) Рор. (1 –Рор.) = 5,2 · 10–8 · 200 (0,150 +

+ (1 – 0,150) (1 – 0,12) 0,176) 0,95 (1 – 0,95) = 1,4 · 10–7 год–1.

Частота реализации сценария № 56:

Q56 = Qразгерм.труб.50 мм Lтруб. (Рмгн.воспл.утеч. + (1 – Рмгн.воспл.утеч.) ×

× (1 – Рштиля) Рпосл.воспл.утеч.) (1 –Рор.) (1 – Рор.) = 5,2 · 10–8 · 200 ×

× (0,15 + (1 – 0,15) (1 – 0,12) 0,176) (1 – 0,95) (1 – 0,95) =

= 7,3 · 10–9 год–1.

Частота реализации сценария № 57:

Q57 = Qразгерм.труб.50 мм Lтруб. (1 – Рмгн.воспл.утеч.) Рштиля Рпосл.воспл.утеч. ×

× Робр.изб.давл. = 5,2 · 10–8 · 200 (1 – 0,150) 0,12 · 0,176 · 0,600 =

= 1,1 · 10–7 год–1.

Частота реализации сценария № 58:

Q58 = Qразгерм.труб.50 мм Lтруб. (1 – Рмгн.воспл.утеч.) Рштиля Рпосл.воспл.утеч. ×

× (1 –Робр.изб.давл.) = 5,2 · 10–8 · 200 (1 – 0,150) 0,12 · 0,176 ×

× (1 – 0,600) = 7,5 · 10–8 год–1.

Частота реализации сценария № 59:

Q59 = Qразгерм.труб.100 мм Lтруб. (Рмгн.воспл.утеч. + (1 – Рмгн.воспл.утеч.) ×

× (1 – Рштиля) Рпосл.воспл.утеч.) Рор. Рор. = 2,2 · 10–8 · 200 (0,150 +

+ (1 – 0,150) (1 – 0,12) 0,176) 0,95 · 0,95 = 1,1 · 10–6 год–1.

Частота реализации сценария № 60:

Q60 = Qразгерм.труб.100 мм Lтруб. (Рмгн.воспл.утеч. + (1 – Рмгн.воспл.утеч.) ×

× (1 – Рштиля) Рпосл.воспл.утеч.) (1 –Рор.) Рор.= 2,2 · 10–8 · 200 (0,150 +

+ (1 – 0,150) (1 – 0,12) 0,176) (1 – 0,95) 0,95 = 5,9 · 10–8 год–1.

Частота реализации сценария № 61:

Q61 = Qразгерм.труб.100 мм Lтруб. (Рмгн.воспл.утеч. + (1 – Рмгн.воспл.утеч.) ×

× (1 – Рштиля) Рпосл.воспл.утеч.) Рор. (1 –Рор.) = 2,2 · 10–8 · 200 · (0,150 +

+ (1 – 0,150) (1 – 0,12) 0,176) 0,95 (1 – 0,95) = 5,9 · 10–8 год–1.

Частота реализации сценария № 62:

Q62 = Qразгерм.труб.100 мм Lтруб. (Рмгн.воспл.утеч. + (1 – Рмгн.воспл.утеч.) ×

× (1 – Рштиля) Рпосл.воспл.утеч.) (1 –Рор.) (1 – Рор.) = 2,2 · 10–8 · 200 ×

× (0,15 + (1 – 0,15) (1 – 0,12) 0,176) (1 – 0,95) (1 – 0,95) =

= 3,1 · 10–9 год–1.

Частота реализации сценария № 63:

Q63 = Qразгерм.труб.100 мм Lтруб. (1 – Рмгн.воспл.утеч.) Рштиля Рпосл.воспл.утеч. ×

× Робо.изб.давл. = 2,2 · 10–8 · 200 (1 – 0,15) 0,12 · 0,176 · 0,600 =

= 4,7 · 10–8 год–1.

Частота реализации сценария № 64:

Q64 = Qразгерм.труб.100 мм Lтруб. (1 – Рмгн.воспл.утеч.) Рштиля Рпосл.воспл.утеч. ×

× (1 –Робр.изб.давл.) = 2,2 · 10–8 · 200 (1 – 0,150) 0,12 · 0,176 ×

× (1 – 0,600) = 3,2 · 10–8 год–1.

Частота реализации сценария № 65:

Q65 = Qразгерм.труб.разрыв Lтруб. (Рмгн.воспл.разр. + (1 – Рмгн.воспл.разр.) ×

× (1 – Рштиля) Рпосл.воспл.разр.) Рор. Рор.= 4,2 · 10–9 · 200 (0,200 +

+ (1 – 0,200) (1 – 0,12) 0,240) 0,95 · 0,95 = 2,8 · 10–7 год–1.

Частота реализации сценария № 66:

Q66 = Qразгерм.труб.разрыв Lтруб. (Рмгн.воспл.разр. + (1 – Рмгн.воспл.разр.) ×

× (1 – Рштиля) Рпосл.воспл.разр.) (1 –Рор.) Рор.= 4,2 · 10–9 · 200 (0,200 +

+ (1 – 0,200) (1 – 0,12) 0,240) (1 – 0,95) 0,95 = 1,5 · 10–8 год–1.

Частота реализации сценария № 67:

Q67 = Qразгерм.труб.разрыв Lтруб. (Рмгн.воспл.разр. + (1 – Рмгн.воспл.разр.) ×

× (1 – Рштиля) Рпосл.воспл.разр.) Рор. (1 –Рор.) = 4,2 · 10–9 · 200 · (0,200 +

+ (1 – 0,200) (1 – 0,12) 0,240) 0,95 (1 – 0,95) = 1,5 · 10–8 год–1.

Частота реализации сценария № 68:

Q68 = Qразгерм.труб.разрыв Lтруб. (Рмгн.воспл.разр. + (1 – Рмгн.воспл.разр.) ×

× (1 – Рштиля) Рпосл.воспл.разр.) (1 –Рор.) (1 – Рор.) = 4,2 · 10–9 · 200 ×

× (0,2 + (1 – 0,2) (1 – 0,12) 0,240) (1 – 0,95) (1 – 0,95) =

= 7,7 · 10–10 год–1.

Частота реализации сценария № 69:

Q69 = Qразгерм.труб.разрыв Lтруб. (1 – Рмгн.воспл.разр.) Рштиля Рпосл.воспл.разр. ×

× Робо.изб.давл. = 4,2 · 10–9 · 200 (1 – 0,200) 0,12 · 0,240 · 0,600 =

= 1,2 · 10–8 год–1.

Частота реализации сценария № 70:

Q70 = Qразгерм.труб.разрыв Lтруб. (1 – Рмгн.воспл.разр.) Рштиля Рпосл.воспл.разр. ×

× (1 –Робр.изб.давл. = 4,2 · 10–9 · 200 (1 – 0,200) 0,12 · 0,240 (1 – 0,600) =

= 7,7 · 10–9 год–1.

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

Оценка опасных факторов пожара производится с по- мощью методов, приведенных в Прил. 3 к настоящему По- собию.

При этом согласно П16 Методики [1] для рассматривае- мых сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожа- ров 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 по- жара-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 пожароопас- ных ситуаций, связанных с разгерметизацией резервуаров и трубопроводов рассматриваемого парка, определялось исхо- дя из следующих предпосылок.

1. Принималось, что разгерметизация трубопроводов парка (для всех типов утечек) и разгерметизация каждого из двух резервуаров (для всех типов утечек, кроме полно- го разрушения) приводит к истечению всего содержимого в соответствующем резервуаре (питаемый разгерметизиро- вавшимся трубопроводом резервуар или разгерметизиро- вавшийся резервуар) бензина с образованием пролива, огра- ниченного обвалованием (ограждением) парка. При расчете количества испарившегося с поверхности пролива бензина для указанных пожароопасных ситуаций площадь поверх- ности испарения (FR1) консервативно оценивалась площадью внутри обвалования (ограждения) парка и принималась рав- ной 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 настояще- му Пособию следующим образом.

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

Начальная высота столба жидкости в резервуаре (h0) опре- делялась как отношение объема хранимого в резервуаре бен- зина (Vрез. = 10 000 м3) к площади днища резервуара (диаметр резервуара: Dрез. = 34,2 м). Таким образом,

м.

Значение параметра а/h0 составляет 0,32.

Доля перелившегося через обвалование (ограждение) бен- зина определялась по рис. П4.3 Прил. 4 (кривая − 1) и была принята равной 38 %. Таким образом, количество перелив- шегося через обвалование (ограждение) парка бензина со- ставляет: Vбен.перелив. = 10 000 · 0,38 = 3800 м3.

Площадь пролива указанного выше количества бензина за пределами обвалования (ограждения) парка (FПРХ) рассчи-

тывалась по формуле (П4.27) Прил. 4. Коэффициент разли- тия (р) принимался равным 20 м–1.

FПРХ = р · Vбен.перелив. = 20 · 3800 = 76 000 м2.

Обвалование (ограждение) парка имеет форму прямо- угольника, периметр которого составляет Lперим = 350 м. При определении формы пролива бензина за пределами обвало- вания (ограждения) парка принималось, что перелившееся через обвалование (ограждение) парка количество бензина распределено вдоль всего ограждения в полосе шириной Х, м

(рис. 3.2.4).

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

Ширина Х, м, определяется уравнением:

Х Lперим + Х2 = FПРХ.

Следовательно, ширина Х составляет:

м.

3. При расчете количества испарившегося с поверхности пролива бензина для пожароопасных ситуаций, связанных с полным разрушением резервуара и переливом части бен- зина через обвалование (ограждение) парка, площадь по-

верхности испарения принималась равной: FR2 = FR1 + FПРХ =

= 7000 + 76 000 = 83 000 м2.

4. Продолжительность испарения с поверхности пролива бензина для всех пожароопасных ситуаций, связанных с раз- герметизацией резервуаров или трубопроводов парка, кон- сервативно принималась: Т = 3600 с (П6е) Прил. 4).

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

Давление насыщенного пара бензина при расчетной тем- пературе составляет:

кПа.

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

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

кг/(м2 · с).

Таким образом, масса паров бензина, поступивших в ат- мосферу в результате испарения с поверхности рассматрива- емых проливов бензина, составляет:

- для пролива бензина в пределах обвалования (огражде- ния парка):

М1 = FR1WT = 7000 · 3,84 · 10–4 · 3600 = 9677 кг;

- для случая пролива в результате полного разрушения резервуара с переливом части бензина через обвалование

(ограждение) парка:

М2 = FR2WT = 83 000 · 3,84 · 10–4 · 3600 = 114 700 кг.

Расчет интенсивности теплового излучения рассматриваемых пожаров

Интенсивность теплового излучения пожаров для рас- сматриваемых сценариев развития пожароопасных ситуа- ций и пожаров, связанных с возникновением пожаров про- лива бензина и пожаров резервуаров хранения бензина по

всей поверхности, рассчитывалась по методу, приведенному в Разд. VI Прил. 4 и позволяющему рассчитывать интенсив- ность теплового излучения (q) пожара пролива заданного го- рючего 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 про- лива в обваловании (ограждении) парка без возникновения вторичных пожаров, пожар пролива в обваловании (ограж- дении) парка с возникновением вторичных пожаров резер- вуаров № 1 и/или № 2, пожар резервуара № 1 или № 2 парка по всей поверхности с возникновением вторичного пожара соседнего резервуара. При расчете интенсивности теплово- го излучения пожаров площадь очага пожара (площадь про- лива) принималась равной площади внутри обвалования

(ограждения) парка (F1 = 7000 м2), то есть при определении площади очага пожара площадь, занимаемая не участвую- щими в пожаре резервуарами, консервативно (оценка сверху площади очага) рассматривалась как часть площади очага пожара.

Для сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожа- ров, связанных с пожарами пролива бензина в обваловании

(ограждении) парка и пролива, перелившегося через обвало- вание (ограждение) бензина как без возникновения вторич- ных 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 площа- ди FR2, то есть принималась равной F2 = 83 000 м2.

Площадь очага пожара (площадь пролива) в случае пожа- ра резервуара (диаметр резервуаров № 1 и № 2 – 34,2 м) по всей поверхности принималась равной:

м2.

Результатом расчета интенсивности теплового излучения пожара для соответствующего сценария является получение зависимости интенсивности теплового излучения от рассто- яния до очага пожара. Таким образом, для расчета интенсив- ности 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 из- лучения пожара, проведенного в соответствии с Разд. VI

Прил. 4, ниже приведен расчет интенсивности теплового излучения пожара пролива бензина площадью F3 (пожар ре- зервуара по всей поверхности) в точке, расположенной с под- ветренной стороны на расстоянии r = 20 м от границы очага пожара.

Эффективный диаметр пролива рассчитывается в соот- ветствии с формулой (П 4.58) Прил. 4:

м.

Удельная массовая скорость выгорания бензина согласно табл. П 4.4 Прил. 4 принималась равной: m = 0,06 кг/(м2 · с).

Температура кипения бензина принималась равной тем- пературе кипения гексана и равна 68 °С.

Плотность паров бензина П при температуре кипения оп- ределялась по формуле (П 4.29) Прил. 4 и составляла:

кг/м3.

Плотность окружающего воздуха при расчетной темпера- туре а = 1,15 кг/м3, ускорение свободного падения g = 9,81 м/с2.

Величина u*, рассчитываемая по формуле П 4.60 Прил. 4, составляет:

.

Следовательно, длина пламени определяется по формуле

(П4.59) Прил. 4:

м.

Расстояние от геометрического центра пролива до облу- чаемого объекта:

X = r + 0,5d = r + 0,5 · 34,2 = 37,1 м.

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

cosθ = u*

–0,5 = 2,16–0,5 = 0,68.

Параметры a, b, A, B, C, D, E, F, определяющиеся соот- ветственно 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 пло- щадки (FV), определяемое формулой (П4.55) Прил. 4, состав- ляет:

Значение фактора облученности для горизонтальной пло- щадки (FH), определяемое формулой (П4.55) Прил. 4, состав- ляет:

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

.

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

 = exp[–7 · 10–4(r – 0,5d)] = exp[–7 · 10–4(37,1 – 0,5 · 34,2)] =

= 0,986.

Среднеповерхностная интенсивность теплового излу- чения пламени Ef принимается в соответствии с табл. П4.4

Прил. 4. Для рассматриваемого случая (диаметр проли- ва (очага пожара) – 34,2 м) Ef находится методом линейной интерполяции приведенных в указанной таблице значений по значениям для диаметров очага 30 и 40 м и составляет:

Ef = 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) со- ставляет:

q = Ef Fq  = 32,06 · 0,842 · 0,986 = 26,62 кВт/м2.

Аналогичным образом были получены зависимости ин- тенсивности теплового излучения пожаров для рассматрива- емых сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожа- ров, 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, об- разующихся в результате испарения бензина с поверхности рассматриваемых проливов бензина: пролив бензина в пре- делах обвалования (ограждения парка) и пролива в резуль- тате полного разрушения резервуара с переливом части бен- зина 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:

кг/м3.

Горизонтальный размер взрывоопасной зоны, отсчиты- ваемый от границы пролива, рассчитывался по формуле

(П4.34) и составляет:

- горизонтальный размер взрывоопасной зоны, образую- щейся в результате испарения с поверхности пролива бензи- на в пределах обвалования (ограждения парка):

м;

- горизонтальный размер взрывоопасной зоны, обра- зующейся 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 (избы- точное 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 про- лива в результате полного разрушения резервуара с перели- вом 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 дав- ления и импульса волны давления от расстояния до центра облака. Таким образом, для расчета параметров волны дав- ления при сгорании паровоздушного облака целесообразно использование вычислительной техники и соответствую- щих 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 со-

ответствии с разд. IV Прил. 4, ниже приведен расчет избы- точного давления и импульса волны давления при сгорании паровоздушного облака, образовавшегося в результате испа- рения бензина с поверхности пролива бензина в пределах об- валования (ограждения парка) с поступлением в атмосферу массы паров бензина М1 = 9677 кг, в точке, расположенной на расстоянии 200 м от обвалования (ограждения) парка.

По классификации веществ, способных к образованию го- рючих смесей с воздухом, бензин в соответствии с табл. П4.1

Прил. 4 относится к классу III. Характер загроможденности окружающего пространства для резервуарного парка в соот- ветствии с П15 Прил. 4 соответствует классу III. Таким об- разом, согласно табл. П4.3 Прил. 4 ожидаемый режим сгора- ния паровоздушного облака – дефлаграция, скорость фронта пламени составляет 150−200 м/с.

Видимая скорость фронта пламени определяется для рас- сматриваемого режима по формуле (П4.37) Прил. 4 и состав- ляет:

U = k1 M1

1/6 = 43 · 96771/6 = 198,5 м/с.

Полученная величина не превосходит максимальной ско- рости, соответствующей данному классу (200 м/с), следова- тельно, принимается U = 200 м/с.

Обвалование (ограждение) парка имеет прямоугольную форму (62 × 113 м). Центр облака совпадает с геометричес- ким центром пролива – центром обвалования ограждения парка. Расстояние от рассматриваемой точки до центра об- лака 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

ЕУД, определяемое в соответствии с П14 Прил. 4, составляет:

ЕУД =  ЕУД = 1 · 44 = 44 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 = М1 ЕУД · 106 · 2 = 8,516 · 1011 Дж.

Атмосферное давление Р0 = 101 300 Па.

Безразмерное расстояние от центра облака Rx, определяе- мое по формуле (П4.39) Прил. 4, составляет:

Rx = R/(E/P0)1/3 = 231/(8,516 · 1011/101 300)1/3 = 1,136.

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

Скорость звука принималась равной C0 = 340 м/с.

Величина безразмерного давления Рх1 рассчитывается по формуле (П4.44) Прил. 4 и составляет:

.

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

.

Величина безразмерного импульса фазы сжатия Ix1 рас- считывается по формуле (П4.45) Прил. 4 и составляет:

.

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

P = Px1 · P0 = 0,185 · 101 300 = 1,87 · 104 Па.

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

I+ = Ix · P0

2/3 E1/3 / C0 = 0,024 · 101 3002/3 (8,516 · 1011)1/3 / 340 =

= 1435 Па · с.

Аналогичным образом были получены зависимости избы- точного 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 расстоя- ний до обвалования (ограждения) парка.

График зависимости избыточного давления в волне дав- ления от расстояния до обвалования (ограждения) парка при взрыве паровоздушного облака, образовавшегося в резуль- тате 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 дав- ления от расстояния до обвалования (ограждения) парка при взрыве паровоздушного облака, образовавшегося в резуль-

тате испарения с поверхности пролива в результате полного разрушения резервуара с переливом части бензина через об- валование (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 дав- ления от расстояния до обвалования (ограждения) парка при взрыве паровоздушного облака, образовавшегося в резуль- тате 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 дав- ления от расстояния до обвалования (ограждения) парка при

взрыве паровоздушного облака, образовавшегося в резуль- тате испарения с поверхности пролива в результате полного разрушения резервуара с переливом части бензина через об- валование (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 зависимо- сти и величины.

1. Зависимость q1(r) (кривая 2 на рис. 3.2.5) – зависимость интенсивности теплового излучения от расстояния до гра- ницы очага для пожаров: пожар пролива в обваловании (ог- раждении) парка без возникновения вторичных пожаров;

пожар пролива в обваловании (ограждении) парка с возник- новением вторичных пожаров резервуаров № 1 и/или № 2;

пожар резервуара № 1 или № 2 парка по всей поверхности с возникновением вторичного пожара соседнего резервуара, характеризующихся площадью очага (площадью пролива)

F1 = 7000 м2.

2. Зависимость q2(r) (кривая 1 на рис. 3.2.5) – зависимость интенсивности теплового излучения от расстояния до гра- ницы очага для пожаров пролива бензина в обваловании (ог- раждении) парка и пролива перелившегося через обвалова- ние (ограждение) бензина в результате полного разрушения резервуара как без возникновения вторичных пожаров, так и с возникновением вторичных пожаров, характеризующихся площадью очага (площадью пролива) F2 = 83 000 м2.

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

F3 = 918 м2.

4. Горизонтальный размер взрывоопасной зоны, отсчиты- ваемый от границы пролива, R1НКПР = 101 м – горизонталь- ный размер взрывоопасной зоны, образующейся в результате испарения с поверхности (площадь поверхности испарения

FR1 = F1 = 7000 м2) пролива бензина в пределах обвалования

(ограждения парка).

5. Горизонтальный размер взрывоопасной зоны, отсчиты- ваемый от границы пролива, R2НКПР = 229 м – горизонталь- ный размер взрывоопасной зоны, образующейся в результа- те испарения с поверхности пролива (площадь поверхности испарения FR2 = F2 = 83 000 м2) в результате полного разру- шения резервуара с переливом части бензина через обвало- вание (ограждение) парка.

6. Зависимости F1(r) и I1

+(r) (рис. 3.2.6, 3.2.8) – зависимости избыточного давления и импульса фазы сжатия волны дав- ления при взрыве паровоздушного облака, образующегося в результате испарения с поверхности (площадь поверхности испарения FR1 = F1 = 7000 м2) пролива бензина в пределах обвалования (ограждения парка), от расстояния до обвалова- ния (ограждения) парка.

7. Зависимости F2(r) и I2

+(r) (рис. 3.2.7, 3.2.9) – зависимости избыточного давления и импульса фазы сжатия волны дав- ления при взрыве паровоздушного облака, образующегося в результате испарения с поверхности пролива (площадь по- верхности испарения FR2 = F2 = 83 000 м2) в результате полно- го разрушения резервуара с переливом части бензина через обвалование (ограждение) парка, от расстояния до обвалова- ния (ограждения) парка.

На основе указанных выше зависимостей и величин в на- стоящем разделе определяются следующие условные веро- ятности поражения людей.

1. QdI – условная вероятность поражения человека опас- ными факторами пожаров: пожар пролива в обваловании

(ограждении) парка без возникновения вторичных пожаров;

пожар пролива в обваловании (ограждении) парка с возник- новением вторичных пожаров резервуаров № 1 и/или № 2;

пожар резервуара № 1 или № 2 парка по всей поверхности с возникновением вторичного пожара соседнего резервуара, характеризующихся площадью очага (площадью пролива)

F1 = 7000 м2.

Таким образом, QdI − условная вероятность поражения че- ловека при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров (см. табл. 3.2.1) № 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 со- ставляет:

QI = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q7 + Q8 + Q9 + Q10 + Q18 + Q20 + Q21 +

+ Q22 + Q23 + Q24 + Q27 + Q28 + Q29 + Q30 + Q38 + Q40 + Q41 + Q42 +

+ Q43 + Q44 + Q47 + Q48 + Q49 + Q50 + Q53 + Q54 + Q55 + Q56 + Q59 +

+ Q60 + Q61 + Q62 + Q65 + Q66 + Q67 + Q68 + = 1,0 · 10–4 год–1.

2. QdII – условная вероятность поражения человека опас- ными факторами пожаров пролива бензина в обваловании

(ограждении) парка и пролива перелившегося через обвало-

вание (ограждение) бензина в результате полного разруше- ния резервуара как без возникновения вторичных пожаров, так и с возникновением вторичных пожаров, характеризую- щихся площадью очага (площадью пролива) F2 = 83 000 м2.

Таким образом, QdII − условная вероятность поражения человека при реализации сценариев развития пожароопас- ных ситуаций и пожаров (см. табл. 3.2.1) № 13, 14, 33, 34.

Суммарная частота реализации указанных сценариев со- ставляет:

QII = Q13 + Q14 + Q33 + Q34 = 3,7 · 10–6 год–1.

3. QdIII – условная вероятность поражения человека опас- ными факторами пожаров, связанными с возникновением пожара резервуара № 1 по всей поверхности (площадь очага

F3 = 918 м2) без возникновения вторичных пожаров.

Таким образом, QdIII − условная вероятность поражения человека при реализации сценариев развития пожароопас- ных ситуаций и пожаров (см. табл. 3.2.1) № 17, 19.

Суммарная частота реализации указанных сценариев составляет:

QIII = Q17 + Q19 = 1,7 · 10–4 год–1.

4. QdIV – условная вероятность поражения человека опас- ными факторами пожаров, связанными с возникновением пожара резервуара № 2 по всей поверхности (площадь очага

F3 = 918 м2) без возникновения вторичных пожаров.

Таким образом, QdIV − условная вероятность поражения человека при реализации сценариев развития пожароопас- ных ситуаций и пожаров (см. табл. 3.2.1) № 37, 39.

Суммарная частота реализации указанных сценариев составляет:

QIV = Q37 + Q39 = 1,7 · 10–4 год–1.

5. QdV – условная вероятность поражения человека опас- ными факторами пожаров, связанными со сгоранием в режи- ме пожара-вспышки паровоздушного облака, образующегося

в результате испарения с поверхности (площадь поверхности испарения FR1 = F1 = 7000 м2) пролива бензина в пределах об- валования (ограждения) парка.

Таким образом, QdV − условная вероятность поражения человека при реализации сценариев развития пожароопас- ных ситуаций и пожаров (см. табл. 3.2.1) № 6, 12, 26, 32, 46,

52, 58, 64, 70.

Суммарная частота реализации указанных сценариев составляет:

QV = Q6 + Q12 + Q26 + Q32 + Q46 + Q52 + Q58 + Q64 + Q70 =

= 2,2 · 10–6 год–1.

6. QdVI – условная вероятность поражения человека опас- ными факторами пожаров, связанными со сгоранием в режи- ме пожара-вспышки паровоздушного облака, образующегося в результате испарения с поверхности пролива (площадь по- верхности испарения FR2 = F2 = 83 000 м2) в результате полно- го разрушения резервуара с переливом части бензина через обвалование (ограждение) парка.

Таким образом, QdVI − условная вероятность поражения человека при реализации сценариев развития пожароопас- ных ситуаций и пожаров (см. табл. 3.2.1) № 16, 36.

Суммарная частота реализации указанных сценариев составляет:

QVI = Q16 + Q36 = 9,2 · 10–8 год–1.

7. QdVI – условная вероятность поражения человека опасными факторами пожаров, связанными со взрывом паровоздушного облака, образующегося в результате ис- парения с поверхности (площадь поверхности испарения

FR1= F1 = 7000 м2) пролива бензина в пределах обвалования

(ограждения) парка.

Таким образом, QdVI − условная вероятность поражения человека при реализации сценариев развития пожароопас- ных ситуаций и пожаров (см. табл. 3.2.1) № 5, 11, 25, 31, 45,

51, 57, 63, 69.

Суммарная частота реализации указанных сценариев составляет:

QVII = Q5 + Q11 + Q25 + Q31 + Q45 + Q51 + Q57 + Q63 + Q69 =

= 3,3 · 10–6 год–1.

8. QdVIII – условная вероятность поражения человека опас- ными факторами пожаров, связанными со взрывом паро- воздушного облака, образующегося в результате испарения с поверхности пролива (площадь поверхности испарения

FR2 = F2 = 83 000 м2) в результате полного разрушения резер- вуара с переливом части бензина через обвалование (ограж- дение) парка.

Таким образом, QdVIII − условная вероятность поражения человека при реализации сценариев развития пожароопас- ных ситуаций и пожаров (см. табл. 3.2.1) № 15, 35.

Суммарная частота реализации указанных сценариев составляет:

QVIII = Q15 + Q35 = 1,4 · 10–7 год–1.

Для оценки поражающего воздействия опасных факторов пожара, характерных для рассматриваемых сценариев раз- вития пожароопасных ситуаций и пожаров, использовались вероятностные и детерминированные критерии, приведен- ные в Прил. 6.

Определим условные вероятности поражения человека для сценариев, связанных с возникновением пожаров проли- вов и пожаров резервуаров по всей поверхности (условные вероятности поражения QdI, QdII, QdIII, QdIV).

Указанные условные вероятности в соответствии с разд. II

Прил. 6 в зоне непосредственного воздействия пламени пожа- ров (в пределах очага пожара), соответствующих этим услов- ным вероятностям поражения, принимались равными 1.

Таким образом, для следующих сценариев пожаров (по- жар пролива в обваловании (ограждении) парка без возник- новения вторичных пожаров; пожар пролива в обваловании

(ограждении) парка с возникновением вторичных пожаров резервуаров № 1 и/или № 2; пожар резервуара № 1 или № 2 парка по всей поверхности с возникновением вторичного по- жара соседнего резервуара) условная вероятность поражения человека (QdI) в зоне, ограниченной обвалованием (огражде- нием) парка, принималась равной 1.

Для пожаров пролива бензина в обваловании (ограж- дении) 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 (QdII) в пределах обвалования (огражде- ния) парка и в полосе вдоль обвалования (ограждения) парка шириной х = 109,5 м принималась равной 1.

Для пожаров, связанных с возникновением пожара одно- го резервуара по всей поверхности без возникновения вто- ричных пожаров, условная вероятность поражения человека

(QdIII или QdIV) в пределах площади, занимаемой резервуа- ром, на котором реализуется пожар, принималась равной 1.

Условные вероятности поражения человека QdI, QdII, QdIII,

QdIV за пределами соответствующих им очагов пожаров оп- ределялись с использованием пробит-функции (формула

(П6.11) Прил. 6) на основе полученных зависимостей q1(r), q2(r), q3(r).

В качестве примера для демонстрации расчета условной вероятности поражения тепловым излучением пожара с ис- пользованием пробит-функции, проведенного в соответ- ствии с Прил. 6, ниже приведен расчет условной вероятности поражения человека тепловым излучением пожара пролива бензина площадью F3 (пожар резервуара по всей поверх- ности) в точке, расположенной на расстоянии r = 20 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 ин- тенсивность теплового излучения рассматриваемого пожара равна 4 кВт/м2, составляет x = 40,8 м.

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

с.

Значение пробит функции Pr, определяемое по формуле

(П6.11) Прил. 6, составляет:

Pr = –12,8 + 2,56 · ln (t · q4/3) = –12,8 + 2,56 ln (13,17 · 16,974/3) =

= 3,46.

Значение условной вероятности поражения в зависимо- сти от значения пробит-функции определяется по формуле

(П6.2) Прил. 6:

.

Таким образом, условная вероятность поражения челове- ка тепловым излучением для рассматриваемого случая рав- на Qd = 0,062.

Аналогичным образом были получены значения услов- ных вероятностей поражения QdI, QdII, QdIII, QdIV на различ- ных расстояниях от границ соответствующих очагов пожара.

Графики полученных зависимостей условных вероятностей

QdI от расстояния до границ очагов соответствующих ука- занным вероятностям пожаров приведены на рис. 3.2.10.

Согласно результатам расчета условных вероятностей поражения (QdIII или QdIV) при пожарах, связанных с возник- новением пожара одного из резервуаров парка по всей по- верхности без возникновения вторичных пожаров, указан- ные условные вероятности поражения в непосредственной близости от границы очага пожара (поверхность резервуара

№ 1 или № 2) за его пределами составляют 0,859. При этом на расстоянии 55,9 м от границы очага пожара условные ве- роятности QdIII или QdIV принимались равными нулю.

Рис. 3.2.10. Зависимости условных вероятностей поражения человека тепловым излучением от расстояния до очага пожара:

QdII − кривая 1; QdI − кривая 2

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

С целью упрощения вычисления величин потенциального риска для рассматриваемого резервуарного парка, условные вероятности поражения QdIII и QdIV вне пределов занимаемой резервуаром, на котором реализуется пожар (соответственно резервуар № 1 или № 2), площади консервативно (оценка сверху) принимались равными:

QdIII = QdIV = 0,859 в пределах обвалования (ограждения) парка и в полосе вдоль обвалования (ограждения) парка ши- риной 55,9 – 13,9 = 42 м;

QdIII = QdIV = 0 на расстояниях от обвалования (огражде- ния) парка более 42 м.

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

Радиус воздействия продуктов сгорания паровоздушного облака в случае пожара-вспышки, определяемый по форму- ле (П4.67) Прил. 4, для случая сгорания паровоздушного об- лака, образующегося в результате испарения с поверхности

(площадь поверхности испарения FR1 = F1 = 7000 м2) пролива бензина в пределах обвалования (ограждения) парка, состав- ляет:

RF1 = 1,2 · R1НКПР = 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 FR2 = F1 = 83 000 м2) в резуль- тате полного разрушения резервуара с переливом части бен- зина через обвалование (ограждение) парка, составляет:

RF2 = 1,2 · R2НКПР = 1,2 · 229 = 274 м.

В соответствии с Прил. 6 принималось, что условная вероятность поражения человека, попавшего в зону воз- действия высокотемпературных продуктов сгорания паро- воздушного облака, равна 1, за пределами этой зоны услов- ная вероятность поражения человека принималась равной 0.

Таким образом, условные вероятности поражения QdV,

QdVI составляют:

;

,

где r – расстояние, отсчитываемое от границы соответству- ющего пролива (м).

Определим условные вероятности поражения человека для сценариев, связанных со взрывом паровоздушного обла- ка (условные вероятности поражения QdVI, QdVIII).

Условные вероятности поражения человека волной давле- ния QdVI, QdVIII для сценариев, связанных со взрывом паро- воздушного облака, консервативно определялись с использо- ванием пробит-функции (формулы (П6.7) и (П6.8) Прил. 6) на основе полученных зависимостей P1(r), I1

+(r), P2(r), I2

+(r).

Для демонстрации расчета условной вероятности пора- жения волной давления с использованием пробит-функции, проведенного в соответствии с регламентированным Прил. 6 методом, ниже приведен расчет условной вероятности пора- жения человека волной давления при взрыве паровоздушно- го облака, образовавшегося в результате испарения бензи- на 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:

P = 1,87 · 104 Па;

импульс фазы сжатия волны давления составляет:

I+ = 1435 Па · с.

Величина параметра V, определяемого по формуле (П6.8)

Прил. 6, составляет:

.

Значение пробит функции Pr, определяемое по формуле

(П6.7) Прил. 6, составляет:

Pr = 5,0 – 0,26 lnV = 5,0 – 0,26 ln (0,573) = 5,15.

Согласно табл. П4.2 Прил. 6 полученному значению про- бит-функции соответствует значение условной вероятности поражения 56 %. Таким образом, для рассматриваемого слу-

чая условная вероятность поражения человека волной давле- ния равна Qd = 0,56.

Аналогичным образом были получены значения услов- ных вероятностей поражения QdVI, QdVIII на различных рас- стояниях от обвалования (ограждения) парка. Графики по- лученных зависимостей условных вероятностей QdVI, QdVIII от расстояния до обвалования (ограждения парка) приведе- ны на рис. 3.2.11.

Рис. 3.2.11. Зависимости условных вероятностей поражения человека волной давления от расстояния до обвалования (ограждения) парка:

QdVIII − кривая 1; QdVI − кривая 2

Условные вероятности поражения человека при взры- ве паровоздушного облака QdVI, QdVIII 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 пар- ка его территория для удобства расчетов была разделена на

зоны: А, В, С (см. рис. 3.2.12), внутри которых значения по- тенциального риска полагаются одинаковыми.

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

Условная вероятность поражения QdI в зоне А составляет:

QdI = 1.

Условная вероятность поражения QdII в зоне А составляет:

QdII = 1.

Условная вероятность поражения QdIII в зоне А составля- ет: QdIII = 1.

Условная вероятность поражения QdIV в зоне А составля- ет: QdIV = 0,859.

Условная вероятность поражения QdV в зоне А составляет:

QdV = 1.

Условная вероятность поражения QdVI в зоне А составля- ет: QdVI = 1.

Условная вероятность поражения QdVII в зоне А составля- ет: QdVII = 1.

Условная вероятность поражения QdVIII в зоне А составля- ет: QdVIII = 1.

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

PA =

= QdI QI + QdII QII + QdIII QIII + QdIVQIV + QdV QV +

+ QdVI QVI + QdVII QVII + QdVIIIQVIII = 1 · 1,0 · 10–4 + 1 · 3,7 · 10–6 +

+ 1 · 1,7 · 10–4 + 0,859 · 1,7 · 10–4 + 1 · 2,2 · 10–6 + 1 · 9,2 · 10–8 +

+ 1 · 3,3 · 10–6 + 1 · 3,3 · 10–6 = 4,3 · 10–4 год–1.

Условная вероятность поражения QdI в зоне В составляет:

QdI = 1.

Условная вероятность поражения QdII в зоне В составляет:

QdII = 1.

Условная вероятность поражения QdIII в зоне В составля- ет: QdIII = 0,859.

Условная вероятность поражения QdIV в зоне В составля- ет: QdIV = 1.

Условная вероятность поражения QdV в зоне В составляет:

QdV = 1.

Условная вероятность поражения QdVI в зоне В составля- ет: QdVI = 1.

Условная вероятность поражения QdVII в зоне В составля- ет: QdVII = 1.

Условная вероятность поражения QdVIII в зоне В составля- ет: QdVIII = 1.

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

PB =

= QdI QI + QdII QII + QdIII QIII + QdIV QIV + QdV QV +

+ QdVI QVI + QdVII QVII + QdVIIIQVIII = 1 · 1,0 · 10–4 + 1 · 3,7 · 10–6 +

+ 0,859 · 1,7 · 10–4 + 1 · 1,7 · 10–4 + 1 · 2,2 · 10–6 + 1 · 9,2 · 10–8 +

+ 1 · 3,3 · 10–6 + 1 · 3,3 · 10–6 = 4,3 · 10–4 год–1.

Условная вероятность поражения QdI в зоне С составляет:

QdI = 1.

Условная вероятность поражения QdII в зоне С составляет:

QdII = 1.

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

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

Условная вероятность поражения QdV в зоне С составляет:

QdV = 1.

Условная вероятность поражения QdVI в зоне С составля- ет: QdVI = 1.

Условная вероятность поражения QdVII в зоне С составля- ет: QdVII = 1.

Условная вероятность поражения QdVIII в зоне С составля- ет: QdVIII = 1.

Таким образом, величина потенциального пожарного рис- ка в зоне С PC, определяемая по формуле (1), составляет:

PC =

= QdI QI + QdII QII + QdIII QIII + QdIVQIV + QdV QV +

+ QdVI QVI + QdVII QVII + QdVIIIQVIII = 1 · 1,0 · 10–4 + 1 · 3,7 · 10–6 +

+ 0,859 · 1,7 · 10–4 + 0,859 · 1,7 · 10–4 + 1 · 2,2 · 10–6 + 1 · 9,2 · 10–8 +

+ 1 · 3,3 · 10–6 + 1 · 3,3 · 10–6 = 4,1 · 10–4 год–1.

Аналогично по формуле (1) рассчитывается величина по- тенциального 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 по- жарного 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 работ- ника из числа персонала зависит от особенностей его де- ятельности и доли времени, которое работник проводит на различных участках объекта, характеризующихся различ- ными значениями потенциального риска.

Вероятность присутствия работника на территории рас- сматриваемого парка qm 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 рас- сматриваемый резервуарный парк, не превышает 40 ч в не- делю, что составляет около 24 %.

Рассматриваемый объект (резервуарный парк) характери- зуется отсутствием постоянных рабочих мест, следователь- но, персонал присутствует в парке не более 50 % своего ра- бочего времени.

Таким образом, вероятность (доля времени) присут- ствия конкретного работника (работника m) на террито- рии рассматриваемого резервуарного парка не превышает:

qm = 0,24 · 0,5 = 0,12.

Максимальное значение потенциального риска на тер- ритории рассматриваемого резервуарного парка составляет

4,3 · 10–4 год–1.

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

R = 0,12 · 4,3 · 10–4 = 5,2 · 10–5 год–1.

Рассматриваемый резервуарный парк является опасным производственным объектом, и полученная величина инди- видуального 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 со- ставляет 3000 м.

Величина потенциального пожарного риска на расстоя- нии 3000 м от обвалования (ограждения) резервуарного пар- ка составляет 7,4 · 10–9 год–1.

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

Таким образом, величина индивидуального пожарного риска, обусловленного возможными пожарами в рассматри- ваемом резервуарном парке, для людей, находящихся в жи- лой зоне вблизи объекта, составляет 7,4 · 10–9 год–1 и не пре- вышает нормативное значение.

Условные вероятности поражения QdI, QdII, QdIII, QdIV, QdV,

QdVI, QdVII в жилой зоне вблизи объекта (на расстоянии 3000 м от обвалования (ограждения) парка) равны 0.

Условная вероятность поражения QdVIII в жилой зоне вбли- зи объекта (на расстоянии 3000 м от обвалования (огражде- ния) парка составляет: QdVIII = 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 результа- те реализации сценария, характеризующегося условной ве- роятностью поражения QdVIII, определяемое в соответствии с формулой (12), составляет:

N = QdVIII n = 0,053 · 180 = 9,54 < 10.

Таким образом, в соответствии с формулой (11) величина социального пожарного риска S, обусловленного возможны- ми пожарами в рассматриваемом резервуарном парке, для людей, находящихся в жилой зоне вблизи объекта, не превы- шает 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 террито- рии некоторого заданного производственного объекта (да- лее − объект), то есть расчет индивидуального пожарного риска для персонала объекта.

Территория рассматриваемого объекта представляет со- бой совокупность следующих участков:

- участок А – здание с помещениями А1, А2 и А3;

- 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 потенциаль- ного 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

1,2 · 10–7

Участок В

2,7 · 10–6

Участок С

1,9 · 10–5

П р и м е ч а н и е: для участка А приведено значение потенциально- го 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, Pi, год–1

Помещение А1

3,4 · 10–6

Помещение А2

5,6 · 10–4

Помещение А3

1,4 · 10–6

Согласно штатному расписанию и характеру распреде- ления 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-часо- вой рабочей недели и отпуска (30 календарных дней) состав- ляет примерно 22 %.

Вероятности присутствия работников каждой из катего- рий персонала на различных участках объекта приведены в табл. 3.3.3.

Таблица 3.3.3

Вероятность присутствия персонала на различных участках объекта

Вероятность присутствия на участке объекта, qim

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 А3)

(0,02)

(0,03)

(0,03)

Участок В

0,04

0,01

0,16

Участок С

0,04

0,16

0,01

Наименование участка территории объекта

По формуле (9) рассчитывается величина индивидуально- го пожарного риска Rm1 для работника I-й категории при его нахождении на территории объекта:

= 0,14 · 1,2 · 10–7 + 0,04 · 2,7 · 10–6 + 0,04 ×

× 1,9 · 10–5 = 8,8 · 10–7 год–1.

По формуле (10) рассчитывается величина индивидуаль- ного пожарного риска Rm2 для работника I-й категории при его нахождении в здании (участок А) объекта, обусловлен- ная опасностью пожаров в этом здании:

= 3,4 · 10–6 · 0,06 + 5,6 · 10–4 · 0,06 + 1,4 · 10–6 ×

× 0,02 = 5,4 · 10–5 год–1.

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

RI = Rm1 + Rm2 = 8,8 · 10–7 + 5,4 · 10–5 = 5,5 · 10–5 год–1.

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

RII = 8,7 · 10–6 год–1 и RIII = 6,3 · 10–6 год–1.

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

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

Жилая зона вблизи рассматриваемого объекта характе- ризуется наличием двух областей (зоны А и В) с возможно- стью присутствия населения в количестве nA = 30 чел.

и nB = 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 ситуа- ций, характеризующиеся следующими (см. табл. 3.4.1) часто- тами реализации и условными вероятностями поражения.

Таблица 3.4.1

Частота реализации, условные вероятности поражения человека для рассматриваемых сценариев

Условная вероятность пораже- ния человека в жилой зоне в зоне А, QdAj в зоне В, QdBj

1,2 · 10–7

0,032

0,117

2,7 · 10–8

0,512

0,465

0,6 · 10–7

0,276

0,005

5,0 · 10–6

0,124

0,012

6,4 · 10–8

0,378

0,293

3,2 · 10–9

0,874

0,705

№ рассматриваемо- го сценария, j

Частота реализации j-го сценария, Qj, год–1

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

Таким образом, в случае реализации сценария № 1 сред- нее число погибших людей в жилой зоне вблизи объекта N1 составляет:

N1 = QdA1 nA + QdВ1 nВ = 0,032 · 30 + 0,117 · 50 = 6,81.

Аналогично определяется среднее число погибших лю- дей 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 приве- дены в табл. 3.4.2.

Таблица 3.4.2

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

№ рассмат- риваемого сценария, j

Среднее число погибших людей в жилой зоне вблизи объекта в результате реализации j-го сценария Nj, чел

Примечания

6,81

< 10

38,61

≥ 10

8,53

< 10

4,32

< 10

25,99

≥ 10

61,47

≥ 10

Как видно из табл. 3.4.2, для сценариев №№ 1, 3 и 4 сред- нее число погибших людей в жилой зоне вблизи объекта в результате реализации указанных сценариев развития пожароопасных ситуаций составляет менее 10 человек, сле- довательно, в соответствии с формулой (12) Методики [1] указанные сценарии при расчете величины социального по- жарного 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) определяет- ся по формуле (11) Методики [1] и составляет:

S = Q2 + Q5 + Q6 = 2,7 · 10–8 + 6,4 · 10–8 + 3,2 · 10–9 = 9,4 · 10–8 год–1.

Таким образом, величина социального пожарного риска для людей, находящихся в жилой зоне вблизи объекта, со- ставляет 9,4 · 10–8 год–1.

3.5. Пример расчета для производственного объекта трубопроводного транспорта

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

3.5.1. Описание объекта.

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

Ниже приведены технические характеристики магист- рального продуктопровода на участке его перехода через водную преграду:

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

- транспортируемый продукт представляет собой дизель- ное 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 со- ставляет от –5 до +22 °С;

- подводная часть трубопровода проложена без использо- вания кожуха.

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

Трасса магистрального продуктопровода на участке пере- хода через водную преграду не имеет пересечений с автомо- бильными и железными дорогами, подземными трубопро- водами и другими подземными, наземными и надземными коммуникациями.

На обоих берегах водной преграды размещена запорная арматура с приводом для дистанционного и местного управ- ления.

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 че- рез водную преграду.

3.5.2. Перечень исходных данных и используемых спра- вочных источников информации.

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

Свойства дизельного топлива принимались согласно дан- ным, 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 − С14,511 Н29,120; моляр- ная масса − 203,6 кг/кмоль; температура вспышки – +40 °С;

константы уравнения Антуана в диапазоне температур

+60÷240 °С: A = 5,00109, B = 1314,04, СA = 192,473; ниж- ний концентрационный предел распространения пламени

(НКПР) − 0,52 % (об.).

Статистические данные, необходимые для определения частоты реализации пожароопасных ситуаций

Базовая частота разгерметизации магистрального продукто- провода принимается согласно Прил. 2 к настоящему Посо- бию как для нефтепроводов равной λб = 2,7 · 10–7 (м · год)–1.

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 про- дольными разрушениями, которые могут происходить как по основному металлу труб, так и в зоне сварных швов, при об- разовании 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 − Lp/D – «свищи»;

0,75 − Lp/D – трещины;

1,5 − Lp/D – «гильотинный» разрыв, где Lp – характерный размер продольной трещины, м; D – ус- ловный диаметр магистрального трубопровода, м.

Площадь дефектного отверстия

Sэфф составляет

0,0072 So, 0,0448 So, 0,179 So соответственно, где So – площадь поперечного сечения трубопровода. Значения Sэфф приведены для верхней границы интервала характерных размеров Lp/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 поврежде- ний 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 насто- ящему Пособию принималась условно равной максимальной среднемесячной температуре окружающего воздуха в наибо- лее теплое время года, которая составляет +19,6 ºС.

Ветровой режим в месте расположения рассматриваемо- го объекта характеризуется преобладанием в году ветров юго-западных и западных направлений. Средняя годовая скорость ветра составляет 4,4 м/с. Наибольшая средняя ме- сячная скорость ветра наблюдается в октябре и составля- ет 4,9 м/с, наименьшая – 3,5 м/с в августе. Преобладающее направление ветра летом – юго-западное и северо-восточ- ное. Повторяемость штиля в течение года составляет в сред- нем 9 %.

3.5.3. Анализ пожарной опасности рассматриваемого объекта.

Аварии с пожарами и взрывами на объектах трубопро- водного транспорта, транспортирующие горючие жидкости, являются, как правило, следствием ситуаций, развивающих- ся 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 взрывоопас- ной концентрацией горючего;

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

Таким образом, пожар (взрыв) возникает в ситуации, кото- рая характеризуется одновременно тремя факторами: утеч- кой 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 газо- паровоздушного облака;

- воспламенение газопаровоздушного облака с последую- щим 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 рассматри- ваемом объекте был использован метод логических деревьев событий.

Построение логического дерева событий, лежащего в ос- нове оценки пожарного риска для рассматриваемого продук- топровода, осуществлялось исходя из следующих консерва- тивных предпосылок:

1. Поскольку температура окружающей среды ниже тем- пературы вспышки транспортируемого продукта, то воз- можность возникновения пожара-вспышки и взрыва паро- воздушного облака не рассматривалась.

2. За промежуток времени, прошедший с момента образо- вания пролива дизельного топлива и до момента его после- дующего воспламенения при отсутствии мгновенного вос- пламенения, испарится незначительное количество продук- та, в результате чего площадь пролива не претерпит суще- ственных изменений.

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

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 образовани- ем вертикального факела.

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

Условные вероятности реализации различных ветвей дерева событий определены на основании данных по веро- ятностям мгновенного воспламенения и воспламенения при отсутствии мгновенного воспламенения (воспламенения с задержкой), представленные в Прил. 3 к настоящему Посо- бию (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 разгерметиза- ции магистрального продуктопровода для различных типов повреждений проводилось на основании метода, изложенно- го в Прил. 2 к настоящему пособию.

Внешнее воздействие

Частота разгерметизации по причине внешнего воздей- ствия зависит как от диаметра трубопровода, так и от тол- щины его стенки. Поскольку требуемая нормативными до- кументами толщина стенки увеличивается с увеличением диаметра трубы, для учета влияния внешнего воздействия вводится коэффициент влияния, связанный с толщиной стенки трубопровода.

Поправочный коэффициент kтс к относительной доле f1j(m) аварий, вызванных внешним воздействием, определяется по формуле:

kтс = exp [–0,275 (–,

где δ − толщина стенки трубы, мм.

Поправочный коэффициент kзт для трубопроводов, заглуб- ленных на глубину более 1 м, составляет 0,73, а для трубо- проводов, 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 kзт = 1,0.

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

Причинами повреждения трубопроводов на переходах через автодороги, железные дороги, инженерные комму- никации является возможность внешнего воздействиям,

например, в случае использования тяжелой строительной или землеройной техники без согласования с компанией- оператором магистральных трубопроводов.

Поскольку достоверная информация о зависимости часто- ты 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 воз- действием на соседнем с переходом участке, т. е. поправоч- ный коэффициент kпер = 2.

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

Относительная доля аварий f1j для j-го размера повреж- дений по причине внешнего воздействия рассчитывается по формуле:

f1j = fб1j · kтс · kзт · kннб · kпер,

где fб1j – базовая относительная доля аварий по причине внеш- него воздействия согласно табл. П2.6 настоящего Пособия.

Строительный брак и дефекты материалов

Относительная доля аварий f2j для j-го размера поврежде- ний по причине строительного брака и дефектов материалов рассчитывается по формуле:

f2j = fб2j · kбд,

где fб2j – базовая относительная доля аварий по причине строительного брака и дефектов материалов согласно табл. П2.6, kбд − поправочный коэффициент.

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

Коррозия

Поправочный коэффициент kктс для трубопроводов, учи- тывающий влияние толщины стенки на частоту поврежде- ний по причине коррозии, принимается равным: kктс = 2 при

толщине стенки менее 5 мм; kктс = 1 – толщине стенки в ин- тервале от 5 до 10 мм, kктс = 0,03 – толщине стенки более

10 мм.

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

Относительная доля аварий f3j для j-го размера поврежде- ний по причине коррозии рассчитывается по формуле:

f3j = fб3j · kктс · kкпз,

где fб3j – базовая относительная доля аварий по причине кор- розии согласно табл. П2.6.

Движение грунта, вызванное природными явлениями

Для инцидентов, вызываемых движением грунта, харак- терен большой процент аварий с полным разрывом трубо- провода.

Относительная доля аварий f4j для j-го размера повреж- дений по причине движения грунта рассчитывается по формуле:

f4j = fб4j · kдгд · kпер,

где fб4j – базовая относительная доля аварий по причине движения грунта согласно табл. П2.6; kпер − поправочный ко- эффициент, учитывающий прохождение трассы трубопро- вода через водные преграды, принимаемый равным: kпер = 5 для водных преград; kпер = 1 – при отсутствии переходов либо выполненных методом ННБ; kдгд − поправочный коэффици- ент, зависящий от диаметра трубопровода (D, мм):

kдгд = exp[–0,00156(D–274)].

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

Ошибки оператора

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

Относительная доля аварий f5j для j-го размера поврежде- ний по причине ошибки оператора рассчитывается по фор- муле:

f5j = fб5j · kоп, где fб5j – базовая относительная доля аварий по причине ошибки оператора согласно табл. П2.6; kоп − поправочный коэффициент, зависящий от диаметра трубопровода (D, мм):

kоп = exp [–0,004 (D – 264)].

Прочие и неизвестные причины

Относительная доля аварий по прочим и неизвестным причинам f6j для j-го размера повреждений принимается рав- ной базовой согласно табл. П2.6.

Результаты расчета частоты аварийной разгерметизации магистрального продуктопровода

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

Частота реализации того или иного сценария разви- тия пожароопасной ситуации определяется путем умно- жения суммарной частоты аварийной разгерметизации магистрального продуктопровода для данного типа повреж- дения (суммирование происходит по всем причинам разгер- метизации) на условную вероятность реализации того или иного сценария развития пожароопасной ситуации, опреде- ленной на основании дерева событий, представленного на рис. 3.5.1, и данных по вероятностям мгновенного воспламе- нения и воспламенения при отсутствии мгновенного воспла- менения (воспламенения с задержкой).

Таблица 3.5.1

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

Частота разгерметизации, вызванной данной причиной, λij(m), м–1 · год–1

Причина

«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, вызван- ное 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

П р и м е ч а н и е. «–» означает, что для данной причины разгермети- зации возможность образования повреждения c соответствующим раз- мером 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.

При этом согласно П16 Методики [1] для рассматривае- мых сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожа- ров учитываются следующие опасные факторы пожара:

а) тепловое излучение при струйном (факельном) горе- нии;

б) тепловое излучение при пожаре пролива.

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

Количественная оценка массы горючих веществ, поступа- ющих в окружающее пространство в результате возникнове-

ния 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 событи- ем, инициирующим развитие аварийной ситуации. После разгерметизации продуктопровода начинается выброс про- дукта из трубопровода.

Продукт, вылившийся из трубопровода непосредственно на месте аварии, разливается по территории (акватории), прилегающей к месту аварии. Площадь разлива существен- ным 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 трубо- проводной 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 ликви- дации аварии.

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

Массовый расход G0 (кг/с) из трубопровода через отвер- стие в начальный момент времени описывается соотношени- ем (П4.25).

При расчете количества продукта М (кг), которое мо- жет 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 трубо- провода, которая расположена на более высокой отметке от- носительно места разгерметизации:

М = ρж (Vl + V2 + V3),

где V1 − объем продукта, поступивший в окружающее пространство в напорном режиме, то есть с момента пов- реждения 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 запор- ной арматуры до прекращения утечки, м3.

При расчете количества продукта М (кг), которое может поступить в случае разгерметизации трубопровода в окру- жающее пространство, также учитывались следующие об- стоятельства:

- время срабатывания системы обнаружения утечек со- ставляет 300 с;

- время остановки перекачки и перекрытия береговых задвижек системой телемеханики после срабатывания системы обнаружения утечек или после поступления сведе- ний о выходе продукта в окружающее пространство состав- ляет 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 простран- ство продукта для типов повреждений «трещина» и «гиль- отинный разрыв» равны, обусловлен тем обстоятельством, что расчет массового расхода G0 (кг/с) из трубопровода через отверстие в начальный момент времени проводился с исполь- зованием соотношения (П4.25). В этом случае рассчитанная масса утечки для типов повреждения продуктопровода «тре- щина» и «гильотинный разрыв» с учетом времени срабаты- вания 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 образо- вания 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/раз- рушении трубопровода является одним из основных пара- метров, характеризующих уровень пожарной опасности, поскольку она определяет интенсивность теплового излуче- ния при горении пролива (сценарий «Пожар пролива»).

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

FПР = fР VЖ,

где fР – коэффициент разлития, м–1; VЖ – объем жидкого про- дукта, поступившего в окружающее пространство при раз- герметизации трубопровода, м3. При разгерметизации про- дуктопровода и проливе продукта на поверхность акватории водной преграды коэффициент разлития fР принят в соот- ветствии с Прил. 4 к настоящему Пособию как для пролива на бетонное или асфальтовое покрытие равным fР = 150 м–1, поскольку данные для случая растекания продукта по вод- ной поверхности отсутствуют.

Результаты расчетов площади пролива продукта на поверхность акватории водной преграды для различных ти- пов 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 Lф (м) в вертикальной плоскости при струйном горении используется зависимость

(П4.71):

Lф = К G0,4,

где G – расход продукта, кг/с; K – эмпирический коэффици- ент, который при истечении ЛВЖ и ГЖ принимается рав- ным 15,0 м (с/кг)0,4.

Интенсивность теплового излучения от вертикальных факелов определялась согласно Прил. 4 к настоящему По- собию для расхода продукта в начальный момент времени в зависимости от расчетного давления на участке перехода продуктопровода через водную преграду, которое составля- ет 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 зави- симости (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 дан- ную величину.

Таблица 3.5.4

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

«Свищ»

«Трещина»

«Гильотинный разрыв»

Lf

Df

Lf

Df

Lf

Df

105,3

15,8

130,2

19,5

130,2

19,5

П р и м е ч а н и е. Lf – длина факела, м; Df – 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 теп- лового 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 зависимо- сти 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 «гильо- тинный разрыв» интенсивность теплового излучения посто- янна и составляет 18 кВт/м2, обусловлен тем обстоятельством что указанные выше величины (145 и 161 м) соответствуют радиусам проливов для данных типов повреждения продук- топровода.

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 осу- ществляется на основе сопоставления результатов модели- рования динамики опасных факторов пожара на территории объекта и прилегающей к нему территории с данными о крити- ческих для жизни и здоровья людей значениях опасных фак- торов пожара, взрыва. Для этого используются критерии по- ражения людей опасными факторами пожара, изложенные в Прил. 6 к настоящему Пособию.

Для пожара пролива и вертикального факела принима- ем согласно Прил. 6 к настоящему Пособию, что условная вероятность поражения человека, попавшего в зону непо- средственного воздействия пламени пожара пролива или фа- кела, принимается равной 1.

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

По результатам расчета полей опасных факторов пожа- ра на основе пробит-функций определяются поля условных вероятностей поражения Qпор(x, r) для каждого размера пов- реждения и сценария аварии (x – расстояние по оси трубо- провода; r – расстояние от оси трубопровода до данной точ- ки в пространстве, м).

3.5.7. Вычисление расчетных величин пожарного риска.

Для рассматриваемого продуктопровода величина потен- циального пожарного риска Р(r) год–1 в определенной точке на расстоянии r от оси трубопровода определяется по фор- муле (15).

Для персонала, обслуживающего продуктопровод, ин- дивидуальный пожарный риск рассчитывается исходя из значений потенциального пожарного риска на оси трассы трубопровода и вероятности присутствия персонала, опре- деляемой исходя из времени и периодичности присутствия персонала при осмотре трассы продуктопровода.

Для населения, находящегося в жилой зоне, обществен- но-деловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи объекта, индивидуальный пожарный риск принимается рав- ным 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 потенци- ального риска от расстояния от оси трубопровода для пожа- ра пролива и факельного горения для различных типов пов- реждений рассматриваемого продуктопровода

На рис. 3.5.6 представлены зависимости потенциального пожарного риска от расстояния от оси магистрального про- дуктопровода на участке его подводного перехода через вод- ную преграду для всех рассматриваемых типов поврежде- ния 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 продукто- провода составляет не более максимального значения потен- циального пожарного риска на оси трассы продуктопровода, которое равно Rm = 4,7 · 10–6 год–1.

Индивидуальный пожарный риск для населения в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи объекта составляет менее Rm =10–8 · год–1 на основании данных, представленных на рис. 3.5.4 (потен- циальный 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 указан- ной жилой застройке является нормативным.

Сравнение полученных значений индивидуального и социального пожарного риска с нормативными значения- ми, регламентированными [3] показывает, что указанные значения пожарного риска для рассматриваемого объекта не превышают нормативные значения. Нормативное значе- ние индивидуального пожарного риска для персонала рас- сматриваемого объекта составляет Rm н = 10–4 · год–1, так как указанный объект относится к объектам, перечисленным в Разд. 1.5 настоящего Пособия, для которых обеспечение ве- личины индивидуального пожарного риска одной миллион- ной в год невозможно в связи со спецификой функциониро- вания 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 (инди- видуальное укрытие ангарного типа с размещением газо- перекачивающего агрегата) величин индивидуального рис- ка, 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 техно- логической единицы, оснащенной установкой локального пожаротушения, рассматривается индивидуальное укрытие ангарного типа с размещением газоперекачивающего агре- гата (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 одно- ступенчатый центробежный компрессор. В качестве приво- да применяется газовая турбина.

Газовая турбина и центробежный компрессор находятся в индивидуальных кожухах (укрытиях) и оборудованы сис- темами автоматического пожаротушения углекислым газом, а так же системами обнаружения пожара, контроля загазо- ванности и оповещения о пожаре. Основные технические характеристики газоперекачивающего агрегата представле- ны в табл. 3.6.1.

Длина маслопровода системы смазки турбоблока газо- перекачивающего агрегата составляет 20 м, диаметр –

0,05 м.

Длина подводящего трубопровода компрессора газопере- качивающего агрегата составляет 14,5 м, диаметр – 1 м.

Длина отводящего трубопровода компрессора газопере- качивающего агрегата составляет 4 м, диаметр – 1 м.

Длина трубопровода топливного газа турбины газопере- качивающего агрегата составляет 0,46 м, диаметр – 0,1 м.

Длина маслопровода системы смазки компрессора газо- перекачивающего 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

Производительность, кг/ч

921 361

Давление, бар (изб.)

85,5

Температура, °С

–48 ÷ 160

37 ÷ 98

Основные технические характеристики здания приведе- ны 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 рассмат- риваемого здания-укрытия с размещением газоперекачива- ющего агрегата.

Таблица 3.6.2

Экспликация помещений здания укрытия с размещением газоперекачивающего агрегата

Номер помещения

Наименование помещения

Площадь, м2

Помещение компрессора

445,2

3.6.2. Перечень исходных данных и используемых спра- вочных 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 пожаро- опасные ситуации событий для компрессоров и трубопро- водов 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 воспла- менения и условных вероятности последующего воспламе- нения при отсутствии мгновенного (воспламенение с задерж- кой) 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 объ- екта.

Определение перечня пожароопасных ситуаций и пожаров и сценариев их развития

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

Построение логического дерева событий, лежащего в ос- нове оценки пожарного риска для рассматриваемого объек- та, осуществлялось исходя из следующих консервативных предпосылок:

1. Принято, что при разгерметизации трубопроводов горючих жидкостей (маслопровод газовой турбины и масло- провод центробежного компрессора) воспламенение утечек горючих жидкостей (компрессорного масла), поступивших в пространство под кожухами газовой турбины и центро- бежного компрессора соответственно, происходит исключи-

тельно в результате воздействия источников зажигания, воз- никающих 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 компрессорно- го масла превышает температуру воздуха в рассматривае- мом здании, возможность реализации взрыва горючей смеси паров компрессорного масла с воздухом не рассматривалась.

Типовое логическое дерево событий развития аварий, связанных с разгерметизацией трубопроводов горючих жид- костей и поступлением указанных жидкостей в объем поме- щения показано на рис. 3.6.1.

На рис. 3.6.1, 3.6.2 представлены деревья событий при воз- никновении и развитии пожароопасных ситуаций и пожаров, на основе которых проводились расчеты по оценке пожарно- го риска для рассматриваемого объекта.

Дерево событий, представленное на рис. 3.6.1, характе- ризует пожароопасную ситуацию, связанную с разгерме- тизацией маслопровода газовой турбины (турбоблока газо- перекачивающего 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 пожароопас- ных 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

№ пожароопас- ной ситуации/ пожара

Наименование разгерметизировавшегося оборудования

Основные сценарии развития пожароопасных ситуаций

Центробежный компрессор

Факельное горение, взрыв газовоздушного облака

Подводящий трубо- провод центробежного компрессора

Факельное горение, взрыв газовоздушного облака

Отводящий трубо- провод центробежного компрессора

Факельное горение, взрыв газовоздушного облака

Маслопровод газоперека- чивающего агрегата

Пожар пролива

Трубопровод топливного газа турбины ГПА

Факельное горение, взрыв газовоздушного облака

Маслопровод под кожухом компрессора

Пожар пролива

Ниже приведены примеры расчета интенсивностей исте- чения горючего газа и горючей жидкости при разгерметиза- ции технологического оборудования. Данные по указанным интенсивностям необходимы для определения условных вероятностей реализации тех или иных ветвей деревьев со- бытий, представленных на рис. 3.6.1 и 3.6.2.

Массовый расход истечения природного газа (метана) при разгерметизации центробежного компрессора (пожароопас- ная ситуаций № 1) для диаметра утечки 5 мм определяется следующим образом:

в соответствии с формулой (П4.13) ис-

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

кг/с,

где Ра = 0,1 · 106 Па − атмосферное давление; РV = 8,55 · 106 Па − давление природного газа в трубопроводе; γ = 1,3 − пока- затель адиабаты метана (принимается равной как для трех- атомного газа); Аhol = 1,96 · 10–5 м2 − площадь отверстия для диаметра утечки 5 мм; μ = 0,8 − коэффициент истечения;

ρV = 60,8 кг/м3 − плотность метана при давлении РV.

Массовые расходы истечения природного газа для остальных пожароопасных ситуаций, связанных с разгерме- тизацией технологического оборудования с природным га- зом, и диаметров утечек определяются аналогично.

Массовый расход истечения горючей жидкости (компрес- сорного масла) при разгерметизации маслопровода газопе- рекачивающего агрегата (пожароопасная ситуация № 4) для диаметра утечки 12,5 мм определяется по формуле (П4.25):

кг/с,

где μ = 0,8 – коэффициент истечения; Аhol = 1,2 · 10–4 м2 – площадь отверстия; ∆РR = 5 · 106 Па – избыточное давление;

ρL = 873 кг/м3 − плотность горючей жидкости (компрессор- ного масла).

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

Данные по условным вероятностям реализации пожа- роопасных ситуаций при разгерметизации технологиче- ского 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 трубопро- водов 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 мгновен- ном воспламенении будет равна:

Qпр12,5 = Qразг12,5 Qмгн12,5(1 – ААУПТ) = 3,2 · 10–7 год–1,

где Qразг12,5 = 20 · 5,7 · 10–6 = 1,1 · 10–4 год–1; Qмгн5 = 0,015

(табл. 3.6.4); QАУПТ = 0,8.

Частоты реализации пожара пролива для остальных диа- метров истечения определялись аналогично.

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

Qвз5 = Qразг5 (1 – Qмгн5) Qпосл5 = 5,5 · 10–5 год–1,

где Qразг5 = 1,1 · 10–2 год–1 (табл. П2.2); Qмгн5 = 0,005 (табл. 3.6.4);

Qпосл5 = 0,005 (табл. 3.6.4).

Таблица 3.6.4

Условные вероятности реализации пожароопасных ситуаций и пожаров при разгерметизации технологического оборудования

Условная вероятность последующего воспламенения при отсутствии мгно- венного воспламенения

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

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

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

Условная вероят- ность мгновенного воспламенения

Массовый расход истечения в начальный момент времени, кг/c

Тип утечки (диаметр отверстия истечения, мм

№ пожароопас- ной ситуации/ пожара

Окончание табл. 3.6.4

Условная вероятность последующего воспламенения при отсутствии мгно- венного воспламенения

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

12,5

2,9

0,015

0,015

25,0

11,6

0,015

0,015

Полное разрушение

Не определено

0,050

0,061

12,5

2,9

0,015

0,015

11,6

0,015

0,015

Полное разрушение

Не определено

0,050

0,061

Условная вероят- ность мгновенного воспламенения

Массовый расход истечения в начальный момент времени, кг/c

Тип утечки (диаметр отверстия истечения, мм

№ пожароопас- ной ситуации/ пожара

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 диа- метра истечения 5 мм будет равна:

Qф5 = Qразг5 Qмгн5 = 5,5 · 10–5 год–1,

где Qразг5 = 1,1 · 10–2 год–1 (табл. П2.2); Qмгн5 = 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 разгер- метизации технологического оборудования, определенные на основании данных, представленных в табл. 3.6.4, с уче- том 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

Пожар пролива

Взрыв газовоздуш- ного облака

Факельное горение

Частоты реализации сценариев развития пожароопасной ситуации/пожара, год-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

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

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

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

–

–

Частота раз- герметизации/ пожара, год–1

Тип утечки

(диаметр отверстия истечения, мм)

Наименование пожароопасной ситуации/пожара

Окончание табл. 3.6.5

П р и м е ч а н и е: знак «–» в ячейках столбов частот реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций/ пожаров означает, что данный сценарий не рассматривался для соответствующих указанным ячейкам пожаро- опасных ситуаций/пожаров.

Пожар пролива

Взрыв газовоздуш- ного облака

Факельное горение

Частоты реализации сценариев развития пожароопасной ситуации/пожара, год-1

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

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

–

–

Частота раз- герметизации/ пожара, год–1

Тип утечки

(диаметр отверстия истечения, мм)

Наименование пожароопасной ситуации/пожара

3.6.4. Результаты определения потенциального пожарного риска в рассматриваемом здании.

Сценарий № 1.1. Очаг пожара возникает в помещении ком- прессора. Происходит разгерметизация центробежного ком- прессора. Происходит мгновенное воспламенение природно- го газа с образованием факельного горения.

Принимаем с определенным запасом надежности, что по- жар, возникший в помещении компрессора при разгермети- зации центробежного компрессора с образованием факель- ного горения, для различных диаметров истечения приводит к гибели всех находящихся в указанном помещении людей.

Таким образом, условная вероятность поражения челове- ка при его нахождении в рассматриваемом помещении при реализации факельного горения в рамках рассматриваемого сценария пожара составляет Qdji = 1.

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рас- сматриваемого помещения при реализации данного сценария пожара составляет Pij = Qj Qdij = Qj, где Qj − частота реали- зации факельного горения для данного диаметра истечения.

В табл. 3.6.6 представлены результаты определения потен- циального пожарного риска в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара.

Таблица 3.6.6

Результаты определения потенциального пожарного риска в помещении компрессора при разгерметизации центробеж- ного компрессора с реализацией факельного горения

Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении, год–1

Вклад в потенциальный пожарный риск в рассматриваемом помещении, год–1

Диаметр отверстия истечения, мм

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 · 10–6

Полное разрушение

2,0 · 10–5

2,0 · 10–5

Таким образом, суммарный вклад в потенциальный пожарный риск в рассматриваемом помещении от реализа- ции данного сценария пожара составляет 1,4 · 10–4 год–1.

Сценарий № 1.2. Очаг пожара возникает в помещении компрессора. Происходит разгерметизация центробежного компрессора. Происходит образование и последующее вос- пламенение горючего газовоздушного облака с образовани- ем избыточного давления.

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

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рас- сматриваемого помещения при реализации данного сценария пожара составляет Pij = Qj Qdij = Qj, где Qj − частота реали- зации взрыва газовоздушного облака для данного диаметра истечения. В табл. 3.6.7 представлены результаты определе- ния 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

Вклад в потенциальный пожарный риск в рассматриваемом помещении, год–1

Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении, год–1

Диаметр отверстия истечения, мм

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

Таким образом, суммарный вклад в потенциальный пожарный риск в рассматриваемом помещении от реализа- ции данного сценария пожара составляет 1,4 · 10–4 год–1.

Сценарий № 2.1. Очаг пожара возникает в помещении ком- прессора. Происходит разгерметизация подводящего трубо- провода центробежного компрессора. Происходит мгновен- ное воспламенение с образованием факельного горения.

Принимаем с определенным запасом надежности, что по- жар, возникший в помещении компрессора при разгерметиза- ции подводящего трубопровода центробежного компрессора с образованием факельного горения для различных диамет- ров истечения приводит к гибели всех находящихся в указан- ном помещении людей. Таким образом, условная вероятность поражения человека при его нахождении в рассматриваемом помещении при реализации факельного горения в рамках рас- сматриваемого сценария пожара составляет Qdji = 1.

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рас- сматриваемого помещения при реализации данного сценария пожара составляет Pij = Qj Qdij = Qj, где Qj − частота реали- зации факельного горения для данного диаметра истечения.

В табл. 3.6.8 представлены результаты определения потенци- ального 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

Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении, год–1

Вклад в потенциальный риск в рассматриваемом помещении, год–1

Диаметр отверстия истечения, мм

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

Таким образом, суммарный вклад в потенциальный пожарный риск в рассматриваемом помещении от реализа- ции данного сценария пожара составляет 1,8 · 10–7 год–1.

Сценарий № 2.2. Очаг пожара возникает в помещении компрессора. Происходит разгерметизация подводящего трубопровода центробежного компрессора. Происходит образование и последующее воспламенение горючего газо- воздушного облака с образованием избыточного давления.

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

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рас- сматриваемого помещения при реализации данного сценария пожара составляет Pij = Qj Qdij = Qj, где Qj − частота реали- зации взрыва газовоздушного облака для данного диаметра истечения. В табл. 3.6.9 представлены результаты опреде- ления 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

Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении, год–1

Вклад в потенциальный риск в рассматриваемом помещении, год–1

Диаметр отверстия истечения, мм

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

Таким образом, суммарный вклад в потенциальный пожарный риск в рассматриваемом помещении от реализа- ции данного сценария пожара составляет 1,7 · 10–7 год–1.

Сценарий № 3.1. Очаг пожара возникает в помещении ком- прессора. Происходит разгерметизация отводящего трубо-

провода центробежного компрессора. Происходит мгновен- ное воспламенение с образованием факельного горения.

Принимаем с определенным запасом надежности, что пожар, возникший в помещении компрессора при разгер- метизации отводящего трубопровода центробежного ком- прессора 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 рас- сматриваемом помещении при реализации факельного горе- ния в рамках рассматриваемого сценария пожара составляет

Qdji = 1.

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рас- сматриваемого помещения при реализации данного сценария пожара составляет Pij = Qj Qdij = Qj, где Qj − частота реали- зации факельного горения для данного диаметра истечения.

В табл. 3.6.10 представлены результаты определения потен- циального 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

Частота возникновения пожара в рассматривае- мом помещении, год–1

Вклад в потенциальный риск в рассматриваемом помещении, год–1

Диаметр отверстия истечения, мм

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

Таким образом, суммарный вклад в потенциальный пожарный риск в рассматриваемом помещении от реализа- ции данного сценария пожара составляет 4,8 · 10–8 год–1.

Сценарий № 3.2. Очаг пожара возникает в помещении компрессора. Происходит разгерметизация отводящего трубопровода центробежного компрессора. Происходит образование и последующее воспламенение горючего газо- воздушного облака с образованием избыточного давления.

Согласно Прил. 5 к настоящему Пособию, при рассмот- рении сценариев, связанных со сгоранием газовоздушной смеси в помещении категории А, условная вероятность пора- жения человека Qdji в этом помещении принимается равной

Qdji = 1.

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рас- сматриваемого помещения при реализации данного сценария пожара составляет Pij = Qj Qdij = Qj, где Qj − частота реали- зации взрыва газовоздушного облака для данного диаметра истечения. В табл. 3.6.11 представлены результаты опреде- ления 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

Частота возникновения пожара в рассматривае- мом помещении, год–1

Вклад в потенциальный риск в рассматривае- мом помещении, год–1

Диаметр отверстия истечения, мм

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

Таким образом, суммарный вклад в потенциальный пожарный риск в рассматриваемом помещении от реализа- ции данного сценария пожара составляет 4,8 · 10–8 год–1.

Сценарий № 4.1. Очаг пожара возникает в помещении компрессора. Происходит разгерметизация маслопровода турбоблока газоперекачивающего агрегата и мгновенное воспламенение пролива компрессорного масла по всей пло- щади помещения (консервативная оценка).

Рассмотрение данного сценария развития пожара про- водилось на основе дерева событий, представленного на рис. 3.6.1. При построении указанного выше дерева событий принято, что пожар пролива компрессорного масла при раз- герметизации маслопровода турбоблока газоперекачиваю- щего агрегата реализуется только в случае неэффективной работы (отказа) штатной системы автоматического пожаро- тушения газоперекачивающего агрегата. Также принято, что источник зажигания утечки компрессорного масла может возникнуть исключительно под кожухом турбоблока ГПА.

Это обусловлено тем, что постоянно действующие источ- ники зажигания имеют место исключительно под кожухом турбоблока ГПА (в частности, электродвигатель). При воз- никновении воспламенения утечки компрессорного масла под кожухом турбоблока ГПА происходит прогар указанно- го кожуха с реализацией пожара пролива по всей площади помещения.

Согласно Прил. 6 к настоящему Пособию условная вероятность поражения человека, попавшего в зону непо- средственного воздействия пламени пожара пролива, прини- мается равной Qdij = 1.

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рас- сматриваемого помещения при реализации данного сцена- рия пожара составляет Pij = Qj Qdij = Qj, где Qj − частота реа- лизации 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

Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении, год–1

Вклад в потенциальный риск в рассматриваемом помещении, год–1

Диаметр отверстия истечения, мм

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

Таким образом, суммарный вклад в потенциальный пожарный риск в рассматриваемом помещении от реализа- ции данного сценария пожара составляет 7,5 · 10–7 год–1.

Сценарий № 4.2. Очаг пожара возникает в помещении компрессора. Происходит разгерметизация маслопровода турбоблока газоперекачивающего агрегата и воспламенение с задержкой пролива компрессорного масла по всей площа- ди помещения (консервативная оценка).

Рассмотрение данного сценария развития пожара проводи- лось на основе дерева событий, представленного на рис. 3.6.1.

При построении указанного выше дерева событий принято, что пожар пролива компрессорного масла при разгерметиза- ции маслопровода турбоблока газоперекачивающего агрегата реализуется только в случае неэффективной работы (отказа) штатной системы автоматического пожаротушения газопере- качивающего агрегата. Также принято, что источник зажига- ния утечки компрессорного масла может возникнуть исклю- чительно под кожухом турбоблока ГПА. Это обусловлено тем, что постоянно действующие источники зажигания имеют место исключительно под кожухом турбоблока ГПА (в част- ности, 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 непо- средственного воздействия пламени пожара пролива, прини- мается равной Qdij = 1.

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рас- сматриваемого помещения при реализации данного сценария пожара составляет Pij = Qj Qdij = Qj, где Qj − частота реализации пожара пролива компрессорного масла для данного диамет- ра истечения. В табл. 3.6.13 представлены результаты опреде- ления потенциального пожарного риска в помещении комп- рессора при реализации рассматриваемого сценария пожара.

Таблица 3.6.13

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

Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении, год–1

Вклад в потенциальный риск в рассматриваемом помещении, год–1

Диаметр отверстия истечения, мм

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

Таким образом, суммарный вклад в потенциальный по- жарный риск в рассматриваемом помещении от реализации данного сценария пожара составляет 8,0 · 10–7 год–1.

Сценарий № 5.1. Очаг пожара возникает в помещении компрессора. Происходит разгерметизация трубопровода топливного газа турбины ГПА. Происходит мгновенное вос- пламенение с образованием факельного горения.

Принимаем с определенным запасом надежности, что пожар, возникший в помещении компрессора при разгерме- тизации трубопровода топливного газа турбины ГПА с об- разованием 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 Qdji = 1.

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рас- сматриваемого помещения при реализации данного сценария пожара составляет Pij = Qj Qdij = Qj, где Qj − частота реали- зации факельного горения для данного диаметра истечения.

В табл. 3.6.14 представлены результаты определения потен- циального 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

Вклад в потенциальный пожарный риск в рассматриваемом помещении, год–1

Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении, год–1

Диаметр отверстия истечения, мм

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

Таким образом, суммарный вклад в потенциальный пожарный риск в рассматриваемом помещении от реализа- ции данного сценария пожара составляет 1,7 · 10–7 год–1.

Сценарий № 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.

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

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рас- сматриваемого помещения при реализации данного сценария пожара составляет Pij = Qj Qdij = Qj, где Qj − частота реали- зации взрыва газовоздушного облака для данного диаметра истечения. В табл. 3.6.15 представлены результаты опреде- ления 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

Вклад в потенциальный пожарный риск в рассматриваемом помещении, год–1

Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении, год–1

Диаметр отверстия истечения, мм

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

Таким образом, суммарный вклад в потенциальный пожарный риск в рассматриваемом помещении от реализа- ции данного сценария пожара составляет 1,7 · 10–7 год–1.

Сценарий № 6.1. Очаг пожара возникает в помещении ком- прессора. Происходит разгерметизация маслопровода под кожухом компрессора и мгновенное воспламенение пролива компрессорного масла по всей площади помещения (консер- вативная оценка).

Рассмотрение данного сценария развития пожара проводи- лось на основе дерева событий, представленного на рис. 3.6.1.

При построении указанного выше дерева событий принято, что пожар пролива компрессорного масла при разгермети- зации маслопровода под кожухом компрессора реализуется только в случае неэффективной работы (отказа) штатной сис- темы автоматического пожаротушения газоперекачивающе-

го агрегата. Также принято, что источник зажигания утечки компрессорного масла может возникнуть исключительно под кожухом компрессора. При возникновении воспламене- ния 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 вероят- ность поражения человека, попавшего в зону непосредствен- ного воздействия пламени пожара пролива, принимается равной Qdij = 1.

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рас- сматриваемого помещения при реализации данного сценария пожара составляет Pij = Qj Qdij = Qj, где Qj − частота реализации пожара пролива компрессорного масла для данного диамет- ра истечения. В табл. 3.6.15 представлены результаты опреде- ления потенциального пожарного риска в помещении комп- рессора при реализации рассматриваемого сценария пожара.

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

Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении, год–1

Вклад в потенциальный риск в рассматриваемом помещении, год–1

Диаметр отверстия истечения, мм

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

Таким образом, суммарный вклад в потенциальный пожарный риск в рассматриваемом помещении от реализа- ции данного сценария пожара составляет 7,5 · 10–7 год–1.

Сценарий № 6.2. Очаг пожара возникает в помещении ком- прессора. Происходит разгерметизация маслопровода под кожухом компрессора и воспламенение с задержкой пролива компрессорного масла по всей площади помещения (консер- вативная оценка).

Рассмотрение данного сценария развития пожара проводи- лось на основе дерева событий, представленного на рис. 3.6.1.

При построении указанного выше дерева событий принято, что пожар пролива компрессорного масла при разгермети- зации маслопровода под кожухом компрессора реализуется только в случае неэффективной работы (отказа) штатной сис- темы автоматического пожаротушения газоперекачивающе- го агрегата. Также принято, что источник зажигания утечки компрессорного масла может возникнуть исключительно под кожухом компрессора. При возникновении воспламене- ния 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 ве- роятность поражения человека, попавшего в зону непосредс- твенного воздействия пламени пожара пролива, принимает- ся равной Qdij = 1.

Таким образом, потенциальный пожарный риск для рас- сматриваемого помещения при реализации данного сцена- рия пожара составляет Pij = Qj Qdij = Qj, где Qj − частота реа- лизации 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 восапламенении с задержкой пролива компрессорного масла по всей площади помещения

Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении, год–1

Вклад в потенциальный риск в рассматриваемом помещении, год–1

Диаметр отверстия истечения, мм

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

Таким образом, суммарный вклад в потенциальный пожарный риск в рассматриваемом помещении от реализа- ции данного сценария пожара составляет 8,0 · 10–7 год–1.

Суммарный потенциальный пожарный риск для поме- щения компрессора от всех рассмотренных выше сценариев пожара составляет PijΣ = 2,8 · 10–4 год–1.

3.6.5. Результаты определения индивидуального пожарно- го риска для рассматриваемого здания.

Для всех работников рассматриваемого объекта использу- ется 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 гра- фик работы персонала рассматриваемого объекта.

Таблица 3.6.18

Данные, характеризующие график работы персонала рассматриваемого объекта

Количество человек в ночную смену

Помещение компрессора

1,5

0,4

Время пребывания в дневную смену, ч

Количество человек в дневную смену

Время пребы- вания в ноч- ную смену, ч

Наименование помещения

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

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

- Nгод = 365 – количество дней в году;

- Nчас-год = Nгод · 24 = 8760 ч/год;

Исходя из графика работы, предусматривающего 12-часо- вой 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 по- мещении компрессора в год будет равно Nраб.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

Доля времени пребывания в течение года

Помещение компрессора

0,03

Годовой лимит пребывания в часах

Наименование помещения

Количество человек

В табл. 3.6.20 приведены результаты определения индиви- дуального пожарного риска для работников рассматриваемо- го объекта. Индивидуальный пожарный риск для работников рассматриваемого объекта определялся с запасом надежнос- ти как для персонала, работающего в дневную смену (время пребывания персонала на объекте в дневную смену превы- шает соответствующее время пребывания в ночную смену).

Таблица 3.6.20

Индивидуальный пожарный риск для работников рассматриваемого объекта

Потенциальный пожарный риск в данном помеще- нии, год–1

Название помещения, по- зиция

Индивидуальный пожарный риск, год–1

Категория персонала

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 норматив- ное значение, так как выполняется условие Rm max = 8,9 · 10–6 ≤

≤ Rm н = 10–4 год–1. Нормативное значение индивидуального пожарного риска для персонала рассматриваемого объекта

составляет Rm н = 10–4 год–1, так как указанный объект от- носится к объектам, перечисленным в Разд. 1.5 настоящего

Пособия, для которых обеспечение величины индивидуаль- ного 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 обусловлен- ных 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 инфраструкту- ры 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 aвтoмaтизиpoвaнная уcтaнoвка тaктoвoгo нaливa (АУТН) с установкой рекупера- ции паров углеводородов (УРУ).

АУТН предназначена для автоматического герметизиро- ванного налива светлых нефтепродуктов на двух загрузоч- ных железнодорожных путях в 4-осные железнодорожные вагоны-цистерны. На каждом загрузочном пути можно од- новременно 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 ва- гона-цистерны.

В состав рассматриваемого объекта входят:

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

- автоматизированная система коммерческого учета от- гружаемых нефтепродуктов;

- автоматическая система отбора проб наливаемого про- дукта;

- 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 разме- щения технологического оборудования (весовой, электропи- тания 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 желез- нодорожные вагоны-цистерны на рассматриваемой эстакаде, представляют собой бензины и дизельные топлива различ- ных марок.

Массовый расход продукта по трубопроводу налива составляет Q = 2520 м3/ч = 525 кг/c. Высота столба жидкости для поступления нефтепродуктов на эстакаду из резервуа- ров хранения самотеком составляет H = 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/c.

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

3.7.2. Перечень исходных данных и используемых спра- вочных источников информации.

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

Свойства бензина принимались согласно данным, при- веденным в Прил. 1 настоящего Пособия. При этом с опре- деленным запасом надежности свойства принимались по бензину АИ-93 (зимний): суммарная формула − С6,911 · Н12,168;

молярная масса – 95,3 кг/кмоль; температура вспышки –

–37 °С; константы уравнения Антуана в диапазоне темпе- ратур – –60÷90 °С: А = 4,26511, В = 695,019, СА = 223,220;

нижний концентрационный предел распространения пламе- ни (НКПР) – 1,1 % (об.).

Свойства дизельного топлива принимались согласно дан- ным, приведенным в Прил. 1 настоящего Пособия. При этом с определенным запасом надежности свойства дизельного топлива принимались по дизельному топливо «Л» (летнее)

(ГОСТ 305-73): суммарная формула − С14,511 · Н29,120; моляр- ная масса − 203,6 кг/кмоль; температура вспышки – +40 °С;

константы уравнения Антуана в диапазоне температур –

+60÷240 °С: A = 5,00109, B = 1314,04, СA = 192,473; ниж- ний концентрационный предел распространения пламени

(НКПР) − 0,52 % (об.).

Статистические данные, необходимые для определения частоты реализации пожароопасных ситуаций

Данные по частотам реализации инициирующих пожаро- опасные ситуации событий (частотам разгерметизации) для насосов, емкостного оборудования (в составе установки рекуперации паров углеводородов), а также трубопроводов

горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, находящих- ся 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 техно- логического оборудования определялась согласно Прил. 2 к настоящему Пособию и составляет 2,5 · 10–5 год–1 для каж- дой из единиц технологического оборудования с обраще- нием (хранением) ЛВЖ (железнодорожная вагон-цистерна, абсорбер 3 и сепаратор УРУ).

Частоты возникновения пожара в производственном здании на рассматриваемом объекте определялись на осно- ве 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 насто- ящему Пособию принималась равной максимально возмож- ной температуре воздуха в климатической зоне размещения объекта, которая составляет +40 ºС.

С определенным запасом надежности расчеты пожарного риска для рассматриваемого объекта проводились для на- иболее теплого времени года (июль). Данные по скорости, направлениям и повторяемости ветра в месте расположения объекта для июля представлены в табл. 3.7.1. Расчеты пожар- ного 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

С

СВ

В

ЮВ

Ю

ЮЗ

З

СЗ

3,7

3,3

3,4

3,8

4,2

4,3

4,5

П р и м е ч а н и е: 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

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

Построение логического дерева событий, лежащего в ос- нове оценки пожарного риска для рассматриваемого объек- та, 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 опреде- ленным 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 по- жара-вспышки и взрыва паровоздушного облака.

3. Поскольку в железнодорожной вагоне-цистерне нефте- продукты 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 желез- нодорожной вагона-цистерны не рассматривалось.

4. Поскольку температура вспышки бензина составляет менее + 28 ºС, то согласно Прил. 3 к настоящему Пособию условные вероятности мгновенного воспламенения, воспла- менения с задержкой и сгорания с образованием избыточно- го давления принимались как для двухфазной среды.

На рис. 3.7.1−3.7.3 представлены деревья событий при воз- никновении и развитии пожароопасных ситуаций и пожаров, на основе которых проводились расчеты по оценке пожарно- го 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 про- лива при разгерметизации указанного емкостного техноло- гического 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 пожаро- опасных ситуаций и пожаров, а также сценариев их разви- тия, которые рассматривались при оценке пожарного риска для рассматриваемого объекта.

Таблица 3.7.2

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

Наименование пожароопасной ситуации/пожара

Наименование разгерметизировав- шегося оборудования

Основные сценарии развития пожароопасных ситуаций

Пожар пролива, взрыв паровоздушного облака, пожар-вспышка, огненный шар

Железнодорожная вагон-цистерна

Пожар пролива, взрыв паровоздушного облака, пожар-вспышка, факельное горение

Трубопровод налива нефтепродуктов

Пожар пролива, взрыв паровоздушного облака, пожар-вспышка, факельное горение, огненный шар

Абсорбер 3 УРУ

Абсорбер 1 УРУ

Взрыв паровоздушного облака, пожар-вспышка, факельное горение

Абсорбер 2 УРУ

Взрыв паровоздушного облака, пожар-вспышка, факельное горение

Пожар пролива, взрыв паровоздушного облака, пожар-вспышка, факельное горение, огненный шар

Сепаратор УРУ

Трубопровод УРУ

Пожар пролива, взрыв паровоздушного облака, пожар-вспышка, факельное горение

Пожар пролива, взрыв паровоздушного облака, пожар-вспышка, факельное горение

Насос УРУ

Данные по условным вероятностям реализации пожаро- опасных ситуаций при разгерметизации железнодорожных вагонов-цистерн, технологического оборудования и трубо- проводов 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 обору- дования.

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

При рассмотрении разгерметизации трубопроводов нали- ва нефтепродуктов с диаметрами утечек 12,5, 25, 50 и 100 мм массовый расход истечения продукта определялся в соот- ветствии с формулой (П4.2) для высоты столба жидкости

H = 90 м. При разгерметизации трубопроводов налива нефте- продуктов с диаметром утечки, соответствующей полному разрыву трубопровода, массовый расход истечения прини- мался равным максимальному расходу продукта через тру- бопровод Q = 2520 м3/ч = 525 кг/c.

При рассмотрении разгерметизации трубопроводов УРУ с диаметрами утечек 12,5, 25, 50 и 100 мм, насоса, абсор- беров и сепаратора УРУ давление в указанном технологи- ческом 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 расхо- ду продукта на выходе из установки, который составляет

Q = 75 м3/ч = 15,6 кг/с.

Результаты определения частот разгерметизации для же- лезнодорожных вагонов-цистерн с нефтепродуктами, тру- бопроводов налива нефтепродуктов, трубопроводов, насоса,

абсорберов и сепаратора УРУ представлены в табл. 3.7.4 и табл. 3.7.8.

Результаты определения частот рассматриваемых пожаро- опасных ситуаций и пожаров для площадки налива рас- сматриваемого объекта и УРУ приведены в табл. 3.7.5 и 3.7.9.

Указанные частоты определялись в соответствии с деревь- ями 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 за- грузки нефтепродуктами на рассматриваемом объекте, кото- рый состоит из 28 вагонов-цистерн.

Таблица 3.7.3

Условные вероятности реализации пожароопасных ситуаций на площадке налива рассматриваемого объекта

Наименование пожароопасной ситуации/пожара

Условная вероятность последующего воспламенения при отсутствии мгновенного воспламенения

Массовый расход истечения в начальный момент времени, кг/c

Условная вероятность сгорания с образованием из- быточного давления при образовании горючего паровоздушного облака и его последующем воспламенении

Условная вероятность мгновенного воспламенения

Тип утечки

(диаметр отверстия истечения, мм)

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

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

Частота разгерметизации трубопроводов налива нефтепродуктов на единицу длины, м–1 · год–1

Частота разгерметизации одной цистерны, год–1

Суммарная частота разгерметизации вагонов– цистерн, год–1

Суммарная частота разгерметизации трубопроводов налива нефтепродуктов, год–1

Тип утечки

(диаметр отверстия истечения, мм)

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

–

–

12,5

–

–

1,9 · 10–6

1,9 · 10–3

25,0

–

–

7,9 · 10–7

7,9 · 10–4

50,0

–

–

3,1 · 10–7

3,1 · 10–4

100,0

–

–

1,3 · 10–7

1,3 · 10–4

Полное разрушение

–

–

2,5 · 10–8

2,5 · 10–5

Таблица 3.7.5

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

П р и м е ч а н и е: «–» в ячейках столбцов частот реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций/ пожаров означает, что данный сценарий не рассматривался для соответствующих указанным ячейкам пожаро- опасных ситуаций/пожаров.

Пожар пролива

Взрыв паровоздушного облака

Факельное горение

Пожар-вспышка

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

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

–

7,0 · 10–4

–

–

–

–

Частоты реализации сценариев развития пожароопасной ситуации/ пожара, год–1

Частота разгер- метизации/ пожара, год–1

Тип утечки

(диаметр отвер- стия истечения, мм)

Образование огненного шара

(пожароопасная ситуация 1)

Наименование пожароопасной ситуации/ пожара

Таблица 3.7.6

Частоты возникновения пожара в помещениях производственного здания

Таблица 3.7.7

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

Условная вероятность сгорания с образованием избыточного давления при образовании горю- чего паровоздушного облака и его последующем воспламенении

Наименование помещения, позиция

Частота возникновения пожара, год–1

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

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

Помещение весовой

7,74 · 10–4

Социальное помещение

1,8 · 10–4

Санузел

4,4 · 10–5

Помещение КИП

1,8 · 10–4

Производственное помещение

3,7 · 10–4

Условная вероят- ность последующего воспламенения при отсутствии мгновен- ного воспламенения

Условная вероятность мгновенного воспламене- ния

Массовый расход истече- ния в началь- ный момент времени, кг/c

Тип утечки

(диаметр отверстия истечения, мм)

Наименова- ние пожа- роопасной ситуации/ пожара

Продолжение табл. 3.7.7

Условная вероятность сгорания с образованием избыточного давления при образовании горю- чего паровоздушного облака и его последующем воспламенении

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

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

0,04

0,005

0,005

0,08

12,5

0,23

0,005

0,005

0,08

0,90

0,005

0,005

0,08

3,60

0,035

0,036

0,24

14,60

0,035

0,036

0,24

Полное разрушение

Не определен

0,200

0,240

0,60

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

Условная вероят- ность последующего воспламенения при отсутствии мгновен- ного воспламенения

Условная вероятность мгновенного воспламене- ния

Массовый расход истече- ния в началь- ный момент времени, кг/c

Тип утечки

(диаметр отверстия истечения, мм)

Наименова- ние пожа- роопасной ситуации/ пожара

Окончание табл. 3.7.7

Таблица 3.7.8

Частоты разгерметизации технологического оборудования и трубопроводов УРУ

Условная вероятность сгорания с образованием избыточного давления при образовании горю- чего паровоздушного облака и его последующем воспламенении

Суммарная частота разгер- метизации трубопроводов

УРУ, год–1

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

–

–

5,0

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

Частота разгермети- зации трубопроводов

УРУ на единицу длины, м–1·год–1

Условная вероят- ность последующего воспламенения при отсутствии мгновен- ного воспламенения

Частота разгерметиза- ции технологического оборудования, год–1

Условная вероятность мгновенного воспламене- ния

Массовый расход истече- ния в началь- ный момент времени, кг/c

Тип утечки

(диаметр отверстия исте- чения, мм)

Тип утечки

(диаметр отверстия истечения, мм)

Наименование пожа- роопасной ситуации/ пожара

Наименова- ние пожа- роопасной ситуации/ пожара

Продолжение табл. 3.7.8

Суммарная частота разгер- метизации трубопроводов

УРУ, год–1

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

–

–

5,0

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

–

–

5,0

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

–

–

Частота разгермети- зации трубопроводов

УРУ на единицу длины, м–1·год–1

Частота разгерметиза- ции технологического оборудования, год–1

Тип утечки

(диаметр отверстия исте- чения, мм)

Наименование пожа- роопасной ситуации/ пожара

Окончание табл. 3.7.7

П р и м е ч а н и е: «–» в ячейках столбцов частот реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций/ пожаров означает, что данный сценарий не рассматривался для соответствующих указанным ячейкам пожаро- опасных ситуаций/пожаров.

Суммарная частота разгер- метизации трубопроводов

УРУ, год–1

25,0

–

7,9 · 10–7

1,58 · 10–4

12,5

–

1,9 · 10–6

3,8 · 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

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

–

–

Частота разгермети- зации трубопроводов

УРУ на единицу длины, м–1·год–1

Частота разгерметиза- ции технологического оборудования, год–1

Тип утечки

(диаметр отверстия исте- чения, мм)

Наименование пожа- роопасной ситуации/ пожара

Таблица 3.7.9

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

100,0

1,7 · 10–6

5,1 · 10–7

1,7 · 10–9

5,1 · 10–7

1,12 · 10–8

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

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

Полное разрушение

3,0 · 10–7

1,2 · 10–7

3,8 · 10–9

–

2,5 · 10–9

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

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

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

Факельное горение

Пожар– вспышка

Частоты реализации сценариев развития пожароопасной ситуации/пожара, год–1

Пожар пролива

Взрыв паровоздушного облака

Частота разгерметизации/ пожара, год–1

Тип утечки

(диаметр отверстия истечения, мм)

Наименование пожароопасной ситуации/пожара

Продолжение табл. 3.7.9

25,0

6,2 · 10–6

–

2,7 · 10–10

6,2 · 10–8

3,12 · 10–9

Полное разрушение

3,0 · 10–7

–

3,8 · 10–9

–

4,43 · 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

50,0

3,8 · 10–6

–

3,5 · 10–9

2,7 · 10–7

1,11 · 10–8

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

100,0

1,7 · 10–6

–

1,6 · 10–9

1,2 · 10–7

4,9 · 10–8

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

Полное разрушение

3,0 · 10–7

1,18 · 10–7

3,8 · 10–9

–

2,5 · 10–9

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

Факельное горение

Пожар– вспышка

Частоты реализации сценариев развития пожароопасной ситуации/пожара, год–1

Пожар пролива

Взрыв паровоздушного облака

Частота разгерметизации/ пожара, год–1

Тип утечки

(диаметр отверстия истечения, мм)

Наименование пожароопасной ситуации/пожара

Окончание табл. 3.7.9

П р и м е ч а н и е: «–» в ячейках столбцов частот реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций/ пожаров означает, что данный сценарий не рассматривался для соответствующих указанным ячейкам пожаро- опасных ситуаций/пожаров.

Факельное горение

Пожар– вспышка

Частоты реализации сценариев развития пожароопасной ситуации/пожара, год–1

Образование огненного шара для пожароопас- ной ситуации 3

–

2,5 · 10–5

–

–

–

–

–

2,5 · 10–5

–

–

–

–

Пожар пролива

Взрыв паровоздушного облака

Частота разгерметизации/ пожара, год–1

Тип утечки

(диаметр отверстия истечения, мм)

Образование огненного шара для сепаратора для пожароопас- ной ситуации 6

Наименование пожароопасной ситуации/пожара

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 рассматривае- мых сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожа- ров учитываются следующие опасные факторы пожара:

а) непосредственное воздействие пламени и тепловое из- лучение при факельном горении, пожарах пролива и огнен- ных 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

Количественная оценка массы горючих веществ, поступа- ющих в окружающее пространство в результате возникнове- ния пожароопасных ситуаций проводится на основе следую- щих предпосылок.

1. При определении массы утечек продукта при разгерме- тизации 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 надежно- сти длина трубопровода, из которого происходит истечение, принята равной 70 м) вместе с объемом продукта, поступив- шего 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.

Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития осу- ществляется на основе сопоставления результатов модели- рования динамики опасных факторов пожара на территории объекта и прилегающей к нему территории с данными о кри- тических 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 ве- роятность поражения человека, попавшего в зону непосред- ственного воздействия пламени пожара пролива или факела, принимается равной 1.

Для поражения человека тепловым излучением величина пробит-функции описывается формулой (П6.11). Для пора- жения человека волной давления величина пробит-функции описывается формулой (П6.7).

Оценка последствий воздействия опасных факторов по- жара на людей для различных сценариев его развития про- водилась на основе следующих предпосылок (табл. 3.7.1):

1. для пожароопасных ситуаций, связанных с разгерме- тизацией 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 максималь- ной скорости ветра в месте расположения рассматриваемого объекта, что отвечает наибольшей степени поражения чело- века, находящегося с наветренной стороны.

Результаты расчета размеров зон поражения опасны- ми факторами пожара и взрыва при реализации сценари- ев развития рассматриваемых пожароопасных ситуаций и пожаров, связанных с возникновением пожара пролива,

факельного горения, взрыва паровоздушного облака, пожа- ра-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 ве- роятность поражения человека составляет следующие фик- сированные значения:

- 100, 10 и 1 % − для пожара пролива, взрыва паровоздуш- ного 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

Размер зоны поражения, м

100 % 10 %

1 %

Наименование пожароопасной ситуации/пожара

Тип утечки

(диаметр отверстия истечения, мм)

Площадь пролива, м2

25,0

300,0

27,0

32,0

100,0

300,0

27,0

32,0

Полное разрушение

300,0

27,0

32,0

12,5

223,0

27,0

32,0

25,0

230,0

28,0

32,0

50,0

240,0

28,0

32,0

100,0

378,0

33,0

38,0

Разрыв

640,0

37,0

43,0

5,0

73,8

5,0

8,0

12,5

73,8

5,0

8,0

25,0

73,8

5,0

8,0

50,0

73,8

5,0

8,0

100,0

73,8

5,0

8,0

Полное разрушение

73,8

5,0

8,0

5,0

105,0

19,0

23,0

12,5

105,0

19,0

23,0

25,0

105,0

19,0

23,0

50,0

105,0

19,0

23,0

100,0

105,0

19,0

23,0

Полное разрушение

105,0

19,0

23,0

Окончание табл. 3.7.10

Размер зоны поражения, м

100 % 10 %

1 %

Наименование пожароопасной ситуации/пожара

Тип утечки

(диаметр отверстия истечения, мм)

Площадь пролива, м2

12,5

132,2

20,0

24,0

25,0

132,2

20,0

24,0

50,0

132,2

20,

24,0

100,0

132,2

20,0

24,0

Разрыв

132,2

20,0

24,0

5,0

132,2

20,5

24,5

12,5

132,2

20,5

24,5

25,0

132,2

20,5

24,5

50,0

132,2

20,5

24,5

325,0

132,2

20,5

24,5

Таблица 3.7.11

Размеры зон поражения при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций, связанных с факельным горением

Тип утечки

(диаметр отверстия истече- ния, мм)

Массовый расход истечения в на- чальный момент времени, кг/c

Наименование пожароопасной ситуации/пожара

Размер зоны поражения, м

12,5

3,10

25,0

12,40

50,0

49,50

100,0

197,90

Полное разрушение

525,00

5,0

0,50

12,5

2,90

25,0

11,60

50,0

46,30

100,0

185,30

5,0

0,04

12,5

0,20

25,0

0,90

50,0

3,60

100,0

14,60

Окончание табл. 3.7.11

Тип утечки

(диаметр отверстия истече- ния, мм)

Массовый расход истечения в на- чальный момент времени, кг/c

Наименование пожароопасной ситуации/пожара

Размер зоны поражения, м

5,0

0,04

12,5

0,20

25,0

0,90

50,0

3,60

100,0

14,60

5,0

0,50

12,5

2,90

25,0

11,70

50,0

46,80

100,0

187,20

12,5

2,90

25,0

11,70

50,0

15,60

100,0

15,60

Разрыв

15,60

5,0

0,50

12,5

2,86

25,0

11,40

50,0

15,60

325,0

15,60

Таблица 3.7.12

Размеры зон поражения при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций, связанных со взрывом паровоздушного облака

Размер зоны поражения, м

100 %

10 %

1 %

Наименование пожароопасной ситуации/пожара

Тип утечки

(диаметр отверстия истечения, мм)

Масса паров ЛВЖ, кг

25,0

100,0

Полное разрушение

12,5

25,0

50,0

100,0

Разрыв

Окончание табл. 3.7.12

Размер зоны поражения, м

100 %

10 %

1 %

Наименование пожароопасной ситуации/пожара

Тип утечки

(диаметр отверстия истечения, мм)

Масса паров ЛВЖ, кг

5,0

12,5

25,0

50,0

100,0

Полное разрушение

5,0

12,5

25,0

50,0

100,0

Полное разрушение

5,0

12,5

25,0

50,0

100,0

Полное разрушение

5,0

12,5

25,0

50,0

100,0

Полное разрушение

12,5

25,0

50,0

100,0

Разрыв

5,0

12,5

25,0

50,0

325,0

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

25,0

100,0

Полное разрушение

12,5

25,0

50,0

100,0

Разрыв

5,0

12,5

25,0

50,0

100,0

Полное разрушение

5,0

12,5

25,0

50,0

100,0

Полное разрушение

5,0

12,5

25,0

50,0

100,0

Полное разрушение

5,0

12,5

25,0

50,0

100,0

Полное разрушение

Окончание табл. 3.7.13

Наименование пожароопасной ситуации/пожара

Тип утечки

(диаметр отверстия истечения, мм)

Масса паров

ЛВЖ, кг

Размер зоны поражения, м

12,5

25,0

50,0

100,0

Разрыв

12,5

25,0

50,0

100,0

Разрыв

Таблица 3.7.14

Размеры зон поражения при реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций, связанных с образованием огненного шара

Размер зоны поражения, м

100 %

10 %

1 %

45 000

Наименование пожароопасной ситуации/пожара

Масса ЛВЖ в технологическом оборудовании, кг

Расчет распространения опасных факторов пожара в поме- щениях производственного здания проводился в соответ- ствии с Прил. 5 к настоящему Пособию с использованием зонной модели описания термогазодинамических пара- метров пожара в здании. В соответствии с п. 34 Методики [1] для определения потенциального пожарного риска в поме- щениях производственного здания был рассмотрен каче- стве расчетного один наиболее неблагоприятный сценарий возникновения пожара, характеризующийся максимальной условной вероятностью поражения человека.

В связи с тем, что первый и второй этажи производствен- ного здания сообщаются посредством наружных лестниц и не сообщаются открытыми проемами, а также тем, что эва-

куация находящихся на указанных этажах людей происхо- дит с каждого этажа непосредственно наружу, то при расче- те распространения опасных факторов пожара данные этажи рассматривались как отдельные пожарные отсеки. В связи с указанными выше обстоятельствами для производствен- ного здания рассмотрены два сценария проектного пожара для каждого из этажей здания, характеризующиеся макси- мальной условной вероятностью поражения человека.

Сценарий № 1. Очаг пожара возникает в производствен- ном 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 колон- ка. 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 факто- рами пожара эвакуационные выходы из производственного помещения и первого этажа производственного здания.

Параметры для расчета по зонной модели принимаем сле- дующими [10]:

- низшая теплота сгорания

25,0 МДж/кг;

- линейная скорость пламени

0,0071 м/c;

- 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 CO

0,109 кг/кг;

- хлористого водорода HCl

0,0245 кг/кг.

В табл. 3.7.15−3.7.18 приведены результаты расчета време- ни 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 по потере видимости по пониженному содержанию кислорода по XCO2

по XCO

по XHCl

Расчетное время эвакуации из производственного поме- щения составляет tрij = 0,14 мин = 8,4 с. Время от начала по- жара до начала эвакуации людей τн.эij принимаем как для по- мещения очага пожара равным 0 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет Pэ.пij = 0,999, так как вы- полнено условие tрij + τн.эij = 8,4 с ≤ 0,8 · τблij = 0,8 · 26 = 20,8 с.

Принимаем вероятность выхода из здания людей, находя- щихся в рассматриваемом помещении Pд.вij, через аварийные выходы равной Pд.вij = 0,001. Таким образом, вероятность эва- куации людей, находящихся в рассматриваемом помещении

Pэij, согласно формуле (5) равна

Pэij = 1 – (1 − Pэ.пij) (1 − Pд.вij) = 0,999.

Принимаем вероятность эффективной работы техниче- ских средств по обеспечению пожарной безопасности рас- сматриваемого помещения Dij = 0. В результате условная вероятность поражения человека Qdij в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара составляет согласно формуле (4)

Qdij = (1 − Pэij) (1 − Dij) = 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 по потере видимости по пониженному содержанию кислорода по XCO2

Не достигается в течение 300 с по XCO

по XHCl

Расчетное время эвакуации из помещения КИП состав- ляет tрij = 0,1 мин = 6 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей τн.эij = 0,5 мин = 30 с. Вероятность эвакуа- ции по эвакуационным путям составляет Pэ.пij = 0,999, так как выполнено условие

tрij + τн.эij = 36 с ≤ 0,8 · τблij = 0,8 · 49 = 39,2 с.

Принимаем вероятность выхода из здания людей, находя- щихся в рассматриваемом помещении Pд.вij, через аварийные выходы равной Pд.вij = 0,001. Таким образом, вероятность эва- куации людей, находящихся в рассматриваемом помещении

Pэij, согласно формуле (5) равна

Pэij = 1 – (1 − Pэ.пij) (1 − Pд.вij) = 0,999.

Принимаем вероятность эффективной работы техниче- ских средств по обеспечению пожарной безопасности рас- сматриваемого помещения Dij = 0. В результате условная вероятность поражения человека Qdij в рассматриваемом по- мещении при реализации данного сценария пожара состав- ляет согласно формуле (4)

Qdij = (1 − Pэij) (1 − Dij) = 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 по потере видимости по пониженному содержанию кислорода по XCO2

Не достигается в течение 300 с по XCO

по XHCl

Расчетное время эвакуации из социального помещения составляет tрij = 0,15 мин = 9 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей τн.эij = 0,5 мин = 30 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет Pэ.пij = 0,999, так как выполнено условие

tрij + τн.эij = 39 с ≤ 0,8 τблij = 0,8 · 70 = 56 с.

Принимаем вероятность выхода из здания людей, нахо- дящихся в рассматриваемом помещении Pд.вij, через аварий- ные выходы равной Pд.вij = 0,001. Таким образом, вероятность эвакуации людей, находящихся в рассматриваемом помеще- нии Pэij, согласно формуле (5) равна

Pэij = 1 – (1 − Pэ.пij) (1 − Pд.вij) = 0,999.

Принимаем вероятность эффективной работы техниче- ских средств по обеспечению пожарной безопасности рас- сматриваемого помещения Dij = 0. В результате условная вероятность поражения человека Qdij в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара со- ставляет согласно формуле (4)

Qdij = (1 − Pэij) (1 − Dij) = 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 по потере видимости по пониженному содержанию кислорода по XCO2

Не достигается за 300 с

по XCO по XHCl

Расчетное время эвакуации из помещения санузла состав- ляет tрij = 0,03 мин = 2 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей τн.эij = 0,5 мин = 30 с. Вероятность эвакуа- ции по эвакуационным путям составляет Pэ.пij = 0,999, так как выполнено условие

tрij + τн.эij = 32 с ≤ 0,8 τблij = 0,8 · 85 = 68 с.

Принимаем вероятность выхода из здания людей, находя- щихся в рассматриваемом помещении Pд.вij, через аварийные выходы равной Pд.вij = 0,001.

Таким образом, вероятность эвакуации людей, находя- щихся в рассматриваемом помещении Pэij, согласно формуле

(5) равна

Pэij = 1 – (1 − Pэ.пij) (1 − Pд.вij) = 0,999.

Принимаем вероятность эффективной работы техниче- ских средств по обеспечению пожарной безопасности рас- сматриваемого помещения Dij = 0. В результате условная вероятность поражения человека Qdij в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара со- гласно формуле (4) составляет

Qdij = (1 − Pэij) (1 − Dij) = 0,001.

Сценарий № 2. Очаг пожара возникает в помещении весовой на втором этаже производственного здания. Пла- мя распространяется по горючим материалам помещения

(мебель, бумага), очаг распространяется по горизонтальной плоскости равномерно распределенного материала в виде круга. Над очагом пожара формируется конвективная колон- ка. 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 фактора- ми 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/c;

- 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 CO

0,0317 кг/кг;

- хлористого водорода HCl

0,0 кг/кг.

В табл. 3.7.19 приведены результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов из помещения весо- вой 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 по потере видимости по пониженному содержанию кислорода по XCO2

по XCO

Расчетное время эвакуации из помещения весовой состав- ляет tрij = 0,27 мин = 16,2 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей τн.эij принимаем как для помещения очага пожара равным 0 с. Вероятность эвакуации по эвакуацион- ным путям составляет Pэ.пij = 0,999, так как выполнено усло- вие

tрij + τн.эij = 16,2 с ≤ 0,8 τблij = 0,8 · 38 = 30,4 с.

Принимаем вероятность выхода из здания людей, находя- щихся в рассматриваемом помещении Pд.вij, через аварийные выходы равной Pд.вij = 0,001.

Таким образом, вероятность эвакуации людей, находя- щихся в рассматриваемом помещении Pэij, согласно форму- ле (5) равна

Pэij = 1 – (1 − Pэ.пij) (1 − Pд.вij) = 0,999.

Принимаем в соответствии с вероятностью эффективной работы технических средств по обеспечению пожарной без- опасности рассматриваемого помещения Dij = 0. В результате условная вероятность поражения человека Qdij в рассматри- ваемом помещении при реализации данного сценария пожа- ра составляет согласно формуле (4)

Qdij = (1 − Pэij) (1 − Dij) = 0,001.

3.7.7. Вычисление расчетных величин пожарного риска.

Потенциальный пожарный риск на территории объекта

Расчет величин потенциального пожарного риска в раз- личных точках территории рассматриваемого объекта про- водился на основе полученных результатов определения частот реализации сценариев развития рассматриваемых по- жароопасных ситуаций и пожаров и зон поражения характер- ными для них опасными факторами пожара и взрыва.

Расчет величин потенциального пожарного риска в произ- водственном здании на рассматриваемом объекте проводил- ся 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 пожаро- опасной ситуации № 1 (разгерметизация железнодорожного вагона-цистерны) c учетом характеристик загрузки в ваго- ны-цистерны продуктов, обеспечиваемых АУТН, а также тех обстоятельств, что железнодорожный состав состоит из 28 вагонов-цистерн и суммарно в сутки происходит на- лив 170 цистерн, то время пребывания вагонов-цистерн на площадке налива рассматриваемого объекта не превышает

6 ч/сут.

Исходя из представленного выше времени пребывания ва- гонов-цистерн на площадке налива рассматриваемого объек- та максимальное значение потенциального пожарного риска на площадке налива составляет 2,9 · 10–4 год–1. Указанное значение потенциального риска соответствует максимально- му значению на территории рассматриваемого объекта.

Максимальное значение потенциального пожарного риска для помещений производственного здания, расположенных на первом этаже здания, составляет Рmax1 = 7,7 · 10–6 год–1, для помещений, расположенных на втором этаже здания, состав- ляет Рmax2 = 7,2 · 10–6 год–1.

Индивидуальный пожарный риск на территории объекта

Значение индивидуального пожарного риска для отдель- ного работника из числа персонала зависит от особенно- стей его деятельности и доли времени, которое работник проводит на различных участках объекта, характеризующи- мися различными значениями потенциального риска.

Вероятность присутствия работника на территории рас- сматриваемого объекта qm оценивалась исходя из следую- щих предпосылок:

- доля времени присутствия конкретного работника из числа персонала (работника m) на территории рассматрива- емого объекта не превышает 40 ч в неделю, что составляет около 24 %;

- время пребывания в помещениях производственного здания работников, постоянные рабочие места которых на- ходятся в производственном здании, составляет не более

20 % от общего рабочего времени.

Данные по времени пребывания различных категорий персонала в различных помещениях производственного зда- ния приведены в табл. 3.7.20.

Таблица 3.7.20

Данные по времени пребывания различных категорий персонала в помещениях производственного здания

Доля времени пребывания в течение года

Операторы обслуживания налива

Социальное помещение

4,5 · 10–2

Категория персонала

Помещение производственного здания

Санузел

1,5 · 10–2

Операторы контроля налива

Операторы подготовки документов

Весовая

1,8 · 10–1

Социальное помещение

4,5 · 10–2

Санузел

1,5 · 10–2

Инженер КИПиА

Механик

Машинист технологичес- ких насосов

Помещение КИП

2,4 · 10–2

Производственное помещение

2,4 · 10–2

Следовательно, максимальная величина индивидуального пожарного риска для персонала рассматриваемого объекта, обусловленного возможными пожарами на объекте, дости- гается для операторов обслуживания налива и составляет

Rm max = 5,2 · 10–5 · год–1.

Индивидуальный пожарный риск не превышает норма- тивное значение, так как выполняется условие

Rm max = 5,2 · 10–5 ≤ Rm н = 10–4 год–1.

Нормативное значение индивидуального пожарного рис- ка для персонала рассматриваемого объекта составляет

Rm н = 10–4 год–1, так как указанный объект относится к объек- там, перечисленным в разд. 1.5 настоящего Пособия, для ко- торых обеспечение величины индивидуального пожарного риска одной миллионной в год невозможно в связи со специ- фикой функционирования технологических процессов.

3.8. Пример расчета для транспортировки опасных грузов автомобильным транспортом

На настоящем примере показан расчет обусловленного возможными пожарами при транспортировке СУГ автомо- бильным транспортом величин пожарного риска.

3.8.1. Описание объекта.

В качестве транспортировки опасных грузов в настоящем примере рассматривается перевозка сжиженного углеводо- родного газа (СУГ) автомобильным транспортом по участку автодороги.

СУГ перевозится автомобильной цистерной емкостью

30 м3. Масса СУГ, находящегося в цистерне, составляет mГ = 13 · 103 кг.

Длина участка автодороги, по которому осуществляется перевозка СУГ, составляет L = 7 км.

Суммарный годовой траффик (произведение числа про- ехавших по участку дороги автомобилей в течение года на путь, который они проехали) всех автомобилей на рассмат- риваемом участке автодороги составляет

TR = 4 · 106 км · год–1.

Доля автоцистерн с СУГ среди всех перемещающихся по автодороге автотранспортных средств составляет D = 0,001.

3.8.2. Перечень исходных данных и используемых спра- вочных источников информации.

Физико-химические свойства транспортируемых автомобильным транспортом опасных грузов

Свойства СУГ принимались согласно данным, приве- денным в Прил. 1 настоящего Пособия. При этом с опре- деленным запасом надежности свойства СУГ принимались по пропану: формула – С3Н8; молярная масса − 44 · 10–3 кг · моль; нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР) − 2,0 % (об.). Критическое давление пропа- на составляет Pc = 41,9 · 105 Па, критическая температура −

Tc = 369,8 К.

Температура окружающей среды составляет T = 300 К.

Температура транспортируемого СУГ составляет T = 300 К.

Давление транспортируемого СУГ составляет P = 1,3 · 106 Па.

Плотность жидкой фазы СУГ составляет ρl = 485,5 кг/м3, плотность паровой фазы СУГ − ρv = 17,74 кг/м3.

Плотность паровой фазы пропана при температуре окру- жающей среды составляет ρГ = 1,87 кг/м3.

Статистические данные, необходимые для определения частоты реализации пожароопасных ситуаций

Удельное число аварий со всеми автомобилями, связан- ными с выходом груза за пределы автомобиля, на рассмат- риваемом участке автодороги (частота разгерметизации ав- тотранспорта) составляет R = 5 · 10–8 км–1.

Данные по метеорологическим условиям в районе местонахождения объекта

Скорость ветра на участке автодороги, на котором осу- ществляется 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

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

Построение логического дерева событий, лежащего в ос- нове оценки пожарного риска для рассматриваемого объек- та, осуществлялось исходя из следующих предпосылок:

1. рассматриваются два типа разгерметизации – истече- ние из отверстия диаметром 50 мм и полное разрушение автомобильной цистерны с СУГ;

2. среди опасных факторов пожара рассматриваются на- иболее характерные явления: факельное горение, пожар- вспышка и огненный шар.

На рис. 3.8.1 представлено дерево событий при возникно- вении и развитии пожароопасных ситуаций и пожаров, на основе которого проводились расчеты по оценке пожарно- го 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 λ (м–1 · год–1) находим по формуле:

λ = R · TR · D/L = 2,9 · 10–8 м–1 · год–1,

где R – удельное число аварий со всеми автомобилями, свя- занными с выходом груза за пределы автомобиля, на рас- сматриваемом участке автодороги (частота разгерметиза- ции автотранспорта), м–1; TR – суммарный годовой траффик всех автомобилей на рассматриваемом участке автодороги, м · год–1; D − доля автоцистерн с СУГ среди всех перемеща- ющихся 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.

При этом согласно п. 16 Методики [1] для рассматривае- мых сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожа- ров учитываются следующие опасные факторы пожара:

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 вероят- ность реализации которого согласно Прил. 4 к настоящему

Пособию составляет 0,67. Область воздействия факельного горения по координате x, которая соответствует трассе про- хождения автодороги, описывается выражением:

где Lf – длина факела, м; r – расстояние от автодороги, м;

x1, x2 – 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 авто- дороги.

Для определения длины факела принимаем, что истека- ет жидкая фаза СУГ, что соответствует наиболее опасному случаю. Величины расходов паровой и жидкой фаз СУГ оп- ределяется в соответствии с формулами (П4.15) и (П4.16) и составляют Gv = 2,4 · 103 кг · м–2 · с–1 (расход паровой фазы

СУГ), Gl = 6,6 · 103 кг · м–2 · с–1 (расход жидкой фазы СУГ) для величины коэффициента истечения μ = 1.

Длина факела определяется в соответствии с формулой

(П4.71), значение эмпирического коэффициента K в которой принимается равным K = 15, для величины расхода продукта равной G = Gl и диаметра истечения 50 мм, что составляет

G = 23,5 кг/с, в результате чего величина длины факела составляет Lf = 53 м.

Пожар-вспышка

Радиус зоны, ограничивающей область концентраций, превышающей нижний концентрационный предел распро- странения пламени (НКПР), при истечении СУГ из отвер- стия диаметром 50 мм определяется по формуле:

RНКПР = 40 (Gl/u)0,5,

где Gl – массовая скорость истечения жидкой фазы СУГ в окружающее пространство для диаметра истечения 50 мм, кг/с, которая вычисляется по формуле (П4.16) и составляет

Gl = 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 RНКПР = 137 м.

Радиус зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих НКПР, при полном разрушении автомобиль- ной цистерны определяется по формуле (П4.32) и составляет

RНКПР = 115 м.

Радиус воздействия продуктов сгорания паровоздушного облака при пожаре-вспышке RF определяется в соответствии с формулой (П4.67) и составляет для случая истечения СУГ из отверстия диаметром 50 мм RF = 165 м, в то время как для случая полного разрушения автомобильной цистерны вели- чина RF составляет RF = 138 м.

Огненный шар

Величина интенсивности теплового излучения для слу- чая 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 пожа- ра на людей для различных сценариев его развития осущест- вляется 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 непосредствен- ное воздействие факельного горения на человека осущест- вляется в пределах области, размер которой определяется в соответствии с разд. 3.8.5 настоящего Пособия. Также при- нимаем согласно Прил. 6 к настоящему Пособию, что ус- ловная вероятность поражения человека, попавшего в зону непосредственного воздействия факельного горения, прини- мается 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 рав- ным 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 ог- ненного шара составляет 336 м.

Принимаем с определенным запасом надежности, что на расстояниях, меньших соответствующего радиуса пора- жения тепловым излучением огненного шара, условная ве- роятность 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 по- жароопасных ситуаций и пожаров и зон поражения харак- терными для них опасными факторами пожара и взрыва.

Для расчета потенциального пожарного риска транспорти- ровки СУГ автомобильным транспортом по аналогии исполь- зована 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 λj(m) – удельная частота разгермети- зации цистерны для j-го типа разгерметизации; K0 – число сценариев развития пожароопасной ситуации и/или пожара.

При этом в общем случае подлежат рассмотрению для каж- дого типа разгерметизации следующие сценарии: факельное горение, пожар пролива (для истечения жидкой фазы), по- жар-вспышка, сгорание газопаровоздушной смеси в откры- том пространстве, огненный шар; разрушение сосуда в очаге пожара; J0 – число рассматриваемых типов разгерметиза- ции; Qjk – условная вероятность реализации k-го сценария развития пожароопасной ситуации (пожара) для j-го типа разгерметизации; Qпорjk(x, r) − условная вероятность пора- жения человека в рассматриваемой точке на расстоянии r от оси автодороги в результате реализации k-го сценария раз- вития пожароопасной ситуации (пожара), произошедшей на участке автодороги c координатой x, расположенной в пре- делах участка влияния k-го сценария развития пожара для j-го типа разгерметизации; x1jk, x2jk – координаты начала и окончания участка влияния. Границы участка влияния оп- ределяются 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 авто- дороги его вклад существенно превышает вклады от осталь- ных опасных факторов. Значения потенциального пожарного риска для расстояний от автодороги менее 300 м превыша- ют 10–6 год–1, 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 железно- дорожным 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 железно- дорожных вагонов-цистерн емкостью 54 м3. Масса СУГ, находящегося в каждом вагоне-цистерне, составляет mГ = 20 · 103 кг.

3.9.2. Перечень исходных данных и используемых спра- вочных источников информации.

Физико-химические свойства транспортируемых железнодорожным транспортом опасных грузов

Свойства сжиженного углеводородного газа (СУГ) при- нимались согласно данным, приведенным в Прил. 1 настоя- щего Пособия. При этом с определенным запасом надежно- сти свойства СУГ принимались по пропану: формула – С3Н8;

молярная масса − 44 · 10–3 кг · моль; нижний концентрацион- ный предел распространения пламени (НКПР) − 2,0 % (об.).

Критическое давление пропана составляет Pc = 41,9 · 105 Па, критическая температура − Tc = 369,8 К.

Температура окружающей среды составляет T = 300 К.

Температура транспортируемого СУГ составляет T = 300 К.

Давление транспортируемого СУГ составляет P = 1,3 · 106 Па.

Плотность жидкой фазы СУГ составляет ρl = 485,5 кг/м3, плотность паровой фазы СУГ − ρv = 17,74 кг/м3.

Плотность паровой фазы пропана при температуре окру- жающей среды составляет ρГ = 1,87 кг/м3.

Статистические данные, необходимые для определения частоты реализации пожароопасных ситуаций

Частота разгерметизации одного железнодорожного ва- гона-цистерны с СУГ в расчете на 1 км пройденного пути в течение года составляет λ = 5,1 · 10–8 год–1 · км–1.

Данные по метеорологическим условиям в районе местонахождения объекта

Скорость ветра на участке следования железнодорожного состава с вагонами-цистернами с СУГ с определенным запа- сом 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

Для построения множества сценариев возникновения и развития пожароопасных ситуаций и пожаров на рассматри-

ваемом объекте был использован метод логических деревьев событий.

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

1. рассматриваются два типа разгерметизации – истече- ние из отверстия диаметром 50 мм и полное разрушение железнодорожной вагона-цистерны с СУГ;

2. среди опасных факторов пожара рассматриваются на- иболее характерные явления: факельное горение, пожар- вспышка и огненный шар.

На рис. 3.9.1 представлено дерево событий при возникно- вении 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 железнодорож- ном составе находится 10 вагонов-цистерн, то частота раз- герметизации железнодорожного вагона-цистерны с СУГ, находящегося в данном составе, в расчете на 1 км пройден- ного составом пути в течение года составляет 5,1 · 10–8 · 10 =

= 5,1 · 10–7 год–1 · км–1.

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.

При этом согласно п. 16 Методики [1] для рассматривае- мых сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожа- ров учитываются следующие опасные факторы пожара:

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 вероят- ность реализации которого согласно Прил. 4 к настоящему

Пособию составляет 0,67. Область воздействия факельно- го горения по координате x, которая соответствует трассе прохождения железнодорожного состава с СУГ, описывается выражением:

где Lf – длина факела, м; r – расстояние от трассы прохожде- ния железнодорожного состава с СУГ, м; x1, x2 – координаты начала и окончания участка влияния, м. Границы участка влияния определяются из условия, что зона поражения опас- ными факторами пожара при реализации аварии на участке трассы прохождения железнодорожного состава с СУГ за пределами этого участка не достигает рассматриваемой точ- ки на расстоянии r от указанной трассы.

Для определения длины факела принимаем, что истека- ет жидкая фаза СУГ. Это соответствует наиболее опасно- му случаю. Величины расходов паровой и жидкой фаз СУГ определяются в соответствии с формулами (П4.15) и (П4.16) и составляют Gv = 2,4 · 103 кг · м–2 · с–1 (расход паровой фазы

СУГ), Gl = 6,6 · 103 кг · м–2 · с–1 (расход жидкой фазы СУГ) для величины коэффициента истечения μ = 1.

Длина факела определяется в соответствии с формулой

(П4.71), значение эмпирического коэффициента K в которой принимается равным K = 15, для величины расхода продукта равной G = Gl и диаметра истечения 50 мм, что составляет

G = 23,5 кг/с, в результате чего величина длины факела составляет Lf = 53 м.

Пожар-вспышка

Радиус зоны, ограничивающей область концентраций, превышающей НКПР, при истечении СУГ из отверстия диаметром 50 мм определяется по формуле:

RНКПР = 40 (Gl/u)0,5,

где Gl – массовая скорость истечения жидкой фазы СУГ в окружающее пространство для диаметра истечения 50 мм, кг/с, которая вычисляется по формуле (П4.16) и составляет

Gl = 23,5 кг/с; u – скорость ветра на участке следования железнодорожного состава с вагонами-цистернами с СУГ, м/с. В результате для истечения СУГ из отверстия диамет- ром 50 мм RНКПР = 137 м.

Радиус зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих НКПР, при полном разрушении железно- дорожного вагона-цистерны с СУГ определяется по формуле

(П4.32) и составляет RНКПР = 132 м.

Радиус воздействия продуктов сгорания паровоздушного облака при пожаре-вспышке RF определяется в соответствии с формулой (П4.67) и составляет для случая истечения СУГ из отверстия диаметром 50 мм RF = 165 м, в то время как

для случая полного разрушения железнодорожного вагона- цистерны величина RF составляет RF = 158 м.

Огненный шар

Величина интенсивности теплового излучения для слу- чая реализации огненного шара определяется в соответствии с формулами (П4.52), (П4.63) и (П4.64).

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 осу- ществляется на основе сопоставления результатов модели- рования динамики опасных факторов пожара на территории участка следования железнодорожного состава с вагонами- цистернами с СУГ, и прилегающей к нему территории с дан- ными о критических для жизни и здоровья людей значениях опасных факторов пожара.

Для факельного горения принимаем, что непосредствен- ное воздействие факельного горения на человека осущест- вляется в пределах области, размер которой определяется в соответствии с разд. 3.9.5 настоящего Пособия. Также при- нимаем согласно Прил. 6 к настоящему Пособию, что ус- ловная вероятность поражения человека, попавшего в зону непосредственного воздействия факельного горения, прини- мается 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 рав- ным 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 пораже- ния тепловым излучением огненного шара, условная вероят- ность поражения человека равна 1, а при расстояниях, боль- ших указанного радиуса поражения, условная вероятность поражения человека равна нулю.

3.9.7. Вычисление расчетных величин пожарного риска.

Потенциальный и индивидуальный пожарный риск вбли- зи 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 по- жароопасных ситуаций и пожаров и зон поражения харак- терными для них опасными факторами пожара и взрыва.

При расчете потенциального пожарного риска транспор- тировки СУГ железнодорожным транспортом по аналогии использована формула (13) для расчета потенциального по- жарного риска при транспортировке жидкого продукта тру- бопроводом:

,

где P(r) – значение потенциального риска на расстоянии r от трассы прохождения железнодорожного состава с СУГ, м;

λj(m) – удельная частота разгерметизации цистерны для j-го типа разгерметизации; K0 – число сценариев развития пожа- роопасной 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 га- зопаровоздушной смеси в открытом пространстве, огненный

шар; разрушение сосуда в очаге пожара; J0 – число рассматри- ваемых типов разгерметизации; Qjk – условная вероятность реализации k-го сценария развития пожароопасной ситуации

(пожара) для j-го типа разгерметизации; Qпорjk(x, r) − условная вероятность поражения человека в рассматриваемой точке на расстоянии r от оси трассы прохождения железнодорож- ного состава с СУГ в результате реализации k-го сценария развития пожароопасной ситуации (пожара), произошедшей на участке трассы прохождения железнодорожного состава с СУГ c координатой x, расположенной в пределах участка влияния k-го сценария развития пожара для j-го типа раз- герметизации; Х1jk, Х2jk – координаты начала и окончания участка влияния. Границы участка влияния определяются для k-го сценария развития пожароопасной ситуации (по- жара) 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 потенциально- го пожарного риска от расстояния до трассы прохождения железнодорожного состава с СУГ. Видно, что основной вклад в величину пожарного риска дает огненный шар, при- чем на расстояниях более 100 м от трассы прохождения же- лезнодорожного состава с СУГ его вклад существенно пре- вышает вклады от остальных опасных факторов. Значение потенциального пожарного риска от проезда одного состава с 10 цистернами СУГ даже вблизи пути следования состава не превышает 10–6 год–1.

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 вы- сотой 5 м. Основной пожарной нагрузкой в здании являются электрокабели.

Требуется определить расчетные величины потенциаль- ного пожарного риска в производственном помещении рас- сматриваемого здания и индивидуального пожарного риска для персонала, обслуживающего здание.

Расчет распространения опасных факторов пожара прово- дится с помощью полевой модели пожара в здании в соответ- ствии с [15].

В рамках настоящего примера рассматриваются два сцена- рия проектного пожара, характеризующиеся неприменением

(сценарий № 1) и применением (сценарий № 2) персоналом, обслуживающим здание, средств индивидуальной защиты органов дыхания.

В рамках сценария № 2 проектного пожара рассмат- риваемое здание оснащено средствами индивидуальной защиты органов дыхания. Основные характеристики сред- ства 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 окси- да углерода и хлористого водорода, при этом время начала эвакуации людей при пожаре увеличивается на время, необ- ходимое 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 пожарно- го риска в рассматриваемом здании.

Сценарий № 1. Очаг пожара возникает в производственном помещении. Происходит возгорание электрокабелей. Над очагом пожара формируется конвективная колонка. Конвек- тивная колонка, поднимаясь над очагом пожара, достигает потолка и растекается по нему веерной струей. Формиру- ется 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 надеж- ности согласно табл. П2.4 настоящего Пособия как для элек- тростанций равной Qj = 2,2 · 10–5 год–1 · м–1, что в расчете на всю площадь помещения составляет Qj = 2,2 · 10–5 · 100 м2 =

= 2,2 · 10–3 год–1.

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 CO

0,109 кг/кг;

- хлористого водорода HCl

0,0245 кг/кг.

Результаты расчета времени блокирования эвакуационного выхода из производственного помещения опасными факто- рами 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 по потере видимости по пониженному содержанию кислорода

по XCO2

Не достигается в течение 600 с

по XCO

Не достигается в течение 600 с по XHCl

Расчетное время эвакуации из производственного поме- щения непосредственно наружу составляет tрij = 1,33 мин =

= 80 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей τн.эij принимаем как для помещения очага пожара равным 0 с.

Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет

Pэ.пij = 0,001, так как выполнено условие tрij = 80 с ≥ 0,8 τблij = 0,8 · 98 = 78 с.

Принимаем вероятность выхода из здания людей, находя- щихся в рассматриваемом помещении Pд.вij через аварийные выходы равной Pд.вij = 0,001. Таким образом, вероятность эва- куации людей, находящихся в рассматриваемом помещении

Pэij, согласно формуле (5) равна

Pэij = 1 – (1 − Pэ.пij) (1 − Pд.вij) = 1,99 · 10–3.

Принимаем вероятность эффективной работы техниче- ских средств по обеспечению пожарной безопасности рас- сматриваемого помещения Dij = 0. В результате условная вероятность поражения человека Qdij в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара со- гласно формуле (4) составляет

Qdij = (1 − Pэij) (1 − Dij) = 0,998.

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

Pij = Qj Qdij = 2,2 · 10–3 год–1 · 0,998 = 2,2 · 10–3 год–1.

Сценарий № 2. Очаг пожара возникает в производствен- ном помещении. Происходит возгорание электрокабелей.

Над очагом пожара формируется конвективная колонка. Кон- вективная колонка, поднимаясь над очагом пожара, достига- ет потолка и растекается по нему веерной струей. Формиру- ется задымленная зона, которая распространяется по всему объему помещения. В результате распространения опасных факторов пожара блокируются эвакуационные выходы из помещения.

Частота возникновения пожара в рассматриваемом поме- щении определяется с определенным запасом надежности со- гласно табл. П2.4 настоящего Пособия как для электростанций равной Qj = 2,2 · 10–5 год–1 · м–1, что в расчете на всю площадь помещения составляет Qj = 2,2 · 10–5 · 100 м2 = 2,2 · 10–3 год–1.

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 CO

0,109 кг/кг;

- хлористого водорода HCl

0,0245 кг/кг.

Результаты расчета времени блокирования эвакуацион- ного выхода из производственного помещения опасными факторами пожара с учетом использования средств индиви- дуальной защиты органов дыхания по полевой модели при- ведены 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 по потере видимости по пониженному содержанию кислорода по XCO2

Не достигается в течение 600 с

Расчетное время эвакуации из производственного помеще- ния непосредственно наружу составляет tрij = 1,33 мин = 80 с.

Время от начала пожара до начала эвакуации людей τн.эij при-

нимаем как для помещения очага пожара с учетом времени, необходимого для приведения средства индивидуальной защиты органов дыхания в готовность, равным 20 с. Ве- роятность эвакуации по эвакуационным путям составляет

Pэ.пij = 0,999, так как выполнено условие tрij + τн.эij = 100 с ≤ 0,8 τблij = 0,8 · 130 = 104 с.

Принимаем вероятность выхода из здания людей, нахо- дящихся в рассматриваемом помещении Pд.вij через аварий- ные выходы равной Pд.вij = 0,001. Таким образом, вероятность эвакуации людей, находящихся в рассматриваемом помеще- нии Pэij, согласно формуле (5) равна

Pэij = 1 – (1 − Pэ.пij) (1 − Pд.вij) = 0,999.

Принимаем вероятность эффективной работы техни- ческих средств по обеспечению пожарной безопасности рас- сматриваемого помещения Dij = 0. В результате условная вероятность поражения человека Qdij в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара со- гласно формуле (4) составляет

Qdij = (1 − Pэij) (1 − Dij) = 0,001.

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

Pij = Qj Qdij = 2,2 · 10–3 год–1 · 0,001 = 2,2 · 10–6 год–1.

3.10.2. Результаты определения индивидуального пожар- ного 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 работ- ника из числа персонала на рассматриваемом объекте не пре-

вышает 40 ч в неделю. С учетом времени, проводимом конк- ретным 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 сценари- ев 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 № 1 проектного пожара

Относительная доля времени пребывания работника в данном помещении в течение года

Индивидуальный пожарный риск работника при его пребывании в данном помещении, год–1

Наименование профессии

Работник здания

0,2

4,4 · 10–4

Таблица 3.10.5

Результаты расчета индивидуального пожарного риска для работников рассматриваемого объекта для сценария № 2 проектного пожара

Относительная доля времени пребывания работника в данном помещении в течение года

Индивидуальный пожарный риск работника при его пребывании в данном помещении, год–1

Наименование профессии

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 № 1 проектного пожара превыша- ет предельно допустимое нормативное значение индивиду- ального пожарного риска для персонала производственного объекта, равное Rm н = 10–6 год–1 и является недопустимым.

Как видно из табл. 3.10.5, значение индивидуального по- жарного риска для персонала рассматриваемого объекта при

реализации сценария № 2 проектного пожара не превышает предельно допустимое нормативное значение индивидуаль- ного риска для персонала производственного объекта, рав- ное Rm н = 10–6 год–1 и является допустимым.

Нормативное значение индивидуального пожарного рис- ка для персонала рассматриваемого объекта составляет

Rm н = 10–6 год–1, так как указанный объект не относится к объ- ектам, перечисленным в разд. 1.5 настоящего Пособия, для которых обеспечение величины индивидуального пожарно- го риска одной миллионной в год невозможно в связи со спе- цификой функционирования технологических процессов.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Таблица П1.1

Значения показателей пожарной опасности некоторых индивидуальных веществ

Аммиак

NН3

17,030

–

+650

–

–

–

–

15,00

ГГ

18585

Анилин

С6Н7N

93,128

+73

+617

6,046220

1457,020

176,195

35÷184

1,30

ГЖ

32386

Ацетальдегид

С2Н4О

44,053

–40

+172

6,316530

1093,537 233,413

–80÷20

4,12

ЛВЖ

27071

Ацетилен

С2Н2

26,038

–

+335

–

–

–

–

2,50

ГГ

(ВВ)

49965

Алюминий

Al

26,980

–

–

–

–

–

40,00

ГП

31097

Амилацетат

С7Н14О2

130,196

+43

+290

6,293500

1579,510

221,365

25÷147

1,08

ЛВЖ

29879

Амилен

С5Н10

70,134

<–18

+273

5,910480

1014,294 229,783

–60÷100

1,49

ЛВЖ

45017 н-Амиловый спирт

С5Н12О

88,149

+48

+300

6,307300

1287,625

161,330

74÷157

1,46

ЛВЖ

38385

Ацетон

С3Н6О

58,080

–18

+535

6,375510

1281,721

237,088

–15÷93

2,70

ЛВЖ

31360

10 Бензиловый спирт

С7Н8О

108,150

+90

+415

–

–

–

–

1,30

ГЖ

–

Теплота сгорания, кДж · кг–1

Характеристика вещества

НКПР пламени,

СНКПР % (об.)

(г/м3 для ГП)

Температурный интервал значений констант уравнения

Антуана, °С

А

В

СА

Константы уравнения

Антуана

Температура самовоспламенения,

°С

Температура вспышки, °С

Молярная масса, кг · кмоль–1

Химическая формула

№ п/п

Вещество

Продолжение табл. П1.1

21 Винилхлорид

С2Н3Сl

62,499

–

+470

6,016100

905,008

239,475

–65÷–13

3,60

ГГ

18496

22 Водород

Н2

2,016

–

+510

–

–

–

–

4,12

ГГ

119841

23 Галловая кислота

C7H6O5

170,13

–

+407

(аэро– геля)

12 Бензойная кислота

C7H6O2

122,120

–

+532

8,7032130 2792,832 230,470

–

20,00

ГП

26007

16 1-Бутен

С4Н8

56,107

–

+384

–

–

–

–

1,60

ГГ

45317

2-Бутен

С4Н8

56,107

–

+324

–

–

–

–

1,80

ГГ

45574

18 н-Бутилаце- тат

С6Н12О2

116,160

+29

+330

6,252050

1430,418

210,745

59÷126

1,35

ЛВЖ

28280

19 втор-Бутила- цетат

С6Н12О2

116,160

+19

+410

–

–

–

–

1,40

ЛВЖ

28202

20 н-Бутиловый спирт

С4Н10О

74,122

+35

+340

8,722320

2664,684 279,638

–1÷126

1,80

ЛВЖ

36805

Бензол

С6Н6

78,113

–11

+560

5,613910

6,109060

902,275

1252,776

178,099

225,178

–20÷6

–7÷80

1,43

ЛВЖ

40576

13 1,3-Бутадиен

С4Н6

54,091

–

+430

–

–

–

–

2,00

ГГ

44573

14 н-Бутан

С4Н10

58,123

–69

+405

6,005250

968,098

242,555

–130÷0

1,80

ГГ

45713

15 Бутаналь

(масляный альдегид)

C4H8O

72,100

–7

+230

7,083930

1768,400 273,000

–15÷80

1,80

ЛВЖ

32399

24 н-Гексадекан

С16Н34

226,440

+128

+207

5,912420

1656,405 136,869

105÷287

0,47

ГЖ

(ТГВ)

44312

25 н-Гексан

С6Н14

86,177

–23

+233

5,995170

1166,274 223,661

–54÷69

1,24

ЛВЖ

45105

–

–

–

–

130,00

ГП

16516

Продолжение табл. П1.1

–

–

–

–

–

ГП

3,3·107

34 Декан

С10Н22

142,280

+47

+230

6,520230

1809,975 227,700

17÷174

0,70

ЛВЖ

44602

35 Деканаль

(каприновый альдегид)

30 Гидразин

N2Н4

32,045

+38

+132

7,998050

2266,447 266,316

84÷112

4,70

ЛВЖ

(ВВ)

14644

C10H20O

142,280

+86

+175

6,930090

2056,406 216,600

81÷369

0,75

ГЖ

42346

27 н-Гексиловый спирт

С6Н14О

102,170

+60

+285

6,178940

7,236630

1293,831

1872,743

152,631

202,666

52÷157

60÷108

1,20

ЛВЖ

39587

28 Гептан

С7Н16

100,203

–4

+223

6,076470

1295,405 219,819

60÷98

1,07

ЛВЖ

44919

29 Гептаналь

(гептиловый альдегид)

C6H12O

100,160

+32

–

–

–

–

–

1,30

ЛВЖ

35573

–

–

–

–

35,00

ГП

15563

C10H22O

158,280

+110

+250

5,846380

1366,062 124,641

27÷255

0,70

ГЖ

42188

31 Глицерин

С3Н8О3

92,100

+198

+400

8,177393

3074,220 214,712

141÷263

2,60

ГЖ

16102

32 Глюкоза

C6H12O6

180,100

–

+367

(аэро– геля)

26 Гексаналь

(капроновый альдегид)

C7H14O

–

+43

–

–

–

–

–

1,10

ЛВЖ

–

33 Графит

12,001

–

+540–

(аэро– геля)

36 Дециловый спирт

(1 - деканол)

Продолжение табл. П1.1

48 Изопентан

С5Н12

72,150

–52

+432

5,917990

1022,551 233,493

–83÷28

1,36

ЛВЖ

45239

49 Изопропил- бензол

С9Н12

120,200

+37

+424

6,067560

1461,643 207,560

2,9÷152,4

0,88

ЛВЖ

46663

43 н-Додекан

С12Н26

170,337

+77

+202

7,295740

2463,739 253,884

48÷214

0,63

ГЖ

44470

44 Железо

Fe

56,00

–

+300–

(аэро– взве- си)

41 Диэтиламин

С4Н11N

73,140

–14

+310

6,347940

1267,557 236,329

–33÷59

1,78

ЛВЖ

34876

42 Диэтиловый эфир

С4Н10О

74,120

–41

+180

6,122700

1098,945 232,372

–60÷35

1,70

ЛВЖ

34147

45 Изобутан

С4Н10

58,123

–76

+462

5,953180

916,054

243,783

–159÷12

1,81

ГГ

45578

46 Изобутилен

С4Н8

56,110

–

+465

–

–

–

–

1,78

ГГ

45928

47 Изобутило- вый спирт

С4Н10О

74,120

+28

+390

7,830050

2058,392 245,642

–9÷116

1,80

ЛВЖ

36743

39 1,4-Диоксан

С4Н8О2

88,100

+11

+375

6,640910

1632,425 250,725

12÷101

2,00

ЛВЖ

–

40 1,2-Дихлор- этан

С2Н4Сl2

98,960

+9

+413

6,786150

1640,179

259,715

–24÷83

6,20

ЛВЖ

10873

50 Изопропи-ло- вый спирт

С3Н8О

60,090

+14

+430

7,510550

1733,000 232,380

–26÷148

2,23

ЛВЖ

34139

37 Дивиниловый эфир

С4Н6О

70,100

–30

+360

–

–

–

–

1,70

ЛВЖ

32610

–

–

–

–

100,00−

875,00

ГП

38 N,N-Диме- тилформамид

С3Н7ОN

73,100

+53

+440

6,159390

1482,985 204,342

25÷153

2,35

ЛВЖ

–

Продолжение табл. П1.1

56 Метан

СН4

16,040

–

+537

5,689230

380,224

264,804

–182÷–

5,28

ГГ

50000

52 м-Ксилол

С8Н10

106,170

+28

+530

6,133290

1461,925 215,073

–20÷220

1,10

ЛВЖ

52829

53 о-Ксилол

С8Н10

106,170

+31

+460

6,288930

1575,114

223,579 –3,8÷144,4

1,00

ЛВЖ

41217

54 п-Ксилол

С8Н10

106,170

+26

+528

6,254850

1537,082 223,608 –8,1÷138,3

1,10

ЛВЖ

41207

55 Магний

Mg

24,320

–

+420–

–

–

–

–

25,00

ГП

25000

61 н-Нонан

С9Н20

128,257

+31

+205

6,177760

1510,695

211,502

2÷150

0,78

ЛВЖ

44684

62 Нониловый спирт

C9H20O

144,260

+96

+260

5,800680

1276,626 123,101

92÷213,6

0,80

ГЖ

42312

–

–

–

–

–

ГП

15800

64 Оксид этилена

С2Н4О

44,050

–18

+430

–

–

–

–

3,20

ГГ

(ВВ)

27696

57 Метиловый спирт

СН4О

32,040

+6

+440

7,352700

1660,454 245,818

–10÷90

6,98

ЛВЖ

23839

58 Метилпро- пилкетон

С5Н10О

86,133

+6

+452

6,989130

1870,400 273,200

–17÷103

1,49

ЛВЖ

33879

60 Нафталин

С10Н8

128,060

+80

+520

9,679440

6,797800

3123,337

2206,690

243,569

245,127

0÷80

80÷159

0,90

ТГВ

39435

63 Оксид углерода

СО

28,010

–

+605

–

–

–

–

12,50

ГГ

10104

51 Кальций

Ca

40,080

–

+730–

(аэро– геля)

59 Метилэтил- кетон

С4Н8О

72,107

–6

–

7,024530

1292,791 232,340

–48÷80

1,90

ЛВЖ

–

Продолжение табл. П1.1

67 н-Пентадекан

С15Н32

212,420

+115

+203

6,067300

1739,084 157,545

92÷270

0,50

ГЖ

44342

68 Пенополи- уретан

–

–

–

+450

–

–

–

–

30,00

ГП

24850−

27360

69 н-Пентан

С5Н12

72,150

–44

+286

5,972080

1062,555 231,805

–50÷36

1,47

ЛВЖ

45350

70 Пентаналь

(валериано- вый альде- гид)

–

–

–

–

40,00

ГП

44000

C5H10O

86,130

+12

+230

6,455450

1460,272 225,175

5÷250

1,64

ЛВЖ

34227

–

–

–

–

20,00

ГП

46590

65 н-Октан

С8Н18

114,230

+14

+215

6,093960

1379,556

211,896

–14÷126

0,90

ЛВЖ

44787

66 Октаналь

(каприловый альдегид)

71 γ-Пиколин

С6Н7N

93,128

+39

+578

6,443820

1632,315 224,787

70÷145

1,40

ЛВЖ

36702

72 Пиридин

С5Н5N

79,100

+20

+530

5,916840

1217,730

196,342

–19÷116

1,80

ЛВЖ

35676

73 Полипропи- лен

(C3H6)n

–

–

+325–

(аэро- геля)

75 Пропан

С3Н8

44,096

–96

+470

5,955470

813,864

248,116

–189÷–42

2,00

ГГ

46353

76 Пропаналь

(пропиональ- дегид)

C8H16O

128,220

+52

–

6,702440

1815,764

218,605

57÷342

0,96

ЛВЖ

37381

C3H6O

58,080

–20

+227

6,065730

1163,288

231,170

–64÷52

2,50

ЛВЖ

31267

74 Полиэтилен

(C2H4)

–

–

+380

(аэро- геля)

Продолжение табл. П1.1

78 н-Пропило- вый спирт

С3Н8О

60,090

+23

+371

7,442010

1751,981

225,125

0÷97

2,30

ЛВЖ

34405

85 н-Тетрадекан

С14Н30

198,390

+103

+201

6,400070

1950,497 190,513

76÷254

0,50

ГЖ

44377

86 Толуол

С7Н8

92,140

+7

+535

6,050700

1328,171

217,713 –26,7÷110,6

1,27

ЛВЖ

40936

87 н-Тридекан

С13Н28

184,360

+90

+204

7,093880

2468,910 250,310

59÷236

0,58

ГЖ

44424

88 2,2,4-Триме- тилпентан

С8Н18

114,230

–4

+411

5,936820

1257,840 220,735

–60÷175

1,00

ЛВЖ

44647

77 Пропилен

С3Н6

42,080

–

+455

5,948520

786,532

247,243

–107,3÷

–47,1

2,40

ГГ

45604

89 Уксусная кислота

С2Н4О2

60,050

+40

+465

7,103370

1906,530 255,973

–17÷118

4,00

ЛВЖ

13097

–

–

–

–

35,00−

58,00

ГП

16490

81 Сероводород

Н2S

34,076

–

+246

–

–

–

–

4,30

ГГ

–

82 Сероуглерод

СS2

76,140

–43

+102

6,125370

1202,471 245,616

–15÷80

1,00

ЛВЖ

14020

83 Стирол

С8Н8

104,140

+30

+490

7,065420

2113,057 272,986

–7÷146

1,10

ЛВЖ

43888

84 Тетрагидро- фуран

С4Н8О

72,100

–20

+250

6,120080

1202,290 226,254

23÷100

1,80

ЛВЖ

34730

90 н-Ундекан

С11Н24

156,310

+62

+205

6,805010

2102,959 242,574

31÷197

0,60

ГЖ

44527

–

–

–

–

37,50

ГП

79 Сахар

(сахароза)

C12H22O11

342,300

–

+220

(аэро- геля)

80 Сера

S

256,500

–

+260

(аэро- геля)

Окончание табл. П1.1

91 Формальде- гид

СН2О

30,030

–

+430

5,409730

607,399

197,626

–19÷60

7,00

ГГ

19007

97 Этан

С2Н6

30,069

–

+515

–

–

–

–

2,90

ГГ

52413

98 Этилацетат

С4Н8О2

88,100

–3

+446

6,226720

1244,951 217,881

15÷75,8

2,00

ЛВЖ

23587

99 Этилбензол

С8Н10

106,160

+20

+431

6,358790

1590,660 229,581 –9,8÷136,2

1,00

ЛВЖ

41323

100 Этилен

С2Н4

28,050

–

+435

–

–

–

–

2,70

ГГ

46988

101 Этиленгли- коль

С2Н6О2

62,068

+111

+412

8,137540

2753,183 252,009

53÷198

4,29

ГЖ

19329

102 Этиловый спирт

С2Н6О

46,070

+13

+400

7,811580

1918,508 252,125

–31÷78

3,60

ЛВЖ

30562

103 Этилцелло- зольв

С4Н10О2

90,100

+40

+235

7,866260

2392,560 273,150

20÷135

1,80

ЛВЖ

26382

93 Хлорбензол

С6Н5Cl

112,560

+29

+637

6,386050

1607,316

235,351

–35÷132

1,40

ЛВЖ

27315

94 Хлорэтан

С2Н5Cl

64,510

–50

+510

6,111400

1030,007 238,612

–56÷12

3,80

ГГ

19392

95 Циклогексан

С6Н12

84,160

–17

+259

5,969910

1203,526 222,863

6,5÷200

1,30

ЛВЖ

43833

96 Цинк

Zn

65,400

–

+440

(аэро- геля)

–

–

–

–

250,00

ГП

92 Фталевый ангидрид

С8Н4О3

148,100

+153

+580

7,124390

2879,067 277,501

134÷285

1,70

(15 г · м–3)

ТГВ

–

Таблица П1.2

С7,267 Н14,796

102,20

–34

7,54424 2629,650 384,195

–40÷100

0,79

ЛВЖ

44094,0

С6,991 Н13,108

97,20

–36

–

4,19500

682,876

222,066

–60÷85

1,08

ЛВЖ

44239,0

С12,343

Н23,889

172,30

>+35

+225

5,07818 1255,730 199,523

40÷210

0,61

ЛВЖ

43590,0

С7,024 Н13,706

98,20

–36

–

4,12311

664,976

221,695

–60÷95

1,06

ЛВЖ

43641,0

С6,911 Н12,168

95,30

–37

–

4,26511

695,019

223,220

–60÷90

1,10

ЛВЖ

43641,0

Теплота сгорания, кДж. · кг–1

Бензин авиаци- онный Б-70

(ГОСТ 1012–72)

Значения показателей пожарной опасности некоторых смесей и технических продуктов

Характеристика веще- ства

ЕКПР, СНКПР % (об.)

(г/м3 для ГП)

Температурный интервал значений конс- тант уравнения Антуана,

°С

Константы уравнения

Антуана

А

В

СА

Температура самовоспламенения, °С

Температура вспышки,

°С

Молярная масса, кг · кмоль–1

Суммарная формула

Бензин АИ-93

(зимний) (ГОСТ

2084–67)

Бензин А-72

(зимний)

(ГОСТ 2084–67)

Бензин АИ-93

(летний)

(ГОСТ 2084–67)

Продукт

(ГОСТ, ТУ), состав смеси,

% (масс.)

Дизельное топливо “3”

(ГОСТ 305–73)

№ п/п

Продолжение табл. П1.2

Древесностру- жечная пыль

–

–

–

–

–

–

–

–

60,00

ГП

14000,0−

17000,0

Керосин освети- тельный КО-20

(ГОСТ 4753–68)

С13,595 Н26,860 191,70

>+40

+227

4,82177 1211,730 194,677

40÷240

0,55

ЛВЖ

43692,0

С10,914 Н21,832

153,10

>+40

+245

5,59599 1394,720 204,260

40÷190

0,64

ЛВЖ

43692,0

С11,054 Н21,752

154,70

>+40

+236

5,12496 1223,850 203,341

40÷190

0,66

ЛВЖ

43692,0

Уайт–спирит

(ГОСТ 3134–52)

С10,5 Н21,0

147,30

>+33

+250

7,13623 2218,300 273,150

20÷80

0,70

ЛВЖ

43966,0

Масло АМТ-300

(ТУ 38-1Г-68)

С22,25 Н33,48

S0,34 N0.07

312,90

>+170

+290

6,12439 2240,001 167,850

170÷376

0,20

ГЖ

42257,0

С8 Н10

106,17

+29

+490

6,17972 1478,160 220,535

0÷50

1,10

ЛВЖ

43154,0

Масло АМТ-300 Т

(ТУ 38101243–72)

С19,04 Н24,58

S0,196 N0,04

260,30

>+189

+334

5,62020 2023,770 164,090

171÷396

0,20

ГЖ

41778,0

С14,511 Н29,120

203,60

>+40

+210

5,00109 1314,040 192,473

60÷240

0,52

ЛВЖ

43419,0

С21,74 Н42,28

S0,04

303,90

>+135

+270

6,88412 2524,170 174,010

164÷343

0,29

ГЖ

43111,0

Дизельное топливо “Л”

(ГОСТ 305–73)

Ксилол

(смесь изомеров)

(ГОСТ 9410–60)

Масло трансфор- маторное

(ГОСТ 10121–62)

Керосин освети- тельный КО-22

(ГОСТ 4753–68)

Керосин освети- тельный КО-25

(ГОСТ 4753–68)

Продолжение табл. П1.2

С5,452 Н7,606

О0,535

81,70

–7

+550

6,29685 1373,667 242,828

–15÷100

1,65

ЛВЖ

40936,0

Мука пшеничная

–

–

–

–

–

–

–

–

10,00−

35,00

ГП

16807,0

Мука ржаная

–

–

–

–

–

–

–

–

27,00

ГП

16740,0

Растворитель

Р-4 (н-бутилаце- тат-12, толуол-62, ацетон-26)

С6,231 Н7,798

С0,223

86,30

–4

–

6,27853 1415,199 244,752

–15÷100

1,38

ЛВЖ

43154,0

С5,309 Н8,655

О0,897

86,80

–9

–

6,30343 1378,851 245,039

–15÷100

1,57

ЛВЖ

43154,0

С6,837 Н9,217

О0,515

99,60

+10

–

6,17297 1403,079 221,483

0÷100

1,26

ЛВЖ

43154,0

С2,761 Н7,147

О1,187

59,36

+6

+397

8,05697 2083,566 267,735

0÷50

2,79

ЛВЖ

36743,0

20 Растворитель Р-5

(н-бутилацетат-30, ксилол-40, ацетон-30)

22 Растворитель М

(н-бутилацетат-30, этилацетат-5, этиловый спирт-60, изобутиловый спирт-5)

Растворитель

Р-4 (ксилол-15, толуол-70, ацетон-15)

Растворитель

Р-12 (н-бутила- цетат-30, ксилол-10, толуол-60)

Продолжение табл. П1.2

С2,645 Н6,810

О1,038

55,24

+10

+374

8,69654 2487,728 290,920

0÷50

2,85

ЛВЖ

40936,0

С4,791 Н8,318

О0,974

81,51

+4

+399

7,20244 1761,043 251,546

0÷50

1,72

ЛВЖ

43154,0

С5,962 Н9,779

О0,845

94,99

+16

+367

6,83653 1699,687 241,000

0÷50

1,25

ЛВЖ

43154,0

Растворитель

РМЛ

(ТУКУ 467-56)

(толуол-10, эти- ловый спирт-64, н-бутиловый спирт-10, этил- целлозольв-16)

Растворитель

РМЛ–315

(ТУ 6-10-1013-70)

(н-бутилаце- тат-18, ксилол-

25, толуол-25, н-бутиловый спирт-15, этил- целлозольв-17)

24 Растворитель

РМЛ-218 (МРТУ

6-10-729-68)

(н-бутилаце- тат-9, ксилол-21,

5, толуол-21, 5, этиловый спирт-

16, н-бутиловый спирт-3, этил- целлозольв-13, этилацетат-16)

Окончание табл. П1.2

Табак

–

–

–

+230

(аэроге- ля)

–

–

–

–

41,00

ГП

17000,0−

19000,0

28 Торфяная пыль

–

–

–

+425

–

–

–

–

45,00

ГП

10440,0

Шерсть

–

–

–

570−600

–

–

–

–

142,00

ГП

20502,0

Уайт-спирит

(ГОСТ 3134–52)

С10,5 Н21,0

147,30

>+33

+250

7,13623 2218,300 273,150

20÷80

0,70

ЛВЖ

43966,0

Сено

–

–

+180

(аэроге- ля)

–

–

–

–

200,00

ГП

16652,3

Хлопок

–

–

–

+407

(аэроге- ля)

–

–

–

–

58,00

ГП

16300,0

Целлюлоза

–

–

–

+270

(аэроге- ля)

–

–

–

–

45,00−

88,00

ГП

26100,0

Таблица П1.3

Значения показателей пожарной опасности по типовой горючей нагрузке в помещениях

Выделение токсичных продуктов горения, кг/кг

Кабельный подвал/поток;

кабели АВВГ и АПВГ

30,7

521,0

0,0240

0,0070

2,19

0,65

0,1300

0,0200

Мебель; дерево и облицов- ка (0,9+0,1)

14,4

84,0

0,0140

0,0150

1,29

1,55

0,0370

0,0036

Каюта с синтетической отделкой; дерево, ткани и отделка

15,8

134,0

0,0150

0,0180

1,25

0,85

0,0430

0,0230

CO2

CO

HCl

Верхняя одежда; ткани с ворсом (шерсть и нейлон)

23,3

129,0

0,0130

0,0840

3,70

0,47

0,0150

–

Резинотехнические изде- лия; резина, изделия из нее

36,0

850,0

0,0110

0,0180

2,99

0,42

0,0150

–

Промтовары; текстильные изделия

16,7

61,0

0,0240

0,0070

2,56

0,88

0,0630

–

Толуол

40,9

562,0

0,0480

–

3,10

3,68

0,1480

–

Ксилол см. табл. П.1.2

402,0

0,0900

–

3,62

3,66

0,1480

–

Бензин см. табл. П.1.2

256,0

0,0600

–

3,41

2,92

0,1750

–

Керосин

43,7

438,0

0,0480

–

3,34

2,92

3,3400

–

Дизельное топливо см. табл. П.1.2

620,0

0,0430

–

3,37

3,16

0,1220

–

Удельный расход кислорода, кг/кг

Линейная скорость распро- странения пламени, м/с

Удельная массовая скорость выгорания, кг/(м2 · с)

Дымооб- разующая способ- ность,

(Нп · м2)/кг

Низшая теплота сгорания,

МДж/кг

Материал

Продолжение табл. П1.3

Радиоматериалы; полиэти- лен, полистирол, полипро- пилен, гетинакс

34,8

381,0

0,0180

0,0140

3,31

0,76

0,1000

0,0073

Электротехнические материалы; текстолит, карболит

20,9

327,0

0,0076

0,0130

1,95

0,38

0,0560

0,0054

Турбинное масло (ТП-22)

41,9

243,0

0,0300

–

0,28

0,70

0,2800

–

Электрокабель АВВГ;

ПВХ-оболочка и изоляция

25,0

635,0

0,0240

0,0070

2,19

0,40

0,1090

0,0250

Электрокабель АПВГ;

ПВХ-оболочка и полиэти- лен

36,4

407,0

0,0240

0,0070

2,19

0,90

0,1500

0,0160

Телефонный кабель ТПВ;

ПВХ и полиэтилен

34,6

556,0

0,0085

0,0022

2,19

0,90

0,1240

0,0160

Нефть

43,5–46,1

438,0

0,0400

–

3,24

3,10

0,1610

–

Ацетон

31,4

80,0

0,0440

–

2,22

2,29

0,2690

–

Этиловый спирт

30,6

80,0

0,0330

–

2,36

1,94

0,2690

–

Лесопильный цех;

древесина

13,8

57,0

0,0150

0,0580

1,15

1,57

0,0240

–

Цех деревообработки;

древесина

13,8

57,0

0,0150

0,0220

1,15

1,57

0,0240

–

Цех сушки древесины;

древесина

13,8

57,0

0,0150

0,0380

1,15

1,57

0,0240

–

Производство фанеры; дре- весина и фанера (0,5+0,5)

16,1

81,0

0,0120

0,0190

1,18

1,06

0,0720

–

Продолжение табл. П1.3

Сырье и изделия из синте- тического каучука

43,0

212,0

0,0110

0,0140

2,99

1,41

0,1500

0,0050

Штабель древесины; хвой- ный и лиственный лес

13,8

57,0

0,0150

0,0590

1,15

1,57

0,0240

–

Хвойные древесные строй- материалы; штабель

13,8

61,0

0,0060

0,0590

1,15

1,57

0,0240

–

Лиственные древесные стройматериалы; штабель

13,8

53,0

0,0140

0,0590

1,15

1,57

0,0240

–

Клееные стройматериалы;

фанера

18,4

104,0

0,0090

0,0170

1,21

0,54

0,1210

–

Сырье для легкой про- мышленности; хлопок разрыхленный

16,4

0,6

0,0210

0,0450

2,30

0,57

0,0052

–

Сырье для легкой промыш- ленности; лен разрыхлен- ный

15,7

3,4

0,0210

0,0500

1,83

0,36

0,0039

–

Сырье для легкой промыш- ленности; хлопок и капрон

(0,75+0,25)

15,7

4,3

0,0130

0,0280

3,55

1,05

0,0120

–

Сырье для легкой про- мышленности; шерсть

21,8

164,0

0,0200

0,0280

1,76

0,72

0,0150

–

Пищевая промышлен- ность; пшеница, рис, гречиха и мука из них

17,0

1096,0

0,0080

0,0050

0,97

0,81

0,1630

–

Склад льноволокна

15,7

3,4

0,0210

0,0710

1,83

0,36

0,0040

–

Окончание табл. П1.3

13,9

64,0

0,0230

0,0150

1,19

0,72

0,0200

0,0005

Упаковочная тара; древе- сина, картон, полистирол

(0,5 + 0,25 + 0,25)

20,7

155,0

0,0180

0,0100

1,52

0,97

0,0940

0,0046

Упаковка; бумага, картон, полиэтилен и полистирол

(0,4 + 0,3 + 0,15 + 0,15)

23,5

172,0

0,0130

0,0040

1,70

0,68

0,1120

0,0037

Склад оргстекла (ПММА)

26,4

78,0

0,0040

0,0080

2,09

1,80

0,1270

–

Кабели и провода;

0,75 (АВВГ, АПВГ, ТПВ) +

+ 0,25 (КПРТ, ПР, ШРПС)

33,5

612,0

0,0620

0,0054

2,39

0,66

0,1000

0,0140

31,7

487,0

0,0230

0,0068

2,64

1,30

0,0970

0,0110

Склад хлопка в тюках

16,7

0,6

0,0170

0,0042

1,15

0,58

0,0052

–

Склад бумаги в рулонах

15,1

41,0

0,0080

0,0050

1,16

0,66

0,1080

–

Провода в резиновой изоляции типа КПРТ, ПТ,

ВПРС

37,8

850,0

0,1920

0,0050

2,99

0,42

0,0150

–

Индустриальное масло

42,7

480,0

0,0430

–

1,59

1,07

0,1220

–

Вешала текстильных изделий

16,7

61,0

0,0250

0,0078

2,56

0,88

0,0630

–

Дерево и лакокрасочное покрытие;

0,95 · древесина + 0,05 (ФЛ +

+ РХО)

Автомобиль;

0,3 (резина, бензин) + 0,15 

 ППУ, искусственная кожа ПВХ) + 0,1 · эмаль

Таблица П1.4

Удельная массовая скорость выгорания некоторых веществ и материалов

Вещества и материалы

Удельная массовая скорость выгорания, кг/(м2 · с)

Бензол

0,0730

Бумага разрыхленная

0,0080

Бумага (книги, журналы)

0,0042

Волокно штапельное

0,0067

Волокно штапельное в кипах 40  40  40 см

0,0230

Диэтиловый эфир

0,0600

Древесина (бруски) влажность 13,7 %

0,0390

Древесина (мебель в зданиях при влажности

8–10 %)

0,0140

Изопропиловый спирт

0,0310

Изопентан

0,0100

Каучук СКС

0,0130

Каучук натуральный

0,0190

Книги на деревянных стеллажах

0,0170

Кинопленка триацетатная

0,0090

Карболитовые изделия

0,0095

Лен разрыхленный

0,0210

Мазут

0,0350

Натрий металлический

0,0180

Органическое стекло

0,0160

Пенополиуретан

0,0028

Полистирол

0,0140

Полипропилен

0,0150

Полиэтилен

0,0100

Резина

0,0110

Текстолит

0,0067

Хлопок и капрон (3:1)

0,0130

Хлопок в тюках (плотность 190 кг · м–3)

0,0024

Хлопок разрыхленный

0,0210

Таблица П1.5

Низшая теплота сгорания некоторых веществ и материалов

Вещества и материалы

Низшая теплота сгорания, МДж/кг

Твердые материалы

Бумага и производные

Бумага разрыхленная

13,400

Бумага (книги, журналы)

13,400

Картон

20,000

Книги на деревянных стеллажах

13,400

Волокно штапельное

Волокно штапельное

14,000

Волокно штапельное в кипах 40  40  40 см

13,800

Древесина и производные

ДВП

21,000

ДСП

18,000

Древесина

13,800

Древесина (бруски) влажность 13,7 %

13,800

Древесина (мебель в зданиях при влажности 8–10 %)

13,800

Древесина сосновая

18,700–20,800

Плита столярная

20,000

Фанера

22,000

Каучук

Каучук натуральный

44,800

Каучук синтетический

40,000

Каучук СКС

43,900

Каучук хлоропреновый

27,990

Кожа, кожзаменитель

Ледерин (кожзаменитель)

17,760

Кожа

21,000

Линолеум

Линолеум

27,000

Линолеум масляный

20,970

Линолеум поливинилхлоридный

13,690–14,310

Линолеум поливинилхлоридный на тканевой основе

20,290

Линолеум поливинилхлоридный двухслойный

17,910

Линолеум поливинилхлоридный на войлочной основе

16,570

Линопор

19,710

Пластмассы

Акрилонитрил-бутаген-стирол, АБС

35,000

Мипора

17,400

Пенополистирол (плиты)

41,000

Пенополиуретан

24,850–27,400

Окончание табл. П1.5

Поливинилхлорид, ПВХ

18,000–20,700

Полиизоцианурит и полиуретан

25,000

Полистирол

39,800–40,700

Полиэтилен

46,600

Полиэфир

30,000

Уголь

Антрацит

33,900–34,800

Древесный уголь

33,900

Каменный уголь

30,000

Хлопок

Ткань хлопковая, навал

17,000

Хлопок в тюках (плотность 190 кг · м–3)

16,800

Хлопок разрыхленный

15,700

Хлопок и капрон (3:1)

16,200

Другие ткани

Капрон

31,090

Лен разрыхленный

15,700

Ткань шерстяная

23,000

Шелк

20,000

Другие твердые материалы

Бумажнослоистый пластик

18,000

Карболитовые изделия

26,900

Кинопленка

19,000

Кинопленка триацетатная

18,800

Ковролин

15,397

Линкруст поливинилхлоридный

17,080

Обтирочный материал

15,700

Органическое стекло

27,700

Пробка

20,000

Резина

33,500

Солома

17,100

Стеклопластик

11,000

Текстолит

22,430

Торф кусковой

16,600

Химические вещества

Олефиновый ряд

Бутилен

45,000

Краситель

Краситель 9–78 п/э

20,670

Краситель жировой 5С

33,180

Краситель фталоцианотен 4 “З” М

13,760

Другие вещества

Канифоль

30,400

Натрий металлический

10,900

Таблица П1.6

Линейная скорость распространения пламени по поверхности материалов

Линейная скорость распространения пламени, м/с

Угары текстильного производства в разрыхленном состоянии

0,100

Материалы

Корд

0,017

Хлопок разрыхленный

0,042

Лен разрыхленный

0,050

Хлопок + капрон (3:1)

0,028

Древесина в штабелях при различной влажности, при влажности (%):

8–12

16–18

18–20

20–30 более 30

0,067

0,038

0,027

0,020

0,017

Подвешенные ворсистые ткани

0,067−0,100

Текстильные изделия в закрытом складе при загрузке

100 кг/м2

0,006

Бумага в рулонах в закрытом складе при загрузке 140 кг/м2

0,005

Синтетический каучук в закрытом складе при загрузке свыше 290 кг/м2

0,007

Деревянные покрытия цехов большой площади, деревянные стены и стены, отделанные древесно-волок- нистыми плитами

0,028−0,053

Соломенные и камышитовые изделия

0,067

Ткани (холст, байка, бязь):

по горизонтали в вертикальном направлении в нормальном направлении к поверхности тканей при расстоянии между ними 0,2 м

0,013

0,300

0,040

Таблица П1.7

Дымообразующая способность веществ и материалов

Вещества и материалы

Дымообразующая способность, Нп · м2/кг

Бутиловый спирт

80,0

Этилацетат

330,0

Циклогексан

470,0

Древесина

23,0

Древесное волокно (береза, осина)

104,0

ДСП, ГОСТ 10632–77

90,0

Фанера, ГОСТ 3916–65

140,0

Сосна

145,0

Береза

160,0

Древесно-волокнистая плита (ДВП)

130,0

Линолеум ПВХ, ТУ 21-29-76-79

270,0

Стеклопластик, ТУ 6-11-10-62-81

340,0

Полиэтилен, ГОСТ 16337–70

890,0

Табак «Юбилейный» I сорт, вл. 13 %

120,0

Пенопласт ПВХ-9, СТУ 14-07-41-64

1290,0

Пенопласт ПС-1-200

1000,0

Резина, ТУ 38-5-12-06-68

850,0

Полиэтилен высокого давления (ПЭФВ)

790,0

Пленка ПВХ марки ПДО-15

400,0

Пленка марки ПДСО-12

470,0

Лен разрыхленный

3,4

Ткань вискозная

63,0

Атлас декоративный

32,0

Репс

50,0

Ткань мебельная полушерстяная

116,0

Полотно палаточное

58,0

Таблица П1.8

Удельный выход (потребление) газов при горении веществ и материалов

Удельный расход кислорода, кг/кг

Выделение газов, кг/кг

Вещество или материал

CO2

CO

HCl

Хлопок

0,0052

0,57

2,30

–

Лен

0,0039

0,36

1,83

–

Хлопок + капрон (3:1)

0,0120

1,05

3,55

–

Кабели АВВГ

0,1100

–

–

0,023

Кабели АПВГ

0,1500

–

–

0,016

Древесина

0,0240

1,51

1,15

–

Древесина, огнезащищенная препаратом СДФ-552

0,1200

1,96

1,42

–

Таблица П1.9

Перечень необходимых исходных данных для задания выделения дыма и токсичных газообразных продуктов горения в программном продукте FDS 6 на основе [20]

Здания I−II ст. огнест.;

мебель + ткани

14,70 82,00 1,437 1,290 0,0020 0,0060 14,70 0,0684 3,9123 2,5437 0,0068 0,0143 5,4856 14,7177 Древе- сина

87,16459

Здание III−IV ст. огнест.;

мебель + ткани

14,70 82,00 1,437 1,290 0,0020 0,0060 14,70 0,0684 3,9123 2,5437 0,0068 0,0143 5,4856 14,7177 Древе- сина

87,16459

Здание I ст. огнест.;

мебель + ткани (0,75 + 0,25)

14,90 58,50 1,437 1,320 0,0190 0,0000 14,90 0,0488 3,9123 2,6130 0,0600

5,2758 14,7177 Древе- сина

87,16236

Здание III ст. огнест.;

мебель + ткани (0,75 + 0,25)

14,90 58,50 1,437 1,320 0,0190 0,0000 14,90 0,0488 3,9123 2,6130 0,0600

5,2758 14,7177 Древе- сина

87,16236

Здания I−II ст. огнест.;

мебель + бытовые изделия

13,80 270,00 1,03 0,200 0,0020 0,0140 13,80 0,2251 2,8042 0,4018 0,0068 0,0335 8,6066 10,5492 Древе- сина

87,19355

Здания III−IV ст. огнест.;

мебель + бытовые изделия 13,80 270,00 1,03 0,200 0,0020 0,0140 13,80 0,2251 2,8042 0,4018 0,0068 0,0335 8,6066 10,5492 Древе- сина

87,19355

Справочные данные [10, 19]

Расчетные данные для FDS 6

«Базовый»

материал»

г/моль

Mf

Материал пожарной нагрузки, по которому опре- делена молекулярная масса

Hf

Dm

LO2

LCO2

LCO

LHCl

Hf νC νO2 νCO2 νCO νHCl νH2O νN2

моль

моль

моль

моль

моль

моль

моль

МДж/кг

кг/кг

кг/кг

кг/кг

кг/кг

Нп · м2/ кг

МДж/кг

Пожарная нагрузка

Продолжение табл. П1.9

Админ. помещение;

мебель + бумага (0,75 + 0,25) 14,00 53,00 1,161 1,430 0,0430 0,0000 14,00 0,0442 3,1609 2,8387 0,1337

3,2782 11,8910 Древе- сина

87,14002

Верхняя одежда; ворс.

ткани (шерсть + нейлон)

23,30 129,00 3,698 0,470 0,0150 0,0000 23,30 0,1076 10,0680 0,9244 0,0451

20,3185 37,8749 Древе- сина

87,33290

Выст. зал, мастерская;

дерево + ткани + краски

(0,9 + 0,09 + 0,01)

14,00 53,00 1,218 1,420 0,0230

10-4

14,00 0,0442 3,3161 2,8169 0,0715 0,0002 3,7033 12,4747 Древе- сина

87,14469

Кабинет;

мебель + бумага (0,75 + 0,25) 14,00 53,00 1,161 0,640 0,0320 0,0000 14,00 0,0442 3,1609 1,2709 0,0986

7,1628 11,8910 Древе- сина

87,17929

Издательства, типогра- фии

15,40 41,00 1,158 0,770 0,1690 0,0000 15,40 0,0342 3,1527 1,5262 0,5256 0,0000 5,8672 11,8602 Древе- сина

87,16675

Помещение, облицован- ное панелями; панели

ДВП

18,10 130,00 1,15 0,690 0,0220 0,0000 18,10 0,1084 3,1309 1,3580 0,0669

6,9034 11,7783 Древе- сина

87,17672

Обществ. здания;

мебель + линолеум ПВХ

(0,9 + 0,1)

14,00 47,70 1,369 1,480 0,0300 0,0060 14,00 0,0398 3,7272 2,9258 0,0933 0,0139 4,1091 14,0213 Древе- сина

87,15015

Сценическая часть зри- тельного зала; древесина

13,80 57,00

1,15 1,570 0,0240 0,0000 13,80 0,0475 3,1309 3,1079 0,0746

2,6570 11,7783 Древе- сина

87,13357

Библиотеки, архивы;

книги, журналы на стеллажах

14,50 49,50 1,154 1,110 0,0970 0,0000 14,50 0,0413 3,1418 2,1947 0,3029

4,5564 11,8193 Древе- сина

87,15314

Окрашенные полы, стены;

дерево + краска РХО

(0,9 + 0,1)

14,10 71,30 1,218 1,470 0,0350 0,0010 14,10 0,0594 3,3161 2,9099 0,1085 0,0024 3,4039 12,4747 Древе- сина

87,14178

Каюта с синтет. отделкой;

дерево + ткани + отделка

15,80 134,00 1,249 0,850 0,0430 0,0230 15,80 0,1113 3,4005 1,6727 0,1322 0,0550 6,3985 12,7922 Древе- сина

87,173

Продолжение табл. П1.9

Промтовары;

текстильные изделия

16,70 60,60 2,560 0,880 0,0630 0,0000 16,70 0,0505 6,9697 1,7400 0,1947 0,0000 12,6284 26,2195 Древе- сина

87,24599

Клееные стройматери- алы;

фанера

18,40 104,00 1,205 0,540 0,1210 0,0000 18,40 0,0867 3,2807 1,0690 0,3763 0,0000 7,4087 12,3416 Древе- сина

87,18266

Хвойные древесные стройматериалы; штабель 13,80 61,00 1,150 1,570 0,0240 0,0000 13,80 0,0509 3,1309 3,1079 0,0746 0,0000 2,6548 11,7783 Древе- сина

87,13356

Лиственные древесные стройматериалы; штабель 13,80 53,00 1,150 1,570 0,0240 0,0000 13,80 0,0442 3,1309 3,1079 0,0746 0,0000 2,6593 11,7783 Древе- сина

87,13358

Лесопильный цех I−III ст.

огнест.; древесина

13,80 57,00 1,150 1,570 0,0240 0,0000 13,80 0,0475 3,1309 3,1079 0,0746 0,0000 2,6570 11,7783 Древе- сина

87,13357

Лесопильный цех

IV−V ст. огнест.; древе- сина

13,80 57,00 1,150 1,570 0,0240 0,0000 13,80 0,0475 3,1309 3,1079 0,0746 0,0000 2,6570 11,7783 Древе- сина

87,13357

Цех деревообработки;

древесина

13,80 57,00 1,150 1,570 0,0240 0,0000 13,80 0,0475 3,1309 3,1079 0,0746 0,0000 2,6570 11,7783 Древе- сина

87,13357

Цех сушки древесины;

древесина

13,80 57,00 1,150 1,570 0,0240 0,0000 13,80 0,0475 3,1309 3,1079 0,0746 0,0000 2,6570 11,7783 Древе- сина

87,13357

Штабель древесины;

хвойный + лиственный лес

13,80 57,00 1,150 1,570 0,0240 0,0000 13,80 0,0475 3,1309 3,1079 0,0746 0,0000 2,6570 11,7783 Древе- сина

87,13357

Мебель; дерево + обли- цовка (0,9 + 0,1)

14,40 84,10 1,288 1,550 0,0370 0,0040 14,40 0,0701 3,5067 3,0683 0,1141 0,0086 3,3272 13,1917 Древе- сина

87,14166

Производство фанеры;

древесина + фанера (0,5

+ 0,5)

16,10 80,50 1,177 1,060 0,0720 0,0000 16,10 0,0671 3,2045 2,0884 0,2239 0,0000 5,0329 12,0548 Древе- сина

87,15811

Продолжение табл. П1.9

Сырье для легкой про- мышл.;

хлопок разрыхл.

16,40

0,60 2,300 0,570 0,0050 0,0000 16,40 0,0005 6,2619 1,1283 0,0162 0,0000 13,1763 23,5566 Древе- сина

87,24904

Сырье для легкой промышл.; хлопок +

+ капрон (0,75 + 0,25)

15,70

4,30

3,550 1,050 0,0120 0,0000 15,70 0,0036 9,6651 2,0686 0,0373 0,0000 16,8891 36,3591 Древе- сина

87,29669

Сырье для легкой про- мышл.;

лен разрыхл.

15,70

3,37

1,830 0,360 0,0040 0,0000 15,70 0,0028 4,9823 0,7126 0,0121 0,0000 11,9237 18,7428 Древе- сина

87,23259

Склад льноволокна

15,70

3,40

1,830 0,360 0,0040 0,0000 15,70 0,0028 4,9823 0,7126 0,0121 0,0000 11,9237 18,7428 Древе- сина

87,23259

Пищ. промышл.; пшени- ца, рис, гречиха и мука из них

17,00 1096,00 0,968 0,810 0,1630 0,0000 17,00 0,9138 2,6354 1,6074 0,5070 0,0000 4,1928 9,9142 Древе- сина

87,15084

Зал; 0,5·ДВП + 0,1·(ткань, искожа ПВХ, ППУ) +

0,2·дерево с покрытием

16,20 176,00 1,574 0,820 0,0410 0,0140 16,20 0,1464 4,2853 1,6173 0,1275 0,0342 8,1315 16,1209 Древе- сина

87,19306

Тара: древесина + картон +

+ полистирол (0,5 + 0,25 +

+ 0,25)

20,71 155,00 1,520 0,970 0,0940 0,0050 20,71 0,1292 4,1383 1,9202 0,2924 0,0110 6,9325 15,5678 Древе- сина

87,18047

Сырье для легкой промышл.; шерсть

21,80 164,00 1,759 0,720 0,0150 0,0000 21,80 0,1367 4,7890 1,4154 0,0476 0,0000 9,7193 18,0157 Древе- сина

87,21016

Склад бумаги в рулонах

15,10 41,00 1,158 0,660 0,1080 0,0000 15,10 0,0342 3,1527 1,3134 0,3350 0,0000 6,6835 11,8602 Древе- сина

87,17473

Дерево + лак. покрытие;

0,95*древесина +

+ 0,05* (ФЛ + РХО)

13,90 64,10 1,191 0,720 0,0210 5·10-4

13,90 0,0534 3,2426 1,4332 0,0638 0,0012 6,9570 12,1982 Древе- сина

87,17743

Склад хлопка в тюках

16,70

0,60

1,150 0,580 0,0050 0,0000 16,70 0,0005 3,1309 1,1442 0,0162 0,0000 7,5764 11,7783 Древе- сина

87,18314

Продолжение табл. П1.9

Вешала текстильных изделий

16,72 61,00 2,560 0,880 0,0630 0,0000 16,72 0,0509 6,9697 1,7400 0,1959 0,0000 12,6262 26,2195 Древе- сина

87,24597

Упаковка: бумага + кар- тон + (этилен + стирол)

(0,4 + 0,3 + 0,15 + 0,15)

23,54 172,00 1,700 0,680 0,1120 0,0040 23,54 0,1434 4,6283 1,3441 0,3483 0,0088 9,1181 17,4114 Древе- сина

87,20414

Занавес зрительного зала кинотеатра

13,80 50,00 1,030 0,200 0,0020 0,0000 13,80 0,0417 2,8042 0,4018 0,0068 0,0000 8,7966 10,5492 Древе- сина

87,19463

Отделка: ковролин

15,40 150,00 2,550 1,230 0,2070 0,0040 15,40 0,1251 6,9425 2,4249 0,6438 0,0093 10,1400 26,1171 Древе- сина

87,22169

Мебель + бумага (0,8) +

+ ковровое покрытие (0,2) 14,28 72,40 1,439 0,760 0,0680 8·10-4

14,28 0,0604 3,9178 1,5025 0,2115 0,0019 7,7512 14,7382 Древе- сина

87,18770

Столовая, зал ресторана и т. д.

13,80 82,00 1,437 1,285 0,0022 0,0060 13,80 0,0684 3,9123 2,5437 0,0068 0,0143 5,4856 14,7177 Древе- сина

87,16459

Подсобные и бытовые помещения

14,00 53,00 1,161 0,642 0,0317 0,0000 14,00 0,0442 3,1609 1,2709 0,0986 0,0000 7,1628 11,8910 Древе- сина

87,17929

Жилые помещения гости- ниц, общежитий и т. д.

13,80 270,00 1,030 0,203 0,0022 0,0140 13,80 0,2251 2,8042 0,4018 0,0068 0,0335 8,6066 10,5492 Древе- сина

87,19355

Зал театра, кинотеатра, клуба, цирка и т. д.

13,80 270,00 1,03 0,203 0,0022 0,0140 13,80 0,2251 2,8042 0,4018 0,0068 0,0335 8,6066 10,5492 Древе- сина

87,19355

Музеи, выставки

13,80 270,00 1,030 0,203 0,0022 0,0140 13,80 0,2251 2,8042 0,4018 0,0068 0,0335 8,6066 10,5492 Древе- сина

87,19355

14,00 47,70 1,369 1,478 0,0300 0,0058 14,00 0,0398 3,7272 2,9258 0,0933 0,0139 4,1091 14,0213 Древе- сина

87,15015

Хранилища библиотек, архивы

14,50 49,50 1,154 1,109 0,0974 0,0000 14,50 0,0413 3,1418 2,1947 0,3029 0,0000 4,5564 11,8193 Древе- сина

87,15314

Гардеробы

16,70 61,00

2,56 0,880 0,0630 0,0000 16,70 0,0509 6,9697 1,7420 0,1959 0,0000 12,6214 26,2195 Древе- сина

87,24592

Административные поме- щения, учебные классы школ, ВУЗов, кабинеты поликлиник

Продолжение табл. П1.9

Радиоматериалы; поли- этилен, стирол, пропил, гетинакс

34,80 381,00 3,312 0,760 0,1000 0,0070 34,80 0,3799 10,7844 1,8088 0,3720 0,0209 19,646440,5700 Стирол 104,40050

Электрокабель АВВГ;

ПВХ-оболочка + изоляция

25,00 635,00 2,190 0,400 0,1090 0,0250 25,00 0,6332 7,1310 0,9423 0,4055 0,070014,953626,8262 Стирол 104,34350

Электротехн. материалы;

текстолит, карболит

20,90 327,00 1,950 0,380 0,0560 0,0050 20,90 0,3261 6,3495 0,8878 0,2068 0,0154 14,322623,8863 Стирол 104,33310

Стоянки легковых автомобилей

31,70 487,00 2,640 1,300 0,0970 0,0110 31,70 0,4856 8,5963 3,0778 0,3608 0,0314 12,5853 32,3384 Стирол 104,32300

Стоянки легковых автомобилей с двухуров- невым хранением

31,70 487,00 2,640 1,300 0,0970 0,0110 31,70 0,4856 8,5963 3,0778 0,3608 0,0314 12,5853 32,3384 Стирол 104,32300

Магазины

15,80 270,00 1,250 0,850 0,0430 0,0230 15,80 0,2251 3,4032 1,6826 0,1337 0,0550 6,3009 12,8025 Древе- сина

87,17236

Кабельный подвал/поток;

кабели АВВГ + АПВГ

30,70 521,00 2,190 0,650 0,1300 0,0200 30,70 0,5195 7,1310 1,5389 0,4817 0,0577 13,4782 26,8262 Стирол 104,32820

Зал вокзала

13,80 270,00 1,030 0,203 0,0022 0,0140 13,80 0,2251 2,8042 0,4018 0,0068 0,0335 8,6066 10,5492 Древе- сина

87,19355

Стадионы

26,40 78,00 2,090 1,800 0,1270 0,0000 26,40 0,0650 5,6901 3,5632 0,3950 0,0000 5,5807 21,4058 Древе- сина

87,17123

Автомобиль; 0,3 · (рези- на, бензин) + 0,15 · (ППУ, искожа ПВХ) + 0,1 · эмаль

31,70 487,00 2,640 1,300 0,0970 0,0109 31,70 0,4856 8,5963 3,0659 0,3608 0,0311 12,6148 32,3384 Стирол 104,32330

Резинотехн. изделия;

резина, изделия из нее

36,00 850,00 2,990 0,420 0,0150 0,0000 36,00 0,8476 9,7360 0,9849 0,0558 0,0000 20,0188 36,6257 Стирол 104,40190

Спортзалы

16,70 61,00 2,560 0,880 0,0630 0,0000 16,70 0,0509 6,9697 1,7420 0,1959 0,0000 12,6214 26,2195 Древе- сина

87,24592

Продолжение табл. П1.9

Электрокабель АПВГ;

ПВХ-оболочка + поли- этилен

36,40 407,00 2,190 0,900 0,1500 0,0160 36,40 0,4058 7,1310 2,1379 0,5580 0,0457 11,996526,8262 Стирол 104,31290

Провода в резиновой изоляции типа КПРТ, ПТ,

ВПРС

37,80 850,00 2,990 0,420 0,0150 0,0000 37,80 0,8476 9,7360 0,9849 0,0558 0,0000 20,0188 36,6257 Стирол 104,40190

Склад оргстекла (ПММА) 26,40 78,00 2,090 1,800 0,1270 0,0000 26,40 0,0778 6,8054 4,2497 0,4709 0,0000 6,7057 25,6012 Стирол 104,25690

Сырье и изделия из синтетического каучука

43,00 212,00 2,985 1,410 0,1500 0,0050 43,00 0,2114 9,7197 3,3335 0,5580 0,0143 13,867036,5644 Стирол 104,33860

304,10510

Ксилол

41,20 402,00 3,623 3,660 0,1480 0,0000 41,20 0,4078 12,0016 8,8081 0,5601 0,0000 4,5411 45,1490 Ксилол 106,05730

Телефонный кабель ТВП;

ПВХ + полиэтилен

34,60 556,00 2,190 0,900 0,1240 0,0160 34,60 0,5544 7,1310 2,1379 0,4613 0,044612,050126,8262 Стирол 104,31370

Дизельное топливо; соляр 45,40 620,00 3,368 3,160 0,1220 0,0000 45,40 1,2082 21,429714,6329 0,8868 0,000011,4340 80,6164

Ди- зельное топливо

203,73380

Керосин

43,30 438,00 3,341 2,920 0,1480 0,0000 43,30 0,8037 20,015412,7192 1,0129 0,000013,010175,2960

Керо- син осветит.

191,84750

Кабели + провода;

0,75·(АВВГ, АПВГ, ТПВ)

+ 0,25·(КПРТ, ПР, ШРПС)

33,50 612,00 2,389 0,660 0,1000 0,0140 33,50 0,6102 7,7790 1,5507 0,3701 0,040014,749129,2638 Стирол 104,34290

Бензин А-76

43,20 256,00 3,405 2,920 0,1750 0,0000 43,20 0,2381 10,34316,4492 0,6073 0,0000 6,9092 38,9096 Бензин 97,27816

Масло транс- фор- матор- ное

Индустриальное масло

42,70 480,00 1,589 1,070 0,1220 0,0000 42,70 1,3960 15,0911 7,3887 1,3237 0,000022,6353 56,7712

П р и м е ч а н и я:

1. Hf – низшая теплота сгорания пожарной нагрузки, МДж/кг; Dm – дымообразующая способность пожарной нагрузки, Нп · м2/кг; LO2 – потребление кислорода при сгорании 1 кг пожарной нагрузки, кг/кг; LCO2 – выделение углекислого газа при сгорании 1 кг пожарной нагрузки, кг/кг; LCO – выделение угарного газа при сгорании 1 кг пожарной нагрузки, кг/кг; LHCl – выделение хлористого водорода при сгорании 1 кг пожарной нагрузки, кг/кг;

νC – количество молей углерода (сажи), выделившихся при сгорании 1 моля пожарной нагрузки; νO2 – количество молей кислорода, необходимое для сгорании 1 моля пожарной нагрузки; νCO2 – количество молей углекислого газа, выделившихся при сгорании 1 моля пожарной нагрузки; νCO2 – количество молей угарного газа, выделившихся при сгорании 1 моля пожарной нагрузки; νHCl – количество молей хлористого водорода, выделившихся при сгорании

1 моля пожарной нагрузки; νH2O – количество молей водяного пара, выделившихся при сгорании 1 моля пожарной нагрузки; νN2 – количество молей азота, выделившихся при сгорании 1 моля пожарной нагрузки; Mf – молекулярная масса пожарной нагрузки, г/моль.

2. Под «базовым» материалом понимается материал или вещество, которые по пожароопасным свойствам в большей степени эквивалентны соответствующей пожарной нагрузке и по аналогии с которыми определяется молекулярная масса горючего.

Окончание табл. П1.9

Лекарственные препара- ты, содержащие этиловый спирт и глицерин

26,60 88,10 2,304 1,910 0,2620 0,0000 26,60 0,0388 3,3121 1,9985 0,4303 0,0000 2,8595 12,4599

Этило- вый спирт

46,02816

Толуол

40,90 562,00 3,098 3,680 0,1480 0,0000 40,900 0,4948 8,9071 7,6866 0,4861 0,0000 1,0643 33,5076 Толуол 92,01662

303,91110

Нефть

44,20 438,00 3,240 3,100 0,1610 0,0000

44,2 0,4074 9,8419 6,8555 0,5587 0,0000 4,9889 37,0241 Бензин 97,25767

Этиловый спирт

27,50 80,00 2,362 1,940 0,2690 0,0000 27,50 0,0352 3,3955 2,0246 0,4418 0,0000 2,9282 12,7735

Этило- вый спирт

46,02911

Масло транс- форма- торное

Турбинное масло

41,90 243,00 0,282 0,700 0,1220 0,0000 41,90 0,7067 2,6782 4,8337 1,3237 0,0000 7,2886 10,0752

Таблица П1.10

Перечень необходимых исходных данных для задания выделения дыма и токсичных газообразных продуктов горения в программном продукте CFAST 6 на основе [21]

Здание I ст. огнест.;

мебель + ткани (0,75 + 0,25)

14,90

0,0125 0,0162

58,50

1,437 1,3200 0,0193 0,0000

0,015 0,006 0,0000

Здание III ст. огнест.;

мебель + ткани (0,75 + 0,25)

14,90

0,0400 0,0162

58,50

1,437 1,3200 0,0193 0,0000

0,015 0,006 0,0000

Кабинет; мебель + бумага

(0,7 5+ 0,25)

14,00

0,0420 0,0129

53.00

1,161 0,6420 0,0317 0,0000

0,049 0,012

0,0000

Здания ст. огнест.;

мебель + ткани

14,70

0,0108 0,0145

82,00

1,437 1,2850 0,0022 0,0060

117 0,002 0,009

0,0060

Здание III−IV ст. огнест.;

мебель + ткани

14,70

0,0465 0,0344

82,00

1,437 1,2850 0,0022 0,0060

0,002 0,009

0,0060

Здания I−II ст. огнест.;

мебель + бытовые изделия

13,80

0,0108 0,0145

270,00

1,030 0,2030 0,0022 0,0140

121 0,011 0,194

0,0140

Здания III−IV ст. огнест.;

мебель + бытовые изделия

13,80

0,0465 0,0344

270,00

1,030 0,2030 0,0022 0,0140

0,011 0,194

0,0140

Справочные данные [10]

Расчетные данные для CFAST 6

МДж/кг м/с кг/м2с Нп · м2/ кг кг/кг кг/кг кг/кг кг/кг кВт/м2 с кг/кг кг/кг кг/кг

Hf ψ

Dm

LO2

LCO2

LCO

LHCl

HRR t

CO/

CO2

C/CO2

LHCl

Пожарная нагрузка

Продолжение табл. П1.10

Верхняя одежда; ворс. тка- ни (шерсть + нейлон)

23,30

0,0835 0,013

129,00

3,698 0,4670 0,0145 0,0000

0,031 0,040

0,0000

Помещение, облицованное панелями; панели ДВП

18,10

0,0405 0,0143

130,00

1,150 0,6860 0,0215 0,0000

0,031 0,028

0,0000

Админ. помещение; мебель

+ бумага (0,75 + 0,25)

14,00

0,0220 0,021

53,00

1,161 1,4340 0,0430 0,0000

0,030 0,005

0,0000

Библиотеки, архивы; книги, журналы на стеллажах

14,50

0,0103 0,011

49,50

1,154 1,1087 0,0974 0,0000

142 0,088 0,007 0,0000

Сценическая часть зритель- ного зала; древесина

13,80

0,0368 0,0145

57,00

1,150 1,5700 0,0240 0,0000

0,015 0,005

0,0000

Резинотехн. изделия;

резина, изделия из нее

36,00

0,0184 0,0112

850,00

2,990 0,4160 0,0150 0,0000

0,036 0,299 0,0000

Издательства, типографии

15,40

0,0040 0,0061

41,00

1,158 0,7710 0,1690 0,0000

477 0,219 0,008

0,0000

Каюта с синтет. отделкой;

дерево + ткани + отделка

15,80

0,0177 0,015

133,50

1,249 0,8450 0,0425 0,0230

0,050 0,023

0,0230

Промтовары; текстильные изделия

16,70

0,0071 0,0244

60,60

2,560 0,8790 0,0626 0,0000

129 0,071 0,010

0,0000

Мебель; дерево + облицов- ка (0,9 + 0,1)

14,40

0,0154 0,0135

84,10

1,288 1,5500 0,0367 0,0036

0,024 0,008

0,0036

Обществ. здания; мебель +

+ линолеум ПВХ (0,9 + 0,1)

14,00

0,0150 0,0137

47,70

1,369 1,4780 0,030 0,0058

0,020 0,005

0,0058

Выст. зал, мастерская;

дерево + ткани + краски

(0,9 + 0,09 + 0,01)

14,00

0,0163 0,0152

53,00

1,218 1,4230 0,0230 0,0001

0,016 0,005

0,0001

Окрашенные полы, стены;

дерево + краска РХО

(0,9 + 0,1)

14,10

0,0151 0,0145

71,30

1,218 1,4700 0,0349 0,0010

0,024 0,007

0,0010

Продолжение табл. П1.10

Лесопильный цех I−III ст.

огнест.; древесина

13,80

0,0396 0,0145

57,00

1,150 1,5700 0,0240 0,0000

0,015 0,005

0,0000

Лесопильный цех IV−V ст.

огнест.; древесина

13,80

0,0583 0,0145

57,00

1,150 1,5700 0,0240 0,0000

0,015 0,005

0,0000

Цех деревообработки;

древесина

13,80

0,0220 0,0145

57,00

1,150 1,5700 0,0240 0,0000

0,015 0,005

0,0000

Цех сушки древесины;

древесина

13,80

0,0375 0,0145

57,00

1,150 1,5700 0,0240 0,0000

0,015 0,005

0,0000

Производство фанеры;

древесина + фанера

(0,5 + 0,5)

16,10

0,0191 0,0117

80,50

1,177 1,0550 0,0720 0,0000

0,068 0,011

0,0000

Штабель древесины;

хвойный + лиственный лес

13,80

0,0585 0,0145

57,00

1,150 1,5700 0,0240 0,0000

0,015 0,005

0,0000

Хвойные древесные строй- материалы; штабель

13,80

0,0585 0,0063

61,00

1,150 1,5700 0,0240 0,0000

0,015 0,006 0,0000

Электротехн. материалы;

текстолит, карболит

20,90

0,0125 0,0076

327,00

1,950 0,3750 0,0556 0,0054

117 0,148 0,127

0,0054

Кабельный подвал/поток;

кабели АВВГ + АПВГ

30,70

0,0071 0,0244

521,00

2,190 0,6500 0,1295 0,0202

0,199 0,117

0,0202

Радиоматериалы; поли-

(этилен, стирол, пропил), гетинакс

34,80

0,0137 0,0177

381,00

3,312 0,7640 0,1000 0,0073

0,131 0,073

0,0073

Электрокабель АВВГ;

ПВХ оболочка + изоляция

25,00

0,0071 0,0244

635,00

2,190 0,3980 0,1090 0,0245

106 0,274 0,233

0,0245

Электрокабель АПВГ;

ПВХ-оболочка + полиэтилен

36,40

0,0071 0,0244

407,00

2,190 0,9030 0,1500 0,0160

0,166 0,066

0,0160

Телефонный кабель ТВП;

ПВХ + полиэтилен

34,60

0,0022 0,0085

556,00

2,190 0,9030 0,1240 0,0156

490 0,137 0,090

0,0156

Продолжение табл. П1.10

Склад оргстекла (ПММА)

26,40

0,0080 0,0041

78,00

2,090 1,7950 0,1266 0,0000

222 0,071 0,006 0,0000

Кабели + провода;

0,75 · (АВВГ, АПВГ, ТПВ) +

+ 0,25 ·(КПРТ, ПР, ШРПС)

33,50

0,0054 0,0622

612,00

2,389 0,6550 0,0995 0,0140

0,152 0,137

0,0140

Лиственные древесные стройматериалы; штабель

13,80

0,0585 0,014

53,00

1,150 1,5700 0,0240 0,0000

0,015 0,005

0,0000

Клееные стройматериалы;

фанера

18,40

0,0167 0,0089

104,00

1,205 0,5400 0,1210 0,0000

0,224 0,028

0,0000

Сырье для легкой про- мышл.; хлопок разрыхл.

16,40

0,0445 0,0213

0,60

2,300 0,5700 0,0052 0,0000

0,009 0,000 0,0000

Сырье для легкой про- мышл.; лен разрыхл.

15,70

0,0500 0,0213

3,37

1,830 0,3600 0,0039 0,0000

0,011 0,001

0,0000

Пищ. промышл.; пшеница, рис, гречиха и мука из них

17,00

0,0050 0,008

1096,00

0,968 0,8120 0,1630 0,0000

317 0,201 0,197

0,0000

Склад льноволокна

15,70

0,0710 0,0213

3,40

1,830 0,36000 0,0039 0,0000

0,011 0,001

0,0000

Склад хлопка в тюках

16,70

0,0042 0,0167

0,60

1,150

0,578 0,0052 0,0000

264 0,009 0,000 0,0000

Склад бумаги в рулонах

15,10

0,0050 0,008

41,00

1,158 0,6635 0,1077 0,0000

337 0,162 0,009 0,0000

Провода в резиновой изоля- ции типа КПРТ, ПТ, ВПРС

37,80

0,0050 0,1917

850,00

2,990 0,4160 0,0150 0,0000

0,036 0,299 0,0000

Сырье для легкой про- мышл.; хлопок + капрон

(0,75 + 0,25)

15,70

0,0280 0,0125

4,30

3,550 1,0450 0,0120 0,0000

0,011 0,001

0,0000

Сырье для легкой про- мышл.; шерсть

21,80

0,0280 0,02

164,00

1,759 0,7150 0,0153 0,0000

0,021 0,034

0,0000

Дерево + лак. покрытие;

0,95 · древесина + 0,05 · (ФЛ +

+ РХО)

13,90

0,0151 0,0225

64,10

1,191 0,7240 0,0205 0,0005

0,028 0,013

0,0005

Сырье и изделия из синтетического каучука

43,00

0,0143 0,011

212,00

2,985 1,4080 0,1500 0,0050

0,107 0,022

0,0050

П р и м е ч а н и е. Hf – низшая теплота сгорания пожарной нагрузки, МДж/кг; V – линейная скорость распро- странения пламени по поверхности пожарной нагрузки, м/с; ψ – массовая скорость выгорания пожарной нагрузки, кг/(м2 · с); Dm – дымообразующая способность пожарной нагрузки, Нп · м2/кг; LO2 – потребление кислорода при сго- рании 1 кг пожарной нагрузки, кг/кг; LCO2 – выделение углекислого газа при сгорании 1 кг пожарной нагрузки, кг/кг;

LCO – выделение угарного газа при сгорании 1 кг пожарной нагрузки, кг/кг; LHCl – выделение хлористого водоро- да при сгорании 1 кг пожарной нагрузки, кг/кг; HRR – интенсивность тепловыделения с 1 м2 поверхности очага пожара, кВт/м2; t – время достижения интенсивности тепловыделения очага пожара величины 1 МВт; CO/CO2 – от- ношение LCO к LCO2, кг/кг; C/CO2 – отношение LC к LCO2, кг/кг, где LC – выделение сажи при сгорании 1 кг пожарной нагрузки, кг/кг.

Окончание табл. П1.10

Вешала текстильных изделий

16,72

0,0078 0,0245

61,00

2,560 0,8790 0,0630 0,0000

117 0,072 0,010

0,0000

Занавес зрительного зала кинотеатра

13,80

0,0500 0,0115

50,00

1,030 0,2030 0,0022 0,0000

0,011 0,036

0,0000

Тара: древесина + картон +

+ полистирол (0,5 + 0,25 + 0,25)

20,71

0,0100 0,018

155,00

1,520 0,9700 0,0940 0,0046

0,097 0,023

0,0046

Отделка: ковролин

15,40

0,0210 0,013

150,00

2,550 1,2250 0,2070 0,0039

0,169 0,018

0,0039

Мебель + бумага (0,8) +

+ ковровое покрытие (0,2)

14,28

0,0340 0,0129

72,40

1,439 0,7590 0,0680 0,0008

0,090 0,014

0,0008

Упаковка: бумага + картон +

+ (этилен +стирол)

(0,4 + 0,3 + 0,15 + 0,15)

23,54

0,0040 0,0132

172,00

1,700 0,6790 0,1120 0,0037

262 0,165 0,037

0,0037

Автомобиль; 0,3 · (резина, бензин) + 0,15 · (ППУ, иско- жа ПВХ) + 0,1 · эмаль

31,70

0,0068 0,0233

487,00

2,640 1,2950 0,0970 0,0109

100 0,075 0,055

0,0109

Зал; 0,5*ДВП + 0,1·(ткань, искожа ПВХ, ППУ) +

+ 0,2·дерево с покрытием

16,20

0,0293 0,0123

175,60

1,574 0,8170 0,0410 0,0143

0,050 0,031

0,0143

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Таблица П2.1

Частоты реализации инициирующих пожароопасные ситуации событий для некоторых типов оборудования объектов

Частота разгерметиза- ции, год–1

25,0

6,2 · 10–6

25,0

6,2 · 10–6

50,0

2,0 · 10–4

50,0

3,8 · 10–6

50,0

3,8 · 10–6

12,5

6,1 · 10–4

5,0

4,0 · 10–5

5,0

4,0 · 10–5

5,0

4,3 · 10–3

Диаметр подводящего/ отводящего трубопровода

1,0 · 10–4

12,5

1,0 · 10–5

Полное разрушение

3,0 · 10–7

12,5

1,0 · 10–5

Полное разрушение

1,5 · 10–5

25,0

5,1 · 10–4

100,0

1,7 · 10–6

Наименование оборудования

Инициирующее аварию событие

Диаметр отверстия истечения, мм

Резервуары, емкости, сосуды и аппа- раты под давлением

Разгерметизация с последующим истечением жидкости, газа или двух- фазной среды

Химические реакторы

Разгерметизация с последующим истечением жидкости, газа или двух- фазной среды

Разгерметизация с последующим истечением жидкости или двухфаз- ной среды

Насосы

(центробежные с одинарным торце- вым уплотнением)

Окончание табл. П2.1

Разгерметизация с последующим истечением жидкости в обвалование

Утечка паров

2,0 · 10–4

Полное разрушение

8,0 · 10–6

25,0

3,9 · 10–4

50,0

1,3 · 10–4

Разгерметизация с последующим истечением жидкости в обвалование

25,0

8,8 · 10–5

Полное разрушение

5,0 · 10–6

Разгерметизация с последующим истечением жидкости в обвалование

25,0

5,0 · 10–4

500,0

8,0 · 10–5

Полное разрушение

1,0 · 10–4

100,0

1,2 · 10–5

150,0

1,0 · 10–4

Полное разрушение

4,0 · 10–5

Резервуары для хранения ЛВЖ и ГЖ с плавающей крышей

Пожар в кольцевом зазоре по пери- метру резервуара

–

4,6 · 10–3

Пожар по всей поверхности резервуара

–

9,3 · 10–4

15,0

1,0 · 10–6

Полное разрушение

4,0 · 10–5

12,5

1,3 · 10–3

100,0

5,0 · 10–5

5,0

1,3 · 10–5

Резервуары для хранения ЛВЖ и ГЖ со стационарной крышей

Пожар на дыхательной арматуре

–

9,0 · 10–5

Пожар по всей поверхности резервуара

–

9,0 · 10–5

Компрессоры (центробежные)

Разгерметизация с последующим истечением газа

5,0

1,1 · 10–2

Гибкие соединения для проведения сливо-наливных операций

Разгерметизация с последующим истечением жидкости, газа или двух- фазной среды

Резервуары для хранения ЛВЖ и ГЖ при давлении, близком к атмосфер- ному (при единичном объеме 450 м3 и более)

Резервуары для хранения ЛВЖ и ГЖ при давлении, близком к атмосфер- ному (при единичном объеме менее

450 м3)

Одностенные изотермические ре- зервуары для хранения сжиженных газов

П р и м е ч а н и я:

1. Здесь и далее под полным разрушением подразумевается утечка с диаметром истечения, соответствующим максимальному диаметру подводящего или отводящего трубопровода, или разрушения резерву- ара, емкости, сосуда или аппарата.

2. Для гибких соединений для проведения сливо-наливных опера- ций в таблице приведена вероятность разгерметизации (разрушения) на одну сливо-наливную операцию.

При определении частоты разгерметизации фильтров и кожухотрубных теплообменников указанное оборудование допускается рассматривать как аппараты под давлением.

Аппараты воздушного охлаждения допускается рассмат- ривать как участки технологических трубопроводов, дли- на которых соответствует суммарной длине труб в пучках теплообменника.

Частота реализации сценариев, связанных с образова- нием огненного шара на емкостном оборудовании со сжи- женными газами и ЛВЖ вследствие внешнего воздействия очага пожара определяется на основе процедуры построе- ния логических деревьев событий, приведенной в Прил. 3 к настоящему Пособию. При отсутствии необходимых данных допускается принимать частоту внешнего воздей- ствия, приводящего к реализации огненного шара, равной

2,5 · 10–5 год–1 на один аппарат (резервуар).

При использовании данных, приведенных в настоящем приложении, для какого-либо резервуара, емкости, сосуда, аппарата, технологического трубопровода следует учитывать частоты разгерметизации для всех размеров утечек, указан- ные для этой единицы технологического оборудования.

Таблица П2.2

Частоты утечек из технологических трубопроводов

Частота утечек (м–1 · год–1)

Малая

(диаметр отверстия

12,5 мм)

Диаметр трубопро- вода, мм

Средняя

(диаметр отверстия

25 мм)

Значительная

(диаметр отверстия

50 мм)

Большая

(диаметр отверстия

100 мм)

Разрыв

5,7 · 10–6

2,4 · 10–6

–

–

1,4 · 10–6

2,8 · 10–6

1,2 · 10–6

4,7 · 10–7

–

2,4 · 10–7

1,9 · 10–6

7,9 · 10–7

3,1 · 10–7

1,3 · 10–7

2,5 · 10–8

1,1 · 10–6

4,7 · 10–7

1,9 · 10–7

7,8 · 10–8

1,5 · 10–8

4,7 · 10–7

2,0 · 10–7

7,9 · 10–8

3,4 · 10–8

6,4 · 10–9

3,1 · 10–7

1,3 · 10–7

5,2 · 10–8

2,2 · 10–8

4,2 · 10–9

2,4 · 10–7

9,8 · 10–8

3,9 · 10–8

1,7 · 10–8

3,2 · 10–9

П р и м е ч а н и е. Частота разгерметизации технологических трубо- проводов с промежуточными значениями диаметра трубопроводов может быть определена путем линейной интерполяции приведенных в табл. П2.2 значений.

Частота возникновения пожара в здании (помещении)

Q (год–1) может быть также определена исходя из данных по частотам возникновения пожаров в различных зданиях и площади здания (помещения).

Таблица П2.3

Частоты возникновения пожаров в зданиях

Наименование объекта

Частота возникновения пожара (м–2 · год–1)

Электростанции

2,2 · 10–5

Склады химической продукции

1,2 · 10–5

Склады многономенклатурной продукции

9,0 · 10–5

Инструментально-механические цеха

0,6 · 10–5

Цеха по обработке синтетического каучука и искусственных волокон

2,7 · 10–5

Литейные и плавильные цеха

1,9 · 10–5

Цеха по переработке мясных и рыбных продуктов

1,5 · 10–5

Цеха горячей прокатки металлов

1,9 · 10–5

Текстильные производства

1,5 · 10–5

Административные здания производственных объектов

1,2 · 10–5

Следует отметить, что зависимость частоты возникнове- ния пожара в здании от площади здания может не являться линейной. Частота возникновения пожара в здании (помеще- нии) Q (год–1) может быть также определена по следующей формуле:

Q = a · Fb,

(П2.1) где а, b – константы, определяемые для различных зданий по табл. П.2.4; F – площадь здания (помещения) производствен- ного объекта, м2.

Таблица П2.4

Характеристика здания а b

Здания пищевой, табачной промышленности

0,00110

0,60

Переработка горючих веществ, химическая промышленность

0,00690

0,46

Размещение электротехнического оборудования

0,00610

0,59

Обслуживание транспортных средств

0,00012

0,86

Текстильная промышленность

0,00750

0,35

Полиграфические предприятия, издательское дело

0,00070

0,91

Административные здания производственных объектов

0,00006

0,90

Другие виды зданий производственных объектов

0,00840

0,41

Использование формулы (П2.1) и табл. П2.4 рекомендует- ся для помещений площадью более 1000 м2.

Рекомендуемый метод определения удельных частот различных типов разгерметизации магистрального трубопровода

Удельная частота разгерметизации линейной части магис- трального трубопровода определяется следующим образом:

а) на основе статистических данных определяется базовая частота разгерметизации λСР. При отсутствии данных для вновь проектируемых магистральных трубопроводов допу- скается λСР принимать равной:

1,4 · 10–7 год–1 · м–1 для магистральных газопроводов;

2,7 · 10–7 год–1 · м–1 для магистральных нефтепроводов;

б) выделяются рассматриваемые при проведении расче- тов типы разгерметизации:

для магистральных газопроводов:

j = 1 – проколы (трещины, точечные отверстия), определя- емые как отверстия с диаметром 20 мм;

j = 2 – отверстия с диаметром, равным 10 % от диаметра магистрального трубопровода;

j = 3 – разрыв, определяемый как образование отверстия размером равным диаметру магистрального трубопровода;

для магистральных нефтепроводов:

j = 1 − «свищи» − отверстия с характерными размерами

0,3 · Lp/D (Lp – характерный размер продольной трещины;

D – условный диаметр магистрального трубопровода), пло- щадь дефектного отверстия − 0,0072 · So (So – площадь попе- речного сечения магистрального трубопровода);

j = 2 – трещины, характерный размер 0,75 · Lp/D, площадь дефектного отверстия − 0,0448 · So;

j = 3 − «гильотинный» разрыв, характерный размер

0,75 · Lp/D, площадь дефектного отверстия − 0,179 · So.

Допускается при соответствующем обосновании учиты- вать и другие типы разгерметизации;

в) рассматриваются шесть причин разгерметизации

(i = 1…6 − табл. П2.5);

г) удельная частота разгерметизации линейной части ма- гистрального трубопровода для j-го типа разгерметизации на участке m трубопровода определяется по формуле:

,

(П2.2)

где λСР − базовая частота разгерметизации магистрального трубопровода, год–1; fij(m) – относительная доля i-й причины разгерметизации для j-го типа разгерметизации на участке m магистрального трубопровода.

д) величины fij для различных типов разгерметизации для различных участков магистрального трубопровода опреде- ляются по формулам:

f1j = f1jср · kтс · kзт · kннб · kпер1,

(П2.3)

f2j = f2jср · kбд,

(П2.4)

f3j = f3jср · kктс · kкпз,

(П2.5)

f4j = f4jср · kдгд · kпер2,

(П2.6)

f5j = f5jср · kоп,

(П2.7)

f6j = f6jср,

(П2.8)

где kтс, kзт, kннб, kпер1, kбд, kкпз, kдгд, kпер2, kоп – поправочные коэффициенты, определяемые по табл. П2.6 с учетом техни- ческих характеристик магистрального трубопровода.

Таблица П2.5

Среднестатистическая относительная доля аварий, вызванных разгерметизацией магистральных трубопроводов

Среднестатистическая относительная доля аварии, вызванных данной причиной, fijср(m), %

Проколы

(трещины), точечные отверстия

Причина

Отверстие

Разрыв

Всего

j = 1 j = 2 j = 3

i = 1 Внешнее воздействие

13,2/16,8

26,6/26,2

9,7/6,5

49,5 i = 2 Брак строительства, дефект материалов

10,6/11,3

4,7/4,6

1,2/0,6

16,5

i = 3 Коррозия

15,2/15,2

0,2/0,2

0/0

15,4 i = 4 Движение грунта, вы- званное природными явлениями

1,8/2,2

2,2/2,2

3,3/2,9

7,3

i = 5 Ошибки оператора

3,0/3,0

1,6/1,6

0/0

4,6 i = 6 Прочие и неизвест- ные причины

6,5/6,5

0,2/0,2

0/0

6,7

Итого

50,3/55,0

35,51/35,0

14,2/10,0

П р и м е ч а н и е. В числителе приведены значения для магистраль- ных газопроводов, в знаменателе – магистральных нефтепроводов.

Таблица П2.6

Поправочные коэффициенты к среднестатистической относительной доли аварии

Поправочный коэффициент

Значение поправочно- го коэффициента

Поправочный коэффициент kтс, зависящий от толщины стенки трубопровода δ, мм kтс = exp [–0,275 (δ – 6)]

Поправочный коэффициент kзт, зависящий от минимальной глубины заложения трубопро- вода, м:

- менее 0,8 м;

- от 0,8 до 1 м;

- более 1 м

kзт = 1 kзт = 0,93 kзт = 0,73

Продолжение табл. П2.6

Поправочный коэффициент

Значение поправочно- го коэффициента

Поправочный коэффициент kннб для участков переходов, выполненных методом наклонно направленного бурения (далее – ННБ):

- на участках этих переходов;

- вне этих участков kннб = 0 kннб = 1

Поправочный коэффициент kпер1 переходов через искусственные препятствия:

- на переходах через автодороги, желез- ные дороги и инженерные коммуникации;

- вне переходов либо на них предусмот- рены защитные футляры (кожухи) из стальных труб с герметизацией межтруб- ного пространства

kпер = 2

kпер = 1

Поправочный коэффициент kбд, учитыва- ющий применение материалов и средств контроля при строительстве:

- для трубопроводов, построенных в соот- ветствии с требованиями нормативных документов;

- при использовании улучшенных матери- алов и дополнительных средств контроля при строительстве и последующей эксплуатации трубопроводов

kбд = 1

kбд = 0,07

Поправочный коэффициент kктс, учитываю- щий влияние толщины стенки трубопровода

(мм) на частоту разгерметизации по причине коррозии:

- менее 5;

- от 5 до 10;

- более 10

kктс = 2 kктс = 1 kктс = 0,03

Поправочный коэффициент kкпз, учитываю- щий влияние применяемых систем защиты от коррозии:

- для трубопроводов, построенных в со- ответствии с требованиями нормативных документов;

- при использовании улучшенной систе- мы защиты (тип и качество изоляционно- го покрытия, электрохимическая защита, внутритрубная диагностика и т. п.)

kкпз = 1

kкпз = 0,16

Окончание табл. П2.6

Поправочный коэффициент

Значение поправочно- го коэффициента

Поправочный коэффициент kдгд, зависящий от диаметра трубопровода D, мм kдгд = exp [–0,00156 (D – 274)]

Поправочный коэффициент kпер2, учитыва- ющий прохождение трассы трубопровода через водные преграды и заболоченные участки:

- для водных преград

- для заболоченных участков

- при отсутствии переходов либо выпол- ненных методом ННБ

kпер = 5 kпер = 2

kпер = 1

Поправочный коэффициент kоп, зависящий от диаметра трубопровода D, мм kоп = exp [–0,004 (D – 264)]

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Примеры логических деревьев событий и сведения, необходимые для их построения

В табл. П.3.1 представлены приведенные в Методике [1] рекомендуемые условные вероятности мгновенного воспла- менения и воспламенения с задержкой по времени в зави- симости от массового расхода скорости истечения горючих газов, двухфазной среды или жидкости при разгерметизации типового технологического оборудования на объекте.

В табл. П3.1 приведены условные вероятности событий.

Согласно общепринятому определению, условная вероят- ность − это вероятность наступления одного события при условии, что другое событие уже произошло.

Так, в соответствии с табл. П.3.1 для аварии, связанной с полным разрывом, например, аппарата и поступлением горючего газа или двухфазной горючей среды в окружающее пространство, условные вероятности реализации различных сценариев составят (например, при вероятность реализации для района размещения объекта благоприятных для образо- вания газопаровоздушного облака условий 20 % или 0,2):

- мгновенное воспламенение Р = 0,2;

- последующее воспламенение при отсутствии мгновен- ного воспламенения Р = (1 – 0,2) · 0,24 = 0,192;

- сгорание с образованием избыточного давления при образовании горючего газопаровоздушного облака и его последующем воспламенении при отсутствии мгновенного воспламенения Р = (1 – 0,2) · 0,24 · 0,2 · 0,6· ≈ 0,023;

- сгорание без образования избыточного давления при образовании горючего газопаровоздушного облака и его последующем воспламенении при отсутствии мгновенного воспламенения Р = (1 – 0,2) · 0,24 · 0,2 · (1 – 0,6) ≈ 0,015.

Таблица П3.1

Условная вероятность мгновенного воспламенения и воспламенения с задержкой

П р и м е ч а н и е. Согласно Методике [1] для ЛВЖ с температурой вспышки менее + 28 °С должны использо- ваться условные вероятности воспламенения как для двухфазной среды.

Условная вероятность сгорания с образованием избыточного давления при образовании горючего газопаровоздушного облака и его последующем воспламенении

Малый (< 1)

0,5

0,005

0,005

0,005

0,005

0,005

0,005

0,080

0,080

0,050

Средний

(1–50)

10,0

0,035

0,035

0,015

0,036

0,036

0,015

0,240

0,240

0,050

Большой (> 50)

100,0

0,150

0,150

0,040

0,176

0,176

0,042

0,600

0,600

0,050

Полный разрыв

Не опре- делено

0,200 0,200

0,050

0,240

0,240

0,061

0,600

0,600

0,100

Жидкость

Двухфазная смесь

Газ

Условная вероятность последующего воспламене- ния при отсутствии мгновенного воспламенения

Жидкость

Двухфазная смесь

Газ

Жидкость

Условная вероятность мгновенного воспламенения

Двухфазная смесь

Газ

Номинальное среднее значение

Массовый расход истечения, кг/с

Диапазон

На рис. П3.1−П3.3 приведены упрощенные типовые логи- ческие деревья событий при возникновении и развитии по- жароопасных ситуаций, связанных с разгерметизацией тех- нологического оборудования на наружной установке с обра- щением горючих жидкостей (ГЖ), легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), сжиженного углеводородного газа (СУГ) и горючих газов (ГГ), которые, могут использоваться при расчете величин пожарного риска для производственных объектов.

Рис. П3.1. Типовое дерево событий при возникновении и развитии пожароопасной ситуации, связанной с разгерметизацией единицы технологического оборудования

(1-го аппарата) и истечением ГЖ

Рис. П3.2. Типовое дерево событий при возникновении и развитии пожароопасной ситуации, связанной с разгерметизацией единицы технологического оборудования

(1-го аппарата) и истечением жидкой фазы или двухфазной смеси

СУГ или ЛВЖ

Рис. П3.3. Типовое дерево событий при возникновении и развитии пожароопасной ситуации, связанной с разгерметизацией единицы технологического оборудования

(1-го аппарата) и истечением ГГ или паров ЛВЖ

Приведенные типовые деревья событий описывают воз- никновение и развитие пожароопасной ситуации только в пределах того технологического аппарата, на котором они возникают, то есть возможность эскалации пожаров (возник- новение вторичных пожаров и развитие в пожара в сторону соседних по отношению к месту возникновения первичных пожаров участков) не рассматривается.

Поэтому при использовании этих деревьев событий для учета возможности эскалации на наружной установке с обо- рудованием под давлением целесообразно учитывать допол- нительные сценарии, связанные с реализацией огненного шара с частотой реализации, указанной в Прил. 2 к настоя- щему Пособию.

Учет возможности эскалации пожаров при определении величин пожарного риска является специфичной задачей для каждого конкретного объекта, поскольку определяется особенностями и характеристиками системы противопожар-

ной защиты конкретного объекта, и при этом является не- обходимым. Примеры деревьев событий при возникновении и развитии пожароопасных ситуаций с учетом возможности эскалации пожаров приведены в разд. 3 настоящего Пособия в примере для наружной установки.

Оценка влияния возможности эскалации пожара на зна- чения пожарного риска для производственных объектов осуществляется при проведении расчетов по оценке пожар- ного риска путем рассмотрения дополнительных сценариев развития пожароопасных ситуаций (пожаров). Тем самым при определении величин потенциального риска по форму- лам (1) и (3) Методики [1] проводится суммирование по до- полнительным сценариям.

При этом проведение расчетов по оценке пожарного риска для производственных объектов с учетом возможности эскала- ции пожара осуществляется в следующей последовательности:

- для всех участков объекта (помещения зданий и со- оружений, наружные установки) определяется перечень пожароопасных ситуаций и пожаров и возможные первич- ные сценарии их возникновения и развития. При этом ис- пользуется метод логических деревьев событий. Под пер- вичным сценарием понимается последовательность события с момента возникновения пожароопасной ситуации (пожара) до ее локализации (ликвидации) в пределах участка возник- новения (помещения очага пожара, отсекаемого аварийной запорной арматурой участка наружной установки) или выхо- да за его пределы;

- определяются частоты реализации первичных сценари- ев развития пожароопасных ситуаций и пожаров (первичные сценарии) путем умножения частоты реализации иниции- рующего пожароопасную ситуацию или пожар события на условные вероятности реализации промежуточных и конеч- ных для первичного сценария событий;

- для первичных сценариев, при которых возможна эскала- ция (выход пожара за пределы участка, являющегося местом

его возникновения), определяются условные вероятности и время перехода пожара на соседние участки. При этом ана- лизируются все последующие стадии эскалации, рассматри- вается возможность дальнейшей эскалации;

- при определении условной вероятности и времени перехода пожара на соседние участки учитывается услов- ная вероятность эффективного осуществления имеющихся мероприятий по ограничению распространения пожара, на- правленных на предотвращение эскалации;

- определяются условные вероятности поражения людей при эскалации для промежуточных и конечных событий, оп- ределяются суммарные значения потенциального пожарного риска для всех сценариев развития пожара.

При оценке пожарного риска с учетом возможности эска- лации пожара на наружной установке на соседние участки объекта рассматриваются события, связанные с разрушени- ем (повреждением) зданий, сооружений, технологического оборудования наружных установок, располагаемых на со- седних с местом возникновения пожара участках, и/или вовлечением в пожар горючих веществ и материалов, обра- щающихся на соседних участках, при воздействии опасных факторов пожара и сопутствующих проявлениях указанных факторов.

Определение условной вероятности перехода и времени перехода пожара на наружных установках осуществляется с использованием следующих положений.

• Время перехода пожара на соседние участки при эскала- ции пожара, возникшего на наружной установке, при невоз- можности его определения допускается принимать равным нулю.

• Возможность эскалации (перехода на соседние участки) пожара следует рассматривать для следующих первичных сценариев развития пожароопасных ситуаций и пожаров:

- факельное горение;

- пожары проливов горючих веществ на поверхность;

- пожары твердых горючих веществ;

- сгорание газопаровоздушной смеси в открытом про- странстве в детонационном или дефлаграционном режиме с образованием волн давления;

- сгорание газопаровоздушной смеси в открытом про- странстве в режиме пожара-вспышки.

• В случае эскалации пожара следует учитывать возмож- ность возникновения следующих пожаров на соседних участках:

- факельное горение;

- пожары проливов горючих веществ на поверхность;

- пожары твердых горючих веществ;

- сгорание газопаровоздушной смеси в открытом про- странстве в детонационном или дефлаграционном режиме с образованием волн давления;

- сгорание газопаровоздушной смеси в открытом про- странстве в режиме пожара-вспышки;

- реализация огненного шара;

- пожары в помещениях зданий и сооружений.

• Тип пожара из числа вышеперечисленных, возникающего на участке, в сторону которого происходит эскалация, опреде- ляется, исходя из свойств горючих веществ и материалов (фи- зико-химические и пожароопасные свойства, параметры, при которых вещества обращаются в технологическом процессе и т. д.), обращающихся на данном участке, метеорологичес- ких условий, объемно-планировочных решений и конструк- тивных особенностей оборудования, зданий, сооружений и наружных установок, размещаемых на данном участке.

• При определении условной вероятности перехода пожа- ра на соседние участки необходимо учитывать следующие сопутствующие факторы инициирующего заданную ста- дию эскалации пожара, воздействие которых обусловливает угрозу распространения пожара:

- непосредственное воздействие открытого пламени, в том числе расширяющихся продуктов сгорания при реализации пожара-вспышки;

- тепловое излучение при факельном горении, пожарах проливов горючих веществ на поверхность, пожарах твер- дых горючих веществ и огненных шарах;

- избыточное давление и импульс волны давления при сгорании газопаровоздушной смеси;

- избыточное давление и импульс волны давления при разрыве сосуда (резервуара) в результате воздействия на него очага пожара;

- осколки, образующиеся при взрывном разрушении эле- ментов технологического оборудования;

- распространение пожара на соседние участки по комму- никационным линиям (кабельные каналы, газоуравнительные системы, трубопроводы, производственная канализация и т. д.).

• Условная вероятность перехода пожара на соседние участки РЭСК рассчитывается по формуле:

РЭСК = РКР (1 – РЭФ),

(П3.1)

где РКР − условная вероятность достижения опасными фак- торами инициирующего заданную стадию эскалации пожара критических значений, при которых происходит поврежде- ние или разрушение зданий, сооружений, технологического оборудования наружных установок, располагаемых на сосед- них с местом возникновения указанного пожара участках, и/или воспламенение горючих веществ и материалов, обра- щающихся на соседних участках; РЭФ − вероятность эффек- тивной работы мероприятий по обеспечению пожарной без- опасности, направленных на ограничение распространения пожара (системы пожаротушения и/или водяного орошения, водяные завесы, огнезащитные покрытия, огнепреграждаю- щие устройства, системы сброса давления, защитные экра- ны и т. д.). При отсутствии данных условную вероятность эффективного срабатывания мероприятий по обеспечению пожарной безопасности допускается принимать равной нулю.

• Условная вероятность РКР для случая непосредственного воздействия открытого пламени на горючие вещества и ма-

териалы, обращающиеся на соседних участках, а также на располагаемые на соседних участках здания, сооружения, наружные установки и оборудование принимается равной 1.

• Условная вероятность РКР для случая распространения пожара на соседние участки по коммуникационным линиям также принимается равной 1 при отсутствии огнепрегражда- ющих устройств.

• Условная вероятность РКР для случая воздействия тепло- вого излучения, инициирующего заданную стадию эскала- ции пожара, на технологическое оборудование, конструкции и горючие вещества и материалы, располагаемые на сосед- них участках, определяется соотношением:

,

(П3.2)

где q – интенсивность теплового излучения на соседнем участке, кВт/м2; qкр − критическая интенсивность теплово- го излучения для рассматриваемого вида оборудования или материала, кВт/м2.

Для случая воздействия пожара на горючие вещества и материалы, обращающиеся на соседних участках qкр − это критическая интенсивность теплового излучения, при кото- рой возможно воспламенение указанных горючих веществ и материалов. Значения qкр для этого случая принимаются на основе данных, приведенных в Прил. 4 к Методике [1] и нор- мативных документах по пожарной безопасности.

• Для случая воздействия инициирующего пожара на рас- полагаемое на соседних участках технологическое оборудо- вание и металлические конструкции qкр − это критическая интенсивность теплового излучения, при которой наступает потеря прочности металла. В этом случае qкр определяет- ся на основании результатов испытаний соответствующего оборудования и конструкций. При отсутствии данных допу- скается принимать qкр для технологического оборудования и металлических конструкций равной 15 кВт/м2.

• Вероятность Ркр для случая воздействия волны избыточ- ного давления на технологическое оборудование, располага- емое на соседних участках, определяется соотношением:

,

(П3.3)

где ∆Р – избыточное давление волны давления, кПа;

∆Ркр − критическое избыточное давление волны давления, кПа, при котором происходит разрушение технологического оборудования.

Величина ∆Ркр определяется исходя из технологических, планировочных и конструктивных решений оборудования, данных об авариях с взрывами на аналогичных производс- твах. При отсутствии данных допускается принимать ∆Ркр равным 10 кПа.

Вероятность Ркр для случая воздействия волны избыточ- ного давления на здания и сооружения, располагаемые на со- седних участках, определяется с помощью пробит-функции по формулам (П6.7)–(П6.8) Прил. 6 к настоящему Пособию.

В соответствии с Методикой [1] условная вероятность эффективного срабатывания соответствующих средств предотвращения или локализации пожароопасной ситуации или пожара принимается исходя из статистических данных, публикуемых в научно-техническом журнале «Пожарная безопасность» или по паспортным данным завода-изготови- теля оборудования.

При отсутствии указных данных рекомендуемые сведе- ния по условной вероятности эффективного срабатывания

(выполнения задачи) некоторыми системами противопожар- ной защиты, необходимые для построения деревьев событий при возникновении и развитии пожароопасных ситуаций, приведены в табл. П.3.2.

Таблица П3.2

Система противопожарной защиты

Условная вероятность эффективного срабатывания

Системы противопожарной защиты при соблюдении в полном объеме требований нормативных документов по пожарной безопасности при проектировании, монтаже и эксплуатации:

- автоматические установки пожарной сигнализации;

0,80

- автоматические установки пожаротушения или водяного оро- шения при наличии контроля за работоспособностью установки независимой организацией (вне зависимости от типа установки пожаротушения);

0,95

- автоматические установки водяного (пенного) пожаротушения или водяного орошения при отсутствии контроля за работоспособ- ностью установки независимой организацией

0,6

- остальные типы автоматических установок пожаротушения при отсутствии контроля за работоспособностью установки независи- мой организацией

0,50

Системы противопожарной защиты при несоблюдении в полном объеме требований нормативных документов по пожарной безопас- ности при проектировании, монтаже и эксплуатации (при отсутствии данных предприятия-поставщика)

0,00

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Методы оценки опасных факторов пожара

1. В настоящем приложении представлены методы оценки опасных факторов, реализующихся при различных сценари- ях пожаров, взрывов на территории объекта и в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назна- чения вблизи объекта.

Для оценки опасных факторов, реализующихся при пожа- рах в зданиях (помещениях) объекта, используются методы, регламентированные Прил. 5 к настоящему Пособию.

I. Истечение жидкости и газа

Истечение жидкости

2. Рассматривается резервуар, находящийся в обвалова- нии (рис. П.4.1) [1].

Рис. П.4.1. Схема для расчета истечения жидкости из отверстия в резервуаре

Вводятся следующие допущения [1]:

- истечение через отверстие однофазное;

- резервуар имеет постоянную площадь сечения по высоте;

- диаметр резервуара намного больше размеров отверстия;

- размеры отверстия намного больше толщины стенки;

- поверхность жидкости внутри резервуара горизонтальна;

- температура жидкости остается постоянной в течение времени истечения.

Массовый расход жидкости G (кг/с) через отверстие во времени t (с) определяется по формуле:

,

(П4.1)

где G0 – массовый расход в начальный момент времени, кг/с, определяемый по формуле:

,

(П4.2)

ρ – плотность жидкости, кг/м3; g – ускорение свободного па- дения, g = 9,81, м/с2; μ – коэффициент истечения; Аhol – пло- щадь отверстия, м2; hhol – высота расположения отверстия, м;

AR – площадь сечения резервуара, м2; h0 – начальная высота столба жидкости в резервуаре, м.

Высота столба жидкости в резервуаре h (м) в зависимости от времени t определяется по формуле:

.

(П4.3)

Условие перелива струи жидкости (при h0 > hhol) через об- валование определяется по формуле:

,

(П4.4)

где Н – высота обвалования, м; L – расстояние от стенки ре- зервуара до обвалования, м.

Количество жидкости m (кг), перелившейся через обвало- вание за полное время истечения, определяется по формуле:

,

(П4.5)

где tpour – время, в течение которого жидкость переливается через обвалование, с (т. е. время, в течение которого выпол- няется условие (П4.4)).

Величина tpour определяется по формуле:

,

(П4.6)

где a, b, c – параметры, которые определяются по форму- лам:

a = g2A2 hol / (2 · AR

2), м/с2;

(П4.7)

, м/с;

(П4.8)

, м.

(П4.9)

В случае, если жидкость в резервуаре находится под из- быточным давлением ∆P (Па), величина мгновенного массо- вого расхода G0 (кг/с) определяется по формуле:

.

(П4.10)

Для определения количества жидкости, перелившейся че- рез обвалование, и времени перелива следует проинтегриро- вать соответствующую систему уравнений, где величина ∆P может быть переменной.

Истечение сжатого газа

3. Массовая скорость истечения сжатого газа из резервуа- ра определяется по формулам [1]:

- докритическое истечение:

при

;

(П4.11)

;

(П4.12)

- сверхкритическое истечение:

при

;

(П4.13)

,

(П4.14)

где G – массовый расход, кг/с; Pa – атмосферное давление,

Па; PV – давление газа в резервуаре, Па; γ – показатель ади- абаты газа; Аhol – площадь отверстия, м2; μ – коэффициент истечения (при отсутствии данных допускается принимать равным 0,8); ρ

V – плотность газа в резервуаре при давле- нии PV, кг/м3.

Истечение сжиженного газа из отверстия в резервуаре

4. Массовая скорость истечения паровой фазы GV (кг/с) определяется по формуле [1]:

,

(П4.15)

где μ – коэффициент истечения; Аhol – площадь отверстия, м2; Рс – критическое давление сжиженного газа, Па; М – мо- лярная масса, кг/моль; R – универсальная газовая постоян- ная, равная 8,31 Дж/(К · моль); Тс – критическая температура сжиженного газа, К; РR = РV/Рс – безразмерное давление сжи- женного газа в резервуаре; РV – давление сжиженного газа в резервуаре, Па.

Массовую скорость истечения паровой фазы можно также определять по формулам (П4.11)–(П4.14).

Массовая скорость истечения жидкой фазы GL (кг/с) опре- деляется по формуле:

,

(П4.16)

где ρL – плотность жидкой фазы, кг/м3; ρV – плотность паро- вой фазы, кг/м3; TR = Т/Тс – безразмерная температура сжи- женного газа; Т – температура сжиженного газа в резервуа- ре, К.

Растекание жидкости при квазимгновенном разрушении резервуара

5. Под квазимгновенным разрушением резервуара следу- ет понимать внезапный (в течение секунд или долей секунд) распад резервуара на приблизительно равные по размеру части. При такой пожароопасной ситуации часть хранимой в резервуаре жидкости может перелиться через обвалование.

Ниже представлена математическая модель, позволяющая оценить долю жидкости, перелившейся через обвалование при квазимгновенном разрушении резервуара [1].

Приняты следующие допущения:

- рассматривается плоская одномерная задача;

- время разрушения резервуара намного меньше характер- ного времени движения гидродинамической волны до обва- лования;

- жидкость является невязкой;

- трение жидкости о поверхность земли отсутствует;

- поверхность земли является плоской, горизонтальной.

Система уравнений, описывающих движение жидкости, имеет вид

(П4.17)

где h – высота столба жидкости над фиксированным уров- нем, м; hG – высота подстилающей поверхности над фикси- рованным уровнем, м; и – средняя по высоте скорость движе- ния столба жидкости, м/с; х – координата вдоль направления движения жидкости, м; t – время, с; g – ускорение свободно- го падения, g = 9,81, м/с2.

Граничные условия с учетом геометрии задачи (рис. П4.2) имеют вид:

;

(П4.18)

;

(П4.19)

;

(П4.20)

(П4.21)

где а – высота обвалования.

Массовая доля жидкости Q (%), перелившейся через обва- лование к моменту времени t, определяется по формуле:

,

(П4.22)

где uN – средняя по высоте скорость движения столба жид- кости при х = b, м/с; hN – высота столба жидкости при х = b, м; h0 – начальная высота столба жидкости в резервуаре, м;

R – ширина резервуара, м.

График расчетной и экспериментальной зависимостей массовой доли перелившейся через обвалование жидкости Q от параметра a/h0 представлен на рис. П4.3.

Рис. П4.2. Типичная картина движения жидкости в обваловании при квазимгновенном разрушении резервуара:

- - - - - – уровень начального столба жидкости;

– уровень жидкости в промежуточный момент времени

(результаты расчета)

Рис. П4.3. Зависимость доли перелившейся через обвалование жидкости Q от параметра а/h0:

1 – расчет; 2 – эксперимент

Оценка массы перелившейся через обвалование жидкости может быть проведена по следующей формуле:

,

(П4.22.1)

где M0 и Mp − соответственно, масса пролитой и перелившей- ся жидкости, кг.

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

6. Количество поступивших в окружающее пространство горючих веществ, которые могут образовать взрывоопасные газопаровоздушные смеси или проливы горючих сжижен- ных газов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей на подстилающей поверхности, определяется исходя из сле- дующих предпосылок:

а) происходит расчетная авария одного из резервуаров

(аппаратов) или трубопровода;

б) все содержимое резервуара (аппарата, трубопровода) или часть продукта (при соответствующем обосновании) поступает в окружающее пространство. При этом в случае наличия на объекте нескольких аппаратов (резервуаров) рас- чет следует проводить для каждого резервуара (аппарата);

в) при разгерметизации резервуара (аппарата) происходит одновременно утечка веществ из трубопроводов, питающих резервуар по прямому и обратному потоку в течение време- ни, необходимого для отключения трубопроводов. Расчет- ное время отключения трубопроводов определяется в каж- дом конкретном случае исходя из реальной обстановки и должно быть минимальным с учетом паспортных данных на запорные устройства и их надежности, характера технологи- ческого процесса и вида расчетной аварии.

При отсутствии данных допускается расчетное время от- ключения технологических трубопроводов принимать равным:

- времени срабатывания системы автоматики отключения трубопроводов согласно паспортным данным установки, если вероятность отказа системы автоматики не превышает

0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов;

- 120 с, если вероятность отказа системы автоматики пре- вышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов;

- 300 с при ручном отключении;

г) в качестве расчетной температуры при пожароопасной ситуации с наземно расположенным оборудованием допу- скается принимать максимально возможную температуру воздуха в соответствующей климатической зоне, а при по- жароопасной ситуации с подземно расположенным оборудо- ванием – температуру грунта, условно равную максималь- ной среднемесячной температуре окружающего воздуха в наиболее теплое время года;

д) длительность испарения жидкости с поверхности про- лива принимается равной времени ее полного испарения, но не более 3600 с. Для проливов жидкости до 20 кг время испа- рения допускается принимать равным 900 с.

Допускается использование показателей пожаровзрыво- опасности для смесей веществ и материалов по наиболее опасному компоненту.

Разгерметизация надземного резервуара

7. Масса жидкости, поступившей в окружающее про- странство при разгерметизации резервуара, определяется по формуле:

ma = L · VR,

(П4.23)

где mа – масса жидкости, кг; ρL – плотность жидкости, кг/м3;

VR – объем жидкости в резервуаре, м3.

Масса жидкости, поступившей самотеком при полном разрушении наземного или надземного трубопровода, выхо- дящего из резервуара, определяется по формулам:

,

(П4.24)

где

,

(П4.25)

где

PR = hL · L · g,

(П4.26)

где GL – начальный расход жидкости, истекающей из резервуара через разгерметизированный трубопровод, кг/с;

μ – коэффициент истечения; τ – расчетное время отключе- ния трубопроводов, связанных с местом разгерметизации, с;

dР – диаметр трубопроводов, м (в случае различных диаметров трубопроводов, связанных с местом разгерметизации, объем выходящей жидкости рассчитывается для каждого трубо- провода в отдельности); Li – длина i-го участка трубопро- вода от запорного устройства до места разгерметизации, м;

п – число участков трубопроводов, связанных с местом раз- герметизации; ∆PR – напор столба жидкости в резервуаре, Па;

hL – высота столба жидкости (от верхнего уровня жид- кости в резервуаре до уровня места разгерметизации), м;

g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2.

При проливе на неограниченную поверхность площадь пролива FПР (м2) жидкости определяется по формуле

FПР = fP · VЖ,

(П4.27)

где fР − коэффициент разлития, м–1 (при отсутствии данных допускается принимать равным 5 м–1 при проливе на неспла- нированную грунтовую поверхность, 20 м–1 при проливе на спланированное грунтовое покрытие, 150 м–1 при проливе на бетонное или асфальтовое покрытие); VЖ − объем жидкости, поступившей в окружающее пространство при разгермети- зации резервуара, м3.

Масса паров ЛВЖ, выходящих через дыхательную арматуру

8. В случае наполнения резервуара масса паров определя- ется по формуле mV = V · VR · PH / P0,

(П4.28) где

,

(П4.29)

где mV – масса выходящих паров ЛВЖ, кг; ρV – плотность паров ЛВЖ, кг/м3; РH – давление насыщенных паров ЛВЖ при расчетной температуре, кПа, определяемое по справоч- ным данным; Р0 – атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101); VR – геометрический объем паровоз- душного пространства резервуара (при отсутствии данных допускается принимать равным геометрическому объему резервуара), м3; М – молярная масса паров ЛВЖ, кг/кмоль;

V0 – мольный объем, равный 22,413 м3/кмоль; t0 – расчетная температура, °С.

Масса паров ЛВЖ при испарении со свободной поверхности в резервуаре

9. Масса паров ЛВЖ при испарении со свободной поверх- ности в резервуаре определяется по формуле

mV = GV · τE,

(П4.30)

где GV – расход паров ЛВЖ, кг/с, который определяется по формуле

GV = FR · W,

(П4.31)

где τE – время поступления паров из резервуара, с; FR – макси- мальная площадь поверхности испарения ЛВЖ в резервуаре, м2; W – интенсивность испарения ЛВЖ, кг/(м2 · с) (определя- ется в соответствии с разд. VIII настоящего Приложения).

III. Максимальные размеры взрывоопасных зон

10. Радиус RНКПР (м) и высота ZНКПР (м) зоны, ограничиваю- щие область концентраций, превышающих нижний концен- трационный предел распространения пламени (НКПР), при неподвижной воздушной среде определяются по формулам:

для горючих газов (далее − ГГ) –

;

(П4.32)

,

(П4.33)

для паров ЛВЖ –

;

(П4.34)

,

(П4.35)

где mГ − масса ГГ, поступивших в открытое пространство при пожароопасной ситуации, кг; ρГ − плотность ГГ при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м3;

mП − масса паров ЛВЖ, поступивших в открытое простран- ство за время испарения по п. 6 настоящего Приложения, кг;

ρП − плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре, кг/м3;

СНКПР − нижний концентрационный предел распространения пламени ГГ или паров, % (об.).

За начало отсчета горизонтального размера зоны при- нимают геометрический центр пролива, а в случае если

RНКПР меньше габаритных размеров пролива – внешние габа- ритные размеры пролива.

При необходимости может быть учтено влияние различ- ных метеорологических условий на размеры взрывоопасных зон.

IV. Определение параметров волны давления при сгорании газо-, паро- или пылевоздушного облака

11. Методика количественной оценки параметров воздуш- ных волн давления при сгорании газо-, паро- или пылевоз- душного облака (далее – облако) распространяется на слу- чаи выброса горючих газов, паров или пыли в атмосферу на производственных объектах.

Основными структурными элементами алгоритма расче- тов являются:

- определение ожидаемого режима сгорания облака;

- расчет максимального избыточного давления и импуль- са фазы сжатия воздушных волн давления для различных режимов;

- определение дополнительных характеристик взрывной нагрузки;

- оценка поражающего воздействия.

Исходными данными для расчета параметров волн давле- ния при сгорании облака являются:

- вид горючего вещества, содержащегося в облаке;

- концентрация горючего вещества в смеси Сг;

- стехиометрическая концентрация горючего вещества в смеси с воздухом Сст;

- масса горючего вещества Мт, содержащегося в облаке, с концентрацией между нижним и верхним концентраци- онным пределом распространения пламени. Допускается величину Мт принимать равной массе горючего вещества, содержащегося в облаке, с учетом коэффициента Z учас- тия горючего вещества во взрыве. При отсутствии данных коэффициент Z может быть принят равным 0,1. При струй- ном стационарном истечении горючего газа величину Мт следует рассчитывать с учетом стационарного распределе- ния концентраций горючего газа в струе;

- удельная теплота сгорания горючего вещества Еуд;

- скорость звука в воздухе С0 (обычно принимается рав- ной 340 м/с);

- информация о степени загроможденности окружающего пространства;

- эффективный энергозапас горючей смеси Е, который определяется по формуле

(П4.36)

При расчете параметров сгорания облака, расположенно- го на поверхности земли, величина эффективного энергоза- паса удваивается.

Определение ожидаемого режима сгорания облака

12. Ожидаемый режим сгорания облака зависит от типа горючего вещества и степени загроможденности окружаю- щего пространства.

Классификация горючих веществ по степени чувствительности

13. Вещества, способные к образованию горючих смесей с воздухом, по степени своей чувствительности к возбужде- нию взрывных процессов разделены на четыре класса:

класс 1 – особо чувствительные вещества (размер детона- ционной ячейки – менее 2 см);

класс 2 – чувствительные вещества (размер детонацион- ной ячейки лежит в пределах от 2 до 10 см);

класс 3 – средне чувствительные вещества (размер дето- национной ячейки лежит в пределах от 10 до 40 см);

класс 4 – слабо чувствительные вещества (размер детона- ционной ячейки больше 40 см).

Классификация наиболее распространенных в про- мышленном производстве горючих веществ приведена в табл. П4.1. В случае, если вещество не внесено в классифи- кацию, его следует классифицировать по аналогии с имею- щимися в списке веществами, а при отсутствии информации о свойствах данного вещества, его следует отнести к клас- су 1, т. е. рассматривать наиболее опасный случай.

Таблица П4.1

Классификация наиболее распространенных в промышленном производстве горючих веществ

Класс 1

Класс 2

Класс 3

Класс 4

Ацетилен

Винилацетилен

Водород

Гидразин

Изопропилнитрат

Метилацетилен

Нитрометан

Окись пропилена

Окись этилена

Этилнитрат

Акрилонитрил

Акролеин

Бутан

Бутилен

Бутадиен

1,3-Пентадиен

Пропан

Пропилен

Сероуглерод

Этан

Этилен

Эфиры:

диметиловый дивиниловый метилбутиловый диэтиловый диизопропило- вый

Широкая фракция легких углеводородов

Ацетальдегид

Ацетон

Бензин

Винилацетат

Винилхлорид

Гексан

Генераторный газ

Изооктан

Метиламин

Метилацетат

Метилбутилкетон

Метилпропил- кетон

Метилэтилкетон

Октан

Пиридин

Сероводород

Спирты:

метиловый этиловый пропиловый амиловый изобутиловый изопропиловый

Циклогексан

Этилформиат

Этилхлорид

Сжиженный природный газ

Кумол

Печной газ

Циклопропан

Этиламин

Аммиак

Бензол

Декан

Дизтопливо о-Дихлорбензол

Додекан

Керосин

Метан

Метилбензол

Метилмеркаптан

Метилхлорид

Нафталин

Окись углерода

Фенол

Хлорбензол

Этиленбензол

Дихлорэтан

Трихлорэтан

14. При оценке масштабов поражения волнами давления должно учитываться различие химических соединений по теплоте сгорания, используемой для расчета полного за- паса энерговыделения. Для типичных углеводородов при-

нимается в расчет значение удельной теплоты сгорания

Еуд0 = 44 МДж/кг. Для иных горючих веществ в расчетах ис- пользуется удельное энерговыделение Еуд = βЕуд0. В данном случае β – корректировочный параметр. Для условно вы- деленных классов горючих веществ величины параметра β представлены в табл. П4.2.

Таблица П4.2

Величины параметра β для условно выделенных классов горючих веществ

Классы горючих веществ β

Классы горючих веществ β

Класс 1

Класс 3

Ацетилен

1,10

Гексан

1,00

Метилацетилен

1,05

Спирт метиловый

0,52

Винилацетилен

1,03

Спирт этиловый

0,62

Окись этилена

0,62

Спирт пропиловый

0,69

Гидразин

0,44

Спирт изопропиловый

0,69

Изопропилнитрат

0,41

Спирт изобутиловый

0,79

Этилнитрат

0,30

Изооктан

1,00

Водород

2,73

Пиридин

0,77

Нитрометан

0,25

Циклопропан

1,00

Окись пропилена

0,70

Этиламин

0,80

Класс 2

Метилацетат

0,53

Этилен

1,07

Метилбутилкетон

0,79

Диэтилэфир

0,77

Метилпропилкетон

0,76

Дивинилэфир

0,77

Метилэтилкетон

0,71

Окись пропилена

0,70

Этилформиат

0,46

Акролеин

0,62

Этилхлорид

0,43

Сероуглерод

0,32

Сжиженный природный газ

1,00

Бутан

1,04

Печной газ

0,09

Бутилен

1,00

Генераторный газ

0,38

Бутадиен

1,00

Класс 4

1,3-Пентадиен

1,00

Метан

1,14

Этан

1,08

Трихлорэтан

0,14

Диметилэфир

0,66

Метилхлорид

0,12

Диизопропиловый эфир

0,82

Бензол

0,88

ШФЛУ

1,00

Декан

1,00

Пропилен

1,04

Додекан

1,00

Пропан

1,05

Метилбензол

1,00

Окончание табл. П4.2

Классы горючих веществ β

Классы горючих веществ β

Акрилонитрил

0,67

Метилмеркаптан

0,53

Класс 3

Окись углерода

0,23

Винилхлорид

0,42

Дихлорэтан

0,25

Сероводород

0,34

Дихлорбензол

0,42

Ацетон

0,65

Аммиак

0,42

Кумол

0,84

Дизтопливо

1,00

Метиламин

0,70

Керосин

1,00

Циклогексан

1,00

Нафталин

0,91

Ацетальальдегид

0,56

Фенол

0,92

Октан

1,00

Хлорбензол

0,52

Винилацетат

0,51

Этилбензол

0,90

Бензин

1,00

Классификация окружающего пространства по степени загроможденности

15. Характером загроможденности окружающего про- странства в значительной степени определяется скорость распространения пламени при сгорании облака и, следова- тельно, параметры волны давления. Характеристики загро- можденности окружающего пространства разделяются на четыре класса:

- класс I – наличие длинных труб, полостей, каверн, за- полненных горючей смесью, при сгорании которой возмож- но ожидать формирование турбулентных струй продуктов сгорания, имеющих размеры не менее трех размеров дето- национной ячейки данной смеси. Если размер детонацион- ной ячейки для данной смеси неизвестен, то минимальный характерный размер струй принимается равным 5 см для веществ класса 1; 20 см – для веществ класса 2; 50 см – для веществ класса 3; 150 см – для веществ класса 4;

- класс II – сильно загроможденное пространство: наличие полузамкнутых объемов, высокая плотность размещения технологического оборудования, лес, большое количество повторяющихся препятствий;

- класс III – средне загроможденное пространство: отдельно стоящие технологические установки, резервуарный парк;

- класс IV – слабо загроможденное и свободное простран- ство.

Классификация режимов сгорания облака

16. Для оценки воздействия сгорания облака возможные режимы сгорания разделяются на шесть классов по диапазо- нам скоростей их распространения следующим образом:

- класс 1 – детонация или горение со скоростью фронта пламени 500 м/с и более;

- класс 2 – дефлаграция, скорость фронта пламени 300–

500 м/с;

- класс 3 – дефлаграция, скорость фронта пламени 200–

300 м/с;

- класс 4 – дефлаграция, скорость фронта пламени 150–

200 м/с;

- класс 5 – дефлаграция, скорость фронта пламени опре- деляется по формуле

u = k1 · М1/6,

(П4.37)

где k1 – константа, равная 43; М – масса горючего вещества, содержащегося в облаке, кг;

- класс 6 – дефлаграция, скорость фронта пламени опре- деляется по формуле

u = k2 · М1/6,

(П4.38)

где k2 – константа, равная 26; М – масса горючего вещества, содержащегося в облаке, кг.

17. Ожидаемый режим сгорания облака определяется с по- мощью табл. П4.3 в зависимости от класса горючего вещества и класса загроможденности окружающего пространства.

Таблица П4.3

Ожидаемый режим сгорания облака в зависимости от класса горючего вещества и класса загроможденности окружающего пространства

Класс горючего вещества

Класс загроможденности окружающего пространства

При определении максимальной скорости фронта пламе- ни для режимов сгорания 2–4 классов дополнительно рас- считывается видимая скорость фронта пламени по соотно- шению (П4.37). В том случае, если полученная величина больше максимальной скорости, соответствующей данному классу, она принимается по формуле (П4.37).

Расчет максимального избыточного давления и импульса фазы сжатия воздушных волн давления

18. Параметры воздушных волн давления (избыточное давление ∆Р и импульс фазы сжатия I+) в зависимости от расстояния от центра облака рассчитываются исходя из ожи- даемого режима сгорания облака.

Класс 1 режима сгорания облака

19. Рассчитывается соответствующее безразмерное рас- стояние по формуле

Rx = R/(E/P0)1/3,

(П4.39)

где R – расстояние от центра облака, м; Р0 – атмосферное давление, Па; Е – эффективный энергозапас смеси, Дж.

Величины безразмерного давления Рх и импульс фазы сжатия Iх определяются по формулам (для газопаровоздуш- ных смесей)

ln(Рх) = –1,124 – 1,66 (ln(Rx)) + 0,260 (ln(Rx))2;

(П4.40)

ln(Iх) = –3,4217 – 0,898(ln(Rx)) – 0,0096(ln(Rx))2. (П4.41)

Формулы (П4.40), (П4.41) справедливы для значений

Rx > 0,2. В случае, если Rx < 0,2, то Рх = 18, а в формулу (П4.41) вместо Rx подставляется величина Rx = 0,14.

Размерные величины избыточного давления и импульса фазы сжатия определяются по формулам

ΔР = Рх · Р0;

(П4.42)

I+ = Ix · P0

2/3 · E1/3| C0.

(П4.43)

Классы 2–6 режима сгорания облака

Рассчитывается безразмерное расстояние Rx от центра облака по формуле (П4.39). Рассчитываются величины без- размерного давления Рх1 и импульса фазы сжатия Iх1 по фор- мулам

;

(П4.44)

;

(П4.45)

,

(П4.46)

где σ – степень расширения продуктов сгорания (для газопа- ровоздушных смесей допускается принимать равной 7, для пылевоздушных смесей – 4); u – видимая скорость фронта пламени, м/с.

В случае дефлаграции пылевоздушного облака величи- на эффективного энергозапаса умножается на коэффициент

(σ – 1)/σ.

Формулы (П4.44), (П4.45) справедливы для значений Rx, больших величины Rкр1 = 0,34. В случае, если Rx < Rкр1, в формулы (П4.44), (П4.45) вместо Rx подставляется величи- на Rкр1.

Размерные величины избыточного давления и импульса фазы сжатия определяются по формулам (П4.42), (П4.43).

При этом в формулы (П4.42), (П4.43) вместо Рх и Iх подстав- ляются величины Рх1 и Iх1.

V. Параметры волны давления при взрыве резервуара с перегретой жидкостью или сжиженным газом и воздействии на него очага пожара

21. Избыточное давление ∆Р и импульс I+ в волне дав- ления, образующиеся при взрыве резервуара с перегретой

ЛВЖ, ГЖ или сжиженным углеводородным газом (СУГ) в очаге пожара, определяются по формулам

;

(П4.47)

;

(П4.48)

,

(П4.49)

где r – расстояние от центра резервуара, м; Eeff – эффективная энергия взрыва, рассчитываемая по формуле

Eeff = k Cp m(T – Tb),

(П4.50)

где k – доля энергии волны давления (допускается принимать равной 0,5); Ср – удельная теплоемкость жидкости (допуска- ется принимать равной 2000 Дж/(кг · К); m – масса ЛВЖ, ГЖ или СУГ, содержащаяся в резервуаре, кг; Т – температура жидкой фазы, К; Тb – нормальная температура кипения, К.

При наличии в резервуаре предохранительного устрой- ства (клапана или мембраны) величина Т определяется по формуле

,

(П4.51)

где Pval – давление срабатывания предохранительного уст- ройства; А, В, СА – константы уравнения зависимости дав- ления насыщенных паров жидкости от температуры (кон- станты Антуана), определяемые по справочной литературе.

Единицы измерения Pval (кПа, мм рт. ст., атм) должны соот- ветствовать используемым константам Антуана.

VI. Интенсивность теплового излучения

22. В настоящем разделе приводятся методы расчета ин- тенсивности теплового излучения от пожара пролива на поверхность, огненного шара, а также радиуса воздействия продуктов сгорания паровоздушного облака в случае пожа- ра-вспышки.

Пожар пролива

23. Интенсивность теплового излучения q (кВт/м2) для по- жара пролива ЛВЖ, ГЖ, сжиженного природного газа (СПГ) или СУГ определяется по формуле:

q = Ef · Fq · ,

(П4.52) где Ef − среднеповерхностная интенсивность теплового излу- чения пламени, кВт/м2; Fq − угловой коэффициент облучен- ности; τ − коэффициент пропускания атмосферы.

Значение Ef принимается на основе имеющихся экспери- ментальных данных или по табл. П4.4.

Таблица П4.4

Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени в зависимости от диаметра очага и удельная массовая скорость выгорания для некоторых жидких углеводородных топлив

Топливо

Ef, кВт/м2, при d, м m′, кг/(м2 · с)

СПГ

СУГ (пропан-бутан)

Бензин

Дизельное топливо

0,08

0,10

0,06

0,04

П р и м е ч а н и е. Для диаметров очага менее 10 м или более 50 м следует принимать Ef такой же, как и для очагов диаметром 10 и 50 м соответственно.

При отсутствии данных для нефти и нефтепродуктов до- пускается величину Ef (кВт/м2) определять по формуле:

Ef = 140 · e–0,12d + 20(1 – e–0,12d),

(П4.53)

где d − эффективный диаметр пролива, м.

При отсутствии данных для однокомпонентных жид- костей допускается величину Ef (кВт/м2) определять по фор- муле:

,

(П4.53.1)

где m′ − удельная массовая скорость выгорания, кг/(м2 · с);

НСГ – удельная теплота сгорания, кДж/кг; L – длина пламени, м.

При отсутствии данных для однокомпонентных жид- костей допускается величину m´(кг/(м2 · с)) определять по формуле:

,

(П4.53.2)

где Lg – удельная теплота испарения жидкости, кДж/кг;

СP – удельная теплоемкость жидкости, кДж/(кг · К); Tb – тем- пература кипения жидкости при атмосферном давлении, К;

Tа – температура окружающей среды, К.

Для многокомпонентных смесей жидкостей допускается определение значений Ef и m′ по компонентам, для которых величины Ef и m′ максимальны.

Угловой коэффициент облученности Fq определяется по формуле:

,

(П4.54)

где FV, FH − факторы облученности для вертикальной и гори- зонтальной площадок соответственно, которые для площа- док, расположенных в 90º-ом секторе в направлении наклона пламени, определяются по формулам:

,

(П4.55)

,

(П4.56)

,

(П4.57)

,

(П4.57.1)

,

(П4.57.2)

,

(П4.57.3)

,

(П4.57.4)

,

(П4.57.5)

,

(П4.57.6)

,

(П4.57.7)

где X − расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, м; d − эффективный диаметр пролива, м; L – длина пламени, м; θ – угол отклонения пламени от вертикали под действием ветра.

Для площадок, расположенных вне указанного сектора, а также в случаях отсутствия ветра факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок рассчиты- ваются по формулам (3.55)−(3.57.7), (3.59.1) принимая θ = 0.

Эффективный диаметр пролива d (м) рассчитывается по формуле:

,

(П4.58)

где F − площадь пролива, м2.

Длина пламени L (м) определяется по формулам:

при u* ≥ 1

,

(П4.59)

при u* < 1

,

(П4.59.1)

где

;

(П4.60)

m′ − удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м2 · с); ρa − плотность окружающего воздуха, кг/м3;

ρП − плотность насыщенных паров топлива при температуре кипения, кг/м3; w0 − скорость ветра, м/с; g − ускорение сво- бодного падения (9,81 м/с2).

Угол отклонения пламени от вертикали под действием ветра θ рассчитывается по формуле:

.

(П4.61)

Коэффициент пропускания атмосферы τ для пожара про- лива определяется по формуле:

.

(П4.62)

Огненный шар

24. Интенсивность теплового излучения q(кВт/м2) для ог- ненного шара определяется по формуле (П3.52).

Величина Ef определяется на основе имеющихся экспе- риментальных данных. Допускается принимать Ef равной

350 кВт/м2.

Значение Fq определяется по формуле:

,

(П4.63)

где Н − высота центра огненного шара, м; DS − эффективный диаметр огненного шара, м; r − расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром огненного шара, м.

Эффективный диаметр огненного шара DS (м) определяет- ся по формуле:

DS = 6,48 m0,325,

(П4.64)

где m − масса продукта, поступившего в окружающее про- странство, кг.

Величину Н допускается принимать равной DS.

Время существования огненного шара tS (с) определяется по формуле:

tS = 0,852 m0,26.

(П4.65)

Коэффициент пропускания атмосферы τ для огненного шара рассчитывается по формуле:

.

(П4.66)

VII. Определение радиуса воздействия продуктов сгорания паровоздушного облака в случае пожара-вспышки

25. В случае образования паровоздушной смеси в незагро- можденном технологическим оборудованием пространстве и его зажигании относительно слабым источником (напри- мер, искрой) сгорание этой смеси происходит, как правило, с небольшими видимыми скоростями пламени. При этом амплитуды волны давления малы и могут не приниматься во внимание при оценке поражающего воздействия. В этом случае реализуется так называемый пожар-вспышка, при котором зона поражения высокотемпературными продук- тами сгорания паровоздушной смеси практически совпада- ет с максимальным размером облака продуктов сгорания

(т. е. поражаются в основном объекты, попадающие в это об- лако). Радиус воздействия высокотемпературных продуктов сгорания паровоздушного облака при пожаре-вспышке RF определяется формулой

RF = 1,2 RНКПР,

(П4.67)

где RНКПР – горизонтальный размер взрывоопасной зоны, оп- ределяемый по п. 10 настоящего Приложения.

VIII. Испарение жидкости и СУГ из пролива

26. Интенсивность испарения W (кг/(м2 · с)) для ненагре- тых жидкостей определяется по формуле

,

(П4.68)

где η – коэффициент, принимаемый для помещений по табл. П4.5 в зависимости от скорости и температуры воздуш- ного потока над поверхностью испарения.

При проливе жидкости вне помещения допускается принимать η = 1; М – молярная масса жидкости, кг/кмоль;

Рн – давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости, кПа.

Таблица П4.5

Значение коэффициента η в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения

Значение коэффициента η при температуре воздуха, Т °C

0,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

0,1

3,0

2,6

2,4

1,8

1,6

0,2

4,6

3,8

3,5

2,4

2,3

0,5

6,6

5,7

5,4

3,6

3,2

1,0

10,0

8,7

7,7

5,6

4,6

Скорость воздушного потока, м/с

Давление насыщенных паров при расчетной температуре может быть определено по формуле:

,

(П4.68.1) где А, В, СА – константы уравнения Антуана; ТР – расчетная температура, ° С.

В Прил. 1 к настоящему Пособию приведены константы уравнения Антуана для некоторых наиболее распространен- ных ЛВЖ и ГЖ. В формуле (П.4.68.1) расчетная температу- ра должна находиться в переделах диапазона, для которого приведены константы уравнения Антуана.

27. При выбросе СУГ из оборудования, в котором жид- кость находится под давлением, часть продукта за счет внут- ренней энергии мгновенно испаряется, образуя с капельками жидкости облако аэрозоля. Массовая доля мгновенно испа- рившейся жидкости δ определяется по формуле

,

(П4.69)

где Ср – удельная теплоемкость СУГ, Дж/(кг · К); Та – темпе- ратура окружающего воздуха, К; Тb – температура кипения

СУГ при атмосферном давлении, К; Lg – удельная теплота парообразования СУГ, Дж/кг.

Принимается, что при δ ≥ 0,35 вся масса жидкости, нахо- дящаяся в оборудовании, за счет взрывного характера испа- рения переходит в парокапельное облако.

При δ < 0,35 оставшаяся часть жидкости испаряется с по- верхности пролива за счет потока тепла от подстилающей поверхности и воздуха.

Интенсивность испарения жидкости со свободной поверх- ности W (кг/(м2 · с)) определяется по формуле

, (П4.70)

где λs – коэффициент теплопроводности материала, на по- верхность которого разливается жидкость, Вт/(м · К); Сs – удельная теплоемкость материала, Дж/(кг · К); ρs – плотность материала, кг/м3; T0 – начальная температура материала, К;

t – текущее время с момента начала испарения, с (не менее

10 с); λа – коэффициент теплопроводности воздуха при тем- пературе T0; u – скорость воздушного потока над поверхно- стью испарения, м/с; d – характерный диаметр пролива, м;

а – кинематическая вязкость воздуха при Т0, м2/с.

IX. Размеры факела при струйном горении

28. При струйном истечении сжатых горючих газов, паро- вой и жидкой фазы СУГ и СПГ, ЛВЖ и ГЖ под давлением возникает опасность образования диффузионных факелов.

Длина факела LF (м) при струйном горении определяется по формуле

LF = K · G0,4,

(П4.71)

где G – расход продукта, кг/с; К – эмпирический коэффици- ент, который при истечении сжатых газов принимается рав- ным 12,5; при истечении паровой фазы СУГ или СПГ – рав- ным 13,5; при истечении жидкой фазы СУГ и СПГ, ЛВЖ и

ГЖ под давлением – равным 15.

Длина факела при струйном истечении горючих жид- костей определяется дальностью (высотой) струи жидкости.

Ширина факела DF (м) при струйном горении определяет- ся по формуле

DF = 0,15 · LF.

(П4.72)

29. При проведении оценки пожарной опасности горящего факела при струйном истечении сжатых горючих газов, па- ровой и жидкой фазы СУГ, СПГ, ЛВЖ и ГЖ под давлением допускается принимать следующее:

- зона непосредственного контакта пламени с окружаю- щими объектами определяется размерами факела;

- длина факела LF не зависит от направления истечения продукта и скорости ветра;

- наибольшую опасность представляют горизонтальные факелы, условную вероятность реализации которых следует принимать равной 0,67;

- поражение человека в горизонтальном факеле происхо- дит в 30°-м секторе с радиусом, равным длине факела;

- воздействие горизонтального факела на соседнее обору- дование, приводящее к его разрушению (каскадному разви- тию аварии), происходит в 30º-м секторе, ограниченном ра- диусом, равным LF;

- за пределами указанного сектора на расстояниях от LF до 1,5 LF тепловое излучение от горизонтального факела со- ставляет 10 кВт/м2;

- тепловое излучение от вертикальных факелов может быть определено по формулам (П4.52), (П.4.54)−(П4.57.7),

(П4.62), принимая L равным LF, d равным DF, θ равным 0, а Ef − по формулам (П4.53)−(П4.53.2) или табл. П3.4 в зависи- мости от вида топлива. При отсутствии данных и невозмож- ности рассчитать Ef по представленным формулам допуска- ется эту величину принимать равной 200 кВт/м2;

- при истечении жидкой фазы СУГ или СПГ из отверстия

с эквивалентным диаметром до 100 мм при мгновенном вос- пламенении происходит полное сгорание истекающего про- дукта в факеле без образования пожара пролива;

- область возможного воздействия пожара-вспышки при струйном истечении совпадает с областью воздействия фа- кела (30º-й сектор, ограниченный радиусом, равным LF);

- при мгновенном воспламенении струи газа возможность формирования волн давления допускается не учитывать.

X. Пожар в котоловане

При разрыве подземного газопровода может реализовать- ся горение относительно низкоскоростного вертикального или наклонного шлейфа («колонны») газа, образовавшего- ся в результате смешения двух струй газа, истекающих из концов разорвавшегося трубопровода в едином грунтовом котловане (как правило, в «твердых» грунтах с высокой связ- ностью).

В данном случае пламя пожара моделируется в виде цилиндрического твердого теплового излучателя. Геометри- ческие параметры пламени (длина цилиндра пламени

, м;

эффективный диаметр очага пожара

, м) определяются путем решения следующей системы уравнений относитель- но переменных и

:

,

(П.4.73)

,

(П.4.74)

Qф = G · Qн

Т,

(П.4.75)

где Qф − общее тепловыделение пожара, кВт; Qн

Т − низшая теплота сгорания метана, кДж/кг; G – суммарный массовый расход газа при его аварийном истечении из двух концов разрушенного газопровода на заданный момент времени t

(отсчет времени – от момента разрушения газопровода) или его осреднение за заданный промежуток времени Δt, кг/c.

Угловой коэффициент облученности для данного вида горения рассчитывается по формулам:

,

(П.4.76)

где FV, FH − факторы облученности для вертикальной и гори- зонтальной площадок соответственно, которые определяют- ся по формулам:

(П.4.77)

(П.4.78)

S

S h

A







,

(П.4.79)

,

(П.4.80)

,

(П.4.81)

,

(П.4.82)

где r − расстояние от геометрического центра пожара в кот- ловане до облучаемого объекта, м;

d =

, м.

XI. Горение двух струй газа

При разрыве подземного газопровода может реализовать- ся горение двух свободных высокоскоростных струй газа

(настильных, т. е. с углом наклона оси факела к горизонту не более 8−10°, или наклонных, т. е. с углом наклона к го- ризонту более 8−10°), истекающих из двух концов (плетей) разрушенного трубопровода, вырванных их грунта (как пра- вило, из «слабонесущего» грунта с низкой вязкостью) на по- верхность земли.

В данном случае пламя пожара моделируется в виде усе- ченного конуса, наклонного или горизонтального. Для кри- тических условий (M = 1 – число Маха) аварийного истечения газа из одного из концов разрушенного участка газопровода

(в аварийном выходном сечении участка трубопровода) (ин- декс «Е») устанавливаются следующие газодинамические параметры потока (скорость, плотность и давление):

,

(П.4.83)

,

(П.4.84)

,

(П.4.85)

где uE – скорость газа в аварийном сечении трубопровода, м/с; PE – давление в аварийном сечении трубопровода, Па;

ρE – плотность в аварийном сечении трубопровода, кг/м3;

aE – местная скорость звука, м/с; fE = (π · d0

2)/4 – площадь по- перечного сечения трубы, м2; Gi – массовый расход газа для соответствующей струи (i = 1 – первая, i = 2 – вторая), кг/с.

Для правомерности использования формул (П.4.83)–

(П.4.85) необходимо проверить выполнения условия PE ≥ Pa, где Pa – атмосферное давление, Па. Если данное условие не выполняется, то истечение газа происходит в дозвуко- вом режиме, размеры зоны загазованности небольшие и ими

можно пренебречь по сравнению с размерами зон, наблюда- ющимися при звуковом истечении.

После выходного сечения на определенном участке (в пре- делах нескольких диаметров трубы) при превышении стати- ческим давлением на срезе трубы атмосферного давления происходит изоэнтропическое расширение газа с разгоном потока до сверхзвуковых скоростей (M > 1) и формировани- ем системы скачков уплотнения (без изменения расходных характеристик в образующемся струйном течении). Для дан- ного участка течения характерна существенная неравномер- ность потока. При этом за счет действия скачков уплотне- ния происходит потеря полного давления. В конце данного участка давление в поперечной плоскости течения выравни- вается и становится равным атмосферному. Данное сечение в газовой динамике получил название «изобарическое сече- ние нерасчетной струи» или «ударная плоскость».

В ударной плоскости (индекс «s») значение газодинами- ческого параметра скорости – числа λs определяется как:

.

(П.4.86)

Значения температуры, числа Маха, плотности и диамет- ра эквивалентного сечения струи в ударной плоскости при- ведены ниже:

,

(П.4.87)

,

(П.4.88)

,

(П.4.89)

.

(П.4.90)

Общая длина струи определяется по формуле (П.4.73) с учетом заданной интенсивности истечения Gi.

Отрыв факела пламени от среза разорванной трубы (от- верстия) h, м, определяется по формуле:

.

(П.4.91)

Длина видимой части пламени (высота усеченного кону- са) RL, м, определяется по формуле:

.

(П.4.92)

Ширина малого основания усеченного конуса W1, м, опре- деляется по формуле:

,

(П.4.93)

где ρв – плотность воздуха при Pa и 293 К, кг/м3; ρг – плот- ность газа в стандартных условиях, кг/м3.

Ширина большого основания усеченного конуса W2, м, определяется по формуле:

.

(П.4.94)

Общая длина настильной струи (т. е. горизонтальной струи с источником выброса на уровне земли) рассчитыва- ется по формуле:

.

(П.4.95)

Угловой коэффициент облученности для данного вида горения рассчитывается по формулам (П.4.76)–(П.4.82), при- нимая во внимание, что d =

, м, и H =

, м.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Методы определения времени от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных факторов пожара и расчетного времени эвакуации

I. Метод определения времени от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных факторов пожара

Время от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных фак- торов пожара определяется путем выбора из полученных в результате расчетов значений критической продолжитель- ности пожара минимального времени:

.

(П5.1)

Критическая продолжительность пожара по каждому из опасных факторов определяется как время достижения этим фактором критического значения на путях эвакуации на высоте 1,7 м от пола. Критические значения по каждому из опасных факторов составляют:

- по повышенной температуре − +70 °С;

- по тепловому потоку − 1400 Вт/м2;

- по потере видимости − 20 м;

- по пониженному содержанию кислорода − 0,226 кг · м–3;

- по каждому из токсичных газообразных продук- тов горения (СО2 − 0,11 кг · м–3; СО − 1,16 · 10–3 кг · м–3;

HCl − 23 · 10–6 кг · м–3).

Для описания термогазодинамических параметров пожа- ра могут применяться три вида моделей: интегральные, зон- ные (зональные) и полевые.

Выбор конкретной модели расчета времени блокирования путей эвакуации следует осуществлять, исходя из следую- щих предпосылок.

Интегральный метод:

- для зданий, содержащих развитую систему помещений малого объема простой геометрической конфигурации;

- для помещений, где характерный размер очага пожара соизмерим с характерными размерами помещения и разме- ры помещения соизмеримы между собой (линейные размеры помещения отличаются не более, чем в 5 раз);

- для предварительных расчетов с целью выявления на- иболее опасного сценария пожара.

Зонный (зональный) метод:

- для помещений и систем помещений простой геометри- ческой конфигурации, линейные размеры которых соизмери- мы между собой (линейные размеры помещения отличаются не более, чем в 5 раз), когда размер очага пожара сущест- венно меньше размеров помещения;

- для рабочих зон, расположенных на разных уровнях в пределах одного помещения (площадки обслуживания оборудования, внутренние этажерки и т. д).

Полевой метод:

- для помещений сложной геометрической конфигурации, а также помещений с большим количеством внутренних преград (например, многосветные пространства с системой галерей и примыкающих коридоров);

- для помещений, в которых один из геометрических раз- меров гораздо больше (меньше) остальных (тоннели, закры- тые галереи и т. д.);

- для иных случаев, когда применимость или информатив- ность зонных и интегральных моделей вызывает сомнение

(уникальные сооружения, распространение пожара по фаса- ду здания, необходимость учета работы систем противопо- жарной защиты, способных качественно изменить картину пожара и т. д.).

В настоящее время для проведения расчетов распростра- нения опасных факторов пожара в здании получили широ- кое распространение программные продукты, реализующие

полевые и зонные модели расчета времени блокирования пу- тей эвакуации. К наиболее широко используемым програм- мным продуктам, реализующим указанные выше модели, следует отнести FDS 6 (Fire Dynamic Simulator – Программа для моделирования динамики развития пожара), моделиру- ющий полевую модель, и CFAST 6 (Consolidated Model of Fire and Smoke Transport − Обобщенная модель распространения огня и дыма), моделирующий зонную модель. Необходимо отметить, что данные программные продукты имеют откры- тый исходный код и распространяются бесплатно. Перечень необходимых исходных данных для задания свойств очага пожара, выделения дыма и токсичных газообразных про- дуктов горения в указанных выше программных продуктах на основании документов [10, 19−21] представлен в Прил. 1 к настоящему Пособию.

Вместе с тем, применение данных программных продук- тов не исключает проведения расчетов распространения опасных факторов пожара в зданиях посредством других программных средств указанной области применения.

Необходимо отметить, что при использовании поле- вой модели определение критической продолжительности пожара по условию достижения каждым из опасных факто- ров пожара предельно допустимых значений в зоне пребы- вания людей (рабочей зоне) имеет существенные особенно- сти, связанные с тем, что критическое значение в различных точках помещения достигается не одновременно. Для поме- щений с соизмеримыми размерами время от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распро- странения на них опасных факторов пожара допустимо оп- ределять как максимальное из соответствующих времен для эвакуационных выходов из данного помещения (время бло- кирования последнего выхода).

При рассмотрении сценариев, связанных со сгоранием газо-, паро- или пылевоздушной смеси в помещении кате- гории А или Б, условная вероятность поражения человека

в этом помещении принимается равной 1 при сгорании газо-, паро- или пылевоздушной смеси в этом помещении до за- вершения эвакуации людей и 0 после завершения эвакуации людей.

При наличии в помещении очага пожара установки автоматического водяного и пенного пожаротушения, со- ответствующей требованиям нормативных документов по пожарной безопасности, при проведении расчетов значение скорости выгорания допускается принимать уменьшенным в 2 раза.

При проведении расчетов распространения опасных фак- торов пожара линейную скорость распространения пламени в первые 10 мин от начала возникновения пожара допуска- ется принимать равной 50 % от ее максимального значения.

При ограничении помещения, в котором находится очаг пожара, противопожарными преградами с заполнением про- емов противопожарными дверями допускается принимать, что опасные факторы пожара из помещения очага пожара после завершения эвакуации людей из рассматриваемого по- мещения не распространяются в течение интервала времени, равного разности предела огнестойкости противопожарных дверей и суммы расчетного время эвакуации людей из по- мещения очага пожара при j-м сценарии пожара и интервала времени от начала реализации j-го сценария пожара до нача- ла эвакуации людей из помещения очага пожара:

локализации = EI – (tPj + Н.Эj).

(П5.2)

где EI – предел огнестойкости противопожарных дверей;

tРj – расчетное время эвакуации людей из помещения очага пожара при j-м сценарии пожара; τН.Эj – интервал времени от начала реализации j-го сценария пожара до начала эвакуа- ции людей из помещения очага пожара.

Для помещения очага пожара, удовлетворяющего крите- риям применения интегрального метода, критическую про- должительность пожара tкр (с) по условию достижения каж-

дым из опасных факторов пожара предельно допустимых значений в зоне пребывания людей (рабочей зоне) можно оценить по формулам:

по повышенной температуре:

;

(П5.3)

по потере видимости:

;

(П5.4)

по пониженному содержанию кислорода:

;

(П5.5)

по каждому из газообразных токсичных продуктов горе- ния:

;

(П5.6)

,

(П5.7)

где T0 − начальная температура воздуха в помещении, °С;

В − размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания ма- териала и свободного объема помещения, кг; n − показатель степени, учитывающий изменение массы выгорающего ма- териала во времени; А − размерный параметр, учитывающий удельную массовую скорость выгорания горючего вещества и площадь пожара, кг/сn; Z − безразмерный параметр, учиты-

вающий неравномерность распределения опасного фактора пожара по высоте помещения; Q − низшая теплота сгорания материала, МДж/кг; СР − удельная изобарная теплоемкость воздуха, МДж/кг; − коэффициент теплопотерь; η − коэф- фициент полноты горения; V − свободный объем помещения, м3;  − коэффициент отражения предметов на путях эваку- ации; E − начальное освещение, лк; lПР − предельная даль- ность видимости в дыму, м; Dm − дымообразующая способ- ность горящего материала, Нп · м2/кг; L − удельный выход токсичных газов при сгорании 1 кг горючего вещества, кг/кг;

Х − предельно допустимое содержание токсичного газа в по- мещении, кг/м3; LO2 − удельный расход кислорода, кг/кг.

Свободный объем помещения соответствует разности между геометрическим объемом и объемом оборудования или предметов, находящихся внутри. При отсутствии дан- ных допускается свободный объем принимать равным 80 % геометрического объема помещения.

Если под знаком логарифма получается отрицательное число, то данный опасный фактор пожара не представляет опасности.

Параметр Z определяется по формуле:

, при H ≤ 6 м,

(П5.8)

где h − высота рабочей зоны, м; Н − высота помещения, м.

Высота рабочей зоны определяется по формуле:

h = hПЛ + 1,7 – 0,5 ,

(П5.9)

где hПЛ − высота площадки, на которой находятся люди, над полом помещения, м; δ − разность высот пола, равная нулю при горизонтальном его расположении, м.

Следует иметь в виду, что наибольшей опасности при пожаре подвергаются люди, находящиеся на более высокой отметке. Поэтому при определении необходимого времени эвакуации следует ориентироваться на наиболее высоко рас-

положенные в помещении участки возможного пребывания людей.

Параметры А и n определяются следующим образом:

- для случая горения жидкости с установившейся скоро- стью:

А = F F, при n = 1;

(П5.10)

- для случая горения жидкости с неустановившейся ско- ростью:

, при n = 1,5;

(П5.11)

- для случая кругового распространения пламени по по- верхности горючего вещества или материала:

А = 1,05 F v2, при n = 3;

(П5.12)

- для вертикальной или горизонтальной поверхности го- рения в виде прямоугольника, одна из сторон которого уве- личивается в двух направлениях за счет распространения пламени:

А = F v b, при n = 2,

(П5.13)

где ΨF − удельная массовая скорость выгорания вещества, кг/(м2 · с); F – площадь пролива жидкости, м2; τСТ – время установления стационарного режима горения жидкости, с;

v − линейная скорость распространения пламени, м/с;

b − перпендикулярный к направлению движения пламени размер зоны горения, м.

При отсутствии данных значение τСТ может быть принято в зависимости от температуры кипения жидкости [18]:

- для жидкостей с температурой кипения до 100 °С – 180 с;

- для жидкостей с температурой кипения от 101 до 150 °С – 240 с;

- для жидкостей с температурой кипения более 150 °С – 360 с.

Случай факельного горения в помещении может рассмат- риваться как горение жидкости с установившейся скоростью с параметром А равным массовому расходу истечения горю-

чего вещества из оборудования и показателем степени n рав- ным 1.

При отсутствии специальных требований значения α и E принимаются равными 0,3 и 50 лк соответственно, а lПР − 20 м.

При расположении людей на различных по высоте пло- щадках критическую продолжительность пожара следует определять для каждой площадки.

II. Метод определения расчетного времени эвакуации

Расчетное время эвакуации людей tp из помещений и зданий устанавливают по расчету времени движения одно- го или нескольких людских потоков через эвакуационные выходы от наиболее удаленных мест размещения людей не- посредственно наружу или в безопасную зону.

Расчетное время эвакуации определяется только для эваку- ационных путей и эвакуационных выходов, параметры кото- рых (минимальная ширина и высота) соответствуют требова- ниям нормативных документов по пожарной безопасности.

При определении расчетного времени эвакуации учиты- вается пропускная способность всех имеющихся в помеще- ниях, на этажах и в здании эвакуационных выходов.

При расчете весь путь движения людского потока подраз- деляют на участки (проход, коридор, дверной проем, лест- ничный марш, тамбур) длиной li и шириной δi. Начальны- ми участками являются проходы между рабочими местами, оборудованием, рядами кресел и т. п. При определении рас- четного времени эвакуации учитывается пропускная способ- ность всех имеющихся в помещениях, на этажах и в здании эвакуационных выходов.

При определении расчетного времени длину и ширину каждого участка пути эвакуации для проектируемых зданий и сооружений принимают по проекту, а для существующих – по факту. Длину пути по лестничным маршам, а также по пандусам измеряют по длине марша. Длину пути в дверном проеме принимают равной нулю. Проем, расположенный

в стене толщиной более 0,7 м, а также тамбур следует счи- тать самостоятельными участками горизонтального пути, имеющими конечную длину li.

Расчетное время эвакуации людей tP следует определять как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути ti по формуле tP = t1 + t2 + t3 + ... + ti,

(П5.14) где t1 – время движения людского потока на первом (началь- ном) участке, мин; t2, t3, ..., ti – время движения людского по- тока на каждом из следующих после первого участка пути, мин.

Время движения людского потока по первому участку пути ti, мин, определяется по формуле

,

(П5.15)

где l1 – длина первого участка пути, м; v1 – скорость дви- жения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, м/мин (определяют по табл. П5.1 в зависимости от плотности D).

Плотность однородного людского потока на первом участке пути D1, определяется по формуле

,

(П5.16)

где N1 – число людей на первом участке, чел.; f – средняя пло- щадь горизонтальной проекции человека, м2, принимаемая равной 0,125; δ1 – ширина первого участка пути, м.

Скорость v1 движения людского потока на участках пути, следующих после первого, принимают по табл. П5.1 в зави- симости от интенсивности движения людского потока по каждому из этих участков пути, которая определяется для всех участков пути, в том числе и для дверных проемов, по формуле

,

(П5.17)

где δi, δi–1 – ширина рассматриваемого i-го и предшествую- щего ему участка пути, м; qi, qi–1 – интенсивности движения людского потока по рассматриваемому i-му и предшествую- щему участкам пути, м/мин.

Интенсивность движения людского потока на первом участке пути q = qi–1 определяют по табл. П5.1 по значе- нию D1, установленному по формуле (П5.16).

Таблица П5.1

Интенсивность и скорость движения людского потока на разных участках путей эвакуации в зависимости от плотности потока

Горизонтальный путь

Лестница вниз

Лестница вверх

Интенсивность q, м/мин

Интенсивность q, м/мин

Интенсивность q, м/мин

Дверной проем, интен- сивность q, м/мин

Скорость v, м/мин

Плот- ность потока

D, м2/м2

Скорость v, м/мин

Скорость v, м/мин

0,01

1,0

1,00

100,0

1,0

60,0

0,60

0,05

5,0

5,00

100,0

5,0

60,0

3,00

0,10

8,0

8,70

95,0

9,5

53,0

5,30

0,20

12,0

13,40

68,0

13,6

40,0

8,00

0,30

14,1

16,50

52,0

15,6

32,0

9,60

0,40

16,0

18,40

40,0

16,0

26,0

10,40

0,50

16,5

19,60

31,0

15,6

22,0

11,00

0,60

16,3

19,05

24,5

14,1

18,5

10,75

0,70

16,1

18,50

18,0

12,6

15,0

10,50

0,80

15,2

17,30

13,0

10,4

13,0

10,40

0,90 и более

13,5

8,50

8,0

7,2

11,0

9,90

П р и м е ч а н и е. Интенсивность движения в дверном проеме при плотности потока 0,9 и более, равная 8,5 м/мин, установлена для двер- ного проема шириной 1,6 м и более, а при дверном проеме меньшей ширины интенсивность движения следует определять по формуле qi = 2,5 + 3,75 · δ.

Если значение qi, определяемое по формуле (П5.17), мень- ше или равно qmaх, то время движения по участку пути ti, мин, равно

,

(П5.18)

при этом значения qmaх, м/мин, следует принимать равными:

- 16,5 – для горизонтальных путей;

- 19,6 – для дверных проемов;

- 16,0 – для лестницы вниз;

- 11,0 – для лестницы вверх.

Если значение qi, определенное по формуле (П5.17), боль- ше qmaх, то ширину δi данного участка пути следует увеличи- вать на такое значение, при котором соблюдается условие

qi ≤ qmax.

(П5.19)

При невозможности выполнения условия (П5.19) интен- сивность и скорость движения людского потока по участку i определяют по табл. П5.1 при значении D = 0,9 и более. При этом следует учитывать время задержки движения людей из-за образовавшегося скопления.

Время задержки tзад движения на участке i из-за образо- вавшегося скопления людей на границе с последующим участком (i + 1) определяется по формуле

,

(П5.20)

где N – количество людей, чел.; f – площадь горизонталь- ной проекции, м2; qD – интенсивность движения через учас- ток (i+1) при плотности 0,9 и более, м/мин; δi+1 – ширина участка, м, при вхождении на который образовалось скопле- ние людей; qi – интенсивность движения на участке i, м/мин;

δi – ширина предшествующего участка i, м.

Время существования скопления tск на участке i определя- ется по формуле

.

(П5.21)

Расчетное время эвакуации по участку i, в конце которого на границе с участком (i+1) образовалось скопление людей, равно времени существования скопления tcк. Расчетное время эвакуации по участку i допускается определять по формуле

.

(П5.22)

При слиянии в начале участка i двух и более людских по- токов (рис. П5.1) интенсивность движения qi, м/мин, опреде- ляется по формуле

,

(П5.23)

где qi–1 – интенсивность движения людских потоков, сливаю- щихся в начале участка i, м/мин; δi–1 – ширина участков пути слияния, м; δi – ширина рассматриваемого участка пути, м.

Если значение qi, определенное по формуле (П5.23), боль- ше qmax, то ширину δi данного участка пути следует увеличи- вать на такое значение, чтобы соблюдалось условие (П5.19).

Рис. П5.1. Слияние людских потоков:

1 — начало участка i

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Детерминированные и вероятностные критерии оценки поражающего действия волны давления и теплового излучения на людей

На объектах наиболее опасными поражающими факто- рами пожара являются волна давления и расширяющиеся продукты сгорания при различных режимах сгорания газо-, паро- или пылевоздушного облака, а также тепловое излуче- ние пожаров.

Детерминированные критерии показывают значения параметров опасного фактора пожара, при которых наблю- дается тот или иной уровень поражения людей.

В случае использования детерминированных критери- ев условная вероятность поражения принимается равной 1, если значение критерия превышает предельно допустимый уровень, и равной 0, если значение критерия не превышает предельно допустимый уровень поражения людей.

Вероятностные критерии показывают, какова условная вероятность поражения людей при заданном значении опас- ного фактора пожара.

Ниже приведены некоторые критерии поражения людей перечисленными выше опасными факторами пожара.

I. Критерии поражения волной давления

Детерминированные критерии поражения людей, в том числе находящихся в здании, избыточным давлением при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей в помеще- ниях или на открытом пространстве приведены в табл. П6.1.

Таблица П6.1

Детерминированные критерии поражения людей избыточным давлением при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей

Степень поражения

Избыточное давление, кПа

Полное разрушение зданий

50%-ное разрушение зданий

Средние повреждения зданий

Умеренные повреждения зданий (повреждение внутренних перегородок, рам, дверей и т. п.)

Нижний порог повреждения человека волной давления

Малые повреждения (разбита часть остекления)

В качестве вероятностного критерия поражения исполь- зуется понятие пробит-функции. В общем случае пробит- функция Рr описывается формулой

Pr = a + b lnS,

(П6.1) где а, b – константы, зависящие от степени поражения и вида объекта; S – интенсивность воздействующего фактора.

Соотношения между величиной Рr и условной вероятно- стью поражения человека приведены в табл. П6.2.

Таблица П6.2

Соотношения между величиной Рr и условной вероятностью поражения человека

Условная вероятность поражения,

%

Величина пробит-функции Рr

–

2,67

2,95

3,12

3,25

3,36

3,45

3,52

3,59

3,66

3,72

3,77

3,82

3,87

3,92

3,96

4,01

4,05

4,08

4,12

4,16

4,19

4,23

4,26

4,29

4,33

4,36

4,39

4,42

4,45

4,48

4,50

4,53

4,56

4,59

4,61

4,64

4,67

4,69

4,72

4,75

4,77

4,80

4,82

4,85

4,87

4,90

4,92

4,95

4,97

5,00

5,03

5,05

5,08

5,10

5,13

5,15

5,18

5,20

5,23

5,25

5,28

5,31

5,33

5,36

5,39

5,41

5,44

5,47

5,50

5,52

5,55

5,58

5,61

5,64

5,67

5,71

5,74

5,77

5,81

5,84

5,88

5,92

5,95

5,99

6,04

6,08

6,13

6,18

6,23

6,28

6,34

6,41

6,48

6,55

6,64

6,75

6,88

7,05

7,33

7,33

7,37

7,41

7,46

7,51

7,58

7,65

7,75

7,88

8,09

При отсутствии в табл. П6.2 необходимых данных значе- ния условной вероятности поражения человека Qdj(a) в зави- симости от значения пробит-функции Рr определяются по формуле

.

(П6.2)

При воздействии волны давления на человека, находяще- гося вне здания, формулы для пробит-функции имеют вид

Pr = 5,0 – 5,74 lnS;

(П6.3)

;

(П6.4)

;

(П6.5)

,

(П6.6)

где m – масса тела человека (допускается принимать равной

70 кг), кг; ∆P – избыточное давление волны давления, Па;

I+ – импульс волны давления, Па · с; P0 – атмосферное дав- ление, Па.

Пробит-функции для разрушения зданий имеют вид:

- для тяжелых разрушений

Pr = 5,0 – 0,26 lnV;

(П6.7)

;

(П6.8)

- для полного разрушения

Pr = 5,0 – 0,22 lnV;

(П6.9)

.

(П6.10)

При оценке условной вероятности поражения человека формулы (П6.3)−(П6.6) могут применяться только в отно- шении участков территории производственного объекта, на которых отсутствуют какие-либо здания и сооружения. Для

оценки условной вероятности поражения людей, находящих- ся в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреа- ционного назначения вблизи объекта, а также на участках территории производственных объектов, характеризующих- ся наличием зданий и сооружений, должны применяться формулы (П6.7), (П6.8)

При оценке условной вероятности поражения человека, находящегося в здании, следует также использовать пробит- функцию, определяемую по формулам (П6.7), (П6.8).

II. Критерии поражения тепловым излучением

При анализе воздействия теплового излучения следует различать случаи импульсного и длительного воздействия.

В первом случае критерием поражения является доза излу- чения D (например, воздействие огненного шара), во вто- ром – критическая интенсивность теплового излучения qCR

(например, воздействие пожара пролива).

Величины qCR для воспламенения некоторых горючих ма- териалов приведены в табл. П6.3, для различных степеней поражения человека – в табл. П6.4.

Таблица П6.3

Величина интенсивности теплового излучения некоторых горючих материалов

Материалы qCR, кВт/м2

Древесина (сосна влажностью 12 %)

13,9

Древесно-стружечные плиты (плотностью 417 кг/м3)

8,3

Торф брикетный

13,2

Торф кусковой

9,8

Хлопок-волокно

7,5

Слоистый пластик

15,4

Стеклопластик

15,3

Пергамин

17,4

Резина

14,8

Уголь

35,0

Рулонная кровля

17,4

Картон серый

10,8

Декоративный бумажно-слоистый пластик

19,0–24,0

Металлопласт

24,0–27,0

Плита древесно-волокнистая

13,0

Окончание табл. П6.3

Материалы qCR, кВт/м2

Плита древесно-стружечная

12,0

Плита древесно-стружечная с отделкой «Полиплен»

12,0

Плита древесно-волокнистая с лакокрасочным покрытием под ценные породы дерева

12,0–16,0

Кожа искусственная

17,9–20,0

Стеклопластик на полиэфирной основе

14,0

Лакокрасочные покрытия

25,0

Обои моющиеся ПВХ на бумажной основе

12,0

Линолеум ПВХ

10,0–12,0

Линолеум алкидный

10,0

Линолеум ПВХ на тканевой основе

6,0–12,0

Покрытие ковровое

4,0–6,0

Сено, солома (при минимальной влажности до 8 %)

7,0

Легковоспламеняющиеся, горючие и трудногорючие жидкости при температуре самовоспламенения, °С:

12,1

15,5

19,9

500 и выше

28,0 и выше

Таблица П6.4

Величина интенсивности теплового излучения для различных степеней поражения человека

Степень поражения

Интенсивность излучения, кВт/м2

Без негативных последствий в течение длительного времени

1,4

Безопасно для человека в брезентовой одежде

4,2

Непереносимая боль через 20–30 с

Ожог 1 степени через 15–20 с

Ожог 2 степени через 30–40 с

7,0

Непереносимая боль через 3–5 с

Ожог 1 степени через 6–8 с

Ожог 2 степени через 12–16 с

10,5

Для поражения человека тепловым излучением величина пробит-функции описывается формулой

Pr = –12,8 + 2,56 ln(t · q4/3),

(П6.11) где t – эффективное время экспозиции, с; q – интенсивность теплового излучения, кВт/м2.

Величина эффективного времени экспозиции t определя- ется по формулам:

- для огненного шара t = 0,92 m0,303;

(П6.12)

- для пожара пролива

,

(П6.13)

где m – масса горючего вещества, участвующего в образова- нии огненного шара, кг; t0 – характерное время, за которое человек обнаруживает пожар и принимает решение о своих дальнейших действиях, с (может быть принято равным 5);

х – расстояние от места расположения человека до безопас- ной зоны (зона, где интенсивность теплового излучения меньше 4 кВт/м2); u – средняя скорость движения человека к безопасной зоне, м/с (принимается равной 5 м/с).

Для наружных установок, включающих в свой состав этажерки, открытые галереи, эстакады с проходами и пло- щадками обслуживания оборудования, длина пути от места расположения человека до безопасной зоны определяется на основе объемно-планировочных решений наружной уста- новки и предусмотренных на ней путей эвакуации. При этом длину пути следует определять как расстояние от наиболее удаленной точки рассматриваемой наружной установки до специально предусмотренной на наружной установке без- опасной зоны (например, лестницы, защищенной огнезащит- ными экранами) или зоны на установке или вне ее пределов, где интенсивность теплового излучения меньше 4 кВт/м2.

Длина наклонных участков пути принимается по их проект- ному значению. Пандусы, если их наклон менее 1:8, допуска- ется относить к горизонтальным путям.

Условная вероятность поражения человека, попавшего в зону непосредственного воздействия пламени пожара про- лива или факела, принимается равной 1.

Для пожара-вспышки следует принимать, что условная вероятность поражения человека, попавшего в зону воздей- ствия высокотемпературными продуктами сгорания газопа- ровоздушного облака, равна 1, за пределами этой зоны услов- ная вероятность поражения человека принимается равной 0.

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

Метод определения вероятностей эффективного срабатывания технических средств противопожарной защиты при определении потенциального риска в зданиях объекта

Вероятности эффективного срабатывания технических средств противопожарной защиты, используемые для опре- деления вероятности Dij эффективной работы технических средств по обеспечению пожарной безопасности i-го поме- щения при реализации j-го сценария пожара в соответствии с п. 2.6.13 настоящего Пособия, допускается определять в со- ответствии с методом, изложенным ниже.

Значение вероятности эффективного срабатывания авто- матических установок пожаротушения допускается прини- мать равным Dij = 0,9, если выполняется хотя бы одно из сле- дующих условий:

- здание оборудовано системой автоматической установки пожаротушения, соответствующей требованиям норматив- ных документов по пожарной безопасности;

- оборудование здания системой автоматического пожа- ротушения не требуется в соответствии с требованиями нор- мативных документов по пожарной безопасности, но здание оборудовано указанной системой, она отвечает требованиям нормативных документов по пожарной безопасности.

В остальных случаях значение вероятности эффективно- го срабатывания автоматических установок пожаротушения принимается равным нулю.

Значение вероятности эффективного срабатывания авто- матических установок пожарной сигнализации допускается принимать равным Dij = 0,8, если выполняется хотя бы одно из следующих условий:

- здание оборудовано системой пожарной сигнализации, соответствующей требованиям нормативных документов по пожарной безопасности;

- оборудование здания системой пожарной сигнализации не требуется в соответствии с требованиями нормативных документов по пожарной безопасности, но здание оборудо- вано указанной системой, она отвечает требованиям норма- тивных документов по пожарной безопасности.

В остальных случаях значение вероятности эффективного срабатывания автоматических установок пожарной сигнали- зации принимается равным нулю.

Значение вероятности эффективного срабатывания систе- мы оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией людей допускается принимать равным Dij = 0,8, если выпол- няется хотя бы одно из следующих условий:

- здание оборудовано системой оповещения людей о по- жаре и управления эвакуацией людей, соответствующей требованиям нормативных документов по пожарной без- опасности;

- оборудование здания системой оповещения людей о по- жаре и управления эвакуацией людей не требуется в соот- ветствии с требованиями нормативных документов по по- жарной безопасности, но здание оборудовано указанной системой, она отвечает требованиям нормативных докумен- тов по пожарной безопасности.

В остальных случаях значение вероятности эффективно- го срабатывания системы оповещения людей о пожаре и уп- равления эвакуацией людей принимается равным нулю.

Значение вероятности эффективного срабатывания систе- мы противодымной защиты допускается принимать равным

Dij = 0,8, если выполняется хотя бы одно из следующих ус- ловий:

- здание оборудовано системой противодымной защиты, соответствующей требованиям нормативных документов по пожарной безопасности;

- оборудование здания системой противодымной защиты не требуется в соответствии с требованиями нормативных документов по пожарной безопасности, но здание оборудо-

вано указанной системой, она отвечает требованиям норма- тивных документов по пожарной безопасности.

В остальных случаях значение вероятности эффективно- го срабатывания системы противодымной защиты принима- ется равным нулю.

Также для определения вероятности Dij эффективной ра- боты технических средств по обеспечению пожарной без- опасности i-го помещения при реализации j-го сценария пожара допускается использовать данные по вероятностям эффективного срабатывания технических средств противо- пожарной защиты, представленные в табл. П7.1.

Таблица П7.1

Данные по вероятностям эффективного срабатывания технических средств противопожарной защиты

Техническое средство противопожарной защиты

Вероятность эффективного срабатывания

Технические средства противопожарной защиты при соблюдении в полном объеме требований нормативных документов по пожарной безопасности при проектиро- вании, монтаже и эксплуатации:

- автоматические установки пожарной сигнализации;

- спринклерные автоматические установки пожаро- тушения;

- иные автоматические установки пожаротушения;

- системы противодымной защиты

- противопожарные двери, ворота, клапаны

0,6

0,8

0,9

0,9

0,7

Технические средства противопожарной защиты при несоблюдении в полном объеме требований норматив- ных документов по пожарной безопасности при проек- тировании, монтаже и эксплуатации, а также в случае отсутствия данных предприятия-поставщика

ЛИТЕРАТУРА

1. Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах [Электронный ресурс]:

утв. приказом МЧС России от 10.07.2009 г. № 404: зарегис- трировано в минюсте России 17.08.2009 г. № 14541 (в ред.

приказа МЧС России от 14.12.2010 № 649). Доступ из справ.- правовой системы «КонсультантПлюс».

2. О порядке проведения расчетов по оценке пожарного риска [Электронный ресурс]: постановление Правительства

Рос. Федерации от 31 марта 2009 г. № 272. Доступ из справ.- правовой системы «КонсультантПлюс».

3. Технический регламент о требованиях пожарной без- опасности [Электронный ресурс]: Федер. закон Рос. Федера- ции от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ: принят Гос. Думой Фе- дер. 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. № 244-ФЗ). Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

4. СП 12.13130.2009*. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожар- ной опасности.

5. О промышленной безопасности опасных производ- ственных объектов [Электронный ресурс]: Федер. закон Рос.

Федерации от 21 июля 1997 г. № 116-ФЗ: принят Гос. Ду- мой Федер. Собр. Рос. Федерации 20 июня 1997 г. Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

6. О составе разделов проектной документации и требо- ваниях к их содержанию [Электронный ресурс]: постанов- ление Правительства Рос. Федерации от 16 фев. 2008 г. № 87.

Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

7. Пожароврывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: справ. изд.. В 2 кн. / А.Н. Баратов,

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 «Определе- ние 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 fi re safety engineering principles to the design of buildings. Part 7: Probabilistic fi re 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 различ- ных классов функциональной пожарной опасности [Элект- ронный ресурс]: утв. приказом МЧС России от 30 июля 2006 г.

№ 382 (в ред. приказа МЧС России от 12 дек. 2011 г. № 749).

Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

16. СП 131.13330.2012. Строительная климатология.

17. СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и гео- физика.

18. Средства пожарной автоматики. Область применения.

Выбор типа: рекомендации. М.: ВНИИПО, 2004. 96 с.

19. Методики определения расчетных величин пожарно- го 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. Ре- дакция 3. 2014. 27 с.

21. СИТИС 2-09. Методические рекомендации по исполь- зованию программы CFAST. Рредакция 5. 2009. 64 с.

Производственно-практическое издание

ПОСОБИЕ

ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ РАСЧЕТНЫХ

ВЕЛИЧИН ПОЖАРНОГО РИСКА

ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ

ОБЪЕКТОВ

2-е издание, исправленное и дополненное

Редактор А.А. Авдеева

Технический редактор М.Г. Завидская

Ответственный за выпуск П.Л. Леончук

Подписано в печать 24.06.2019 г. Формат 6084/16. Печать офсетная.

Усл. печ. л. 20,00. Тираж 300 экз. Заказ № 38

Типография ФГБУ ВНИИПО МЧС России мкр. ВНИИПО, д. 12, г. Балашиха,

Московская область, 143903

Ключевые слова

методика 404пособие

Похожие публикации