Примеры расчётов пожарного риска

Министерство образования и науки Российской Федерации

Тольяттинский государственный университет

Институт машиностроения

Кафедра «Управление промышленной и экологической безопасностью»

И.И. Рашоян

РАСЧЕТНЫЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ

ПОЖАРНОГО РИСКА

Электронное учебно-методическое пособие для студентов очной формы обучения

государственный университет», 2017

ISBN 978-5-8259-1132-8

УДК 614.841(075.8)

ББК 68.923я73

Рецензенты:

заместитель начальника ОНД г.о. Тольятти, Жигулевск и м.р. Ставропольский В.Н. Медведев;

канд. техн. наук, доцент Тольяттинского государственного университета А.В. Краснов.

Рашоян, И.И. Расчетные методы оценки пожарного риска : электрон ное учебно-методическое пособие для студентов очной формы обу чения / И.И. Рашоян. – Тольятти : Изд-во ТГУ, 2017. – 1 оптический диск.

Пособие подготовлено для изучения дисциплины «Расчетные методы оценки пожарного риска» и содержит основные сведения о методах определения расчетных величин пожарного риска в зданиях различного назначения и на производственных объектах, а также ука зания по выполнению практических работ.

Предназначено для студентов направления подготовки маги стров 20.04.01 «Техносферная безопасность», магистерская про грамма «Управление пожарной безопасностью», очной формы обучения.

Текстовое электронное издание.

Рекомендовано к изданию научно-методическим советом Тольят тинского государственного университета.

Минимальные системные требования: IBM PC-совместимый компьютер: Windows XP/Vista/7/8; PIII 500 МГц или эквивалент;

128 Мб ОЗУ; SVGA; CD-ROM; Adobe Acrobat Reader.

государственный университет», 2017

Редактор Г.В. Данилова

Технический редактор Н.П. Крюкова

Вёрстка: Л.В. Сызганцева

Художественное оформление, компьютерное проектирование: И.И. Шишкина

Дата подписания к использованию 28.02.2017.

Объем издания 10 Мб.

Комплектация издания:

компакт-диск, первичная упаковка.

Заказ № 1-117-15.

Издательство Тольяттинского государственного университета

445020, г. Тольятти, ул. Белорусская, 14 тел. 8(8482) 53-91-47, www.tltsu.ru

Cодержание

ВВЕДЕНИЕ

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ВЫПОЛНЕНИЯ

ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

Модуль 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ВЕЛИЧИН

ПОЖАРНОГО РИСКА В ЗДАНИЯХ, СООРУЖЕНИЯХ

И СТРОЕНИЯХ РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ

ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ

Теоретические сведения

Приложения к методике расчета

Пример расчета пожарного риска для здания класса функциональной пожарной опасности Ф1.2

Структура и цель практикума

Практическая работа 1. Анализ пожарной опасности зданий

Практическая работа 2. Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций

Практическая работа 3. Построение полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития

Практическая работа 4. Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития

Практическая работа 5. Анализ наличия систем обеспечения пожарной безопасности здания

Практическая работа 6. Определение расчетных величин индивидуального пожарного риска

Модуль 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ВЕЛИЧИН ПОЖАРНОГО

РИСКА НА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТАХ

Теоретические сведения

Приложения к методике расчета

Пример расчета пожарного риска для производственного здания

Структура и цель практикума

—4—

Практическая работа 1. Анализ пожарной опасности производственного объекта

Практическая работа 2. Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций на объекте

Практическая работа 3. Построение полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития на объекте

Практическая работа 4. Анализ наличия систем обеспечения пожарной безопасности зданий, сооружений и строений на производственном объекте

Практическая работа 5. Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития на объекте

Практическая работа 6. Определение расчетных величин индивидуальных и социальных пожарных рисков на производственном объекте

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

—5—

ВВЕДЕНИЕ

В процессе изучения дисциплины «Расчетные методы оценки по жарного риска» студенты получают знания о нормативных правовых основах оценки пожарного риска и основных методах определения расчетных величин пожарного риска на различных объектах защиты.

Изучение дисциплины предполагает грамотное владение про фессиональной терминологией, отражающей сущность рассма триваемых методов расчета и оценки пожарного риска, а также практическое освоение способов, приёмов, методов расчета и оценки пожарного риска в производственных зданиях и зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной по жарной опасности.

Рабочая программа дисциплины предусматривает проведение практических работ, а также самостоятельную работу студента с ре комендуемой учебной литературой и нормативно-правовой базой.

Программа включает такие виды контроля, как проверка вы полнения практических работ, экзамен.

Целью дисциплины является повышение качества подготовки студентов по вопросам расчета и оценки пожарного риска.

Задачи изучения дисциплины решаются путем выполнения практических работ, демонстрирующих методологию нормирова ния, расчета и оценки пожарного риска:

1) изучение нормативно-правовой документации, регламентирую щей порядок и методы оценки пожарного риска;

2) освоение основных методов определения расчетных величин по жарного риска;

3) ознакомление с программными средствами по определению рас четных величин пожарного риска.

В результате изучения курса в соответствии с ФГОС ВО сту дент должен знать:

–– нормативно-правовую документацию, регламентирующую поря док и методы оценки пожарного риска;

–– основные методы определения расчетных величин пожарного риска;

—6—

–– основные методы моделирования движения людей при эвакуации;

уметь:

–– производить анализ пожарной опасности объекта защиты;

–– определять частоту реализации пожароопасных ситуаций;

–– определять расчетное время эвакуации из объекта защиты;

владеть:

–– методами построения полей опасных факторов пожара для раз личных сценариев его развития;

–– методами и навыками оценки последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития.

Знания, умения, навыки, приобретаемые в результате изучения дисциплины (учебного курса), необходимы для формирования про фессиональных компетенций.

Проведение практических занятий по дисциплине «Расчетные методы оценки пожарного риска» основано на изучении и исполь зовании основных нормативно-правовых документов, регламенти рующих методы оценки пожарного риска [1–4]:

• Федеральный закон № 123-ФЗ «Технический регламент о требо ваниях пожарной безопасности»;

• ГОСТ Р 12.3.047-2012 «Система стандартов безопасности труда.

Пожарная безопасность технологических процессов. Общие тре бования. Методы контроля»;

• Приказ МЧС РФ от 30.06.2009 № 382 (ред. от 02.12.2015) «Об утверждении методики определения расчетных величин пожар ного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных клас сов функциональной пожарной опасности»;

• Приказ МЧС РФ от 10.07.2009 № 404 (ред. от 14.12.2010) «Об утверждении методики определения расчетных величин пожар ного риска на производственных объектах».

Нормативно-правовые документы приведены по состоянию на

20.01.2017 г.

Согласно вышеуказанным нормативно-правовым документам расчеты по оценке пожарного риска проводятся путем сопоставле ния расчетных величин пожарного риска с нормативным значением пожарного риска, установленного Федеральным законом № 123-ФЗ

—7—

«Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»

(далее – Технический регламент) [1].

Технический регламент устанавливает следующие основные по нятия и определения:

–– пожарный риск – мера возможности реализации пожарной опас ности объекта защиты и ее последствий для людей и материаль ных ценностей;

–– допустимый пожарный риск – пожарный риск, уровень которого допустим и обоснован исходя из социально-экономических ус ловий;

–– индивидуальный пожарный риск – пожарный риск, который мо жет привести к гибели человека в результате воздействия опасных факторов пожара;

–– социальный пожарный риск – степень опасности, ведущей к ги бели группы людей в результате воздействия опасных факторов пожара.

Технический регламент о требованиях пожарной безопасности устанавливает следующие значения допустимого пожарного риска:

– индивидуальный пожарный риск в зданиях и сооружениях не должен превышать значение одной миллионной в год (т. е. 10−6 год−1) при размещении отдельного человека в наиболее удаленной от вы хода из здания и сооружения точке;

– величина индивидуального пожарного риска в зданиях, соо ружениях и на территориях производственных объектов не должна превышать одну миллионную в год (т. е. 10−6 год−1);

– для производственных объектов, на которых обеспечение величины индивидуального пожарного риска одной миллионной в год невозможно в связи со спецификой функционирования тех нологических процессов, допускается увеличение индивидуального пожарного риска до одной десятитысячной в год (т. е. 10−4 год−1); при этом должны быть предусмотрены меры по обучению персонала действиям при пожаре и по социальной защите работников, ком пенсирующие их работу в условиях повышенного риска;

– величина индивидуального пожарного риска в результате воз действия опасных факторов пожара на производственном объекте для людей, находящихся в жилой зоне, общественно-деловой зоне

—8— 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, находя щихся в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреа ционного назначения вблизи объекта, не должна превышать одну десятимиллионную в год (т. е. 10−7 год−1);

– для производственных объектов, на которых для людей, на ходящихся в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне ре креационного назначения вблизи объекта, обеспечение величины индивидуального пожарного риска одной стомиллионной в год и

(или) величины социального пожарного риска одной десятимилли онной в год невозможно в связи со спецификой функционирования технологических процессов, допускается увеличение индивидуаль ного пожарного риска до одной миллионной в год (т. е. 10−6 год−1) и (или) социального пожарного риска до одной стотысячной в год соответственно (т. е. 10−5 год−1); при этом должны быть предусмо трены средства оповещения людей, находящихся в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения, о пожаре на производственном объекте, а также дополнительные инженерно-технические и организационные мероприятия по обе спечению их пожарной безопасности и социальной защите.

Расчетные величины пожарного риска на производственных объектах и в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности имеют свою специфику оцен ки, что нашло отражение в структуре учебно-методического пособия.

—9—

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ВЫПОЛНЕНИЯ

ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

Наименование                                  Значение критерия
Описание критерия
критерия                                         в баллах

1. Выполнение Практическое задание

0 баллов практического не выполнено задания

Практическое задание

1 балл выполнено с ошибками

Практическое задание

2 балла выполнено без ошибок

2. Теоретическая    Ответы на контрольные
0 баллов
часть               вопросы не получены

Ответы содержат ошибки 1 балл

Ответы на вопросы получены 2 балла

3. Оформление Практическое задание

0 баллов практического оформлено с ошибками задания

Практическое задание

1 балл оформлено без замечаний

— 10 —

Модуль 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ВЕЛИЧИН

ПОЖАРНОГО РИСКА В ЗДАНИЯХ, СООРУЖЕНИЯХ

И СТРОЕНИЯХ РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ

ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ

Теоретические сведения

Оценка пожарного риска для зданий, сооружений и строений различных классов функциональной пожарной опасности произво дится в соответствии с Приказом МЧС РФ от 30.06.2009 № 382 (ред.

от 02.12.2015) «Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях раз личных классов функциональной пожарной опасности» [3].

I. Общие положения

Настоящая методика определения расчетных величин пожар ного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности (далее – Методика) устанав ливает порядок определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях (далее – здание) и распростра няется на здания классов функциональной пожарной опасности:

– Ф1 – здания, предназначенные для постоянного проживания и временного пребывания людей, в том числе:

а) Ф1.1 – здания дошкольных образовательных организаций, специ ализированных домов престарелых и инвалидов (неквартирные), больницы, спальные корпуса образовательных организаций с на личием интерната и детских организаций;

б) Ф1.2 – гостиницы, общежития, спальные корпуса санаториев и домов отдыха общего типа, кемпингов, мотелей и пансионатов;

в) Ф1.3 – многоквартирные жилые дома;

г) Ф1.4 – одноквартирные жилые дома, в том числе блокированные;

– Ф2 – здания зрелищных и культурно-просветительных учреж дений, в том числе:

а) Ф2.1 – театры, кинотеатры, концертные залы, клубы, цирки, спортивные сооружения с трибунами, библиотеки и другие уч реждения с расчетным числом посадочных мест для посетителей в закрытых помещениях;

— 11 — б) Ф2.2 – музеи, выставки, танцевальные залы и другие подобные учреждения в закрытых помещениях;

в) Ф2.3 – театры, кинотеатры, концертные залы, клубы, цирки, спортивные сооружения с трибунами, библиотеки и другие уч реждения с расчетным числом посадочных мест для посетителей на открытом воздухе;

г) Ф2.4 – музеи, выставки, танцевальные залы и другие подобные учреждения на открытом воздухе;

– Ф3 – здания организаций по обслуживанию населения, в том числе:

а) Ф3.1 – здания организаций торговли;

б) Ф3.2 – здания организаций общественного питания;

в) Ф3.3 – вокзалы;

г) Ф3.4 – поликлиники и амбулатории;

д) Ф3.5 – помещения для посетителей организаций бытового и ком мунального обслуживания с нерасчетным числом посадочных мест для посетителей;

е) Ф3.6 – физкультурно-оздоровительные комплексы и спортив но-тренировочные учреждения с помещениями без трибун для зрителей, бытовые помещения, бани;

– Ф4 – здания научных и образовательных учреждений, науч ных и проектных организаций, органов управления учреждений, в том числе:

а) Ф4.1 – здания общеобразовательных учреждений, образователь ных учреждений дополнительного образования детей, образова тельных учреждений начального профессионального и среднего профессионального образования;

б) Ф4.2 – здания образовательных учреждений высшего професси онального образования и дополнительного профессионального образования (повышения квалификации) специалистов;

в) Ф4.3 – здания органов управления учреждений, проектно-кон структорских организаций, информационных и редакционно-из дательских организаций, научных организаций, банков, контор, офисов;

г) Ф4.4 – здания пожарных депо;

– Ф5 – пожарные отсеки производственного или складского на значения с категорией помещений по взрывопожарной и пожарной

— 12 — опасности В1–В4, Г, Д, входящие в состав зданий с функциональ ной пожарной опасностью Ф1, Ф2, Ф3, Ф4, в том числе Ф5.2 – сто янки для автомобилей без технического обслуживания и ремонта.

Определение расчетных величин пожарного риска осуществля ется на основании:

а) анализа пожарной опасности зданий;

б) определения частоты реализации пожароопасных ситуаций;

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

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

д) наличия систем обеспечения пожарной безопасности зданий.

Определение расчетных величин пожарного риска заключается в расчете индивидуального пожарного риска для людей, находя щихся в здании. Численным выражением индивидуального пожар ного риска является частота воздействия опасных факторов пожара

(далее – ОФП) на человека, находящегося в здании. Перечень ОФП установлен статьей 9 Технического регламента. Результаты и выво ды, полученные при определении пожарного риска, используются для обоснования параметров и характеристик зданий, сооружений и строений, которые учитываются в настоящей Методике.

Частота воздействия ОФП определяется для пожароопасной си туации, которая характеризуется наибольшей опасностью для жиз ни и здоровья людей, находящихся в здании.

Для целей настоящей Методики используются основные поня тия, установленные статьей 2 Технического регламента.

II. Основные расчетные величины индивидуального пожарного риска

Индивидуальный пожарный риск отвечает требуемому, если:

Qв ≤ Qвн, где Qвн – нормативное значение индивидуального пожарного риска,

Qвн = 10−6 год−1; Qв – расчетная величина индивидуального пожарно го риска.

Расчетная величина пожарного риска в здании, сооружении или строении определяется как максимальное значение пожарного ри ска из рассмотренных сценариев пожара:

— 13 —

Qв = max {QB,1 ..., QB,i ..., QB,N}, где QВ,i – расчетная величина пожарного риска для i-го сценария по жара; N – количество рассмотренных сценариев пожара.

Сценарий пожара представляет собой вариант развития пожара с учетом принятого места возникновения и характера его развития.

Сценарий пожара определяется на основе данных об объемно-пла нировочных решениях, о размещении горючей нагрузки и людей на объекте. При расчете рассматриваются сценарии пожара, при кото рых реализуются наихудшие условия для обеспечения безопасно сти людей. В качестве сценариев с наихудшими условиями пожара следует рассматривать сценарии, характеризуемые наиболее затруд ненными условиями эвакуации людей и (или) наиболее высокой динамикой нарастания ОФП, а именно пожары:

–– в помещениях, рассчитанных на единовременное присутствие

50 и более человек;

–– в системах помещений, в которых из-за распространения ОФП возможно быстрое блокирование путей эвакуации (коридоров, эвакуационных выходов и т. д.); при этом очаг пожара выбирается в помещении малого объема вблизи от одного из эвакуационных выходов, либо в помещении с большим количеством горючей на грузки, характеризующейся высокой скоростью распространения пламени;

–– в помещениях и системах помещений атриумного типа;

–– в системах помещений, в которых из-за недостаточной пропуск ной способности путей эвакуации возможно возникновение про должительных скоплений людских потоков.

Когда перечисленные типы сценариев не отражают всех особен ностей объекта, возможно рассмотрение иных сценариев пожара.

В помещении, имеющем два и более эвакуационных выхода, очаг пожара следует размещать вблизи выхода, имеющего наибольшую пропускную способность. При этом данный выход считается бло кированным с первых секунд пожара и при определении расчетного времени эвакуации не учитывается. В помещении с одним эвакуаци онным выходом время блокирования выхода определяется расчетом.

— 14 —

Сценарии пожара, не реализуемые при нормальном режиме экс плуатации объекта (теракты, поджоги, хранение горючей нагрузки, не предусмотренной назначением объекта, и т. д.), не рассматриваются.

Расчетная величина индивидуального пожарного риска QВ,i для i-го сценария пожара в зданиях (за исключением классов функцио нальной пожарной опасности Ф1.1, Ф1.3, Ф1.4) рассчитывается по формуле

QB,  п.Qi п. i1 1 K

QiB,i Q i .i Pпр

K.ап

 ап i .i1 

P.пр 1Pэ.Pi э.i1·

1 K п.з, i ,i ,

K п.з, (1) (1)(1) где Qп.i – частота возникновения пожара tфункц.

tфункц.i i в здании в течение года, определяется на основании Рстатистических Р.пр пр i  .i  , , данных, приведенных в приложении № 1 к настоящей Методике. При отсутствии статисти-

 0,80,8tбл

 tбл tр tр

0,999

0,999 , если

, если p 0,80,8tбл и4tиск∙t10

 6

  tp tпринимать  tбл tр tQ tнэt=

р п.i −2мин

6для минкаждого ческой информации допускается нэ ск

  t нэt нэ здания; Кап.i – коэффициент, учитывающий соответствие установок

РэРэ 0,999,

0,999, если если tp tp tнэtнэ 0,80,8tбл  tбли tискtск 6 мин 6 мин , , (2)(2) автоматического

 пожаротушения (далее – АУП) требованиям нор-

0,000,

0,000, если если tр tр 0,80,8tбл  tблилиили tскtск 6 мин6 мин мативных документов по пожарной безопасности; Кп.з,i – коэффи-

  циент, учитывающий соответствие системы противопожарной за щиты, направленной К п.з 1на

К п.з 1 1обеспечение

1 К

 обнК обн  К СОУЭ

К СОУЭ 11 К обн

безопасной К обн  К ПДЗ

К ПДЗ , , эвакуации людей (3)(3) при пожаре, требованиям нормативных документов по пожарной безопасности.

N Ni i  N неэвN неэв

NпрN.ii i1  Pэ.i 1  Kпр.i п.з,i ,

.i .i

РэР .i э.i людей в  0,999

0,999 , Р, определяется (5)(5) i  Qп.i  1  K ап.i   P

Вероятность QB,присутствия здании из(1) соотношения где гдеN∑i

N∑i– –общее общееколичество количестволюдей, tфункц.i людей,эвакуирующихся эвакуирующихся в врассматриваемом рассматриваемомсцена сцена-

Рпр.i  , рии;

рии;N N – –количество количествоненеэвакуировавшихся эвакуировавшихсялюдей.людей.Определяется

Определяетсяпутем путемсум сум неэв.i неэв.i где tфункц.i – время нахождения

0,8участкам tучасткам бл  tр людей в здании в часах; Рэ.i – вероят мирования мирования0по повсемвсем путей путей tp эвакуации

0эвакуации

,8  tбл  tрлюдей,

людей, нене

успевших

6 успевших покинуть покинуть

 ,999  людей.

ность эвакуации t

, если tнэ и tск мин указанный указанный участок участокдодоего нэ егоблокирования блокированияопасными опаснымифакторами факторамипожарапожара(для (дляко- ко-

Значение

Рэ  0,999,параметра если tp  tнэ К 0,8 принимается

 ап.i tбл и tск  6 минравным Кап.i = ,0,9, если(2) торых торыхtp t+p +tнэtнэ> >0,8 выполняется 0,8∙ t∙бл хотя быt),бл),иодно илюдей, людей, попавших попавшихв вскопление из следующих скоплениепродолжительностью условий: продолжительностью

 0,000, если tр  0,8  tбл или tск  6 мин более

–более6 мин

6 мин

– здание (tск(tск

>>6 мин);

оборудовано 6 мин); t–p расчетное

– расчетное tpсистемой время

АУП, время эвакуации эвакуации соответствующей людей, людей, мин;

мин; – время tнэtнэ требовани- – время

 ям эвакуации начала начала нормативных эвакуации (интервал документов

(интервал времени времени по ототпожарной возникновения возникновения безопасности;

пожара пожара додо начала начала эваку эваку-

– –оборудование К п.з  1  1  К обн  К СОУЭ 1  К обн  К ПДЗ  , (3) ации ациилюдей), людей),мин; мин;tблздания tбл– –время время системой ототначала АУП началапожара пожара недодо требуется блокирования блокирования в соответ эвакуацион эвакуацион ствии с требованиями нормативных документов по пожарной ных ныхпутей путейв результате в результатераспространенияраспространениянананих нихОФП,

ОФП,имеющих имеющихпредельно предельнодо- до безопасности. N i  N неэв.i пустимые пустимые для для людей людей значения значения э.i(время

(время блокирования блокирования

 0,999 ,путей путей эвакуации), эвакуации), мин;

мин; t(5) –– скtск

В остальных случаяхРК ап.i принимается

N i равным нулю.

время время существования существования

Вероятность скоплений эвакуации скоплений Рлюдей людей нанаучастках из зданий участках пути пути(плотность

(за исключением (плотность людского людского зданий где N∑i – общее количество людей, э.iэвакуирующихся в2 рассматриваемом 22 2 сцена потока потока классов нанапутяхпутях

Ф1.1, эвакуации эвакуации

Ф1.3, Ф1.4) превышает превышает рассчитываютзначение значение по0,50,5 м м/м/м). ).

формуле рии; Nнеэв.i – количество не эвакуировавшихся людей. Определяется путем сум-

Вероятность

Вероятность спасения спасения РСПi

РСПiопределяется определяется попоформуле формуле мирования по всем участкам путей эвакуации людей, не успевших покинуть

PСП,i ==

PСП,i 1−1−(1(1−− К )(1)(1

Кп.з,i −− )(1)(1

К КФПС,i −− К)(1

Кф.i ф.i)(1

−−Кэв.i

Кэв.i), ), (6)(6) указанный участок до его блокирования —п.з,i

15опасными

— ФПС,i факторами пожара (для ко где где

Кп.з,i – коэффициент,

Кп.з,i – коэффициент, учитывающий учитывающий соответствие соответствие системы системы противопожарной противопожарной торых tp + tнэ > 0,8 ∙ tбл), и людей, попавших в скопление продолжительностью защиты, защиты,направленной направленнойнанаобеспечение обеспечениебезопасной безопаснойэвакуации эвакуациилюдей людейпри припожа пожа-

QB,i  Qп.i  1  K ап.i   Pпр.i  1  Pэ.i 1  K п.з,i , (1)

tфункц.i

Рпр.i  ,

 0,8  tбл  tр

0,999  tнэ

, если tp  0,8  tбл  tр  tнэ и tск  6 мин



Рэ  0,999, если tp  tнэ  0,8  tбл и tск  6 мин ,, (2) (2)



0,000, если tр  0,8  tбл или tск  6 мин



К п.з  1  1  К обн  К СОУЭ 1  К обн  К ПДЗ где tр – расчетное время эвакуации людей, мин; tнэ – , время начала (3) эвакуации (интервал времени от возникновения пожара до начала эвакуации людей), мин; tбл – время от начала пожара до блокиро вания эвакуационных путей вNрезультате

Рэ.i  i

 N неэв.i распространения на них

 0,999 , (5)

ОФП, имеющих предельно допустимые N i для людей значения (вре мяNблокирования где путей эвакуации), мин; tск – время

∑i – общее количество людей, эвакуирующихся существования в рассматриваемом сцена скоплений людей на участках пути (плотность людского рии; Nнеэв.i – количество не эвакуировавшихся людей. Определяется путем сум потока на путях эвакуации превышает значение 0,5).

мирования по всем участкам путей эвакуации людей, не успевших покинуть

Расчетное время эвакуации людей tр из помещений и зданий указанный определяется участокна до его блокирования основе моделирования опасными факторами движения людейпожара (для ко до выхода торых наружу tp +одним tнэ > 0,8 из∙ следующих tбл), и людей,способов:

попавших в скопление продолжительностью более

–– по6упрощенной мин (tск > 6 мин); tp – расчетноемодели аналитической время эвакуации движения людей, мин; tнэ людского – время пото началака, эвакуации приведенной в приложении

(интервал времени от№ 2 к настоящей возникновения Методике;

пожара до начала эваку-

– – по математической модели индивидуально-поточного ации людей), мин; tбл – время от начала пожара до блокирования движения эвакуацион людей из здания, приведенной в приложении № 3 к Методике;

ных путей в результате распространения на них ОФП, имеющих предельно до-

–– по имитационно-стохастической модели движения людских по пустимые для людей значения (время блокирования путей эвакуации), мин; tск – токов, приведенной в приложении № 4 к Методике.

времяВыбор существования способаскоплений определения людей расчетного на участках пути (плотность времени людского эвакуации

2 2 потока на путях эвакуации производится с учетом превышает специфических значение 0,5 м /м ). объемно-пла особенностей нировочных решений здания, а также

Вероятность спасения РСПi определяется по формуле особенностей контингента

(его однородности) PСП,i =людей,

1 − (1 −находящихся

Кп.з,i)(1 − КФПС,iв)(1 нем.

− Кф.i)(1 − Кэв.i), (6)

При вычислении расчетного времени эвакуации учитываются где Кп.з,i – коэффициент, учитывающий соответствие системы противопожарной данные, приведенные в приложении № 5 к Методике, в частности, защиты, направленной на обеспечение безопасной эвакуации людей при пожа принципы составления расчетной схемы эвакуации людей, параметры ре, требованиям движения людейнормативных различных документов по пожарной групп мобильности, безопасности, а также значения пло-опреде ляется щадейпогоризонтальных формуле (3); КФПС,i – коэффициент, проекций различных учитывающий контингентов дислокацию людей. под-

Время начала эвакуации tнэ определяется в соответствии с пунктом 1 приложения № 5 к Методике.

Время блокирования путей эвакуации tбл вычисляется путем расчета времени достижения ОФП предельно допустимых значений на эвакуационных путях в различные моменты времени. Порядок

— 16 —

QB,  п.Qiп. i1 1 

QiB,i Q K ап i .i Pпр

K.ап i .i1 

P.пр 1Pэ.Pi э.i11 

K п.з, i ,i ,

K п.з, (1)(1)

tфункц.

tфункц.

i i проведения расчета и математические РпрР.пр i .i  ,модели

, для определения вре- мени блокирования путей эвакуации опасными факторами пожара

 0,80,8tбл

 tбл tр tр приведены

0,999 вприложении

0,999  , если№tp6tpк0настоящей

, если ,80,8tбл Методике.

tнэи tискtск 6 мин

 tбл tр tр tнэ 6 мин

  tнэtнэ

Коэффициент, учитывающий соответствие системы противопо-

РэРэ  жарной 0,999,

0,999, защиты,если если tp tp tнэtнэ 0,80,8tбл направленной  tблинаtискtобеспечение

 6 мин ск 6 мин безопасной , , эвакуа-

(2)(2)

 ции людей0,000,

0,000, если при если tр tр 0,80,8tтребованиям пожаре,  tблили бл или tскtск 6 мин

6 мин нормативных документов по пожарной  

  безопасности, Кпз рассчитывается по формуле

К п.з 11 1 1 

К п.з К обн

К обн

 К СОУЭ 1·1 Кобн

К СОУЭ К обн

 К ПДЗ  , ,

К ПДЗ (3)(3)

(3) где Кобн – коэффициент, учитывающий соответствие системы по жарной сигнализации требованиям N Ni i 

N неэв

N неэв нормативных документов по

.i .i пожарной безопасности; Р Р  э.i эК

.i   0,999

– коэффициент, , ,

0,999 учитывающий со- (5)(5)

СОУЭ N N

i i ответствие системы оповещения людей о пожаре и управления эва где гдеN N∑i– –общее

∑i куацией общеелюдейколичество количество требованиям людей, людей,эвакуирующихся эвакуирующихся нормативных в врассматриваемом рассматриваемом документов по пожарной сцена сцена рии;

рии; Nнеэв.i– –количество

Nнеэв.i безопасности; количество КПДЗ нене –эвакуировавшихся эвакуировавшихся коэффициент, людей. людей.Определяется учитывающий Определяется путем путемсум соответствие сум мирования мирования системы попо всем всемучасткам противодымной участкампутей путей защиты эвакуации эвакуации требованиямлюдей, людей,не неуспевших успевшихпокинуть нормативных покинуть доку ментов указанный указанныйучастокпо пожарной участокдодоего безопасности.

егоблокирования блокированияопасными опаснымифакторами факторамипожарапожара(для (дляко ко-

Порядок оценки параметров Кобн, КСОУЭ и КПДЗ приведен в разде п.i  1  K ап.i   Pпр.i  1  Pэ.i 1  K п.з,i , торых торыхtp t+p +tнэtнэ> >0,80,8∙Qt∙блt),бл),иQилюдей, людей,попавшихпопавшихв вскопление скоплениепродолжительностью продолжительностью (1) ле IV настоящейB,iМетодики.

более более 6 мин

6 мин (tск(tск

>> 6 мин);

6 мин); tp t–p расчетное

– расчетное время время эвакуации эвакуации людей, людей, мин;

мин;tнэtнэ

– время

– время

Расчетная величина индивидуального tфункц.i пожарного риска QB,i для начала начала эвакуации эвакуации (интервал

(интервал времени времени Рпрот

.i от , возникновения возникновения пожара пожарадодоначала началаэваку эваку i-го сценария пожара в зданиях класса 24 функциональной пожарной ации ации людей), людей),мин;

опасности мин;t0блt,8бл–Ф1.3,

 t–время время ототначала началапожара пожарадодоблокирования поблокирования формуле эвакуацион эвакуацион-

 Ф1.1, бл  tФ1.4 р рассчитывается ных 0результате

,999  путейв врезультате ныхпутей , если t  0,8на  tблних

 tрОФП, иимеющих

 tнэимеющихtск  6 мин

QB,iраспространения t=распространения

Q [1 − (Ppэ.i +на (1 них

− Pэ.iОФП,

) PСП,i )], предельно предельнодо-

(4) до-

 нэ п.i пустимые пустимые для

для где РQэп.i – людей людей

0,999, значения значения если частота tp  tнэ(время

(время возникновения блокирования

0,8  tбл блокирования ск  6 минвпутей и tпожара путей здании эвакуации), эвакуации),

, мин;

в течение мин;

года, –– tскt(2) ск

время время  существования существования наскоплений скоплений людей людей нана определяется

0,000, если основании tр  0,8  tбл участках

6участках статистических или tск мин пути пути(плотность данных, (плотностьлюдского людского приведенных в приложении потока потоканана путях  эвакуации путях № 1 кпревышает эвакуации настоящей превышает Методике;

значение значение 0,50,5мPм/м

2 2 –). вероятность э.i /м

). эваку-

обн  К СОУЭ по обн  К ПДЗ  , ации людей; РСП,i – вероятность спасения людей.

Вероятность

Вероятность спасения спасения

К п.з  1 Р Р1СПi

 СПiопределяется

Копределяется 1по формуле

Кформуле (3)

Вероятность эвакуации Рэ.i из зданий класса функциональной

PСП,i

PСП,i==1− 1− (1(1

−− Кп.з,i )(1)(1

Кп.з,i −−КФПС,i

КФПС,i)(1)(1

−− К)(1

Кф.i ф.i)(1

−− Кэв.i

Кэв.i), ), (6)(6) пожарной опасности Ф1.1, Ф1.3, Ф1.4 рассчитывают по формуле где где

Кп.з,i – коэффициент,

Кп.з,i – коэффициент, учитывающий учитывающийN соответствие

 соответствие

N неэв.i системы системы противопожарной противопожарной

Рэ.i  i  0,999, (5)(5) защиты, защиты,направленной направленнойнанаобеспечение обеспечениебезопасной

Nбезопасной

i эвакуации эвакуациилюдей людейпри припожа пожа ре, ре,требованиям где Nтребованиям где∑i – ∑i нормативных нормативных

– общее

N общее количество количество документов людей,документов людей,поэвакуирующихся попожарной пожарной эвакуирующихся безопасности, безопасности, в рассматриваемомопреде опреде в рассматри сцена ляетсяваемом ляется сценарии; N – количество неэвакуировавшихся людей.

рии; Nпопоформуле формуле(3);

(3);КФПС,i

Кнеэв.i неэв.i – количество не

– –коэффициент, коэффициент,учитывающий эвакуировавшихся

ФПС,i учитывающий людей. дислокацию дислокацию

Определяется путемпод под сум-

Определяется путем суммирования по всем участкам путей эвакуа мирования по всем участкам путей эвакуации людей, не успевших покинуть ции людей, не успевших покинуть указанный участок до его блоки указанный рованияучасток опаснымидо его блокирования факторами опасными пожара факторами

(для которых tp +пожара tнэ > 0,8(для ко-

∙ tбл), торых tp + tнэ попавших и людей, > 0,8 ∙ tбл), ив людей, попавших скопление в скопление продолжительностью продолжительностью более 6 мин более 6 мин (tск > 6 мин); tp – расчетное

— 17время

— эвакуации людей, мин; tнэ – время начала эвакуации (интервал времени от возникновения пожара до начала эваку ации людей), мин; tбл – время от начала пожара до блокирования эвакуацион-

(tск > 6 мин); tp – расчетное время эвакуации людей, мин; tнэ – вре мя начала эвакуации (интервал времени от возникновения пожара до начала эвакуации людей), мин; tбл – время от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них ОФП, имеющих предельно допустимые для людей значения

(время блокирования путей эвакуации), мин; tск – время существо вания скоплений людей на участках пути (плотность людского по тока на путях эвакуации превышает значение 0,5 м2/м2).

Вероятность спасения РСПi определяется по формуле

PСП,i = 1 − (1 − Кп.з,i)(1 − КФПС,i)(1 − Кф.i)(1 − Кэв.i), (6) где Кп.з,i – коэффициент, учитывающий соответствие системы про тивопожарной защиты, направленной на обеспечение безопасной эвакуации людей при пожаре, требованиям нормативных доку ментов по пожарной безопасности, определяется по формуле (3);

КФПС,i – коэффициент, учитывающий дислокацию подразделений пожарной охраны на территории поселений и городских округов;

Кф.i – коэффициент, учитывающий класс функциональной пожар ной опасности здания; Кэв.i – коэффициент, учитывающий соответ ствие путей эвакуации требованиям нормативных документов по пожарной безопасности.

В случае соответствия дислокации подразделений пожарной ох раны на территории поселений и городских округов требованиям

Технического регламента и нормативных документов по пожарной безопасности КФПС,i = 0,95. При этом время tбл.i принимается в со ответствии с расчетом по приложению № 6 к настоящей Методике для данного сценария развития пожара. В остальных случаях КФПС,i принимается равным нулю.

Значение параметра Кф.i принимается равным Кф.i = 0,75 в следу ющих случаях:

–– для зданий класса Ф1.1 в случае соблюдения требований норма тивных документов по пожарной безопасности к оснащению пер вичными средствами пожаротушения;

–– для зданий класса Ф1.3 в случае соблюдения требований норма тивных документов по пожарной безопасности к устройству ава рийных выходов;

–– для зданий класса Ф1.4 – во всех случаях.

— 18 —

В остальных случаях для зданий классов Ф1.1. Ф1.3 Кф.i прини мается равной нулю.

Значение параметра Кэв.i принимается равным Кэв.i = 0,8 в слу чае соблюдения требований нормативных документов по пожарной безопасности к путям эвакуации. В остальных случаях Кэв.i прини мается равной нулю.

III. Порядок проведения расчета индивидуального пожарного риска

Анализ пожарной опасности здания

Для проведения анализа пожарной опасности собираются дан ные о здании, которые включают:

–– объемно-планировочные решения;

–– теплофизические характеристики ограждающих конструкций и размещенного оборудования;

–– вид, количество и размещение горючих веществ и материалов;

–– количество и места вероятного размещения людей;

–– системы пожарной сигнализации и пожаротушения, противо дымной защиты, оповещения людей о пожаре и управления эва куацией людей.

На основании полученных данных анализируется пожарная опасность здания, при этом учитываются:

–– возможная динамика развития пожара;

–– состав и характеристики системы противопожарной защиты;

–– возможные последствия воздействия пожара на людей и кон струкции здания.

Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций

Частота реализации пожароопасных ситуаций определяется частотой возникновения пожара в здании в течение года. Порядок определения частоты возникновения пожара в здании приведен в приложении № 1 настоящей Методики.

Построение полей опасных факторов пожара для различных сцена риев его развития

Для построения полей опасных факторов пожара проводится экспертный выбор сценария или сценариев пожара, при которых ожидаются наихудшие последствия для находящихся в здании людей.

— 19 —

Формулировка сценария развития пожара включает следующие этапы:

–– выбор места нахождения первоначального очага пожара и зако номерностей его развития;

–– задание расчетной области (выбор рассматриваемой при расчете системы помещений, определение учитываемых при расчете эле ментов внутренней структуры помещений, состояния проемов);

–– задание параметров окружающей среды и начальных значений параметров внутри помещений.

В соответствии с приложением № 6 к Методике формулируется математическая модель развития пожара и проводится моделирова ние его динамики развития.

На основании результатов расчетов строятся поля опасных фак торов пожара и определяется значение времени блокирования пу тей эвакуации ОФП tбл.

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

Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара на людей заключается в определении вероятности эвакуации людей из здания при пожаре.

Вероятность эвакуации людей определяется по формуле (3) на основе сопоставления значений времени эвакуации людей и време ни блокирования путей эвакуации опасными факторами пожара.

Для определения расчетного времени эвакуации людей tр в со ответствии с приложениеми № 2–5 к Методике находится модель эвакуации людей из здания, строится расчетная схема эвакуации и осуществляется моделирование эвакуации людей.

В соответствии с разделом II настоящей Методики определяется расчетная величина индивидуального пожарного риска Qв и сопо ставляется с нормативным значением индивидуального пожарного риска Qвн.

Учет наличия систем обеспечения пожарной безопасности здания

Наличие систем обеспечения пожарной безопасности здания учитывается в соответствии с формулой (4) и положениями раздела

IV настоящей Методики.

— 20 —

Блок-схема, иллюстрирующая порядок проведения расчета ин дивидуального пожарного риска, представлена на рис. 1.

Рис. 1. Алгоритм расчета индивидуального пожарного риска

— 21 —

IV. Порядок разработки дополнительных противопожарных ме роприятий при определении расчетной величины индивидуального по жарного риска

Если расчетная величина индивидуального пожарного риска превышает нормативное значение, в здании следует предусмотреть дополнительные противопожарные мероприятия, направленные на снижение величины пожарного риска.

К числу противопожарных мероприятий, направленных на сни жение величины пожарного риска, относятся:

–– применение дополнительных объемно-планировочных решений и средств, обеспечивающих ограничение распространения пожара;

–– устройство дополнительных эвакуационных путей и выходов;

–– устройство систем оповещения людей о пожаре и управления эва куацией людей повышенного типа;

–– организация поэтапной эвакуации людей из здания;

–– применение систем противодымной защиты;

–– устройство систем автоматического пожаротушения;

–– ограничение количества людей в здании до значений, обеспечи вающих безопасность их эвакуации из здания.

Эффективность дополнительных противопожарных мероприя тий должна подтверждаться повторным расчетом величины инди видуального пожарного риска.

Эффективность каждого из перечисленных выше противопо жарных мероприятий определяется степенью влияния на параме тры tр, tбл, tнэ, а для системы пожарной сигнализации, противодым ной защиты и системы оповещения людей при пожаре и управления эвакуацией людей также параметрами Кобн, КСОУЭ и КПДЗ.

Значение параметра Кобн принимается равным Кобн = 0,8, если выполняется хотя бы одно из следующих условий:

–– здание оборудовано системой пожарной сигнализации, соответ ствующей требованиям нормативных документов по пожарной безопасности;

–– оборудование здания системой пожарной сигнализации не требу ется в соответствии с нормативными документами по пожарной безопасности.

— 22 —

В остальных случаях Кобн принимается равным нулю.

Применение в качестве дополнительного противопожарного мероприятия объемно-планировочных решений и средств, обе спечивающих ограничение распространения пожара, достигается соблюдением нормируемых пределов огнестойкости и понижен ной пожарной опасности облицовочных строительных материалов в ограждающих конструкциях помещения, в котором находится ве роятный очаг пожара.

Степень влияния данного дополнительного противопожарно го мероприятия на динамику распространения пожара и, соответ ственно, значение параметра tбл определяются путем проведения повторного расчета tбл после внесения соответствующих изменений в схему объемно-планировочных решений здания.

При применении в качестве дополнительного противопожарно го мероприятия устройства дополнительных эвакуационных путей и выходов следует выполнить повторный расчет по оценке параметра tр с учетом откорректированных объемно-планировочных решений.

При применении в качестве дополнительного противопожар ного мероприятия устройства системы оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией людей повышенного типа следует выпол нить повторный расчет по оценке параметра tр с учетом перераспре деления потоков эвакуирующихся и изменения схемы эвакуации в зависимости от сценариев возникновения и развития пожара и, соответственно, алгоритма функционирования системы оповеще ния людей о пожаре и управления эвакуацией людей.

Значение параметра КСОУЭ принимается равным КСОУЭ = 0,8, если выполняется хотя бы одно из следующих условий:

–– здание оборудовано системой оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией людей, соответствующей требованиям нормативных документов по пожарной безопасности;

–– оборудование здания системой оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией людей не требуется в соответствии с тре бованиями нормативных документов по пожарной безопасности.

В остальных случаях КСОУЭ принимается равным нулю.

— 23 —

Влияние системы противодымной защиты на уровень обеспе ченности безопасной эвакуации людей при пожаре оценивается по средством расчета значения tбл с учетом технических характеристик применяемого вентиляционного оборудования противодымной защиты. Подбор параметров вентиляционного оборудования осу ществляется в соответствии с нормативными документами по по жарной безопасности. Для выполнения расчетов следует применять зонную (зональную) или полевую модели.

Значение параметра КПДЗ принимается равным КПДЗ = 0,8, если выполняется хотя бы одно из следующих условий:

–– здание оборудовано системой противодымной защиты, соответ ствующей требованиям нормативных документов по пожарной безопасности;

–– оборудование здания системой противодымной защиты не требу ется в соответствии с требованиями нормативных документов по пожарной безопасности.

В остальных случаях КПДЗ принимается равным нулю.

Ограничение количества людей в здании до значений, обеспе чивающих безопасность их эвакуации из здания при пожаре, учиты вается посредством повторного расчета значения параметра tр при существующих объемно-планировочных решениях и ограниченном значении количества эвакуирующихся при пожаре.

Для получения исходных данных, необходимых для проведения расчетов, предусмотренных настоящей Методикой, следует исполь зовать справочные источники информации и проектную докумен тацию здания.

— 24 —

Приложения к методике расчета

Приложение № 1

Статистические данные о частоте возникновения пожара в зданиях

Частота возник-

Наименование здания новения пожара в течение года

1. Общеобразовательные учреждения (школа, шко-

1,16∙1−2 ла-интернат, детский дом, лицей, гимназия, колледж)

2. Учреждения начального профессионального образо-

1,98∙10−2 вания (профессиональное техническое училище)

3. Учреждения среднего профессионального образова-

2,69∙10−2 ния (среднее специальное учебное заведение)

4. Прочие внешкольные и детские учреждения 1,52∙10−2

5. Детские оздоровительные лагеря, летние детские

1,26∙10−3 дачи

6. Санатории, дома отдыха, профилактории 2,99∙10−2

7. Амбулатории, поликлиники, диспансеры, медпун-

8,88∙10−3 кты, консультации

8. Предприятия розничной торговли (универмаги, ма-

2,03∙10−2 газины, аптеки и пр.)

9. Предприятия рыночной торговли: крытые, оптовые рынки (из зданий стационарной постройки), торговые 1,03∙10−2 павильоны, киоски, ларьки, палатки, контейнеры

10. Предприятия общественного питания 3,88∙10−2

11. Гостиницы, мотели 2,81∙10−2

12. Спортивные сооружения 1,83∙10−3

13. Клубные и культурно-зрелищные учреждения 6,90∙10−3

14. Библиотеки 1,16∙10−3

15. Музеи 1,38∙10−2

— 25 —

Приложение № 2

Упрощенная аналитическая модель движения людского потока

(определение расчетного времени эвакуации людей из помещений и зданий по расчету времени движения одного или нескольких людских потоков через эвакуационные выходы от наиболее удаленных мест размещения людей)

Расчетное время эвакуации людей tр из помещений и зданий устанавливается по расчету времени движения одного или несколь ких людских потоков через эвакуационные выходы от наиболее уда ленных мест размещения людей.

При расчете весь путь движения людского потока подразделяется на участки (проход, коридор, дверной проем, лестничный марш, там бур) длиной li и шириной δi. Начальными участками являются прохо ды между рабочими местами, оборудованием, рядами кресел и т. п.

При определении расчетного времени эвакуации людей длину и ширину каждого участка пути эвакуации для проектируемых зданий принимают по проекту, а для построенных – по фактическому по ложению. Длину пути по лестничным маршам, а также по пандусам измеряют по длине марша. Длину пути в дверном проеме принима ют равной нулю. Проем, расположенный в стене толщиной более

0,7 м, а также тамбур следует считать самостоятельными участками горизонтального пути, имеющими конечную длину li .

Расчетное время эвакуации людей tр следует определять как сум му времени движения людского потока по отдельным участкам пути ti по формуле tр = t1 + t2 + t3 +…+ ti, (П.2.1) где t1 – время движения людского потока на первом (начальном) участке, мин; t2, t3, …ti – время движения людского потока на ка ждом из следующих после первого участка пути, мин.

Время движения людского потока по первому участку пути ti, мин, рассчитывают по формуле l t1  1 , (П.2.2)(П.2.2)

V1 где l1 – длина первого участка пути, м; V1 – скорость движения люд ского потока по горизонтальному пути на первом участке, м/мин

N f

(определяется по табл. П2.1 в зависимости от плотности людского(П.2.3)

D1  1 , потока D). l1  1

Плотность однородного людского q  потока на первом участке qi  i 1 i 1 , пути D1 вычисляют по формуле (П2.4)

i li

 —,

—ti 26 (П2.5)

V i

qi   i 1 i 1 , q 

(П2.7) l t1  1 (П.2.2)

V1

N1  f

D1  ,, (П.2.3)

(П.2.3) l1  1 где N1 – число людей на первом участке, чел; f – средняя площадь qi 1  i 1 горизонтальной проекцииqi  человека, , м2/чел, принимаемая в соот- (П2.4)

i ветствии с пунктом 4 приложения № 5 к настоящей Методике; δ1

– ширина первого участка пути, м. l l1 (П.2.2) ti  t1i , V (П2.5)

Скорость V1 движения людского Vi 1потока на участках пути, сле дующих после первого, принимают по таблице П2.1 в зависимости qi   людского от интенсивности движения qi 1  i 1 потока по каждому из этих

, (П2.7) участков пути, которую вычисляют i D  для N1  fвсех участков пути, в том

1 , (П.2.3) числе для дверных проемов, по формуле l1  1 qi 1  i 1 qi  , (П2.4) (П2.4)

i где δi, δi−1 – ширина рассматриваемого i-го и предшествующего ему l ti  i , участка пути (i − 1), м; qi, qi−1 – интенсивности движения людского (П2.5)

Vi потока по рассматриваемому i-му и предшествующему (i − 1) участ qi   i 1 i 1 , кам пути, м/мин (интенсивность q движения

  людского потока на

(П2.7) первом участке пути q1 определяется i по таблице П2.1 по значению

D1, установленному по формуле (П2.3).

Таблица П2.1

Интенсивность и скорость движения людского потока на разных участках путей эвакуации в зависимости от плотности

Горизонтальный Дверной

Лестница вниз Лестница вверх

Плотность путь проем, потока D, Ско- Интен- интен- Ско- Интен- Ско- Интен м2/м2 рость V, сивность сивность рость V, сивность рость V, сивность м/мин q, м/мин q, м/мин м/мин q, м/мин м/мин q, м/мин

0,01 Рис.100

П2.1. Слияние

1,0 людских

1,0 потоков:

100 1 –1,0 начало участка

60 i 0,6

0,05 100 5,0 5,0 100 5,0 60 3,0

0,10 80 8,0 8,7 95 9,5 53 5,3

0,20 60 12,0 13,4 68 13,6 Приложение

40 8,0 №3

0,30 Математическая

47 14,1 модель

16,5 индивидуально-поточного

52 15,6 32 9,6

0,40 40 16,0 18,4 40 16,0 движения людей из здания 26 10,4

0,50 33 16,5 19,6 31 15,6 22 11,0

0,60 28 16,3 19,05 24,5 14,1 18,5 10,75

0,70 23 16,1 18,5 18 12,6 15 10,5 25

Рис. П2.1. Слияние людских потоков: 1 – начало участка i

0,80 19 15,2 17,3 13 10,4 13 10,4

0,90 и

15 13,5 8,5 8 7,2 11 9,9 более Приложение № 3

Математическая модель индивидуально-поточного

— 27 — движения людей из здания l t1  1 (П.2.2)

V1

Примечание. Интенсивность движения в дверном проеме при плотности

N1  f потока 0,9 и более, равная 8,5 м/мин, установлена для дверного проема ши риной 1,6 м и более, а при дверномDпроеме

1 , меньшей ширины интенсив- (П.2.3) l1  1 ность движения следует определять по формуле q = 2,5 + 3,75 Ч дельта.

q  qi  i 1 поi 1формуле

Если значение qi, определяемое , (П2.4), меньше или (П2.4) равно q , то время движения по участку i пути t , мин, равно:

max i l ti  i ,, (П2.5) (П2.5)

Vi при этом значения qmax, м/мин, следует q   принимать равными:

  i 1 i 1 , qi путей;

–– 16,5 – для горизонтальных (П2.7)

i

–– 19,6 – для дверных проемов;

–– 16,0 – для лестницы вниз;

–– 11,0 – для лестницы вверх.

Если значение qi, определенное по формуле (П2.4), больше qmax, то ширину δi данного участка пути следует увеличивать на такое зна чение, при котором соблюдается условие l t1  1 (П.2.2) qi ≤ qmaxV1 . (П.2.6)

При невозможности выполнения условия (П2.6) интенсивность и скорость движения людского потока по i-му участку определяют

N1  f по таблице П2.1 при значении D1 =  0,9 и, более. При этом следует (П.2.3) учитывать время задержки движенияl1людей  1 из-за образовавшегося qi 1  i 1 4 приложения № 5 к насто их скопления в соответствии с пунктом qi  , (П2.4) ящей Методике. i

При слиянии в начале i-го участка двух и более людских пото l ti  i , ков (рис. П2.1) интенсивность движения qi, м/мин, рассчитывают (П2.5) по формуле V i

qi   i 1 i 1 , q 

(П2.7) (П2.7)

i

Рис. П2.1. Слияние где qi−1 – интенсивность людских движения потоков:

людских 1 – начало потоков, участка i сливающихся в начале i-го участка, м/мин; δi−1 – ширина участков пути слияния, м; δi – ширина рассматриваемого участка пути, м.

Приложение

Если значение qi, определенное по формуле (П2.7), больше qmax, №3 то ширину δi данного

Математическая модель участка пути индивидуально-поточного следует увеличивать на такое значение, чтобы соблюдалось условие (П2.6). При невозможно движения людей из здания сти выполнения условия (П2.6) интенсивность и скорость движе ния людского потока по i-му участку определяют по таблице П2.1 при значении D = 0,9 и более. При этом следует учитывать время задержки движения людей из-за образовавшегося их скопления в соответствии с приложением № 5 к настоящей Методике.

— 28 — qi   i 1 i 1 , q 

(П2.7)

i

Рис. П2.1. Слияние людских потоков:

1 – начало участка i

Рис. П2.1. Слияние людских потоков: 1 – начало участка i

Приложение № 3

Математическая модель индивидуально-поточного

Приложение № 3 движения людей из здания

Математическая модель индивидуально-поточного

Расчетное время эвакуации людей из здания устанавливается по времени выхода издвижения людей из него последнего здания человека.

Перед началом моделирования процесса эвакуации задается схема эвакуационных путей в здании. Все эвакуационные пути под разделяются на эвакуационные участки длиной а и шириной b. Дли-25 на и ширина каждого участка пути эвакуации для проектируемых зданий принимаются по проекту, а для построенных – по факти ческому положению. Длина пути по лестничным маршам измеря ется по длине марша. Длина пути в дверном проеме принимается равной нулю. Эвакуационные участки могут быть горизонтальные и наклонные (лестница вниз, лестница вверх и пандус).

За габариты человека в плане принимается эллипс с размерами осей 0,5 м (ширина человека в плечах) и 0,25 м (толщина человека).

Задаются координаты каждого человека хi – расстояние от центра эллипса до конца эвакуационного участка, на котором он находится

(рис. П3.1).

— 29 —

Рис. П3.1. Координатная схема размещения людей на путях эвакуации

Рис. П3.1. Координатная схема размещения людей на путях эвакуации i x (t )  x (t  t )  V (t )  t , i (П3.1)

Координаты каждого человека хii в начальный момент времени задаются в соответствии соnсхемой

Di (t ) 

(t )  1  f расстановки людей в помеще-

, (П3.2) ниях (рабочие места, места для b  xзрителей, спальные места и т. п.).

В случае отсутствия  xi (t данных, xi (t ) таких   a j  l j , для магазинов,(П3.3) например

dt )  Vi (t )  dt выста вочных залов и других объектов, допускается размещать людей рав номерно по всей площади q j (t )  c j  dt с учетом расстановки техно-

Q j (t ) помещения , (П3.4) логического оборудования. f  60

Рис. П3.1. Координатная схема размещения людей на путях эвакуации

Координата каждого человека Njв  fмомент

 dt времени t определяется

Dv j t  , (П3.5) по формуле a j bj i (t )  xi (t  t )  где Nj – число людей на j-омxэвакуационном Vi (t )  чел;

участке, t , f – средняя площадь (П3.1)

, (П3.1) где хi(t − Δt) –проекции горизонтальной координата i-го человека   f , вj-го человека, мn2(;ta) j–1длина предыдущий момент вре эвакуационного участка, мени, м; Vi(t) – скорость Di (t )i-го

 человека в момент времени t, м/с; (П3.2) м; bj – ширина j-го эвакуационного участка, b  xм; dt – промежуток времени, с.

Δt – промежуток времени, с.

i-го xчеловека

В момент времени

Скорость  xi (t V i (t )определяется dt ) в

 (t) i (t )  dt  времени

Vмомент

количество a j  l j ,m сt отрицательными людей определяется (П3.3) по i координатами таблице П2.1 xi(приложения t), определенными № по 2qкформуле

Методике (П3.1). в Если значение m зависимости ≤локаль от Qj(t), j (t )  c j  dt ной то всеплотности m Рис. П3.1.

человек потока Q

Координатная переходят (следующий t ) в схема наij(t),

D котором он размещения, движется, эвакуационный людей и типа на участок путяхэвакуа-(П3.4) эвакуации и их коор f  60 ционного участка.

Локальная плотность Di(t), м2/мN2,j вычисляется  f  dt по группе, состо- ящей из n человек, по формуле (t ) jt xi (t a  bt )  V, i (t )  t , xiDv (П3.5)

(П3.1) j j

где Nj – число людей на j-ом эвакуационном

Di (t ) 

n(t )  1участке,

f,

, чел; f – средняя(П3.2) площадь

(П3.2) b   x горизонтальной проекции человека, м ; aj – длина j-го эвакуационного участка, xi (t )  xi (t  dt )  Vi (t )  dt   a j  l j , (П3.3) м; bj – ширина j-го эвакуационного— 30 — м; dt – промежуток времени, с.

участка, q j (t )  c j  dt

В момент времени t определяется

Q j (t )  количество, людей m с отрицательными (П3.4) f  60 координатами xi(t), определенными по формуле (П3.1). Если значение m ≤ Qj(t), где n – количество людей в группе, человек; f – средняя площадь го ризонтальной проекции человека, м2; b – ширина эвакуационного участка, м; Δх – разность координат последнего и первого человека в группе, м.

Рис. П3.1. Координатная схема размещения людей на путях эвакуации

Если в момент времени t координата человека хi(t), определен ная по формуле (П3.1), станет отрицательной – это означает, что человек достиг границы текущего xi (t )  xi (tэвакуационного

 t )  Vi (t )  t , участка и должен(П3.1) перейти на следующий эвакуационный участок.

В таком случае координата n(t )  1  f , на следующем эваку-(П3.2)

Di (t ) этого человека ационном участке определяется, м:b  x xi (t )  xi (t  dt )  Vi (t )  dt   a j  l j ,, (П3.3) (П3.3) где хi(t − dt) – координата i-го человека q j (t )  c j вdtпредыдущий момент вре мени на (j − 1) эвакуационном Q j (t )  участке, м;, Vi(t) – скорость i-го че- (П3.4) f  60 ловекаРис.на (jП3.1. Координатная

− 1)-м эвакуационном схема размещения участке людей на в момент путях эвакуации времени t, м/с;

aj – длина j-го эвакуационного участка, N j  f м;  dt lj – координата места слияния j-го и (j − 1)-го эвакуационных Dv j t  , – расстояние от (П3.5)

( ) ( a)  bучастков j V j(t )  t , начала j-го эвакуационного участка до места слияния его с (j − 1)-м (П3.1) x i t  xi t   t i где Nj – число людей эвакуационным на j-омм.эвакуационном участком, n(t )  1  f ,участке, чел; f – средняя площадь

Количество проекции D людей, человека, (t )  переходящих (П3.2) мb2; axj –сдлина одного эвакуационного i горизонтальной j-го эвакуационного участка, участка на другой в единицу времени, определяется пропускной м; bj – ширина выхода способностью )  xi (t  Q xiс(t участка j-го эвакуационного )(t), dtучастка,

 Vчел: dt dt i (t )  м; lj ,

 a–j промежуток времени, с.(П3.3) j

В момент времени t определяется q j (t ) количество c j  dt людей m с отрицательными

Рис. П3.1. Координатная Q (t ) размещения ,людей на путях эвакуации схема j (П3.4) (П3.4) координатами xi(t), определенными поfформуле  60 (П3.1). Если значение m ≤ Qj(t), то qвсе где (t) m человек переходят

– интенсивность на следующий движения наNвыходе эвакуационный участок и их коор с j-го эвакуационного j j  f  dt участка в момент времени xi (Dv xi (t )t,м/мин;t  jt t)с –

V i (t )  ширина t ,, выхода с j-го эва- (П3.5)

(П3.1) j a b j j куационного участка, м; dt – промежуток времени, с; f – средняя

n(t )  1  f ,

(t ) эвакуационном площадь число людей на Dj-ом где Nj – горизонтальной i проекции человека, м2. чел; f – средняя (П3.2) участке, площадь b  x

Интенсивность движения на выходе с j-го эвакуационного горизонтальной проекции человека, м2; aj – длина j-го эвакуационного участка, участка qj(t) в момент )  xi (t  dt xi (tвремени )  Vi (t )  dt   a j взависимости t определяется lj , (П3.3) от плот м; bj –людского ности ширина j-го эвакуационного потока на этом участке участка, Dvм;j (t).

dt – промежуток времени, с.

q j (t )  c j  dt

Плотность

В момент людского (потока времениQt jопределяется t)  на количество j-м, эвакуационном участке людей m с отрицательными

(П3.4)

Dvj (t), м /м , в момент времени t определяется

2 2 f  60 по формуле координатами xi(t), определенными по формуле (П3.1). Если значение m ≤ Qj(t),

N j  f  dt то все m человек переходят наDvследующий jt  эвакуационный

,, участок и (П3.5) их коор-

(П3.5) a j bj где N – число людей на j-м эвакуационном участке, чел; f – средняя где Nj j– число людей на j-ом эвакуационном участке,2 чел; f – средняя площадь 26 площадь горизонтальной проекции человека, м ; aj – длина j-го эва горизонтальной проекциим;

куационного участка, человека, м2; aj –j-го bj – ширина длина j-го эвакуационного эвакуационного участка, участка, м; dt – промежуток времени, с.

м; bj – ширина j-го эвакуационного участка, м; dt – промежуток времени, с.

В момент времени t определяется количество людей m с отрицательными координатами xi(t), определенными по формуле (П3.1). Если значение m ≤ Qj(t),

— 31 — то все m человек переходят на следующий эвакуационный участок и их коор-

Рис. П3.2. Блок-схема определения расчетного времени эвакуации людей из здания

— 32 —

В момент времени t определяется количество людей m с отрица тельными координатами xi (t), определенными по формуле (П3.1).

Если значение m ≤ Qj (t), то все m человек переходят на следующий эвакуационный участок и их координаты определяются в соответ ствии с формулой (П3.3). Если значение m > Qj (t), то количество человек, равное значению Qj (t), переходят на следующий эвакуа ционный участок, и их координаты определяются в соответствии с формулой (П3.3), а количество человек, равное значению (m − Qj

(t)), не переходят на следующий эвакуационный участок (остаются на данном эвакуационном участке), а их координатам присваива ются значения xi (t) = 0,25k + 0,25, где k – номер ряда, в котором бу дут находиться люди (максимально возможное количество человек в одном ряду сбоку друг от друга для каждого эвакуационного участ ка определяется перед началом расчетов). Таким образом, возникает скопление людей перед выходом с эвакуационного участка.

На рис. П3.2 изображена блок-схема определения расчетного времени эвакуации людей из здания.

На основании заданных начальных условий (начальных коор динат людей, параметров эвакуационных участков) определяют ся плотности людских потоков на путях эвакуации и пропускные способности выходов с эвакуационных участков. Далее, в момент времени t = t + dt, определяется наличие ОФП на путях эвакуации.

В зависимости от этого выбирается направление движения каждого человека и вычисляется новая координата каждого человека. По сле этого снова определяются плотности людских потоков на путях эвакуации и пропускные способности выходов. Затем вновь дается приращение по времени dt и определяются новые координаты лю дей с учетом наличия ОФП на путях эвакуации в этот момент вре мени. После этого процесс повторяется. Расчеты проводятся до тех пор, пока все люди не будут эвакуированы из здания.

Приложение № 4

Имитационно-стохастическая модель движения людских потоков

Множество людей, одновременно идущих в одном направле нии по общим участкам пути, образуют людской поток. Участками формирования людских потоков в помещениях следует принимать проходы между оборудованием. Для последующих участков эва куационных путей они представляют собой первичные источники людских потоков. Распределение Ni человек на участках формиро вания, имеющих ширину bi и длину li, принимается равномерным.

— 33 —

Поэтому в начальный момент t0 на каждом элементарном участке

Δli, занимаемом потоком, плотность потока Dit0, чел/м2, определя ется по формуле

N it 0

Dit 0  .. (П4.1)

(П4.1) bi  li

V , k  V0, k  1  ak  ln Di / D0, k   m при Di  D0, k ,

При дальнейшем движении людских потоков из первичных источников поDобщим участкам пути происходит их слияние. Об разуется общий поток,Vчасти , k при Di имеют

D , k  V0которого D0, k ; различную плотность. (П4.2)

Происходит выравнивание плотностей различных частей людско-

VD,k   V0,k 1  ak  ln DСледует го потока – его переформирование. i / D0, k , учитывать, что (П4.3) его головная часть, имеющая перед собой свободный путь, растекает ся – люди стремятся идти свободно при плотности D0. За интервал времени Δt часть людей переходит с этих элементарных участков на последующие и происходит изменение состояния людского потока, его движение.

Скорость движения людского потока при плотности Di на i-м отрезке участка пути k-го вида следует считать случайной величи-

N t0 ной VD,K, имеющей числовые Dit 0 характеристики:

 i . (П4.1)

– математическое ожиданиеbi (среднее  li значение)

VD , k  V0, k  1  ak  ln Di / D0, k   m при Di  D0, k ,

(П4.2)

VD , k  V0, k при Di  D0, k ; (П4.2)

VD , k   V0, k отклонение

– среднее квадратичное 1  ak  ln Di / D0,k , (П4.3) s(VD,k) = s(V0,k) · (1 – ak· lnDi /D0,k), (П4.3) где V0,k и σ(V0,k) – математическое ожидание скорости свободного движения людей в потоке (при Di ≤ D0,k) и ее среднее квадратичное отклонение, м/мин; D0,k – предельное значение плотности людско го потока, до достижения которого возможно свободное движение людей по k-му виду пути (плотность не влияет на скорость дви жения людей); ak – коэффициент адаптации людей к изменениям плотности потока при движении по k-му виду пути; Di – значение плотности людского потока на i-м отрезке (Δl) участка пути шири ной bi, чел/м2; m – коэффициент влияния проема.

Значения перечисленных параметров следует принимать по та блице П4.1.При D = 9 чел/м2 значения qi = ViD0,k определяются по формуле qi = 10(2,5 + 3,75bi), м/мин.

При любом возможном значении Vt0 люди в количестве Nit0,

Рис. П4.1. Изменения состояния потока в последовательные моменты времени находящиеся в момент t0 на i-м элементарном участке, двигаются по нему и начинают переходить на последующий участок (i + 1)

— 34 —

i i

VD , k  V0, k  1  ak  ln Di / D0, k   m при Di  D0, k ,

при D

VD , k  i,V0в, k свою

(рис. П4.1). На участок i  D0, k ;переходит часть людей очередь, (П4.2)

VD , k   V0, k 1  ak  ln Di / D0, k , с предыдущего (i − 1) элементарного участка и из источника j.

(П4.3)

Рис. П4.1. Изменения состояния потока

Рис. П4.1. Изменения состояния потока в последовательные в последовательные моменты времени моменты времени

— 35 —

Таблица П4.1

Характеристики движения людского потока

V0,k, Сигма (V0,k), D0,k,

Вид пути, к ak m м/мин м/мин чел/м2

Горизонтальный

100 5 0,51 0,295 1 в здании

Горизонтальный

100 5 0,70 0,407 1 вне здания

1,25–0,05D,

Проем* 100 5 0,65 0,295 при D ≥ 5

Лестница вниз 80 5 0,89 0,400 1

Лестница вверх 50 5 0,67 0,305 1

По прошествии времени Δt к моменту t1 = t0 + Δt только часть
людей Nito,i 1 с N                     t0
i  N i ,i i1 успеет
участка                t0
       Nit01,iперейти    N tj0,i . на участок (i + 1). К этому
моменту времени из Ni людей, бывших на участке i в момент t0,        t0

останется  

N t 0  N t 0  N itt001,i Их

Nito,i D1it1 N it 0i  Nit,0ii,i11 людей.

N t0

Ni 1,i Njt,ji0,число i .. пополняется за счет людей,

(П4.4) успевших за этот интервал bi  l времени перейти на него с предыдущего

Nito,i 1  N it 0 участка t 0 to

NiN  

,1i t11 NN

,i i D

Nit0itt100,i  i иN

 Nиз t0

  N it0t10,i  tN

Niit,,0iitj0,источника i11. toN



Ni ,i 1i 1,V t0 t0

N

  j ,i j ,i . tТогда i 1t 0 V.0N, ki ,01i  плотность lnit0D t

 t 0 потока на участке

(П4.4) i N i i  1 ak N 1,ii / DN0, kj ,i . (П4.5) i в момент t будет b   равна:

i l t0 t0 t0 1 t0

Dit1 

N i  Ni ,i 1 tot1 N i N1,iti0t 

NDii,i 1 N i 0  jN  i.,i 1 

NNit,,i0i t 01  N it01,it 0 Nt 0tjtl0,i t 0t 0 t 0 t 0

N 1,i N t1 i 1tN i i , iN.1N ,i ,.iD j(П4.4)

i  V0, k 1  ak  ln Di / D0, k ...

1i  N biiV1пер



,it   t0 j.,i

Nt(П4.4) (П4.5)

(П4.6) bi  l bi  D li V (П4.4)

(П4.4) bi  l

N it 0  Nit,0i 1  N it01V,iti1t0 ,tltNесли t0

Dtit001 bVD при

 Vit1  V0движения

Dit1Скорость

, k Vпер  a k  ln N D людей, i , i /

 D j ,i D

Vi i V0, k0.,1k  ak ilnпер

1 .

iоказавшихся 

Dit /t1D tmax

. на

0, k(П4.4)

V , k  D  qmax ,

. Diучастке (П4.5) it в момент



(П4.6)

(П4.5)t1, (П4.7) определяется поi формуле b   l  V t 0

, если D t 0

 D V приi max  V 0, kV1  akD  ln

 D q i /D. 0, k .

t

0 tl i 1 t 0 i 1 Di , k max

Nitl,i 1  Dit 0 bViVi пер

Nitn1 ипер

V tn i V

N,t1iесли

,i 

 V

N j ,iV t 0 , если0, kDt 0 kD приi max



1t . DDi it 01 biD

1  a

Vпер

 при ln

 tmax

D  t .tl VDi , k t0D (П4.6)

/ D

Ni ,i 01, k Di  biVпер  t .

.

 qmax , (П4.6)

(П4.5)

(П4.5) (П4.7) t0

VСледует t0 учитывать, t 0 i 1 чтоt 0изменение i 1 плотности VDi , k  D потока  qmax . на каждом

, если D   i 1 Vi , N D при если max tl Di 1Dit V  D

D приt 0max q , V  D  qmax ,

Vпер участке

 i

V,пер tn 1  tn , tn i1,i 1  tn D, itn0,k1biVпер V max tni, tn  t . DiD, kit01tn, tnD

,1если приtn,max

1(П4.7) VDi , k (П4.6)

D  qmax ,

(П4.7)

 t 0N  tn и tn вNiразличные

 N t 0 tn/  N t 0 j моменты  D t V времени

 V  bотражает i 1 / D j  V j tn 1  bперефор процесс j. (П4.8)



V , iесли

 1

1 D j ,  i V D при

, если max D iV 1 пер D D i при1 q max . V 

 D  q .

мирования i  1 i  1 различных  ti01 частей Di , i 1 потока,k t0 max и Di , kt 0 частный как max случай, про-

цесс растекания to

NФормулы i ,i,tn1V tn 1 tni tn



N t 0(П4.4)–(П4.8)



V i N, если DN

потока. t0



, tn i1,i 1 tn , tn  t 0 t 0 D при i i11 ,i tn ,N

1 полностью

Vt 0i max tn j1,i

, если VDi ,D

.1 описывают i 1  D при k  D  qсостояние tn , tn 1 max , tn , tn 1 max VDi , k  D  qmax .

людского пото-

(П4.7)

Nitn1 и N tnj ,i NitnN / пер  N

1i и1 N j ,i jV t 0 , если

 D tn i D 1 t 0 tni 1  V  b i 1 / D j  V j  bj . (П4.8) ка Изменение на элементарных t0   Ni 1t 0и i 1Nпотока it01 участках плотности иj их D при max

,ti0 переходы на Vкаждом  D  qиз

Diв, k последовательные max . элементарных моменты вре-

N i  Ni ,i 1  N i 1,i  N j ,i

, tn 1Формулы участков , tnt1tn1в

/ tnN(П4.4)–(П4.8) 1 1 tn , tn 1полностью ,1tn 1. tn , tnописывают tn , tn 1 состояние

 b j . людского пото-

, tnпоследовательные tn , tntnмоменты

Nitn1, tn 1 / N tn j мени.Ntni tnD

D iСовокупность

1 tn , tn ,tn

Vj i 1 bD bi tn1, tn/ D значений j Vi расчетного  Vtnjb1 i 11/ D bвремени

. 1  Vtn времени tn зависит

(П4.4)

(П4.8), tn 1 эвакуации, от количе-

(П4.8) полученных при ства i  1

1 и N jпереходящих

Ni людей,  1

,i i N i l1 1через / N1 tnj,границы  Ditn1,jtnучастков.  Vi 1j, tn 1 В

(П4 / Dtnj, tn случае bi общем

 V jtn, tn 1  b j .

ка на элементарных участках и их переходы в последовательные моменты вре различных значениях , t1формирует эмпирическое распределение вероятно-

Формулы (П4.4)–(П4.8) мени.

Формулы количество tn , tn 1

NСовокупность

последующий настей i 1 полностью

(П4.4)–(П4.8) людей, V0,k описывают переходящих

Ditn1, tnV

Формулы

/ N tnj, tn 1участок значений полностью состояние за описывают интервал

V,0tn, k11b akвремени

1 (П4.4)–(П4.8)

Vitn i расчетного i+ 1,

1 составляет: i 1 / D j i людского t

 lntnDполностью состояние времени пото- Δt людского

, tn / 1D tn ,.tn 1описывают состояние

0V, kj

эвакуации, с

 участкапото i

(П4.8) (П4.5)

 b j . полученных при людского а элементарных ка на участках значений элементарных tp. По и их переходы участках этому распределению ив последовательные их переходы следует моменты в последовательные рассчитывать вре- моменты вре- значение различных значениях ка на V элементарных

0,k, полностью формирует Diучастках biVпер  иtих t 0 эмпирическое

Nitl,i 1 соответствующее переходы распределение в последовательные (П4.6) моменты вероятно-

Формулы (П4.4)–(П4.8) описывают . состояние людского )пото-

(П4.6) мени.времени

. Совокупность значений

Совокупность завершения расчетногозначений эвакуации, времени расчетного эвакуации, времени полученных эвакуации, вероятности при P(tp.эв полученных =при

0,999.

ка стей Скоростьtмени.

значений на элементарных . По Совокупность перехода pучастках этому Vперраспределению t 0 и их через переходы значений границы расчетного следует смежных в последовательные времени рассчитывать элементарных моменты эвакуации, значение вре полученны ичных значениях различныхV0,k, значениях формирует V0,kэмпирическое

,Viформирует

, если D t 0 распределение эмпирическое

 D при max V вероятно распределение

 D  q , вероятно участков времени следует завершения принимать, различных

V  эвакуации, значениях руководствуясь i  1 соответствующее V0,k, формирует Di следующими

, k вероятности max эмпирическоеP(tp.эв)форму-

= распределение

(П4.7)

0,999. веро мени. Совокупность значений пер t 0 расчетного времени эвакуации, полученных

Приложение при №5 значений стей

tp.лами:

По этому t значений распределению p. По этому  V , если следует распределению

D t 0 рассчитывать

 D при следует max V значение рассчитывать

 D  q . значение стей  i 1 значений tpi.1эмпирическое

По этому распределению Di , k max следует рассчитывать зна различных значениях Данные V0,kдля , формирует определения расчетного распределение времени вероятно ени завершения времениэвакуации, завершения tn соответствующее эвакуации, tn вероятности соответствующее P(tвероятности p.эв) = 0,999. Pэвакуации

(tp.эв) = 0,999.

стей значений Ni 1tи .По времени завершения

N j ,i этому распределению следует рассчитывать эвакуации, соответствующее вероятности

Приложение № 5 P(tp.эв) = 0,9

1. Значение p времени начала — эвакуации

36 — tнэ, с, для помещениязначение очага пожара времени Данные завершенияtn , tn 1 для

/ эвакуации, tn , tnопределения

1

 Dсоответствующее tn , tn 1 расчетного tn , tn 1 времени вероятности tn , tn  1 эвакуации tn , P5(tp.эв tn 1

 b)j .= 0,999.

(П4.8)

Ni определять следует 1 N j по формуле i 1  Vi 1 i 1 / D j

 bПриложение  V j№Приложение №5

1. Значение времени начала эвакуации tнэ, с, для помещения очага пожараПриложени

Данные для определения

Данные для

Формулы расчетного определения

(П4.4)–(П4.8) времени t расчетного полностью нэ = 5 + 0,01 эвакуации F , временисостояние описывают эвакуации людского пото-



Vit1 tt00V0, k 1tt00 ak  lntt0D 0 i t

/ D0t,tk00 .  (П4.5) t1t1 NN ii  NNii,i,i11   NN ii11,i,i  N Njj,i,i

DDii  tl .. (П4.4)

(П4.4)

Ni ,i 1t 0 Dit 0 bbitii0Vпер

ll  t . (П4.6)



Nito,i 1 N it 0  Nit,0i 1 

Ni 1,i N j ,i .

t0

NV N

 t 0 t 0 Dit01 t0 D при Vmax t0Vi , если Viit1t1 VVVDi00,,kk 11D 

a ln lnD akkqmax D tt

, ii //DD00,,kk ..  t1 i пер  i,i 1  N i 1,i  N j ,i (П4.7)

(П4.7)

Di  t0 t0 . (П4.4)

Vbii1 ,если l Di 1  D при N max

Nitli,tli,i11V

DiD kii D

,D tt00  q

bbiVV max i пер пер .tt..

Необходимо

Nitn1 и N tnj ,i ность потока учитывать, на участке i достигла

Vit1  V0, k 1  что в тотtt00момент

V Viai k,,если максимальной ln DitD если / iD

D  времени tn, когда плот tt00 i101,k D .Dпри приmax величины, maxVVDi Diна , ,kk D D (П4.5) этот max,, qqmax

VVпер пер  tt00 участок

Ni не tn , tn 1может

/ N j прийти tn , tn  1

 Di N1 itlни tn , tn  1

один tn , tn  t 0V

 ibчеловек b1,i,пер если если tn

.ни

, t tn 0 t 0

 1

сVD предшествующего tn , приtn  приmax 1

max max..

1 ,i 1 V i D V

1i  i i1V 1 /D tjD D ii11  D j b j . VVDi D

Di, ,kk(П4.8) D (П4.6) qqmax участка, ни из источника. В результате перед участком i задержива етсяФормулы соответственно (П4.4)–(П4.8)

VNNt 0tntn и i ii ,11еслиииполностью

NN tntn

 D описывают

Djitj,0i,i1людей. приВmax VDi ,состояние следующий k  D  qmax , момент людского време- пото кани часть людей наtnэлементарных Vперучастках

 с участка ихi переходит в ,на участок i + 1, плотность (П4.7) t 0tntn, ,tntnи переходы

11 D t 0tntn, ,tn последовательные моменты вре i ii1,1уменьшится, если 11 приtntnmax . tnjtn

VNN //NNi j1j tnD ,tntn11V tntn, ,tntn

,1k1  D 

11 q

+1 , ,tntn11 tntn, ,tntn11 людского потока на  нем 1 иD Dчасть ii11 VV

скопившихся

Diii 11//D

bbiimax D перед j VVего jj bbjj.. (П4

(П мени. Совокупность значений расчетного времени эвакуации, полученных при границейtnлюдей tn сможет перейти на него. Доля их участия в пополне-

1 и N j ,i V

Ni значениях Формулы

Формулы (П4.4)–(П4.8) (П4.4)–(П4.8) полностью полностью описывают описывают состояние состояние людского людского различных нии людьми участка i0,kв, момент формирует tn + 1 эмпирическое определяется распределение формулой вероятно ка ка нана элементарных элементарных участках участках ии их их переходы переходы вв последовательные последовательные момент момент

Nitn1, tn 1t стей значений /p.NПо tn , tn j

1 этому , tn 1

 Ditn1распределению

 Vitn

1

, tn 1

/ Dtnj, tn 1 рассчитывать

 bi 1 следует V jtn, tn 1  b j .. (П4.8) значение

(П4.8)

Формулы мени.

мени. Совокупность

(П4.4)–(П4.8) Совокупность значений полностьюзначений расчетного расчетногосостояние описывают времени времени эвакуации, эвакуации, полученны полученны времени завершения

Формулы эвакуации, полностью

(П4.4)–(П4.8) соответствующее описывают вероятности состояние P(tp.эв ) =люд людского 0,999.пото ского потока на различных различных элементарных значениях значениях 0,k,, формирует

VV0,k участках формирует и их переходы эмпирическое эмпирическое в последо- распределение распределение вер вер ка на элементарных вательные моментыучастках времени. и ихСовокупность переходы в последовательные значений расчетного моменты вре стей стей значений значений t tpp.. По

По этомуэтому распределению распределению следует следует рассчитывать рассчитывать зна зн времени эвакуации,значений мени. Совокупность полученных при различных расчетного времени эвакуации, значениях Приложение V0,k, фор-№при полученных 5 времени временираспределение завершения завершения эвакуации,эвакуации, соответствующее соответствующее вероятности вероятности PP((ttp.эв p.эв)) =

= 0, мирует эмпирическое различных Данные значенияхдля определения

V0,k, формирует расчетноговероятностей эмпирическое времени эвакуацииStp.вероятно значений распределение

По этому распределению следует рассчитывать значение времени завер стей1.значений шения Значение эвакуации, времени

t По этому началараспределению p. соответствующее эвакуации tнэ, с,следует вероятности для помещения рассчитывать

P(tp.эв ) = 0,999. очага пожара значение

Приложени

Приложен следует определять по формуле времени завершения эвакуации, соответствующее вероятности P(tp.эв) = 0,999.

Данные

Данные для для определения определения расчетного Приложение расчетного времени времени № 5эвакуации эвакуации tнэ = 5 + 0,01F,

Данные для определения 1.

1. Значение

Значение времени времени расчетного начала начала времениэвакуации эвакуацииэвакуации ttнэнэ,, с,с, для для помещения помещения очага очага пп где F – площадь помещения, м2. Приложение № 5

1. Значениеследует времени следует начала эвакуации определять определять по по формуле формуле tнэ, с, для помещения очага

Для остальных

Данные помещений для определения значение времени расчетного начала эвакуации времени эвакуации tнэ следует пожара следует определять по формуле ttнэнэ == 55 ++ 0,01

0,01FF,, определять по таблице

1. Значение времени П5.1. начала 5 + 0,01F,tнэ22, с, для помещения очага пожара tнэ = эвакуации где где FF –– площадь площадь помещения, помещения, мм ..

где F2.

– Принципы площадь составления помещения, следует определять по формуле . расчетной м 2 схемы эвакуации.

Для остальных Для

Для остальных остальных помещений помещений значение значение времени времени начала эвакуации ttнэнэ сс начала эвакуации

Расчетная схемапомещений значение эвакуации tпредставляет времени собой отдельно начала эвакуации выполненную нэ = 5 + 0,01F, tнэ следует определять определять определять по по по таблице таблицетаблице П5.1.

П5.1.П5.1.

или гденанесенную площадьнапомещения,

F –Принципы план зданиямсхему, 2 на которой отражены:

2. составления. расчетной схемы эвакуации. Расчетная

2.

2. Принципы

Принципы составления составления расчетной расчетной схемы схемы эвакуации эвакуации..

схема Для эвакуации остальных представляет помещений значение собой отдельно времени начала выполненную эвакуации tнэили следует нанесенную на планРасчетная Расчетная здания схему, схема схемана эвакуации эвакуации которойпредставляетпредставляет отражены: собой собой отдельно отдельно

31 выполн выполн

–определять

– количество по таблице людей П5.1.

на начальных участках – источниках (проходы или или нанесенную нанесенную на на план план здания здания схему, схему, на на которой которой отражены: отражены:

между2. Принципы рабочими составления расчетной схемы рядами местами, оборудованием, эвакуации .

кресел и т. п.);

–– направление

Расчетная их движения схема (маршруты);

эвакуации представляет собой отдельно выполненную

–– геометрические параметры участков пути (длина, ширина) и виды или нанесенную участков на план здания схему, на которой отражены:

пути.

— 37 —

Таблица П5.1

Время начала эвакуации

Значение времени начала эвакуации людей tнэ, мин

Здания, оборудо- Здания, не

Класс функциональной пожарной ванные системой оборудован опасности зданий и характеристика оповещения и ные системой контингента людей управления эва- оповещения куацией людей и управления

I–II III–V эвакуацией типа типа людей

1. Гостиницы, общежития, спальные корпуса санаториев и домов отдыха общего типа, кемпингов, мотелей и пансионатов. (Ф1-2). Жильцы могут 3,0 2,0 6,0 находиться в состоянии сна и недоста точно знакомы со структурой эвакуа ционных путей и выходов

2. Здания зрелищных и культурно-про светительных учреждений; здания организаций по обслуживанию насе ления (Ф2, Ф3). Посетители находятся 3,0 1,0 6,0 в бодрствующем состоянии, но могут быть не знакомы со структурой эвакуа ционных путей и выходов

3. Здания научных и образовательных учреждений, научных и проектных организаций, органов управления уч реждений (Ф4). Посетители находятся 3,0 1,5 6,0 в бодрствующем состоянии и хорошо знакомы со структурой эвакуационных путей и выходов

Расчетная схема эвакуации должна учитывать ситуацию, при которой хотя бы один человек находится в наиболее удаленной от выхода из здания, сооружения или строения точке.

Пути движения людей и выходы высотой менее 1,9 м и шириной менее 0,7 м при составлении расчетной схемы эвакуации не учиты ваются, за исключением случаев, установленных в нормативных до кументах по пожарной безопасности.

Рассмотрев количество людей на начальных участках пути, сле дует определить направление их движения. Установлены следую щие наблюдаемые правила выбора людьми направления (маршру та) движения при эвакуации:

— 38 — а) движение по тому пути, которым люди попали в здание;

б) исключение путей движения, проходящих рядом с зоной горения, хотя люди могут эвакуироваться через задымленные коридоры;

в) влияние персонала. В общественных зданиях, как правило, посе тители при пожаре следуют указаниям персонала, даже если эти указания не соответствуют оптимальным;

г) при эвакуации с первого этажа – движение к открытому выходу наружу из здания;

д) сложная логистическая зависимость, описывающая выбор выхо да с этажа зрительного зала (рис. П5.5);

е) при прочих равных условиях – движение к ближайшему выходу.

Кроме того, имеющиеся данные показывают, что фактором вы бора направления может быть место парковки личного автомобиля,

место встречи членов семьи и т. п. Определение ширины пути вы зывает затруднение только при выходе людей на участок «неогра ниченной» ширины, например в вестибюль. В таком случае шири на потока (b) зависит от количества людей (N) и длины (l) участка:

b = 4 м при N < 100 чел и l ≤ 6 м; b = 6 м – в остальных случаях.

Согласно данным натурных наблюдений, установлено, что по вороты пути не влияют на параметры движения людского потока.

Определение длины (вдоль оси пути) отличается для горизон тальных и наклонных путей. К наклонным путям относятся лест ницы и пандусы. Свободная ширина b наклонного пути, например, лестничного марша, принимается в свету: от перил до стены. Длина наклонного пути L (рис. П5.1) принимается по истинному его зна чению. Этажные и междуэтажные площадки в целях упрощения и облегчения вычислений, учитывая их небольшие размеры и мень шую сложность движения по ним в сравнении с лестничными мар-

Рис. П5.1.

шами, Расчетная длина допускается путикпо отнести лестнице: апутям.

наклонным – двухмаршевая лестница; б –

Тогда средняя длинатрехмаршевая наклонноголестница пути в пределах одного этажа с учетом движения по площадкам составит:

– для двухмаршевых лестниц

L'

L , cos

Рис. П5.1. Расчетная длина пути по лестнице: а – двухмаршевая лестница; б – где Lʹ – горизонтальная проекция длины наклонного пути, м; α –

2  L' L'' лестница

Lтрехмаршевая угол наклона к горизонту.    L''  4  b.

cos  cos 

Не допуская серьезной погрешности, длину пути по двухмар шевойПандусы, еслиможно лестнице их наклон незначителен принимать (меньше равной 1:8), можно его утроенной относить высоте Н, к

L' т. е. L = 3H; L  , горизонтальным путям, при более значительных наклонах – к лестницам. Длина

– для трехмаршевых лестницcos наклонного пути также определяется по его оси.

2  L' L''

L   L''  4  b.

cos  cos 

Пандусы, если их наклон незначителен

— 39 — (меньше 1:8), можно относить к горизонтальным путям, при более значительных наклонах – к лестницам. Длина наклонного пути также определяется по его оси.

Рис. П5.1. Расчетная длина пути по лестнице:

а – двухмаршевая лестница;

Рис. П5.1. Расчетная длина пути б – трехмаршевая по лестнице: лестница а – двухмаршевая лестница; б –

Пандусы, если их наклон незначителен трехмаршевая лестница(меньше 1:8), можно от носить к горизонтальным путям, при более значительных наклонах – к лестницам. Длина наклонного пути также определяется по его оси.

Пути движения в пределах здания L' обычно пересекаются двер-

L , ными проемами, декоративнымиcos порталами, имеют сужения за счет различных архитектурных или технологических элементов, высту-

2  L' L'' пающих из плоскостиLограждений.

  Такие 4  b.

 L''  местные сужения незави cos  cos  симо от их характера в дальнейшем называются проемами шириной

Пандусы, b. Длина если пути L вих наклонможет проеме незначителен (меньше 1:8), не учитываться, еслиможно она неотносить превы- к шает 0,7 м, т.путям, горизонтальным е. длины одного при более шага, в противном значительных наклонах –случае движение к лестницам. Длина в проеме следует рассматривать как движение на самостоятельном наклонного расчетномпути также определяется участке горизонтальногопо егопути.

оси.

Лестничные клетки являются центрами тяготения людских пото ков (для первого этажа – выходы наружу), на входе в которые заканчи-35

— 40 — вается второй этап эвакуации. Поэтому расчетные схемы целесообраз но составлять для каждой части этажа, по которой люди эвакуируются через предусмотренную для них лестничную клетку (выход наружу).

На рис. П5.2 приведен пример составления расчетной схемы эвакуа ции людей по части этажа до входа в лестничную клетку.

В зрительных залах с постоянными местами для посетителей распределение людей по направлениям движения к эвакуационным выходам показано на рис. П5.3 и П5.4.

Если в дальнейшем люди выходят в фойе или вестибюль, т. е.

через помещения, не ограничивающие, как коридор, ширины люд ского потока, то распределение людских потоков между возможны ми эвакуационными выходами, когда они не блокированы, проис ходит согласно закономерностям, приведенным на рис. П5.5, а, б.

3. При однородном составе людского потока групп мобильности

М2, М3 и М4 значения величин D, V и q следует принимать в соот ветствии с данными таблицы П5.2.

4. Площадь горизонтальной проекции человека f, м2/чел, прини мается в зависимости от состава людей в потоке в соответствии с приведенными ниже данными.

Рис. П5.2. Пример составления расчетной схемы эвакуации людей

Рис.

по П5.2.

части этажа до входа в лестничную клетку: N – количество людей;

b – ширина; l – длина; b0 – ширина проема

— 41 —

Рис. П5.2.

Рис. П5.3. Маршрутизация движения людских потоков при эвакуации из зрительных залов с боковыми (продольными) проходами

Рис. П5.4.Рис.
Маршрутизация   движения
П5.4. Маршрутизация    людских
движения   потоков
людских    при эвакуации
потоков            из зри при эвакуации
из зрительных
тельных  залов сзалов с поперечным
поперечным        проходом
проходом

— 42 — а

б

Рис. П5.5. Число зрителей и выбор выхода при эвакуации:

а– Рис. П5.5.

в две Число зрителей лестничные клеткии либо выбор выхода в две при эвакуации:

открытые лестницы или в два выхода из здания: N – общее количество эвакуирующихся;

а – в две лестничные клетки либо в две открытые лестницы или в два N – число выхода

1 из эвакуирующихся через ближний выход; N2 – число эвакуирующихся здания: N – дальний через общее количество выход; l1 –эвакуирующихся; N1 – число длина пути до ближнего эвакуирующихся выхода; l2 – длина пути до дальнего выхода; б – по открытой лестнице:

через ближний выход; N2 – число эвакуирующихся через дальний N – общеевыход;

количество l1 – эвакуирующихся; N1 – число эвакуирующихся по открытой лестнице;

длина пути l1 – до ближнего длина выхода; lлестницы;

пути до открытой 2 – длина пути l2 – до дальнего длина выхода;

пути до выхода на б – по открытой лестнице: N – общее количество лестничную эвакуирующихся; N1 – число клетку эвакуирующихся по открытой лестнице; l1 – длина пути до открытой лестницы;

l2 – длина пути до выхода на лестничную клетку

— 43 —
Таблица П5.2
Расчетные значения параметров для групп мобильности М2–М4
Таблица П5.2
Расчетные значения параметров для групп мобильности М2–М4
Вид пути
Группа
Горизонтальный         Лестница вниз        Лестница вверх         Пандус вниз          Пандус вверх
мобиль-
D, м2/м2             q, м2/м Ч             q, м2/м Ч             q, м2/м Ч     V,     q, м2/м Ч             q, м2/м Ч
ности               V, м/мин              V, м/мин              V, м/мин                                   V, м/мин
мин                   мин                   мин      м/мин       мин                   мин
М2       0,01       30,00       0,30      30,00       0,30       20,00      0,20      45,00      0,45      25,00       0,25
0,05       30,00       1,50      30,00       1,50       20,00      1,00      45,00      2,25      25,00       1,25
0,1       30,00       3,00      30,00       3,00       20,00      2,00      45,00      4,50      25,00       2,50
0,2       26,05       5,21      26,22       5,24       16,78      3,36      41,91      8,38      21,98       4,40
0,3       21,97       6,59      22,01       6,60       13,96      4,19      33,92     10,18      18,09       5,43
0,4       19,08       7,63      19,03       7,61       11,96      4,78      28,25     11,30      15,32       6,13
0,5       16,84       8,42      16,71       8,36       10,41      5,20      23,85     11,93      13,18       6,59
0,6       15,01       9,01      14,82       8,89        9,14      5,48      20,26     12,16      11,43       6,86
0,7       13,46       9,42      13,22       9,25        8,07      5,65      17,22     12,05       9,95       6,97
0,8       12,12       9,69      11,83       9,47        7,14      5,71      14,59     11,67       8,67       6,94
0,9       10,93       9,84      10,61       9,55        6,32      5,68      12,27     11,04       7,54       6,79
М3       0,01       70,00       0,70      20,00       0,20       25,00      0,25     105,00      1,05      55,00       0,55
0,05       70,00       3,50      20,00       1,00       25,00      1,25     105,00      5,25      55,00       2,75
0,1       70,00       7,00      20,00       2,00       25,00      2,50     105,00     10,50      55,00       5,50
0,2       53,50      10,70      20,00       4,00       20,57      4,11      83,41     16,68      45,54       9,11
0,3       43,57      13,07      16,67       5,00       17,05      5,12      65,70     19,71      35,59      10,68
0,4       36,52      14,61      14,06       5,62       14,56      5,82      53,13     21,25      28,54      11,41
0,5       31,05      15,53      12,04       6,02       12,62      6,31      43,39     21,69      23,06      11,53
0,6       26,59      15,95      10,38       6,23       11,04      6,62      35,42     21,25      18,59      11,15
0,7       22,81      15,97       8,98       6,29        9,70      6,79      28,69     20,08      14,81      10,37
0,8       19,54      15,63       7,77       6,21        8,54      6,83      22,86     18,28      11,53       9,23
0,9       16,65      14,99       6,70       6,03        7,52      6,77      17,71     15,94       8,64       7,78

— 44 —
Вид пути
Группа
Горизонтальный         Лестница вниз        Лестница вверх         Пандус вниз           Пандус вверх
мобиль-
D, м2/м2             q, м2/м Ч             q, м2/м Ч             q, м2/м Ч     V,     q, м2/м Ч              q, м2/м Ч
ности               V, м/мин              V, м/мин              V, м/мин                                   V, м/мин
мин                   мин                   мин      м/мин       мин                    мин
М4        0,01      60,00       0,60         –         –           –         –       115,00      1,15       40,00       0,40
0,05       60,00      3,00         –         –           –         –       115,00      5,75       40,00       2,00
0,1       60,00      6,00         –         –           –         –       115,00     11,50       40,00       4,00
0,2       50,57     10,11         –         –           –         –        99,65     19,93       35,17       7,03
0,3       40,84     12,25         –         –           –         –        79,88     23,97       28,36       8,51
0,4       33,93     13,57         –         –           –         –        65,86     26,34       23,52       9,41
0,5       28,58     14,29         –         –           –         –        54,98     27,49       19,77       9,89
0,6       24,20     14,52         –         –           –         –        46,09     27,65       16,71      10,03
0,7       20,50     14,35         –         –           –         –        38,57     27,00       14,12       9,88
0,8       17,30     13,84         –         –           –         –        32,06     25,65       11,88       9,50
0,9       14,47     13,02         –         –           –         –        26,32     23,68        9,90       8,91

М2 – немощные люди, мобильность которых снижена из-за старения организма (инвалиды по старости); инвалиды на про тезах; инвалиды с недостатками зрения, пользующиеся белой тростью; люди с психическими отклонениями;

М2 – немощные люди, мобильность которых снижена из-за старения организма (инвалиды по старости); инвалиды на протезах; инва-

М3 – инвалиды, использующие при движении дополнительные опоры (костыли, палки);

лиды передвигающиеся

М4 – инвалиды, с недостатками зрения, пользующиеся белойприводимых на креслах-колясках, тростью; люди с психическими в движение отклонениями;

вручную.

М3 – инвалиды, использующие при движении дополнительные опоры (костыли, палки);

М4 – инвалиды, передвигающиеся на креслах-колясках, приводимых в движение вручную.

— 45 —

Рис. П5.6. Площадь горизонтальной проекции человека:

а– расчетная; б – действительная

Рис. П5.7. Площадь горизонтальной проекции людей с различным грузом41

— 46 —

Размеры людей изменяются в зависимости от физических дан ных, возраста и одежды. В таблицах П5.3, П5.4, П5.5 и на рис. П5.7

приводятся усредненные размеры людей разного возраста, в различ ной одежде и с различным грузом. При этом даны значения площа ди горизонтальной проекции инвалидов с нарушением опорно-дви гательного аппарата.

Таблица П5.3

Площади горизонтальной проекции взрослых людей

Площадь горизонталь-

Тип одежды Ширина а, м Толщина с, м ной проекции, м2/чел

Летняя 0,46 0,28 0,100

Весенне-осенняя 0,48 0,30 0,113

Зимняя 0,50 0,32 0,125

Таблица П5.4

Площади горизонтальной проекции детей и подростков

Возрастные группы

Тип одежды Младшая Средняя Старшая до 9 лет 10–13 лет 14–16 лет

Домашняя одежда 0,04 0,06 0,08

Домашняя одежда со школьной сумкой 0,07 0,10 0,14

Уличная одежда 0,09 0,13 0,16

Таблица П5.5

Площадь горизонтальной проекции людей с ограниченной мобильностью, м2/чел

— 47 —

 1 1 



Время задержки tз движения на i-м участке из-за образовавше гося скопления людей на границе с последующим участком (i + 1) определяется по формуле

 1 1  tN f  , (П5.1)(П5.1)

 q при D  0,9 bi 1 qi  bi 

  где N – количество людей, чел; f – N площадь

f горизонтальной проек tск  ции, м2; qпри D = 0,9 – интенсивность движения . через участок i + 1 при(П5.2) q при D  0,9 bi 1

плотности 0,9 и более, м/мин; bi+1 – ширина участка, м, при вхож дении на который образовалось скопление l людей; qi+1 – интенсив t  i  tз . (П5.3) ность движения на i-м участке, iм/мин; Vi b i

– ширина i-го предшеству ющего участка, м.  1 1 

 существования

Время  f t  Nскопления людей tск на,i-м участке опре- (П5.1)

  q  b qi  bi 

 при D распростра

  v 2  t 2 – для кругового

0,9 i 1 нения пожара;

по деляется уд формуле

 N распростра f

   уд  2  v  t  b – дляt линейного . нения пожара; (П5.2)(П6.1) (П5.2) ск  

 q при D  01,9 bi 1 1 

  F  t t  N  f  , (П5.1)

–эвакуации  q при Dвшегося для неустанови  0,9 bучастку, qi  biв ГЖ, i 1 горения

Расчетное

 уд время tст  по l i-му конце которого

 ti  i  t з . скопление людей, равно (П5.3) на границе с участком (i + 1) образовалось VN f гдевремени ψуд – удельная скорость выгорания существования tск  (дляi tжидкостей скопления . Расчетное . установившаяся), кг/(с∙м(П5.2) время эвакуации

); v q при D ск0,9 bi 1 по i-му  участку допускается вычислять по

– скорость распространения пламени, м/с; b – ширина полосы горючей нагрузки, м; формуле

 2 2 liраспространения пожара;

 уд    v  t горения – для кругового  t з ..

ti  жидкости, (П5.3) (П5.3) tст – время стабилизации горючей с; F – площадь очага пожара,

 Vi

   уд  2  v  t  b – для линейного распространения пожара; (П6.1)



 t Приложение №6

F  – для неустановившегося горения ГЖ,

 удуд    vt2ст t 2 – для кругового распространения пожара;



Порядок проведения расчета и математические модели



   уд  2  vвремени

 t  b – для линейного распростра нения пожара; (П6.1) где ψдля определения блокирования путей эвакуации уд – удельная скорость выгорания (для жидкостей установившаяся), кг/(с∙м ); v опасными

 факторами пожара

– скорость   F  t распространения –пламени, для м/с; b –вшегося неустанови ширинагорения полосыГЖ, горючей нагрузки, м;

I. Порядок

 уд проведения расчета

 t ст tст – время стабилизации

Производится горения горючей экспертный выборжидкости, сценария с; или

F – площадь очага сценариев по-пожара, жара, где ψуд –при которых удельная скоростьожидаютсявыгорания наихудшие

(для жидкостей последствия кг/(с∙м2); v для находя установившаяся), щихся в здании людей.

– скорость распространения пламени, м/с; b – ширина полосы горючей нагрузки, м;

Формулировка сценария развития пожара включает следующие

– время стабилизации горения горючей жидкости, с; F – площадь очага пожара, tстэтапы:

–– выбор места нахождения первоначального очага пожара и зако номерностей его развития;

–– задание расчетной области (выбор рассматриваемой при расче- те системы помещений, определение учитываемых при расчете элементов внутренней структуры помещений, задание состояния проемов);

–– задание параметров окружающей среды и начальных значений параметров внутри помещений.

— 48 —

Выбор места нахождения очага пожара производится эксперт ным путем. При этом учитывается количество горючей нагрузки, ее свойства и расположение,  1 1  t  N  f  вероятностьвозникновения , пожара,(П5.1)

 возможная динамика его развития, q  b расположение q  b  эвакуационных

 при D  0 , 9 i 1 i i  путей и выходов.

Наиболее часто при tскрасчетах N рассматриваются

f три основных(П5.2)

 .

вида развития пожара: круговоеприq D  0,9 bi 1 распространение пожара по твердой горючей нагрузке, линейное распространение l пожара по твердой го рючей нагрузке, неустановившееся ti  iгорение

 tз . горючей жидкости. (П5.3)

Vi

Скорость выгорания для этих случаев определяется формулами:



 2 2

 уд    v  t – для кругового распространения пожара;



   уд  2  v  t  b – для линейного распространения пожара; (П6.1)(П6.1)



  F  t – для неустановившегося горения ГЖ,

 уд tст

 ψуд ψ гдегде – удельная

– удудельная скорость скорость выгорания выгорания (для жидкостей

(для жидкостей установив установившаяся), кг/(с∙м2); v шаяся), кг/(с∙м2); v – скорость распространения пламени, м/с; b –

– скорость распространения пламени, м/с; b – ширина полосы горючей нагрузки, м;

ширина полосы горючей нагрузки, м; tст – время стабилизации горе tст –ния время стабилизации горючей горения жидкости, с; F горючей жидкости,

– площадь с; F – площадь очага пожара, м2. очага пожара,

С учетом положений раздела II данного приложения выбирает ся метод моделирования, формулируется математическая модель, соответствующая этому сценарию, и производится моделирование 43 динамики развития пожара. На основании полученных результатов рассчитывается время достижения каждым из опасных факторов пожара предельно допустимого значения на путях эвакуации.

Критическое время по каждому из опасных факторов пожара определяется как время достижения этим фактором предельно до пустимого значения на путях эвакуации на высоте 1,7 м от пола.

Предельно допустимые значения по каждому из опасных факто ров пожара составляют:

–– по повышенной температуре – 70 °С;

–– по тепловому потоку – 1400 Вт/м2;

–– по потере видимости – 20 м (для случая, когда оба горизонталь ных линейных размера помещения меньше 20 м, предельно допу стимое расстояние по потере видимости следует принимать рав ным наибольшему горизонтальному линейному размеру);

–– по пониженному содержанию кислорода – 0,226 кг/м3;

–– по каждому из токсичных газообразных продуктов горения: по

СО2 – 0,11 кг/м3; по СО – 1,16 кг/м3; по HCl – 23∙10−6 кг/м3.

— 49 — кг/м3; по СО – 1,16 кг/м3; по HCl – 23∙10−6 кг/м3.

Необходимо отметить, что при использовании полевой модели определени критического времени имеет

Необходимо существенные отметить, особенности,полевой что при использовании связанные с тем, что кр моде лизначение тическое определение критического в различных времени точках имеет существенные помещения осо достигается не одновременн бенности, связанные с тем, что критическое значение в различных

Для помещений с соизмеримыми точках помещения горизонтальными достигается не одновременно.размерами критическое врем

Для помещений с соизмеримыми горизонтальными размерами критическое время определяется как максимальное из критических времен для эвакуационных вых определяется как максимальное из критических времен для эвакуа дов из данного ционныхпомещения выходов из (время данногоблокирования последнего помещения (время выхода).

блокирования по следнего выхода).

Определяется время

Определяется блокирования время tбл:t :

блокирования бл

п.в Т t бл  min t кр т.г О 2 т.п

, t кр , t кр 

, t кр , t кр . (П6.2) (П6.

II. Классификация и область применения методов математическо го моделирования пожара

II. Для

Классификация и область применения описания термогазодинамических методов математического параметров пожара при меняются три основные группы детерминистических моделей: ин тегральные, зонные (зональные) моделирования пожара и полевые.

Выбор конкретной

Для описания модели расчета времени термогазодинамических блокирования параметров пожарапутей применяются тр эвакуации следует осуществлять исходя из следующих предпосылок:

основные группы детерминистических

 интегральный метод: моделей: интегральные, зонные (зональны

–– для зданий, содержащих развитую систему помещений малого и полевые.

объема простой геометрической конфигурации;

Выбор конкретнойгде

–– для помещений, модели расчетаразмер характерный времени очагаблокирования путей эвакуаци пожара соизмерим с характерными размерами помещения и размеры помещения со следует осуществлять измеримы между исходя из (линейные собой следующихразмеры предпосылок:

помещения отлича ются не более чем в 5 раз);

 интегральный метод:

–– для предварительных расчетов с целью выявления наиболее опас-

 для ногозданий, содержащих сценария пожара; развитую систему помещений малого объема пр

 зонный (зональный) метод:

–стой

– для геометрической помещений и систем конфигурации;

помещений простой геометрической конфигурации, линейные размеры которых соизмеримы между

 для помещений, где характерный размер очага пожара соизмерим с хара собой (линейные размеры помещения отличаются не более чем терными размерами в 5 раз), когда размер помещения очага пожараисущественно размеры помещения соизмеримы межд меньше размеров помещения;

–собой (линейные

– для рабочих зон, размеры помещения расположенных отличаются на разных уровняхнев более чем в 5 раз);

пределах одного помещения (наклонный зрительный зал кинотеатра, ан-

 для предварительных расчетов с целью выявления наиболее опасного сц тресоли и т. д.);

нария пожара;

 полевой метод:

–– для помещений сложной геометрической конфигурации, а также

 зонный (зональный) помещений метод:

с большим количеством внутренних преград (атриу мы с системой галерей и примыкающих коридоров, многофунк циональные центры со сложной системой вертикальных и гори зонтальных связей и т. д.);

— 50 —

–– для помещений, в которых один из геометрических размеров го раздо больше (меньше) остальных (тоннели, закрытые автостоян ки большой площади и т. д.);

–– для иных случаев, когда применимость или информативность зонных и интегральных моделей вызывает сомнение (уникальные сооружения, распространение пожара по фасаду здания, необхо димость учета работы систем противопожарной защиты, способ ных качественно изменить картину пожара, и т.д.).

При использовании интегральной и зонной моделей для поме щения, один из линейных размеров которого более чем в пять раз

превышает хотя бы один из двух других линейных размеров, необ ходимо это помещение делить на участки, размеры которых соизме римы между собой, и рассматривать участки как отдельные поме щения, сообщающиеся проемами, площадь которых равна площади сечения на границе участков. Использование аналогичной процеду ры в случае, когда два линейных размера превышают третий более чем в 5 раз, не допускается.

III. Интегральная математическая модель расчета газообмена в здании при пожаре

Для расчета распространения продуктов горения по зданию со ставляются и решаются уравнения аэрации, тепло- и массообмена как для каждого помещения в отдельности, так и для всего здания в целом.

Уравнения движения,п.всвязывающие ний на проемах сблрасходами

Т t  min tкр , tкр , tкр газов

 т.г О 2 т.пзначения перепадов давле-

, tкр , tкр .

через проемы, имеют вид:



(П6.2)

Gji = sign ( ΔPji ) · ξ · F ·                   2 · ρ · ΔPji ,
(П6.3)
(П6.3)     ,
где Gji – расход газов через проем между двумя (j-м и i-м) смежными
 1,    j , при       P  0; проема (ξ = 0,8 для
помещениями, кг/с;signξP –
, коэффициент
                       расхода                  (П6.4)
закрытых проемов и ξ = 0,64       1для
,  открытых);
i , при P  0F. – площадь сечения
проема, м2; ρ – плотность газов, проходящих через проем, кг/м3;
ΔРji – средний перепад полных              Δp
давлений         между j-м и i-м помеще-
G=
S
ниями, Па.                                          ,                             (П6.5)
Направление    (знак)    расхода      определяется
где характеристика гидравлического сопротивления на границе зон равна   знаком  разности дав лений ΔРji. В зависимости
tбл  min tкрот, tэтого
п.в    Т
, t 
т.г плотность
,
кр1 кр кр крt О 2 т.п
, t   .                 
ρ принимает различ-(П6.2)
ные значения. Знак расхода  S=       газов      (входящий в помещение расход
(         )
Gji = sign 2ΔP
считается положительным,          ·выходящий
g · ρ· k · F ; –2отрицательным)
ji · ξ · F ·          · ρ · ΔPji
,
и значе-
(П6.3)
ние ρ зависят от знака перепада давлений:
 1∑
d ( ρ j · V j ) / dt = ψ+  ,G k−j ,∑ Gi P  0;
при
signP ,    k                 i     ,          (П6.4)
(П6.6)
(П6.4)
 1,   i , при P  0.
где Vj – объем помещения, м3; t – время, с;  Gk – сумма расходов, входящих в по k Δp
G=
S
мещение, кг/с;  Gi –                  — 51 — ,                                                               (П6.5)
i
где характеристика  гидравлического сопротивления на границе зон равна
d ( Cv · ρ j · V j · T j ) / dt = Cp ·   ∑ ( Tk1· Gk ) − Cp · T j · ∑ ( Gi + QГ − Qw )
Для прогнозирования параметров продуктов горения (темпера туры, концентраций токсичных
в помещениях      min tкр п.в Т
, tкр , tкр
tбл многоэтажного                 
т.г компонентов
О 2 т.п
,здания
tкр    , tкр на . этажах, расположенных         
продуктов горения)
(П6.2)
tбл  min
выше этажа, на котором
п.в Т
tкр , tвозникнуть
может                         
т.г О 2 т.п
кр , tкр , tкр , tпожар,кр .            рассматриваются (П6.2) 
процессы распространения продуктов горения в вертикальных ка налах (лестничные G   ji =sign     ΔPPjiji)  ·лифтов
sign (шахты
Gjiклетки,       
Вертикальную шахту по высоте разделяют на зоны,
(
ξ F· F 2·  ит.2| п.).)
·Pρji· | ΔP
, ji        (П6.3)
, которые (П6.3)
 1, 
представляют узлы в гидравлической          1,j, присхеме            0; P  0;Зона по высоте
P здания.
 j, при
signsign
может охватывать     , P,   этажей
Pнесколько                         здания.          В этом случае расход (П6.4)(П6.4)
 1,  
газа между зонами можно выразить           1,i ,формулой
при       P  0. P  0.
 i, при

Δр

 tбл  min tкр п.вGG,G  кр крS p

=it Т , t т.г , t,О 2 , t т.п .

S t кр,  min кр  п.в Т т.г О 2 т.п t , tкр , tкр , tкр , tкр .

(П6.5)



(П6.5)(П6.2)

(П6.5) где где характеристика характеристика где характеристика гидравлического гидравлического гидравлического t сопротивления бл  min сопротивления t  п.в блТ

, t сопротивления кр на , t кр границе т.г Окр

, кр кр зон t на границе

, t кр т.п на. границе равна зон равна зон (П6.2) равна Gji = sign ( ΔPji ) · ξ · F · 2 · ρ · ΔP

1 P(jiΔP )  ji ) ·Fξ · F ji

1jisign ( 2 · |  2P· ρji ·| ,ΔPji (П6.3) ,

S = G Sji =G = sign

2 · g · ρ· 2 ·kg· F

2 ,

· ρ· k; · Fsign;P ,    1бл,    j , при

2 t  min  t п.в кр 

,

, t Т t т.г крP кр0; кр tкр .

, , t , 

О 2 (П6.3) т.п

 1,  шахты; j ,1,при   jP, при  0;P  0;

Т/ dt P,, ( ji ) · ξ · F · где F – площадь поперечного sign  t т.г Оsign

2 

т.пG

,сечения P ,   

 k – коэффициентG 1,   i , при(до-

=sign

P  0.(П6.4)

ΔP(П6.6) (П6.4)

2·ρ d (   V п.в ) d ( ρ j · V j ) / dt =k ψ+ ∑ G

   G , i ki − ∑ Gi пускается t  min бл принимать t , t , j кр j кр равным t кр кр 0,05 t кр 1,kс .  2



/м);   ,1 , iпри g 

=  

9,81 P i , при

 0 м/с .2ji

P –(П6.2)

0 .

ускорение свободного падения; Δр – перепад давлений i между

Δp

G = sign ( ΔP ) · ξ · F · 2 · ρ · k

ΔP Δ p ,G =узлами. S  1,  (П6.6)  j , при P

Здание где Vj – объем помещения, м3; t – время, ji представляют ji в с;виде  гидравлической

G k i G – =ji р сумма

G

 , Sрасходов,

, схемы,  signвходящих

 P ,  кото узлы

(П6.3)   в по-

(П6.5) где Vj – рой объем помещения, моделируют м 3 помещения,; t – время, аk связи с;  G–k пути –Sсумма , расходов, движения входящих продуктов  1,   в i , при по- (П6.5)P где характеристика

  1,    j , при гидравлического P  0; сопротивления на границе зон равн мещение, горения кг/с; G где sign гидравлического и воздуха. P ,   Каждое характеристика гидравлическогопомещение здания описывается k сопротивления на границе

(П6.4)равна систе зон равна где характеристика i – сопротивления на границе 1 зон Δp мой уравнений, состоящей

  1,   из i , приуравненияP  0. баланса S = массы, уравнения G= мещение, кг/с;i сохранения  Gi энергии – и уравнения основного 1S = газового 2 · g · ρ·закона k · F ;(Мен-

S

, i делеева d( C ρ j · V j · T j )G/ dt

–v ·Клайперона). Δ pS =

= = Cp · ∑ ( где 2k··gGk· )ρ·

T −C

2 · g

(

· ρ·

∑ k · kp··FT j · ; ( Gi + QГ − Qw ) характеристика F

) гидравлического

;

∑ ∑ сопротивления на г

∑

S

Уравнение d ( Cv · ρ j · V j · T j ) / dt = Cp · ∑ ( Tk · Gk ) − Cpi · T j · баланса массы , выражается d ρ · формулойV / dt = ψ+ (П6.5)

G −

( GGi +i QkГ,− QwS )= i (П6.7) Gi d ( ρ j ·kV j ) / dt = ψ+ ∑ Gk −i ∑ k j j k

, е характеристика гидравлическогоdсопротивления ( j  V j ) / dt  на

QГ = ( η · Qн + I )Ψ , k

 границе  k  i

G  зон k равна

G ,, i , ,

2 · g · ρ· k(П6.7)

(П6.6) ·(П6.6)

F ;(П6.6)

3 i где Vj – 1объем помещения, м, ; t – время, с;  Gk – сумма расходов, вхо

Qм Г= 3 (3η · Qн + I ) Ψ где Vгде Vj – объем

– объем S = помещения, помещения, где Vj – объем помещения,2 ·мg3·;ρ·t –k ·время, j F 

2 м ; t; –

; Xс;0 x, время, с;  Gk – t –время, k G Gk – сумма k d ( ρkj ·расходов,

– сумма сумма расходов, V j ) /входящих расходов,dt = ψ+ ∑ Gвk по входящих −∑ в по-

Gi

∑ k входящих в помещение, мещение,

  0  K  (1  K ) i кг/с;

кг/с;  k Gi – – сумма расходов, выходящих из k i

Xox,k ·,Gk (П6.8) k j ) / dt = ψ+ ∑ Gk −где ∑ d ( ρ j · Vкг/с;

мещение,  Gi – Gi Lox мещение, кг/с;  Gi кг/с;

помещения, – ψi – скорость Vj k– объемпожарной выгорания помещения,нагрузки, м ; t – время, кг/с. с;  Gk – сумм η =η0 · Kk+ ( 1 − K i ) d ( Cv,· ρ j · V j · T j ) / dt = Cp · ∑ ( T(П6.6) k · Gk ) − Cp · T j · ∑ ( Gi + QГ − Qw ) k

Уравнение сохранения энергии выражается формулой p · ∑ ( Tk · G,k ) − Cp · T j · ∑ ( Gi + QГ − Qw ) i i Ψ · Lox 6

3η0 = 0,63 + 0,2 d ( C·v ·X ρ j · Vj + j ) / dt =·CX

· T1500 k (П6.8) ,

Goxk ,0мещение, k ·  (G

= Cс;·  (T кг/с; i –

Gвходящих

∑ е Vj – объем помещения, d(Cv · rj · V мj ;· T t –)/dt время, ·–Gсумма ) – Cрасходов, ·T ox,0 + QГ – Qвi w), по- (П6.7) d ( Cj v · ρ j · V j ·pT j ) k/ dt =kCp · k∑ ( Tk p· Gk )j− Cpi ·.T j i·

6 QГ =i ( η(· Qi н + IГ )Ψ ,w )

G + Q − Q (П6.9) , (П6.7) η = 0,63 + 0,2 и· изобарная

X + (

1500 · X I )Ψ , , (П6.7) k где Cv, Cp – удельная изохорная Q = η ·теплоемкости,

Q + кДж/(кг∙К);

ещение, кг/с;  Gi – d ( Cv ·.ρ j · V j · T j ) / dt = Cp · ∑ ( Tk (П6.9)

0 B

 X    ox ,0

Г

  н ox,0 · Gk ) − Cp · T j ·

T i i, T j

– температуры ство тепла, выделяемого

K 

X газов ox , m 

 вQ в i-м

B  помещении

 и exp ГB=( η1·Qн + I )Ψ , ;

 j-м помещениях, ox , m  

X ox,0при ∑

  горении, кВт;

К;

∑ Q Г

– количе-

Xox,k · Gk (П6.10)

Qw – те k

d ( Cv · ρ jпоток,



· V j · T j ) / dt ox , 0 

= Cp ·∑ ( 

· Gk ) − C

 j · ∑  (ηG=η   Xox,k · Gk

)(  )

Ψ · Lox Г (

X ox i +X  = η · Qн + I )Ψ , k пловой поглощаемый Tk, m p ·T конструкциями Q0oxГ·−K Q + и 1 − K излучаемый Q через exp B 1i−1X  x,kk ,G m 

 0 · K +2(

K k η =η w k ,;

проемы, кВт. X k K 0) X  (П6.7) , (П6.10)

 ,K  oxΨ , 0· Lox

∑

  0ox 0 X  (1  

K )  , , (П6.8) (П6.8) ox ,0

QГ = ( B η ·Qн+ I )Ψ ,  , L

 ox 6 Xox,k · Gk

 X ox,0—  0,52 01 — η0 2= 0,63 + 0,2 · X6 ox,0 + 1500 · X ox,0 k η =η0 · K + ( 1 − K ) .

η0 = 0,63 X ox 0 ·

∑

+ ,0,2 X

 , 6 + 1500 · X

B

X ,k · Gk ox ,0 ox,0 . Ψ · Lox

(П6.9) ,

 η0 = 0,63 + 0,2 ·XXoxox,0,0 0+,01 ox 

1500 · X B

   X ox,0    X   η =η0 · K + ( 1 − K ) . (П6.9) k

B  ox , m    ox , m  гдегде характеристика гидравлического характеристика гидравлического= сопротивления

Sсопротивления 2 на на границе зонзон границе равна равна мещение, кг/с;  Gi – 2 · g · ρ· k · F ;

1 1 1 i S =S = d ( j  V jS)2=/ ·dt

2 · g ·kρ·· Fk

· ρ·k ·2FG2k ;  Gi ,

2g··gρ· (П6.6)

∑

·F k ; ; i d ( Cv · ρ j · V j · T j ) / dt = Cp · ∑ ( Tk · G k ) − C p · T j · ( i Г wпо) фор-(П6.6)

G + Q − Q

 где

Для помещения

Vj – объем помещения, d ( Vj3 Vпожара d (очага d j(мj ;j V

) / dt

) /jjdt / t –)время,

 величина dtk  G с;   

Gk  Q k Gkk –

 kG GГiGG, ii ,, i определяется iсумма расходов, , (П6.6)

(П6.6) входящих в(П6.7) по муле k i kk i

гдегде – объем

Vj V–Vjjобъем помещения, помещения, 3м 3; tQ

3 = η · Qс;

–QГГвремя, н+ I G



( )

Ψ ,, – сумма расходов, входящих в по где мещение, – объем кг/с;  Gi – м ;мt ;–tвремя, помещения, где ή – коэффициент полноты горения;

с; с;

– время, kGk– сумма

G расходов,

– сумма входящих расходов, в по входящих k k k в по-k Q – низшая теплота сго-

 н рания, кДж/кг;

i

I = с ∙ T – энтальпия Xгазифицированной

0 x,k  Gk горючей мещение, кг/с;  G

кДж/кг; – мещение, кг/с; G –ii – с –

∑ р мещение, кг/с;

нагрузки,  i iG   K удельная  ( 1  K ) k d ( Cv ·рρ j · 0V j · T j ) / dt = Cp · ∑ ( Tk · Gk ) − Cp · T j · теплоемкость , продуктов ( Gi + QГ − Qw )пиролиза, (П6.8) i i кДж/(кг∙К); Т – температура продуктов  Lox

пиролиза, i К.

k

, (П6.7)

Для остальныхd ( Cddv((·CC ) / dt ==p C·CQp∑··Г∑ ρ j j· V jj·)T j ) /=dtCQ ρvvj···помещений ρVj · ·VTj · T/ jdt p ∑=Tk(0.

( ( k · )G

·TTGk

−kkC

= ( ηk · Q + I )Ψ , 6 i i k· G ∑∑

))−−p C·CTp j···TTj ·· ( Gi(+GGQi +Г+−QQГQ−w−Q)Qw )

∑ p j ( i Г w )

Коэффициентη0полноты = 0,63 + 0,2 ·Г Xk oxk,0 +ήн 1500 горения определяется·X i по формуле , ,, (П6.7)

(П6.7)

(П6.7) ox,0 . (П6.9)

QГ = ( η · Qн + I )Ψ

X 0,x,k  Gk

QГ = QГ( η=·( Qηн·+QнI + )ΨI ),Ψ ,

  0  KB  (1  K ) k , (П6.8) (П6.8)

 X ox, m    X XX0Xx,kG L ox,G k 

K      K  exp B     ox  G m  k ;

)Kk) kk1 в режиме (П6.10)

0 x,k0 x,k k где ή0 – коэффициент Xполноты  (1 (1горения K )   XLox , пожара, регулиру- (П6.8)

 0ox  0,K 

00 K  (1 

K

 , 0, 6 , (П6.8)

(П6.8) емом горючей нагрузкой,η0 = 0,63 + 0,2 · Xox,0+  определяемый Lформулой

1500 ox ox

 Lox·X ox,0

 

6 6 . . (П6.9) η η0 η =

=000,63 0,63 + +

0,2 0,2

· X · X

X ox+ , +

0 1500 · X· X 6 (П6.9)

=0,63 + 0,2 · X + 1500  · Xox,0 .

XB   ox,0ox,0   ,Xox,0

B ox ,0 m ox ,ox,0 (П6.9)

  ox, m Xexp

Коэффициент КKрассчитывается ox , 0 B 0по  1формуле

, 01  . ; . (П6.9)

(П6.9)

(П6.10)

X B   X  

 ox ,B0      X ox,m   ox , 0 

 X XXox,m  B exp   1 X

KKK oxX, mox, m exp  BBB11oxX ,mox, m  ; (П6.10)

 exp

  2   ; ;

X (П6.10)

(П6.10)

(П6.10)

 XoxX,0ox,0   Xox,0 X oxX,0ox,,00 

 ox , 0   ox

2 ,

B

X

  Xox,0  0,01 2 2

  X X ox ,0  

B BB  X ox,0 , ,, ox , 0

 , 0  0,01 

 XoxX,0ox ox  0,01 

 0, 0, 01 где Xox,0 – начальная концентрация кислорода в помещении очага пожара, кг/кг; Xox,m – текущая концентрация кислорода в помеще нии очага пожара, кг/кг; Lox – количество кислорода, поглощаемого 4545 при сгорании 1 кг горючей нагрузки, кг/кг.

Уравнение Менделеева – Клайперона выражается формулой

R , (П6.11)

Pj = ρ j · T j ·

M , (П6.11) где Pj – давление газа в j-м помещении, Па; Tj – температура газа

 в j-мdпомещении,  LL –

/ dtR=8,31

X L , j   j V j К; 

X L,k  Gk  X Lгазовая универсальная 

, j   Giпостоянная,

, (П6.12)

Дж/(моль∙К); М – молярная масса k газа, моль. i

Параметры газа в помещении определяются из уравнения ба-

V j ·отдельных ланса масс dμ j / dt = ψ·компонентов

Dm + ∑

( μk · Gпродуктов k ) / ρk − μ j ·горенияGi / ρиj кислорода ∑ и уравнения баланса оптической плотности k

R дыма.

i , (П6.13)

Уравнение баланса масс отдельных P = ρ · T · компонентов продуктов го-

  j j j

G ()  sign P ()    F  2 M k  , Pij () (П6.11) рения и кислорода:

 ij ij

 d XLn, j G 

 ij j(V 

) j / dt    LL   X L,k  Gk   X L , ,j   Gi ,, (П6.12)(П6.15)

(П6.12)

 0 k i

i 1 k

V j · dμ j / dt = ψ· Dm + ∑

( μk · Gk ) / ρk − μ j · Gi / ρ j ∑

  

 k   i  sign Pij  i   j  sign Pij — k 53 j .

—    i , (П6.13)

G ()  sign ij  ij  n P ( )    F  2    P ( ) k ij

G=

S

, (П6.5)

S= где характеристика гидравлического сопротивления на границе зон равна 2 · g · ρ· k · F

где XL,i, XL,j – концентрация S= L-го компонента

2 · g · ρ· k · F

( ρ j · V j ) / dt = ψ+ ∑ Gk − продуктов dгорения в i-м и j-м помещениях, кг/кг; LL – ;количество L-го компонента k продуктов горения (кислорода), выделяющегося (поглощающегося) d ( ρ j · V j ) / dt = ψ+ ∑ Gkгде − ∑V G–i объем помещения, м3; t – время, с; G при сгорании одного килограммаk пожарной i j

, нагрузки, кг/кг.

(П6.6)

 k k

Уравнение баланса оптической плотности дыма:

Gkkмещение, mj ∙  G кг/с; – , (П6.13) где Vj – объем помещения,

Vj ∙ dmмj /dt

; t=

– время, y ∙ Dm с; +  (m ∙–Gсумма k

)/rk –расходов,Gi/r i входящих j в по k i где μi, μj – оптическая плотность дымаRв i-м и j-м R помещениях, мещение, кг/с;−1  Gi – Pj = ρ j · T j · j · V j · T j ) / dt = Cp · ∑ ( Tk · Gk ) −

Нп∙м ; i Dm – дымообразующая способность P j = ρ j · T j ·

M , пожарной M d( ,Cv · ρнагрузки, (

Нп∙м /кг.

2 (П6.11) k

Оптическая        
d XdL( C, vj ·ρj ·jплотность
V j / dt 
Vdj · TXj )L/,dt
j =      V∑
Cpj·дыма    
kLj L( T/kdt   
· Gпри            ∑ 
·LTLj · ( GX
k) −XCpLобычных      i +Q Г −Q
,k  Gki  XLL,k, j  
условиях   
Gw k) G X   связана
i , L, j                   ( η · Qн + I )Ψ (
  GQiГ,=(П6.12)
с расстоянием предельной видимости                                         k                  k
в дыму формулой             i   ,             (П6.7)
i

V j · dμ j / dtV=jψ·

QГ = l(пp

· dμ η ·=

Dmj /+dt = ψ·∑

+ I )Ψ ,

Qн2,38/m.

( ∑ μkD·mG+k ) / ρk( μ −kμ·jG·k ) / ρG

∑ k i−/ μ ρ jj · ∑

(П6.14)

Gi / ρ j ∑ Xox,k i · K + ( 1 − K, ) k

Для помещений без источника тепла система уравнений η =η(П6.6),

∑ (П6.13)Ψ · Lox( k

(П6.7) и (П6.8) упрощается и представляется k

Xox,k · Gk в виде:

i , 0

G (η=η

 ij

· KG

) 0 sign





+ (ij1(−P ij  

K) ())sign k

Ψ ·

LF ox



Pij (2)    FP k

 (2)k  Pij () ij η0 = 0,63 + 0,2 · Xox,0 + 1500

, (П6.8)

,

 n Gij ()  n Gij () , (П6.15) (П6.15) (

 

0   0

i 1 η

0=k

0,63 i+10,2 · kXox,0 + 1500 · X ox,0  X ox, m 

B

 

. K   (П6.9) exp B  1 

X   

        

1  ox,0   

 i 

 k  где   

ksign 2

Pi  sign ij i

K 



 

X  j ox

P

, ij m

 sign



B    sign P   .

i  P

 ij

 exp B  1  j 

  j .

X ox , m ij 

 ;

j .

(П6.10) 2

X    перепады   X ox,0 

Первое уравнение  ox,0связывает   n X ox,0   давлений на соединя- B   n ющих помещение проемах  G

C сPBрасходом C  газаQ  Tk  эти

G kчерез  Q проемы. Вто-  X ox,0  0,01  рое выражает

 X ox,0kk1для

 T 2 PB 

 k данного j j

Tобразом, Tnj постоянство kB1  объема  , помещения. Таким  nj  для n всего  здания m n требуется

X m m   решать mсистему,*состоящую  из

     ox , 0  0, 01 

C G *

(mгс +Cm   v гвс)∙n GCk vг  нелинейных GG  kуравнений рг i  Gi иjnnjсту ∙FnFjnэтjстлиней-

Cрг  (П6.12)

Gi вида

* jn  F jn

*  jст  F jст

  k эт

1   i 1k 1i   i 1 i 1 i 1 ных уравнений вида (П6.13). Здесь mгс и mвс – соответственно число горизонтальных  и вертикальных связей n на этаже; nу – число узлов; 45 

 n

   nэт – число этажей. 

 РВ  kk 1 k  j

C G  T C  РВ Q G k  Tk  Q j  

 Система  Tуравнений,  включающая k  1 уравнения (П6.6), (П6.7)  для 

 Tn 1 j   n 1n j m иn(П6.12), m m  m  

 помещения очага  пожара Cvг 

 GGkC   (П6.13)

Gi G для

 Cрг*   остальных *  помеще- *

Gi  *jn  FFjn   jст  F jст 

 и уравнение ний C     vг  (П6.11),G k i описывающая рг  i гидравлическую jn F jn jст схемуjст  зда-

  k 1  i 1 k 1i 1i 1  i 1 

 решается ния, численно методом итерации в совокупности с мето дом секущих.  n  C m  G  G n m m  m 



    C *   G  **  F  *   F

 Cvг   уравнения

Основные Gk vгGi для kCрг  i G определения F jni   jjnст  Fjnjгаза

 i  ргjn температуры ст иjст

 кон jст 

  центрации   exp k 1 продуктов

i 1горения k 1i 1i 1  в помещениях i 1 здания получены  из   , (

 exp   C    V   , (П6.16)



 уравнений сохранения энергии Cvг  и массы.

j V j v г j j 

   

Температура  газа в помещении, где отсутствует очаг пожара, 

  определяется из уравнения теплового баланса, которое можно по лучить из уравнения сохранения энергии T Формула

T *  T (П6.7).

*       w   T;   T ;

Tw   для опре-

T   T0  0 

— 54 —

4,07  3Tm4T ,07  3 Tm  Tw при Tm  60при C,Tm  60 C, (

  w (П6.17)

 11,63  exp 0,0023   Tm  T0  при Tm  60C.



V

 ij

j· ndμGj /(dt) = ψ· Dm +

nGij ()  0 ij ij

∑ ( ∑ μk · Gk ) / ρk − μ j · , Gi / ρ j k ij

,

(П6.15)

(П6.15)

 i 1 k  0 k i , (П6.13)

i 1 k



G ()  sign P ()    F  2    P ()

 i  signтемпературы



Pij  i   j  signPij   j .

1 ij ij в j-м помещении k ij

 k 1 деления газа здания в n-й момент



 k   2времени:

i  sign Pijn G     

 i() j  sign Pij   j .

ij

, (П6.15)

  0n

i 1 k n C PB  G k  Tk   Q j m C PB  Gmk  Tk   Q j k 1

Tnj  

 k  Tnji 

  sign    n

C vгPij Gi k j Gsign k    i

 1

C Pргij  G * * j i.   jn  F jn   j ст  F j ст 

   nk 1 im1  i 1m * *

C vг    G k   Gi   C рг   Gi   jn  F jn   jст  F jст

   k 1 i 1 n  n i 1 

  CPBCРВ  G kGk T Tk k Q Qjj  k 1 k n1

TnjTn 1 j  n   (П6.16)



   C   n Gm  mG CCРВ m GmkG Tk ** Q Fj  * * F  

 C vг   vG г k   k G i  Gi i   jnjn  Fjnjn  j

 Tn 1  kiC

1 рг рг  F jст  ст j ст jст



 j  k 1   k 1i 1 i m1  i 1i 1m 

  n  * * 

  C vг n  km  i 

  G  G   C mрг  i  G   jn  F jn    F jст  jст 

  Cvг      kGk1    Gi i 1 n Cрг   Gi i1*jn  F jn  *jст  F jст

CРВi 1Gk  Tk   Q j  



 exp     k 1 i 1     , 



(П6.16)

 Tn 1j   n n m k 1

C   m  V  

   Cvг    Gk   Gmi  Cvгрг   j

Gmj i  *jn *F jn  *jст * F jст   

 Cvг k 1 Gki 1  Gi   Cргi 1  Gi   jn  F jn   jст  Fjст  

 exp   

  , (П6.16) где Qj – сумма источников C

  k 1 i 1 vг 

(стоков) T j  i 1

Vтепла jT   в объеме j-гo помещения

  и тепла, 

 уходящего

*     m конструкции;

вmограждающие w

; приведенныйкоэф-

 n   T   T0*  *  фициент C

 vг     теплоотдачи G k   G  равен i  C рг   G i   jn  F jn   jст  F jст 

 k 1 i 13 

 exp    Tm * Tw  T    Tw при ; Tm  60 C,   , i 1

4,07 (П6.16)

   Cvг j  V j   (П6.17)

 11,63  exp0,0023 TmTT0T0 при  Tm  60C. 

 

– начальнаяотдельных

TКонцентрация 4температура в помещении;

компонентов газовых Fсмесей – площадь в помещенияхповерхно- здания

0 ,07  Tm  Tw

3 при Tm  60 C, jст сти ограждающих    конструкций *  T вj-м

   T   помещении.

  (П6.17) вычисляется из уравнения баланса0,0023массы

   αTданного w

компонента

 T0 быть Tm  (П6.12). Концентра-

11,63  exp ;при 60C.

Коэффициент теплоотдачи

 T  может m    T 0  рассчитан по эмпири ческой формуле

Концентрация отдельных компонентов газовых смесей в помещениях62 здания

4,07  3 Tm  Tw при Tm  60 C, вычисляется из уравнения  баланса массы данного компонента (П6.12). (П6.17)

Концентра-

(П6.17)

11,63  exp0,0023  Tm  T0  при Tm  60C.

Концентрация

Концентрация отдельных отдельных компонентов компонентов газовых газовых смесей всмесей в по- здания помещениях мещениях здания вычисляется из уравнения баланса массы дан- вычисляется ногоиз уравнения(П6.12).

компонента баланса Концентрация массы данногоL-го компонента (П6.12).

компонента Концентра продук тов горения в j-м помещении в n-й момент времени определяется

(                                      )( )
уравнением
n                                             n                                     n
∑ ( XLk · Gk )                                ∑ ( XLk · Gk )                       ∑ Gk
k= 1                                       k= 1                                     k= 1
XLj ( n ) =                       +    XLj ( n − 1 ) −                           · exp       -               · Δτ   . (П6.18)
n                                          n                             ρ j · Vj
∑ Gk                                         ∑ Gk
k= 1                                         k= 1
.       (П6.18)

(                                      )( )
n                                         n                                    n
∑ ( μk · Gk )                          ∑ ( μk · Gk )                           ∑ Gk
μ( n ) j =
k= 1
+       μ(n − 1 )j −   — n55 —
k= 1
· exp      -
k= 1
· Δτ
n                                                                       ρ j · Vj
∑ Gk                                      ∑ Gk
k= 1                                     k= 1
.           (П6.19)
(                              )( )
n                                      n                                    n

Оптическая   ∑ ( XLkконцентрация
· Gk )                  ∑ ( XLk ·вGk )помещениях
дыма                     ∑ Gkопределяется
k= 1                            k= 1                     k= 1
XLj ( n ) =                + X            −
Lj ( n(П6.13).
−1 )                    · exp -           · Δτ
из балансового        n уравнения                     n Натуральный ρ     показатель
j · Vj
осла-
∑ Gk
бления средыk в= 1 j-м помещении в n-й                ∑   Gk
момент     времени       определяется

( (((                         ) )))(( ((( )) )))
k= 1
уравнением                                                                               .       (П6.18)
n                                     n                                    n

∑k∑=n( μ1 k( ·XGLkk ·) Gk ) ∑ k(∑ (X ·G ) ∑ Gk∑ n n n μ=n k1 · GkLk) k

Gk k=n 1 k = 1∑ n(nXLk · Gk ) + = 1 ∑ ( XLk · Gk )

( )( )

XLj ( n ) = XLj ( n − 1 k) − · exp k = -1 ∑ Gk · Δτ μ( n ) j = + μ − n n · exp - ρ ··V nΔτ . (П6.19)

XLj ( n ) =n ∑∑ k =n 1 ∑ G

G

( XkLk · Gk+) ( n −X1Lj)(jn − 1 ) −n∑kn = 1∑ G

∑n (GXkLk · Gk ) · exp ρ j ·-nVk j=j 1∑j G·kΔτ ρ ·

XLj ( ∑ XLj ( n − ∑ n k1 V k (= X ∑· GnGkk ) 1 k) − ( Lk ) · exp ∑ -Gk

= k

= 1X∑· G

= 1

· Δτ . (П6.18) k= 1 k= 1 = 1

(((                           )))( (( ) ))
k                                                     k                                     jk j
n)=                            +                                       nGkk
1 Lk
ρ ·V       .      (П6.19)
XLj ( n ) =
k= 1
nn
∑ Gk+ XLj ( n − 1 ) − k = n1 n k = 1∑ Gk · exp - kρ= 1· V j· Δτj
k= 1
.     (П6.18)
Аналитические           ∑( соотношения
k= 1                             для  ∑( μопределения
k= 1                  критической
1 jn j                        продол-
.     (П6.18)
∑           Gk · G
μ k    k)                           ∑            Gk· G )
k      k                       ∑       G
жительности              k = 1пожара
kn = 1                    В  k =n k1 = 1 70  t0   n k =n 1 k                                                 .       (П6.18)

( ) μ( n ) j = ∑ nn( μk · Gtk Т) +  μ ( n − 1ln ) j 1 ∑ nn( k k)

Для одиночного кр  помещения − высотой k= μ · G

1 273  t   z

· не более  ; kρ6∑ exp - nGk удовлетворя- (П6.20)

·м,

· Δτ μ ющего условиям = k= 1

∑ Gμkk · Gk+) μА

(применения 

−

( ) интегральной

∑ (Gμkk · G0k ) · exp  модели, - ∑

=j 1 j

G·kΔτ ρ j k·при отсутствии n n

( ) n μ( n ∑ ∑ n j − 1 n n j n =V1j систем = противопожарной

(

) =j 1 ∑ nGk kk == 11 μ k · G k ) + μ защиты, − (

( n − 1k)=j 1 ∑влияющих kk == 11 μ k · G nGk k ) · exp на

∑ -G k развитие ρ · V

· Δτ .

пожара, (П6.19)

 по потере μ( n ) j = видимости:

k =

∑

1 = 1

∑ k = 1 j j из .опас- (П6.19) k k

G+ k μ −

( nкритические

− 1 )j

Gk · exp - · Δτ допускается определять n n k = 1времена по ρ1j каждому

· Vj

∑ Gk k= 1

 ∑ Gk

 аналитических  соотношений:.

 1 (П6.19) ных факторов пожара с помощью В 70  t0 1 1 n tТ

 кр   ln 1  k= 1 k= 1

 n ; . (П6.20)

(П6.19)

– по повышенной В  1,05

А V  ln п.в  ВТ температуре:   tEt0  z  n 1

273  

 tкр   tкр ln1  В ln 1  t0z 1 ;;n (П6.21)

(П6.20)

 А tкр В А

Т

 lпр 1B70 ln Dm70

273  zt0       ; (П6.20)

 t    

  lnА1   2730 t0 z ;  n

 по потере видимости: Т tкр (П6.20) (П6.20)

 попопониженному потере видимости: содержанию А  кислорода: 273  t0   z   1

– попо потере видимости: 1 потере видимости:

п.в  В

 по потере видимости:  V  ln1,05    E   n11 tкр    ln 1   11nn;1 (П6.21) п.в  ВА tкр    В ln  V  ln  1 ,05   

1 Vпр ln1,05m   E11;n l  B  D  E z  (П6.21) п.в А 

 l  B  D  z 1 n  t  

В   ln

  1  0 , 044

1lпр,05 B  D  E z   ;      ; (П6.21) (П6.21)

А11V  lnкислорода:

О 2 кр В пр m

  ln (П6.22) ttкр

 по пониженному кр  содержанию п.в

ln

А    lB  LBO 2 D  z    m  

 ;  (П6.21)

 по Асодержанию   пр кислорода: m0,27  z 

– пониженному по пониженному  содержанию  V кислорода:кислорода:   1  n

 по пониженному  содержанию 

 по пониженному содержанию  кислорода: 

   1   n 1

 по каждому изОгазообразных  В  токсичных 0,044продуктов 

 11 горения:

tкр2     ln 1 ;n (П6.22)

О2   ВА     B  LO02 ,044  1 1 n  (П6.22) tкр    В ln 1   0,27

,044 1   z   ; (П6.22)

О2  А  tкр 

 Вln 1  B VLVO 2 0X   n     ; (П6.22) t т.г   

 В А     B0,L  ln

 1  044 0,27 z    , (П6.23)

О2 tкр   кр  ln 1А   VB  OL2 z0,27   ;  (П6.22)

  LO

 А    B токсичных 2V

   z  

 по– каждому из газообразных   0 , 27  продуктов

 z   горения:

по каждому  где В – размерный комплекс,

 из газообразных зависящий  V от токсичных теплоты  продуктов  горения:

сгорания горения:

материала и свобод по каждому из газообразных

   токсичных  продуктов

 1 

 попомещения, каждому изкг, газообразных  В  токсичных 1продуктов горения:

ного объема т.г V  X   n1

 по каждому из газообразных   токсичных ln 1  продуктов горения:(П6.23) (П6.23) tкр

В А  B V  L X z  1  n ,1 т.г  tкр    В ln 1353  ·Vcр · V 

 1 ,n (П6.23)

1 т.г А B= B  L  X z

 ln 1 ;

 , (П6.23)

 В  А ( 1 V ) · ηL· Q zн  сгорания материала и свобод где В – размерный комплекс, tкр    зависящий 

− φ X  от 1 теплоты n  сгорания мате где В – размерный комплекс, т.г

 зависящий ln 1  отBтеплоты  ,  (П6.23) риала и свободногоtкробъема помещения, кг,  где – размерный

Вобъема комплекс, А  B от

зависящий z   сгорания материала и свобод-

L теплоты t0ного

– начальная помещения,

температура кг,воздуха в помещении, °С; n – показатель степени, учи где В – размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания материала и свобод гденого

В –объема помещения, размерный комплекс, кг, зависящий от теплоты сгорания материала и свобод ного объема помещения, кг, 353 · cр · V

— B=56 — ного объема помещения, кг, ( 1353 − φ ·) ·cрη··VQн ;

B=

B= ( 1 −353 φ ) ··ηcр· Q ·V ;

н

t0 – начальная температура воздуха в помещении, 353( 1· − cрφ· V ) · η · Q°С; ;n – показатель степени, учи где В – размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания материала и свобод ного объема помещения, кг,

353 · cр · V

B= ;

( 1 − φ ) · η · Qн ;

t0 – начальная температура воздуха в помещении, °С; n – показатель t0 – начальная температура воздуха в помещении, °С; n – показатель степени, учи степени, учитывающий изменение массы выгорающего материала во времени; А – размерный параметр, учитывающий удельную мас совую скорость выгорания горючего материала и площадь пожара, кг/сn; Z – безразмерный параметр, учитывающий неравномерность распределения ОФП по высоте помещения; Qн – низшая теплота сгорания материала, МДж/кг; Cp – удельная изобарная теплоем кость дымовых газов, МДж/(кг∙К) (допускается принимать равной теплоемкости воздуха при 45 °С); φ – коэффициент теплопотерь

(принимается по данным справочной литературы, при отсутствии данных может быть принят равным 0,55); ή – коэффициент полно ты горения (определяется по формуле (П6.9); V – свободный объем помещения, м3; а – коэффициент отражения предметов на путях эвакуации; Е – начальная освещенность, лк; lпр – предельная даль ность видимости в дыму, м; Dm – дымообразующая способность го рящего материала, Нп/(м2∙кг); L – удельный выход токсичных газов при сгорании 1 кг материала, кг/кг; LО2 – удельный расход кисло рода, кг/кг; X – предельно допустимое содержание токсичного газа в помещении, кг/м−3:

X CO 2  0,11 кг/м 3 ; X CO  1,16 10 3 кг/м 3 ; X HCL  23 10 6 кг/м 3 .

Если под знаком логарифма получается отрицательное число, то h  h

X CO 2  0ОФП данный X CO z1,16 не3 ;представляет

,11 кг/м exp

10 31,4  3  при H  6 м , 6 опасности.

кг/м 3 (П6.24)

Параметр z вычисляютHпо формуле

  H ;X HCL  23 10 кг/м .

X CO 2  0,11 кг/м 3 ; XzCO  h         h= h3пл кг/м h+ 1,7
 3−   ; X0,5   · δ  23 10 6 кг/м 3 .
  1,16exp10 1,4   при H             HCL  6,м,,                  (П6.24)
(П6.24) (П6.25)
H                        H
h A= ψуд · F             h n = 1
где h – высота рабочей  z  зоны, exp
=       м;1,+4Н1,7     при ,Hпомещения,
 –−высота             6 м,         м.       (П6.24)
Определяется высота
h
H рабочей h  пл
          H  0,5 · δ ,
зоны:                                        (П6.25)
0,67   уд  F
A h ψ
A=     =уд hпл· F+ 1,7 n = −1 0,5 n · 1δ,5, ;                  (П6.25)
tст         ,          ,                        (П6.25)
где hпл – высота площадки, на которой находятся люди, над полом
помещения, м; δ – разность    0,67ψ 
A=               ·удF F
высот      n =пола,
1 равная 2           нулю при горизон тальном его расположении,A  A=уд       м. 1,05 · ψnуд·,1V      ,5; n = 3 ,
tст
Следует иметь в виду,      0,67что             F
  уднаибольшей                  опасности при пожаре
подвергаются люди,Aнаходящиеся
          A= ψуд ·на        nV ·более
b n= 2
2 1,5; высокой
A= 1,05      tст· ψуд · V n = 3 ,                       отметке. Поэ тому, например, при определении                      необходимого        ,     времени эвакуации
T
 ψmуд c··pψVна
T сVdT
людей из партера зрительного                    зала       наклонным            полом значение h (П6.26)
QA=   1,05
зA=                         n2 =n; 2= 3
уд··bнаиболее
следует находить, ориентируясь
,   ,  высоко    расположен ные ряды кресел.              T A= ψ · V · b n = 2
Qз ximm                     mк;
уд
 ci p, xTк dT                ,                           (П6.26)
m        — 57m—;                                                 (П6.27)
0T
Qз m mS cp Tm  dT ;                                                 (П6.26)
x  0i , x ; к ;                                                          (П6.28)
(П6.27)
3                                  3                  3                             6
X 2  0,11 кг/м       ; X  1,16 10                           кг/м    3 ; X HCL  23 10                    кг/м 3 .
X COCO   0,11 кг/м 3 ; X COCO 1,16                3
h 10  кг/мh ;X HCL                                23 10 6 кг/м 3 .
z   exp1,4   при H  6 м ,                                                               (П6.24)
hH                          hH 
z h  exp         1,4h   при H  6 м ,                                                    (П6.24)
z  H exp1,4  H                        при        H  6 м,                               (П6.24)
Параметры А и n вычисляют H            h   =   h
 пл H  так:  +     1,7     −   0,5    · δ
– для случая горения жидкости                               с установившейся             ,          скоростью:          (П6.25)
h = hпл + 1,7                  − 0,5 · δ
= hпл
h A=       ψуд +3 1,7   F −n0,5
·кг/м         3= 1·, δ , ,                                       (П6.25)
X CO 2  0,11 кг/м 3 ; X CO  1,16           10                            ; X,HCL  23 10 6 кг/м 3 .                  (П6.25)
где ψуд – удельная массовая                   ψуд · F nвыгорания
A=скорость =1 жидкости, кг/(м ∙с);
ψ0уд
hA=жидкости  ,67· F n = 1неустановившейся
   удhсF
,
– для случая горения                                                 ,                                  скоростью:
z  A exp1,4   при                           n H    1,5; 6 м ,                            (П6.24)
H0,67   ,67      
 tуд     стF

H  F
A                   уд                 n  1,5;
A                                    n  1,5;
h = htплстt+ст1,7 − 0,5 ·2δ
A= 1,05 · ψ · V n ,= 3                                                            (П6.25)
– для кругового распространенияудпожара:
,
A= 1,05       Fψ·nуд  ψ=уд1·2V n = 3
A= ψ
A=      1,05уд ··ψ               · V n = 3, ,
A=           уд · V ·, b n = 2             , ,
где V – линейная скоростьA=              распространения
ψ           ·  V     ·  b    n   =  2  пламени, м/с;
– для вертикальной           0A=,67T ψудудуд  · VF· b n = 2 , поверхности горения
A  или горизонтальной                      1,5; ,
в виде прямоугольника,        Qз Tодна   mtст cиз            n dT
p T сторон            ; которого увеличивается (П6.26)
в двух направлениях Q        заз Tсчет
Qз в m
m      c     
0 распространения
T
  cp Tp   dT ; 2   dT       ;                 пламени (например,(П6.26)
(П6.26)
распространение огня            A=    горизонтальном
01,05
mi · ψудm· кV n = 3 ,                     направлении               по занавесу
xi  по, всей    xк  высоте):          ;                                                     (П6.27)
после охвата его пламенем
mim                  mкm
xi mA=        , x      m
              ;                                                       (П6.27)
xi  i m     , xψ    к · Vкm;· b n = 2 ,,
уд                                                                         (П6.27)
где b – перпендикулярный          m      Sкк направлению
m
    3         ;                              3 движения    3             пламени6раз- (П6.28)
CO 2  0,11
Xгорения,     м.кг/м 3T ;SVX              1,16 10 кг/м ; X                                     23 10 кг/м 3 .
мер зоны X CO    0,11  кг/м       ;  X   ДCO 1,16 10 3 кг/м 3 ; X HCL 23 10 6 кг/м 3 .
; cp T   dT
Q       S
  m CO       ;                       ;                                                       (П6.28)
(П6.26)
При отсутствии
  V
 зспециальных                      требований
HCL
значения а и Е при-           (П6.28)
V  0Д Дm             h                  
V            h    
нимаются равными 0,3 и 50 zлкhсоответственно,
  z , ZH exp            Hexp  1,14Д,4, hH при при       H  6 м l,пр = 20 м. (П6.29)
а значение                           (П6.24
m     V            m               V    А                      H     6 м  ,                  (П6.24)
IV. Математическая              im Д H к V                      Д , Hпожара    
x  mдвухзонная
, x,кZ H ;модель                                         в здании               (П6.27)
(П6.29)
При решении задач                   Z  Hmh =ДhА, + 1,7двухзонной
i  mVс,Диспользованием                                      −    0,5    · δ       модели       (П6.29)
по-
VД                dm  h =hАG
пл
− 0,5 · δ , и объему зна- (П6.30)             (П6.25
пл +1,7
жар в здании характеризуется     S              усредненными          К GП , по массе                 ,                          (П6.25)
чениями параметров        задымленной; dmdmdt     A=   G    ψ
зоны:уд·G    FПn, = 1                                     (П6.28)
(П6.30)
–– Т – температура среды       VД в задымленной A=
dt  GψКудК·GFП n,зоне,          =  1       ,
К;                            (П6.30)
dt   dQ                                       ,
QК  QП  Qкон ,
Нп/м;                                                          (П6.31)
dt,067 ,67V Д  уд F F n  1,5;
–– μ – оптическая плотность дыма,
m             AdQ
  0

–– xi – массовая концентрация             dQ
, ZA  H Q        QК ,уд

i-го            QП n Q
токсичного                 , продукта       горения   (П6.31)
(П6.29)
КА tQ        П  Qкон     1кон
, 5;                          (П6.31)
в задымленной зоне,Vdm         Д ox dt dt
кг/кг;                           tстст
–– xk – массовая концентрация                = 0,23         · ( Gk − η ·кг/кг;
кислорода,                       ψ· Lox ) − xox · GП
dmdt
–– Z – высота нижней       dmграницы
ox
ox dm A= 1,05 · ψ уд · V
dt = 0,23
=    0,23
A=·  (
слоя G·
G  (
1,05G  
k    −
дыма,
G
К − η ·Пψ··  ηψ  ·
,  ψ·м.
· VL  2 )−
ox  n
n x= 3· G
удLox ) − x=ox3· G
ox , П
,            (П6.32)
(П6.30)
В свою очередь, dt      перечисленные dt               k
параметры                        ,П ,
выражаются          через  (П6.32)
dS
= ψ· Dm A=                  ψ·удμ· V · b n = 2зоны ,с помощью
− GПзадымленной                                                 (П6.32)
основные интегральныеdtпараметры
dS dQ A=                        ψудμ·ρV ·, b n = 2 ,                                          (П6.33)
следующих формул:dS = ψ· Dm −QGКП μ                              · QП  Qкон , ,                                         (П6.31)
dt= ψ· D     dt m −G    TП ·             ρ ,                                                  (П6.33)
dt dmQ                 T m ρc T
i з 
Qз         m L icpTxi,GdT     dT
П ,;
;                                 (П6.33) (П6.26
(П6.26) (П6.34)
(П6.26)
dmoxdmdt                
·0(LGik−xηi ·G                 ox ) − xox · GП
0         p
dmi = i0,23                                  ψ·П L ,                                         (П6.34)
dt dt   Li  xi  GП ,                                                      ,              (П6.34)
(П6.32)
dt                    m                       m
xi mi i , xк mк к ;                                                   (П6.27)        (П6.27
dS            xi  m, xкμ m;                                                                          (П6.27)
= ψ· Dm −mGП ·                            m
dt                         S ρ ,                                                               (П6.33)64
 S ;                                                                              64 (П6.28
  —V58        Д; —                                                                     (П6.28)
dmi
  VLДi  xi  GП ,                                                              (П6.34)
dt                     m                              V
 m , Z  H VД Д ,                                                                   (П6.29
CO 2                        CO                            0     HCL
A= ψудm· iF n = 1mк
h           xi  h, xк m          i , ; mк                                              (П6.27)
z     exp1,4m xi  при,mxHк  6 м;,                                          (П6.24)         (П
H 0,67             удH F    m                   m
3n  1,5;
X CO 2  0,11 кг/м 3 ; X CO A  1,16    10 t3S кг/м  ; − 0,5 S; X· δHCL  23 10 кг/м .
6
(П6.28)
h = hпл +V      ст1,7
             ;                                      (П6.28)            (П
Д
VД           ,                                  (П6.25)
h  h
z  A= A=    ψуд1,05
exp     1·,F4mn· ψ= уд    ·V H
1при       nV=36 м ,
,                          (П6.24)
H                      H          ,
, Z mH  Д , VД                                    (П6.29)     (П6.29)
VД·               , Z АH  ,                                                (П
0h,67   A=
= h     ψ+уд       V
F −V0,5
1,7        · b
Д ·δ
n  =   2          А
где m, mi – общая                        плуд
A масса дыма и,n соответственно,       1,5; ,        ,             i-го токсичного  (П6.25)
T tст
dm
dm       G ,                                    (П6.30)
1dt ; GК продуктов
продукта горения в задымленной                               зоне,        кг;    m    –  масса       кислорода
QA=       ψуд
кг; m
· FTnэнтальпия
Qэc–         = dT                  GПкК  GП , горения в за-        (П6.26)      (П
в задымленной зоне,         з                 p              2,       dt
дымленной зоне, кДж;       A= 1,05 0S –· ψ         уд · V n = 3 количество
оптическое дыма, Нп∙м ;
  уд  F dQ Т,
0,67температуре                               ,
ρ – плотность дыма        при
A  mi                                     
 1,5;  QdQ
кг/м   3Q  Q
;  V  –  объем ,     задымлен-        (П6.31)
mnк dt              К          П     кон
 QКД  QП  Qкон          ,                    (П
ной зоны, м3; Н, А –xiвысота  A= ψ,tуд    x и · V   ·
площадьb   ; n  =   2 dt
помещения,            м;    с   – удельная (П6.27)
m      ст к
m                 ,                         р
теплоемкость дыма, кДж/(К∙кг).           dmox
dm
· ψуд= ·0,23Vox n·= (=0,23   − η · ψ· Lox ) − задымленной
G3k параметров              xox · GП
T
, · ( Gk − η · ψ· Lox ) − xox, ·(П6.26)
Динамика основных     A= S1,05     интегральных
Q   
      m
V p

зоны определяетсяз интегрированием
 c ;  
dt
T     dT    ;
dt системы                  следующих балансо-
GП(П6.28)
(П6.32)
0 Д                                                                                   ,         (П
вых уравнений:                 A= ψdS     уд · V · b n = 2 , μ
mi m dt m=кψ·
– общей массы компонентов                       dS  DV  m − GП ·
задымленной                   μ
ρ GП, ·зоны с учетом дыма,
x  
вносимого в зонуi конвективной
T
, xк, Z  H;dt        =Дψ·
колонкой, , Dm −       и      ρ , удаляемого(П6.27)
дыма,                        (П6.29)(П6.33)
че mVД                m             А                                                              (П
рез проемы в соседние                cp T   dT ;
Qз   mпомещения:                                                                     (П6.26)
dmi
S0                         dm
  iLi  xi  GП ,                                          (П6.34)
          ;         dm dt  G  G              Li  xi  GП ,                      (П6.28)         (П
VmД                               dt
К         П ,                                       (П6.30)
(П6.30)
m
xi  i , xк dt к ;                                                                    (П6.27)
где t – текущее время, mm с; GК, mGПV– массовый расход дыма соответ dQ Д

ственно через конвективную       , Z  H колонку  QК,  QиП открытые     Qкон ,        проемы в поме-     (П6.29)
(П6.31)
V SД               dt        А
щении, кг/с;                   ;                                                                          (П6.28)
VД
– энтальпии компонентов                        задымленной                    зоны    с   учетом      тепла,
dmox dm
вносимого в зону конвективной         = 0,23  G·К(колонкой,
G
k G                 ox ) − xox · GП в конструк-
− η,· ψ· Lтеплоотдачи                          (П6.30)
mdt dt                    VД П                                          ,            (П6.32)
ции и уноса дыма     в проемы: ,Z H  ,                                                                  (П6.29)
VД dQ                        А
dS
= ψ·        QК  QμП  Qкон ,                                             (П6.31)
(П6.31)
dt dm      dt Dm − GП · ρ
где QК, QП, Qкон – тепловая мощность,         GК  GПвносимая     ,,                в задымленную (П6.30)      (П6.33)
зону
dm              dt
 · (G                  GПL,ox ) − xox · GП
конвективной колонкой,    ox dm удаляемая с дымом через открытые прое-
= 0,23
dt
мы и теряемая в конструкции,
i
Lki − ηxi·ψ·                                                (П6.34)
dt dQ  QкВт;              Q        Q        ,             ,               (П6.32)
(П6.31)
– массы кислорода с учетомКпотерь                          П након     окисление продуктов пи dt
dS
ролиза горючих веществ:                                 μ
= ψ· Dm − GП ·
dt ox
dm                                ρ
= 0,23 · ( Gk − η ·,ψ· Lox ) − xox · GП ,                                    (П6.33) 64
(П6.32)
dt                                                                    ,              (П6.32)
где ή – полнота сгоранияdmi                                                          кг/кг; ψ – скорость
 горючего
 Li  xi  GПматериала,,                                          (П6.34)
выгорания горючего    dS dtматериала, кг/с;             μ           Lox – потребление кислорода
при сгорании единицы       = ψ·массы Dm − GПгорючего·
dt                                ρ , материала, кг/кг;                               (П6.33)
– оптического количества дыма с учетом дымообразующей спо собности горящегоdm      материала:
i
   Li  xi  GП ,                                                       (П6.34)
dt
— 59 —

dmox dQ  Q  Q  Q ,

= 0,23 · (КGk − ηП · ψ· кон

Lox ) − xox · GП (П6.31) dt dt , (П6.32) dmox dS = 0,23 · ( G − ημ· ψ· L ) − xox · GП (П6.33) dt = ψ· Dm − GkП · , ox , (П6.32) dt ρ , (П6.33) где Dm – дымообразующаяdS dm способность μ горючего материала,

Нп/(м2∙кг); = ψ·i D

m− GLПi ·ρxi  GП , (П6.34) dt , (П6.33) dt

– массы i-го токсичного продукта горения:

dmi

   Li  xi  GП , (П6.34) (П6.34) dt где Li – массовый выход i-го токсичного продукта горения, кг/кг.

Масса компонентов дыма GК, вносимых в задымленную зону конвективной колонкой, оценивается с учетом количества воздуха, вовлекаемого в конвективную колонку по всей ее высоте до ниж ней границы слоя дыма. В инженерных расчетах расход компонен тов дыма через осесимметричную конвективную колонку на высоте нижнего уровня задымленной зоны Z (в зависимости от того, какая область конвективной колонки или факела погружена в задымлен ную зону) задается полуэмпирической формулой

 0,566

 Z 

0,011  Q   2 5  для области факела,

 Q 

 

 0,909

  Z 

 

GК  0,026  Q   2 50,566 для переходной области, (П6.35) (П6.35)

  ZQ  

0,011  Q   2 5 

  Q  1,895 для области факела,

  Z 

 0,124  Q   2 5 0,909 для области колонки,

  Z Q 

GК  0,026  Q   2 5  0,566 для переходной области, (П6.35)

  очага Q где Q – мощность пожара,

 QZ=  η ·кВт. ( t ) . факела,развитием

Динамика параметров

0,011  Q   очага  ψпожара уд · Q н·F для области определяется (П6.36)

 Q 

2 15,895

0,124с Qучетом площади горения  Z сложного

  состава горючих материалов,

  места их расположения, Ti у2возникновения

5  10,909   T  очага

 для области i у пожара и полноты

 Tколонки ,

 Q ZС T    , (П6.37)

 сгорания:GК  0,026  Q   2 5 

 у для переходной области, (П6.35

Q 





Q = η · ψуд · Qн · F ( t ).Ti у  (П6.36)

  к  л   T

Z 

1,895 c  T w     w  . ; (П6.36)

(П6.38)

0,124

Потери тепла в ограждающих конструкциях у урассчитываются

 Ti Q с учетом температуры у Q 2 51струи

горячей для

TTcобласти

,  Ti у колонки скорости

0 , и излучательной

    , (П6.37)

 способности струи, омывающей С T  конструкции,

  2  у иTпрогрева у  ; самой i-й конструкции Ti(y) по толщине

 к   л   у.T0Для  Ti этого

   численно

T  i интегрируется (П6.39

Q = η · ψ · Q · F ( t ) у у нестационарное уравнение Фурье уд н Ti у.  (П6.36

 к   л   Tc  Tw    w  ; (П6.38)

Ti T0,уу T0 , 10  уT,   Tуу  у0 i i

(П6.40)

  , (П6.37) (П6.37

 T   

СYmax 2  у

GкПВл  T0  T2iP(h)T P 2(Thi )уdh, ; (П6.41)

(П6.39

Y Tуу  у

 к   л — minT60 c —Tw    w  i ; (П6.38

у у0

Ti 0, у   T0 , 0  у  , (П6.40)

Ymax Ti у 

Q==ηη··ψψQ

Q уд ·F ) н · F (t ) .

уд(·t Q уд · Qнн · F ( t ) .

=· ηQ· ψ

. (П6.36) (П6

(П6.36)

TTiiуу Ti 101у,566  1T   TуT   Ti у  ,

  Z   T 2  Tii у ,2, (П6.37) (П6

(П6.37)

0,011  Q   ССTT Сдля T области

2уу  факела у , с граничными  и начальными  Q 2 5  условиями:

 

T у 

TcTwwTTiiууw  ;;i



 кк ллZкTTc0c,909

TлTww

 ;

у ,у0 (П6.38) (П6.38)

(П6.38) (П6

GК  0,026  Q   2 5  для переходной w уу областиуу00 (П6.35)

 Q 

 TTiiуу  Ti у  ;

кк Zлл  лTiT iT   

1,895

0,124Q кTT

 00 T для

 i области

T

0   T колонки

T

,

;;

у у (П6.39 (П6

(П6.39) (П6.39

   2 5  у у у  

 Q  у 

TTii00,,ууTTiT000,,, у00Tуу0 ,0,,  у  ,                                                   (П6.40) (П6
(П6.40) (П6.40)
где αк, αл – соответственно                η · ψуд ·YQн · F ( tи)лучистый коэффициен-
Q = конвективный
YYmax                  max                 .                                          (П6.36)
ты теплоотдачи, Вт/(м2∙К);
G G  ПП  В  В G
δ max – толщина ограждающей
П  В22PP((h2h))   PP2P2(((hhh)))dh
dh        )   dh,
P2,,(hконструкции,         (П6.41)
(П6.41) (П6
м; С(Т) – теплоемкостьTi у  материала        1               T     T
конструкции i   у             при       температуре
 YYmin                    Y
 min 2                        ,                                     (П6.37)
Т(у), Дж/(кг2∙К); λ(Т)                С T   
 – теплопроводность                        у материала конструкции
min

при температуре Т(у), Вт/(м∙К); Tw, Т0 – температура соответствен но обогреваемой части конструкции и среды Ti уунеобогреваемой

 ; по верхности, К; ρ –плотность

 к   л   Tматериала c  Tw   конструкции, w

у у0 кг/м. (П6.38)

Тепловые и массовые потоки через проем в каждый момент времени рассчитываются с учетом текущего перепада давления по

Ti у  высоте проема, состава  к  илтемпературы

  T0  Ti  газовой T  среды ; обе сторо- (П6.39 по ны проема (схема расчета на рис. П6.1). Так, массовый у у расход дыма из помещения очага пожара в соседнее помещение рассчитывается следующим образом: Ti 0, у   T0 , 0  у  , (П6.40)

Ymax

GП  В     2    P(h)  P2 (h)   dh, (П6.41) (П6.41)

Ymin где В – ширина проема, м; ξ – аэродинамический коэффициент проема; Р(h)–Р2(h) – разница давлений в помещениях на высоте h;

ρ – плотность дыма в задымленной зоне соседнего помещения при температуре дыма Т.

Пределы интегрирования Ymax и Ymin выбираются по диапазону створа проема, слоя дыма у очага пожара и там, где избыточное дав- ление ΔР = (Р(h) − Р(h2)) > 0, как это указано на рис. П6.1.

Необходимая для оценки перепада давления по створу проема зависимость давления от высоты в i-м помещении (с учетом задым ленной зоны этого помещения) оценивается как:

 Pi 0  0  g  h если h  Z i ,

Pi h    (П6.42) (П6.42)

 Pi 0  0  g  Zi  i  g  h если h  Z i , где Pi0 – текущее давление в i-м помещении

 на нулевой отметке (или приведенное к нулевой отметке, если

 t

 уровень

 x

 

0. помещения выше

  u j пола (П6.43) нулевой отметки); ρ0 – плотность воздуха при начальной температуре j

T0; Zi – текущая высота незадымленной зоны в i-м помещении.

  p ij

t

u j  —

x j

 

  u j  ui  

61 —

 

xi x j

   gi . (П6.44)

 ui       u j  2            uk
GП  В     2    P(h)  P2 (h)   dh,                                       (П6.41)
Ymin

Рис. П6.1. Массопотоки через проем

Рассчитанные параметры тепломассообмена в проеме использу- ются как граничные условия для соседнего помещения.

V. Полевой метод моделирования пожара в здании

Основой для полевых моделей пожаров являются уравнения, выражающие законы  Pi 0  сохранения

0  g  h массы, если импульса,h  Z i ,энергии и масс компонентовPi h врассматриваемом

Pi 0  0  g  h малом контрольномесли h  Z i , объеме. (П6.42)

Pi h    Pi 0  0  g  Zi  i  g  h если h  Z i , (П6.42)

Уравнение сохранения Pi 0  0  g массы: Z  i  g  h если h  Z i ,

 Pi 0  0  g  h i если h  Z i ,

Pi h     Pi 0  0  g h 

  если h  Z i , (П6.42)

Pi h  Pi 0  0  g  Zi  i g  h  uесли j  0h .  Zi , (П6.43)

(П6.43)(П6.42)

P

 i0   0  g  

Z t 

 

x  j  g hu j  0 если . h  Z , (П6.43)

t i xi j i

 импульса:

    

Уравнение сохранения

    u j  0.p ij (П6.43)

 

   u j t x j u j ui uj 0p. ij    g i . (П6.43)

(П6.44)

t   u j  xtj  uxjj  ui   xi  x j    g i . (П6.44)(П6.44)

t x x x

  j p i ij j

Для ньютоновских    

  u j  жидкостей, u  p ij   закону

 u j  ui подчиняющихся gi .

t   uj ijx j uu ui juui jjx2i2  xjuuk  ij.g i .

(П6.44)

Стокса,

(П6.44) тензор вязких напряжений определяется формулой (П6.45)

t ij   x j x j  xi  3xi  xxjk   .

i k

(П6.45)

  ij

 ui x j u j xi  2 3 uk xk



ij    ui pu j  2     . (П6.45)

 x j xi   3   xkuhk ijij . qRj

R (П6.45)



 

 ij  

   h     u jhx  px  3   xh  q j , (П6.45)

(П6.46)

Уравнениеt  h   энергии: x j   u j 

 h j t i 

  x j  c p   xkj  x j ,

 (П6.46)

t x j t x j  c p x j  Rx j

q



  h      u j  ThT  pp     hh  jq,Rj

  (П6.46)

t   h  x jh  h0  u jchp  t 

dT x j Yckp Hkxj;    x j , (П6.46)(П6.46)

t hxj h0   c p  dTt kxYjk  cHpk ;x j  x j

T0

T T k где h – статическая h  энтальпия смеси h0   ccTpp dT Y Y  H ;

k  c pk,k . k h  h0 Tcp cp   dT  p ,kY. k  H k ;

k Yk k c

T0 — k 62 — k

 c p  Yk  c p ,k .   Y 

   Yk  c p k 

 

 Yukj cYpk ,k .     D Ykk   S k .

t  Yk   x j k u j  Yk  x j   D  x j  S k .

(П6.47)

(П6.47)

t  x u iu j  x2 xu k   . (П6.45)

 ij ijj   i x j pxi i  3 j kxhkij. ijq R (П6.45)

t

  h   

 u j  h   

 xj xi  3  xk 

x j  ui u jt 2x j cupk x j  xRj

  j

, (П6.46)

 ij    p     hij .  Rq j (П6.45)



t

  h  

   

  uxTj  h pxi  3   xkh  q j

t h   x j u j  h  t x j  c p xj  ,x j

x j h  h0   c p  tdT xj Yckp  Hxk j; Rx j

 

, (П6.46)

(П6.46)

  p  k  h  q j

  h   

  u j Th T0

x j h  h0 k-го

  t  dTxj cpкомпонента;  cY

 R  ,

; радиационный qxjjk –

(П6.46) k H h  h0   ccpTp dT

t

Hk – теплота образования x j по ток энергии в направлении x0 j; теплоемкость

  Y  Y  pH ;

k  ckpk ,k . k смеси при постоянном

T T0 k k давлении h  h0   c p c pdT  Y Y c  H. ;

c p  Yk kckp ,kk.p ,k k   



 

  Yk   k   u j  Yk 

T 0     D  Yk   S k . (П6.47)

Уравнение сохраненияt химического xj x j  компонента k:x j  cp    Yk  c p ,k .  

   YkYk   S k .



t

 

x j P    R0  Tx

 

t Yk Yk   kx j uj uYkj  Yk  xYjkD  D

, x

xj S k . (П6.47)

(П6.47)

(П6.47)

(П6.48) j j 

   k M k Y 

Для замыкания

 t

  Yk  системы



 x



 Puуравнений 

j Yk R Tx– Y 

Y  D  k   S k . использу-

(П6.43)–(П6.47)

k k , x j масса 

(П6.47)

(П6.48) где R0 – ется универсальная газовая уравнение состоянияPидеального постоянная;

j    R0  T   0M газа.

k j молярная

k Для

M, k смеси  газов k-го компонента.

оно (П6.48) име ет вид: k Mk где R0 – универсальная газовая постоянная; M Y–kмолярная масса k-го(П6.48) компонента.

где R0 – универсальная газовая постоянная; P    R0 M T k  k

– молярная , масса k-го компонента. (П6.48)

Пример расчета пожарного риска дляk здания Mk класса функциональной где R0 – универсальная где R0 – универсальная газовая пожарной постоянная; газоваяM постоянная;

опасности

– молярная Ф1.2 M масса – молярная

-го компонента.

kфункциональной масса

Пример расчета пожарного риска kдля здания класса k k-го компонента.

Пример расчета пожарного риска для здания класса функциональной

1. Анализ пожарной опасности здания пожарной опасности Ф1.2 пожарной опасности Ф1.2

Пример Рассматриваемое расчета пожарного зданиериска [5] расположено для здания по адресу:

класса …, предназначено для функциональной

Пример расчета 1. Анализ пожарной пожарного опасности риска дляздания здания класса

1. Анализ пожарной опасности здания временного проживания людей функциональной общей численностью пожарной до 160 человек.

Рассматриваемое пожарной здание опасности

[5] расположено Ф1.2поопасности адресу: …, Ф1.2 предназначено для

Рассматриваемое здание [5] расположено по адресу: …, предназначено для

Здание1.IIАнализ степени

1. огнестойкости

Анализ пожарной пожарной опасности – имеет опасности здания дваздания надземных этажа.

временного проживания людей общей численностью до 160 человек.

временного проживания людей общей численностью до 160 человек.…, предна-

Максимальные

Рассматриваемое

Рассматриваемое размеры здание здания[5] здание

[5] расположено в плане:

расположено 48,84Ч12,9 по адресу: м.

по адресу:

…, предназначено для

Здание II степени огнестойкости – имеет два надземных этажа.

Здание II степени значено для огнестойкости временного проживания – имеет двалюдей надземных общей этажа.

численностью временногоМаксимальные проживания людей размеры общей здания численностью в плане: 48,84Ч12,9 до 160 человек. м.

до 160 человек.

Максимальные размеры здания в плане: 48,84Ч12,9 м.

Здание II степени

Здание огнестойкости

II степени огнестойкости – имеет два–надземных имеет два надземных этажа. этажа.

Максимальные размеры здания

Максимальные размеры в плане:

здания 48,84Ч12,9 в плане: 48,84Ч12,9 м. м.

На первом этаже располагаются гостиничные номера, санузлы, душевые, административно-бытовые помещения

На втором этаже располагаются гостиничные номера, санузлы, душевые

Здание коридорного типа с двумя незадымляемыми лестничны ми клетками, расположенными в торцах коридора.

С первого этажа предусмотрено два эвакуационных выхода, ве дущих непосредственно наружу.

Со второго этажа предусмотрено два эвакуационных выхода в лестничные клетки.

— 63 —

На объекте предусматриваются следующие системы противопо жарной защиты:

• система адресного обнаружения пожара;

• система оповещения и управления эвакуацией 3-го типа;

• система противодымной вентиляции;

• система автоматического пожаротушения.

С целью предотвращения распространения опасных факторов пожара между этажами предусматривается устройство противопо жарных дверей с пределом огнестойкости EI 30.

Для обеспечения безопасной эвакуации проектом предусматри ваются незадымляемые лестничные клетки типа Н2.

Все перегородки здания – противопожарные 1-го типа.

Для отделки путей эвакуации используются только негорючие материалы.

Горючая нагрузка в здании соответствует функциональному на значению помещений.

Количество людей в здании не превышает 160 человек (82 чело века на втором этаже, 78 человек на первом этаже).

К зданию предусмотрены проезды, обеспечивающие подъезд пожарной техники и подъем персонала пожарных подразделений и пожарно-технического вооружения на этажи и на кровлю здания, а также доступ к источникам противопожарного водоснабжения.

На окнах здания не предусмотрена установка решеток.

При эксплуатации данного здания предусмотрены дополнитель ные противопожарные мероприятия, в том числе запрет курения, распития спиртных напитков, нахождения в здании людей в состоя нии алкогольного опьянения.

Введен запрет на эксплуатацию электронагревательных прибо ров, не имеющих устройств тепловой защиты.

Организован круглосуточный мониторинг противопожарного состояния здания и территории объекта посредством дежурства/па трулирования сотрудниками службы безопасности с применением систем видеонаблюдения объекта.

Необходимость проведения расчета пожарного риска обуслов лена несоблюдением следующих требований нормативных доку ментов по пожарной безопасности:

— 64 —

1) ширина лестничных маршей эвакуационных лестничных кле ток, а также ширина лестничных площадок составляет 1,1 м (п. 5.3.5

СП 1.13130.2009);

2) ширина эвакуационных выходов в лестничные клетки – 0,8 м

(п. 5.3.5 СП 1.13130.2009).

2. Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций

Согласно приложению № 1 к Методике для рассматриваемого здания гостиницы частота возникновения пожара в течение года со ставляет 2,81 ∙ 10−2.

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

3.1. Описание сценариев развития пожара

Сформулируем сценарии развития пожара. На рис. 1.1 и 1.2 представлены планы этажей рассматриваемого здания.

Расчетная область на рисунках обведена пунктирной Рис. линией.

1.1. План первого эт

Рис. 1.1. План первого этажа здания:

Флажком на рисунках отмечены места нахождения первичного

В1 и В2 – расположение эвакуац

В1 ипожара.

очага В2 – расположение эвакуационных

Место возникновения выходов;

пожара способствует быстро-

– очаг пожара; – границ му распространению

– очаг пожара; опасных факторов

– граница пожара расчетной в рассматриваемой области расчетной области.

Выбор расчетной области связан с уменьшением рассматрива емого объема и, как следствие, более жестким сценарием развития пожара.

Рис. 1.2. План второго эта

Рис. 1.2. План второго этажа здания:

Рис. 1.1. План первого этажа здания: В1 и В2 – расположение эвакуац

В1 и В2 – расположение эвакуационных

Рис. 1.1. План первого этажавыходов;

здания:

В1 и В2 – расположение

В1 и В2 – расположение эвакуационных эвакуационных выходов;

выходов; ––очаг пожара;

очаг пожара; – граница р

– очаг пожара; –– граница граница

– очаг пожара; расчетной расчетной области области

– граница расчетной области

Сценарий 1

Сценарий 1 — 65 —Пожар возникает в помещении гостинично

Пожар возникает в помещении гостиничного номера, расположенном на пер вом этаже в осях А-Б/2-3, на уровне пола (рис. 1 м этаже в осях А-Б/2-3, на уровне пола (рис. 1.1). Месторасположение очага по-

В1 и В2 – расположение эвакуационных выходов;

– очаг пожара; – граница расчетной области

Рис. 1.2. План второго эта

Рис. 1.2. План второго этажа здания:

В1 и В2 – расположение эвакуац

В1 и В2 – расположение

Рис.

Рис.1.2. эвакуационных

1.2. План

План второгоэтажа второго выходов;

этажаздания:

здания:

В1 и В2 – расположение эвакуационных выходов; ––очаг пожара;

очаг пожара; – граница р

В1 и В2 – расположение

– очаг пожара; – граница эвакуационных расчетной выходов;

области

– граница расчетной области

– очаг пожара; – граница расчетной области

Сценарий 1. Пожар возникает в помещении гостиничного номе-

Сценарий 1

Сценарийра,

1 расположенном на первом этаже в осях А-Б/2-3, на уровне пола

Сценарий 1

(рис. 1.1).в Месторасположение Пожар способствует очага номера, пожара возникает в помещении быстрому гостинично

Пожар возникает помещении

Пожар возникает гостиничного в помещении гостиничного расположенном номера, расположенномна на пер пер распространению ОФП с последующим вом этажеблокированием в осях А-Б/2-3,эвакуаци на уровне пола (рис. 1 м этаже в осях А-Б/2-3, вом этаже наА-Б/2-3, в осях уровненапола (рис.

уровне пола1.1).

(рис. Месторасположение

1.1). Месторасположениеочага по очага по онных выходов.

жара способствует быстромурасчетов жара распространению способствует быстрому распространению О ара способствует быстрому

При распространению проведении ОФП ОФП с последующим с последующим рассматривались блокировани блокировани помещение очага емпожара эвакуационных выходов.

и коридор ем эвакуационных в осях Б-В/1-15. выходов.

Все двери, за исключением по эвакуационных выходов.

мещения очага пожара, считались закрытыми. От первичного очага пламя распространяется по тканям, мебели и бытовым изделиям.

Сценарий 2. Пожар возникает в помещении гостиничного номе ра, расположенном на втором этаже в осях А-Б/1-2, на уровне пола

(рис. 1.2). Месторасположение очага пожара способствует быстрому распространению ОФП с последующим блокированием эвакуаци онных выходов.

При проведении расчетов рассматривались помещение очага пожара и коридор в осях Б-В/1-15. Все двери, за исключением по мещения очага пожара, считались закрытыми. От первичного очага пламя распространяется по тканям, мебели и бытовым изделиям.

3.2. Выбор метода математического моделирования пожара

Согласно приложению № 6 Методики сформулируем математи ческую модель развития пожара.

Для описания термогазодинамических параметров пожара при меняются три основные группы детерминистических моделей: ин тегральные, зонные (зональные) и полевые.

— 66 —

Данные модели имеют следующие области применения:

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 размеры помещения со измеримы между собой (линейные размеры помещения отлича ются не более чем в 5 раз);

–– для предварительных расчетов с целью выявления наиболее опас ного сценария пожара;

зонный (зональный) метод:

–– для помещений и систем помещений простой геометрической конфигурации, линейные размеры которых соизмеримы между собой (линейные размеры помещения отличаются не более чем в 5 раз), когда размер очага пожара существенно меньше размеров помещения;

–– для рабочих зон, расположенных на разных уровнях в пределах одного помещения (наклонный зрительный зал кинотеатра, ан тресоли и т. д.);

полевой метод:

–– для помещений сложной геометрической конфигурации, а также

помещений с большим количеством внутренних преград (атриу мы с системой галерей и примыкающих коридоров, многофунк циональные центры со сложной системой вертикальных и гори зонтальных связей и т. д.);

–– для помещений, в которых один из геометрических размеров го раздо больше (меньше) остальных (тоннели, закрытые автостоян ки большой площади и т. д.);

–– для иных случаев, когда применимость или информативность зонных и интегральных моделей вызывает сомнение (уникальные сооружения, распространение пожара по фасаду здания, необхо димость учета работы систем противопожарной защиты, способ ных качественно изменить картину пожара, и т. д.).

Поскольку длина коридора отличается от ширины и высоты бо лее чем в 5 раз, при проведении расчетов будем использовать поле вой метод математического моделирования.

— 67 —

3.3. Исходные данные для проведения расчетов по распространению опасных факторов пожара

Согласно приложению № 6 Методики при проведении расче тов рассматриваются три основных вида развития пожара: круговое распространение пожара по твердой горючей нагрузке, линейное распространение пожара по твердой горючей нагрузке, неустано вившееся горение горючей жидкости.

Скорость выгорания для этих случаев определяется формулами:



 2 2

 уд    v  t – для кругового распространения пожара;



   уд  2  v  t  b – для линейного распространения пожара;



  F  t – для неустановившегося горения ГЖ,

 уд tст

 где ψуд – удельная скорость выгорания

−1 −2 t бл  min t кр шаяся), кг∙с ∙м ; v – скорость распространения

 п.в Т

, t кр , t кр , t 

(для жидкостей установив т.г О 2 т.п кр , tкр . пламени, м/с; b –

ширина полосы горючей нагрузки,   м; tст – время стабилизации горе ния горючей жидкости, с;tF – площадь xj

 

  u j очага 0; пожара, м2.

Критическое время по каждому из опасных факторов пожара определяетсякак время достижения этим ij

p фактором

t пустимого значения



uj   на путях



  u j  ui   x j эвакуациина

  xi высоте предельно до-

   gi .

x j 1,7 м от пола.

Предельно допустимые значения по каждому из опасных факто-

 u u j  2 ров пожара составляют: ij     i       uk  ij .

–– по повышенной температуре  x  x  3 xk

 j – i70 °C;

–– по тепловому потоку – 1400 Вт/м ;

 видимости p   когда h оба qR

 горизонталь-

–– по потере   h    – u20j мh (для

 

 случая,    j

t ных линейных x j помещения размера t меньше x j  c p 20xм,j предельно

x j допу стимое расстояние по потере T видимости следует принимать рав-

 h0   c p  dT  линейному ным наибольшемуh горизонтальному Yk  H k  , размеру);

–– по пониженному содержанию T 0 k кислорода – 0,226 кг/м3;

–– по каждому из токсичныхc газообразных продуктов горения: СO2 –

−3 p  3Yk  c p , k . −6

0,11 кг/м ; СО – 1,16 ∙ 10 кг/м k ; НСl – 23 ∙ 10 кг/м .

При использовании полевой модели определение критическо-

  Yk  го времени  имеет      u j  Ykособенности,

  Ykсущественные  





  D  связанные S k . с тем, что критическое t значениеxв j различных точках x j  помещения x j  достигается не одновременно. Для помещений с соизмеримыми Y горизонталь-

P  —  R068  T—  k , k Mk

где R0 – универсальная газовая постоянная; Mk – молярная масса k-го компонента.

тическое значение в различных точках помещения достигается не одновременно

Для помещений с соизмеримыми горизонтальными размерами критическое время определяется нымикак максимальное размерами из критических критическое временкак время определяется длямаксималь эвакуационных выхо ное из критических времен для эвакуационных выходов из данного дов из данного помещения (время блокирования последнего выхода).

помещения (время блокирования последнего выхода).

Определяется времявремя

Определяется блокирования tбл: tбл:

блокирования п.в Т t бл  min t кр , t кр , t кр  т.г О 2 т.п

, t кр , t кр .  (П6.2)

При проведении расчета ОФП исходя из функционального на значения помещения очага пожара для сценариев 1 и 2 используем

II. Классификация исвойства физико-химические областьгорючей применения методов нагрузки (жилыематематического помещения гостиниц, общежитий имоделирования т. д.) в соответствии с табл. 1.1.

пожара

Таблица 1.1

Для описания термогазодинамических параметров пожара применяются три

Значения показателей пожарной опасности типовой основные группы детерминистических моделей:

горючей нагрузки интегральные, зонные (зональные) в помещениях и полевые. Выделение токсич-

Низшая теплота сго-

скорость выгорания,

Линейная скорость

Удельная массовая

Дымообразующая

ных продуктов горе распространения

Удельный расход кислорода, кг/кг рания, МДж/кг

Выбор конкретной модели расчета времени блокирования ния, кг/кг путей эвакуации пламени, м/с способность,

Нп ∙ м2/кг

кг/(м2 ∙ с)

следует осуществлять

Материал исходя из следующих предпосылок:

 интегральный метод: СO2 СО НСl

 для зданий, содержащих развитую систему помещений малого объема про стой геометрической

Жилые поме- конфигурации;

щения гости-

13,8 270 0,0145 0,0045 1,03 0,203 0,0022 0,014

 для ниц,помещений, общежи-

 где характерный размер очага пожара соизмерим с харак тий и т.д.

 терными

 уд    v 22  t 22 помещения размерами и размеры

– для кругового помещения распростра соизмеримы между нения пожара;

 уд    v  t

Описание – для кругового распространения пожара;

3.4.

собой  уд  2  v  полевого

 (линейные  b – для t размеры метода линейного помещениямоделирования распростра отличаются пожара невпожара;

нения здании более чем в 5 раз);

Для

  уд  2  vвремени расчета  t  b – для линейного распростра блокирования нения пожара;

tбл в соответствии с Методи-

 для  кой предварительных t метод выбран

 уд  F  полевой t – расчетов с целью длямоделирования неустанови вшегося выявления пожара.горениянаиболее

ГЖ, опасного сце-

  F  t – для неустанови вшегося горения ГЖ, нария  уд

Использованная пожара; tст математическая модель включает следующие

 ст основные уравнения:

 зонный– (зональный) п.в Т tбл  min tкр метод: п.в , tкр

Т , tкр  т.г О 2 т.п т.г , tкр т.п .

О 2 , tкр  уравнение сохранения кр кр кр , tкр , tкр .

tбл  min tмассы:

, t , t

 

     u j  0;

t  x j   u j  0;

 

t x j

– уравнение сохранения импульса:

  p ij

  

   u j     u j  ui   p  ij    gi .

t   u j  x j   u j  ui   xi  x j    gi .



t x j xi x j

 u u j  2 uk

ij     uii —u69  j   2    uk  ij .

ij     x j  xi  —

 3    xk  ij .

 x j xi  3 xk

 

R

  p    h  q Rj

  F  t неустанови

 Т   uт.гj вшегося

 уд

 t tбл  min  



– для ст tбл  min t 



 t п.в tкр п.в

 , tкр x, t ,,tuutкр

Т j ,, т.г j

 О0

ttкр

О 2 ; т.п горения ГЖ, т.п .

00;2;,, ttкр кр .

tt xx j кр j кр кр j кр

 t , t ,tu ,    t0p;, t .
                             п.в Т              т.г О 2 т.п
      t  min
Для ньютоновских     t ux  u подчиняющихся
   u   жидкостей,
    бл
  uu jj j   
 xt       u pp0;    закону
      кр кр крj кр кр ijij
   g.
  uujxj jj uuii i 
Стокса,
j x         xij             ggii ..i
tt                      x                                             x

t напряжений                   j
xjj определяется           j                      i
xiформулой  xx jj j
тензор вязких
                                                
  x   u j p0; ij                   i



   u j  t u

t uijj

  

  u jjuuuij 2 p uk ij    gi .

 xj uuii i  uj u uj i22 xi  u    g .

t ijij   x jx j  xji 

   x  ukkxxjijij... i

 xx jj xxii  333pi xxxkkkijj ij

Уравнение t энергии:

  

  u j     u j uui    

 x juui  u jj   22 

    gi .

xi uukx j  .  qRR

  

 ij    xippp3  k hijh. qq Rjj j

  i

 hh 

 

  t ij 

  h  x j  uuxuxjjjjjhhh

xi t   3x cxxkk hxij  

 x  u u jtt 2xx jj jccupppk xx jj j xxxjj j

;

tt ij xjj   i       ij . R

   p   h q R

 

   h    uxTTjjT h xi p 3  xk  h   q jj

 

 

  h  h h  u  ch  dT  Y  H  ,  



t    

hxj h 0 j c p dTt xYj kcHp k ,x j  x j 

t hxj h00  Tc pp  dTt kxYjkk cHpkk , x j  xRj

  p kk    h  q j

t

h    

hxj h  c c 



  uTTjT00 h 



Yкомпонента;

 t cxYj. cHp ,qx Rj – радиационный



x j где Hk – теплота образования T

   dT p pk-го    поток энергии в направлении

0 c h  h0 c pp cp  kdT

T

Y k c p , k. k

Ykk  c kpp,,kk .Yk  H k , xkkj; теплоемкость k j смеси при постоян-

T00 k h  h0 c cp  dT Y  cY.k  H k  ,YYk ном давлении

 YYk  cTp0puuj









Y 

YkYkk ckpp,,kk.DDY

tt   Ykk  xx j   u jj  Ykkk  xx j  D  xx j k kk  SS k. .

S kk .

Уравнениеt сохранения x jj химического x jj компонента x jj  k:

  c   k p,k 

Y  c . Y 

  p

   Yk      u j  Yk k   YY k ,D  Ykk   S k .

t   Yk   x jP Puj R Y0k T 

   R  T

   R00  T  

 x M Y 

kk, D  x j   S k .

t x P kxjM  , j  k x 

  j M k  kk Ykj  гдеRR0––универсальная универсальная

Для замыкания  газовая

t газовая

Yk  системы постоянная;



  uуравнений j  Yk  M –Y k

  D kмолярная xk–j Yиспользуется

молярная масса

x j масса k . k-го компонента.

 Sуравнение со где где R00 – универсальная газоваяxпостоянная;

jP    R0  T M постоянная; M kk –  k , молярная масса

 -го компонента.

kk-го компонента.

стояния идеального газа. Для смеси P    R 0  T  k M газов , kоно имеет вид:

k Mk

Yk

M где R0 – универсальная газовая постоянная; P    R0  T M  k – молярная , масса k-го компонента.

где R0 – универсальная газовая постоянная; – молярная масса k-го компонента.

kk M k

3.5. Построение

3.5. Построение

Построение полей полей опасных полей опасных опасных факторовфакторов факторов пожара пожара пожара для для различных для различных различных сценариев сценариевего сценариев его

3.5. его где R – универсальная где R0 – универсальная газовая постоянная; газовая постоянная; M –

Mk – молярная масса k-го компонента.молярная масса

0 развития развития k k-го компонента. развития

3.5. Построение

Сценарий 1 полей опасных факторов пожара для различных сценариев его

3.5.Сценарий

Построение

Сценарий полей опасных

3.5. 11Построение полей факторов опасных факторов пожара для пожараразличных сценариев его для различных развития сценариев его развития

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

Сценарий

Сценарий 1. Очаг пожара находится в гостиничном номере, рас-

Сценарий 1 положенном на первом этажеразвития в осях А-Б/2-3, на уровне пола

Сценарий

Динамику данного варианта развития пожара можно проиллю- стрировать (при расчете с использованием программных средств) следующими основными моментами:

–– 40 с – продукты горения достигают потолка помещения очага по- жара и распространяются под ним в радиальном направлении;

–– 60 с – на большей части площади помещения очага пожара дым с концентрацией, превышающей критическое значение, опуска-

— 70 — ется ниже отметки 1,7 м от уровня пола, блокируется по признаку потери видимости выход из помещения очага пожара;

–– 80 с – на части площади коридора дым опускается ниже отметки

1,7 м от уровня пола;

–– 160 с – блокируется по признаку потери видимости эвакуацион ный выход В1;

–– 300 с – на большей части площади коридора дым с концентраци ей, превышающей критическое значение, опускается ниже отмет ки 1,7 м от уровня пола;

–– 360 с – происходит блокирование всех рассматриваемых эвакуа ционных выходов по следующим признакам: потеря видимости

(рис. 1.3), повышение температуры (рис. 1.4), повышение кон центрации HCl (рис. 1.5), понижение концентрации O2 (рис. 1.6);

блокирование эвакуационных выходов по признаку повышения концентрации CO2 не происходит (рис. 1.7).

Рис. 1.3. Поля оптической плотности дыма (Нп/м) в горизонтальном сечении на вы-

Рис. 1.3. Поля оптической плотности дыма (Нп/м) в горизонтальном сечении на вы-

Рис. 1.3. Поля оптической соте плотности

1,7 м от уровня дыма (Нп/м) пола в момент временив 360 горизонтальном с сечении насоте 1,7 м 1,7 высоте от уровня пола в пола м от уровня момент временивремени в момент 360 с 360 с

Рис. 1.4.

Рис. 1.4. Поля

Полятемпературы температуры(К)(К) в горизонтальном сечении в горизонтальном на высоте сечении 1,7 м от1,7 на высоте уров м

Рис. 1.4. Поля температуры (К) в горизонтальном сечении на высоте 1,7 м от уров ня пола от уровня в момент пола времени в момент 360 с360 с времени ня пола в момент времени 360 с

— 71 —

Рис. 1.4. Поля температуры (К) в горизонтальном сечении на высоте 1,7 м от уров ня пола в момент времени 360 с

Рис.

Рис. Рис. 1.5.

1.5. 1.5. Концентрация HCl

Концентрация (кг/м

HCl(кг/м 3) в 3горизонтальном

(кг/м сечении сечении

) в горизонтальном на высоте 1,7 высоте м от

Концентрация HCl ) в горизонтальном сечении на высоте на

1,7 м от

1,7 м от уровня уровня пола пола в момент в момент времени времени 360 с 360 с уровня пола в момент времени 360 с

Рис. 1.6. Концентрация O2 (кг/м33) в горизонтальном сечении на высоте 1,7 м от

Рис. 1.6. Концентрация O2 (кг/м ) в горизонтальном сечении на высоте 1,7 м от

Рис. 1.6. Концентрация O2 (кг/м уровня пола в )момент в горизонтальном времени 360 с сечении на высоте уровня пола в момент времени 360 с

1,7 м от уровня пола в момент времени 360 с

Рис. 1.7. Концентрация CO2 (кг/м33) в горизонтальном сечении на высоте 1,7 м от

Рис. Рис.

1.7.1.7. Концентрация CO

Концентрация CO2 (кг/м

) в 3горизонтальном

(кг/м сечениисечении

) в горизонтальном на высоте на

1,7 высоте м от уровня

1,7 м от уровня пола уровняпола в момент пола времени в момент 360 с 360 с времени в момент времени 360 с

Более подробная

Более информация подробная информация о времени о времени блокирования блокирования отдель отдельных эвакуаци-

Более подробная информация о времени блокирования отдельных эвакуаци ныхонных эвакуационных выходов представлена выходов представлена в таблице 1.2. в табл.1.2.

онных выходов представлена в таблице 1.2.

Таблица 1.21.2

Таблица

Таблица 1.2

Время блокирования tбл ОФП путей эвакуации

Время блокирования t блОФП путей эвакуации

Время блокирования t ОФП бл путей эвакуации

№ выхо- Путь эвакуа- Время блокирования, с

№ выхо- Путь эвакуа- Время блокирования, с да ции CO2 СО Время

HCl блокирования,

Т O2 с Потеря видимости

№ вы-да Путь эва ции CO2 СО HCl Т O2 Потеря видимости хода

Б/1-2 куации

Б/1-2

>160

>160

–

–

>160

>160

>160

>160

>160

>160

Потеря

CO СО HCl Т O2

2 видимости

1 Б/1-2 >160 – >160 >160 >160

2 Б/14-15 >360 – 360 360 360 36075

— 72 —

Результаты расчета показывают, что наиболее опасным факто ром пожара из всех рассмотренных является потеря видимости.

Сценарий 2. Очаг пожара находится в гостиничном номере, рас положенном на втором этаже в осях А-Б/1-2, на уровне пола.

Динамику этого варианта развития пожара можно проиллю стрировать (при расчете с использованием программных средств) следующими основными моментами:

–– 20 с – продукты горения достигают потолка помещения очага по жара и распространяются под ним в радиальном направлении;

–– 40 с – на отдельных участках площади помещения очага пожара дым опускается ниже отметки 1,7 м от уровня пола, блокирование выхода из помещения очага пожара не происходит;

–– 80 с – на отдельных участках площади коридора дым с концен трацией, превышающей критическое значение, опускается ниже отметки 1,7 м от уровня пола, блокируется по признаку потери видимости эвакуационный выход В1;

–– 160 с – блокируются по признаку потери видимости выходы из жилых комнат в осях 2-3/А-Г; на отдельных участках площади ко ридора наблюдается повышение температуры выше критического значения; на отдельных участках площади коридора наблюдается повышение концентрации HCl выше критического значения;

–– 280 с – на большей части площади коридора дым с концентраци ей, превышающей критическое значение, опускается ниже отмет ки 1,7 м от уровня пола;

–– 340 с – блокируются по признаку потери видимости все рассма триваемые эвакуационные выходы второго этажа (рис. 1.8); бло кируется по признаку повышения температуры эвакуационный выход В2 (рис. 1.9); блокирование эвакуационного выхода В2 по признаку повышения концентрации CO2 не происходит (рис.

1.10); блокируется эвакуационный выход В2 по признаку повы шения концентрации HCl (рис. 1.11); блокирование эвакуаци онного выхода В2 по признаку понижения концентрации O2 не происходит (рис. 1.12).

— 73 —

Рис. 1.8. Оптическая плотность дыма (Нп/м) в горизонтальном сечении на высоте

1,7плотность

Рис. 1.8. Оптическая м от уровня пола дыма в момент

(Нп/м) времени 340 ссечении на высоте в горизонтальном

Рис. 1.8. Оптическая плотность дыма (Нп/м) в горизонтальном сечении

1,7плотность

Рис. 1.8. Оптическая м от уровня пола дыма в момент

(Нп/м) времени 340 ссечении на высоте в горизонтальном на высоте 1,7 м от уровня пола в момент времени 340 с

1,7 м от уровня пола в момент времени 340 с

Рис. 1.9. Поля температуры (К) в горизонтальном сечении на высоте 1,7 м от уров-

Рис. 1.9. Поля

Рис. 1.9. Полятемпературы температуры (К) ня (К) пола в вмомент горизонтальном времени в горизонтальном 340сечении на высоте с на высоте сечении 1,7 м от1,7 м уров от уровня пола в момент времени 340 с ня (К)

Рис. 1.9. Поля температуры пола в момент времени в горизонтальном 340 с на высоте 1,7 м от уров сечении ня пола в момент времени 340 с

Рис. 1.10.

Рис. 1.10. Концентрация

Концентрация COCO

2 (кг/м

2 ) в 3горизонтальном

(кг/м сечении

) в горизонтальном на высоте сечении 1,7 м от на высоте

1,7 м от уровня пола в момент времени уровня пола в момент времени 340 с

3 340 с

Рис. 1.10. Концентрация CO2 (кг/м ) в горизонтальном сечении на высоте 1,7 м от уровня

Рис. 1.10. Концентрация пола3)в вмомент

CO2 (кг/м времени 340 горизонтальном с сечении на высоте 1,7 м от уровня пола в момент времени 340 с

Рис

Рис.1.11.

1.11.Концентрация HCl (кг/м ) в горизонтальном сечении на высоте

Концентрация HCl (кг/м ) в горизонтальном сечении на высоте 1,7 м от

1,7 м от уровня пола в момент времени 340 с уровня пола в момент времени 340 с

— 74 —

Рис. 1.11. Концентрация HCl (кг/м3) в горизонтальном сечении на высоте 1,7 м от уровня пола в момент времени 340 с

Рис.1.12.

Рис. 1.12. Концентрация

Концентрация O2O(кг/м

(кг/м) в3)горизонтальном сечении в горизонтальном на высоте сечении 1,7 м от на высоте

1,7 м отуровня уровня пола в момент пола в момент времени времени 340 с340 с

Более подробная информация о времени блокирования отдель-

Более подробная информация ных эвакуационных о времени блокирования выходов представлена отдельных эвакуаци в табл. 1.3.

онных выходов представлена в таблице 1.3. Таблица 1.3

Время блокирования tбл ОФП путей эвакуации Таблица 1.3

Время блокирования tбл ОФП путей эвакуации

Время блокирования, с

№ вы- Путь эва- Время блокирования, с

Путь эвакуа- потеря ви хода

№ выходакуации CO2 CO HCl T O2 потеря види ции CO2 CO HCl T O2 димости мости

1 В/1-2 >80 – >80 >80 >80

1 В/1-2 >80 – >80 >80 >80

2 В/14-15 >340 – 340 340 >340

Из результатов расчета следует, что наиболее опасным фактором пожара из всех рассмотренных является потеря видимости.

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

4.1. Выбор математической модели эвакуации людей

Для каждого сценария строится расчетная схема эвакуации, формулируется математическая модель и моделируется эвакуация людей из здания при пожаре.

Расчетное время эвакуации людей определяется по математиче ской модели индивидуально-поточного движения людей из здания, приведенной в приложении № 3 к Методике.

Расчетное время эвакуации людей из здания устанавливается по времени выхода из него последнего человека.

Перед началом моделирования процесса эвакуации задается схема эвакуационных путей в здании. Все эвакуационные пути под разделяются на эвакуационные участки длиной a и шириной b. Дли-

— 75 — на и ширина каждого участка пути эвакуации для проектируемых зданий принимаются по проекту, а для построенных – по факти ческому положению. Длина пути по лестничным маршам измеря ется по длине марша. Длина пути в дверном проеме принимается равной нулю. Эвакуационные участки могут быть горизонтальные и наклонные (лестница вниз, лестница вверх и пандус).

За габариты человека в плане принимается эллипс с размерами осей 0,5 и 0,25 м. Задаются координаты каждого человека xi – рас стояние от центра эллипса до конца эвакуационного участка, на ко тором он находится (рис. 1.13). Если разность координат некоторых людей, находящихся на эвакуационном участке, составляет менее

0,25 м, то принимается, что люди с этими координатами располо жены рядом друг с другом – сбоку один от другого. Исходя из габа ритов человека в плане и размеров эвакуационного участка (длина и ширина), для каждого эвакуационного участка определяются мак симально возможное количество человек в одном ряду сбоку друг от друга и максимально возможное количество людей на участке.

Координаты каждого человека хl в начальный момент времени задаются в соответствии со схемой расстановки людей в помеще ниях (рабочие места, места для зрителей, спальные места и т. п.).

В случае отсутствия таких данных (например, для магазинов, выста вочных залов и т. п.) допускается размещать людей равномерно по всей площади помещения с учетом расстановки технологического оборудования.

Рис. 1.13. Координатная схема размещения людей на путях эвакуации

Рис. 1.13. Координатная схема размещения людей на путях эвакуации

— 76 — xi (t )  xi (t  t )  Vi (t )  t ,

n(t ) 1  f

Рис. 1.13. Координатная схема размещения людей на путях эвакуации

Координата каждого человека в момент времени t определяется по формуле xi (t )  xi (t  t )  Vi (t )  t , где хi (t − Δt) – координата i-го человека в предыдущий момент вре-

Di (i-го

n(t )  1  f t )  человека в, момент времени t, м/с;

мени, м; Vi (t) – скорость b  x

Δt – промежуток времени, с.

(t )  xi (t V dt

Скорость i-гоxiчеловека Vi (t )  dt времени

(t))вмомент  a j  l j ,t определяется по i таблице П2.1 приложения № 2 qМетодики в зависимости от локаль j (t )  c j  dt

Рис.

ной1.13. Координатная плотности потока D схемаj (t )в

Qi (t), размещения котором он людей , движется, на путях и типа эвакуации эвакуа f  60 ционного участка.

Локальная плотность Di(t) вычисляется N j  f  dt по группе, состоящей из x (t ) Dv

 x jit(t t )  Vi (t ),  t , n человек, по формуле i a j  bj

Di (t ) 

 n(t )  1  f

, чел; f – средняя площадь гори где Nj – число людей на j-м эвакуационном участке, b  x зонтальной где проекции человека, n – количество людей м ; вajгруппе, – длиначел; j-гоf эвакуационного

– средняя площадь участка, го- м; bj – xi (t )  xi (t  dt )  Vi (t2)  dt   a j  l j , ширина jризонтальной

-го эвакуационногопроекции участка, человека,м; dt –мпромежуток; b – ширина эвакуационного времени, с.

участка, м; Δх – разность координат q j (t ) последнего c j  dt и первого человека

В момент времени t определяется Q j (t )  количество, людей m с отрицательными ко в группе, м. f  60 ординатами Если xi(t). Если значение в момент времени m≤Q j(t), то все m человека t координата человек переходят на следующий xi (t), определен-

Рис. 1.13. Координатная схема размещения N j  f  dt людей на путях эвакуации эвакуационный ная по участок и их координаты вышеприведенной Dvформуле, jt  определяются станет

, в соответствии отрицательной – сэто формулой означает, что человек достиг a j  b j текущего эвакуационного границы

(П3.3) Методики. Если значение m > Qj(t), то количество человек, равное значению где участка

– число и должен людей перейти на j-м xi (t ) на эвакуационном xi (следующий t  t )участке,

 Vi (tэвакуационный

)  чел;

t , f – средняя участок.

площадь гори-

Qj(t),Njпереходят на следующий

В этом случае координата эвакуационный этого участок, человека на и их координаты следующем эваку опреде j–n (t )  1j-го f эвакуационного участка, м; bj – зонтальной ляются вационномпроекции человека, соответствии с формулой мDi;(ta)П3.3, длинаа количество , (П3.3) человек, равное значению участке определяется формулой из приложения ширина -го3не эвакуационного участка, м; dtэвакуационный b   x

– промежуток времени, с.

(m − Qj(tj№)), Методики:

переходят на следующий участок (остаются на дан x (t )

В момент времени t iопределяется  xi ( t  dt )  V ( количество i t )  dt   a j  людей l , j m с отрицательными ко где х (t − dt) – координата i-го человека в предыдущий момент вре ординатами xii(t). Если значение m ≤ Qj(tq), jто (t ) все

 c j mdtчеловек переходят на следующий мени на (j − 1) эвакуационномQ j (t )  участке, м;, Vi(t) – скорость i-го че- эвакуационный участок и их f  60 координаты определяются в соответствии с формулой ловека на (j − 1)-м эвакуационном участке в момент времени t, м/с;

(П3.3) Методики.

aj – длинаЕслиj-гозначение m > Qj(tN),участка, эвакуационного  f количество jто  dt м; lj – человек, равное координата значению места

Dv j t  , слияния j-го и (j − 1)-го a эвакуационных

Qj(t), переходят на следующий эвакуационный j  b участков – расстояние от j участок, и их координаты опреде начала j-го эвакуационного участка до места слияния его с (j − 1)-м ляются где Nj – вчисло соответствии людей на сjучастком, эвакуационным формулой

-м м.П3.3, аучастке, эвакуационном количество чел; человек, равное f – средняя значению площадь гори-

(m − Qj(t)), не зонтальной переходят проекции

Количество на следующий человека, людей, эвакуационный

; aj – длина мпереходящих j-го участок эвакуационного с одного (остаются участка, на эвакуационного м; дан bj – ширина jучастка на другой вучастка,

-го эвакуационного единицум;времени, dt – промежуток определяется пропускной времени, с.

способностью выхода с участка Qj (t):

В момент времени t определяется количество людей m с отрицательными ко-

— 77 — ординатами xi(t). Если значение m ≤ Qj(t), то все m человек переходят на следующий эвакуационный участок и их координаты определяются в соответствии с формулой

Di (t )  , b  x xi (t )  xi (t  dt )  Vi (t )  dt   a j  l j ,

q j (t )  c j  dt

Рис. 1.13. Координатная схема Q j (t ) размещения людей , на путях эвакуации f  60 где qj (t) – интенсивность движения N j на f выходе dt с j-го эвакуационного участка в момент времени xi (t ) Dv

 t,xjitм/мин;



(t  at )  сV , j i (t )  t ,

– ширина выхода с j-го эва j  bj куационного участка, м; dt – промежуток времени, с; f – средняя где Nj – число людей на j-м эвакуационном

n(t )  1  f участке, , чел;м2. f – средняя площадь гори площадь горизонтальной i (t ) 

Dпроекции человека,

Интенсивность движения b   на выходе x с j-го эвакуационно зонтальной проекции человека, м2; aj – длина j-го эвакуационного участка, м; bj – i (t )  xi (времени го участка qj (t) вxмомент t )  dt   a j  l j ,в зависимости от t  dt )  Vti (определяется ширина j-го эвакуационного участка, м; dt – промежуток времени, с.

плотности людского потока на этом участке Dvj (t).

q j (t )  c j  dt

В момент времени

Плотность t определяется людского количество, людей m сучастке j (t )  на j-м эвакуационном

Qпотока отрицательными

Dvj(t), ко м 2

/м 2

, в момент времени t определяется f  60 по формуле ординатами xi(t). Если значение m ≤ Qj(t), то все m человек переходят на следующий

N j  f  dt эвакуационный участок и их координаты Dv j t  определяются , в соответствии с формулой a j  bj

(П3.3) Методики. Если значение m > Qj(t), то количество человек, равное значению

Q – число где Nj людей где(t),Njпереходят – число налюдей j-м эвакуационном на следующий на j-м эвакуационном эвакуационный участке, участок,чел; fи–их участке, средняя чел; f –площадь сред- гори координаты опреде j няя площадь горизонтальной 2 проекции человека, м ; aj – длина j-го 2 зонтальной проекции ляются вэвакуационного человека, соответствии сучастка, формулой м ; a – длина j -го эвакуационного участка, м; bj – м; bП3.3, а количество человек, равное значению j j

– ширина j-го эвакуационного участ ширина

(m − Qj(tjка,-гоне

)), эвакуационного м; переходят dt участка, на следующий

– промежуток времени, м; dtэвакуационный с.– промежуток времени, с.

участок (остаются на дан-

В момент времени

В момент t определяется времени t определяется количество количество людейлюдейm с отрицательными m с отрица- ко ординатами тельными координатами xi(t). Если значение mx≤i(t). Qj(Еслиt), то значение все m человек m ≤ Qпереходят j

(t), то всенаmследующий че ловек переходят на следующий эвакуационный участок и их коор- 80 эвакуационный участок и их координаты определяются в соответствии с формулой динаты определяются в соответствии с формулой (П3.3) Методики.

(П3.3) Методики.

Если значение Если m значение

> Qj (t), m то >количество

Qj(t), то количествочеловек, равное человек, равное значению значению Qj

Qj(t), переходят на следующий

(t), переходят на следующий эвакуационныйэвакуационный участок, и их икоординаты участок, их коорди- опреде наты определяются в соответствии с формулой (П3.3), а количество ляются в соответствии с формулой П3.3, а количество человек, равное значению человек, равное значению (m − Qj (t)), не переходят на следующий

(m − Qj(tэвакуационный

)), не переходятучастокна следующий (остаются эвакуационный на данном эвакуационном участок (остаются участ- на дан ке), а их координатам присваиваются значения xi (t) = 0,25k + 0,25, где k – номер ряда, в котором будут находиться люди (максимально возможное количество человек в одном ряду сбоку друг от друга для каждого эвакуационного участка определяется перед началом рас четов). Таким образом, возникает скопление людей перед выходом с эвакуационного участка.

На основании заданных начальных условий (начальных коор динат людей, параметров эвакуационных участков) определяются плотности людских потоков на путях эвакуации и пропускные спо-

— 78 — собности выходов с эвакуационных участков. Далее в момент вре мени t = t + dt выбирается направление движения каждого челове ка и вычисляется новая координата каждого человека. После этого снова определяются плотности людских потоков на путях эвакуа ции и пропускные способности выходов. Затем вновь дается при ращение по времени dt и определяются новые координаты людей с учетом наличия ОФП на путях эвакуации в этот момент времени.

После этого процесс повторяется. Расчеты проводятся до тех пор, пока все люди не будут эвакуированы из здания.

4.2. Результаты расчета времени эвакуации

В соответствии с вышеизложенной методикой созданы алго ритм и вычислительная программа по определению характеристик процесса эвакуации.

Время эвакуации определяется без учета времени задержки на оповещение людей о пожаре, т. е. все люди, находящиеся в здании, после получения сигнала о пожаре начинают одновременно движе ние к эвакуационным выходам.

Параметры путей эвакуации задавались в соответствии с про ектом.

Количество людей в здании задавалось в соответствии с данны ми, предоставленными заказчиком.

Ниже приведен расчет одного из вариантов эвакуации людей, соответствующий рассмотренному сценарию пожара.

Расчетные схемы эвакуации для сценариев 1 и 2 приведены на рис. 1.14 и 1.15 соответственно.

Рис.

Рис.1.14.

1.14.Расчетная

Расчетнаясхема эвакуации схема длядля эвакуации сценария 1 1 сценария

— 79 —

Рис. 1.14. Расчетная схема эвакуации для сценария 1

Рис. 1.15. Расчетная схема эвакуации для сценария 2

Рис. 1.15. Расчетная схема эвакуации для сценария 2

Описание эвакуационного сценария. В данном расчетном сце-

Параметры эвакуационных путей и выходов. Для эвакуации из рассматрива нарии рассматривался процесс эвакуации людей из жилых поме емых помещений предусмотрены шесть эвакуационных выходов.

щений первого и второго этажей здания. Расчет этого варианта

Параметры эвакуационных эвакуации проводился в выходов, принятые соответствии в расчете, с первым приведены и вторым в табли сценари це 1.4.ями развития пожара. Опасные факторы пожара распространяются вШирина объемелестничных маршейблокируют жилого здания, эвакуационных лестничных клеток, эвакуационные а также выходы, ши после чего начинается рина лестничных распространение площадок – 1,1 м. опасных факторов пожара в объ еме помещения.

При проведении расчетов принимается, что люди находятся в своих комна тах.

Параметры эвакуационных путей и выходов. Для эвакуации из рассматриваемых помещений предусмотрены шесть эвакуацион-

Таблица 1.4 ных выходов.

Параметры эвакуационных выходов

Параметры эвакуационных выходов, принятые в расчете, при ведены в табл. 1.4.

Таблица 1.4 82

Параметры эвакуационных выходов

№ Ширина выхода

Тип выхода Оси расположения п/п не менее, м

Уровень 1

В1 Наружу из здания Б/1-2 1,2

В2 Наружу из здания Б/14-15 1,2

Уровень 2

В1 В лестничную клетку В/1-2 1,2

В2 В лестничную клетку В/14-15 1,2

Ширина лестничных маршей эвакуационных лестничных кле ток, а также ширина лестничных площадок – 1,1 м.

— 80 —

При проведении расчетов принимается, что люди находятся в своих комнатах.

Расчетное количество людей. Количество людей в помещениях принималось исходя из данных заказчика и составило на втором этаже – 82 чел, на первом этаже – 78 чел.

Дополнительные условия – отсутствуют.

Описание процесса эвакуации. Эвакуацию людей для данного ва рианта расчета в соответствии с рассматриваемой проектной авари ей можно описать следующим образом. При обнаружении пожара или при поступлении сигнала от системы оповещения люди выхо дят из своих номеров в коридор, далее движутся по коридору и со второго этажа выходят в лестничную клетку, спускаются вниз, после чего выходят наружу из здания. С первого этажа люди, выйдя в ко ридор, движутся в направлении эвакуационного выхода, после чего выходят в тамбур и далее наружу из здания.

Направление движения людей. При расчете времени движения людей из рассматриваемого помещения при построении эвакуаци онной схемы задается наиболее предпочтительное (наиболее веро ятное) направление движения людей к эвакуационным выходам.

Предполагается, что при эвакуации из помещения люди движутся в сторону ближайших к ним выходов.

Особенности процесса эвакуации. При движении людей вблизи выходов значительных заторов не образуется.

Движение по лестничным клеткам. Во время движения людей по лестничным клеткам плотность людского потока не превышает значение 0,5.

Время эвакуации людей наружу из здания составляет 96 с.

Результаты расчетов для некоторых путей эвакуации людей из зданий приведены в табл. 1.5, а характеристики процесса эвакуации представлены на рис. 1.16 и 1.17.

Таблица 1.5

Время эвакуации людей

Помещение Время эвакуации, с

Коридор на отметке 0,000

Коридор на отметке 2,500

— 81 —

В результате проведенных расчетов установлено, что плотность людского потока не превышает значение 0,5.

Рис. 1.16.

Рис. 1.16. Динамика эвакуации людей из жилого здания:

Рис. 1.16. – всех людей наружу из здания; 2 – из помещения второго этажа в выход В2; 3 – из помещений первого этажа наружу в выход В2

 0,8  tбл  tр

0Рис.

,999 

1.17. Плотность tнэ

, если tp  0,8  tбл  tр  tнэ и tск  6 мин;

людского потока на путях эвакуации:

  0,8  t

1 – перед  t бл рвыходом в осях Б/14-15 на отм. 0,000;

Рэ  00,999,

,999  если tp  tнэ, если 0,8 ttpбл и0,t8ск tбл6мин;

t  tнэ и tск  6 мин;

2 – перед выходом tнэ в лестничную клетку вр осях В/14-15 на отм. 2,500;

 0,000, если tр  0,выходом

3 – перед 8  tбл иливtскосях  6 Г/14-15 мин, на отм. 0,000



Рэ  0,999, если tp  tнэ  0,8  tбл и tск  6 мин;



0,000, если tр  0,8  tбл или tск  6 мин,



— 82 —

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

Вероятность эвакуации людей из здания при пожаре Pэ рассчи тывают по формуле

 0,8  tбл  tр

0,999  tнэ

, если tp  0,8  tбл  tр  tнэ и tск  6 мин;



Рэ  0,999, если tp  tнэ  0,8  tбл и tск  6 мин;



0,000, если tр  0,8  tбл или tск  6 мин,

 где tр – расчетное время эвакуации людей, мин; tнэ – время начала эвакуации (интервал времени от возникновения пожара до начала эвакуации людей), мин; tбл – время от начала пожара до блокиро- вания эвакуационных путей в результате распространения на них

ОФП, имеющих предельно допустимые для людей значения (вре мя блокирования путей эвакуации), мин; tск – время существования скоплений людей на участках пути (плотность людского потока на путях эвакуации превышает значение 0,5).

В табл. 1.6 приведены значения параметров, необходимых для расчета Pэ для различных частей здания. Во втором столбце табли цы приведено время блокирования соответствующего выхода или помещения в случае пожара tбл (согласно Методике, критическое время по каждому из опасных факторов пожара определяется как время достижения этим фактором предельно допустимого значения на путях эвакуации), в третьем столбце – необходимое время эва куации людей 0,8tбл, в четвертом столбце – расчетное время эвакуа ции людей из соответствующей зоны tр. В пятом столбце приведено время начала эвакуации tнэ, определенное в соответствии с прило жением № 5 к Методике. В шестом столбце указано максимальное время существования скоплений людей на различных эвакуацион ных участках tск, определенное на основе раздела 5 и рис. 1.16 и 1.17.

В седьмом столбце приведено рассчитанное значение вероятности эвакуации людей из здания Pэ.

— 83 —

Таблица 1.6

Определение вероятности эвакуации людей из здания

Сценарий

Сценарийпожара пожара tблt,блс, с 0,8t

0,8t бл,блс, с tр,tрс, с tнэt,нэс, с tскt,скс, с PэPэ tбл, 0,8tбл, tр, tнэ, tск,

Сценарий пожара Pэ с с с с с осях осяхА-Б/1-2

А-Б/1-2

Пожар в гостиничном номере

360 288 49 120 <360 0,999 на первом этаже в осях А-Б/2-3

Пожар в гостиничном номере

340 272 86 120 <360 0,999

5.5.на втором

Анализ

Анализ этаже наличия в осях наличия А-Б/1-2 систем системобеспечения обеспеченияпожарной пожарнойбезопасности безопасностиздания здания

Коэффициент,

Коэффициент,

5. Анализучитывающий учитывающий наличия системсоответствие соответствие установок обеспеченияустановок пожарнойавтоматического автоматического безопасности пожа-пожа ротушенияздания ротушения требованиям требованиямнормативных нормативныхдокументов документовпопопожарной пожарнойбезопасности безопасностисра-сра-

Коэффициент, учитывающий соответствие установок автомати батывания батыванияустановок установокавтоматического автоматическогопожаротушения, пожаротушения,согласно согласноразделу разделуIIIIМето-

Мето ческого пожаротушения требованиям нормативных документов по дики дикисоставляет составляет пожарнойKап1 = =0,9.

0,9.

Kбезопасности ап1 срабатывания установок автоматического

Коэффициент,

Коэффициент,учитывающий пожаротушения, учитывающий согласно соответствие соответствие разделу системы системы

II Методики противопожарной составляет Kап1 = 0,9. защи противопожарной защи ты, Коэффициент, ты,направленной учитывающий направленнойнанаобеспечение соответствие обеспечениебезопасной безопаснойэвакуации системы эвакуациилюдей противопо людейприприпожаре, пожаре,требо требо жарной защиты, направленной на обеспечение безопасной эвакуа ваниям ваниямнормативных нормативныхдокументов документовпопопожарной пожарнойбезопасности, безопасности,определяется ции людей при пожаре, требованиям нормативных документов по определяетсяпопофор фор муле муле пожарной безопасности, определяется по формуле

КК п.зп.з 11 ККобнобн К КСОУЭ

 11  СОУЭ1·1 ККобнобн К КПДЗ

ПДЗ,, где Кобн – коэффициент,

QQB,iB, Qiп.i1 1учитывающий

Qп.

i  KK .i .i P апап .i .i1

прPпр PэP

 1соответствие

.i э.i1 

1 KK  п.з,п.з, i i системы по жарной сигнализации требованиям нормативных документов по

−2−2

Частота

Частота пожарной возникновения возникновения безопасности; пожара пожара QQ

КСОУЭ п.i– в вкоэффициент, п.i здании зданиисоставляетсоставляет 2,81 учитывающий2,81∙ 10

∙ 10 . .со-

Вероятность

Вероятность ответствиеприсутствия присутствия системы людей оповещения людейв влюдей здании здании о определяется определяется пожаре нанаоснове и управления основе эва-времени времени нахождениякуацией нахождениялюдей людей требованиям людейв вздании зданиив втечение нормативных течениесуток сутоки исоставляет документов по составляет2424ч.ч.Следовательно, пожарной

Следовательно,Pпр Pпр безопасности; КПДЗ – коэффициент, учитывающий соответствие

= =1,0.

1,0. системы противодымной защиты требованиям нормативных доку-

Значение

Значение ментоввероятности вероятности по пожарнойэвакуации эвакуациилюдей безопасности. людейPэ1 Pэ1= =0,999, 0,999,Pэ2 Pэ2= =0,999

0,999(таблица

(таблица1.6).

1.6).

Подставляя При

Подставляяполученныеэтом согласно полученныезначения разделу значенияв вформулу, IV Методики формулу,получаем получаем К = обн QQ

0,8; К в1 в1= =0,673

= 0,8;

−6−6

0,673∙ ∙1010, ,QQ

СОУЭ в2= в2=

КПДЗ−6−6= 0,8. Следовательно, для двух сценариев развития пожара

=0,673∙ 10

=0,673 ∙ 10 . .

Кп.з1 = 0,8704, Кп.з2 = 0,8704.

Расчетная

Расчетнаявеличина величинапожарного пожарногориска рискав вздании, здании,сооружении сооруженииили илистроении строении

6. Определение расчетных величин индивидуального пожарного риска определяется определяется как какмаксимальное максимальное

Расчетная величина значение значениепожарного индивидуального пожарного риска пожарного рискаизиз рассмотренных рассмотренных риска Qв1 для сце- сце нариев нариевпожара:

пожара:находящихся в рассматриваемом здании, определяется по людей, формуле QQ= =max{Q max{Q, ..., , ...,QQ, ..., , ...,QQ},}, в в в1 в1 вi вi вn вn

−6−6

−6−6 в=

QQв=QQ = =QQ в1 в1 ==0,673 в2 в2 0,673∙ 10

∙ 10 < <QQ н= н=1010 . .

— 84 — муле муле

КК  1 1 11 КК п.зп.з обн  К К обн СОУЭ 11 ККобнобн К КПДЗ

СОУЭ ПДЗ,,

QQB,iB, QQ i  п.iп.i1

 1 KK .i .iP апап .i .i1

Pпр

пр  1 PэP

.iэ.i1

· 

1 KK п.з,п.з, i i

Частота возникновения пожара Qп.i в здании составляет 2,81−2∙−210−2.

Частота

Частотавозникновения возникновенияпожара пожараQQ п.iп.iв вздании зданиисоставляетсоставляет2,81 2,81∙ 10

∙ 10. .

Вероятность присутствия людей в здании определяется на осно-

Вероятность

Вероятность ве времениприсутствия присутствиялюдей нахождения людей людей ввздании вздании здании определяется определяется в течение суток инасоставляет наоснове основевремени времени нахождения нахождения

24 ч.людей людейв вздании зданиивPвтечение

Следовательно, пртечение

= 1,0. суток сутоки исоставляет составляет2424ч.ч.Следовательно,

Следовательно,Pпр Pпр

Значение вероятности эвакуации людей Pэ1 = 0,999, Pэ2 = 0,999

= =1,0.

1,0.

(табл. 1.6). Подставляя полученные значения в формулу, получаем

Значение

Значение вероятности

Qв1 = 0,673вероятности эвакуации

∙ 10−6, Qв2= эвакуации

=0,673 ∙ 10людей людей

−6

. Pэ1= =0,999,

Pэ1 0,999,Pэ2

Pэ2= =0,999

0,999(таблица

(таблица1.6).

1.6).

−6−6

Подставляя

ПодставляяРасчетная полученные полученные значения значения величина в вформулу, формулу, пожарного рискаполучаем получаем Qв1 в1= =0,673 в здании,Qсооружении 0,673∙ или

∙1010 , ,QQ в2= в2= строении

=0,673∙ 10

=0,673 −6−6

∙ 10. . определяется как максимальное значение пожарного ри ска из рассмотренных сценариев пожара:

Расчетная

Расчетнаявеличина величинапожарного пожарногориска рискав вздании, здании,сооружении сооруженииили илистроении строении

Qв = max{Qв1, ..., Qвi, ..., Qвn}, определяется определяетсякак какмаксимальное максимальное

Q = Q =значение

Qзначение

= 0,673пожарного пожарного

∙ 10−6 < Q риска

=риска

10−6.изизрассмотренных рассмотренныхсце- сце в в1 в2 н нариев нариевпожара:

пожара:

Следовательно, расчетное значение индивидуального пожарно-

QQв= го риска не превышает =max{Q max{Q в1,в1..., в нормативное , ...,QиQ ,вi...,

, ...,QQ вiпожарный вn}, вn}, риск не превыша ет допустимоеQзначение (безопасность людей

−6−6 обеспечивается).

−6−6 в=

Qв=QQ = =Q в1 в1 Q ==0,673 в2 в2 0,673∙ 10 ∙ 10 < <QQ н=н=1010 . .

На основании проведенных расчетов установлено, что пожарный риск для рассматриваемого здания не превышает допустимого значе ния, установленного Федеральным законом от 22 июля 2008 г. № 123-

ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

Структура и цель практикума

Цель практикума – изучить нормативно-правовую базу и основ ные методы оценки расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной по жарной опасности.

Практикум рассчитан на 14 аудиторных часов и состоит из взаи мосвязанных практических работ.

1. Анализ пожарной опасности зданий (1 час).

2. Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций (1 час).

3. Построение полей опасных факторов пожара для различных сце нариев его развития (4 часа).

4. Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития (4 часа).

— 85 —

5. Анализ наличия систем обеспечения пожарной безопасности зда ния (2 часа).

6. Определение расчетных величин индивидуального пожарного риска (2 часа).

В результате выполнения практикума студент должен знать:

–– нормативно-правовую документацию, регламентирующую поря док и методы оценки пожарного риска;

–– основные методы определения расчетных величин пожарного ри ска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функ циональной пожарной опасности;

–– основные методы моделирования движения людей при эвакуации из зданий, сооружений и строений различных классов функцио нальной пожарной опасности;

уметь:

–– производить анализ пожарной опасности объекта защиты;

–– определять частоту реализации пожароопасных ситуаций;

–– определять расчетное время эвакуации из зданий, сооружений и строений различных классов функциональной пожарной опас ности;

владеть:

–– методами построения полей опасных факторов пожара для раз личных сценариев его развития;

–– методами и навыками оценки последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития.

Все работы оформляются в единый отчет по практикуму в соот ветствии с требованиями приложения А пособия.

Структура отчета по практикуму

Титульный лист

1. Анализ пожарной опасности здания.

2. Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций.

3. Построение полей опасных факторов пожара для различных сце нариев его развития.

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

— 86 —

5. Анализ наличия систем обеспечения пожарной безопасности здания.

6. Определение расчетных величин индивидуального пожарного риска.

7. Список используемой литературы

Конечным результатом всех выполненных работ практикума должна стать найденная величина индивидуального пожарного ри ска в здании, которая сопоставляется с нормативным значением пожарного риска, установленным Техническим регламентом, и де лается вывод о соответствии (несоответствии) пожарной безопасно сти здания требованиям регламента.

Исходные данные для определения расчетных величин пожар ного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности выбираются по вариантам

(приложение Б).

Пример определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функцио нальной пожарной опасности представлен выше в настоящем учеб но-методическом пособии, а также в других источниках [5].

Практическая работа 1

Анализ пожарной опасности зданий

В соответствии с Методикой (раздел III) для проведения анали за пожарной опасности осуществляется сбор необходимых данных о здании.

Определяются класс функциональной пожарной опасности здания (раздел I), степень огнестойкости и класс конструктивной пожарной опасности (таблицы 1.7–1.9) в соответствии с требовани ями СП 2.13130.2012 «Системы противопожарной защиты. Обеспе чение огнестойкости объектов защиты».

Степень огнестойкости, класс конструктивной пожарной опас ности, допустимую высоту зданий и площадь этажа в пределах по жарного отсека общественных зданий следует принимать по табл. 1.7, зданий предприятий бытового обслуживания (Ф3.5) – по табл. 1.8, предприятий торговли (Ф3.1) – по табл. 1.9.

— 87 —

Таблица 1.7

Требования к общественным зданиям

Класс Допу- Площадь этажа в пределах пожарного

Степень конструк- стимая отсека, м2, при числе этажей огнестой тивной высота кости пожарной здания, 1 2 3 4, 5 6–9 10–16 здания опасности м

I С0 50 6000 5000 5000 5000 5000 2500

II С0 50 6000 4000 4000 4000 4000 2200

II С1 28 5000 3000 3000 2000 1200 –

III С0 15 3000 2000 2000 1200 – –

III С1 12 2000 1400 1200 800 – –

IV С0 9 2000 1400 – – – –

IV С1 6 2000 1400 – – – –

IV С2, С3 6 1200 800 – – – –

V С1–С3 6 1200 800 – – – –

Примечания.

1. Прочерк в таблице означает, что здание данной степени огнестойкости не может иметь указанное число этажей.

2. В зданиях IV степени огнестойкости высотой два этажа несущие эле менты здания должны иметь предел огнестойкости не ниже R 45.

Таблица 1.8

Требования к зданиям бытового обслуживания

Степень Класс кон- Площадь этажа в пределах пожар-

Допусти- ного отсека зданий, м2 огнестой- структивной мая высота кости пожарной многоэтажных (не здания одноэтажных здания опасности более 6 этажей)

I С0 18 3000

II С0 18 3000

II С1 6 2500

III С0 6 2500

III С1 5 1000 –

IV С0, С1 5 1000 –

IV С2, С3 5 500 –

V С1–С3 5 500 –

— 88 —

Таблица 1.9

Требования к зданиям объектов торговли

Класс кон- Допусти- Площадь этажа в пределах

Степень ог структивной мая высо- пожарного отсека зданий, м2 нестойкости пожарной та здания, одно- двух- 3–5-этаж здания опасности м этажных этажных ных

I, II С0 28 3500 3000

III С0–С1 8 2000 1000 –

IV С0 3 1000 – –

IV, V С1–С3 3 500 – –

Примечания.

1. В одноэтажных зданиях объектов торговли, за исключением объектов торговли лакокрасочными, строительными (отделочными) материала ми, автозапчастями, принадлежностями для автомобилей, ковровыми изделиями, мебелью, III степени огнестойкости площадь этажа между противопожарными стенами 1-го типа может быть увеличена вдвое, при условии отделения торгового зала от других помещений магазина про тивопожарной стеной 2-го типа.

2. При размещении кладовых, служебных, бытовых и технических поме щений на верхних этажах зданий магазинов I и II степеней огнестойко сти высота зданий может быть увеличена на один этаж.

Степень огнестойкости, класс конструктивной пожарной опас ности и наибольшую высоту зданий школ (общеобразовательных и дополнительного образования детей) следует принимать в зависи мости от числа учащихся или мест в здании по табл. 1.10.

Таблица 1.10

Требования к зданиям школ

Класс конструк- Степень Допустимая

Число учащихся тивной пожарной огнестойкости, высота здания, м или мест в здании опасности не ниже (этажность)

Не норм. Не норм. 3 <*> (1)

До 270

С1 III 3 <*> (1)

С0 III 7 (2)

До 350

С1 II 7 (2)

До 600 С0 II 11 (3)

До 1600 С1 I 11 (3)

Не норм. С0 I 15 (4)

— 89 —
Степень огнестойкости, класс конструктивной пожарной опас ности и наибольшую высоту зданий зрелищных и культурно-просве тительных учреждений класса функциональной пожарной опасности
Ф2.1 и Ф2.2 следует принимать в зависимости от их вместимости
по табл. 1.11.
Таблица 1.11
Требования к зданиям зрелищных и культурно-просветительных
учреждений
Класс функцио-             Класс кон-  Допусти-   Наибольшая
Степень
нальной пожарной           структивной мая высота вместимость
огнестой опасности здания            пожарной    здания, м зала или соо кости
(сооружения)              опасности (этажность) ружения, мест
I         С0          50      Не норм.
II         С0         9 (3)     До 800
Ф2.1           II         С1         6 (2)     До 600
III         С0         3 (1)     До 400
IV, V      С0–С3        3 (1)     До 300
I          С0          50      Не норм.
II         С0          50       До 800
II         С1          28       До 600
Ф2.2
III         С0         9 (3)     До 400
III         С1         6 (2)     До 300
IV, V      С0–С3        3 (1)     До 300

Степень огнестойкости, класс конструктивной пожарной опас ности, допустимую высоту зданий и площадь этажа в пределах по жарного отсека для административно-бытовых зданий предприятий и складов (отдельно стоящих зданий, пристроек и вставок класса

Ф4.3) следует принимать по табл. 1.7.

Далее определяются вид, количество и размещение горючих ма териалов исходя из данных о функциональном назначении рассма триваемой части здания, сооружения или строения.

Свойства горючей нагрузки в помещении очага пожара следу ет принимать по данным экспериментальных исследований или справочной литературе. В последнем случае значения свойств (за исключением потребления кислорода) должны быть не менее при веденных в табл. 1.12. При отсутствии данных значения свойств до пускается принимать по табл. 1.12.

— 90 —

При этом для всех помещений, кроме стоянок легковых ав томобилей, рекомендуется принимать круговое распространение пожара в соответствии с формулой (П6.1) приложения 6 Методики

(за исключением узких длинных помещений и помещений с рас положением горючей нагрузки в виде узкой полосы). Для стоянок легковых автомобилей предусматривается линейное распростра нение пожара, а в качестве ширины горючей нагрузки принимает ся ширина автомобиля.

Таблица 1.12

Значения показателей пожарной опасности типовой горючей нагрузки в помещениях

Выделение токсич-

Дымообразующая спо-

Низшая теплота сгора-

распространения пла-

Удельный расход кис скорость выгорания, собность, Нп ∙ м2/кг

Линейная скорость

Удельная массовая ных продуктов горе ния, кг/кг ния, МДж/кг

лорода, кг/кг мени, м/с кг/(м2·с)

Материал

СO2 СО НСl

Жилые помещения гости-

13,8 270 0,0145 0,0045 1,03 0,203 0,0022 0,014 ниц, общежитий и т. д.

Столовая, зал ресторана

13,8 82 0,0145 0,0045 1,437 1,285 0,0022 0,006 и т. д.

Зал театра, кинотеатра,

13,8 270 0,0145 0,0055 1,03 0,203 0,0022 0,014 клуба, цирка и т. д.

Гардеробы 16,7 61 0,009 0,007 2,56 0,88 0,063 –

Хранилища библиотек,

14,5 49,5 0,011 0,006 1,154 1,1087 0,0974 архивы

Музеи, выставки 13,8 270 0,0145 0,0055 1,03 0,203 0,0022 0,014

Подсобные и бытовые

14 53 0,0129 0,0042 1,161 0,642 0,0317 помещения

Административные поме щения, учебные классы

14 47,7 0,0137 0,0045 1,369 1,478 0,03 0,0058 школ, вузов, кабинеты поликлиник

Магазины 15,8 270 0,015 0,0055 1,25 0,85 0,043 0,023

Зал вокзала 13,8 270 0,0145 0,0055 1,03 0,203 0,0022 0,014

Стоянки легковых авто-

31,7 487 0,023 0,0068 2,64 1,3 0,097 0,011 мобилей

Стоянки легковых авто мобилей с двухуровневым 31,7 487 0,023 0,0136 2,64 1,3 0,097 0,011 хранением

Стадионы 26,4 78 0,014 0,004 2,09 1,8 0,127 –

Спортзалы 16,7 61 0,014 0,0045 2,56 0,88 0,063 –

— 91 —

Принимать при расчете максимальную площадь загорания ме нее площади помещения очага пожара не допускается. Для складов и иных помещений с высокостеллажным хранением максимальную площадь загорания следует определять с учетом площади поверхно сти хранимой горючей нагрузки.

Количество и места вероятного размещения людей следует при нимать, исходя из задания на проектирование, данных заказчика, иной документации на объект, но не менее чем предусмотрено нор мативными документами.

На основании полученных в результате сбора информации данных об объекте производится анализ его пожарной опасности.

Проверяется соответствие объекта нормативным требованиям по пожарной безопасности.

На основании проведенного анализа делается вывод о необхо димости или отсутствии необходимости проведения расчета риска.

Алгоритм выполнения работы

1. Выбрать вариант выполнения работы (приложение Б).

2. Изучить содержание разделов I и III и приложения 6 Методики, представленной в основных теоретических сведениях модуля 1.

3. Изучить раздел I примера расчета пожарного риска.

4. Выполнить необходимые действия для анализа пожарной опас ности зданий в соответствии с указаниями Методики и рекомен дациями, изложенными в данной практической работе.

5. Проверить соответствие объекта нормативным требованиям по пожарной безопасности.

6. На основании проведенного анализа сделать вывод о необходи мости или отсутствии необходимости проведения расчета риска.

7. Заполнить соответствующий раздел обобщенного отчета по прак тикуму согласно изученному примеру и требованиям настоящего пособия (приложение А).

8. Ответить на вопросы для самоконтроля.

Вопросы для самоконтроля

1. На какие классы функциональной пожарной опасности зданий распространяется «Методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности»?

— 92 —

2. Сбор каких данных необходим для проведения анализа пожарной опасности объекта?

3. Какие сведения нужны при проведении анализа пожарной опас ности здания?

4. Как принимается для анализа максимальная площадь пожара?

5. Как определяются свойства горючей нагрузки в очаге пожара?

Практическая работа 2

Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций

Частота реализации пожароопасных ситуаций определяется частотой возникновения пожара в здании в течение года. Порядок определения частоты возникновения пожара в здании приведен в разделе II и приложении № 1 к Методике.

Алгоритм выполнения работы

1. Изучить содержание раздела II и приложения № 1 Методики, представленной в основных теоретических сведениях модуля 1.

2. Изучить раздел 2 примера расчета пожарного риска.

3. Выполнить необходимые действия для определения частоты реа лизации пожароопасных ситуаций для анализируемого объекта из практической работы 1 в соответствии с указаниями Методики.

4. Заполнить соответствующий раздел обобщенного отчета по прак тикуму согласно изученному примеру и требованиям настоящего пособия (приложение А).

5. Ответить на вопросы для самоконтроля.

Вопросы для самоконтроля

1. Как определяется возможный сценарий пожара?

2. На основе каких данных определяется частота возникновения по жара в здании в течение года?

3. Каков численный порядок частоты возникновения пожаров в зданиях?

— 93 —

Практическая работа 3

Построение полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития

Построение полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития осуществляется в соответствии с рекомен дациями раздела III и приложением № 6 к Методике.

Согласно приложению № 6 при построении полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития учитыва ются предельно допустимые значения по каждому из опасных фак торов пожара, которые составляют:

–– по повышенной температуре – 70 °C;

–– по тепловому потоку – 1400 Вт/м2;

–– по потере видимости – 20 м (для случая, когда оба горизонталь ных линейных размера помещения меньше 20 м, предельно допу стимое расстояние по потере видимости следует принимать рав ным наибольшему горизонтальному линейному размеру);

–– по пониженному содержанию кислорода – 0,226 кг/м3;

–– по каждому из токсичных газообразных продуктов горения: СO2 –

0,11 кг/м3; СО – 1,16 ∙ 10−3 кг/м3; НСl – 23 ∙ 10−6 кг/м3.

Критическое время по каждому из опасных факторов пожара определяется как время достижения этим фактором предельно до пустимого значения на путях эвакуации на высоте 1,7 м от пола.

Ввиду того что проведение расчетов по распространению опас ных факторов пожара для всех возможных сценариев развития пожара является практически невыполнимой задачей, в рамках

Методики расчет пожарного риска производится по одному или не скольким сценариям, при которых ожидаются наихудшие послед ствия для находящихся в здании людей. Выбор данных сценариев осуществляется экспертным путем.

Сценарий пожара представляет собой вариант развития пожара с учетом принятого места возникновения и характера его развития.

Сценарий пожара определяется на основе данных об объем но-планировочных решениях, размещении горючей нагрузки и лю дей на объекте. При расчете рассматриваются сценарии пожара, при которых реализуются наихудшие условия для обеспечения безопас ности людей.

— 94 —

В качестве сценариев с наихудшими условиями пожара следует рассматривать сценарии, характеризуемые наиболее затрудненны ми условиями эвакуации людей и (или) наиболее высокой динами кой нарастания ОФП, а именно пожары:

–– в помещениях, рассчитанных на единовременное присутствие 50 и более человек;

–– в системах помещений, в которых из-за распространения ОФП воз можно быстрое блокирование путей эвакуации (коридоров, эвакуа ционных выходов и т. д.); при этом очаг пожара выбирается в поме щении малого объема вблизи от одного из эвакуационных выходов либо в помещении с большим количеством горючей нагрузки, ха рактеризующейся высокой скоростью распространения пламени;

–– в помещениях и системах помещений атриумного типа;

–– в системах помещений, в которых из-за недостаточной пропуск ной способности путей эвакуации возможно возникновение про должительных скоплений людских потоков.

Когда перечисленные типы сценариев не отражают всех особен ностей объекта, возможно рассмотрение иных сценариев пожара.

Сценарии пожара, не реализуемые при нормальном режиме эксплуатации объекта (теракты, поджоги, хранение горючей на грузки, не предусмотренной назначением объекта, и т. д.), не рас сматриваются.

Для каждого сценария в соответствии с раздела II приложе ния № 6 Методики формулируется математическая модель и моде лируется динамика развития пожара. При этом результатами моде лирования будут являться:

–– при использовании аналитических соотношений для определе ния критической продолжительности пожара – значение време ни блокирования путей эвакуации;

–– при использовании интегральных и зонных моделей – графики зависимости опасных факторов пожара от времени;

–– при использовании полевых моделей – поля опасных факторов пожара.

Во всех случаях, за исключением расчета по аналитическим со отношениям для определения критической продолжительности по жара, результаты должны быть представлены в графической форме.

— 95 —

На основе проведенных расчетов определяется время блокиро вания путей эвакуации вблизи эвакуационных выходов, а при необ ходимости и в других контрольных точках.

Алгоритм выполнения работы

1. Изучить содержание раздела III и приложения № 6 Методики, представленной в основных теоретических сведениях модуля 1.

2. Изучить раздел 3 примера расчета пожарного риска.

3. Выбрать и описать минимум два сценария развития пожара для анализа объекта по данным, полученным из практических работ

1 и 2.

4. Описать метод моделирования пожара для выбранных сценариев его развития.

5. Описать необходимые исходные данные для выбранного метода моделирования пожара.

6. По полученным исходным данным из варианта задания для раз личных сценариев развития пожара в соответствии с указаниями

Методики и рекомендациями, изложенными в данной практи ческой работе, выбрать (расчет производить не требуется) время блокирования путей эвакуации вблизи эвакуационных выходов

(при необходимости и в других контрольных точках).

7. Заполнить соответствующий раздел обобщенного отчета по прак тикуму согласно изученному примеру и требованиям пособия

(приложение А).

8. Ответить на вопросы для самоконтроля.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие основные действия включает построение полей опасных факторов пожара?

2. Что такое сценарий пожара?

3. Классификация методов математического моделирования пожара.

4. Из каких предпосылок выбираются методы моделирования пожара?

5. Как при отсутствии систем противопожарной защиты допускает ся определять критические времена по каждому из опасных фак торов пожара?

— 96 —

Практическая работа 4

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 производится в соот ветствии с разделом III и приложениями № 2–5 Методики.

Для каждого сценария строится расчетная схема эвакуации, формулируется математическая модель и моделируется эвакуация людей из здания при пожаре.

В соответствии с приложениями № 2–5 Методики определяется расчетное время эвакуации людей tр. При этом фиксируется время движения людей от мест первоначального размещения до эвакуаци онных выходов и других контрольных точек, а также наличие и дли тельность скоплений людей на путях эвакуации. Предпочтительно, с точки зрения возможности контроля правильности расчетов, ди намику движения людей отобразить на графиках.

На основе информации, полученной при моделировании разви тия пожара и эвакуации людей, определяется вероятность эвакуа ции людей при пожаре.

Алгоритм выполнения работы

1. Изучить содержание раздела III и приложений № 2–5 Методики, представленной в основных теоретических сведениях модуля 1.

2. Изучить раздел 4 примера расчета пожарного риска.

3. Выбрать для анализа метод моделирования движения людей до выхода наружу из здания по данным, полученным из практиче ских работ 1–3.

4. Описать выбранную математическую модель эвакуации и опреде лить время начала эвакуации.

5. Составить расчетные схемы эвакуации для выбранных сце нариев развития пожара.

6. По образцу изученного примера описать:

– эвакуационный сценарий;

– параметры эвакуационных путей и выходов;

– количество людей и направление движения людей;

– процесс эвакуации и особенности процесса эвакуации;

– движение людей по лестничным клеткам.

— 97 —

7. По исходным данным, полученным из варианта задания, опреде лить вероятность эвакуации людей для различных сценариев раз вития пожара в соответствии с указаниями Методики и рекомен дациями, изложенными в данной практической работе.

8. Заполнить соответствующий раздел обобщенного отчета по прак тикуму согласно изученному примеру и требованиям пособия

(приложение А).

9. Ответить на вопросы для самоконтроля.

Вопросы для самоконтроля

1. В чем заключается оценка последствий воздействия опасных факторов пожара на людей?

2. Как определяется время эвакуации людей при пожаре?

3. Какие основные модели движения людского потока используются при оценке пожарного риска?

4. Как определяется время начала эвакуации?

5. Как определить вероятность эвакуации?

Практическая работа 5

Анализ наличия систем обеспечения пожарной безопасности здания

Наличие систем обеспечения пожарной безопасности здания учи тывается в соответствии с положениями разделов III и IV Методики.

Здания должны обеспечиваться СОУЭ согласно СП 3.13130.2009

«Свод правил «Система оповещения и управления эвакуацией лю дей при пожаре» (табл. 1.13, 1.14).

Таблица 1.13

Оснащение зданий СОУЭ

Значение Наиболь- Тип СОУЭ

Здания (наимено норматив- шее вание норматив- Примечания ного число 1 2 3 4 5 ного показателя) показателя этажей

1. Детские до- До 100 1 * В дошкольных учреж школьные об- 100–150 2 * дениях при примене разовательные 151–350 3 * нии 3-го типа СОУЭ учреждения (число и выше оповещаются мест) только работники

— 98 —

Значение Наиболь- Тип СОУЭ

Здания (наимено норматив- шее вание норматив- Примечания ного число 1 2 3 4 5 ного показателя) показателя этажей учреждений при по мощи специального текста оповещения.

Такой текст не должен содержать слов, спо собных вызвать панику

2. Спальные кор- До 100 1 * пуса образователь- 101–200 3 * ных учреждений Более 200 4 * интернатного типа и детских учрежде ний (число мест в здании)

3. Больницы, До 60 – * При применении 3-го специализиро- 60 и более * типа СОУЭ и выше ванные дома оповещаются только престарелых и работники учреж инвалидов (число дений при помощи койко-мест) специального текста оповещения. Такой текст не должен со держать слов, способ ных вызвать панику

3.1. Психиатриче- До 60 * Оповещаются только ские больницы 60 и более * * работники учреж дений при помощи специального текста оповещения. Такой текст не должен со держать слов, способ ных вызвать панику

4. Гостиницы, об- Более 50 До 3 * щежития, спальные До 50 3–9 * корпуса санаториев Более 9 * * и домов отдыха общего типа, кем пинги, мотели и пансионаты (вме стимость, чел.)

5. Жилые здания: 11–25 * В СОУЭ со звуковыми секционного типа До 10 * оповещателями воз коридорного типа 10–25 * можно применять нарастающий во вре мени звуковой сигнал, а также производить периодическое от ключение звукового сигнала для «пауз тишины», которые

— 99 —

Значение Наиболь- Тип СОУЭ

Здания (наимено норматив- шее вание норматив- Примечания ного число 1 2 3 4 5 ного показателя) показателя этажей не должны превышать

1 минуты

6. Театры, киноте- До 100 – * атры, концертные 100–300 * залы, клубы, цир- 300–1500 * ки, спортивные Более 1500 * * сооружения с трибунами, би блиотеки и другие подобные учреж дения с расчетным количеством посадочных мест для посетителей в закрытых помеще ниях (вместимость зала, чел.)

6.1. Театры, кино- До 600 – * театры, концерт- Более 600 * ные залы, клубы, цирки, спортив ные сооружения с трибунами и дру гие подобные уч реждения с расчет ным количеством посадочных мест для посетителей на открытом воздухе

(вместимость зала, чел.)

7. Музеи, выстав- До 500 3 * ки, танцевальные 500–1000 Более 3 * залы и другие Более 1000 * * подобные учреж дения в закрытых помещениях (чис ло посетителей)

8. Организации До 500 1 * торговли (площадь 500–3500 2 * этажа пожарного Более 3500 5 * * отсека, м2)

8.1. Торговые залы До 150 * без естественного Более 150 * освещения (пло щадь торгового зала, м2)

— 100 —

Значение Наиболь- Тип СОУЭ

Здания (наимено норматив- шее вание норматив- Примечания ного число 1 2 3 4 5 ного показателя) показателя этажей

9. Организации До 50 2 * общественного 50–200 Более 2 * питания (вмести- 200–1000 * мость, чел.) Более 1000 * *

9.1. Организации До 50 – * общественного пи- Более 50 * тания, находящи еся в подвальном или цокольном этаже (вмести мость, чел.)

10. Вокзалы 1 *

Более 1 * *

11. Поликлиники До 90 – * и амбулатории 90 и более *

(посещения в смену, чел.)

12. Организации До 500 – * бытового и комму- 500–1000 * нального обслужи- Более 1000 * вания с нерасчет ным количеством посадочных мест для посетителей

(площадь пожар ного отсека, м2)

13. Физкультур- До 50 – * но-оздоровитель- 50–150 * ные комплексы и 150–500 * спортивно-трени- Более 500 * * ровочные учреж дения с помеще ниями без трибун для зрителей, бытовые помеще ния, бани (число посетителей)

14. Общеобразова- До 270 1 * тельные учрежде- 270–350 2 * ния, образователь- 351–1600 3 * ные учреждения Более 1600 Более 3 * * дополнительного образования детей, образователь ные учреждения начального про фессионального и среднего профес cионального

— 101 —

Значение Наиболь- Тип СОУЭ

Здания (наимено норматив- шее вание норматив- Примечания ного число 1 2 3 4 5 ного показателя) показателя этажей образования (число мест)

15. Образователь- – До 4 * ные учреждения 4–9 * высшего про- Более 9 * * фессионального образования и дополнительного профессиональ ного образования специалистов

16. Учреждения – До 6 * органов управле- Более 6 * ния, проектно конструкторские организации, информационные и редакционно-из дательские орга низации, научные организации, банки, конторы, офисы

17. Производ- А, Б, В, Г, Д 1 * 1-й тип СОУЭ допу ственные и А, Б 2–6 * скается совмещать с складские здания, В 2–8 * селекторной связью.

стоянки для авто- Г, Д 2–10 * СОУЭ зданий с кате мобилей, архивы, гориями А и Б должны книгохранилища быть сблокированы с

(категория здания технологической или по взрывопожар- пожарной автомати ной и пожарной кой опасности)

Примечания.

1. Требуемый тип СОУЭ определяется по значению нормативного пока зателя. Если число этажей более, чем допускает данный тип СОУЭ для зданий данного функционального назначения, или в табл. 1.13 нет зна чения нормативного показателя, то требуемый тип СОУЭ определяется по числу этажей здания.

2. Под нормативным показателем площади пожарного отсека в настоящих нормах понимается площадь этажа между противопожарными стенами.

3. На объектах защиты, где в соответствии с табл. 1.13 требуется оборудова ние здания СОУЭ 4 или 5 типа, окончательное решение по выбору СОУЭ принимается проектной организацией.

4. В помещениях и зданиях, где находятся (работают, проживают, проводят досуг) люди с пониженным слухом или зрением, СОУЭ должна учиты вать эти особенности.

— 102 —

5. Для зданий категорий А и Б по взрывопожарной и пожарной опасно сти, в которых предусмотрено устройство СОУЭ 3-го типа, в дополне ние к речевым пожарным оповещателям, установленным внутри зданий, должна быть предусмотрена установка речевых пожарных оповещателей снаружи этих зданий. Способ прокладки соединительных линий СОУЭ и расстановка пожарных оповещателей снаружи зданий определяется про ектной организацией.

6. В учреждениях, где требуется оповещение только обслуживающего пер сонала, расстановку речевых оповещателей следует производить в соот ветствии с требованиями настоящего свода правил.

7. Одноэтажные складские и производственные здания, состоящие из од ного помещения (категории по взрывопожарной и пожарной опасности

В4, Г, Д) площадью не более 50 м2 без постоянных рабочих мест или по стоянного присутствия людей, допускается не оснащать СОУЭ.

Таблица 1.14

Характеристика СОУЭ

Наличие указанных характеристик у раз-

Характеристика СОУЭ личных типов СОУЭ

1 2 3 4

1. Способы оповещения:

– звуковой (сирена, тонированный сигнал и др.); + + * * *

– речевой (передача специальных текстов);

– световой: – – + + + а) световые мигающие оповещатели;

б) световые оповещатели «Выход»; * * * * * в) эвакуационные знаки пожарной безопасности, * + + + + указывающие направление движения; – * * + * г) световые оповещатели, указывающие направле ние движения людей, с изменяющимся смысло вым значением – – – * +

2. Разделение здания на зоны пожарного – – * + + оповещения

3. Обратная связь зон пожарного оповещения с – – * + + помещением пожарного поста-диспетчерской

4. Возможность реализации нескольких вариантов – – – * + эвакуации из каждой зоны пожарного оповещения

5. Координированное управление из одного по- – – – – + жарного поста-диспетчерской всеми системами здания, связанными с обеспечением безопасности людей при пожаре

Примечания.

1. «+» – требуется; «*» – допускается; «–» – не требуется.

2. Допускается использование звукового способа оповещения для СОУЭ

3–5 типов в отдельных зонах пожарного оповещения (технических эта-

— 103 — жах, чердаках, подвалах, закрытых рампах автостоянок и других помеще ниях, не предназначенных для постоянного пребывания людей).

3. В зданиях с постоянным пребыванием людей с ограниченными воз можностями по слуху и зрению должны применяться световые мигаю щие оповещатели или специализированные оповещатели (в том числе системы специализированного оповещения, обеспечивающие выдачу

звуковых сигналов определенной частоты и световых импульсных сиг налов повышенной яркости, а также другие технические средства инди видуального оповещения людей). Выбор типа оповещателей определя ется проектной организацией в зависимости от физического состояния находящихся в здании людей. При этом указанные оповещатели должны исключать возможность негативного воздействия на здоровье людей и приборы жизнеобеспечения людей.

4. Выбор типа эвакуационных знаков пожарной безопасности, указываю щих направление движения людей при пожаре (фотолюминесцентные знаки пожарной безопасности, световые пожарные оповещатели, другие эвакуационные знаки пожарной безопасности), осуществляется органи зацией-проектировщиком.

Здания оборудуются АУПТ (АУПС) в соответствии с требова ниями СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Уста новки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические.

Нормы и правила проектирования» (табл. 1.15).

Таблица 1.15

Оснащение объектов АУПТ (АУПС)

АУПТ АУПС

Объект защиты

Нормативный показатель

Помещения складского назначения

1. Категории А и Б по взрывопожарной опас ности (кроме помещений, расположенных в 300 кв. м Менее зданиях и сооружениях по переработке и хра- и более 300 кв. м нению зерна)

2. Для хранения каучука, целлулоида и изде-

Независимо лий из него, спичек, щелочных металлов, пи от площади ротехнических изделий

3. Для хранения шерсти, меха и изделий из него; Независимо фото-, кино-, аудиопленки на горючей основе от площади

4. Категории В1 по пожарной опасности (кро ме помещений, расположенных в зданиях и сооружениях по переработке и хранению зер на) при их размещении в этажах:

4.1. В цокольном и подвальном Независимо от площади

— 104 —

АУПТ АУПС

Объект защиты

Нормативный показатель

4.2. В надземных 300 кв. м Менее и более 300 кв. м

5. Категории В2–В3 по пожарной опасности

(кроме указанных в п. 2, 3 и помещений, рас положенных в зданиях и сооружениях по пере работке и хранению зерна) при их размещении в этажах:

5.1. В цокольном и подвальном 300 кв. м Менее и более 300 кв. м

5.2. В надземных 1000 кв. м Менее и более 1000 кв. м

Производственные помещения

6. Категории А и Б по взрывопожарной опас ности с обращением легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных горючих

300 кв. м Менее газов, горючих пылей и волокон (кроме ука и более 300 кв. м занных в п. 11 и помещений, расположенных в зданиях и сооружениях по переработке и хра нению зерна)

7. С наличием щелочных металлов при разме щении в этажах:

7.1. В цокольном 300 кв. м Менее и более 300 кв. м

7.2. В надземных 500 кв. м Менее и более 500 кв. м

8. Категории В1 по пожарной опасности (кро ме помещений, расположенных в зданиях и сооружениях по переработке и хранению зер на) при размещении в этажах:

8.1. В цокольном и подвальном Независимо от площади

8.2. В надземных 300 кв. м Менее и более 300 кв. м

9. Категории В2–В3 по пожарной опасности

(кроме указанных в п. 10–18 и помещений, расположенных в зданиях и сооружениях по переработке и хранению зерна) при их разме щении в этажах:

9.1. В цокольном и подвальном:

9.1.1. Не имеющие выходов непосредственно 300 кв. м Менее наружу и более 300 кв. м

9.1.2. При наличии выходов непосредственно 700 кв. м Менее наружу и более 700 кв. м

— 105 —

АУПТ АУПС

Объект защиты

Нормативный показатель

9.2. В надземных 1000 кв. м Менее и более 1000 кв. м

10. Маслоподвалы Независимо от площади

11. Помещения приготовления: суспензии из алюминиевой пудры, резиновых клеев; на ос нове ЛВЖ и ГЖ: лаков, красок, клеев, мастик, пропиточных составов; помещения окрасоч-

Независимо ных, полимеризации синтетического каучука, от площади компрессорных с газотурбинными двигателя ми, огневых подогревателей нефти.

Помещения с генераторами с приводом от двигателей, работающих на жидком топливе

12. Помещения высоковольтных испытатель-

Независимо ных залов, помещения, экранированные горю от площади чими материалами

Помещения связи

13. Вентиляционные, трансформаторные помещения, помещения разделительных устройств: передающих радиостанций мощно стью передатчиков 150 кВт и выше, приемных радиостанций с числом приемников от 20, стационарных станций космической связи с Независи мощностью передающего устройства более мо от пло-

1 кВт, ретрансляционных телевизионных щади станций мощностью передатчиков 25–50 кВт, сетевых узлов, междугородных и городских телефонных станций, телеграфных станций, оконечных усилительных пунктов и районных узлов связи

14. Необслуживаемые и обслуживаемые без вечерних и ночных смен: технические цехи

Независимо оконечных усилительных пунктов, промежу от площади точных радиорелейных станций, передающих и приемных радиоцентров

15. Необслуживаемые аппаратные базовых станций сотовой системы подвижной радио- 24 кв. м Менее связи и аппаратные радиорелейных станций и более 24 кв. м сотовой системы подвижной радиосвязи

16. Помещения главных касс, бюро контроля переводов и зональных вычислительных цен тров почтамтов, городских и районных узлов почтовой связи общим объемом зданий:

16.1. 40 тыс. куб. м и более 24 кв. м Менее и более 24 кв. м

— 106 —

АУПТ АУПС

Объект защиты

Нормативный показатель

16.2. Менее 40 тыс. куб. м

17. Автозалы АТС, где устанавливается комму тационное оборудование квазиэлектронного и электронного типов совместно с ЭВМ, ис пользуемой в качестве управляющего ком плекса, устройствами ввода-вывода, помеще ния электронных коммутационных станций, узлов, центров документальной электросвязи емкостью:

17.1. 10 тыс. и более номеров, каналов или Независимо точек подключения от площади

17.2. Менее 10 тыс. номеров, каналов или то- Независи чек подключения мо от пло щади

18. Выделенные помещения управляющих устройств на основе ЭВМ автоматических междугородных телефонных станций при емкости станций:

18.1. 10 тыс. междугородных каналов и более 24 кв. м Менее и более 24 кв. м

18.2. Менее 10 тыс. междугородных каналов Независи мо от пло щади

19. Помещения обработки, сортировки, хра нения и доставки посылок, письменной кор- Более Менее респонденции, периодической печати, страхо- 500 кв. м 500 кв. м вой почты

Помещения транспорта

20. Помещения железнодорожного транспор та: электромашинные, аппаратные, ремонт ные, тележечные и колесные, разборки и сборки вагонов, ремонтно-комплектовочные, электровагонные, подготовки вагонов, дизель-

Независимо ные, технического обслуживания подвижного от площади состава, контейнерных депо, производства стрелочной продукции, горячей обработки цистерн, тепловой камеры обработки вагонов для нефтебитума, шпалопропиточные, цилин дровые отстоя пропитанной древесины

21. Наземные и подземные помещения и со- По нормативным до оружения метрополитенов и подземных ско- кументам субъектов ростных трамваев Российской Федерации, утвержденным в установ ленном порядке

— 107 —

АУПТ АУПС

Объект защиты

Нормативный показатель

22. Помещения контрольно-диспетчерского пункта с автоматической системой, центра Независимо коммутации сообщений, дальних и ближних от площади приводных радиостанций с радиомаркерами

23. Помещения демонтажа и монтажа авиа-

Независимо двигателей, воздушных винтов, шасси и колес от площади самолетов и вертолетов

24. Помещения самолетного и двигателере- Независимо монтного производств от площади

25. Помещения для хранения транспортных средств, размещаемые в зданиях иного назна чения (за исключением индивидуальных жи лых домов), при их расположении:

25.1. В подвальных и подземных этажах (в том Независимо числе под мостами) от площади

25.2. В цокольных и надземных этажах <1> При хране-

При хране нии менее нии 3 и более

3 автомо автомобилей билей

Общественные помещения

26. Помещения хранения и выдачи уникаль ных изданий, отчетов, рукописей и другой Независимо документации особой ценности (в том числе от площади архивов операционных отделов)

27. Помещения хранилищ и помещения хране ния служебных каталогов и описей в библио теках и архивах с общим фондом хранения:

27.1. 500 тыс. единиц и более Независимо от площади

27.2. Менее 500 тыс. единиц Независи мо от пло щади

28. Выставочные залы <2> 1000 кв. м Менее и более 1000 кв. м

29. Помещения хранения музейных ценностей Независимо

<2> от площади

30. В зданиях культурно-зрелищного назначе ния:

30.1. В кинотеатрах и клубах с эстрадами при

Независимо вместимости зала более 700 мест при наличии от площади колосников <3>

— 108 —

АУПТ АУПС

Объект защиты

Нормативный показатель

30.2. В клубах со сценами размерами, м:

Независимо

12,5Ч7,5; 15Ч7,5; 18Ч9 и 21Ч12 при вместимости от площади зала до 700 мест <3>

30.3. В клубах со сценами размерами 18Ч9;

21Ч12 при вместимости зрительного зала более Независимо

700 мест, со сценами 18Ч12 и 21Ч15 независимо от площади от вместимости, а также в театрах <3, 4>

30.4. В концертных и киноконцертных залах Независимо филармоний вместимостью 800 мест и более от площади

30.5. Склады декораций, бутафории и рек визита, столярные мастерские, фуражные инвентарные и хозяйственные кладовые, по мещения хранения и изготовления рекламы, Независимо помещения производственного назначения и от площади обслуживания сцены, помещения для живот ных, чердачное подкупольное пространство над зрительным залом

31. Помещения хранилищ ценностей:

31.1. В банках По [22]

31.2. В ломбардах Независимо от площади

32. Съемочные павильоны киностудий 1000 кв. м Менее и более 1000 кв. м

33. Помещения (камеры) хранения багажа ручной клади (кроме оборудованных авто матическими ячейками) и склады горючих материалов в зданиях вокзалов (в том числе аэровокзалов) в этажах:

33.1. В цокольном и подвальном Независимо от площади

33.2. В надземных Более Менее

300 кв. м 300 кв. м

34. Помещения для хранения горючих мате риалов или негорючих материалов в горючей упаковке при расположении их:

34.1. Под трибунами любой вместимости 100 кв. м Менее в крытых спортивных сооружениях и более 100 кв. м

34.2. В зданиях крытых спортивных сооруже- 100 кв. м и Менее ний вместимостью 800 и более зрителей более 100 кв. м

34.3. Под трибунами вместимостью 3000 и

100 кв. м Менее более зрителей при открытых спортивных и более 100 кв. м сооружениях

— 109 —

АУПТ АУПС

Объект защиты

Нормативный показатель

35. Помещения для размещения:

(в ред. Изменения № 1, утв. Приказом МЧС

РФ от 01.06.2011 № 274)

35.1. Электронно-вычислительных машин

(ЭВМ), оборудования АСУ ТП, работающих в

Независимо системах управления сложными технологиче от площади скими процессами, нарушение которых влияет на безопасность людей <5>

35.2. Связных процессоров (серверные), архи вов магнитных носителей, графопостроителей,

24 м2 и более Менее 24 м2 печати информации на бумажных носителях

(принтерные) <5>

35.3. Для размещения персональных ЭВМ Независи на рабочих столах пользователей мо от пло щади

36. Помещения предприятий торговли, встро енные и встроенно-пристроенные в здания другого назначения:

36.1. Подвальные и цокольные этажи 200 кв. м Менее и более 200 кв. м

36.2. Надземные этажи Более Менее

500 кв. м 500 кв. м

37. Помещения производственного и склад-

Оборудуются в соот ского назначения, расположенные в науч ветствии с табл. А.3 СП но-исследовательских учреждениях и других

5.13130.2009 общественных зданиях

38. Помещения иного административного и Независи общественного назначения, в том числе встро- мо от пло енные и пристроенные щади

<1> При размещении автомобилей в выставочных и торговых залах поме щения данных выставочных и торговых залов оборудуются АУПТ в соот ветствии с 28 и 36 данной таблицы.

<2> Данное требование не распространяется на помещения, временно ис пользуемые для выставок (фойе, вестибюли и т. д.), а также на помещения, где хранение ценностей производится в металлических сейфах.

<3> Дренчеры устанавливаются под колосниками сцены и арьерсцены, под нижним ярусом рабочих галерей и соединяющими их нижними пе реходными мостиками, в сейфах скатанных декораций и во всех проемах сцены, включая проемы портала, карманов и арьерсцены, а также части трюма, занятой конструкциями встроенного оборудования сцены и подъ емно-опускных устройств.

<4> Спринклерными установками оборудуются: покрытия сцены и арьер сцены, все рабочие галереи и переходные мостики, кроме нижних, трюм

— 110 —

(кроме встроенного оборудования сцены), карманы сцены, арьерсцена, а также складские помещения, кладовые, мастерские, помещения станко вых и объемных декораций, камера пылеудаления.

<5> В случаях, предусмотренных пунктом 8.15.1 СП 5.13130.2009, для по мещений, требующих оснащения автоматическими установками газового пожаротушения, допускается не применять такие установки при условии, что все электронное и электротехническое оборудование защищено авто номными установками пожаротушения, а в помещениях установлена авто матическая пожарная сигнализация.

Алгоритм выполнения работы

1. Изучить содержание разделов III и IV Методики, представленной в основных теоретических сведениях модуля 1.

2. Изучить раздел 5 примера расчета пожарного риска.

3. В соответствии с теоретическими сведениями, представленными в указаниях к работе, определить требования к обеспечению ана лизируемого объекта СОУЭ, АУПТ, АУПС и учесть полученные сведения при анализе наличия систем обеспечения пожарной безопасности здания.

4. Выполнить анализ наличия систем обеспечения пожарной безо пасности здания в соответствии с указаниями Методики.

5. Определить коэффициент, учитывающий соответствие системы противопожарной защиты на объекте требованиям нормативных документов по пожарной безопасности.

6. Заполнить соответствующий раздел обобщенного отчета по прак тикуму согласно изученному примеру и требованиям пособия

(приложение А).

7. Ответить на вопросы для самоконтроля.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие величины определяют коэффициент, учитывающий соот ветствие системы противопожарной защиты на объекте требова ниям нормативных документов по пожарной безопасности?

2. Что относится к числу противопожарных мероприятий, направ ленных на снижение величины пожарного риска?

3. Как определяется эффективность каждого из противопожарных мероприятий при оценке пожарного риска?

— 111 —

Практическая работа 6

Определение расчетных величин индивидуального пожарного риска

В соответствии с разделом II Методики проводится определение расчетной величины индивидуального пожарного риска Qв и сопо ставление ее с нормативным значением пожарного риска Qвн, уста новленным Техническим регламентом.

Алгоритм выполнения работы

1. Изучить содержание раздела II Методики, представленной в ос новных теоретических сведениях модуля 1.

2. Изучить раздел 6 примера расчета пожарного риска.

3. По данным, полученным из практических работ 1–5, вы полнить необходимые действия для определения расчетных вели чин индивидуального пожарного риска в соответствии с указани ями Методики.

4. Сравнить полученное значение индивидуального пожарного риска с нормативным значением, установленным Техническим регла ментом.

5. Сделать вывод о соответствии (несоответствии) пожарной безо пасности здания требованиям Технического регламента.

6. Заполнить соответствующий раздел обобщенного отчета по прак тикуму согласно изученному примеру и требованиям пособия

(приложение А).

7. Ответить на вопросы для самоконтроля.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие параметры определяют расчетную величину индивидуаль ного пожарного риска?

2. Как определить вероятность присутствия людей в здании?

3. Чему равно нормативное значение пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности?

— 112 —

Модуль 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ВЕЛИЧИН

ПОЖАРНОГО РИСКА НА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТАХ

Теоретические сведения

Оценка пожарного риска на производственных объектах произ водится в соответствии с Приказом МЧС РФ от 10.07.2009 № 404

(ред. от 14.12.2010) «Об утверждении методики определения расчет ных величин пожарного риска на производственных объектах» [4].

I. Общие положения

Настоящая методика определения расчетных величин пожарно го риска на производственных объектах (далее – Методика) уста навливает порядок расчета величин пожарного риска на производ ственных объектах (далее – объект).

Положения настоящей Методики не распространяются на определение расчетных величин пожарного риска на производ ственных объектах специального назначения, в том числе объектах военного назначения, объектах производства, переработки, хране ния радиоактивных и взрывчатых веществ и материалов, объектах уничтожения и хранения химического оружия и средств взрывания, наземных космических объектах и стартовых комплексах, горных выработках, объектах, расположенных в лесах.

Расчеты по оценке пожарного риска проводятся путем сопостав ления расчетных величин пожарного риска с соответствующими нормативными значениями пожарных рисков, установленными ФЗ

«Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

Определение расчетных величин пожарного риска на объекте осуществляется на основании:

а) анализа пожарной опасности объекта;

б) вычисления частоты реализации пожароопасных ситуаций;

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

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

д) наличия систем обеспечения пожарной безопасности зданий, со оружений и строений.

— 113 —

Расчетные величины пожарного риска являются количествен ной мерой возможности реализации пожарной опасности объекта и ее последствий для людей.

Количественной мерой возможности реализации пожарной опасности объекта является риск гибели людей в результате воздей ствия опасных факторов пожара, в том числе:

–– риск гибели работника объекта;

–– риск гибели людей, находящихся в селитебной зоне вблизи объ екта.

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

II. Общие требования к определению расчетных величин пожар ного риска

Анализ пожарной опасности объекта

Анализ пожарной опасности объекта предусматривает:

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

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

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

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

Анализ пожарной опасности технологической среды и параме тров технологических процессов на объекте предусматривает сопо ставление показателей пожарной опасности веществ и материалов, обращающихся в технологическом процессе, с параметрами техно логического процесса.

Перечень потенциальных источников зажигания пожароопасной технологической среды определяется посредством сопоставления па раметров технологического процесса и иных источников зажигания с показателями пожарной опасности веществ и материалов.

Определение перечня пожароопасных аварийных ситуаций и параметров для каждого технологического процесса осуществляется

— 114 — на основе анализа пожарной опасности каждого из технологических процессов, предусматривающего выбор ситуаций, при реализации которых возникает опасность для людей, находящихся в зоне по ражения опасными факторами пожара, взрыва и сопутствующими проявлениями опасных факторов пожара.

Не подлежат рассмотрению ситуации, в результате которых не возникает опасность для жизни и здоровья людей. Эти ситуации не учитываются при расчете пожарного риска.

Для каждой пожароопасной ситуации на объекте приводится описание причин возникновения и развития пожароопасных ситу аций, мест их возникновения и факторов пожара, представляющих опасность для жизни и здоровья людей в местах их пребывания.

Для определения причин возникновения пожароопасных ситуа ций рассматриваются события, реализация которых может привести к образованию горючей среды и появлению источника зажигания.

Наиболее вероятными событиями, которые могут являться при чинами пожароопасных ситуаций на объектах, считаются следующие:

–– выход параметров технологических процессов за критические

значения из-за нарушения технологического регламента (напри мер, перелив жидкости при сливоналивных операциях, разруше ние оборудования вследствие превышения давления по техноло гическим причинам, появление источников зажигания в местах образования горючих газопаровоздушных смесей);

–– разгерметизация технологического оборудования, вызванная ме ханическим (влияние повышенного или пониженного давления,

динамических нагрузок и т. п.), температурным (влияние повы шенных или пониженных температур) и агрессивным химиче ским (влияние кислородной, сероводородной, электрохимиче ской и биохимической коррозии) воздействиями;

–– механическое повреждение оборудования в результате ошибок работника, падения предметов, некачественного проведения ремонтных и регламентных работ и т. п. (например, разгермети зация оборудования или выход из строя элементов его защиты в результате повреждения при ремонте или столкновения с желез нодорожным или автомобильным транспортом).

На основе анализа пожарной опасности объекта при необходи мости проводится определение комплекса дополнительных меро-

— 115 — приятий, изменяющих параметры технологического процесса до уровня, обеспечивающего допустимый пожарный риск.

Для выявления пожароопасных ситуаций осуществляется деле ние технологического оборудования, технологических систем при их наличии на объекте на участки. Деление выполняется исходя из возможности раздельной герметизации этих участков при возник новении аварии. Рассматриваются пожароопасные ситуации как на основном, так и вспомогательном технологическом оборудовании.

Учитывается также возможность возникновения пожара в зданиях, сооружениях и строениях (далее – здания) различного назначения, расположенных на территории объекта.

В перечне пожароопасных ситуаций применительно к каждому участку, технологической установке, зданию объекта выделяются группы пожароопасных ситуаций, которым соответствуют одина ковые модели процессов возникновения и развития.

При анализе пожароопасных ситуаций, связанных с разгерме тизацией технологического оборудования, рассматриваются утечки при различных диаметрах истечения (в том числе максимальные – при полном разрушении оборудования или подводящих/отводящих трубопроводов).

Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций

Для определения частоты реализации пожароопасных ситуаций на объекте используется информация:

а) об отказах оборудования, используемого на объекте;

б) параметрах надежности используемого на объекте оборудования;

в) ошибочных действиях работника объекта;

г) гидрометеорологической обстановке в районе размещения объекта;

д) географических особенностях местности в районе размещения объекта.

Для определения частоты реализации пожароопасных ситуаций могут использоваться статистические данные об аварийности или расчетные данные о надежности технологического оборудования, соответствующие специфике рассматриваемого объекта.

Информация о частотах реализации пожароопасных ситуаций

(в том числе возникших в результате ошибок работника), необхо димая для оценки риска, может быть получена непосредственно из данных о функционировании исследуемого объекта или из данных

— 116 — о функционировании других подобных объектов. Рекомендуемые сведения о частотах реализации инициирующих пожароопасные ситуации событий для некоторых типов оборудования объектов, ча стотах утечек из технологических трубопроводов, а также частотах возникновения пожаров в зданиях приведены в приложении № 1 к настоящей Методике.

Построение полей опасных факторов пожара для различных сцена риев его развития

При построении полей опасных факторов пожара для различ ных сценариев его развития учитываются:

–– тепловое излучение при факельном горении, пожарах проливов горючих веществ на поверхность и огненных шарах;

–– избыточное давление и импульс волны давления при сгорании га зопаровоздушной смеси в открытом пространстве;

–– избыточное давление и импульс волны давления при разрыве со суда (резервуара) в результате воздействия на него очага пожара;

–– избыточное давление при сгорании газопаровоздушной смеси в помещении;

–– концентрация токсичных компонентов продуктов горения в по мещении;

–– снижение концентрации кислорода в воздухе помещения;

–– задымление атмосферы помещения;

–– среднеобъемная температура в помещении;

–– расширяющиеся продукты сгорания при реализации пожа ра-вспышки.

Оценка величин указанных факторов проводится на основе ана лиза физических явлений, протекающих при пожароопасных ситу ациях, пожарах, взрывах. При этом рассматриваются следующие процессы, возникающие при реализации пожароопасных ситуаций и пожаров или являющиеся их последствиями (в зависимости от типа оборудования и обращающихся на объекте горючих веществ):

–– истечение жидкости из отверстия;

–– истечение газа из отверстия;

–– двухфазное истечение из отверстия;

–– растекание жидкости при разрушении оборудования;

–– выброс газа при разрушении оборудования;

— 117 —

–– формирование зон загазованности;

–– сгорание газопаровоздушной смеси в открытом пространстве;

–– разрушение сосуда с перегретой легковоспламеняющейся жидко стью, горючей жидкостью или сжиженным горючим газом;

–– тепловое излучение от пожара пролива или огненного шара;

–– реализация пожара-вспышки;

–– испарение жидкости из пролива;

–– образование газопаровоздушного облака (газы и пары тяжелее воздуха);

–– сгорание газопаровоздушной смеси в технологическом оборудо вании 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.

При необходимости рассматриваются также иные процессы, которые могут иметь место при возникновении пожароопасных си туаций и пожаров.

Для определения возможных сценариев возникновения и раз вития пожаров рекомендуется использовать метод логических де ревьев событий (далее – логическое дерево).

Сценарий возникновения и развития пожароопасной ситуации

(пожара) на логическом дереве отражается в виде последовательно сти событий от исходного до конечного события (далее – ветвь де рева событий).

Процедура построения логического дерева событий приведена в приложении № 2 к настоящей Методике.

При построении логического дерева событий используются:

–– условная вероятность реализации различных ветвей логического дерева событий и перехода пожароопасной ситуации или пожара на ту или иную стадию развития;

–– вероятность эффективного срабатывания соответствующих средств предотвращения или локализации пожароопасной ситуа ции или пожара (принимается исходя из статистических данных, публикуемых в научно-техническом журнале «Пожарная безопас ность» или по паспортным данным завода – изготовителя обору дования);

— 118 —

–– вероятность поражения расположенного в зоне пожара техноло гического оборудования и зданий объекта в результате воздей ствия на них опасных факторов пожара, взрыва.

Оценка опасных факторов пожара проводится с помощью мето дов, приведенных в приложении № 3 к настоящей Методике.

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

Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара,

взрыва на людей для различных сценариев их развития осуществля ется на основе сопоставления информации о моделировании дина мики опасных факторов пожара на территории объекта и прилега ющей к нему территории и информации о критических для жизни и здоровья людей значениях опасных факторов пожара, взрыва. Для этого используются критерии поражения людей опасными факто рами пожара.

При оценке последствий воздействия опасных факторов пожа ра, взрыва на людей для различных сценариев развития пожаро опасных ситуаций предусматривается определение числа людей, попавших в зону поражения опасными факторами пожара, взрыва.

Для оценки пожарного риска используют, как правило, вероят ностные критерии поражения людей опасными факторами пожара.

Детерминированные критерии используются при невозможности применения вероятностных критериев.

Детерминированные и вероятностные критерии оценки пора жающего действия волны давления и теплового излучения на людей приведены в приложении № 4 к Методике.

Анализ наличия систем обеспечения пожарной безопасности зданий

При анализе влияния систем обеспечения пожарной безопас ности зданий на расчетные величины пожарного риска предусма тривается рассмотрение комплекса мероприятий по обеспечению пожарной безопасности объекта.

При этом рассматриваются следующие мероприятия по обеспе чению пожарной безопасности:

–– мероприятия, направленные на предотвращение пожара;

–– мероприятия по противопожарной защите;

— 119 —

–– организационно-технические мероприятия по обеспечению по жарной безопасности.

Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности учиты ваются при определении частот реализации пожароопасных ситу аций, возможных сценариев возникновения и развития пожаров и последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития.

III. Порядок вычисления расчетных величин пожарного риска на объекте

Расчет значений индивидуального и социального пожарных ри сков в зданиях и на территории объекта, а также в селитебной зоне вблизи объекта проводится с использованием в качестве промежу точной величины значения соответствующего потенциального по жарного риска.

Потенциальный пожарный риск на территории объекта и в сели тебной зоне вблизи объекта

Величина потенциального пожарного риска Р(а), год−1 (далее – потенциальный риск) в определенной точке (а) как на территории объекта, так и в селитебной зоне вблизи объекта определяется по формуле J

P( a ) =   ∑Q (a)·Q ,
dj     j                           (1)
j= 1
,                          (1)
где J – число сценариев развития пожароопасных ситуаций (пожа h

Qdj( a ) = 1 − ∏
ров, ветвей логического дерева событий); Qdj(a) – условная веро ятность поражения человека в определенной    ( 1 − Qk · Qdjk( a ) ) точке территории (а)
k= 1
в результате реализации j-го сценария развития, пожароопасных си-                          (2)
туаций, отвечающего определенному       J              инициирующему аварию со бытию; Qj – частота реализации    Pi = ∑    Qвj ·течение
Qdij        года j-го сценария разви j= 1
тия пожароопасных ситуаций, год . ,              −1
(3)
Условные вероятности                  
Qdijпоражения    
 1  РЭij  человека
1  Dij , Qdj(a) находятся по      (4)
критериям поражения людей опасными факторами пожара, взрыва.
При расчете риска              
PЭij  1рассматриваются            
 1  РЭ.Пij  1  РДразличные
. Вij ,      метеорологи-   (5)
ческие условия с типичными направлениями ветров и ожидаемой
 0,8  блij  t Pij
частотойих возникновения.      , если t Pij  0,8  блij  t Pij   Н.Эij ;
        Н.Э

РЭ.Пij  0,999,                если t Pij   Н.Эij  0,8  блij ;                      (6)
если t—     120 —

0,001,                        Pij  0,8   блij ,



При проведении расчета риска предусматривается рассмотрение различных пожароопасных ситуаций, определение зон поражения опасными факторами пожара, взрыва и частот реализации указан ных пожароопасных ситуаций. Для удобства расчетов территория местности может разделяться на зоны, внутри которых величины

P(a) полагаются одинаковыми.

В необходимых случаях оценка условной вероятности пораже ния человека проводится с учетом совместного воздействия более чем одного опасного фактора. Например, для расчета условной ве роятности поражения человека при реализации сценария, связан ного со взрывом резервуара с легковоспламеняющейся жидкостью

(далее – ЛВЖ) под давлением, находящегося в очаге пожара, не обходимо учитывать, кроме теплового излучения огненного шара, воздействие волны давления.

Условная вероятность поражения человека Qdj(a) от совместно-

J го независимого воздействия несколькими опасными факторами

P( a ) = в результате реализации j-го сценария

Qdj ( a ) · Q j ∑ развития пожароопасных си j= 1 туаций определяется по формуле

, (1) h

Qdj( a ) = 1 −     ∏ ( 1 − Q · Q ( a ) ),
k     djk                                      (2)
k= 1
,                            (2)
где h – число рассматриваемых опасных                     J              факторов; Qk – вероятность

∑∑

P( a ) = Qdjdjk( (a) a)·Q

J реализации k-го опасного фактора; Q –j условная вероятность поражения k-м опасным фактором. P i = Q j j

= ·1Q dij j= 1

, (1)

, (3)

Потенциальный риск в зданияхh объекта

Величина потенциального Qdj( a Q

) =dij1 −риска 

∏ 

1  (Р1ЭP ·1Q

, kгод

−ijiQ  ) помещении зда-

−1D,( ijaв ),i-м djk

(4) ния или пожарного P отсека здания 

Эij  1  1  РЭ.Пij  1  РД. Вij ,   k = 1 (далее – здания) объекта опреде-

, (2)

(5) ляется по формуле J

 0,8  блij  t Pij





Pi = t 

, если ∑

Q · Q ,  t  

Pij j0,8dij блij Pij Н.Эij ;

(3) j = 1

 Н.Э

 сценариев возникновения пожара , (3) гдеРJ – число

 0,999, если t Pij   Н.Эij  0,8  блijв; здании; Qj – ча- (6)

Э.Пij 

 стота реализации в течениеQгода dij  1 j-го  

Эij  1  Dijпожара,

 Рсценария  , год−1; Qdij – (4)

 0,001, если t  0 ,8   ,

  

Pij бл ij условная вероятность Pпоражения человека при его нахождении в i-м

 Эij  1  1  РЭ.Пij  1  РД. Вij , (5) помещении при реализации j-го сценария пожара.

Условная  0вероятность

,8  блij t0,999, если t Pij человека поражения 0,8   ;Q определяется по

  Pij , если t Pij  0,8  блijблijt Pijdij   Н.Эij ;

формуле РЭ.П 

ijН.Э 0,001, если t  0,8   . (7)

  Pij блij



РЭ.Пij  0,999, если t Pij   Н.Эij  0,8  блij ; (6)

 K — 121 —





0,001,

Dij = 1 − если

∏( t1Pij− Dijk0),8  блij , k= 1

, (8)

J j= 1

, (1)

∑Pi = Q j · Qdij h

Q (a)=1− ∏(1−Q ·Q (a)) j= 1

, (3) dj k djk

  ,

Qdij  1k =1РЭij  1  Dij ,

(4) (4)(2)

Эij PЭij  1  1  РЭ.Пij  1  РД.Вij  , где P – вероятность эвакуацииJ людей, находящихся в i-м помеще-

(5) нии здания, при реализации

 0,8  работы j-го

Pi = ∑ сценария

Q j · Qdij пожара; D ij

– вероятность эффективной блij  t Pijтехнических j = 1 средств по обеспечению безопас-

, если t Pij  0,8 J бл,ij  t Pij   Н.Эij ; (3)

 ∑ 

 ности людей в i-м помещении при реализации сценария пожара.

 Н.Э ( a1) = Р Qdj1( a) ·DQ j ,

QPdij Pопределяется j-го

 (4)



Вероятность эвакуации Эij поij формуле

РЭ.Пij   0,999, если t Pij   Н.Эij  0,8   блij ; ,

Эij j= 1 (6) (1)

 PЭijесли  

 1 t 1 Р0Э,.8Пij  1 , РД.Вij ,  (5) (5)

0,001, Pij h блij

  0,8  блij  t PijQdj( a ) = 1 − где PЭ.Пij – вероятность эвакуации

, если

∏ людей,

0 ,

( 1 − Qнаходящихся k · Qdjk ( a ) ) в i-м поме щении здания,  по эвакуационным t Pij k

 Н.Э0,999, если t Pij  0,8  блij ;

=путям

1   при блij  t   реализации

Pij , ij ; j-го сце-

Н.Э (2) нария пожара;  P – вероятность выхода из здания людей, находя-

 РЭ.Пij  

ДВij (7)(6)

 0,999,

РЭ.Пвij i-м если tаварийные

J Н.Э 0,ij8  0бл,8ij .иные

блij ; выходы.

0,001, если

∑ щихся помещении, через Pijt Pij  или

 Pi = Q · Qdij

0,001, данных

При отсутствии t Pij  0,8j  бл есливероятность ij ,ДВij допускается прини-

P j= 1

K , иных выходов и 0,001 (3) мать равной при их отсутствии.

Dij = 1 − ∏

 0,03 при наличии аварийных или

( 1 − Dijk )



Qdij  1  РЭij  1  Dij ,   (4)

0,999, k= 1 если t Pij,  0,8  блij ; (8)

Вероятность ляется по формуле эвакуации по

РЭ.Пij   P  1  1  Р

0,001,

Эij  эвакуационным

Iесли t PijЭ. Пij0,8  путям



 1  РД. .Вij , Э.Пij

P опреде- (7) (5)

∑ блij

 0,8  блij RtmPij= K qim · P( i )

,i =если t Pij  0,8  блij  t Pij   Н.Эij ;



∏

          D
Н.Э
ij  = 1  −           ( 1 − Dijk ) ,                                                 (9)
                                     N
РЭ.Пij  0,999,                    k =если
1        t Pij   Н.Э, ij  0,8  блij ;                   (6)     (8) (6)
                         R    m  =  ∑       P ·
i imq
0,001,                      если   I t Pij  0,8   блij ,

∑ i= 1

, (10)

 Rm = qim · P( i ) i = 1L

, (9) где τблij – время от начала реализации j-го сценария

0,999,

РЭ.Пij   кирования эвакуационных

S = если путей в

∑

Q j t Pij  0,8  блij ;

результате пожара до бло распространения на (7) j= 1 N них опасных факторов пожара, 0,001, имеющих

Rm = ∑ если t,Pij  0,8  блij .

Pi · qim предельно допустимые

(11) для людей значения (время блокирования K i= 1 эвакуационных

, путей), (10) мин; tPij – расчетное время Dij =эвакуации

1− ( L ijk )

1 − D ∏ людей из i-го помещения при j-м сценарии пожара, мин; τН.ЭijkS== ализации j-го сценария пожара до j начала

–1 интервал

Qj ∑

, времени от начала ре эвакуации людей из i-го

(8)

=1

I , (11) помещения, мин.

Время от начала пожара до начала

Rm = qim · P( i ) ∑ эвакуации людей τН.Э для i= 1

, (9) зданий без систем оповещения определяется по результатам ис следования поведения людей при пожарах N в зданиях конкретного назначения. Rm = Pi · qim ∑ i= 1

, (10)

— 122 —

S= ∑Q j j= 1

, (11) dj k djk k= 1

, (2)

J

При наличии в здании системы
Pi =   ∑    Q j · Qdij
оповещения людей о пожа j= 1
ре и управления эвакуацией людей в зданиях                    , (далее – СОУЭ) τ             (3)
                 
Н.Э
принимается равным времени                   1  РЭij  1 системы
Qdijсрабатывания               Dij ,   с учетом ее     (4)

для определения времени

 инерционности. При отсутствии необходимых исходных данных



PЭij  1  1  РЭ.Пij  1  РД.Вij ,  начала эвакуации в зданиях без СОУЭ τН.Э

(5) допускается принимать

 0,8  блij равным t Pij 0,5 мин – для этажа пожара и 2 мин



– для вышележащих этажей. , если t Pij  0,8  блij  t Pij   Н.Эij ;

 Н.Э

 возникновения



Если местом пожара является зальное помеще-

Р ij  0,999, если t Pij   Н.Эij  0,8  блij ; (6) ние, гдеЭ.П пожар

 может быть обнаружен одновременно всеми находя-

0,001, если щимися в немлюдьми, то τН.Э допускается t Pij  0 ,8  принимать

блij , равным нулю.





В этом случае вероятность PЭПij определяется по формуле

0,999, если t Pij  0,8  блij ;

РЭ.Пij   (7) (7)

0,001, если t Pij  0,8  блij .

Время от начала пожара до блокирования

K эвакуационных путей в результате распространения

Dij = 1 − на расчетное время эвакуации определяются

∏( 1 − Dijk ) них опасных факторов пожара и по методам, приведен k= 1

, (8) ным в приложении № 5 к настоящей Методике.

∑

Расчетное время эвакуации tPij рассчитывается при максимально

Rm = qim · P( i ) возможной расчетной численности людей в здании, определяемой i= 1 на основе решений по организации эксплуатации , здания, от наи- (9) более удаленной от эвакуационных выходов N точки i-гo помещения.

Допускается определение расчетного Rm = времени ∑ Pi · qim эвакуации на основе i = 1 экспериментальных данных. , (10)

Для определения указанных вышеL величин τблij и τPij допускает ся дополнительно использовать методы, S= ∑Qсодержащиеся j в методиках определения расчетных величин пожарного j = 1

, риска, утвержденных (11) в установленном порядке.

При определении величин потенциального риска для работни ков, которые находятся в здании на территории объекта, допускает ся рассматривать для здания в качестве расчетного один наиболее неблагоприятный сценарий возникновения пожара, характеризую щийся максимальной условной вероятностью поражения человека.

В этом случае расчетная частота возникновения пожара принимает ся равной суммарной частоте реализации всех возможных в здании сценариев возникновения пожара.

— 123 —



0,001, если t Pij  0,8  блij ,



0,999, если

Вероятность Dij эффективной работы 0,8  блij ;

t Pij технических средств по

РЭ.П   обеспечению пожарной безопасности ij i-го помещения при реализа- (7)

0,001, если t Pij  0,8  блij .

ции j-го сценария пожара определяется по формуле

K

Dij = 1 − ∏(1−D ), ijk (8) k= 1

, (8) где К – число технических средств противопожарной защиты;

∑

Dijk – вероятность эффективного срабатывания (выполнения зада-

Rm = qim · P( i ) чи) k-го технического средства при j-м сценарии пожара для i-го i= 1 помещения здания. , (9)

При отсутствии данных по эффективности N технических средств величины Dij допускается принимать Rm =равными ∑

Pi · qimнулю.

i= 1

При расчете значений Dij следует учитывать , только технические (10) средства, направленные на обеспечение L пожарной безопасности находящихся (эвакуирующихся) в i-м S = помещении

Qj ∑ здания людей при реализации j-го сценария пожара. При j = 1этом учитываются следую-

, (11) щие мероприятия:

–– применение объемно-планировочных и конструктивных реше ний, обеспечивающих ограничение распространения пожара в безопасную зону (при организации эвакуации в безопасную зону);

–– наличие систем противодымной защиты рассматриваемого поме щения и путей эвакуации;

–– использование автоматических установок пожарной сигнализа ции (далее – АУПС) в сочетании с СОУЭ;

–– наличие установок пожаротушения в помещении очага пожара.

При определении условной вероятности поражения людей, на ходящихся в помещении очага пожара, не допускается учитывать наличие в этом помещении АУПС и СОУЭ (за исключением слу чаев, когда пожар не может быть обнаружен одновременно всеми находящимися в помещении людьми), а также установок пожароту шения, срабатывание которых допускается только после эвакуации находящихся в защищаемом помещении людей (например, при на личии установок газового пожаротушения).

Индивидуальный пожарный риск в зданиях и на территории объекта

Индивидуальный пожарный риск (далее – индивидуальный риск) для работников объекта оценивается частотой поражения

— 124 —

, (3)

Q∏(1  Р  1  )D ,

Qdj( a ) = 1 − 1−Q ·Q (a) k djk dij Эij ij (4) k= 1

, (2)



PЭij  1 J1  РЭ.Пij  1  РД.Вij ,   (5)

∑ определенного работника объекта опасными факторами пожара,

 взрыва в течение 0,8   года.  t Pi = Q j · Q dij бл ij Pij

 на которые ,разбита если j = 1 t Pij  0,8   блij  t Pij   Н.Эij ;

, (3)

Области,

  Н.Э территория объекта, нумеруются:

i = 1, 

…, I. 0,999,

РЭ.П ij  Qdij  1t Pij если 

 РЭijН.Э 

 1ij  D 

0,ij8 , блij ; (4)(6)

Работники  объекта нумеруются: m = 1, …, М.

0,001, PЭij  1 если

Номер работника

 1  Рt Pij m однозначно



 0,8  Р

Э.Пij  1  определяет

, , блДij. Вij  наименование (5)

 должности работника,

 0,8  блij  t Pij его категорию и другие особенности его про-

 , если

0,999, Pij t  если 0,8    t Pij бл0ij,8  Pij t   ;

блij ;

фессиональной деятельности, необходимой для оценки

Н.Эij пожарной

  Н.Э безопасности.

 Р

Допускается

Э.П ij   проводить расчет индивидуального ри- (7)

РЭ.Пij  0,999, 0,001,t Pijесли

если   Н.Эt Pijij  00,,88  бл ij .; (6) ска для работника объекта, относя его к одной категории наиболее бл ij



0,001, опасной профессии. если tKPij  0,8  блij ,



Величина индивидуальногоDij = 1 − ∏ ( 1риска

− Dijk ) Rm, год−1, для работника m k= 1 объекта при его нахождении на территории , объекта определяется (8)

0,999, если t Pij  0,8  блij ;

по формуле РЭ.Пij   I (7)

R =m ∑

0,001, если t Pij  0,8  блij .

q · P( i ) , im (9) i= 1

K , (9) где P(i) – величинаDпотенциального ij = 1 − ( ∏

1 − Dijk )Nриска в i-й области территории объекта, год−1; qim – вероятность ласти территории объекта.

k= 1

Rm = ,Pi · qim ∑ присутствия работника m в i-й об-

(8) i = 1

Величина индивидуального риска Rm, год−1, , для работника m при (10)

Rm = его нахождении в здании объекта, qim · P ∑(i) обусловленная

L опасностью пожа i= 1 ров в здании, определяется по формуле S = Q j

, ∑ (9) j= 1

N , (11)

Rm = Pi · qim , ∑ (10) i= 1

, (10) где Pi – величина потенциального риска в i-м помещении здания, год−1; qim – вероятность присутствия

∑ работника m в i-м помещении;

S= Qj

N – число помещений в здании, сооружении j= 1 и строении.

Индивидуальный риск работника m , объекта определяется как (11) сумма величин индивидуального риска при нахождении работника на территории и в зданиях объекта по формулам (9) и (10).

Вероятность qim рассчитывается из доли времени нахождения рассматриваемого человека в определенной области территории и/ или в i-м помещении здания в течение года на основе решений по организации эксплуатации и технического обслуживания оборудо вания и зданий объекта.

— 125 —
,                         (3)
      
Qdij  1  РЭij  1  Dij ,                                   (4)

PЭij  1  1  РЭ.Пij  1  РД.Вij  , (5)

Индивидуальный и социальный пожарный риск в селитебной зоне

 0,8  блij  t Pij вблизи объекта

, если t  0,8  блij  t Pij   Н.Эij ;

Для людей,  находящихсяPijв селитебной зоне вблизи объекта,

 Н.Э

 индивидуальный

РЭ.Пij  0,999, пожарный риск если t Pij (далее

  Н.Э – индивидуальный риск) ij  0,8   блij ; (6)

 принимается равным величинам потенциального риска в этой зоне

0,001, если t Pij  0,8  блij , с учетомдоли времени присутствия людей в зданиях, сооружениях

 вблизи производственного объекта:

и строениях

–– для зданий, сооружений 0,999,иесли t Pij  0классов строений ,8  блij ; Ф1 по функциональ ной пожарнойРЭ.Пijопасности

 – 1; (7)

0,001, если t Pij  0,8  блij .

–– для зданий, сооружений и строений классов Ф2, Ф3, Ф4 и Ф5 по функциональной пожарной K опасности с круглосуточным режи-

D = 1 ∏

− мом работы – 1, ijпри некруглосуточном ( − Dijk )

1 режиме работы – доля k= 1 времени присутствия людей в соответствии , с организацион- (8) но-распорядительными документами I для этих зданий, сооруже ний и строений. ∑

Rm =

Для объекта социальныйi =пожарный qim · P( i )

,риск (далее – социальный (9) риск) принимается равным частоте возникновения событий, веду-

N щих к гибели 10 и более человек.

Для людей, находящихся вm селитебной

R = ∑ Pi · qim зоне вблизи объекта, со i= 1 циальный риск S, год , определяется по формуле

-1 , (10)

S= ∑Q , j (11) j= 1

, (11) где L – число сценариев развития пожароопасных ситуаций (пожа ров), для которых выполняется условие Ni ≥ 10; Ni – среднее число погибших людей в селитебной зоне вблизи объекта в результате ре ализации j-го сценария вследствие воздействия опасных факторов пожара, взрыва

Величина Ni определяется по формуле

Ni =   ∑Q ·n,          dij       i               (12)
i= 1
,                              (12)
где I – количество областей, на которые разделена территория, при-
J    K0                x2 jk

∑∑ легающая к объекту (i –0 номер области); Qdij – условная вероятность

P( r ) = поражения человека, находящегося j= 1 k = 1 λj( m ) Q jk ∫

Qnopjk ( x, r )dx вx i-й области, опасными факто-

1 jk рами при реализации j-го сценария; n – среднее число , людей, нахо- (13) i



S  max S1 , S 2 ,  , S p ,  , S Q , дящихся в i-й области.  (14)

где S1, S2, Sp, SQ – величины социального—риска

126 —для различных потенциально опас ных участков линейной части магистрального трубопровода, год−1; Q – количество

Индивидуальный и социальный пожарный риск для линейной части магистральных трубопроводов I

Величина потенциальногоNi = риска ке на расстоянии r от оси магистрального

∑ −1 ni год , в определенной точ-

Qdij ·Р(r), трубопровода вычисляет i= 1

, (12) ся по формуле

J0 K0 x2 jk

P( r ) = ∑ ∑ λ ( m )Q ∫ Q j jk ( ) nopjk x, r dx , (13) j= 1 k = 1 x1 jk

, (13) где λi (m) – удельная частота разгерметизации линейной части маги стрального трубопровода 

S  max S1 ,для

S 2 ,j-го

 , Sтипа p , разгерметизации

, SQ ,  на участке (14) где S1, S2, Spm

, Sмагистрального трубопровода, год−1 ∙ м−1; K0 – число сценариев

Q – величины социального риска для различных потенциально опас развития пожароопасной ситуации или пожара. При −1 этом подле ных участков линейной части магистрального трубопровода, год ; Q – количество жат рассмотрению для каждого типа разгерметизации следующие потенциально опасныхфакельное сценарии: участков линейной горение, части пожармагистрального трубопровода.

пролива (для истечения жид кой фазы),

Количество пожар-вспышка, потенциально сгораниелинейной опасных участков газопаровоздушной смеси части магистрального

в открытом пространстве; J0 – число рассматриваемых типов раз трубопровода определяется на основе анализа плана трассы магистрального трубо герметизации; Qjk – условная вероятность реализации k-го сценария провода и прилегающей к ней территории.

развития пожароопасной ситуации Границы потенциально

(пожара) опасных для j-го типа участ разгер ков линейной части магистрального метизации; трубопровода

Qпорjk(x,r) – условная определяются вероятность из условия поражения распо человека в рассматриваемой точке на расстоянии r от оси магистрального ложения вблизи них объектов, не относящихся к магистральному трубопроводу, трубопровода в результате реализации k-го сценария развития по расположенных на расстоянии жароопасной ситуациименее значений,

(пожара), регламентированных произошедшей на участкенормативны маги ми документами по пожарной безопасности.

стрального трубопровода с координатой х, расположенной в преде лах участка влияния k-го сценария развития пожара для j-го типа разгерметизации; x1jk, x2jk – координаты начала и окончания участка

Приложения к методике расчета влияния. Границы участка влияния определяются для k-го сценария развития пожароопасной ситуации (пожара) из условия, Приложение что зона№ 1 поражения опасными факторами Сведения пожара (взрыва) при аварии на магистральном трубопроводе за пределами этого участка не дости по частотам реализации инициирующих пожароопасные ситуации событий гает рассматриваемой точки на расстоянии r от оси магистрального для некоторых типов оборудования трубопровода. Допускается объектов, интегрирование частотам утечекпо проводить извсей технологи дли ческих трубопроводов, не трубопровода.а также частотам возникновения пожаров в зданиях

Рекомендуемый метод определения удельных частот различ ных типов разгерметизации магистрального трубопровода приведен в приложении № 6 к настоящей Методике.

Таблица П1.1

Частоты реализации инициирующихсценариев

Число рассматриваемых пожароопасные ситуации развития событий пожароопасной ситуации для(пожара) при некоторых разгерметизации типов линейной части маги оборудования объектов

Наименование обору- Инициирующее ава- — Диаметр

127 — отверстия исте- Частота разгерме стрального трубопровода, условные вероятности Qjk и Qпорjk(x,r) определяются в зависимости от специфики пожарной опасности магистрального трубопровода и транспортируемого вещества.

Индивидуальный риск для работников, обслуживающих линей ную часть магистрального трубопровода, определяется в соответ ствии с пунктом «Индивидуальный пожарный риск в зданиях и на территории объекта» данного раздела Методики.

Для людей, находящихся в селитебной зоне вблизи линейной части магистрального трубопровода, индивидуальный риск опреде-

пожарный риск в селитебной зонеi = вблизи
∑
ляется в соответствии с пунктом «Индивидуальный и социальный
Ni =        Qdij · ni
объекта» данного раздела
,                               (12)
Методики.
Для людей, находящихся  J0   K0 в селитебной    x2 jk      зоне вблизи линейной
P( r ) =     ∑∑     λ  ( m
части магистрального трубопровода, социальный
j    ) Q jk∫       Qnopjk ( x, r )риск
dx S, год−1, вы j= 1 k = 1                x1 jk
числяется по формуле                                                         ,               (13)
                          
S  max S1 , S 2 ,  , S p ,  , S Q ,                      (14)     (14)
где S , S , Sp, SQ – величины социального риска для различных по где S1, S2, Sp, S1Q –2 величины    социального риска для различных потенциально опас тенциально опасных участков линейной части магистрального тру ных участков     линейной
бопровода,         части
год−1; Q –магистрального   трубопровода,
количество потенциально      год−1; участков
опасных   Q – количество
потенциально     опасных
линейной          участков
части          линейнойтрубопровода.
магистрального    части магистрального трубопровода.
Количество
Количество                потенциально
потенциально    опасныхопасных
участковучастков
линейнойлинейной    части
части магистрального
магистрального трубопровода определяется на основе анализа
трубопровода определяется на основе анализа плана трассы магистрального трубо плана трассы магистрального трубопровода и прилегающей к ней
провода итерритории.
прилегающей       к ней территории.
Границы    потенциальноГраницы  потенциально
опасных             опасных участ участков линейной
частичасти
ков линейной       магистрального     трубопровода
магистрального             определяются
трубопровода           из условия
определяются         рас- распо из условия
положения вблизи них объектов, не относящихся к магистрально ложения вблизи них объектов, не относящихся к магистральному трубопроводу,
му трубопроводу, расположенных на расстоянии менее значений,
расположенных       на расстоянии менее
регламентированных                значений, документами
нормативными     регламентированных   нормативны по пожарной
ми документами      по пожарной безопасности.
безопасности.

Приложения к методике расчета

Приложение № 1

Сведения по частотам реализации инициирующих пожароопасные ситуации событий для некоторых типов оборудования—объектов,

128 — частотам утечек из технологи ческих трубопроводов, а также частотам возникновения пожаров в зданиях

Приложения к методике расчета

Приложение № 1

Сведения по частотам реализации инициирующих пожароопасные ситуации событий для некоторых типов оборудования объектов, частотам утечек из технологических трубопроводов, а также частотам возникновения пожаров в зданиях

Таблица П1.1

Частоты реализации инициирующих пожароопасные ситуации событий для некоторых типов оборудования объектов

Диаметр Частота

Наименование Инициирующее отверстия разгерметизации, оборудования аварию событие истечения, мм год−1

Резервуары, ем- Разгерметизация 5 4,0Ч10−5 кости, сосуды с последующим 12,5 1,0Ч10−5 и аппараты под истечением 25 6,2Ч10−6 давлением жидкости, газа

50 3,8Ч10−6 или двухфазной среды 100 1,7Ч10−6

Полное разруше-

3,0Ч10−7 ние

Насосы (центро- Разгерметизация 5 4,3Ч10−3 бежные) с последующим 12,5 6,1Ч10−4 истечением 25 5,1Ч10−4 жидкости или

50 2,0Ч10−4 двухфазной среды Диаметр подводя щего / отводяще- 1,0Ч10−4 го трубопровода

Компрессоры Разгерметизация 5 1,1Ч10−2

(центробежные) с последующим 12,5 1,3Ч10−3 истечением газа 25 3,9Ч10−4

50 1,3Ч10−4

Полное

1,0Ч10−4 разрушение

Резервуары для Разгерметизация 25 8,8Ч10−5 хранения ЛВЖ и с последующим 100 1,2Ч10−5 горючих жидко- истечением стей (далее – ГЖ) жидкости в об при давлении, валование Полное

5,0Ч10−6 близком к атмос- разрушение ферному

— 129 —

Диаметр Частота

Наименование Инициирующее отверстия разгерметизации, оборудования аварию событие истечения, мм год−1

Резервуары Пожар в кольце с плавающей вом зазоре

– 4,6Ч10−3 крышей по периметру резервуара

Пожар по всей поверхности – 9,3Ч10−4 резервуара

Резервуары Пожар на дыха со стационарной тельной арма- – 9,0Ч10−5 крышей туре

Пожар по всей поверхности – 9,0Ч10−5 резервуара

Примечание. Здесь и далее под полным разрушением подразумевается утеч ка с диаметром истечения, соответствующим максимальному диаметру подводящего или отводящего трубопровода, или разрушения резервуара, емкости, сосуда или аппарата.

При определении частоты разгерметизации фильтров и кожу хотрубных теплообменников указанное оборудование допускается рассматривать как аппараты под давлением.

Аппараты воздушного охлаждения допускается рассматривать как участки технологических трубопроводов, длина которых соот ветствует суммарной длине труб в пучках теплообменника.

Таблица П1.2

Частоты утечек из технологических трубопроводов

Частота утечек (м−2 Ч год−1)

Диаметр трубо- Средняя Значитель- Большая

Малая (диа провода, метр отверстия (диаметр ная (диаметр (диаметр Разрыв мм отверстия отверстия отверстия

12,5 мм)

25 мм) 50 мм) 100 мм)

50 5,7Ч10−6 2,4Ч10−6 – – 1,4Ч10−6

100 2,8Ч10−6 1,2Ч10−6 4,7Ч10−7 – 2,4Ч10−7

150 1,9Ч10−6 7,9Ч10−7 3,1Ч10−7 1,3Ч10−7 2,5Ч10−8

250 1,1Ч10−6 4,7Ч10−7 1,9Ч10−7 7,8Ч10−8 1,5x10−8

600 4,7Ч10−7

2,0Ч10−7

7,9Ч10 −8

3,4Ч10−8 6,4Ч10−9

900 3,1Ч10−7

1,3Ч10−7

5,2Ч10 −8

2,2Ч10−8 4,2Ч10−9

1200 2,4Ч10−7

9,8Ч10−8

3,9Ч10 −8

1,7Ч10−8 3,2Ч10−9

— 130 —

Таблица П1.3

Частоты возникновения пожаров в зданиях

Частота возникнове-

Наименование объекта ния пожара (м−2 Ч год−1)

Электростанции 2,2Ч10−5

Склады химической продукции 1,2Ч10−5

Склады многономенклатурной продукции 9,0Ч10−5

Инструментально-механические цеха 0,6Ч10−5

Цеха по обработке синтетического каучука и

2,7Ч10−5 искусственных волокон

Литейные и плавильные цеха 1,9Ч10−5

Цеха по переработке мясных и рыбных продуктов 1,5Ч10−5

Цеха горячей прокатки металлов 1,9Ч10−5

Текстильные производства 1,5Ч10−5

Частота реализации сценариев, связанных с образованием ог ненного шара на емкостном оборудовании со сжиженными газами и ЛВЖ вследствие внешнего воздействия очага пожара, определя ется на основе процедуры построения логических деревьев собы тий, приведенной в приложении № 2 к настоящей Методике. При отсутствии необходимых данных допускается принимать частоту внешнего воздействия, приводящего к реализации огненного шара, равной 2,5 ∙ 10−5 год−1 на один аппарат (резервуар).

При использовании данных, приведенных в настоящем при ложении, для какого-либо резервуара, емкости, сосуда, аппарата, технологического трубопровода следует учитывать частоты разгер метизации для всех размеров утечек, указанные для этой единицы технологического оборудования.

Приложение № 2

Процедура построения логического дерева событий

Настоящий метод позволяет определить развитие возможных пожароопасных ситуаций и пожаров, возникающих вследствие реа лизации инициирующих пожароопасную ситуацию событий. Анализ дерева событий представляет собой «осмысливаемый вперед» про цесс, то есть процесс, при котором исследование развития пожаро опасной ситуации начинается с исходного события с рассмотрением цепи последующих событий, приводящих к возникновению пожара.

— 131 —

При построении логических деревьев событий учитываются следующие положения:

–– выбирается пожароопасная ситуация, которая может повлечь за собой возникновение аварии с пожаром с дальнейшим его раз витием;

–– развитие пожароопасной ситуации и пожара должно рассматри ваться постадийно с учетом места ее возникновения на объекте оценки риска, уровня потенциальной опасности каждой стадии и возможности ее локализации и ликвидации. На логическом де реве событий стадии развития пожароопасной ситуации и пожара могут отображаться в виде прямоугольников или других геоме трических фигур с краткими названиями этих стадий;

–– переход с рассматриваемой стадии на новую определяется воз можностью либо локализации пожароопасной ситуации или пожара на рассматриваемой стадии, либо развития пожара, свя занного с вовлечением расположенных рядом технологического оборудования, помещений, зданий и т. п. в результате влияния на них опасных факторов пожара, возникших на рассматриваемой стадии. Условные вероятности переходов пожароопасной ситуа ции или пожара со стадии на стадию одной ветви или с ветви на

ветвь определяются исходя из свойств вовлеченных в пожаро опасную ситуацию или пожар горючих веществ (физико-химиче ские и пожароопасные свойства, параметры, при которых веще ства обращаются в технологическом процессе и т. д.), условной вероятности реализации различных метеорологических условий

(температура окружающей среды, скорость и направление ветра

и т. д.), наличия и условной вероятности эффективного сраба тывания систем противоаварийной и противопожарной защи ты, величин зон поражения опасными факторами пожара, объ емно-планировочных решений и конструктивных особенностей оборудования и зданий производственного объекта. При этом ка ждой стадии иногда присваивается идентификационный номер, отражающий последовательность переходов со стадии на стадию;

–– переход со стадии на стадию, как правило, отображается в виде соединяющих линий со стрелками, указывающими направления развития пожароопасной ситуации и последующего пожара. При этом соединения стадий должны отражать вероятностный харак тер события с выполнением условия «или» или «да», «нет»;

–– для каждой стадии рекомендуется устанавливать уровень ее опас ности, характеризующийся возможностью перехода пожароопас ной ситуации или пожара на соседние с пожароопасным участки объекта;

— 132 —

–– при повторении одним из путей части другого пути развития для упрощения построения логического дерева событий иногда вводят обозначение, представляющее собой соответствующую линию со стрелкой и надпись «на стадию (код последующей стадии)».

При анализе логических деревьев событий руководствуются следующими положениями:

–– возможностью предотвращения дальнейшего развития пожа роопасной ситуации и пожара – зависит от количества стадий и времени их протекания (то есть от длины пути развития пожаро опасной ситуации и пожара). Это обусловливается большей ве роятностью успешной ликвидации пожароопасной ситуации и пожара, связанной с увеличением времени на локализацию пожа роопасной ситуации и пожара и количеством стадий, на которых эта локализация возможна;

–– наличием у стадии разветвлений по принципу «или», одно из ко торых приходит на стадию локализации пожароопасной ситуации или пожара (например, тушение очага пожара, своевременное об наружение утечки и ликвидация пролива, перекрытие запорной арматуры и т. п.), – свидетельствует о возможности предотвраще ния дальнейшего развития пожароопасной ситуации и пожара по этому пути.

Значение частоты реализации отдельной стадии дерева событий или сценария определяется путем умножения частоты возникнове ния инициирующего события на условную вероятность развития по конкретному сценарию.

В таблице П2.1 приводятся рекомендуемые условные вероятно сти мгновенного воспламенения и воспламенения с задержкой по времени в зависимости от массового расхода скорости истечения горючих газов, двухфазных сред или жидкостей при разгерметиза ции типового технологического оборудования на объекте.

Для легковоспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки менее +28 °С должны использоваться условные вероятно сти воспламенения как для двухфазной среды.

При определении условных вероятностей реализации различ ных сценариев должны приниматься во внимание свойства посту пающих в окружающее пространство горючих веществ, условные вероятности реализации различных метеорологических условий

(температура окружающей среды, скорость и направление ветра и т. д.), наличие и условные вероятности эффективного срабатывания систем противоаварийной и противопожарной защиты и т. д.

— 133 —

Таблица П2.1

Условная вероятность мгновенного воспламенения и воспламенения с задержкой

Условная вероят ность сгорания

Условная веро с образованием ятность после избыточного дав-

Условная вероят- дующего вос-

Массовый расход ления при обра ность мгновенно- пламенения при истечения, кг/с зовании горючего го воспламенения отсутствии мгно газопаровоздуш венного воспламе ного облака и его нения последующем воспламенении

ная смесь

ная смесь

ная смесь номи-

жидкость

жидкость

жидкость двухфаз-

двухфаз-

двухфаз нальное газ

газ

газ диапазон среднее значение

Малый (<1) 0,5 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,080 0,080 0,050

Средний

10 0,035 0,035 0,015 0,036 0,036 0,015 0,240 0,240 0,050

(1–50)

Большой

100 0,150 0,150 0,040 0,176 0,176 0,042 0,600 0,600 0,050

(>50)

Полный Не опре-

0,200 0,200 0,050 0,240 0,240 0,061 0,600 0,600 0,100 разрыв делено

Приложение № 3

Методы оценки опасных факторов пожара

В настоящем приложении представлены методы оценки опас ных факторов, реализующихся при различных сценариях пожаров, взрывов на территории объекта и в селитебной зоне вблизи объекта.

Для оценки опасных факторов при пожарах в зданиях (помеще ниях) объекта используются методы, регламентированные прило жением № 5 к настоящей Методике.

I. Истечение жидкости и газа

Истечение жидкости

Рассматривается резервуар, находящийся в обваловании

(рис. П3.1).

Вводятся следующие допущения:

–– истечение через отверстие однофазное;

–– резервуар имеет постоянную площадь сечения по высоте;

–– диаметр резервуара много больше размеров отверстия;

–– размеры отверстия много больше толщины стенки;

–– поверхность жидкости внутри резервуара горизонтальна;

–– температура жидкости остается постоянной в течение времени истечения.

— 134 —

Рис. П3.1. Схема

Рис. П3.1. для расчета

Схема истечения для расчета жидкости истечения из отверстия жидкости из отверстия в резервуаре

Рис. П3.1. Схема для расчета в резервуаре истечения жидкости из отверстия

Массовый расход жидкости G, кг/с, через отверстие во времени

Рис. П3.1. Схема для расчетав истечения резервуаре

2 2 жидкости из отверстия t, с, определяется по формуле ρ· g · μ · Ahol

G( t ) = G0 − в резервуаре2· t 2

ARρ· g · μ · Ahol

G( t ) = G0 − , ·t, (П3.1)

(П3.1)

2 AR 2

G =Gμ(·t ρ· ) = AGhol · ρ·2g··gμ· (· hA0hol− h·holt ) , времени, кг/с, опре-

, (П3.1) где G0 – массовый0 расход 0в−начальный момент (П3.2)

AR деляемый по формулеG0 = μ · ρ· Ahol · 2 · g · ( h0,− hhol ) , (П3.1)

(П3.2)

2 2

Рис. П3.1. Схема для расчета G0 истечения g·μ · A hol · t жидкости из отверстия h( t G

) =0 =h0μ−· ρ· Ahol··t + 2 · g · ( h0 − h2hol ) 2, 2 (П3.2)

Рис. П3.1. Схема для вρ· AR G0истечения расчета резервуаре 2 · Ahol, · 2t gAR2· μ ·жидкости из (П3.2) отверстия где ρ – плотность жидкости, h( t ) = h0 −кг/м ; ·gt += 9,81 см/с .2 – ускорение(П3.3) сво-

ρ· AR gистечения; 2

· A·Rt2 Ahol – площадь от-

2hol бодного падения; μ – коэффициент Gв0 резервуаре

2 2 ·μ · A h ( t ) = h − ρ· g

L · μ

· t ·

+ A м;. AR – площадь (П3.3) верстия, м ; hhol – высотаG( t ) h=hol

0расположения

≥ H ρ·+ AR hol отверстия,

G − · 2t · A сечения резервуара, м2; h0 – μначальная

0 2

Aρ·

,R gL· μ · Aholвысота R

.столба жидкости (П3.4)

(П3.3)

G ( t ) =hG hol ≥

− H + , ·t (П3.1) в резервуаре, м. 0 μ AR, (П3.4) tpour L· gg··(μh2 − м,) в2,зависимости от вре- (П3.1)

Высота столба 0 = μ · ρ·

Gжидкости hhol Ahol

≥вH + 2ρ·

·резервуаре 0 · h,Ahhol m = ∫ G( t )t ·по hol dt =формуле

G0 · tpour − μ ·t 2, (П3.2) мени t определяется

0 pour

G0 = μ · ρ· Ahol · , 22· ·ρ· AgR ·g(·hμ0 2−·pour hol) 2 hAhol (П3.4) m = ∫ G( t ) · dt = G0 · tpourg−· μ2 · A2 · t2 ·,,tpour (П3.5) (П3.2)

G0 ρ· g · μ 2hol

2 · A2R h( t ) = h0 − tpour 0

·A . , (П3.3) (П3.5) m = ∫ G( t−) ·bdt+=ρ· 2 ·t+

Gb0A·R−tpour 2 hol 2 2 2

4G· 0− a · c 22·g· AA ·R2μ · Ahol· tpour

·t

0 = h ( t ) = h0 − tpour · t + R . (П3.3)

2 · a , (П3.5) b + ρ· bAR− 4(при

2

Условия перелива струи−жидкости · a, · c h20·>ARhhol) через обвалова-

(П3.6) tpour = L2 2 · a . (П3.3) ние определяются по формуле

2 hhol

− a = gt · μ =· Ahol / 2 · A ( )

2b≥+H +b 2− 4 · a · c2 μR ,, м / с a + 2, ;

, (П3.6)

(П3.4)

(П3.7)

( ) pour (П3.4)

2hhol22≥·H a = g · μ · Ahol / 2 ·μAR , , 2м,/ с2 (П3.6) tpour ; стенки резервуара (П3.7) (П3.4)

Gм; ρ· g · μ · Ahol от где Н – высота обвалования, m = ∫ Ga(=tt )gb· dt до обвалования, 0м. pour

=· μ−

=2 ·GA0hol

2· t ρ· Apour

R

(–

−

) расстояние

/ 2 · AR , 2м· /Aс

G0

2 · t

2 pour ρ·Rg ·;μ · Ahol 2

(П3.7) m = ∫ G( t ) ·bdt= =−G0,·м/с; tpour − · t,pour (П3.8)

(П3.5) ρ· A 2 · A

0 GL0 R , м/с; R , (П3.8)

(П3.5) c=−hb0b=−+H −— b μ135

−ρ· 2

− 4 ·— a·c tpour = A R , м., м/с;

L (П3.9)

(П3.8) c=−h2b0·+−aH b−2 − 4 · a,· c (П3.6) tpour = μ , м. (П3.9)

L2 · a

0 Ghol 2 · g · ( h0 − hhol ) , (П3.2) hG( 0t )==μh·0ρ·− Ahol · · t +

2 hol 2 ,2 (П3.2) ρ· AGR0 g ·2μ·2A· 2Ahol · t h( t ) = h0 − G0 · t + g · μ22 ·RA2hol

2 · t2 .

(П3.3) h ( t ) = h − ρ·GA · t + g · μ2 ·· A A

2 · 2t h( t ) = h00 − ρ·

0 g · μ · A hol· t

G0 A · t +

R

R2 h( t ) = h0 − ρ· ARL· t + hol

. (П3.3)

22 ·· A

A2R

R

Количество жидкостиhm, ρ· hol ≥кг,HA +перелившейся

R 2 · A R через ..обвалование за (П3.3)

(П3.3) μ L, R

. (П3.3)

(П3.4) полное время истечения, определяется hhol ≥ H + L по формуле hhhol hol ≥ ≥HH+ +LμL , (П3.4) tpour hhol ≥H + μ μ ρ·, g · μ2 · A2 (П3.4)

G( t ) · dt = G0 · tpour − , m = ∫ tpour μ , hol

2 · tpour ,

(П3.4)

(П3.5)(П3.4) ρ· g · μ

2 · AR2 hol· A pour G( t ) · dt = G · t

∫

2 m =0 ttpour 0 pour − ρ· ρ· gg ·· μμ22 ·· A 2 · tpour,

A2hol (П3.5)

0 G( t ) · dt = G0 · tpour −ρ· g · μ · Ahol · tpour

∫ 2 · A где tpour – время, m в течение

= t которого жидкость переливается через обва m = ∫ G( t ) · dt = G0 · tpour −

R hol

, (П3.5) pour

лование, с (т. е. m = ∫00 Gв( tтечение) · dt =+G0 которого

· tpour

2 −

2 · AR · ·t2tpour b − 4 · a · c22· ·AA время, выполняетсяR pourусловие

, (П3.4). (П3.5)

0t −b R , (П3.5) pour =

Величина tpour находится по формуле 2 , (П3.5)

− b + 2 ·ba2 − 4 · a · c , (П3.6) tpour = − b + b2 − 4 · a · c ttpour = = −−bb++ b2b2·−a−44· ·aa· ·cc , , at=pour g · μ · Ahol / 22·· A pour= 2

(

) aaR , м / с ,

2 (П3.6) (П3.6)

(П3.6) где a, b, c – параметры, g · μ 2 · Ahol a =которые

2 2 2·a

/ 2((· A определяются2

))

, м / с,2;, по формулам: (П3.6)

(П3.7)

(П3.6)

(( ))

R

2 G/ 2 · AR2 , м / с2 ; (П3.7)

2 2 aa = μ22 ·· A

= gg ·· μ A2hol /0 2 · A2R , м / с2 ; ;

hol a = g · bμ = · −Ahol / 2 · AR , м / с ; (П3.7) (П3.7)

(П3.7) ρ· AGR0 ; (П3.7) b = − G0 , м/с; (П3.8) b = − ρ· GA0 R , м/с; (П3.8)

G b = − ρ· ALR , м/с;

0 (П3.8) b = − ρ· A c= h0 − H ρ·−ARμR ,, м/с; м/с; (П3.8)

(П3.8)

L,, м/с;

м. (П3.8)

(П3.9) c= h0 − H − L , м. (П3.9) c= hh0 − c= −H H− −Lμ L , м. (П3.9)

Eсли жидкость в резервуаре c= h00− Hнаходится

− μ μ , м. под избыточным давле- (П3.9) μ , м. , м. (П3.9) нием ΔP, Па, величина мгновенного массового расхода G0, кг/с, вы-(П3.9) числяется по формуле

10

G0 = μ · ρ· Ahol · 2 · ΔP/ ρ+ 2 · g · ( h0 − hhol ) .

(П3.10) 10

. (П3.10)

Для определения количества жидкости, перелившейся через

( ) обвалование, и времени перелива γ / (γ − 1 )

Pa 2 следует проинтегрировать соот-

≥ ветствующую систему уравнений,

P 1 величина ΔP может быть пе γ +где ременной. при V , (П3.11)

[( ) ( ) { ( ) }]
γ 2 · g · ( h − h( γ −)1 ) / γ
Истечение сжатого газа                                                                                       1/2
G0 = μ · ρ· Ahol · 2 · ΔP/          2 /ρ+
0        hol
Массовая скорость               2истечения
·γ           Pa сжатого газа                  Pa     из         .
резервуара             опре- (П3.10)
G= A · μ G    PV0 =· ρμV· ·ρ· Ahol · 2· · ΔP/ ρ+ 2·· g1· (−h0 − hhol )
деляется holпо формулам:           γ   − 1
G0 = μ · ρ· Ahol · 2 · ΔP/     P        ρ+ 2γ /·( γg−·1()h0 −V hhol ).
P                                      (П3.10)
( )
– докритическое истечение:               Pa          2                                           .                    ;   (П3.10)
(П3.12)
≥

(( )) γ / (γ − 1 )

P

Pa V 2 γ + 1 γ / (γ − 1 )

 сверхкритическое при истечение:

Pa≥ 2 , (П3.11)

PV ≥ γ + 1 , (П3.11)

[[ ( (( ) )() (( ) ) {) { ( ( ) ) }]}]
при          P         γ  + 1        γ / ( γ − 1,)                                             (П3.11)
при                          при PVa                 2 2/γ                     ,             (γ − 1 )/ γ
1/2        (П3.11)
<   P

[ [ ( )( { ) ( ) ] }]
2 · γ PV        γ2+/ γ1 · 1 −
a                              Pa                     1 / 2
G = Ahol · μ PV · ρV · при                ·                                    , (γ − 1 )/ γ               1/2           (П3.13)
2 · γγ − 1 PaPPV 2 / γ                          Pa PV ( γ − 1 ) / γ               ; (П3.12)
G = Ahol · μ PV · ρV ·          2·γ ·             a       · 1−                   Pa                                     ;    (П3.12)
G = Ahol · μ PV · ρV · γ − 1               · PV             · 1 − PV                              1/2
γ−1             PV                       ( γ + 1P)V/ ( γ − 1 )                      ;     (П3.12)
 сверхкритическое                истечение:
G = Ahol · μистечение:
PV · ρV · γ ·
2                                                       ;    (П3.12)
– сверхкритическое
 сверхкритическое истечение:                                 γ  +   1

( ()

 сверхкритическое истечение: γ / (γ − 1 ) , (П3.14)

Pa

( )( ) )

<

( γ / (γ − 1 ) , (П3.13)

PPaCPM 2γ + 1 γ / ( γ − 1 ) 5 ,

GV = μ · Ahol при P < a

PVRTC<

—

)

· PC · 0,167 · PR + 0,534 · PR γ 136

+1 —

1,95 (П3.13)

[ ( ) ] при P γ + 1 , , (П3.13)

(П3.15) при V ( γ + ,1 ) / ( γ − 1 )

1/2

(П3.13)

2 1/2

G = Ahol · μ PV · ρV · γ · ρ (γ + 1 )/ (γ − 1 ) 1 / 2

2γL + 1 ( γ + 1 ) / ( γ − 1 ) a

≥

( )

( )

PV γ+1 γ / (γ − 1 ) при Pa 2 , (П3.11)

<

[           ( ) ( ) { ( ) }]
PV   γ+1
при                   2/γ                   ,         (γ − 1 )/ γ
1/2    (П3.13)
при                                            Pa

[ ( ) ]

2·γ Pa

G = Ahol · μ PV · ρV · · · 1− 1/2 γ−1 P V ( γ + 1P) /V( γ − 1 )

2 , ;

(П3.14) (П3.12)

G = Ahol · μ PV · ρV · γ ·

G0 = μ · ρ· Ahol · 2 · ΔP/γ + ρ+1 2 · g · ( h0 − hhol )

 сверхкритическое истечение: . , (П3.10)

(П3.14) где G – массовый расход, кг/с; Pa – атмосферное давление, Па;

PV – давление газа в резервуаре,

G

Ahol – площадь

V = μ · A отверстия, hol сутствии данных допускается при

( )( ( ( ) )

PC M

RT приPV V принимать

C γ+

Па; γγ /γ–

) γ +1 1

( γ/ (−γпоказатель

−1 )

1)

PaP2a ≥· P2 ·2 0,167 · P5 + 0,534 · P1,95 мP;<μ – Cкоэффициент R

,, равным адиабаты газа;

истеченияR (при от-

0,8); ρV – (П3.11)

, плот-(П3.13)

(П3.15)

[ ( [ ) ( (() ) {) ( )] } ] ность газа в резервуаре при давлении PV, кг/м

1/2 ρ2L/ γ ( γ + 1 ) / ( γ − 1 ) ( γ −1 /12) / γ

Истечение сжиженного 2 · γ газа из Pa отверстия · P в резервуаре

G = Ahol · μ скорость

PGV ·=ρA · · μистечения

Vhol ρV2 · 1 − Pa

PV1 · ρ·V · γP· паровой

R

Массовая GLγ=−G фазы PV GV, кг/с, определя-

(

V·

)

V γ+1 ется по формуле 1,22 · TR

3/2 , ; (П3.14)

(П3.12)

( ) [( ( ) ]

{

, (П3.16)

 сверхкритическое истечение:

PC M

GV = μ · Ahol ∂hC

RT

)

·∂PC · 0,167 · PR + 0,534 · PR

1,95

, (П3.15)

( )
P +                h − h γ / (·γ u− 1 ) = 0                     ,             (П3.15)
∂t a <∂x              2 G

(( ) ) где μ – коэффициент истечения; P A γ + 12 hol

– площадь отверстия, м 2

; РС

– критическое давлениепри ∂u V ∂ ρuгаза, Па; M сжиженного , (П3.13)

+ L + g · h = 0 – молярная масса,

∂t 2 · PR

∂x– универсальная

[ ( ( )) ] кг/моль; R = 8,31 Дж/(К∙моль) ρV газовая

, 1/2 постоян- (П3.17)

L = GV · ная; ТС – критическаяGтемпература сжиженного ( γ + 1 ) / (газа, γ − 1 ) К; Р = P /Р –

32/ 2 R V С

G = Ahol ·сжиженного безразмерное давление μ PV∂h · ρV 1,22

· γ · ·газа

T в резервуаре; PV – давление

= 0 γR+ 1

{ сжиженного газа в резервуаре, ∂x xПа. , , (П3.16)

(П3.14)

=0 ; (П3.18)

( )[ ( ]

Массовую скорость истечения ∂ паровой фазы можно также опре-

∂hPu M делять по формулам (П3.11)–(П3.14).

GV = μ · Ahol ∂t

C+x = 0 = 0 ( h − hG ) · u· P=R5 0+ 0,534 · PR1,95

∂x· PC ;· 0,167 ) (П3.19)

( )
Массовая скорость истечения   RTC            жидкой              фазы GL, кг/с, определя-
∂u ∂h ∂ = 0u
2                                                ,            (П3.15)
ется по формуле                      + x=b               + g·h = 0

{( )

∂t ∂x ∂x 2; (П3.20) ρL , (П3.17)

· PR 3 / 2 g ρV · ( h − a ), / h, если h > a (П3.16)

1/2

∂h

GL = GuVx·= b = = 0

(

∂x x = 0 0, если

1,22;· TR )

3 / 2h ≤ a

, (П3.18)

(П3.21)

{ {( ) где ρL – плотность жидкой фазы, кг/м

; ρ – , плотность паровой (П3.16) u x= 0= 0 ;

сжиженного(П3.19) фазы, кг/м3; TR = T/TC – безразмерная температура

∂ газа; Т – температура сжиженного

∂h

+

∂t∂h ∂x= 0 газа [

( h − вhGрезервуаре, ]

) · u = 0 К.

∂x x = b

Растекание жидкости при ∂u квазимгновенном u; разрушении резервуара (П3.20)

∂

Под квазимгновенным∂tразрушением + ·h = 0

+ gрезервуара следует пони-

∂x 1 /22 3/2 мать внезапный (в течениеu xсекунд =b= g или · ( h − a долей ) / h, секунд), если h >распад a ре- (П3.17) зервуара на приблизительно∂h равные 0, еслипо hразмеру ≤a части. При, такой(П3.21) пожароопасной ситуации часть =0 хранимой в резервуаре жидкости

∂x x = 0 может перелиться через обвалование. ; (П3.18)

Ниже представлена математическая u x = 0 = 0 ; модель, позволяющая оценить (П3.19) долю жидкости, перелившейся через обвалование при квазимгновен ном разрушении резервуара. Приняты ∂h следующие допущения:

=0

∂x x = b

— 137 —; (П3.20)

u x=b= g { 1/2

·(h−a)

3/2

/ h, если h > a

 сверхкритическое истечение: 2

P a

( )

) (( ))

<

[(

G = Ahol · μ PV · ρV · γγ/·( γ − 1 ) γ+1

2 PPa

P a < γγ// (γγ−−11 )

2 γ / ( (γ − 1 ) )

] , (П3.14)

PV γ + 1 Pa < γ2+ 1

( ) ( при P < , (П3.13) (П3.13) γγ++11 при при PV ,, (П3.13)

P приCM V , ) (П3.13)

[ [([ ) (( )])

5 1,95

]]
–– рассматривается
GV = μ · Ahol     плоская         одномерная
·  PC ·     0,167        задача;
·  P     +
R 1/2     0,534             ·  P  R 1/2
RTC                ( γ + 1 ) / ( γ − 1 ) ( γ + 1характерного
(γγ++11) )/)//( (γ(γγ−−−111) )) 1 / 2 , време-
–– время разрушения резервуара                                                                                          1/2
2 много меньше           2         (                                                    (П3.15)
G = Ahol · μгидродинамической
ни движения           PVG·=ρVA · γ··μ P · ρ · γ ·волны                2 до обвалования;

( )

G = A hol · μ Pγ V+· 1 ρ V · γ γ+1 hol · μ PV · ρV · γ

G = Aневязкой; V ·

, , (П3.14) (П3.14) hol V

–– жидкость является ρL γγ++11 (П3.14)

,,

( ) (( ( ( )) (( ) )
–– трение жидкости о поверхностьρземли                                · PRотсутствует;                                                      (П3.14)
PC M                                V

))
––Gповерхность        земли         =·GPV ··PPCC0,167
GLявляется        MMплоской,
·· P
5        горизонтальной.  1,95
V = μ · Ahol G = μRT                                     PTCRC3·+
·/ 20,534        ··PPR55 + 0,534 · P1,95                1,95
· AAChol        C PC M                         0,167
VV==μμ··A
СистемаGGуравнений,       hol           RT    1,22
описывающих   ·· PP
·     ·     0,167
движение
0,167       ·  ·PP 5RR + 0,534
+    0,534               ·PP1,95
жидкости,
·    RR         име-
RT    C              R
,                (П3.15)

{ ет вид:

V hol RTCC C , R R

,, , (П3.16)

(П3.15)

(П3.15)

(П3.15)

( ) [( (( ) ))]

∂h ρL ∂

+ · Ph − h ρρLL· u = 0

∂t ρV∂x R GρρL ··PPRR

()( ) ) ρVV · PR

(

GL = GV · GLL==G GVV∂3··/ 2 u 2 ρV

(( ))

G

∂u

1,22

GL =+GV ·R · T + g· ·T3hR33/ /2/22= 0 ,

1,22 (П3.17)

21,22 ·,·TTRR

{ {( )(( ))

∂t ∂x 1,22 , (П3.16) (П3.16) где h – высота столба жидкости над фиксированным ,, уровнем, м;(П3.17)

(П3.16)

(П3.16)

∂ ∂hповерхности

∂h hG – высота подстилающей

+ (∂x∂h∂h h∂h [

− h+G=) ·0∂∂u =h0− h · u = 0 ] над фиксированным уров нем, м; u – средняя м/с; x – координата

∂t по ∂xвысоте вдоль ∂t∂t

+ ∂ скорость

∂tx =+0 ∂x направления

2 ∂x

( h − h

[[ движения

]]

∂x ; ( h − hGGG))··uu == 00 столба жидкости, движения жидкости, м; t –

(П3.18)

∂u 2 ∂ u∂u ∂ u 22

+ ∂u + g · h = 0

∂ свободного u2 время, с; g = 9,81 м/с u x∂u

∂t –∂xускорение 2=∂t0 =++ 0∂∂x ; u2 +++ggg···hhh падения. =0 (П3.19)

Граничные условия с учетом ∂t + геометрии

∂x 2 , задачи == 00(рис. П3.2)(П3.17) имеют (П3.17)

∂t ∂x 2 ,, , (П3.17)

(П3.17) вид: ∂h

∂h =0

=∂x0 x =∂h ∂h b ;= 0 (П3.20)

∂x x = 0 ;∂h

∂x xx== 00== 00; ; (П3.18)

(П3.18) (П3.18)

{

∂x

∂x x = 10/ 2 ;; 3 / 2 (П3.18)

(П3.18) u x = 0 = u0x;= bu= x = g0 = 0· ;( h − a ) / h, если h > a (П3.19)

0 =если uuxx== 00, = 00 ;;; h ≤ a (П3.19)

(П3.19) (П3.19)

, (П3.19)

(П3.21)

∂h ∂h

= 0 ∂h = 0; (П3.20)

∂x x = b ;∂h

∂x xx==bb== 00 ; (П3.20) (П3.20)

∂x

∂x x = b ;; (П3.20)

{

(П3.20)

{

3/2 u x = b = g u·x( =hb−=a ) gg11/ /2/2h,

1/2

1 / 2 если h

·((hh−−aa )3)3/ />

3 /22a ,

· 2 //h, если hh >>(П3.21) h, если a u

0, если = x = bh ≤ ag u x = b = 0, 0, если · ( h − если hh≤≤aa a ) / h, если h > aa

, (П3.21)

, (П3.21) где а – высота обвалования. 0, если h ≤ a

,, (П3.21)

(П3.21)

Массовая доля жидкости Q (%), перелившейся через обвалова-

Рис. П3.2 ние к моменту времени T, определяется по формуле

T

∫0 uN · ( hN − a ) · dt

,

Q = 100 · (П3.22) h0 · R

, (П3.22) где uN – средняя по высоте скорость движения столба жидкости при x = b, м/с; hN – высота столба жидкости при x = b, м; h0 – начальная высота столба жидкости в резервуаре, м; R – ширина резервуара, м.

График расчетной и экспериментальной зависимостей массо вой доли перелившейся через обвалование жидкости Q от параметра a/h0 представлен на рис. П3.3.

— 138 —

Рис. П3.2.

T uN · ( hN − a ) · dt

∫

Рис. П3.2. Типичная картина движения жидкости в обваловании

Рис. П3.2. при квазимгновенном разрушении 0 резервуара: - - - - - – уровень начального столба Q = 100 · жидкости; _____

T h0 · R– уровень жидкости в промежуточный момент времени (результаты , расчета) (П3.22)

∫0 uN · ( hN − a ) · dt

Q = 100 · h0 · R

, (П3.22)

Рис.Рис.

П3.3. Зависимость

П3.3. долидоли

Зависимость перелившейся перелившейся черезчерез обвалование жидкости обвалование

Q от параметра жидкости a/h0: 1 a/h

Q от параметра – расчет;

0 2 – эксперимент

: 1 – расчет; 2 – эксперимент

II. Количественная оценка массы горючих веществ, поступающих

II. Количественная оценка массы горючих в окружающее пространство веществ, в результате поступающих возникновения в окружаю пожароопас-

Рис. П3.3. Зависимость доли перелившейся через обвалование жидкости ныхпространство щее ситуаций в результате возникновения пожароопасных ситуаций

Q от параметра

Количество a/h0: 1 в– окружающее поступивших расчет; 2 – эксперимент пространство горючих

Количество поступивших в окружающее пространство горючих веществ, веществ, которые могут образовать взрывоопасные газопаровоз которые могутсмеси душные образовать взрывоопасные или проливы горючихгазопаровоздушные смеси сжиженных газов, или про легковос-

II. Количественная пламеняющихсяоценка массы горючих и горючих жидкостей веществ, поступающих на подстилающей в окружаю поверхно сти, определяется из следующих предпосылок: 21 щее пространство в результате возникновения пожароопасных ситуаций

Количество поступивших в окружающее

— 139 — пространство горючих веществ, которые могут образовать взрывоопасные газопаровоздушные смеси или про а) происходит расчетная авария одного из резервуаров (аппара тов) 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) расчет следует проводить для каждого резервуара (аппарата);

в) при разгерметизации резервуара (аппарата) происходит од новременно утечка веществ из трубопроводов, питающих резервуар по прямому и обратному потоку в течение времени, необходимого для отключения трубопроводов. Расчетное время отключения тру бопроводов определяется в каждом конкретном случае из реальной обстановки и должно быть минимальным с учетом паспортных дан ных на запорные устройства и их надежности, характера технологи ческого процесса и вида расчетной аварии.

При отсутствии данных допускается расчетное время отключе ния технологических трубопроводов принимать равным:

–– времени срабатывания системы автоматики отключения трубо проводов согласно паспортным данным установки, если вероят ность отказа системы автоматики не превышает 0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов;

–– 120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает

0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов;

–– 300 с при ручном отключении;

г) в качестве расчетной температуры при пожароопасной си туации с наземно расположенным оборудованием допускается принимать максимально возможную температуру воздуха в соот ветствующей климатической зоне, а при пожароопасной ситуации с подземно расположенным оборудованием – температуру грунта, условно равную максимальной среднемесячной температуре окру жающего воздуха в наиболее теплое время года;

е) длительность испарения жидкости с поверхности пролива принимается равной времени ее полного испарения, но не более

3600 с. Для проливов жидкости до 20 кг время испарения допускает ся принимать равным 900 с.

Допускается использование показателей пожаровзрывоопас ности для смесей веществ и материалов по наиболее опасному компоненту.

Разгерметизация надземного резервуара

Масса жидкости, поступившей в окружающее пространство при разгерметизации резервуара, определяется по формуле

— 140 — ma = ρL · VR, (П3.23) где ma – масса жидкости, кг; ρL – плотность жидкости, кг/м3; VR – объем жидкости в резервуаре, м3.

Масса жидкости, поступившей самотеком при полном разру mam=aρ=Lρ·Lназемного шении V·RVR , или надземного трубопровода, выходящего из ре-

(П3.23)

, (П3.23)

( (∑∑) ) зервуара, определяется по формулам:

n n π 2

= G·Lτ·+τ +π · d·2d·P · mam=aG Li Li · ρ·Lρ,L (П3.24)

44 P i = i1= 1 где , , (П3.24)

(П3.24) ππ 2 2

GLG=Lμ=·μ · 4· d·Pd·P · 2 ·2ρ·Lρ·LΔP · ΔPR ,

R

(П3.25)

4 , , (П3.25)

(П3.25)

DPR = hL · ρL · g, (П3.26)

ΔPΔP=Rh=Lh·Lρ·Lρ·Lg· g , (П3.26) где GL – начальный расход Rжидкости, , истекающей из резервуара(П3.26) через разгерметизированный трубопровод,FПР FПР= =f PfVPЖVЖ кг/с; μ – коэффициент истечения; τ – расчетное время отключения , , трубопроводов, свя-(П3.27) (П3.27) mVm=V ρ=Vρ·VV·RVс;

занных с местом разгерметизации, ·RP·HdP/pHP–

/ P0диаметр трубопроводов,

0, , (П3.28) м (в случае различных диаметров трубопроводов, связанных с ме-(П3.28) стом разгерметизации, объем выходящей ρ = MMжидкости рассчитывается

V0 ·0( 1(+ 0,00367 для каждого трубопроводаρVв=Vотдельности);

V · 1 + 0,00367 L·i t0– ) , i-го участка (П3.29)

·)t0 длина трубопровода от запорного устройства до места разгерметизации, , м;(П3.29) mVm=V G n – число участков трубопроводов, = G·Vτ· τE связанных с местом разгерме-

E, , (П3.30) в резервуаре, Па; hL – высо-(П3.30) тизации; ΔPR – напор столба жидкости

GVG=V F та столба жидкости (от верхнего = F·RW ·W уровня жидкости в резервуаре до (П3.31)

R , , уровня места разгерметизации), м; g = 9,81 м/с2 – ускорение свобод-

(П3.31) ного падения

0,33 , 33

RНКПР  7 ,8  mГmГ   , (П3.32)

НКПР 7,8  

При проливе наRнеограниченную

  ГС СНКПР  , площадь пролива(П3.32) поверхность

FПР, м2, жидкости определяется по  Гформуле НКПР 

FПР = fР VЖ, 0,33 (П3.27)

−1  mmГ 0,33

Z

Z НКПР где fР – коэффициент  0, 26   Г

 0,26 м  (при отсутствии разлития,  , , (П3.33) данных допу-(П3.33)

ГС СНКПР 

НКПР скается принимать равным 5 м при −1    НКПР  на неспланирован-

Г проливе ную грунтовую поверхность, 20 м−1 при проливе 0,на

0,33 33 спланированное грунтовое покрытие, 150 м −1 при  проливе mmПна бетонное

  или асфальто- (П3.34)

RНКПР 

RНКПР 7,87,8  П  , , (П3.34) вое покрытие); VЖ – объем жидкости,   СНКПР 

П Споступившей в окружающее

 П НКПР  пространство при разгерметизации резервуара, м3.

0,33

Масса паров ЛВЖ, Z выходящих  через m mП 0,33 арматуру

 дыхательную

Z НКПР

НКПР 0,026

,26    П   , , (П3.35)

(П3.35)

П С СНКПР

В случае наполнения резервуара  Пмасса НКПР   паров определяется по

{{ формуле

MтE· E,уд,C C≤C ≤Cст mтV·=

M удρV · Vг Rг · ст PH /P0, (П3.28)

E=E= CстCст

MтM· тE·удEуд

· · C,г C , C>гC г

> Cст ст

Cг

— 141 —

. .

(П3.36)

(П3.36)

Прирасчете

При расчетепараметров параметровсгорания сгоранияоблака, облака,расположенного расположенногонанаповерхно поверхно стиземли, сти земли,величина величинаэффективного эффективногоэнергозапаса энергозапасаудваивается.

удваивается.

, (П3.26)

FПР = f P VЖ

, (П3.27) mV = ρV · VR · PH / P0 где , (П3.28)

M ρV = , (П3.29)

V0 · ( 1 + 0,00367 · t0 )

, (П3.29) где mV – масса выходящих паров ЛВЖ, кг; ρV – плотность паров mV =насыщенных

GV · τE

ЛВЖ, кг/м3; PH – давление , паров ЛВЖ при расчетной (П3.30) температуре, кПа, определяемое по справочным данным; P0 – ат-

GV = FR · W мосферное давление, кПа (допускается , принимать равным 101); (П3.31)

VR – геометрический объем паровоздушного 0,33 пространства ре зервуара (при отсутствии данных  mдопускается 

RНКПР  7,8   Г 3 , принимать равным (П3.32) геометрическому объему резервуара),  Г  СНКПРм ; М – молярная масса па ров ЛВЖ, кг/кмоль; V0 – мольный объем, равный 22,413 м3/кмоль;

t0 – расчетная температура, °С.  0,33 mГ  mam=a =ρLρ·LV· RVR Z НКПР  0,26    , (П3.33)

Масса VR, , ЛВЖ при испарении ma = ρL ·паров  Г  СсоНКПР (П3.23) свободной(П3.23)

 поверхности в ре-

(( ))

, (П3.23) зервуаре nn

·P2 П· ∑ π 22 nсо 0свободной

,33

Масса паров ЛВЖmamпри в резервуаре определяется RНКПРma= 7G по τ· +τ+ ππ· d·Pdm

=a =GLG·Lиспарении

+4 4 · dP · i =∑

,L8· τформуле ∑ LiLi · ρ·LρL

L · ρ, поверхности

(П3.34)

4 i = 1 i

1 L

,, (П3.24)

 П  СНКПР i= 1 

,

(П3.24)

(П3.24) mV = GV · tE, (П3.30) ππ 2 2 где GV – расход паров ЛВЖ, GLG=L =μ μ· кг/с, · 2 2· ρ·Lρ·LΔP

· π· d·Pd2·который · ΔP R R0,33 определяется по формуле

GL = μ ·4 4 · dPP · 2m·ПρL · ΔPR , , (П3.25)

(П3.25)

Z НКПР  0,26 4    , , (П3.35)

(П3.25)

GV = FR · С W, (П3.31)

ΔP ΔP =  h · ρ

П

R =Lh ·LρL · g, · g НКПР 

{ где τE – время поступления паров ΔPRR= hLLиз ·g ,

· ρL резервуара, (П3.26) с; FR – максималь- (П3.26)

, (П3.26) ная площадь поверхности Mт · Eиспарения уд, CF г ≤C =

FПР = Pf P Ж ст f V

ЛВЖ

V в резервуаре, м 2

; W –

= f P2 VЖЖ, , (П3.27)

ПР

FПР (П3.27) интенсивность испарения E= ЛВЖ, C сткг/(м ∙с) ,

(определяется в (П3.27) соответ-

Mт · Emуд m=· =ρVρV· V·, RVC · гP·>P/CP/ст0P

VRR· PHH / P0,0 , (П3.28)

V H ствии с разделом VIII настоящего mVV = C ρVг ·приложения). (П3.28)

,. (П3.28)

(П3.36)

III. Максимальные размеры M M ρVρV==взрывоопасных зон

При расчете параметров сгорания ρV =ZV0V·облака,(

0 · (,1м,

1 ++0,00367 M расположенного

0,00367 t)0 ) ,

· t·0 ограничивающие на поверхно-

Радиус R НКПР

, м, и высота V0 · ( 1 + 0,00367 · t0 ) ,

НКПР зоны, об-

(П3.29)

(П3.29) ласть концентраций, сти земли, величина эффективного m превышающихэнергозапаса нижний удваивается. , концентрационный (П3.29) m==GVG· τ·EτE,

V (П3.30) предел распространения пламени mVV = GVV ·(далее τE , – НКПР), при неподвиж- (П3.30)

, (П3.30) ной воздушной среде определяются GVGV==FRF·RW ·W по формулам:

– для горючих газов (далее GV =–FRГГ): · W, , (П3.31)

(П3.31)

Определение ожидаемого режима , сгорания облака (П3.31)

0,33

  mm ГГ  00,,33

RRНКПР 7 ,

78,8  m  , ;, (П3.32)

(П3.32)

(П3.32) 23

НКПР  Г  ,

RНКПР  7,8    Г Г С С НКПР

НКПР (П3.32)

 Г  СНКПР 

0,3333

  mm ГГ  00,,33

ZZНКПР  0 , 26

НКПР  0,26

  

  mГ   , , (П3.33)

(П3.33)

(П3.33)

Z НКПР  0,26    Г Г С

С НКПР

НКПР  , (П3.33)

– для паров ЛВЖ:  Г  СНКПР 

0,3333

  mm ПП  00,,33

RR  7 ,8

НКПР  7,8

НКПР    mП  , ,

 (П3.34)

(П3.34)

RНКПР  7,8   П П СС НКПР

НКПР  ;, (П3.34)

(П3.34)

 П  СНКПР 

0,3333

  mm ПП  00,,33

ZZНКПР  0,26  

НКПР  0,26



— mП  , ,

 (П3.35)

(П3.35)

Z НКПР —0,142

 26  

П П СС НКПР

НКПР  , (П3.35)

 П СНКПР 

 т· E

MM ·уд , ,CгC≤C

Eуд ≤C ст

Mтт· Eуд , CCгг≤Cстст

E= C ст

0,33

 mП 

RНКПР  7,8    , (П3.34)

  С

 П НКПР 

0,33

 mП 

Z НКПР  0,26    , (П3.35)

(П3.35)

 П  СНКПР 

{ где mГ – масса ГГ, поступившего в открытое пространство при по-

Mт · Eуд, Cг ≤Cст жароопасной ситуации, кг; ρГ – плотностьCст

ГГ при расчетной тем-

E=

Mт · Eуд · пературе и атмосферном давлении, , Cг >3C кг/м ; стmП – масса паров ЛВЖ,

Cг поступивших в открытое пространство за время . испарения, указана

(П3.36) в разделе II настоящего приложения, кг; ρ – плотность паров

При расчете параметров сгорания облака, расположенного на поверхно-

П

ЛВЖ при расчетной температуре, кг/м3; CНКПР – нижний концентрацион сти ныйземли, величина предел эффективногопламени распространения энергозапаса ГГ илиудваивается.

паров, % об.

За начало отсчета горизонтального размера зоны принимают геометрический центр пролива, а в случае, если RНКПР меньше габа-

Определение ожидаемого режима сгорания облака ритных размеров пролива, – внешние габаритные размеры пролива.

При необходимости может быть учтено влияние различных ме- 23 теорологических условий на размеры взрывоопасных зон.

IV. Определение параметров волны давления при сгорании газо-, паро- или пылевоздушного облака

Методика количественной оценки параметров воздушных волн давления при сгорании газо-, паро- или пылевоздушного облака

(далее – облако) распространяется на случаи выброса горючих га зов, паров или пыли в атмосферу на производственных объектах.

Основными структурными элементами алгоритма расчетов яв ляются:

–– определение ожидаемого режима сгорания облака;

–– расчет максимального избыточного давления и импульса фазы сжатия воздушных волн давления для различных режимов;

–– определение дополнительных характеристик взрывной нагрузки;

–– оценка поражающего воздействия.

Исходными данными для расчета параметров волн давления при сгорании облака являются:

–– вид горючего вещества, содержащегося в облаке;

–– концентрация горючего вещества в смеси CГ;

–– стехиометрическая концентрация горючего вещества с воздухом Cст;

–– масса MT горючего вещества, содержащегося в облаке, с концен трацией между нижним и верхним концентрационным пределом распространения пламени; допускается величину MT принимать равной массе горючего вещества, содержащегося в облаке, с уче том коэффициента Z участия горючего вещества во взрыве; при отсутствии данных коэффициент Z может быть принят равным

0,1; при струйном стационарном истечении горючего газа вели чину MT следует рассчитывать с учетом стационарного распреде ления концентраций горючего газа в струе;

— 143 —

 mГ 

Z НКПР  0,26    , (П3.33)

 Г  СНКПР 

0,33

–– удельная теплота сгорания горючего  mП  E ;

RНКПР  7,8   вещества  УД, (П3.34)

–– скорость звука в воздухе C0 (обычно  СНКПР 

 Ппринимается равной 340 м/с);

–– информация о степени загроможденности окружающего про-

0,33 странства;  mП 

Z

–– эффективный энергозапас  0, 26

НКПР горючей  

  смеси 

Е, который, определя- (П3.35)

 П  СНКПР 

{ ется по формуле

Mт · Eуд, Cг ≤Cст

E= Cст

Mт · Eуд · , Cг > Cст . (П3.36)

Cг

. (П3.36)

При расчете параметров сгорания облака, расположенного на по-

При расчете верхности земли,параметров сгорания облака, величина эффективного расположенного энергозапаса на поверхно удваивается.

сти земли, величинаожидаемого

Определение эффективного энергозапаса режима удваивается.

сгорания облака

Ожидаемый режим сгорания облака зависит от типа горючего вещества и степени загроможденности окружающего пространства.

Определение ожидаемого режима сгорания облака

Классификация горючих веществ по степени чувствительности

Вещества, способные к образованию горючих смесей с возду- хом, по степени своей чувствительности к возбуждению взрывных процессов разделены на четыре класса:

–– класс 1 – особо чувствительные вещества (размер детонационной ячейки менее 2 см);

–– класс 2 – чувствительные вещества (размер детонационной ячей ки лежит в пределах от 2 до 10 см);

–– класс 3 – средне чувствительные вещества (размер детонацион ной ячейки лежит в пределах от 10 до 40 см);

–– класс 4 – слабо чувствительные вещества (размер детонационной ячейки больше 40 см).

Классификация наиболее распространенных в промышленном производстве горючих веществ приведена в таблице П3.1.

Если вещество не внесено в классификацию, его следует класси фицировать по аналогии с имеющимися в списке веществами, а при отсутствии информации о свойствах данного вещества его следует отнести к классу 1, т. е. рассматривать наиболее опасный случай.

При оценке масштабов поражения волнами давления должно учитываться различие химических соединений по теплоте сгорания, используемой для расчета полного запаса энерговыделения. Для типичных углеводородов принимается в расчет значение удельной теплоты сгорания Eуд0 = 44 МДж/кг. Для иных горючих веществ в расчетах используется удельное энерговыделение Eуд = βEуд0. Здесь β

– корректировочный параметр. Для условно выделенных классов го рючих веществ величины параметра β представлены в таблице П3.2.

— 144 —

Таблица П3.1

Классификация горючих веществ

Класс 1 Класс 2 Класс 3 Класс 4

Ацетилен Акрилонитрил Ацетальдегид Бензол

Винилацетилен Акролеин Ацетон Декан

Водород Бутан Бензин о-Дихлорбензол

Гидразин Бутилен Винилацетат Додекан

Изопропилни-

Бутадиен Винилхлорид Метан трат

Метилацетилен 1,3-Пентадиен Гексан Метилбензол

Нитрометан Пропан Изооктан Метилмеркаптан

Окись пропилена Пропилен Метиламин Метилхлорид

Окись этилена Сероуглерод Метилацетат Окись углерода

Этилнитрат Этан Метилбутилкетон Этиленбензол

Метилпропил-

Этилен кетон

Эфиры: Метилэтилкетон диметиловый Октан дивиниловый Пиридин метилбутиловый Сероводород

Широкая фрак ция легких угле- Спирты:

водородов метиловый этиловый пропиловый амиловый изобутиловый изопропиловый

Циклогексан

Этилформиат

Этилхлорид

— 145 —

Таблица П3.2

Корректировочный параметр β

Классы горючих веществ    β     Классы горючих веществ          β
Класс 1                           Класс 3
Ацетилен                  1,1    Кумол                          0,84
Метилацетилен             1,05   Метиламин                      0,70
Винилацетилен             1,03   Спирты:
Окись этилена             0,62   Метиловый                      0,45
Гидразин                  0,44   Этиловый                       0,61
Изопропилнитрат           0,41   Пропиловый                     0,69
Этилнитрат                0,30   Амиловый                       0,79
Водород 2,73 Циклогексан
Нитрометан                0,25   Ацетальальдегид                0,56
Класс 2            Винилацетат                    0,51
Этилен 1,07 Бензин
Диэтилэфир 0,77 Гексан
Дивинилэфир 0,77 Изооктан
Окись пропилена           0,7    Пиридин                        0,77
Акролеин 0,62 Циклопропан
Сероуглерод               0,32   Этиламин                       0,80
Бутан
Класс 4
Бутилен
Бутадиен                   1     Метан                          1,14
1,3-Пентадиен              1     Трихлорэтан                    0,15
Этан                       1     Метилхлорид                    0,12
Диметилэфир 0,66 Бензол
Диизопропиловый эфир 0,82 Декан
ШФЛУ 1 Додекан
Пропилен 1 Метилбензол
Пропан                     1     Метилмеркаптан                 0,53
Класс 3            Окись углерода                 0,23
Винилхлорид               0,42   Дихлорэтан                     0,24
Сероводород               0,34   Дихлорбензол                   0,42
Ацетон                    0,65   Трихлорэтан                    0,14

— 146 —

Классификация окружающего пространства по степени загромо жденности

Характером загроможденности окружающего пространства в значительной степени определяется скорость распространения пламени при сгорании облака и, следовательно, параметры волны давления. Характеристики загроможденности окружающего про странства разделяются на четыре класса:

–– класс I – наличие длинных труб, полостей, каверн, заполненных горючей смесью, при сгорании которой возможно ожидать фор мирование турбулентных струй продуктов сгорания, имеющих размеры не менее трех размеров детонационной ячейки данной смеси. Если размер детонационной ячейки для данной смеси не известен, то минимальный характерный размер струй принимает ся равным 5 см для веществ класса 1, 20 см для веществ класса 2,

50 см для веществ класса 3 и 150 см для веществ класса 4;

–– класс II – сильно загроможденное пространство: наличие полу замкнутых объемов, высокая плотность размещения технологи ческого оборудования, лес, большое количество повторяющихся препятствий;

–– класс III – средне загроможденное пространство: отдельно стоя щие технологические установки, резервуарный парк;

–– класс IV – слабо загроможденное и свободное пространство.

Классификация режимов сгорания облака

Для оценки воздействия сгорания облака возможные режимы сгорания разделяются на шесть классов по диапазонам скоростей их распространения следующим образом:

– класс 1 – детонация или горение со скоростью фронта пламе ни 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 определяет ся по формуле u = k1 · M1/6, (П3.37) где k1 = 43 – константа; М – масса горючего вещества, содержаще гося в облаке, кг;

– класс 6 – дефлаграция, скорость фронта пламени определяет ся по формуле u = k2 · M1/6, (П3.38) где k2 = 26 – константа; М – масса горючего вещества, содержаще гося в облаке, кг.

— 147 —

Ожидаемый режим сгорания облака определяется с помощью таблицы П3.3 в зависимости от класса горючего вещества и класса загроможденности окружающего пространства.

Таблица П3.3

Режимы сгорания облака

Класс горю- Класс загроможденности окружающего пространства чего вещества I II III IV

1 1 1 2

2 1 2 3

3 2 3 4

4 3 4 5

При определении максимальной скорости фронта пламени для режимов сгорания 2–4 классов дополнительно рассчитывается ви димая скорость фронта пламени по соотношению (П3.37). Если полученная величина больше максимальной скорости, соответству ющей данному классу, она принимается равной рассчитанной вели чине по формуле (П3.37).

Расчет максимального избыточного давления и импульса фазы сжатия воздушных волн давления

Параметры воздушных волн давления (избыточное давление ΔP и импульс фазы сжатия I+) в зависимости от расстояния от центра об лака рассчитываются исходя из ожидаемого режима сгорания облака.

Класс 1 режима сгорания облака. Рассчитывается соответствую щее безразмерное расстояние по формуле

Rx = R/(E/P0)1/3, (П3.39) где R – расстояние от центра облака, м; P0 – атмосферное давление,

Па; Е – эффективный энергозапас смеси, Дж.

Безразмерные величины давления Px и импульса фазы сжатия Ix определяются по формулам (для газопаровоздушных смесей):

lnP ln Px  

11,,124

124  66  ln

 11,,66 lnR

Rx   260  ln

 00,,260 lnR

Rx 22 ;; (П3.40)

(П3.40)

(П3.40) x x x

lnII x  
ln          33,,4217
4217           898  ln
 00,,898         lnRRx       0096  ln
 00,,0096      lnR
Rx 22 ..      (П3.41)
(П3.41)
(П3.41)
x                                            x                          x
Формулы (П3.40, П3.41)             ΔP= P   Pсправедливы
· P0                  для значений Rx, более
ΔP=       xx · Pа
0 ;;в формулу (П3.41) вместо R под-              (П3.42)
Rk > 0,2. Если Rx < Rk, то P              x
= 18,                                                   x
(П3.42)
ставляется величина+ Rx = 0,14.            2/3      1/3
+ = I · P2 / 3 · Е1 / 3 / C
Размерные величины      II =  Ixx · P00избыточного
· Е / C00 . давления и импульса фазы                     (П3.43)
.                                       (П3.43)

( )( )(                                       )
сжатия определяются по формулам:
u2            σ − 11 = P 0,83  0,83 0,14
Px1 = u
Px1 =             · σ −DP
·           ·  · x · P0; − 0,14                            (П3.42)
C02
2             σ
σ      Rx − R22
R
C                        x   Rxx
— 148 —                          ;;               (П3.44)
(П3.44)

IIx1 =W x1 = W ·· (( 11 −

− 0,4 W )) ··

0,4 ·· W

( 0,06 +

0,01 0,0025

0,06 0,01

−

0,0025

Rx + R22 − R33

Rx x x

)

Ix1,124 ln0,260

Rx ln Rx 22;ln Rx  .

ln Px ln  3,4217

1,66 ln0,898 Rx   0,0096 (П3.41)

(П3.40) ln ln

PxP1,124  1 , 66   ln  R

 ln R    0 , 260  ln  R   ; (П3.40)

Pxx·P0 0,260  ln Rx  ;

x 1,124  1,66 ΔP= x x (П3.40) ln I x   3,4217  0,898  ln Rx  ; 0,0096  ln Rx 22. (П3.42)

(П3.41) ln ln

I xI3,4217  0,898   ln  R    0,0096  ln  R   . (П3.41)

2 /3ln1R / 3   0,0096  ln Rx  .

x 3,4217+ 0,898 x x (П3.41)

= Ix ·PP0· P · Е x/ C0 .

I ΔP= (П3.43)

ΔP= Pxx · P00 ; . (П3.43)

(П3.42)

ΔP= Pxоблака. · ;P0 (П3.42)

( )( )(

Классы 2–6 режима сгорания ; Рассчитывается безразмер- (П3.42)

) ное расстояние Rx от + 22 / 3 1/3

I + =центра

Ix ·uP02 / 3 ·облака

Е1σ/ 3−/ C 1 0по формуле0,83 0,14 (П3.39).

P I == I

+ · P 2· Е

/ 3 1/ /C30 .· − давления (П3.43)

Рассчитываются x1 Iвеличины x= I20· P · Ебезразмерного σ / C .0 . x R 2 Px1 и им-

(П3.43)

( ( ) ()( ( )) (() ( )) ) )
C0x 0                                              Rx                             (П3.43)
пульса фазы сжатия 2Ix1 по формулам:                                                                 ;                  (П3.44)
u          σ−1           0,83 0,14
Px1 = u22 2· σ − 1 · 0,83 − 0,14
Px1 = C02 u ·           σσ − 1· Rx0,83     − Rx220,14
Px1 I=x1C= W2· ( 1·− σ0,4 · W ) · Rx0,06 −   0,01 0,0025
0C             σ           Rxx +Rx R22 −; ; 3
(П3.44)
(П3.44)
; R                                                    (П3.44)

(( ( ( ) )) )

0 x x

; x

; (П3.44)

(П3.45)

0,06 0,01 0,0025

Ix1 = W · ( 1 − 0,4 · W ) · 0,06 + 0,01 − 0,0025

Ix1 = W · ( 1 − 0,4 · W ) · uRx0,06+ Rx1220,01

− 0,0025

W=) · Rx· σ −

Ix1 = W · ( 1 − 0,4 ·W +R 2 − R R x3

;

;

(П3.45)

(П3.45)

C0 Rx σ x Rx x R3

; (П3.45) x , (П3.46)

(( ( )) )

; (П3.45) u σ− 1

W = u · 0,33 σ − 1 , 0,66 (П3.46) ln ln  x1Р,124

PxP РW

1,124 1,66

=

1W 8=0ln

,66

0, ·ln mu R·xRσσxσ−301,260

ПР m

0,ПР

, 260 ln

 5ln x2;22;;

R xmRПР (П3.40)

(П3.40)

(П3.46)

(П3.47) ln P   1,124 0  C

 1,66 0 C 0ln r Rx σ  , 0r,2260  ln(для rR3x газопаровоз-

; (П3.40)

(П3.46) где σ – степеньxрасширения продуктов

 0,33 сгорания ,  (П3.46) ln ln душных смесей I xI xпринимается

3,4217

3,4217  0m ,898

00,33,равным

898  ln  ln R m  Rxдля

0,66

7, 0,0096 0пылевоздушных

,m0096  ln lnRxRx2.22. смесей(П3.41)

(П3.41) lnРI x Р03,4217  3ln m ,  5 0m,0096  ; ln Rx  .

xПР

0,8  mПР ПР0,898 0,33 mПР 0,66R0x0,66

ПР

(П3.47)(П3.41)

– 4); u – видимаяРРР0 Р 

 0,80,ΔP= скорость m фронта Px 3123 P3r 2 ПР 5; 5r 3 ПР;  ;

пламени, 2 м/с. 3m

ПР  (П3.47)

0  8 rΔP=

ПР ·PP

I  

·  (П3.48)

(П3.47) rΔP= r Px ·;Pr0;; rr2 облака эффек-(П3.42)

В случае дефлаграции   пылевоздушного x 0 r r 3величина  (П3.42)

 (П3.42) тивного энергозапаса+умножается +  2 / 32 / 3 1m на0

/ 31 / 3 , коэффициент

66 (σ – 1)/σ.

I = I · P · Е /

0C

ПР ,E66 

Формулы (П3.44), I(П3.45) I= x I 0· P123 / 3· Е m1m / 3/00effC,;66 (П3.48)

;. 0.;.10 для (П3.43)

+ 2справедливы 6 значений Rx боль-

I I = xI ·m P00пр ·ЕПР /C

, (П3.43)

(П3.49)

Ix123 rr4,ПР (П3.48)(П3.43)

( ( ) )( (( ) )() ( ших, чем величина Rкр1 = 0,34.  123В случае, 52  если < , в формулы (П3.48)

))
                                              R            R
2 2                                                 r                                      x             кр1
(П3.44), (П3.45) вместо             u uRx2 подставляется σ −σ1E    −eff  1 ·  0,83      0,83            величина
6 − − 0,14 кр1
0,14                R         .
Размерные величины
Px1P=x1 = 2 um· ·E σE
Px1 =C0 Cm      2 призбыточного
·     σ =σ−eff  kE 1· C ·p10
· ·Rmxдавления·R6(,T −−T2b0,14
0,83                      ) 2 и импульса фазы               (П3.49)
6 Rx Rx;2                                             (П3.50)
                            10Rx,x(П3.43).
   10                                                                     (П3.49)
eff
сжатия определяются поCформулам
0 2пр   m   пр     44,,σ52
eff
(П3.42),                                ,        R          ;
При   ;     этом   в фор-  (П3.49)
(П3.44)
(П3.44)
0                   4,52                                                          x
;                     (П3.44)

(( )) мулы (П3.42), (П3.43) вместо Eeff = kP T ·xC · (BT − Tb0,01 иp I·xmподставляются ) C величины

273 ,15 , Px1 и Ix1. (П3.51)

Ix1 I=x1W=W · ( 1· (−E1eff−=0,4

0,4 ·kW ··CW 

)p···ACпри 0,06

)m·p··Rm ( T0,06 lg 0,06 −+Tb+) − −

·P(val



T − T2;b0,01

;

0,01  0,0025

) 2 0,0025

A 0,0025 (П3.50)

(П3.50)

V. Параметры волны ( 1 E−eff0,4= k· BW

Ix1 = W ·давления ) · xвзрыве Rx +

R

Rx резервуара

3 3

Rx;2 −Rx Rx 3 с перегретой(П3.50) жидкостью или сжиженным T газом q = EB при воздействии x τ C A  273 Rx на ,15него , Rxочага ;пожара; (П3.45)

(П3.45)

(П3.51) f · Fq ·  , ; (П3.45)

(П3.52)

B

( (( ) )()

Избыточное давление ΔP T TA  иимпульсlg Pval IAвCволне  C +  273

 ,

27315 , давления,

,15 , (П3.51) образу-(П3.51)

A AulguPlgvalσP−σ1− 1 A ющиеся при взрыве резервуара ным углеводородным газом

Eqf == 140

WW q = Ef(далее

= =с перегретой

E ·WF·Cq=

· F ·

−·0,12 · dval − 1 ЛВЖ, e0·Cτu0 ·· σ+σσ20 τ , – СУГ)

· 1−e

,в ,

) очаге

− 0,12ГЖ · d или сжижен пожара, , опреде- (П3.46)

(П3.52)(П3.53)

(П3.46) q =f E f q· Fq 0,· τ C σ (П3.52)

, , (П3.46)

(П3.52) ляются по формулам:

E f = 140  · eE−−m 0,12 0,33 m0,12 d ,4  m 0,66

· 0,33

+ 20 ((

· m 1 H mПР− 0,66 e

СГ ))

− 0,12 · d m m,ПР  

  0 ,·80e,80,12 

( )

− ,0,12 · d  ; 

(П3.53.1)

·ПР d0,33 · dПР

Р E fР f ПР 3 ·3 1ПР e0,66 5− 0,12 (П3.53)

(П3.47)

Р

Р E

=0Р 140

f Р=00140

 0·,8e r rПР

−m

· d20

+

+20 3 r 2m

·L 12− e55r 3m,3ПР;;;

−ПР (П3.47)

(П3.53)

(П3.47) (П3.47)

 0,4  mr H drr 2 1  4  r 3 , (П3.53)

  СГ  r 

E f  0,40,m  H СГ , (П3.53.1)

E f E  4  mL m H

0m ,66 ,,66,

0СГ (П3.53.1)

(П3.53.1)

IfmI1123

  4

 , L001 ПР 

LmПР; CГ

ПР 0H , 66 (П3.48)

I  1234 

123 d r r

;;

; , (П3.48) (П3.48)

(П3.53.2)

(П3.48)

 Lg dCdp Trb  Ta 

1  4 

0,001  Eeff H Eeff   6 6

CГ где Lg – удельная теплотаm  mпр 0 ,001  H eff , ,, кДж/кг; (П3.53.2)

(П3.49) испарения m m m

 LgmпрC  0  , 001





,T

52

ECГ жидкости,

 HT10 CГ10

  , ,6, ,

CP – удельная

(П3.49) теплоем-

(П3.49)

(П3.53.2)(П3.49) p 4b,52 (П3.53.2)

Lg L CpCTb4,T52Ta T  пр   a g  p b  a 1 где Lg – удельная теплота испарения EeffE=eff жидкости, k=· kC·pC ·m p·m

· ( T·кДж/кг; ( −TT−b T ) b; ) CP – удельная теплоем-

C – удельная теплоем гдегде

Lg L– удельная теплота g – удельная теплота испарения испарения жидкости,

Eeff =жидкости,k · Cp · m · ( TкДж/кг; кДж/кг; − Tb ); PCP – удельная теплоем- (П3.50)

(П3.50)

; (П3.50)

— 149 BB —

1 1

T T B  CACA 273  273 ,15,15 , , (П3.51)

(П3.51)

T AAlg P

 lgvalP  C A  273 ,15 , (П3.51)

A  lg Pval val x

W= u

· ( )   σ − 1 m 0,x66

C0I  123 σ ln I x   3,4217  0,898  ln

ПР

; (П3.48)

,r Rx  0,0096  ln Rx 2 .(П3.46) (П3.41) x

            mПР0,33           ΔP=  mE0,66  x· P
Peff     0 ; m    6ПР                                                 (П3.42)
Р  Р0   0от
где r – расстояние              ,8 центра     mпр      3  ПР
резервуара,              510м;     , –
E       ; эффективная(П3.47)           энер-(П3.49)
                r                      4  ,
252                     3 eff
гия взрыва, рассчитываемая                 +          по2формуле
/3
r      1 /3
r       
I = Ix · P0 · Е / C0
mПР,C66xp · m · ( T − Tb ) ;; x
ln Px   1,124  1,66              Eeff =lnk0·R                             .
  0,260  lnR 2 ;                                   (П3.50)       (П3.43)
(П3.40)

( )( )(

(П3.50)

)

k – доля энергии волны           I  123                              ;                                                         (П3.48)
u0давления                  1(допускается                      принимать              равной
ln  I       3 , 4217
P    =            ,898   ·   rσln−BR          
·    00,83
,0096    −    
0,14
ln    R     2
.             (П3.41)
x
0,5); Cp – удельная x1         теплоемкость                               x                                        x
CT
2                 σжидкости         CRAx(допускается
 273     R,215 ,             принимать   (П3.51)
равной 2000 Дж/(кг∙К); mΔP=                    0 Eмасса
–       PA ·PlgЛВЖ,
eff              Pval6
x
ГЖ или СУГ, содержащаяся         ;                      (П3.44)
в резервуаре, кг; Т –mтемпература     пр               x      10
0  ; ,                                                        (П3.49)(П3.42)

(( )

 жидкой фазы, К; T – нормальная q=4E ,52· F f  q · τ , 0,06 0,01 0,0025 b

(П3.52)

Ix·· (P10 − 0,4 температура кипения, Ix1I+==WК. 1/3 )·

· Е · W/ C + 2 −

2/3

· ( T −0Tb. ) Rx

Eeff = k · Cp · mпредохранительного Rx Rx (П3.43)

)

При наличии в резервуаре устройства (кла-

; (П3.50)

; (П3.45)

( )( )( ( ) )

− 0,12 · d − 0,12 · d пана или мембраны) = 140 · e Т вычисляется

E fвеличина + 20 · 1 − e по формуле

2 , (П3.53) u σ − 1 0,83 − 10,14

Px1 = T2  · B W = ·uC·A σ273 ,152 ,, (П3.51)

(П3.51)

C0 E σ ,

A lg Pval C0 H 4  m   RxСГ σ R f , x, ; (П3.53.1)

(П3.46)

(П3.44)

L

 предохранительного

(( ) q = E f · Fq · τ 1 0,33 4  где Pval – давление срабатывания устройства; А,

В, CA – константы Ix1 = W уравнения  ),· mПР

· ( 1−Р0,4 · 0Wзависимости

0,06d  0,01

+3  m

0,66 0,0025 давления

ПР − ПР 

 mнасыщенных (П3.52) па-

Р ,8    5  3определяемые ; по (П3.47)

) ров жидкости от температуры 0  (константы R x

Антуана),

Rxr· d

2 Rx r  3

E = 140 · e

− 0,12 · d 0,001

 + 20 r 1 −HeCГ

·

− 0,12

 ; (П3.45) справочной литературе. f m 

Единицы измерения,Pval, (кПа, мм рт. ст., (П3.53.2) атм)

(П3.53)

 

( ) должны соответствовать используемым L g  C T  p b константам T

0,a66 Антуана.

0,W 4 =mIu H·СГ123 σ − 1mПР

;

,σ r кДж/кг; CP – удельная (П3.53.1) (П3.48) где Lg – удельная теплотаE испарения

VI. Интенсивность f теплового C0жидкости,

Lизлучения , теплоем-

(П3.46)

 

В настоящем разделе1приводятся  4  методы расчета интенсивно-

 0,33d  пролива, E0,66eff  сти теплового излучения

 Р  Р 

 отmпожара

 0 ,8  ПРmпр3 ПР 10 m

m



,ПР  ;

огненного шара, а так- (П3.49)

(П3.47) r  H CГ 4,r52 же радиуса воздействия 0  продуктов0,001 сгорания 2  паровоздушного облака m  , r 3  (П3.53.2) в случае пожара-вспышки.

Lg  C pETb=k ·TC a p · m · ( T − Tb )

Пожар пролива eff m 0,66 ; (П3.50)

 ПР где Lg – удельная теплота испарения

Интенсивность теплового I  жидкости, 123 излучения ;

кДж/кг; CP – удельная теплоем- (П3.48) r B q, кВт/м , для пожара про-

лива ЛВЖ, ГЖ, сжиженногоTприродного                                                         
газа         273,15–, СПГ) или (П3.51)
C A (далее
СУГ определяется по формуле  Eeff  val
A  lg P
mпр                         10 6 ,                                                 (П3.49)
q=  4E,f52   · Fq · τ ,
,                                          (П3.52) (П3.52)

m ··(dT − Tb ) где Ef – среднеповерхностная интенсивность теплового излучения пламени, кВт/м2; Fq – угловой

Eeff = k · Cp−·0,12

E f = 140 ·коэффициентe (

+ 20 · ;1облученности;

−e )

− 0,12 · d

, τ – ко-(П3.50)

(П3.53) эффициент пропускания атмосферы.

B

Значение Ef принимается T  на0,основе 4  m CHAимеющихсяСГ 273,15 , эксперимен- (П3.51) тальных данных или по таблице EAf П3.4. lg Pval , (П3.53.1)

 L

При отсутствии данных 1  4инефтепродуктов q = Eдля нефти

f · Fq · τ , d допускает ся величину Ef, кВт/м2, определять по формуле (П3.52)

E f = 140 · em  + 20 · 1 −CГ (

− 0,12 · d 0,001  H − 0,12 · d e ) , , (П3.53) (П3.53.2)

Lg  C p Tb  Ta  , (П3.53) где d – эффективный диаметр пролива, м.

0,4  m  H СГ где Lg – удельная теплотаEиспарения f  жидкости, , кДж/кг; CP – удельная теплоем-

(П3.53.1)

 L

 1  4  

 d

— 150 —

0,001  H CГ m  , (П3.53.2)

Lg  C p Tb  Ta 

Ix1 = W · ( 1 − 0,4 ·W

(( )

0,06 0,01 0,0025

W=) · u · σ −+1 2 −

C0 Rx σ Rx

Rx

,

) ; (П3.45)

(П3.46)



Р  Р0  W0,=



 u 0,33 σ − 1mПР m

8 C ПР

0r

·  3 ( )

0,66 mПР  σ r 2  5  r 3  ; Таблица П3.4

, 

(П3.47)

(П3.46)

Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени

 в зависимости от диаметра 0,33 очагаm 00,66 иПР ,66 удельная 

 mПР m ПР ; m массовая

;

скорость

Р  Р  0,8 выгорания для0некоторых  I  123

 3  жидких  5  ПР углеводородных топлив (П3.48)

(П3.47)

 r rr 2 r  



 EE,eff66

0,кВт/м , при d, м m’,

Топливо mпр   mfПР  10 2 6 , (П3.49)

I  10

 123 420 ,52  ; 30 (П3.48) кг/(м ∙с)

40 50 r

СПГ

Eeff = k · Cp · m · ( T − Tb )

180 150 130 120 0,08

СУГ (пропан-бутан) 80  Eeff63 50 ; 43 40 0,1(П3.50) mпр    10 6 , (П3.49)

Бензин 60  4,52 47

B 35 28 25 0,06

Дизельное топливо

T40 32P

 C

25A

 273 ,

15 , 18 0,04

(П3.51)

A  lg

Примечание. Для диаметровeffочага менее val

E = k · Cp · m · T − Tb

10 м или

( )

; более 50 м следует (П3.50) при-

= E f · Fq · τ нимать E такой же, как и для qочагов , диаметром 10 и 50 м соответственно. (П3.52) f

B

273 ,15 , (П3.51)

При отсутствии данных T  для  C однокомпонентных

− 0,12

E f = 140 ·Ae  lg Pval

·d A

+ 20 · 1 − e



(

− 0,12 · d

,

) жидкостей до-

(П3.53) пускается величину Ef, кВт/м2, определять по формуле q = Ef · 0 F,q4· τm  H

Ef 

, СГ ,

,

(П3.52)

(П3.53.1)

(П3.53.1)

E f = 140 · e



− 0,12·1d  4  



 + 20 d· 1 − e

(

− 0,12 · d

,

) (П3.53) где mʹ – удельная массовая0,4скорость  0m,001 выгорания,

H CГ

  HСГ кг/(м 2

∙с); H –

E f m кДж/кг; L , пламени, м. (П3.53.1) (П3.53.2)

СГ

, длина

Lg  C pLTb  Ta  удельная теплота сгорания, –

При отсутствии данных для 1  однокомпонентных

4  жидкостей до гдепускается

Lg – удельная теплотаmʹ, величину кг/(м2∙с),жидкости, испарения d определять кДж/кг;по формулеCP – удельная теплоем-

0,001  H CГ m  ,, (П3.53.2)1

(П3.53.2)

Lg  C p Tb  Ta 

где Lg – удельная теплота испарения жидкости, кДж/кг; CP – удель где Lg – удельная теплота испарения жидкости, кДж/кг; CP – удельная теплоем ная теплоемкость жидкости, кДж/(кг∙K); Tb – температура кипения жидкости при атмосферном давлении, К; Ta – температура окружа- 1 ющей среды, К.

Для многокомпонентных смесей жидкостей допускается опре деление значений Ef и mʹ по компонентам, для которых величины Ef и mʹ максимальны.

Угловой коэффициент облученности Fq определяется по формуле

2

Fq = FV + FH , (П3.54)

, (П3.54) где FV, FH – факторы облученности для вертикальной и горизон-

{ [ тальной площадок

Fv = · − E· arctgD+ E· π

A· B ] ( ) [ ( a + ( b + 1 ) − 2 · b · ( 1соответственно,

+ a · sinθ )

· arctg расположенных в 90° секторе в направлении наклона пламени,

A· D

B

+ определяемые cosθ

· arctg

F·C ) ( a · b − F · sinθ для площадок,

+ arctg

F · sinθ

F·C )] }

, (П3.55) по

{ () [ ( ) ( )] [ ] ( ) } , (П3.56) следующим формулам:

a + ( b + 1 ) − 2 · ( b + 1 + a · b · sinθ )

2 2 2

1 1 sinθ a · b − F · sinθ F · sinθ A· D

Fн = · arctg + · arctg + arctg − · arctg π D C F·C F·C A· B B

a = — 151 —

2·L d , (П3.57)

2 2

Fq = FV + FH

,

{ , [                                 ] ( ) [ (
2     2
2              2                                                                                     Fq =       F + FH
Fq = F = 1F·V +− E·FHarctgD+ E· a + ( b + 1 ) − 2 · b · ( 1 + a · sinθ )                                                                 A· DV cosθ    , a · b − F2 · si
2

v                                                                                                                 · arctg (П3.54)
+     · arctg
π                                                       A· B               2          2                              B      C             F·C

]{{ ( [{{[) ( [,) ( [ [ ] ] ( ( (( ) ) )) ([ [) (( ] )(] } (,))(П3.55)

)( )[] } (

= F F2V +

2 FH

Fq =

F

2 2 2 F q= 2 F V2+

+ F2H2 , (П3.54)

F1 V + FH a + ( bF q2+ 1=) − 2F F H+ 22a · ,sinθ )

V· b2·+( 1F (П3.54)

=

F

HH , 22 A· D cosθ a · b − F · si

(П3.54)

{] { {( )[[ [ [ ( ]] ] (( ) ()) )( [[ ([( )(] )) ) ])( (([ ( ) ]))]}]}}) ] }
F qq =        F VV +    F
− 2 · b · ( 1 + a · sinθ )      q     F  =
v A· D  ·    −   E·
2 cosθ 2
arctgD+               E·(П3.54)
a  · b −  F   F ·  =
qsinθ      F V  +   F2       ,
H F , · sinθ         ·  arctg                      +             ·  arctg  (П3.54)
(П3.54)
1 · arctg       π a+2 + ( b + 1 )2·− 2arctg        · b · ( 1 + a · sinθ )               = B2 F
FqA·A·         2V + F    2,H a · b − F2 ·2sinθ          , B (П3.55)       F 2 ·C             2 (П3.54)  F·C
bB−DD+Farctg                                                                   + ( b + 1 ) − 2 · ( b(П3.54
2                         2
F · Ca,·ab· −b −FF2F·F·C2sinθ
cosθ                                                             sinθ
A· B                Fv = 1 · − E· arctgD+B1 E· 2a+2+( b( +bC+1 )12 )−21−2 ·A·
2 · b · (sinθ
1 + a · sinθ )F ··C arctg ·=A·
FaqA·        F+·Vcosθ
sinθ
C+ F
· H
arctg                           · sinθ++ arctg
· sinθ              2F a · sinθ                    +1+a·

() ] [ ) ) [ (( } , (П3.55)

F = E·· a arctg

Fv =1 π · − E· arctgD+ b+ ·B( 1 + a · sinθ

· )arctg · arctg D +cosθ + arctg

· arctg

C · arctg , a · b −FF· C22· sinθ + arctg arctg − ·C

F ·F2sinθ (П3.54)

Fv = π1·1 − E· arctgD+ н E· a 2+2 ( b + 1 ) 22− A· π E· aa ++((bb++2 11D))A·−−22B2··Bb·bb2···( 1((C11+++aaa···sinθ ) · arctg A·A· sinθ)) 2··arctg

B D + cosθ FF2·2·sinθ

C ,, (П3.55)

{

B A·FD · C+ Ccosθ 2arctg aa ··Fbb·−−CFF F · C ++arctg (П3.55)

A· B

[ )])]]] [(((((( ) ))}))}}) ] } sinθ

(
F =π · − E· arctgD+                                                                                                                    ·· arctg                           ··sinθ                   FFF· C··sinθ
− 2 · b · ( 1 + a · sinθFFvvv)==ππ1π ·· −−1 E·                                                                                              BB D A·++Dcosθ                                         sinθ                           sinθ

{ arctg FF··CCF 2 · sinθ, (П3.55)

[ ]

) {{({ ( (( ) )) ) ][ [[[ ( (( ) )) ( (( ) ]))]][ [][ ( ) } , (П3.56)

E·arctgD+

A· DE· ··arctg +arctg

{

E· cosθ a + ( b A· B)B− 2 · ba··( 1b+−a F ) sinθ CC F · sinθ

)

FF·a·C·Cb − F2 · sinθ

[
arctgD+                                                                         arctg                            ·cosθ
arctg
,2 (П3.55)
(    )      (
+A· 1                                  · sinθ
C 1 ) ,,−(П3.55)
2 2C +
B arctg                      · arctg a F· b· −C
+·(Dsinθ           2·(b+1+a·
F·varctg                 + E·a2 + ( b·1+ 1arctg A·
2 B                                                                                                                                       F2· C2
· b −+A·
(    )                                                                                                                                                                                                            (П3.55)
= · − E· arctgD+                                                                                 · arctg                                                 2 2                   + arctg
B1sinθ        C2 aa ·· bb −−) +FF−2222··sinθ·sinθb ·B( 1 + a · sinθ ) F 2 ·asinθ           F DB· sinθ                 −C2 · ( b + 1F
( b +C1·))·22 arctg
a2 +cosθ                             + a ·F·Fbsinθsinθ )
·· sinθ                 a FA·    Fb· +
(    )
A· B 2                       1 1 ·π 2 − E·                                                        A·               F 1· C                                                                             C
(            2 )A·sinθ                 (                                 −) 2a ++ ( bC+F12+                                                                                   , (П3.55
1 arctgD+                                                                                                                    2 · ( bD+ 1 + aF··bC· sinθ ) +·arctg
a · b − F · sinθ FFнн ==1 π1Fv··= πarctg                      E·                                                                   2· arctg
F    ·F 1 = + sinθ
sinθ     ·   ·arctga
arctg +     b   +    1             −     2   · ·    arctg
+
+barctg  +   2F ··b
a          ·
sinθsinθ                           arctg
− A·                                        −
arctg       A·  DC

], ] ( } ) }
B                                          B
· C F ·−Ca +2·2( arctg                                                                       F  ·
н
π      · arctg a ·D                             C                                                             )     2 2 · (A·                          )                                        , (П3.55)
+   arctg         arctg 1 D +sinθ  C −                b −     FF ··C   2sinθ                + arctg F ·F2sinθ                         b
( +  1    −
)        b
(+
B1 + a ·Fb ·· sinθ
C ·   L   )    · arctg A· D    B
,       A·
(П3.56) B

{      ( )) [[ ((             ) ( ( ) ]) ][ [
π1· arctg D1 + sinθ      C · arctg a · b −FF· C22· sinθ + arctg                                   F 22··sinθ
C             a   +   b  +  1      − 2  ·
A·  bB+ 1   +   a · b · sinθ                        B
sinθ2 −− aa ++((bb++2 11)) −−A·22B·B·(2(bb++11++aa··bb ··sinθ    sinθ)) ··arctg
=                                                                                                       F                −                         2
· arctg          A·  D
F·C             F                       FD·DC11 ++Csinθ                                            sinθA·     +B                                                                                                                           , (П3.56)

] ( ) } , (П3.56) aa··Fbb·−−CFF ··sinθ arctg F · sinθ

BA· D

=

) ( )] [

FFн =π= 11·· arctg a н ·· arctg sinθ 2 + arctg FF·FC··C A· D

{ ] ( )} arctg , (П3.56)

)

Fнн =ππ · arctg arctg + C · arctg arctg F · C

FFa···CCb −2F · sinθ + arctg F · CF · sinθ − a + ( b + A·

1 ) B− 2 · ( b + 1 + a · b · · sinθ ) arctg BBB A· D, (П3.56)

1 ) − 2 · ( bA·+B1 +d

D 1 CC sinθ πFн = 1 2· arctg

D

(

2A·

A·BB

2 1 π · sinθ 1 D +sinθCa 2 ·+ arctg ( b +a1·)b2−F−F·F2C···sinθ C( b + 1+ +

+ arctgF F· C2 · sinθ a ·2 b ···sinθ

L − 2

F · C) − a + ( b + A· a · b · sinθ ) · arctg A· DB ,, (П3.56)

(П3.56)

· b − F · sinθ Fн = F · arctg + · arctg aarctg

= 2 L D · arctg , (П3.56

+ arctg π D −C a = 2 · L 2 2

FF· C + F · arctg A· B 2 · L, (П3.56) B

F·C F2 · C· L A· B a = F q = 2d · L B , (П3.56) aa== d2 · L2 ,· L 2d· L ,V a=

H

, (П3.57) (П3.57)

(П3.54) a= a = dd , , 22 · Xd , 2 (П3.57)

{ [ ] ( ) [ ( ) ( )] } d a =d 2 · L , (П3.57)

(П3.57)

Fv = · − E· arctgD+ E· ,

1 a + ( b + 1 ) − 2 · b · ( 1 + a · sinθ )

2

22a·· =X XA· D d+dcosθ

, , ,· arctg ba ·= b − F · sinθ (П3.57) (П3.57)

F · sinθ (П3.57)

(П3.57

F·C d b = π 2·L A· B

· arctg b =22· d·XXB bb== 22d·· X ,,

C,

+ arctg

, F·C (П3.57)

,(П3.57.1)

(П3.55) a= bb == dd 2,· X X 2· X (П3.57.1)

2 · Xd , (П3.57.1) (П3.57.1)

{ ( ) [ ( ( (((( ) ( ) ] ([ ( ) ))))) ] ( ( ) }) b · arctg + · arctgA= a2 + (+barctg+ 1b)2=− 2 · a−· ( b,2+ 1 ) · sinθ +2a ·db · sinθ(П3.57) b22 =dd2 · X,,, , 2 2 b= (П3.57.1)

)

(П3.57.1)

(П3.57.1)

Fн = =

2 2 d ( ) ( )

, sinθ a · b − F · sinθ F · sinθ a + b + 1 − 2 · b + 1 A· D

1 dD C, A= A= F · C a2 2 + ( b + 1A= 2) F− ( ) (П3.57.1 π

( ) ·C 2 d · a ·

( a, b + + 1

) b

· + sinθA· 1 B ,

, − 2 · a

(П3.57.1) ·

· arctg b +

B 1 · sinθ

(П3.57.2)

(П3.57.1)

(П3.57.2)

(

A= a + + 1 −

) )

· aa 2++((bb++11)) −−22··aa··((bb++11))··sinθ

2 b 2 2 a · b + 1 · sinθ sinθ , ,, (П3.57.2) (П3.57.2)

, (П3.56) ,

(( ( (

2· X A= a + 2b + 12 − 22 · a · b + 1 · sinθ (П3.57.2)

( (( ) ))) ) (( )) )

))

A= (П3.57.2)

+ 1( b)2+−122) · − 2(·ba2−· 1( b) ·+sinθ 1 ) · sinθ , (П3.57.2)

( ( ) b= A= 2 a

)

)( (( )

(

B=A= a2 2 +a( b+−(ab1=

( ) −2212−2)·2·L−·aa2· ·(·b(aab−2·−(1+b1) +·) ·sinθ )+· sinθ

2d B= a 2 + 2b − 2+ a · , (П3.57.2

+22+( b( b−−11)A= b1sinθ 1 2,, −(П3.57.1)

,2 · a · b + 1 ·(П3.57.3) sinθ

= a + b + 1 − 2 · a, · bB=

( +

B= 1 · aasinθ

( a + 2b − B=

) ) 2−d2 · a · a ( (b −+ 1 ))b· − sinθ 1 , − 2 · a · b − 1 ·

(П3.57.2)

(П3.57) ,

(П3.57.3) sinθ

(П3.57.3)

( ( ( (( ( (( ) )) ) )) ))

B= a + b − 1, − 22 · a, · b − 1 · sinθ ,, (П3.57.2)

1 − 2 · a · b − 1 · sinθ , (П3.57.3) (П3.57.3)

B=

B=C = 2a +1(+b −b1222−) 1− 2· ·cos a ·22(θb − 1 ) · sinθ, (П3.57.3),

(П3.57.3)

= (( (( ))

2

(

(

) a 2 + b + 1 2 − 2 · a · b + 1 C·CCsinθ

)

())( (( )() ()) )

B= C =a + (1b+−

== b11=++2b·bX−

(( ( ( ) ) () ) ( 11B=

1b2 ) −−12 ··acos

22 1 · cos

−

) (· a )) cos + θ)

· 2( bθ− 1 ), · sinθ

2 θ22 , , b , − 1

2 ,

− 2

,

· a ·

(П3.57.4)b − 1 · sinθ

(П3.57.3

(П3.57.4)

(П3.57.3)

(П3.57.4)

(П3.57.4)

C = ,, 1 + 2bb, −− , + b 2(П3.57.2)

(( ))) )

++ dbb −− 112 ·· cos

C == cos θθ 2,, (П3.57.4)

= a + b − 1 − 2 · a · b − 1 · sinθ C111=· cos 2 θ1 − 1 · cos θ (П3.57.1)

(П3.57.4),

(П3.57.4)

(П3.57.3)

( ,(П3.57.4)

C= D = 1 + b b − − 1 · cos θ , (П3.57.4

b − 21 ) · sinθ ) D = ( bb ++C

, =a · cosθ(b11b−=+)1 1, ,,), ( 1 + ( b(П3.57.3)

(Ca =+ ( b(−11+)( b−22−·1a)··(cos b − 1 ,

( a + ( b +DD D

D= 2

=

, − 1 ) · cos θ )(П3.57.5) bbb+ −−111 , ,

+

D1==) − 2 ·bab+·+1(1bb+−11), · sinθ

(П3.57.5) (П3.57.5)

( )

θ)

2 2 A= = b−1 2 (П3.57.5)

( )

= (П3.57.2)

(П3.57.5)

, D b−1

(П3.57.4) , (П3.57.5

(П3.57.5)

(П3.57.5)

B= ( a + ( bE= )

E= a · cosθ b + 1 D , =

1 ) bb−− ( )

( ) a ·2·a·cosθ cosθ , 2

(П3.57.6)

−E= b + 1

( ( )

·asinθ

· b − 1 · , sinθ (П3.57.5)

) a

, (П3.57.6)

( )

2 E= −aaa·· cosθ sinθ ,

·cosθ

2 , , (П3.57.6)

(П3.57.3) (П3.57.6)

C= 1 + b − 1b −·1cos θ E=bb−

E= a · sinθ bb−−−aaa··a·sinθ · cosθ sinθ ,, b−1

, F1 +=E= E= sinθ (П3.57.4) (П3.57.6)

D= C= ( b ((b−bb2b2−1−

(

2 2 − a )· sinθ

−) a cosθ

)

·11·cos

) (

, 2θ, , D = sinθ ,

, a · b cosθ)+ 1

(П3.57.7)

,

(П3.57.6)

(П3.57.6)

(П3.57.6

(П3.57.7)

FF== ((b 22− 1 центра )

F = , (П3.57.4)

( ) b + 1 , (П3.57.6) bb −− 112 ) , ,, b −

2 1 , (П3.57.7) где X – расстояние от , геометрического

(

E= (П3.57.5) (П3.57.7) пролива до облучае-

− 1, ) пролива,

F ==

F (П3.57.7)

( ) b −м; a ·Lsinθ b − 1м; d – эффективный (П3.57.7)

(П3.57.7) мого

D= объекта, b +θ1 D = ddF=

F = bдиаметр

=

= пламени

(44− b

4b4·+πF

··b21F F

− 1 ) ,

, a · cosθ

– , длина (П3.57.7

(П3.57.7) a · cosθ пламени, м; – угол

, отклонения ··1FF , π4π· F4 ,·,F, E= от вертикали под дей- (П3.58) b −(П3.57.5) d = 4 π (П3.57.5)

(П3.58)

( )

E= dd== ствием ветра. d= d = ππ4 · F,,, 0,67 a2· sinθ , (П3.58)

((( ( ))) ) b − a · sinθ b − 1а также (П3.58)

(П3.58)

,F =

Для площадок,, расположенных (П3.57.6) (П3.58) a · cosθ L= E=

55 · d · da = внеmуказанного

· cosθ m π π 0,67

0,67 · u сектора,

0,21 , (П3.58

, 0,21

(П3.58)

( ) в случаях отсутствия ветра 55 · db·− aρ·облученности

L=факторы m 0,67 · uдля* вертикальной

E= L= 55

55· d·рассчитываются d· · ρa · m sinθ

· m g · mg ·,d d 0,67

0,67 0,21

· u·0,67 *

(П3.57.6)

( )

0,21

L= 0,21 , 2

··*uuu*формулам

0,21 b − a 2· sinθ , площадок

(( )) и горизонтальной L= 55 ·· dd ·· ρaρa· · gg· d·md Fпо

L= 55 = ** b, 4− ·1F3.55–

(П3.57.6) ,

(П3.59)

(П3.59)

F b − 1 принимается

= и 3.59.1, L= 55 · d · ρ · g · d 0,67

· u ,

0,21

(П3.59)

, ( ρ aa · g

) m· d

(П3.57.7) a *,

3.57.7 L=θ

F=

=

55 0.

· d b −1 a , ρ · g · d d = · u

0,61 * ,

0,21

, (П3.59)

(П3.59)

(П3.59) π (П3.57.7)

(( ( )) ) ρм, gm ·d

· рассчитывается , (П3.59

( )

0,61

Эффективный диаметр пролива

2 L= 42 · d d, ·

L= 42 · d · ρ ·mmg · d 0,61 a m 0,61

0,61 по

, формуле

· F

, (П3.59)

F= b −4 1· F , L= 4242· d··d·d4·· ·ρFρaa· · m mg · d

0,61

(П3.57.7)

42 · d · aρ ,· gg· d·md d = 0,61

( )( )

L= ,,

0,61

(П3.59.1) d= d =42

L=

L=

L= 42 ·πd ρ·ρaaa ·· ggm·· dd π(П3.58) (П3.59.1)

0,67 π , L= 42 · d · , ρ · g · d

, ,,, m

(П3.58) , (П3.59.1)

(П3.59.1)

(П3.58)

(П3.59.1)

0,21

(П3.59.1) w00L=ρa · 55 g ··dd · · u* где F – площадь пролива, м.

w a

4·F , (П3.59.1

( L=)55 · d · ( ρ(П3.58)

· g·d ) uu* =

—u *=152

= 33 — ww ρ,a · g · d 0,67 (П3.59.1)

( ) d= mw w00

0,67 π , L= 55 · d*uuu*·**===3 3 m

0,67 m m ·· gg w

0 ·d 0,21

· 0d · u* 0,21 m 0,21 uρ*33a=· mmg· ·ρgdw ·u

· Пg·g0d··dd *

L= 55 · d · ·u

* u* = 3 3 m mρρ··П g·d ; , a (П3.59)

(П3.60) g·d ρm · g · d;

П (П3.60)

0,61

F ==

F

F = ((bbb222−−−111)) ,, (П3.57.7)

(П3.57.7)

444 ··· F

F

F ddd ==

=

Длина пламени L, м, определяется π ππ ,,по формулам: (П3.58)

(П3.58)

– при u* ≥ 1

( )

0,67

0,67 m m m

0,67 0,21

L= 55

55 ··· ddd ···

L= 55

L= ··· uuu*** ,

0,21

0,21

(П3.59) ρρaaa·· ggg ··· ddd ρ ·

– при u* < 1 ,, (П3.59)

(П3.59)

( )

0,61

0,61 m m m

0,61

L= 42

42 ··· ddd ···

L= 42

L= , (П3.59.1) ρρaaa·· ggg ··· ddd ρ · где ,, (П3.59.1)

(П3.59.1) w w000 w ; (П3.60) uuu***==

= 33 m ··· ggg ··· ddd m m ρρρПП

;; (П3.60)

П

(П3.60) mʹ – удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м2∙с);

ρa – плотность окружающего воздуха, кг/м3; ρп – плотность насы щенных паров топлива при температуре кипения, кг/м3; w0 – ско- 22 рость ветра, м/с; g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения.

Угол отклонения пламени от вертикали под действием ветра θ рассчитывается по формуле

1, при u*  1 cos     0,5 . (П3.61)

(П3.61)

u* 1,, при при u*  1u  1

 * cos  атмосферы

 τ для. пожара пролива (П3.61)

Коэффициент пропускания определяется по формуле [

− 4 u  0,5 , при u  1 τ = ехр − 7 · 10 · ( X −* 0,5 · d ) .* (П3.62)

] τ = ехр − 7 · D [

102 · ( X − 0,5 · d ) . .

S

−4

]

(П3.62) (П3.62)

Fq =

Огненный шар

(

4 · H +r1, 2при

DS ,

) u*  1 2 (П3.63)

Интенсивность теплового  излучения q, кВт/м cos

Fq =    2 0,5 2 . , для огненного (П3.61) τ = ехр − [ шара определяется по формуле

7,0 · 10

−4

·

· 2 r +(

4(П3.52).

H −

(

Hu* +2 r , при

DS, u*  1

Величина Ef высчитывается на основе 2имеющихся эксперимен-

)

)] ]

(П3.63)

[ [

·410 · (2X − 0,5

( S)

. кВт/м2. (П3.66)

)]

−4 тальных данных. Допускается τ = ехр − 7−принимать E =D350

2 f ·d τ = ехр − 7,0 · 10 · r + H − . (П3.62)

Значение Fq определяется−по 6 формуле

W = 10 · η · 2 · PH M

, . (П3.66)

(П3.68)

DS

Fq = − 6 , (П3.63)

W = 10 2M

(

4 · H· η+· r   · PH

C  T T , ) (П3.68)

  1  exp  P a b  ,, (П3.63)

(П3.69) где Н – высота центра огненного  шара, м; DS – эффективный диа-

[ )]

(

 

 C  T  Tоблучаемого g

 метр огненного шара, м; r – расстояние −4 P 2 a от 2 b DS объекта до τ = ехр −7,01 · exp

10  · r + H −  ,под центром огнен- (П3.69)

( λs · CS · ρS )0,5 · ( To − Tb ) + 0,035 ·Lug0,8 · λa ·2( T0 − Tb. ) точки на поверхности земли непосредственно ного шара, (П3.66)

W = м.

( λLsg··C( Sπ··ρtS) ) · (W

0,5

0,5

0,8

Tb ) · η0,035

To=−10

−6

0,2 u · d 0,8· L (

· a M· u· PH· λga · ( T0 − T,b ) (П3.70)

)

, (П3.68)

( )

W= +

Lg · ( π · t )

0,5 0,8 0,2 где λS – коэффициент теплопроводности — 153 — материала, u · d · L a на поверхность

, которого g

  P  Ta  Tb   ,

 C  (П3.70) разливается жидкость, Вт/(м∙K);   1  exp

CS – удельная теплоемкость (П3.69) материала, где λS – коэффициент теплопроводности L материала,  на поверхность которого

 g 

Эффективный диаметр огненного шара DS, м, определяется по формуле

DS = 6,48 · m0,325, (П3.64)

1, при u*  1 cos     0,5 в окружающее где m – масса продукта, поступившего . простран- (П3.61) ство, кг. u* , при u*  1

Величину Н допускается принимать равной DS.

− 7 · 10 · (шара τ = ехрогненного

Время существования

−4

[

X − 0,5tS·,d )с, определяется

. по (П3.62) ] формуле

2 0,26 tS = 0,852 ·Dm S . (П3.65)

Fq =

Коэффициент пропускания 4атмосферы

· H +r

2

,

( τ для огненного шара )

(П3.63) рассчитывается по формуле

[ τ = ехр − 7,0 · 10

−4

· ( r +H −

.

DS

2 )]

(П3.66).

(П3.66)

VII. Определение радиуса воздействия −6 продуктов сгорания паро-

W = 10 · η · M · PH воздушного облака в случае пожара-вспышки , (П3.68)

При образовании паровоздушной смеси в незагроможденном технологическим оборудованием пространстве C  T  T  и его зажигании от-

  1  exp  P a b  , (П3.69) носительно слабым источником(например, Lg искрой)  сгорание этой

  смеси происходит, как правило, с небольшими видимыми скоростя-

( λs · CS · ρS ) · ( To − Tb ) 0,035 · u · λa · ( T0 − Tb ) ми пламени. При этом амплитуды 0,5 волны давления 0,8 малы и могут не приниматься во внимание при оценке поражающего воздействия.

( )

W= +

Lg · ( π · t )

0,5 0,8 0,2

В этом случае реализуется так называемый u · d пожар-вспышка, a · Lg при ко тором зона поражения высокотемпературными продуктами ,сгора- (П3.70) λS –паровоздушной гдения коэффициент теплопроводности 1, при совпадает u*  1 cos     0,5 материала, смеси практически

. снамаксимальным поверхность которого

(П3.61) размером облака продуктов сгорания (т.

u* , при u*  1 е. поражаются в основном разливается жидкость, Вт/(м∙K);

объекты, попадающие в это облако). CS – Радиус удельная теплоемкость воздействия материала, высоко-

Дж/(кг∙K); ρS – плотность температурных τ = ехрматериала, продуктов жаре-вспышке RF определяется формулой

[

− 7 · 10 · (кг/м сгорания −4

; T· 0d )– начальная

Xпаровоздушного

− 0,5 .

] температура облака при по- матери-

(П3.62) ала, К; t – текущее время с момента начала испарения, с (но не менее 10 с); λa –

RF =D1,2 2 · RНКПР, (П3.67)

S коэффициент теплопроводности F = воздуха при температуре T ; u – скорость воз-

4·(H +r ) где RНКПР – горизонтальный размер q 2 взрывоопасной

2 зоны, определя душного емый по потока надIIIповерхностью разделу настоящего приложения. испарения,, м/с; d – характерный (П3.63) диаметр

[ ( )] пролива,

VIII. a – кинематическая м; vИспарение жидкости − 4 вязкость и СУГ 2 извоздуха DS при T0, м /с.

пролива τ = ехр − 7,0 · 10 · r + H 2−

Интенсивность испарения W, кг/(м ∙с),2 для ненагретых жидко стей определяется по формуле . (П3.66)

IX. Размеры факела

−6 при струйном горении (П3.68)

W = 10 · η · M · PH ,

, (П3.68) гдеПри ή –струйном коэффициент, истечении сжатых горючих принимаемый газов, паровой для помещений и жидкой фазы по таблице

П3.5 в зависимости от скорости CPи температуры

 Tb  

Ta возникает воздушного потока

СУГ и СПГ, ЛВЖ и ГЖ  1под

 exp давлением

 опасность

,жидкости образования

(П3.69)диф над поверхностьюиспарения.  При Lпроливе  вне помеще фузионных факелов.  g 

— 154 —

( λs · CS ·LρFS,)м, · ( T0 − Tb )

· ( To − Tb ) 0,035 · u · λa определяется

Длина факела 0,5 при струйном горении 0,8 по формуле

( )

W= +

Lg · ( π · t )

0,5 0,8 0,40,2

LF = Kua· G· d · Lg

[ τ = ехр − 7 · 10

−4

· ( X − 0,5 · d ) ]. (П3.62)

DS

Fq =ή = 1; М – молярная масса жидкости, ния допускается принимать кг/кмоль; PH – давление насыщенного

2 2

( )

4 · H + r пара при расчетной темпера-

, (П3.63)

[                 (                           )]
туре жидкости, кПа.
При выбросе СУГ из оборудования,
−4        2       DS
2в котором  жидкость нахо τ = ехр − 7,0 · 10 ·       r +H −
дится под давлением, часть продукта за счет         2 внутренней энергии
.              (П3.66)
мгновенно испаряется, образуя с капельками жидкости облако аэ розоля. Массовая доля мгновенно      −6
W = 10 ·испарившейся
η · M · PH      жидкости δ опре деляется по формуле                                   ,                 (П3.68)
 C  T  T  
  1  exp  P a b ,,                                        (П3.69)(П3.69)
          L            
              g        
где CР – удельная теплоемкость СУГ, Дж/(кг∙K); Ta – температура
(  s · CS · ρS ) К;· (TTgo–   b)                     · λa · ( T0 СУГ
− Tb ) при атмос-
0,5                             0,8
окружающего    λвоздуха,               −T         0,035 · uкипения
температура
(                     )
W =
ферном давлении, К; Lg –0,5удельная теплота    +            0,8 парообразования             СУГ,
Lg · ( π · t )
0,2
ua · d · Lg
Дж/кг.                                                                                ,         (П3.70)
где λS – коэффициент теплопроводности материала, на поверхность которого               Таблица    П3.5

разливается жидкость, Вт/(м∙K); 1, при η u* теплоемкость

Коэффициент cos CS –  0удельная

, 5

. материала,

(П3.61)

Скорость Значение коэффициента u 3 η, при при u  1 температуре t (°С) воздуха

Дж/(кг∙K);  ρS – плотность материала, кг/м ; T0 – начальная температура матери-

* * воздушного

[ ]

10 15 20 30 ала, К; t потока, м/с время с момента начала

– текущее τ = ехр − 7 · 10 · ( Xиспарения,

−4

− 0,5 · d ) . с (но не менее 10 с); λa –

0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 (П3.62) коэффициент 0,1теплопроводности

3,0 воздуха

2,6 при 2,4 температуре 1,8 T0; u – скорость

1,6 воз-

D душного потока

0,2 над поверхностью

4,6 Fq =3,8испарения,

S 3,5 м/с; d –2,4характерный

2,3 диаметр

0,5 6,6 5,7

( 2

4 · H + r 5,4 пролива, м; va – кинематическая вязкость воздуха, при T0, м2/с.

) 3,6 3,2

(П3.63)

1,0 10,0 8,7 7,7 5,6 4,6

τ = ехр

Принимается, что−при [

7,0 ·δ10

−4

· вся

≥ 0,35

IX. Размеры факела при струйном

2

(DS

+ H −жидкости, находящаяся r масса

2 горении в оборудовании, за счет взрывного характера испарения . переходит(П3.66)

)] вПри струйном истечении парокапельное облако. сжатых− 6горючих газов, паровой и жидкой фазы

При δ < 0,35 оставшаяся 10 · жидкости

W =часть η · M · PH испаряется с поверх-

, (П3.68)

СУГ иности

СПГ,пролива

ЛВЖ и ГЖ под давлением возникает за счет потока тепла от подстилающейопасностьповерхности образования диф фузионных факелов.

и воздуха.  C  T  T  

  1  exp  P a b  , 2 (П3.69)

Интенсивность испаренияжидкости 

Lg W, кг/(м ∙с), со свободной

LF, м, при струйном

Длина факелаопределяется   горении определяется по формуле поверхности по формуле

( λs · CS · ρS ) · ( To − TL) · G · u · λa · ( T0 − Tb )

0,5 0,4 0,8

= K0,035 bF , (П3.71)

( )

W= + , (П3.70)

( π · t )0,5

Lg ·кг/с;

где G – расход продукта,

0,8

К – эмпирический

0,2 ua · d · Lg коэффициент, который при-

, (П3.70) где λS – коэффициент теплопроводности материала, на поверхность где λS – коэффициент теплопроводности материала, на поверхность которого которого разливается жидкость, Вт/(м∙K); CS – удельная теплоем разливается жидкость,Дж/(кг∙K);

кость материала, – удельная

Вт/(м∙K); ρSC–S плотность теплоемкость материала, кг/м3; Tматериала,

–

Дж/(кг∙K); ρS – плотность материала, кг/м—

— 155 ; T0 – начальная температура матери ала, К; t – текущее время с момента начала испарения, с (но не менее 10 с); λa – начальная температура материала, К; t – текущее время с момента начала испарения, с (но не менее 10 с); λa – коэффициент тепло проводности воздуха при температуре T0; u – скорость воздушного потока над поверхностью испарения, м/с; d – характерный диаметр пролива, м; va – кинематическая вязкость воздуха при T0, м2/с.

IX. Размеры факела при струйном горении

При струйном истечении сжатых горючих газов, паровой и жид кой фазы СУГ и СПГ, ЛВЖ и ГЖ под давлением возникает опас ность образования диффузионных факелов.

Длина факела LF, м, при струйном горении определяется по формуле

LF = K · G0,4, (П3.71) где G – расход продукта, кг/с; К – эмпирический коэффициент, ко торый принимается равным 12,5 при истечении сжатых газов, рав ным 13,5 при истечении паровой фазы СУГ или СПГ, равным 15 при истечении жидкой фазы СУГ и СПГ, ЛВЖ и ГЖ под давлением.

Ширина факела DF, м, при струйном горении рассчитывается по формуле

DF = 0,15 · LF. (П3.72)

При проведении оценки пожарной опасности горящего факела при струйном истечении сжатых горючих газов, паровой и жидкой фазы СУГ, СПГ, ЛВЖ и ГЖ под давлением допускается принимать следующее:

–– зона непосредственного контакта пламени с окружающими объ ектами 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 происходит в 30° секторе с радиусом, равным длине факела;

–– воздействие горизонтального факела на соседнее оборудование, приводящее к его разрушению (каскадному развитию аварии), происходит в 30° секторе, ограниченном радиусом, равным LF;

–– за пределами указанного сектора на расстояниях от LF до 1,5 LF те пловое излучение от горизонтального факела составляет 10 кВт/м2;

–– тепловое излучение от вертикальных факелов может быть опре делено по формулам (П3.52, П3.54–П3.57.7 и П3.62), принимать

L = LF, d = DF, θ = 0, a Ef пo формулам (П3.53–П3.53.2) или табли-

— 156 — це П3.4 в зависимости от вида топлива. При отсутствии данных и невозможности рассчитать Ef по представленным формулам допу скается эту величину принимать равной 200 кВт/м2;

–– при истечении жидкой фазы СУГ или СПГ из отверстия с экви валентным диаметром до 100 мм при мгновенном воспламенении происходит полное сгорание истекающего продукта в факеле без образования пожара пролива;

–– область возможного воздействия пожара-вспышки при струйном истечении совпадает с областью воздействия факела (30° сектор, ограниченный радиусом, равным LF);

–– при мгновенном воспламенении струи газа возможность форми рования волн давления допускается не учитывать.

Приложение № 4

Детерминированные и вероятностные критерии оценки поражающего действия волны давления и теплового излучения на людей

На объектах наиболее опасными поражающими факторами по жара являются волна давления и расширяющиеся продукты сгора ния при различных режимах сгорания газо-, паро- или пылевоздуш ного облака, а также тепловое излучение пожаров.

Детерминированные критерии показывают значения параме тров опасного фактора пожара, при которых наблюдается тот или иной уровень поражения людей.

При использовании детерминированных критериев условная вероятность поражения принимается равной 1, если значение кри терия превышает предельно допустимый уровень, и равной 0, если значение критерия не превышает предельно допустимый уровень поражения людей.

Вероятностные критерии показывают, какова условная вероят ность поражения людей при заданном значении опасного фактора пожара.

Ниже приведены некоторые критерии поражения людей пере численными 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 помещениях или на открытом пространстве приведены в таблице П4.1.

— 157 —

Таблица П4.1

Детерминированные критерии поражения людей

Избыточное

Степень поражения давление, кПа

Полное разрушение зданий

50%-ное разрушение зданий

Средние повреждения зданий

Умеренные повреждения зданий (повреждение вну- тренних перегородок, рам, дверей и т. п.)

Нижний порог повреждения человека волной давления

Малые повреждения (разбита часть остекления)

В качестве вероятностного критерия поражения используется понятие пробит-функции. В общем случае пробит-функция Pr опи сывается формулой

Pr = a + b · ln S, (П4.1) где a, b – константы, зависящие от степени поражения и вида объ екта; S – интенсивность воздействующего фактора.

Соотношения между величиной Pr и условной вероятностью по ражения человека приведены в таблице П4.2.

Таблица П4.2

Условная                     Величина пробит-функции Pr
вероятность
поражения, % 0 1 2 3 4 5 6 7 8
0         –     2,67   2,95   3,12   3,25   3,36   3,45   3,52   3,59   3,66
10        3,72   3,77   3,82   3,87   3,92   3,96   4,01   4,05   4,08   4,12
20        4,16   4,19   4,23   4,26   4,29   4,33   4,36   4,39   4,42   4,45
30        4,48   4,50   4,53   4,56   4,59   4,61   4,64   4,67   4,69   4,72
40        4,75   4,77   4,80   4,82   4,85   4,87   4,90   4,92   4,95   4,97
50        5,00   5,03   5,05   5,08   5,10   5,13   5,15   5,18   5,20   5,23
60        5,25   5,28   5,31   5,33   5,36   5,39   5,41   5,44   5,47   5,50
70        5,52   5,55   5,58   5,61   5,64   5,67   5,71   5,74   5,77   5,81
80        5,84   5,88   5,92   5,95   5,99   6,04   6,08   6,13   6,18   6,23
90        6,28   6,34   6,41   6,48   6,55   6,64   6,75   6,88   7,05   7,33
99        7,33   7,37   7,41   7,46   7,51   7,58   7,65   7,75   7,88   8,09

При отсутствии в таблице П4.2 необходимых данных значение условной вероятности поражения человека Qdij (a) в зависимости от значения пробит-функции Pr определяется по формуле

— 158 —

1 Pr15 Pr 5Pr U25  U 2  2

Qdi a Qdi a    exp  exp   dUU ..  . (П4.2)(П4.2)

1   22   dU

(П4.2)

Q2di a 12  Pr5 2exp  U 2   dU . (П4.2)

Qdi aдавления

Для воздействия волны  2 exp на   человека,  находящегося

 .

 dU вне (П4.2)

Pr  5Pr ,0 255 ,

,74

0 ln5,74S ; ln S2 ;  (П4.3)(П4.3) здания, формулы для пробит-функции 5имеют вид:

1 Pr

Pr1  5 Pr5,0

U 25,74U 2lnS ; (П4.3)

 diSP=ra=4,2

Qdi aQ 5,0

Pr –

1,3

4,2 ,0 exp

 + 21,3

5,74 5

exp

1,3

· ,74 ln S;

 ln

  S dU ; . dU .

 (П4.2)

(П4.2)

(П4.3) (П4.3)

2P S=+2 Pi 4,2

 i   2 

S =

4,2 1,3 ; + ; (П4.4)(П4.4)

S = 5,0 +P5,74;iln S; ; (П4.4) (П4.3)(П4.4)

Pr  ΔP 5Pr

,0  P ΔP 74  lni S ;; (П4.3)(П4.4)

Р= Р= ΔP

4,2P0 4,2 РP=0 1,3;

1,3 (П4.5)

S = SР=+= ;PΔP+ P;0i (П4.5)(П4.5)

P iP ; ; ; (П4.4)

(П4.4) (П4.5)

+ 0 ;+ (П4.5)

I I + i = i =ΔP

ΔP1 / 2 1 / 32 1I/ 3 , (П4.6)

Р = PР0 = ·Pm iP= I+· m

P0 i = 00 ;P 1/2 1/3 где m – масса тела человека (допускается; 1 / 2 0 ,1 /·3m принимать,

,

(П4.6)(П4.6) кг), (П4.5) равной 70 (П4.5) (П4.6)

P0 · m кг; ΔP – избыточное 5Pr 0,26

Pr  давление 5 +0ln,волны

V ;+ln Vдавления,

26 ; , (П4.7)

Па; I+ – импульс (П4.7)

(П4.6)

=I 5 

–Pатмосферное ri  0I,26  lnдавление,

V; (П4.7)

( ( )( () ) () ( ) ) волны давления, Па∙с; P i=0 5

Па.

P 2 08,4

1 / ,P26

11//23 ln

8,41V/ 3; 9,3 9,3 (П4.7)

Пробит-функции для r

17500 P 17500· m0 · m разрушения 290 290 имеют вид:

зданий

V= V= 0 + , ++8,4 , + 290 9,3 (П4.6)

(П4.6)

( ) ( )

ΔPV = ΔP

– для тяжелых разрушений: 17500 8,4I +I +9,3

17500 ΔP 290 ; ; (П4.8)(П4.8)

Pr  5PV r 

 0=,P526=0ln r ΔP

5,26V ln V+·; ln V;

– ;0,26 +

; (П4.7)

(П4.7)

(П4.7) (П4.8)

Pr  5P I

,0r  05,,22

0  0ln,22

V ; ln V ; ; (П4.9) (П4.9)

(П4.8)

( (( ) ( ()) (()) )() )
8,4              9,3
1750017500Pr 290
8,4         5,0 290
0,22  ln V ;
9,3                                                                                            (П4.9)
V= V=         PΔP   +5 , 0 
7,4               ; ; 11,3
+0,227,4+ ln V 11,3                                                                  (П4.8) (П4.9)

( (  )  )( ( ) ) r

ΔP 4000040000 I + I460

+

V= V= +7,4 460 ; 11,3 (П4.8)

ΔPV = ΔP 40000 +; + 460 (П4.8)

– для полного разрушения: 7,4I + I

460 .+

11,3

 50,40000

0220ln,ΔP

22 ; ln+V ; + I

. (П4.10)

(П4.10)

(П4.9)

Pr P 5P

,r0=5,0

0,22V· ln . (П4.9) (П4.10)

= – ΔP 4/3

V; I (П4.9)

4/3 . (П4.10)

( ( ) ()  ()  )  r

Pr  P12 r ,

8 122 ,56

,8   ln

2 , 56t  q

 ln

7,4 t  ,q ,

11,3 4 / 311,3

(П4.11)

(П4.11)

 12

Pr40000 ,87,4 2,56460

40000  ln t460 q , (П4.11)

V =

Pr  12ΔP V = ,8  ΔP +

2,x56  lnx t+ q I , + 4 / 3+ . (П4.10) (П4.11) t = t0 + t = t0 + I x . . (П4.10)

(П4.10) u t, = tu+ , (П4.13)

(П4.13)

        

При оценке условной вероятности x0 u4 / 3 поражения человека, находя-

P   12 , 8  2 = t0+ln4 /t3 q , , t,56 (П4.13)

(П4.11) щегося в здании,Prследует 12 r ,8использовать

 2T 56 П.В lnT t OqП.В u T.Г , 2 T.Г

2 пробит-функцию,

,

O (П4.11) определя- (П4.13)

бл  min  t min бл KP KPKP T , t t , t

, t

KPKP KP, t , t

П.В KP OKP .

, t .

T.Г

(П5.1) (П5.1) емую по формулам (П4.7)–(П4.8). бл  min t KPx, t KP , t 2 , t KP . (П5.1)

II. Критерии поражения

бл  tmin

TB тепловым



= t0 +t KP

Tx

B u70,излучением

 П.В O 2 KP

= t0, t+KP , t KP ,1t/KP T.Г tuo70,  to   1 / n n .1 / n (П5.1)

(П4.13)

T (П4.13) t кр

При анализе воздействия t кр 

 ln  1 

 ln

B 

T теплового излучения

1  

   t;o 1 /следует n ; различать(П5.2)(П5.2) случаи импульсного TAдлительного

бл tикр бл min tкрTB

 

A  П.В tmin

KP ,tln

T ln t KP

A

KP  toT.Г

 , t,KP

KP  

ZO2tto T.Г

1воздействия.

OП.В

1,,ttKP 2 70

KP ,.ot t273

 Z   ;

KPto . Z В; первом случае (П5.1)

(П5.1)

(П5.2)

(П5.2) критерием поражения является

    A доза273  to  Z   D1 / n(например, излучения

1 /n1 1 / n 1  

1/ n воз-

 действие огненного п.в T п.в TBВB

Вшара),    воVвтором 

1 ln

 V1 ,

70  to 05

 ln70

–  1

 , 05

 E критическая

  t   

 

E 

 o    ; 1 /n ;

 1/ n интенсивность



 1 qln tкр t tкр tкр 11ln ln

(например,

ln В 1Bl273 V  ln1,05 ;E;1  пролива). (П5.3)

(П5.2) (П5.3)

(П5.2) теплового излучениякр Аt п.в

 ACR

 

ВА

   A 

ln

l 273 пр V1  

 воздействие tD ln пр 

 m1B

Z,05 Z

 t

 D mZ ZE пожара

   ; (П5.3)

 кр  o

 lnА1  lпр  B  Dm Zгорючих   ; материа- (П5.3)

Величины qCRt для воспламенения п.в o некоторых кр   1 / n поражения

 дляlпр  лов приведены в таблице попониженному

 человекапо –пониженному  Асодержанию содержанию



П4.3,

 кислорода:

 B  Dm  Zстепеней различных кислорода:

1/ n 

1   1 

  

 повп.в таблице

п.вВ П4.4.

пониженному В содержаниюV  lnV 1,05  ln1,05 E  E    ;

кислорода:

tкр tкр  ln 1 ln 1 

 содержанию  ; (П5.3)

(П5.3)

 по пониженному А  пр  Blпр

 А   l—  DmBZDm Z    кислорода:

159 —   по пониженному

 попониженному содержанию содержанию кислорода:

кислорода:

Таблица П4.3

Критическая интенсивность теплового излучения qCR

Материалы qСR, 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

Плита древесно-стружечная 12,0

Плита древесно-стружечная с отделкой «Пропилен» 12,0

Плита древесно-волокнистая с лакокрасочным покрытием 12,0–16,0 под ценные породы дерева

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 жид кости при температуре самовоспламенения, °С:

300 12,1

350 15,5

400 19,9

500 и выше 28,0 и выше

— 160 —

1 Pr 5  U 2 

Qdi a  

 exp   dU . (П4.2)

2      2  Таблица П4.4

Степень поражения человека и интенсивность излучения

Pr  5,0  5,74  ln S ; (П4.3)

Интенсивность

Степень поражения

4,2 1,3

S= + излучения, кВт/м2

P

Без негативных последствий в течение i ;

длительного (П4.4)

1,4 времени

ΔP

Безопасно для человека в брезентовой одежде 4,2

Р=

P0

Непереносимая боль через 20–30 с ; (П4.5)

Ожог 1 степени через 15–20 с 7,0

+

Ожог 2 степени через 30–40 с I i=

Непереносимая боль через 3–5 с 1 / 2 1 / 3

P0 · m

Ожог 1 степени через 6–8 с , 10,5 (П4.6)

Ожог 2 степени через 12–16 с

Pr  5  0,26  ln V ; (П4.7)

) ( )

Для поражения человека тепловым излучением величина про-

(

8,4 9,3

17500 бит-функции описывается формулой 290

V= +

ΔP +

P = –12,8 + 2,56 ·Iln(t · q4/3; ), r

(П4.11)(П4.8) где t – эффективное время экспозиции, с; q – интенсивность тепло-

P  5,0  0,22  ln V ; (П4.9) вого излучения, кВт/м2. r

( ) ( )

Величина эффективного времени7,4 экспозиции 11,3t определяется по

40000 формулам: V= +

ΔP I

+

– для огненного шара: . (П4.10) t = 0,92 · m0,303;



Pr  12,8  2,56  ln t  q 4 / 3 ,

– для пожара пролива:

 (П4.12)

(П4.11) x t =t =t0t0++ , (П4.13) u , (П4.13) где m – масса горючего вещества, участвующего в образовании ог ненного шара, кг; t0 –блхарактерное

 min t KP T

 П.В O 2 заT.Г время,

, t KP 

, t KP , t KPкоторое живает пожар и принимает решение о своих дальнейших действиях,

. человек обнару-(П5.1)

с (может быть принято равным 1 / n от места располо-

T  B  5); x70 – расстояние

 to   жения человека до tбезопасной кр   ln 1  зоны (зона, где ;

интенсивность тепло-(П5.2) вого излучения меньше 4 кВт/мA  2); u273  to  Z  скорость движения че-

– средняя ловека к безопасной зоне, м/с (принимается равной 15/ nм/с).



Условная вероятность  поражения человека, 

1 попавшего в зону п.в  В  V  ln1,05    E    

 ln 1  пламени пожара пролива tкр  воздействия непосредственного ; или фа-(П5.3)

 lпр  B  Dm  Z   

 А 1.

кела, принимается равной 

Для пожара-вспышки следует принимать, что условная веро-

 по пониженному ятность содержанию поражения человека, кислорода:

попавшего в зону воздействия высо котемпературных продуктов сгорания газопаровоздушного облака, равна 1, за пределами этой зоны условная вероятность поражения человека принимается равной 0.

— 161 —

, (П4.6)

Pr  5  0,26  ln V ; (П4.7)

(               ) ( )
8,4           9,3
17500          290         Приложение № 5
V=               +
ΔP               +
Методы определения времени от началаI пожара; до блокирования (П4.8)
эвакуационных путей в результате распространения на них опасных
 5,0  0,22 времени
факторов пожараPиr расчетного      ln V ; эвакуации        (П4.9)

( ) ( )

I. Метод определения времени от начала 7,4 пожара 11,3до блокирования

40000

V= эвакуационных путей в результате + распространения на них опасных

ΔP I

+ факторов пожара . (П4.10)

Время от начала пожара до блокирования эвакуационных пу-

Pr  12,8  2,56 тей в результате распространения на ln них 

4/3 t  qопасных, факторов пожа-(П4.11) ра определяется путем выбора из полученных в результате расчетов x t = t0 + значений критической продолжительности пожара минимального u , (П4.13) времени:

бл  min t KP 

T П.В O 2 T.Г

, t KP 

, t KP , t KP . (П5.1) (П5.1)

Критическая продолжительность пожара по 1каждому /n из опасных факторов определяется T как Bвремя  достижения

70  to этим  фактором крити-

 ln 1  на высоте 1,7 м tкр   эвакуации ческого значения на путях

; от пола. Крити- (П5.2)

 A  273  to  Z   ческие значения по каждому из опасных факторов составляют:

–– по повышенной температуре – +70 °С; 1  

1/ n

 

–– по тепловому потоку п.в  В– 1400 V  ln;1,05    E    

1 Вт/м

2  tкр

–– по потере видимости

  – ln

20м; l  B  D  Z   

; (П5.3)

 А  пр m  



–– по пониженному содержанию  кислорода – 0,226 кг∙м  −3;

–– по каждому из токсичных газообразных продуктов горения –

 по пониженному содержанию кислорода:

(CO2 – 0,11 кг ∙ м−3, СО – 1,16 ∙ 10−3 кг ∙ м−3, HCL – 23 ∙ 10−6 кг ∙ м−3).

Для описания термогазодинамических параметров пожара мо гут применяться три вида моделей: интегральные, зонные (зональ ные) и полевые.

Выбор конкретной модели расчета времени блокирования пу тей эвакуации осуществляется из следующих 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 размеры помещения со измеримы между собой (линейные размеры помещения отлича ются не более чем в 5 раз);

–– для предварительных расчетов с целью выявления наиболее опас ного сценария пожара;

 зонный (зональный) метод:

–– для помещений и систем помещений простой геометрической конфигурации, линейные размеры которых соизмеримы между

— 162 —

1 Pr 55  отличаются U2  di a   1 Prexp   U 2   dU . не более чем в(П4.2) собой (линейные Q размеры помещения

a   пожара

Qdiочага

5 раз), когда размер 2   exp   2   dUменьше существенно

 2  . размеров(П4.2) помещения;

2     

Pr  5,0  5,74 разных

–– для рабочих зон, расположенных ln S ; (П4.3)

Pr  5,0  5,на 74  ln S ; уровнях в пределах(П4.3) одного помещения (площадки 4,2 обслуживания

1,3 оборудования, вну тренние этажерки и т. д.); S = 4,2 + 1,3

S= P + i ; (П4.4)

 полевой метод: P i ; (П4.4)

–– для помещений сложной геометрической

ΔP конфигурации, а также помещений с большим Р = ΔP количеством внутренних преград (напри-

Р = P0 ;

мер, многосветные пространства P0 с системой галерей и примыка-(П4.5)

; (П4.5) ющих коридоров); +

I+

–– для помещений, в которых i = один из геометрических размеров го-

1 / 2I 1 / 3 i = раздо больше (меньше) остальных P01 / 2 · m1 / 3(тоннели, закрытые галереи и

P0 · m , (П4.6) т. д.); , (П4.6)

–– для иных случаев,  5  0,применимость

Pr когда 26  ln V ; или информативность(П4.7)

Pr  5 моделей зонных и интегральных 0,26  ln V ;

вызывает сомнение (уникальные(П4.7)

(( )) (( ))

8,4 9,3 сооружения, распространение

17500 8,4 пожара 290по9,3фасаду здания, необхо- димость учета работы= 17500 +

V = систем ΔP противопожарной защиты, способ-

+

+ I+ ных качественно изменить ΔP картину пожара, I и; т. д.). (П4.8)

; (П4.8)

При рассмотрении сценариев,

Pr  5,0  0,связанных

22  ln V ; со сгоранием газо-,(П4.9) паро- или пылевоздушной  5,0 в0,помещении

Pr смеси 22  ln V ; категории А или Б,(П4.9)

((          )) (( ))
условная вероятность поражения      40000 7,4
человека
7,4         в  этом
460 11,3
11,3помещении при-
V = 40000
нимается равной 1 при сгорании                газо-,+паро-    460+ или пылевоздушной
V=         ΔP              + I+
смеси в этом помещении до         завершения
ΔP                  эвакуации
I             .
людей        (П4.10)
и 0 после
.           (П4.10)
       
завершения эвакуации людей.
Для помещения      12,8пожара,
Pr очага                         t  q4 / 3 ,
 2,56  lnудовлетворяющего                            (П4.11)
критериям
Pr  12,8  2,56  ln t  q 4 / 3 ,                                 (П4.11)
применения интегрального метода, критическую продолжитель x
ность пожара tкр, с, по условию               + x
t = t0достижения                каждым из опасных
u
u ,, значений в зоне пребыва-           (П4.13)
факторов пожара предельно допустимых t = t0 +
(П4.13)

                     
ния людей (рабочей зоне) можно       T оценитьП.В O 2 по     T.Г формулам:
бл  min tTKP       , t KP  , t O , t KP
П.В KP         T.Г
.                      (П5.1)
– по повышенной    температуре:
бл  min t KP , t KP , t KP , t KP .
(П5.1)
1/ n
T     B              70  to  1 / n
tкр
T
  B  ln 1  70  t   ;                   (П5.2)(П5.2)
tкр   A  ln 1  273  too Z   ;                     (П5.2)
– по потере видимости:     A  273  to  Z  
1/ n
                                  1  
п.в     В  V  ln1,05    E  1  1 / n
tкр    В  ln 1  V  ln1,05    E    ;                          (П5.3)
п.в
tкр    А  ln 1  lпр  B  Dm  Z    ;                   (П5.3)(П5.3)
     lпр  B  Dm  Z   
 А                                
 по пониженному содержанию кислорода:
 по пониженному содержанию кислорода:

— 163 —

– по пониженному содержанию кислорода:
1/ n
                                                                                  11 11/ /nn
1
                                                                                

О2         В                                              0,044                            ;
tкр О   В ln 1                                             0,044044    ;;                                (П5.4)
(П5.4)
О 22  А
ttкр    
кр               ln         1       B       L  O                                           

      ;       (П5.4)
(П5.4)
А                        B  L  0,27  Z  
               
  А    BV LOO22  00,,27                            27ZZ 
     V                            V                            

                 
                                                                     
– по каждому из газообразных токсичных продуктов                                                               1/ n               горения:
 В                                                    11 
  1        11//nn
т.г                                              V       X                 

tкрtт.гт.г   В     В ln 1  V
ln11               V  X  X   ;;;                          (П5.5)
(П5.5)
tкр
кр       А   ln                    B       L     Z                  ;              (П5.5)
(П5.5)
А                          B
 А   B  L  Z        L     Z
                                                       
353            C          V
BB  353       353  C       Cppp V    V ,,                                             (П5.6)
(П5.6)
(П5.6)
B 11                 QQ ,                                              (П5.6)
1      Q
где t0 – начальная температура              hh                    воздуха
            hh в помещении, °С; В – размер-
Z ZZ  h exp            exp
от
exp  1,114,,44  h,сгорания
,при
при H    H  6 м,                            (П5.7)
(П5.7)
ный комплекс, зависящий                    HH   H              теплоты
  HH            H    , при H  6материала          м,                  (П5.7)
и свобод ного объема помещения, кг; n – показатель степени, учитывающий
изменение массы выгорающего материала                                          0,67··ΨΨFF··FFво времени; А – размер-
0,67
А    А== 0,67 · ΨF · F
ный параметр, учитывающий удельную                                  А=                    ττСТ     массовую скорость выгора τСТ
СТ             ;;; n; Z – безразмерный       (П5.10)
(П5.10)
ния горючего вещества и площадь пожара,                                                                  кг/с                               (П5.10)
параметр, учитывающий неравномерность                                      l1ll11                       распределения опасного
фактора пожара по высоте помещения;                            t1 tt=11 =
=v v1                 Q – низшая теплота сгорания
1v ,                                                          (П5.14)
материала, МДж/кг; Cp – удельная1 изобарная                                        ,,                           теплоемкость воздуха,       (П5.14)
(П5.14)
МДж/кг; φ – коэффициент теплопотерь;                                            N1 · f ή – коэффициент полноты
D1 =NN       1 ·1 ·f f
горения; V – свободный объемDD                                       помещения,
11 =   =     l1 · δ1                м3; α – коэффициент от l1l·1 δ· δ1 1 ,                                              (П5.15)
1 / n освещение,
ражения предметовна путях                          эвакуации;, ,Е – начальное                                        1                (П5.15)
(П5.15)
лк; lпр – предельная         qi −дальность                       видимости                          в  дыму,           м;   D     – дымообра-
1  ·  δ i − 1                                li                                    m   
зующая способность               ·1δВ
q1 q=i −qi1−   ·iгорящего
δ−i1− 1                        ti =li li 0,044 Нп∙м2/кг;
материала,                                             L – удельный
О=2            δ     ln 1,  ti =i v ,                   v
выход токсичных
tкр
q1 q=1               i
δi δАi при
газов                         сгорании
t   =
v
i
1   кг     горючего                ;
 вещества,       (П5.4)
(П5.17)
кг/кг;
,,              B      Li  i
O,2 ,                                                   (П5.17)
(П5.17)

(((                           )))
                                                             0  , 27       Z          
X – предельно допустимое         ti = N ·f ·содержание         1V                            1токсичного
   газа в помеще-
               11 кислорода,        − 1  кг/кг.                  
нии, кг/м3; Lo2 – удельный     i                          расход
зад
i                              q
= N· f· ·f · D i + 1−− i i       ·  δ                q 1  · δ
tзадtзад
=N                            q       ·   δ                q   · δ         ,                           (П5.19)
Свободный объем помещения                                 qD D· δi +iсоответствует
1 1 qi ·i δi i
+                                     разности между        ге-
объемом                                                  1 , , 
1/ n                  (П5.19)
(П5.19)
ометрическим объемом                 т.г
и          В lii                  оборудования
VX                           или    предметов,    на ходящихся            N · f tкр
tCK внутри.
= N · f При                        tii = ln
 отсутствии         lii +1tзад    данных допускается            ;                           (П5.5)
свободный
q    · b                             А   li v                   B      L  Z   
N  ·  f                             t=ii =% +
i  i     +t tзад .                                  
= = qD · bi +равным
tCKtCK
объем принимать                       . tii80                      iгеометрического                                  объема помещения.
D     i + 1
viivii получается
зад                                                              (П5.21)
Если под      · bi + 1 1 логарифма
qD знаком             .                                                  .                отрицательное                      (П5.21)
число, то
.                              353  C .p  V                                                              (П5.21)
данный опасный фактор пожара                          ∑
B  qi может                 ·   δ         не ,   учитываться.                           (П5.6)
Параметр Z определяется                           ∑
q =∑
i
q δ· δ
1  − 1 · δi − Q
q = поqформуле    i− 1  i− 1
i − 1i i − 1
,

(П5.22)

  qh= i i δ h

Z   exp1δ,4i i  , при , H  6 м, (П5.7)

(П5.22) где qi−1 – интенсивность движения H людских

 H ,

 потоков, сливающихся в(П5.7)

(П5.22) начале где qгде –h –интенсивность высота движения людских потоков, сливающихся в начале qi−1 i−1 где участка i, м/мин; δi−1рабочей

– интенсивность зоны,

– ширина м;

участков движения

Нпути людских

– высота помещения, слияния, потоков, м; м. рассмат δi – ширина сливающихся в начале

0,67 · ΨF · F участка i, м/мин; δi−1 – ширина участков —А 164пути

=пути слияния, м; δi – ширина рассмат-

—слияния, участка i, м/мин; δi−1 – ширина участков τСТ м; δi – ширина рассмат-

; (П5.10) l1

Высота рабочей зоны определяется по формуле1 / n

   

1

 h = hПЛ + 1,7 – 0,5 · δ,    (П5.8) где hПЛ – высота  В  площадки, на которой 0,044 находятся 

  люди, над полом t О2   ln 1    ;при горизон-

(П5.4) помещения,крм; δ–А разность  высот

B  L пола, равная

  нулю

  м. O 2

 0,27   Z    тальном его расположении,

   V   

 опасности

Следует иметь  в виду,  что наибольшей при пожаре подвергаются люди, находящиеся на более высокой отметке. При

1/ n

 В времени X    следует ориентиро определении необходимого 1 т.г

 V  эвакуации ваться на наиболее tкр высоко  ln расположенные

1  ;

  в помещении (П5.5) участки

 А 

 B  L  Z  

 возможного пребывания  людей.

Параметры А и n рассчитываются следующим образом:

– для случая горения 353  C p  V

B  жидкости с, установившейся скоростью (П5.6) при n = 1: 1      Q

A = YF · F; (П5.9) h  h

Z 

– для случая горения жидкости  exp  1 , 4  , при H  6 м,

 с неустановившейся скоростью (П5.7)

H  H при n = 1,5:

0,67 · ΨF · F

А=

A ; (П5.10) τСТ

; (П5.10)

– для случая кругового распространения пламени по поверхно сти горючего вещества или материала l1 при n = 3:

t1 = v 1 Y

A =1,05 , · F

· v2; (П5.14)

(П5.11)

– для вертикальной или горизонтальной поверхности горения в

N1 · f виде прямоугольника, одна D из=сторон которого увеличивается в двух направлениях за счет распространения l1 · δ1 пламени при n = 2:

, (П5.15)

A = YF · v · b, (П5.12) qi − 1 · δi − 1 li где F – площадь q1 = пролива жидкости; ti = 2 ΨF – удельная массовая ско рость выгорания δвещества, i

, кг/(м vi ∙с); τ – время установления ста-

, СТ (П5.17) ционарного режима горения жидкости, с; v – линейная скорость распространенияi пламени, м/с;

нию движения пламени tзад = N · f ·

( qD · δiзоны размер +1

−

)

Случай факельного горения в помещении, может рассматривать q

1 b – перпендикулярный

· i i δ горения, м.

к направле-

(П5.19) ся как горение жидкости с установившейся lii скоростью с параметром

А, равным ·f

Nмассовому расходу истечения горючего вещества из обо tCK = tii = + tзад рудования,qD ·иbi показателем

+1 v степени ii n = 1.

. . (П5.21)

При отсутствии специальных требований значения α и Е при-

При расположении людей qi =

∑ нимаются равными 0,3 и 50 лк соответственно, а lПР равным 20 м.

1 · δразличных qi −на i− 1 по высоте площадках критическую продолжительность δi пожара следует определять для ка ждой площадки. , (П5.22) где qi−1 – интенсивность движения людских потоков, сливающихся в начале

— 165 — участка i, м/мин; δi−1 – ширина участков пути слияния, м; δi – ширина рассмат-

II. Метод определения расчетного времени эвакуации

Расчетное время эвакуации людей tp из помещений и зданий устанавливают по расчету времени движения одного или несколь ких людских потоков через эвакуационные выходы от наиболее удаленных мест размещения людей непосредственно наружу или в безопасную зону.

При расчете весь путь движения людского потока подразделя ют на участки (проход, коридор, дверной проем, лестничный марш, тамбур) длиной li и шириной δi. Начальными участками являются проходы между рабочими местами, оборудованием, рядами кресел и т. п. При определении расчетного времени эвакуации учитывается 1/ n пропускная способность  всех  имеющихся в помещениях,    на этажах

1

и в здании эвакуационных                 
выходов.                                             
При определенииО2         В                                   0  ,044                  
tкр     расчетного
 ln 1  времени длину и ширину                             ;
каждого (П5.4)
участка пути эвакуации         А     для                B
проектируемых    L                     
зданий        и  сооружений
 
 V  0,27
O 2
  Z  1/ n
принимают по проекту,    адля             существующих                        – пофакту.
1       Длину пути
                                                    по длине
по лестничным маршам,    а также по пандусам измеряют                                    
марша. ДлинуО 2пути     В в дверном                 проеме    0,044принимают           1/ n равной нулю.
tкр    ln 1                                                      1        ;          (П5.4)
Проем, расположенный                  в     В
стене     B LO 2
  
толщиной         V     Xболее         м, а также там-
0,7
 А tкр  т.г
  
 ln
          1       0участками
,27  Z

          ;                (П5.5)
бур следует считать     самостоятельными                                                      горизонтального
  А V B  L  Z    
пути, имеющими конечную              длину li.                                               
Расчетное время эвакуации людей                353  C pp V     t   следует        определять        как сум-
1/ n
му времени движения людского        В B потока              VX  по     , 1  
отдельным            участкам    пути (П5.6)
ti по формуле
т.г
tкр        ln 11     Q    ;                                              (П5.5)
 А  B  L  Z   
t = ht + t2 + t3 + h                ... + ti,                             (П5.13)
Z p 1  exp           1,4   , при H  6 м,                                       (П5.7)
где t1 – время движения H                      353 C pпотока
людского                   HV  на первом (начальном)
участке, мин; t2, t3, …, ti –B время                   движения          , людского потока на ка-               (П5.6)
1    0,67
ждом из следующих после первого участка Fпути, мин.
Q·Ψ ·F
А=
Время движения людского      h              потока       h  τпо       СТ
первому участку пути
ti, мин, определяется    Z по формуле  exp1,4   , при H  6; м,                                              (П5.10)
(П5.7)
H                          H
l1
= ·, Ψ · F
t1 0,67                                                (П5.14)
v1 F
А=                    ,                                           (П5.14)
где li – длина первого участка пути, м;τСТ                             v1 – скорость движения люд-
;                          (П5.10)
ского потока по горизонтальному пути                              N1 · f на первом участке, м/мин
(определяют по таблице П5.1 в зависимости            D      =
l11 l1 · δ1                от плотности D).
Плотность однородного tлюдского             1=                       потока,         на первом участке(П5.15)
v1
пути D1 вычисляется по формуле ,                                                                                (П5.14)
qi − 1 · δi − 1                             li
q1 =                                     Nti =1 · f
δi                                  v ,                                      (П5.15)
, D1 = l1 · δ1i ,                                                   (П5.17)

(                         )
,                                    (П5.15)
i 1
qi − 1 · δtзад =N · f ·                                −
i−1                    qD ·liδi + 1 qi · δi
q1 =                              — ti166= —                                  ,                      (П5.19)
δi                                 vi
,                          ,                                            (П5.17)
lii
N· f
t =          i                   tii = 1+ tзад 1
H               H

0,67 · ΨF · F

А= τСТ где N1 – число людей на первом участке, чел; f – средняя площадь ; ( горизонтальной проекции человека, м2, принимаемая l1 равной 0,125;

δ1 – ширина первого участка пути, м. t1 = v1

Скорость v1 движения людского потока на участках , пути, сле- ( дующих после первого, принимают по таблице П5.1 в зависимости от интенсивности движения людского потока N1 · f

D1 по

= каждому из этих участков пути, которая определяется для всех участков l1 · δ1 пути, в том

, ( числе и для дверных проемов, по формуле qi − 1 · δi − 1 li q1 = , ti = (П5.16) δi vi

, , (

( ) где δi, δi−1 – ширина рассматриваемого i-го и предшествующего ему участка пути, м; qi, qi−1 – интенсивности i 1 людского tзад = N · fдвижения

· − пото ка по рассматриваемому i-му и предшествующему qD · δi + 1 участкамqi · δi пути,

, ( м/мин.

lii Таблица П5.1

N· f t = tii = + tзад

Интенсивность и скоростьCK qDдвижения

· bi + 1 людского vii потока на разных

.

участках путей эвакуации в зависимости .

от плотности (

Плот-

Горизонтальный путь Дверной Лестница вниз qi =

∑ qi − 1 · δi −Лестница

1 вверх ность проем, δi потока Интен- интен- Ско- , Интен- (

Ско- Ско- Интен-

D, сив- сивность рость сив рость v, рость v, сивность qi−1 – ность м2/м2 гдем/мин интенсивность q, q, м/миндвижения людских потоков, м/мин q, м/мин v, ностьсливающихся q, в м/мин м/мин м/мин

0,01 участка i, м/мин;

1,0

– ширина100участков δi−1 1,0 1,0 пути слияния, м; δ – ширина ра

0,6 i

0,05 100 5,0 5,0 100 5,0 60 3,0

0,10 80 8,0 8,7 95 9,5 53 5,3

0,20 60 12,0 13,4 68 13,6 40 8,0

0,30 47 14,1 16,5 52 15,6 32 9,6

0,40 40 16,0 18,4 40 16,0 26 10,4

0,50 33 16,5 19,6 31 15,6 22 11,0

0,60 28 16,3 19,05 24,5 14,1 18,5 10,75

0,70 23 16,1 18,5 18 12,6 15 10,5

0,80 19 15,2 17,3 13 10,4 13 10,4

0,90

15 13,5 8,5 8 7,2 11 9,9 и более

Примечание. Интенсивность движения в дверном проеме при плотности

потока 0,9 и более, равная 8,5 м/мин, установлена для дверного проема ши риной 1,6 м и более, а при дверном проеме меньшей ширины интенсив ность движения следует определять по формуле qi = 2,5 + 3,75d.

— 167 —

 τСТ 

  ;   (П5.10)

О2  В   0 ,044   tкр    ln 1     ; (П5.4) l

 А t1= 1 B  LO 2  0,27   Z   

 v1 V

 людского   

Интенсивность движения

  , потока на первом

 (П5.14) участке пути q1 определяют по таблице П5.1 по значению D1, установленно- 1/ n

N1 · f  1  

1 му по формуле (П5.15). 1/ n

DВ1 = l V X  (П5.16), меньше  т.г

Если значение qi, t определяемое 1 · δ1 по формуле ;  

(П5.5) кр    ln 1  ,  В   0 ,044(П5.15)   или равно qmax, то время движения  А поtкр О B

2  L  Z пути участку  ln 1ti, мин, равно:   ;

qi − 1 · δi − 1 li  А   B  LO 2  0,27   Z    q1 = δi ti = 353,  C p  V v   V (П5.17) (П5.6)  

 

, B  1 i  ,     Q ,  (П5.17)

(                           )
при этом значения qmax, м/мин, следует принимать равными:
1/ n
1                    1                В                 V  X   
–– 16,5 – для горизонтальных                                                                                                1
tзад = N · f · h путей;
i
       − h  т.г 
–– 19,6 – для дверных проемов;   Z  qDexp         · δi +11,4  qi · δi , tпри        H  6 ln
м,1                   (П5.7)
 ;
H                              H  кр,  А  B  L(П5.19)                   Z   
–– 16,0 – для лестницы вниз;                                                                                                    
–– 11,0 – для лестницы вверх.              lii                       0,67 · ΨF · F
N· f                                                                                  353  C p  V
Если                           tii = + tзадА = по формуле
tCK = значение qi, определенное                                                        B (П5.16), больше         ,
v                                      τ
; 1    
q  · b
D i + 1δ данного участка
qmax, то ширину                              ii                пути                СТ                           на Q
i .                                       . следует увеличивать                               такое  (П5.10)
(П5.21)
значение, при котором соблюдается условие:
h                   h
∑
l1                               
qi q− i1t≤
1· =δqi max   .          Z   exp1,4  (П5.18)        , при H  6 м,
−v1
1                    H                  H
При невозможности            qi = выполнения условия (П5.18) интенсив-(П5.14)
,
δi
ность и скорость движения людского                                           ,
потока         по участку0,67           · Ψ(П5.22)
i устанав-F·F
N1 · f                        А = При этом
ливают по таблице П5.1 при значении                       D      =             D    =   0,9  и  более.
где qi−1 – интенсивность движения людских                                 1      потоков,
l1 · δ1            сливающихся τвСТначале
следует учитывать время задержки движения                                            , людей из-за образо-(П5.15)              ;
участка i, вавшегося
м/мин; δi−1скопления.
– ширина участков пути слияния, м; δi – ширина рассмат-
Время задержкиqit−зад1 ·движения
δi − 1                   на участке                                   l1
i из-за образовавшегося
li                          t1 =
скопления людей     q   =
1 на границе с последующим                ti =                                      v
участком (i 1+ ,1) опре δi                                   vi
деляется по формуле                             ,                             ,                                             (П5.17)

(                         )
N1 · f
i                       1         1                   D1 =
tзад = N · f ·                  −        ,                    l1 · δ(П5.19)
qD · δi + 1 qi · δi                   ,
,                              (П5.19)
где N – количество людей, чел; f – площадь                       горизонтальной
qi − 1 · δi − 1                          проек lii q =через                                    li
ции, м2; qD – интенсивность
N· f движения
участок (i +ti1)     = при плот-
=
ности 0,9 tиCKболее,                 i=
δi+1ti–      +t                δi м, при вхождении        vi
qD · bм/мин;
i+ 1
ширина
vii зад участка,                   ,                   ,      на

( ) который образовалось .скопление людей;. qi – интенсивность движе-(П5.21) ния на участке i, м/мин; δi – ширина предшествующего участка

− i, м.

i

∑ tзад = N · f ·

Время существования скопления qi − 1t·СКδiна q участке i вычисляется

D · δ i+ 1 qi· δ поi

−1 , формуле qi = δi

, lii (П5.22)

N· f .

tCK = tii = + tзад (П5.20) где qi−1 – интенсивность движения людских qD · bi + 1 потоков, сливающихся vii в начале

. .

, м/мин; δi−1время участка iРасчетное – ширина участков эвакуации пути слияния, по участку i, в конце м; δi которого

– ширинана рассмат границе с участком (i + 1) образовалось скопление людей, равно времени существования скопления tСК. Расчетное времяi − 1эвакуации qi =

∑ q · δi − 1 по участку i допускается определять по формуле δi

,

— 168 — где qi−1 – интенсивность движения людских потоков, сливающ участка i, м/мин; δi−1 – ширина участков пути слияния, м; δi – ши

( ) q1 = ti = δi i v1i tзад = N ,· f · , − (П5.17) qD · δi + 1 qi · δi

(                   )
i                          1              1        ,                (П5.19)
tзад = N · f ·                      −
qDl · δi + 1 qi · δi
N· f                            ii
tii = + tзад .
,         (П5.21)(П5.19)
tCK =
qD · bi + 1                      vii
.             lii                 .                            (П5.21)
При слиянии  N · fв начале       участка           i двух и более людских потоков
tCK =                        tii = + tзад
∑
qD · bi + 1
(рис. П5.1) интенсивность                     vii
движения               q , м/мин, определяется по
.                         qi − 1.· iδi − 1                      (П5.21)
формуле
qi =

qi =

∑ δi qi − 1 · δi − 1

,

,

(П5.22)

(П5.22) где qi−1 – интенсивность движения людских δi потоков, сливающихся в начале

, (П5.22) участка i, м/мин;

где qi−1 δi−1 – ширина

– интенсивность участков движения пути слияния, людских потоков,м;сливающихся δi – ширина рассмат-

– интенсивность где qвi−1начале движения участка i, м/мин; δi−1 –людских потоков, пути ширина участков сливающихся в начале слияния, м;

риваемого участкаδрассматриваемого δi –i,ширина участка м/мин; пути, м. участка пути, м.

i−1 – ширина участков пути слияния, м; δi – ширина рассмат-

Рис. П5.1. Слияние людских потоков

Рис. П5.1. Слияние людских потоков

Если значение qi, найденное по формуле (П5.22), больше qmax, то

Если значение ширину qi, найденное δi данного по формуле участка пути следует(П5.22), большена увеличивать qmax, то ширину

такое значе ние, чтобы соблюдалось условие (П5.18). В этом случае время дви δi, данного участка пути следует увеличивать на такое значение, чтобы соблю жения по участку i определяется по формуле (П5.17).

далось условие (П5.18). В этом случае время движения по участку i определяет ся по формуле (П5.17).

Приложение № 6

Рекомендуемый метод определения удельных частот различных типов разгерметизации магистрального трубопровода

Удельная частота разгерметизации линейной части магистрального тру бопровода определяется следующим — 169 — образом:

а) на основе статистических данных находится базовая частота разгерме-

Приложение № 6

Рекомендуемый метод определения удельных частот различных типов разгерметизации магистрального трубопровода

Удельная частота разгерметизации линейной части магистраль ного трубопровода определяется следующим образом:

а) на основе статистических данных находится базовая частота разгерметизации λСР. При отсутствии данных для вновь проекти руемых магистральных трубопроводов допускается 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 расчетов типы разгерметизации:

 для магистральных газопроводов:

–– j = 1 – проколы (трещины, точечные отверстия), определяемые как отверстия с диаметром 20 мм;

–– j = 2 – отверстия с диаметром, равным 10 % от диаметра маги стрального трубопровода;

–– j = 3 – разрыв, определяемый как образование отверстия разме ром, 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), площадь дефектного отверстия – 0,0072S0 (S0 – площадь поперечного сечения маги стрального трубопровода);

–– j = 2 – трещины, характерный размер 0,75 ∙ Lp /D, площадь дефек тного отверстия – 0,0448S0;

–– j = 3 – «гильотинный» разрыв, характерный размер 0,75 ∙ Lp /D, площадь дефектного отверстия – 0,179S0.

Допускается при соответствующем обосновании учитывать и другие типы разгерметизации;

в) рассматриваются шесть причин разгерметизации (i = 1…6 – таблица П6.1);

— 170 —

Таблица П6.1

Среднестатистическая относительная доля аварий, вызванных дан ной причиной, на магистральных трубопроводах

Среднестатистическая относительная доля аварий, вызванных данной причи ной, fijcp(m), %

Причина проколы (тре щины), точеч- отверстие разрыв все ные отверстия го j=1 j=2 j=3 i = 1 Внешнее воздействие 13,2/16,8 26,6/26,2 9,7/6,5 49,5

Брак строительства, i=2 10,6/11,3 4,7/4,6 1,2/0,6 16,5 дефект материалов i = 3 Коррозия 15,2/15,2 0,2/0,2 0/0 15,4

Движение грунта, вы i = 4 званное природными 1,8/2,2 2,2/2,2 3,3/2,9 7,3 явлениями i = 5 Ошибки оператора 3,0/3,0 1,6/1,6 0/0 4,6

Прочие и неизвестные i=6 6,5/6,5 0,2/0,2 0/0 6,7 причины

Итого 50,3/55,0 35,51/35,0 14,2/10,0 100

Примечание. В числителе приведены значения для магистральных газопроводов, в знаменателе – магистральных нефтепроводов.

г) удельная частота разгерметизации линейной части маги стрального трубопровода для j-го типа разгерметизации на участке m трубопровода определяется по формуле λ j( m ) = λCP ∑ f ( m ) / 100 , ij (П6.1) i= 1

, (П6.1) где λСР – базовая частота разгерметизации магистрального трубо f1 j  f1 jcp  k тс  kдоля провода, год−1; fij(m) – относительная зт  kннб kпер1 ;

i-й причины (П6.2) разгермети зации для j-го типа разгерметизации на участке m магистрального трубопровода; f 2 j  f 2 jcp  kбд ; 6 (П6.3)

∑ ∑
д) величины fij для различных    λ j( m ) = λтипов                 ( m ) / 100
f ijразгерметизации       для раз λ j(fm3 j) 
= λfCP           ij( mi=)k/1кнз
3 jcp  kfктс
CP         100    ;                        (П6.4)
личных участков магистрального              i= 1
трубопровода                  определяются
,           по (П6.1)
формулам:                                                                  ,                   (П6.1)
f 4 j = f 4 jcp · kдгд · kпер2
f1 j  f1 jcp  k тс;  kзт  kннб;  kпер1 ;             (П6.5)(П6.2)
f1 j  f1 jcp         k тс  kзт  kннб  kпер1                       (П6.2)
(П6.2)
f5 j  ff5 jcp  fkоп ;  k ;;                                     (П6.6)(П6.3)
(П6.3)
f 2 j  f 2 2jcpj  kбд2 jcp  ;          бд                            (П6.3)
f 6 j = f 6f3jjcp= f3jcp ∙ kктс ∙ kкпз;                            (П6.4) (П6.4)
f3 j , f3 jcp  kктс  kкнз ;                            (П6.7)
f3 j  f3 jcp          kктс  kкнз ;                                  (П6.4)

f 4 j = f 4 jcp4— f j = 171 f ·— kдгд · kпер2

· kдгд4·jcp kпер2 ; (П6.5)

; (П6.5) f5 j  f5 jcp  kоп ; (П6.6) f5 j  f5 jcp  kоп ; (П6.6) f 2 j f 2 jcp k ;бд (П6.3) f 2 j 2j f 2 jcp2 jcp

 kбд ;бд (П6.3) f f3 j f f3 jcp  k  k;кнз ;

k  kктс (П6.4)

(П6.4) f3 j 3j f3 jcp3 jcp kктсктс

 kкнзкнз

; (П6.4) f =f 4 fj = f 4· jcp k · k·дгд k · kпер2 ; (П6.5) f 4 j =4 jf 4 jcp4 ·jcpkдгддгд ; ;

· kпер2пер2 (П6.5)

(П6.5)(П6.5)

;

f f5 j f f5 jcp k  k; оп ; (П6.6)

(П6.6) (П6.6) f5 j 5j f5 jcp5 jcp  kоп ;оп ; (П6.6) f =f 6 fj = f 6 jcp , (П6.7) f 6 j =6 jf 6 jcp6 jcp , , (П6.7)

(П6.7) где kтс, kзт, kннб, kпер1, kбд, kкпз, kдгд, kпер2, , kоп – поправочные коэффици-(П6.7) енты, определяемые по таблице П6.2 с учетом технических характе ристик магистрального трубопровода.

Таблица П6.2

Поправочные коэффициенты к среднестатистической относительной доли аварий

Значение поправочного

Поправочный коэффициент коэффициента

Поправочный коэффициент kтс, зависящий от толщины стенки трубопровода дельта (мм) kтс = ехр[−0,275(дельта-6)]

Поправочный коэффициент kзт, зависящий от минимальной глубины заложения трубо провода (м):

менее 0,8 м kзт = 1 а а от 0,8 до 1 м а kзт = 0,93 более 1 м kзт = 0,73

Поправочный коэффициент kннб для участ ков переходов, выполненных методом наклонно направленного бурения (далее

– ННБ):

на участках этих переходов kннб = 0 вне этих участков kннб = 1

Поправочный коэффициент kпер1 переходов через искусственные препятствия:

на переходах через автодороги, железные kпер1 = 2 дороги и инженерные коммуникации вне переходов либо на них предусмотрены защитные футляры (кожухи) из стальныхб б б труб с герметизацией межтрубного про- kпер1 = 1 странства

Поправочный коэффициент kбд, учитыва-

11 11 ющий применение материалов и средств контроля при строительстве:

для трубопроводов, построенных в соот ветствии с требованиями нормативных kбд = 1 документов

— 172 —

Значение поправочного

Поправочный коэффициент коэффициента при использовании улучшенных матери алов и дополнительных средств контроля при строительстве и последующей эксплуа- kбд = 0,07 тации трубопроводов

Поправочный коэффициент kктс, учитыва ющий влияние толщины стенки трубопро вода (мм) на частоту разгерметизации по причине коррозии:

менее 5 kктс = 2 от 5 до 10 kктс = 1 более 10 kктс = 0,03

Поправочный коэффициент kкпз, учитыва ющий влияние применяемых систем защи ты от коррозии:

для трубопроводов, построенных в соот ветствии с требованиями нормативных kкпз = 1 документов;

при использовании улучшенной системы защиты (тип и качество изоляционного покрытия, электрохимическая защита, kкпз = 0,16 внутритрубная диагностика и т. п.)

Поправочный коэффициент kдгд, завися kдгд = exp[−0,00156(D – 274)] щий от диаметра трубопровода D (мм)

Поправочный коэффициент kпер2, учитыва ющий прохождение трассы трубопровода через водные преграды и заболоченные участки:

для водных преград kпер2 = 5 для заболоченных участков kпер2 = 2 при отсутствии переходов либо выполнен ных методом ННБ kпер2 = 1

Поправочный коэффициент kоп, зависящий kоп = exp[−0,004(D – 264)] от диаметра трубопровода D (мм)

— 173 —

Пример расчета пожарного риска для производственного здания

1. Анализ пожарной опасности объекта

Рассматривается одноэтажная контроллерная управления тех нологическими процессами на производстве [6].

В здании расположены:

– помещение контроллерной площадью S = 72 м2;

– помещение электрооборудования площадью S = 44 м2;

– коридор;

λ j( m ) = λCP ∑ f ij( m ) / 100

– тамбур. λ j( m ) = λ ∑

CP i = 1 f ij( m ) / 100

,, (П6.1) i= 1

(П6.1)

Планы рассматриваемогоf1здания  f  k представлены

 k  k  k ; на рис. 2.1.

(П6.2) f1 j  f1 jcp  k тс  kзт  kннб  kпер1 ;

j 1 jcp тс зт ннб пер1 (П6.2)

Требуется определить расчетные ff 2 j  f 2 jcp  kвеличины бд ;

потенциального

(П6.3) по-

2 j  f 2 jcp  kбд ; (П6.3) жарного риска в помещенияхf рассматриваемого  kктс  kкнз ;

здания и индиви-

(П6.4) f33 jj   ff33 jcp jcp  kктс  kкнз ; (П6.4) дуального пожарного риска fдля персонала,

= f 4 jcp · kдгд · kпер2 обслуживающего зда f 4 j = f 4 jcp · kдгд · kпер2 ;

4 j

(П6.5) ние. Для расчета значений потенциального ; (П6.5) риска рассматриваются ff5 j   ff55 jcp  kоп ; (П6.6) сценарии проектных пожаров, 5 j по jcp  kоп ;

которым (П6.6) пожар может возникнуть f 6 j = f 6 jcp f 6 j = f 6 jcp , (П6.7) в каждом из помещений здания. , (П6.7)

а

аа

б

б б

Рис. 2.1. План рассматриваемого здания с очагами пожара:

а – для сценария 1; б – для сценария 2; 1 – помещение контроллерной;

2 – помещение электрооборудования; 3 – коридор; 4 – тамбур

— 174 —

2. Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций

Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении контроллерной вычисляется с определенным запасом надежности согласно таблице П1.3 Методики как для электростанций

Qj = 2,2 ∙ 10−5/м2, что в расчете на всю площадь помещения дает:

Qj = 2,2 ∙ 10−5 ∙ 72 м2 = 1,6 ∙ 10−3 год−1.

Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении устанавливается с определенным запасом надежности согласно та блице П1.3 Методики как для электростанций

Qj = 2,2 ∙ 10−5/м2, что в расчете на всю площадь помещения дает:

Qj = 2,2 ∙ 10−5 ∙ 44 м2 = 9,7 ∙ 10−4 год−1.

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

3.1. Выбор модели развития опасных факторов пожара

Исходя из положений Методики, для определения времени от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате

распространения на них опасных факторов пожара допускается до полнительно использовать методы, содержащиеся в методиках опре деления расчетных величин пожарного риска, утвержденных в уста новленном порядке. Расчет распространения опасных факторов пожара производится с помощью зонной модели пожара в здании.

3.2. Выбор сценария развития пожара

Сценарий 1. Очаг пожара возникает в помещении контроллер ной (поз. 1, рис. 2.1, а). Пламя распространяется по горючим мате риалам помещения (электротехнические материалы, трансформа торное масло), очаг пожара развивается по площади и мощности.

Над очагом пожара формируется конвективная колонка. Конвек тивная колонка, поднимаясь над очагом пожара, достигает потолка и растекается по нему веерной струей. Формируется задымленная зона, которая распространяется по всему объему помещения. В ре зультате распространения опасных факторов пожара блокируются эвакуационные выходы из помещения.

— 175 —

Параметры для расчета по зонной модели:

–– 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.

Сценарий 2. Очаг пожара возникает в помещении электрообору дования (поз. 2, рис. 2.1, б). Пламя распространяется по горючим материалам помещения (электротехнические материалы, карболит, текстолит), очаг пожара развивается по площади и мощности. Над очагом пожара формируется конвективная колонка. Конвективная колонка, поднимаясь над очагом пожара, достигает потолка и рас текается по нему веерной струей. Формируется задымленная зона, которая распространяется по всему объему помещения. В результа те распространения опасных факторов пожара блокируются эвакуа ционные выходы из помещения.

Параметры для расчета по зонной модели:

– 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.

3.3. Расчет времени блокирования эвакуационных выходов

В таблицах 2.1–2.4 приведены результаты расчета времени бло кирования эвакуационных выходов в помещениях рассматриваемо го здания в соответствии с зональным методом.

— 176 —

Таблица 2.1

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

Параметр Ед. изм. Значение

Высота м 1,7

Время блокирования с

По повышенной температуре с Не достигается в течение 1800 с

По потере видимости с

По пониженному содержанию с кислорода

По ХСО с Не достигается в течение 1800 с

По ХСО с

По ХНСl с

Таблица 2.2

Результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в помещении электрооборудования (сценарий 1, поз. 2)

Параметр Ед. изм. Значение

Высота м 1,7

Время блокирования с

По повышенной температуре с Не достигается в течение 1800 с

По потере видимости с

По пониженному содержанию с Не достигается в течение 1800 с кислорода

По ХСО с Не достигается в течение 1800 с

По ХСО с

По ХНСl с

Таблица 2.3

Результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в помещении контроллерной (сценарий 2, поз. 1)

Параметр Ед. изм. Значение

Высота м 1,7

Время блокирования с

По повышенной температуре с Не достигается в течение 1800 с

По потере видимости с

— 177 —

Параметр Ед. изм. Значение

По пониженному содержанию с Не достигается в течение 1800 с кислорода

По ХСО2 с Не достигается в течение 1800 с

По ХСО с

По ХНСl с

Таблица 2.4

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

Параметр Ед. изм. Значение

Высота м 1,7

Время блокирования с

По повышенной температуре с

По потере видимости с

По пониженному содержанию с кислорода

По ХСО с Не достигается в течение 1800 с

По ХСО с

По ХНСl с

4. Анализ наличия систем обеспечения пожарной безопасности зданий, сооружений и строений на производственном объекте

Принимаем вероятность эффективной работы технических средств по обеспечению пожарной безопасности рассматриваемого здания Dij = 0.

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

Сценарий 1. Расчетное время эвакуации из помещения контрол лерной (поз. 1) составляет tрij = 0,1 мин = 6 с. Время от начала пожара до начала эвакуации людей tн.эij принимаем как для помещения очага пожара равным 0 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным пу тям составляет Pэ.пij = 0,999, так как выполнено условие tрij + tн.эij = 6 с

= 0,8 ∙ tблij = 0,8 ∙ 104 = 83,2 с. Принимаем вероятность выхода людей, находящихся в рассматриваемом помещении Pд.вij, через аварийные выходы равной Pд.вij = 0,03. Таким образом, вероятность эвакуации людей, находящихся в рассматриваемом помещении Pэij, равна

— 178 —

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

В результате условная вероятность поражения человека Qdij в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара составляет

Qdij = (1 − Pэij)·(1 − Dij) = 0,001.

Расчетное время эвакуации из помещения электрооборудова ния (поз. 2) составляет tрij = 3 с. Время от начала пожара до нача ла эвакуации людей tн.эij принимаем 30 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет Pэ.пij = 0,999, так как выполнено условие tрij + tн.эij = 33 с ≤ 0,8 ∙ tблij = 0,8 ∙ 319 = 255 с. Принимаем вероятность выхода людей, находящихся в рассматриваемом по мещении Pд.вij, через аварийные выходы равной Pд.вij = 0,03. Таким образом, вероятность эвакуации людей, находящихся в рассматри ваемом помещении Pэij, равна

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

В результате условная вероятность поражения человека Qdij в рассматриваемом помещении при реализации данного сценария пожара составляет

Qdij = (1 − Pэij)·(1 − Dij) = 0,001.

Сценарий 2. Просчитываем все величины аналогичным образом.

Результаты всех вычислений представлены в таблицах 2.5 и 2.6.

Таблица 2.5

Вероятность эвакуации по эвакуационным путям для сценария 1

Время

Расч. вре- на- Проверочное условие Веро мя эваку- чала для расчета вероятности ятность

Помещение ации эваку- эвакуации эвакуа tрij, с ации tрij + tн.эij ≤ 0,8 ∙ tблij ции Pэ.пij tн.эij, с

Контроллер-

6 0 6 с ≤ 0,8 ∙ 104 = 83,2 с ная

Помещение 0,999 электрообору- 3 30 30 + 3 = 33 с ≤ 0,8 ∙ 319 = 255 с дования

— 179 —

Таблица 2.6

Вероятность эвакуации по эвакуационным путям для сценария 2

Ве-

Расч. Время

Проверочное условие роят время начала для расчета вероятности ность

Помещение эваку- эваку эвакуации эваку ации ации tрij + tн.эij ≤ 0,8 ∙ tблij ации tрij, с tн.эij, с

Pэ.пij

Контроллерная 6 30 6 + 30 = 36 с ≤ 0,8 ∙ 347 = 278 с

Помещение элек- 0,999

3 0 3 с ≤ 0,8 ∙ 72 = 58 с трооборудования

6. Определение расчетных величин индивидуальных и социальных пожарных рисков на производственном объекте

6.1.Потенциальный пожарный риск

Сценарий 1. Вклад в потенциальный пожарный риск в рассма триваемом помещении контроллерной от данного сценария пожара рассчитаем по формуле

Pij = Qj ∙ Qdij = 1,6 ∙ 10−3 ∙ 0,001 = 1,6 ∙ 10−6 год−1.

Сценарий 2. Вклад в потенциальный пожарный риск в рассма триваемом помещении электрооборудования от данного сценария пожара рассчитаем по формуле

Pij = Qj ∙ Qdij = 9,7 ∙ 10−4 ∙ 0,001 = 9,7 ∙ 10−7 год−1.

Итоговый потенциальный пожарный риск определим

Pi= 1,6 ∙ 10−6 + 0,97 ∙ 10−6 = 2,57 ∙ 10−6 год−1.

Таблица 2.7

Результаты определения потенциального пожарного риска для помещения контроллерной

Потенциальный Итоговый потенци-

№ сце- Наименование по пожарный риск по альный пожарный нария мещения, позиция сценарию, год−1 риск, год−1

1 Помещение кон- 1,6 ∙ 10−6

2,57 ∙ 10−6

2 троллерной (поз. 1) 9,7 ∙ 10−7

1 Помещение элек- 1,6 ∙ 10−6

2 трооборудования 2,57 ∙ 10−6

(поз. 2) 9,7 ∙ 10−7

— 180 —

6.2. Индивидуальный пожарный риск

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

– оператор-контролер – 8 часов в рабочий день = 1600 ч/год = 0,18.

В табл. 2.8 приведены результаты определения индивидуального пожарного риска для работников в рассматриваемом здании.

Индивидуальный пожарный риск не превышает нормативное значение, так как выполняется условие

Rmmax = 4,5 ∙ 10−7 ≤ RmH = 10−6 год−1.

Таблица 2.8

Индивидуальный пожарный риск для работников в помещении контроллерной

Относитель- Индиви ная доля дуальный

Наиме времени пожарный Итоговый нование

Название помещения, пребывания риск ра- индиви профес позиция работника в ботника дуальный сии ра данном поме- в данном риск, год−1 ботника щении в тече- помещении, ние года год−1

Помещение контрол-

Опера- 0,16 0,4 ∙ 10−6 лерной (поз. 101) тор-кон- 4,5 ∙ 10−7 тролер Помещение электро- −6

0,02 0,05 ∙ 10 оборудования (поз. 102)

Структура и цель практикума

Цель практикума – изучить нормативно-правовую базу и основ ные методы оценки расчетных величин пожарного риска на произ водственных объектах.

Практикум состоит из следующих практических работ.

1. Анализ пожарной опасности производственного объекта.

2. Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций на объекте.

3. Построение полей опасных факторов пожара для различных сце нариев его развития на объекте.

— 181 —

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

5. Анализ наличия систем обеспечения пожарной безопасно сти на производственном объекте.

6. Определение расчетных величин индивидуального пожарного риска на производственном объекте.

В результате выполнения практикума студент должен знать:

–– нормативно-правовую документацию, регламентирующую поря док и методы оценки пожарного риска;

–– основные методы определения расчетных величин пожарного ри ска на производственном объекте;

–– основные методы моделирования движения людей при эвакуации из зданий, сооружений и строений на производственном объекте;

уметь:

–– производить анализ пожарной опасности объекта защиты;

–– определять частоту реализации пожароопасных ситуаций;

–– определять расчетное время эвакуации из зданий, сооружений и строений на производственном объекте;

владеть:

–– методами построения полей опасных факторов пожара для раз личных сценариев его развития;

–– методами и навыками оценки последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития.

Исходные данные для определения расчетных величин пожар ного риска на производственном объекте выбираются из приложе ния В.

Все работы оформляются в единый отчет по практикуму в соот ветствии с требованиями приложения А.

Структура отчета по практикуму включает следующие разделы.

Титульный лист

1. Анализ пожарной опасности производственного объекта.

2. Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций на объекте.

3. Построение полей опасных факторов пожара для различных сце нариев его развития на объекте.

— 182 —

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

5. Анализ наличия систем обеспечения пожарной безопасности зда ний, сооружений и строений на производственном объекте.

6. Определение расчетных величин индивидуальных и социальных пожарных рисков на производственном объекте.

Список используемой литературы

Конечным результатом всех выполненных работ практикума должны стать найденные величины индивидуальных и социальных

пожарных рисков на производственном объекте, которые сопостав ляются с нормативными значениями рисков, установленных Техни ческим регламентом, и делается вывод о соответствии (несоответ ствии) пожарной безопасности объекта требованиям регламента.

Пример определения расчетных величин пожарного риска на производственном объекте представлен ниже в настоящем посо бии, а также в других источниках [6].

Практическая работа 1

Анализ пожарной опасности производственного объекта

Анализ пожарной безопасности производственного объекта производится в соответствии с разделом II Методики.

Анализ пожарной опасности объекта предусматривает:

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

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

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

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

При анализе пожарной опасности технологической среды и па раметров технологических процессов на объекте используются сле дующие сведения:

— 183 —

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

–– технологические параметры оборудования (давление, температу ра, уровни заполнения, материальные потоки) и подводящих/от водящих трубопроводов (диаметры, толщины стенок, расстояние до отсекающей арматуры);

–– параметры исполнительных механизмов систем противоаварий ной защиты (время закрытия и открытия запорной арматуры, на дежность срабатывания, производительность насосов или других устройств аварийного опорожнения);

–– геометрические характеристики взаимного расположения обо рудования и его элементов, привязка единицы оборудования на местности.

Необходимые для анализа основные свойства и показатели по жарной опасности наиболее распространенных веществ и материа лов приведены в справочниках [7–8].

Аварийные ситуации выявляются на основании изучения:

–– структуры объекта, пространственного размещения его элемен тов;

–– основных операций, осуществляемых на объекте, технологиче ских схем, используемого оборудования;

–– перечня веществ и материалов, применяемых на объекте;

–– перечня основных опасностей, характерных для рассматриваемо го объекта;

–– перечня событий, которые могут являться причинами пожароо пасных ситуаций;

–– отказов оборудования, имевших место на практике ранее;

–– данных о надежности используемого оборудования;

–– возможных ошибочных действий персонала;

–– местных метеорологических и географических характеристик.

Следует отметить, что полностью проанализировать все много образие пожароопасных аварийных ситуаций на достаточно круп ном объекте в ряде случаев может не представляться возможным.

В то же время расчеты по оценке пожарного риска предполагают рассмотрение как можно более широкого перечня пожароопасных

— 184 — аварийных ситуаций, учитывающего в основном события, которые имели место на практике эксплуатации рассматриваемых объектов.

Поэтому при проведении расчетов пожарного риска должен быть

разработан перечень пожароопасных аварийных ситуаций, кото рый, с одной стороны, должен охватывать все технологические бло ки, участки, технологические установки, здания, строения и соору жения объекта, с другой стороны, по этому перечню должны быть проведены необходимые расчеты при учете вариации различных па раметров при разработке мероприятий по обеспечению пожарной безопасности.

Основные методы достижения этой цели: объединение пожаро опасных аварийных ситуаций в группы типовых пожароопасных ава рийных ситуаций и исключение ситуаций с незначительным риском.

При объединении в группы типовых пожароопасных аварийных ситуаций применительно к каждому блоку, участку, технологической установке, зданию, строению и сооружению объекта должны быть выделены типовые пожароопасные аварийные ситуации, которым соответствуют одинаковые модели возникновения и развития.

При этом выбранные для расчетов типовые ситуации должны отражать специфику пожарной опасности всех участков объекта.

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

— 185 —

Алгоритм выполнения работы

1. Выбрать вариант задания из приложения В.

2. Изучить содержание раздела II Методики, представленной в ос новных теоретических сведениях модуля 2.

3. Изучить раздела I примера расчета пожарного риска на произ - водственном объекте.

4. Выполнить необходимые действия для анализа пожарной опасно сти объекта в соответствии с указаниями Методики и рекоменда циями, изложенными в данной практической работе.

5. Проверить соответствие объекта нормативным требованиям по по жарной безопасности.

6. На основании проведенного анализа сделать вывод о необходимо сти или отсутствии необходимости проведения расчета риска.

7. Заполнить раздел обобщенного отчета по практикуму в соответ ствии с примером расчета и требованиями пособия (приложение А).

8. Ответить на вопросы для самоконтроля.

Вопросы для самоконтроля

1. Описать последовательность анализа пожарной опасности объ екта.

2. Порядок составления перечня пожароопасных аварийных ситуа ций и параметров для каждого технологического процесса.

3. Какие события могут являться причинами пожароопасных ситуа ций на объектах?

4. На основе каких сведений осуществляется выявление аварийных ситуаций?

5. Должен ли производиться анализ всего многообразия пожа роопасных аварийных ситуаций?

— 186 —

Практическая работа 2

Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций на объекте

Порядок определения частоты возникновения пожара в здании приведен в раздела II и приложении № 1 Методики.

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

Рекомендуемые сведения о частоте реализации инициирующих пожароопасные ситуации событий для некоторых типов оборудова ния объектов, частоте утечек из технологических трубопроводов, а также частоте возникновения пожаров в зданиях приведены в при ложении 1 Методики.

При использовании данных указанного приложения для како го-либо резервуара, емкости, сосуда, аппарата, технологического трубопровода следует учитывать частоты разгерметизации для всех размеров утечек, указанные для этой единицы технологического оборудования.

Также частоты реализации пожароопасных ситуаций и возник новения пожаров могут быть получены с использованием анализа деревьев неисправностей в соответствии со стандартом [9].

Дерево неисправностей − это организованное графическое пред ставление условий или других факторов, вызывающих нежелательное событие, называемое вершиной событий. Представление приводят в форме, которая может быть понята, проанализирована и по мере не обходимости перестроена так, чтобы облегчить идентификацию:

–– факторов, воздействующих на надежность и характеристики эф фективности системы, например режимов неисправностей ком понентов, ошибок оператора, условий окружающей среды и др.;

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

–– общих событий, воздействующих более чем на один функцио нальный компонент, который может уменьшить преимущества резервирования.

— 187 —

Анализ дерева неисправностей является в основном дедуктивным

(нисходящим) методом анализа, нацеленного на точное определение причины или комбинации причин, приводящих к вершине событий.

Алгоритм выполнения работы

1. Изучить содержание раздела II и приложения № 1 Методики, представленной в основных теоретических сведениях модуля 2.

2. Изучить раздел 2 примера расчета пожарного риска на производ ственном объекте.

3. Выполнить необходимые действия для определения частоты реа лизации пожароопасных ситуаций для анализируемого объекта из практической работы 1 в соответствии с указаниями Методики.

4. Заполнить раздел обобщенного отчета по практикуму в соответ ствии с примером расчета и требованиями настоящего пособия

(приложение А).

5. Ответить на вопросы для самоконтроля.

Вопросы для самоконтроля

1. Какая информация используется для определения частоты реали зации пожароопасных ситуаций на объекте?

2. На основе каких данных определяется частота возникновения по жара на производственном объекте в течение года?

3. Каков численный порядок частоты возникновения пожаров на производственных объектах?

Практическая работа 3

Построение полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития на объекте

Построение полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития осуществляется в соответствии с рекомен дациями раздела II и приложений ˜2–3 Методики.

В соответствии с Методикой для определения возможных сце нариев возникновения и развития пожаров рекомендуется исполь зовать метод логических деревьев событий (далее – логическое дере во). Основные принципы построения дерева событий представлены в приложении № 2 Методики.

— 188 —

Предполагается, что каждое событие в последовательности представляет собой либо исправность, либо неисправность (вет вление «Да»/«Нет»). Следует отметить, что вероятности на дереве событий являются условными. Метод логических деревьев событий представляет собой индуктивный тип анализа, в котором основным задаваемым вопросом является «что случится, если?».

После построения дерева составляется перечень пожароопас ных ситуаций, пожаров и сценариев их развития по форме, пред ставленной в таблице 2.9.

Таблица 2.9

Перечень пожароопасных ситуаций, пожаров и сценариев их развития

Наименова- Наименование Сценарий развития по-

№ сцена ние оборудо- пожароопасной жароопасной ситуации/ рия вания ситуации/пожара пожара

Для каждого сценария, описанного в такой таблице, необходи мо найти частоту реализации пожароопасных ситуаций [6].

Например, на рис. 2.2 представлено одно из деревьев событий для резервуарного парка из двух резервуаров.

На указанном дереве событий возможность перехода ситуации от стадии к стадии показана с использованием вспомогательных ве личин – условных вероятностей Р1–Р8, которые определяются сле дующими соотношениями:

Р1 – условная вероятность мгновенного воспламенения;

Р2 = Рштиля – условная вероятность безветрия (штиля);

Р3 – условная вероятность последующего воспламенения при отсутствии мгновенного воспламенения:

Р4 = Ризб.давл – условная вероятность сгорания с возникновением избыточного давления при образовании паровоздушного облака и его последующем воспламенении;

Р5 = Рор1 ∙ Рор2 – условная вероятность эффективной работы систем водяного орошения одновременно на двух резервуарах (ре зервуары № 1 и 2) парка при воздействии на них пожара пролива бензина в обваловании (ограждении) парка;

— 189 —

Рис. 2.2. Дерево событий при возникновении и развитии пожароопасной ситуации, связанной с полным разрушением

Рис. 2.2. Дерево событий при одного извозникновении и развитии пожароопасной резервуаров рассматриваемого резервуарногоситуации, парка связанной с полным разрушением одного из резервуаров рассматриваемого резервуарного парка

— 190 —

Р6 = (1 − Рор1)∙Рор2 – условная вероятность эффективной рабо ты системы водяного орошения на резервуаре № 2 и одновременно неэффективная работа системы водяного орошения на резервуаре

№ 1 при воздействии на резервуары пожара пролива бензина в обва ловании (ограждении) парка;

Р7 = Рор1∙(1 − Рор2) – условная вероятность эффективной рабо ты системы водяного орошения на резервуаре № 1 и одновременно неэффективная работа системы водяного орошения на резервуаре

№ 2 при воздействии на резервуары пожара пролива бензина в обва ловании (ограждении) парка;

Р8 = (1 − Рор1)∙(1 − Рор2) – условная вероятность неэффективной работы систем водяного орошения одновременно на резервуарах

№ 1 и 2 при воздействии на резервуары пожара пролива бензина в обваловании (ограждении) парка.

В таблице П2.1 (приложение 2) Методики приведены условные вероятности событий различных пожароопасных ситуаций. Соглас но общепринятому определению, условная вероятность – это вероят ность наступления одного события при условии, что другое событие уже произошло.

В соответствии с таблицей П2.1, например, для аварии, связан ной с полным разрывом аппарата и поступлением горючего газа в окружающее пространство, с учетом основных правил теории вероятностей условные вероятности реализации различных сцена риев составят (например, при вероятности реализации для района размещения объекта благоприятных для образования газопаровоз душного облака условий 20 % или 0,2):

–– мгновенное воспламенение Р = 0,2;

–– последующее воспламенение при отсутствии мгновенного вос пламенения Р = (1 − 0,2)∙0,24 = 0,192;

–– сгорание с возникновением избыточного давления при образо вании 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 возникновения избыточного давления при образо вании горючего газопаровоздушного облака и его последующем воспламенении при отсутствии мгновенного воспламенения

Р = (1 − 0,2)∙0,24 ∙ 0,2∙(1 − 0,6)∙0,015.

— 191 —

Оценка опасных факторов пожара проводится с помощью мето дов, представленных в приложениях № 3 и 5 Методики.

Данные о частотах реализации инициирующих пожароопасные ситуации событий могут приниматься в соответствии с приложени ем Г настоящего пособия.

Алгоритм выполнения работы

1. Изучить содержание раздела II и приложений № 2, 3, 5 Методики, представленной в основных теоретических сведениях модуля 2.

2. Изучить раздел 3 примера расчета пожарного риска на производ ственном объекте.

3. Построить дерево событий для определения возможных сценари ев возникновения и развития пожаров по данным, полученным из практических работ 1–2.

4. Составить перечень пожароопасных ситуаций, пожаров и сцена риев их развития в табличной форме (таблица 2.9).

5. Определить частоту реализации пожароопасных ситуаций на ос нове построенного дерева и данных таблицы П2.1 (приложение 2)

Методики. При необходимости сравнить полученные результаты с результатами практической работы 2.

6. Выбрать и описать конкретную модель расчета времени блокиро вания путей эвакуации для различных сценариев развития пожа ра в соответствии с указаниями приложений № 3 и 5 Методики.

7. Заполнить соответствующий раздел обобщенного отчета по прак тикуму в соответствии с примером расчета и требованиями насто ящего пособия (приложение А).

8. Ответить на вопросы для самоконтроля.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие основные действия включает построение полей опасных факторов пожара на производственных объектах?

2. Какие факторы учитываются при построении полей опасных факторов пожара?

3. Какие положения учитываются при построении логических де ревьев событий?

4. Процедура построения логического дерева событий.

— 192 —

5. Из каких предпосылок определяется количество поступивших в окружающее пространство горючих веществ, которые могут об разовать взрывоопасные газопаровоздушные смеси или проливы горючих сжиженных газов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей на подстилающей поверхности?

Практическая работа 4

Анализ наличия систем обеспечения пожарной безопасности зданий, сооружений и строений на производственном объекте

Наличие систем обеспечения пожарной безопасности здания учитывается в соответствии с положениями раздела II Методики.

Здания должны обеспечиваться СОУЭ согласно СП 3.13130.2009

«Свод правил «Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре» (таблицы 1.13, 1.14 из практической работы 5 модуля 1).

Здания оборудуются АУПТ (АУПС) в соответствии с требова ниями СП 5.13130.2009 «Свод правил «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения ав томатические. Нормы и правила проектирования» (таблица 1.15 из практической работы 4 модуля 1).

Сведения о вероятности эффективного срабатывания некото рых систем противопожарной защиты приведены в приложении Д.

Вероятность эффективной работы технических средств по обе спечению пожарной безопасности i-го помещения при реализации j-го сценария пожара также определяется по формуле (8) Методики.

Алгоритм выполнения работы

1. Изучить содержание раздела II Методики, представленной в ос новных теоретических сведениях модуля 2.

2. Изучить раздел 4 примера расчета пожарного риска на производ ственном объекте.

3. В соответствии с данными, полученными из практических ра бот 1–4, и сведениями, представленными в указаниях к работе, определить требования к обеспечению анализируемого объекта

СОУЭ, АУПТ, АУПС и учесть полученные сведения при анализе наличия систем обеспечения пожарной безопасности здания.

— 193 —

4. Выполнить необходимые действия для анализа наличия систем обеспечения пожарной безопасности объекта в соответствии с указаниями Методики.

5. Определить вероятность эффективного срабатывания систем про тивопожарной защиты на объекте.

6. Заполнить раздел обобщенного отчета по практикуму в соответ ствии с примером расчета и требованиями пособия (приложение А).

7. Ответить на вопросы для самоконтроля.

Вопросы для самоконтроля

1. Что относится к числу противопожарных мероприятий, направ ленных на обеспечение пожарной безопасности производствен ных объектов?

2. Как определяется эффективность каждого из противопожарных мероприятий при оценке пожарного риска производственных объектов?

3. Для чего нужен анализ наличия противопожарных мероприятий на объекте при оценке пожарного риска?

Практическая работа 5

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

Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития производится в соот ветствии с разделом II и приложением № 4 Методики.

Алгоритм выполнения работы

1. Изучить содержание раздела II и приложение № 4 Методики, представленной в основных теоретических сведениях модуля 2.

2. Изучить раздел 5 примера расчета пожарного риска на производ ственном объекте.

3. По данным, полученным из практических работ 1–4, определить условные вероятности поражения человека опасными фактора ми пожара для различных сценариев его развития в соответствии с указаниями приложения № 4 Методики.

— 194 —

4. Заполнить соответствующий раздел обобщенного отчета по прак тикуму в соответствии с примером расчета и требованиями насто ящего пособия (приложение А).

5. Ответить на вопросы для самоконтроля.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие критерии используются для оценки последствий воздей ствия опасных факторов пожара на людей?

2. Назовите наиболее опасные поражающие факторы пожара.

3. Порядок определения условной вероятности поражения людей волной давления.

4. Порядок определения условной вероятности поражения людей тепловым излучением при пожарах пролива.

5. Порядок определения условной вероятности поражения людей те пловым излучением при огненном шаре.

Практическая работа 6

Определение расчетных величин индивидуальных и социальных пожарных рисков на производственном объекте

В соответствии с разделом III Методики проводится расчет зна чений индивидуального и социального пожарных рисков и сопо ставление их с соответствующими нормативными, установленными

Техническим регламентом.

В соответствии с Методикой расчет значений индивидуального и социального пожарных рисков в зданиях и на территории объекта, а также в селитебной зоне вблизи объекта проводится с использова нием в качестве промежуточной величины значения соответствую щего потенциального пожарного риска.

Результаты расчетов потенциального риска в соответствии с Методикой, 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 воз-

— 195 — никновения опасных факторов аварии, приводящих к гибели людей, заключена в определенных, указанных на рисунке, пределах.

Контуры риска не зависят от количества работающих на пред приятии или их должностных обязанностей, а определяются исклю чительно используемой технологией и надежностью применяемого оборудования.

Алгоритм выполнения работы

1. Изучить содержание раздела III Методики, представленной в ос новных теоретических сведениях модуля 2.

2. Изучить раздел 6 примера расчета пожарного риска на производ ственном объекте.

3. По данным, полученным из практических работ 1–5, выполнить необходимые действия для определения расчетных величин по жарного риска в соответствии с указаниями Методики.

4. Определить промежуточную величину значения соответствующе го потенциального пожарного риска.

5. Определить величину индивидуального пожарного риска в зданиях или на территории объекта.

6. При необходимости определить индивидуальный и социальный пожарные риски в селитебной зоне вблизи объекта.

7. Сравнить полученные значения индивидуальных и социальных пожарных рисков с соответствующими нормативными значени ями, установленными Техническим регламентом.

8. Сделать вывод о соответствии (несоответствии) пожарной безопас ности объекта требованиям Технического регламента.

9. Заполнить раздел обобщенного отчета по практикуму в со ответствии с примером расчета и требованиями настоящего посо бия (приложение А).

10. Ответить на вопросы для самоконтроля.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие параметры определяют расчетную величину потенциаль ного пожарного риска?

2. Какие параметры определяют расчетную величину индивидуаль ного пожарного риска в зданиях и на территории объекта?

— 196 —

3. Какие параметры определяют индивидуальный и социальный по жарные риски в селитебной зоне вблизи объекта?

4. Как определить вероятность эвакуации людей из зданий?

5. Как определить расчетное время эвакуации людей?

6. Чему равно нормативное значение индивидуального пожарного риска в зданиях и на территории объекта?

7. Чему равно нормативное значение индивидуального и социально го пожарных рисков в селитебной зоне вблизи объекта?

— 197 —

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности :

федеральный закон № 123-ФЗ. [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.consultant.ru

2. ГОСТ Р 12.3.047-2012. Система стандартов безопасности труда.

Пожарная безопасность технологических процессов. Общие тре бования. Методы контроля. [Электронный ресурс]. – Режим до ступа : http://www.consultant.ru

3. Об утверждении методики определения расчетных величин по жарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности : приказ МЧС РФ от 30.06.2009 № 382 (ред. от 02.12.2015). [Электронный ресурс]. –

Режим доступа : http://www.consultant.ru

4. Об утверждении методики определения расчетных величин по жарного риска на производственных объектах : приказ МЧС РФ от 10.07.2009 № 404 (ред. от 14.12.2010). [Электронный ресурс]. –

Режим доступа : http://www.consultant.ru

5. Пособие по применению «Методики определения расчетных ве личин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях раз личных классов функциональной пожарной опасности». – М. :

ВНИИПО, 2012. – 83 с.

6. Пособие по определению расчетных величин пожарного риска для производственных объектов. – М. : ВНИИПО, 2012. – 242 с.

7. Корольченко, А.Я. Пожаровзрывоопасность веществ и материа лов и средства их тушения : справочник : в 2 ч. / А.Я. Корольчен ко, Д.А. Корольченко. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Пожнаука,

2004. – Ч. 1. – 713 с.

8. Корольченко, А.Я. Пожаровзрывоопасность веществ и материа лов и средства их тушения : справочник : в 2 ч. / А.Я. Корольчен ко, Д.А. Корольченко. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Пожнаука,

2004. – Ч. 2. – 774 с.

9. ГОСТ Р 51901.13-2005. Менеджмент риска. Анализ дерева неис правностей. [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.

consultant.ru

— 198 —

Приложение А

Требования к оформлению отчета о практикуме

Текст отчета печатается на одной стороне листа формата А4

(297Ч210 мм). Размеры поля страниц слева – 25 мм, сверху и снизу –

15 мм, справа – 10 мм. Абзацы в тексте начинают с отступом 1,25 см.

Текст работы должен быть набран в текстовом редакторе Word шрифтом Times New Roman 14 pt, интервал полуторный, выравни вание по ширине. Весь текст в пояснительной записке должен быть разбит на составные части. Разбивка текста производится делени ем его на разделы (главы) и подразделы. При необходимости под разделы могут делиться на пункты. При делении текста на разделы

(согласно ГОСТ 2.105–95) их обозначают в пределах всей записки порядковыми номерами – арабскими цифрами без точки и запи сывают с абзацного отступа. Номер пункта должен состоять из но меров раздела, подраздела и пункта, разделённых точками. В конце номера раздела (подраздела), пункта (подпункта) точку не ставят.

Пример:

3 МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ

3.1 Приборы, материал и реактивы

Каждый пункт, подпункт и перечисление записывают с абзацно го отступа. Разделы, подразделы должны иметь заголовки. Пункты, как правило, заголовков не имеют. Наименование разделов должно быть кратким и записываться в виде заголовков (в красную строку) прописными буквами без подчеркивания и точки в конце. Заголовки должны четко и кратко отражать содержание разделов, подразделов, пунктов. Заголовки подразделов, пунктов следует печатать с пропис ной буквы и далее строчными без точки в конце, не подчеркивая.

Переносы слов в заголовках не допускаются. Расстояние между заго ловком и текстом при выполнении пояснительной записки машино писным способом должно быть равно трем интервалам. Расстояние между заголовками раздела и подраздела – два интервала.

Каждый раздел отчета рекомендуется начинать с нового листа

(страницы). Нумерация страниц отчета должна быть сквозная.

Рисунки и диаграммы должны иметь прямое отношение к тек сту, без лишних изображений и данных, которые нигде не поясня ются. На все иллюстрации должны быть ссылки в тексте отчета.

Наименования, приводимые в тексте и на иллюстрациях, должны быть одинаковыми. Ссылки на иллюстрации разрешается помещать в скобках в соответствующем месте текста, без указания см. (смо три). Ссылки на ранее упомянутые иллюстрации записывают со кращенным словом смотри, например, см. рисунок 3.

— 199 —

Размещаемые в тексте иллюстрации, за исключением иллюстра ций приложений, следует нумеровать арабскими цифрами в преде лах всего отчета, например: Рисунок 1, Рисунок 2 и т. д. Надписи, загромождающие рисунок, чертеж или схему, необходимо помещать в тексте или под иллюстрацией.

В формулах и уравнениях условные буквенные обозначения, изображения или знаки должны соответствовать обозначениям, принятым в действующих государственных стандартах. В тексте от чета перед обозначением параметра дают его пояснение, например:

Временное сопротивление разрыву sВ.

При необходимости применения условных обозначений, изо бражений или знаков, не установленных действующими стандарта ми, их следует пояснять в тексте или в перечне обозначений.

Формулы и уравнения выполняют в редакторе формул и распо лагают на середине строки, а связывающие их слова (следовательно, откуда и т. п.) – в начале строки.

Для основных формул и уравнений, на которые делаются ссыл ки, вводят сквозную нумерацию арабскими цифрами. После напи сания формулы или уравнения помещают перечень символов, при меняемых в них, с пояснением их значений и размерностей. Символ отделяют от его пояснения знаком тире. Размерность буквенного обозначения отделяют от текста запятой, а в конце пояснения ста вят точку с запятой.

Пример:

N = Sпост /(Ц − Sпер1), (1) где N – критический объём выпуска, шт.; Sпост – постоянные затраты в себестоимости продукции, руб; Ц – цена единицы изделия, руб;

Sпер1 – переменные затраты на одно изделие, руб.

Цифровой материал, как правило, оформляют в виде таблиц.

Их применяют для лучшей наглядности и удобства сравнения по казателей. Название таблицы должно отражать её содержание, быть точным и кратким. Лишь в порядке исключения таблица может не иметь названия.

Таблицы нумеруют сквозной нумерацией арабскими цифрами, перед которыми записывают слово «Таблица». Слово «Таблица» ука зывают один раз слева над первой частью таблицы. Допускается ну меровать таблицы в пределах раздела. В этом случае номер таблицы состоит из номера раздела и порядкового номера таблицы, разделен ных точкой. На все таблицы должны быть ссылки в тексте, при этом слово «таблица» в тексте пишут полностью, например: в таблице 4…

— 200 —

Приложения оформляют как продолжение отчета на последую щих листах. В тексте отчета на все приложения должны быть даны ссылки, например: Производные единицы системы СИ (приложе ния 1, 2 и 5).

Каждое приложение должно начинаться с нового листа (страни цы) с указанием наверху посередине страницы слова «Приложение»

и его обозначения.

Пример оформления титульного листа отчета представлен на рис. А.

ФГБОУ ВО Тольяттинский государственный университет

Институт машиностроения

Кафедра «Управление промышленной и экологической безопасностью»

ОТЧЕТ ПО ПРАКТИКУМУ №_ по дисциплине

«РАСЧЕТНЫЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПОЖАРНОГО РИСКА»

на тему

«Название практикума с названием объекта оценки»

Студент:

Группа:

Преподаватель:

Тольятти 20__ г.

Рис. А. Образец оформления титульного листа

Рис. А. Образец оформления титульного листа

— 201 —

Приложение Б

Варианты заданий для практикума по модулю 1
Вари-
Описание объекта
ант
1   Офисное здание, 8 этажей, общей площадью 3200 м2. Время блоки рования путей эвакуации 360 с. Расчетное время эвакуации 300 с
2   Корпус университета, 6 этажей, число учащихся – 800. Время бло кирования путей эвакуации 350 с. Расчетное время эвакуации 250 с
3   Поликлиника, 5 этажей, общей площадью 2000 м2. Время блоки рования путей эвакуации 340 с. Расчетное время эвакуации 230 с
4   Библиотека, 3 этажа, общей площадью 1300 м2. Время блокирова ния путей эвакуации 300 с. Расчетное время эвакуации 200 с
5   Офисное здание, 4 этажа, общей площадью 1700 м2. Время блоки рования путей эвакуации 310 с. Расчетное время эвакуации 220 с
6   Корпус университета, 5 этажей, число учащихся – 600. Время бло кирования путей эвакуации 320 с. Расчетное время эвакуации 400 с
7   Поликлиника, 4 этажа, общей площадью 1700 м2. Время блокиро вания путей эвакуации 300 с. Расчетное время эвакуации 230 с
8   Библиотека, 2 этажа, общей площадью 900 м2. Время блокирова ния путей эвакуации 250 с. Расчетное время эвакуации 150 с
9   Гостиница, 3 этажа, общей площадью 1300 м2, кол-во проживаю щих 60 чел. Время блокирования путей эвакуации 270 с. Расчет ное время эвакуации 150 с
10   Офисное здание, 3 этажа, общей площадью 1250 м2. Время блоки рования путей эвакуации 420 с. Расчетное время эвакуации 200 с
11   Общежитие, 2 этажа, общей площадью 1800 м2, кол-во прожива ющих 100 чел. Время блокирования путей эвакуации 300 с. Рас четное время эвакуации 100 с
12   Поликлиника, 4 этажа, общей площадью 4000 м2. Время блокиро вания путей эвакуации 300 с. Расчетное время эвакуации 200 с
13   Общежитие, 3 этажа, общей площадью 2200 м2, кол-во прожива ющих 150 чел. Время блокирования путей эвакуации 280 с. Рас четное время эвакуации 140 с
14   Корпус университета, 6 этажей, число учащихся – 800. Время бло кирования путей эвакуации 380 с. Расчетное время эвакуации 300 с
15   Техникум, 4 этажа, число учащихся – 700. Время блокирования
путей эвакуации 320 с. Расчетное время эвакуации 180 с
16   Общежитие, 2 этажа, общей площадью 2000 м2, кол-во прожива ющих 120 чел. Время блокирования путей эвакуации 340 с. Рас четное время эвакуации 90 с

— 202 —

Вари-

Описание объекта ант

17 Поликлиника, 4 этажа, общей площадью 3600 м2. Время блокиро вания путей эвакуации 300 с. Расчетное время эвакуации 200 с

18 Общежитие, 4 этажа, общей площадью 3200 м2, кол-во прожива ющих 200 чел. Время блокирования путей эвакуации 260 с. Рас четное время эвакуации 140 с

19 Поликлиника, 5 этажей, общей площадью 5000 м2. Время блоки рования путей эвакуации 370 с. Расчетное время эвакуации 120 с

20 Техникум, 3 этажа, число учащихся – 400. Время блокирования путей эвакуации 280 с. Расчетное время эвакуации 110 с

21 Вокзал, 2 этажа, общей площадью 1100 м2. Время блокирования путей эвакуации 300 с. Расчетное время эвакуации 100 с

22 Здание магазина, 4 этажа, общей площадью 2100 м2. Время блоки рования путей эвакуации 290 с. Расчетное время эвакуации 140 с

23 Корпус университета, 5 этажей, число учащихся – 700. Время бло кирования путей эвакуации 310 с. Расчетное время эвакуации 200 с

24 Библиотека, 3 этажа, общей площадью 1500 м2. Время блокирова ния путей эвакуации 260 с. Расчетное время эвакуации 80 с

25 Развлекательный центр, 3 этажа, кол-во посетителей 300. Время блокирования путей эвакуации 350 с. Расчетное время эвакуации

160 с

26 Вокзал, 3 этажа, общей площадью 1500 м2. Время блокирования путей эвакуации 400 с. Расчетное время эвакуации 220 с

27 Здание магазина, 2 этажа, общей площадью 1200 м2. Время блоки рования путей эвакуации 300 с. Расчетное время эвакуации 80 с

28 Корпус университета, 4 этажа, число учащихся – 600. Время бло кирования путей эвакуации 420 с. Расчетное время эвакуации 120 с

29 Развлекательный центр, 2 этажа, кол-во посетителей 200. Время блокирования путей эвакуации 260 с. Расчетное время эвакуации

100 с

30 Библиотека, 2 этажа, общей площадью 900 м2. Время блокирова ния путей эвакуации 240 с. Расчетное время эвакуации 90 с

31 Торговый центр, 4 этажа, кол-во посетителей 300. Время блоки рования путей эвакуации 390 с. Расчетное время эвакуации 110 с

32 Развлекательный центр, 4 этажа, кол-во посетителей 200. Время блокирования путей эвакуации 420 с. Расчетное время эвакуации

120 с

33 Торговый центр, 5 этажей, кол-во посетителей 400. Время блоки рования путей эвакуации 300 с. Расчетное время эвакуации 140 с

34 Развлекательный центр, 3 этажа, кол-во посетителей 160. Время блокирования путей эвакуации 380 с. Расчетное время эвакуации

130 с

— 203 —
Вари-
Описание объекта
ант
35   Торговый центр, 6 этажей, кол-во посетителей 420. Время блоки рования путей эвакуации 450 с. Расчетное время эвакуации 160 с
36   Техникум, 4 этажа, число учащихся – 450. Время блокирования
путей эвакуации 290 с. Расчетное время эвакуации 200 с
37   Школа, 4 этажа, число учащихся – 400. Время блокирования
путей эвакуации 390 с. Расчетное время эвакуации 190 с
38   Офисное здание, 4 этажа, общей площадью 1400 м2. Время блоки рования путей эвакуации 420 с. Расчетное время эвакуации 200 с
39   Техникум, 3 этажа, число учащихся – 350. Время блокирования
путей эвакуации 300 с. Расчетное время эвакуации 100 с
40   Школа, 4 этажа, число учащихся (2 смены) – 800 чел. Время бло кирования путей эвакуации 450 с. Расчетное время эвакуации 130 с
41   Поликлиника, 5 этажей, общей площадью 2000 м2. Время блоки рования путей эвакуации 390 с. Расчетное время эвакуации 200 с
42   Школа, 3 этажа, число учащихся – 400. Время блокирования
путей эвакуации 300 с. Расчетное время эвакуации 80 с
43   Техникум, 4 этажа, число учащихся – 500. Время блокирования
путей эвакуации 360 с. Расчетное время эвакуации 140 с
44   Офисное здание, 7 этажей, общей площадью 3200 м2. Время блоки рования путей эвакуации 410 с. Расчетное время эвакуации 210 с
45   Корпус НИИ, 5 этажей, общей площадью 2100 м2. Время блоки рования путей эвакуации 430 с. Расчетное время эвакуации 200 с
46   Поликлиника, 3 этажа, общей площадью 1400 м2. Время блокиро вания путей эвакуации 300 с. Расчетное время эвакуации 85 с
47   Школа, 4 этажа, число учащихся – 400. Время блокирования
путей эвакуации 370 с. Расчетное время эвакуации 140 с
48   Корпус НИИ, 6 этажей, общей площадью 2700 м2. Время блоки рования путей эвакуации 300 с. Расчетное время эвакуации 180 с
49   Техникум, 5 этажей, число учащихся – 500. Время блокирования
путей эвакуации 350 с. Расчетное время эвакуации 170 с
50   Офисное здание, 5 этажей, общей площадью 2300 м2. Время блоки рования путей эвакуации 480 с. Расчетное время эвакуации 190 с
51   Корпус НИИ, 7 этажей, общей площадью 3400 м2. Время блоки рования путей эвакуации 440 с. Расчетное время эвакуации 210 с

— 204 — для вариантов заданий практикума по модулю 1

Варианты 1–10

Планировка первых этажей для вариантов заданий практикума по модулю 1

Варианты 1–10

— 205 —

Варианты 11–20 Варианты 11–20

— 206 —

Варианты 21–30 Варианты 21–30

— 207 —

Варианты 31–35

Варианты 31–35

— 208 —

Варианты 36–40

Варианты 36–40

— 209 —

Варианты 41–50

Варианты 41–50

— 210 —

Приложение В

Варианты заданий для практикума по модулю 2

Ва-

Описание объекта риант

1 Производственный корпус СТО. Время блокирования путей эваку ации 290 с. Расчетное время эвакуации 80 с. Количество работаю щих 10 чел.

2 Мебельный цех. Время блокирования путей эвакуации 200 с. Рас четное время эвакуации 90 с. Количество работающих 15 чел.

3 Склад промтоваров. Время блокирования путей эвакуации 260 с.

Расчетное время эвакуации 60 с. Количество работающих 5 чел.

4 Механосборочный цех. Время блокирования путей эвакуации 280 с.

Расчетное время эвакуации 70 с. Количество работающих 10 чел.

5 Прессовый цех пластмассовых изделий. Время блокирования путей эвакуации 200 с. Расчетное время эвакуации 90 с. Количество рабо тающих 15 чел.

6 Ремонтно-механический цех. Время блокирования путей эвакуа ции 350 с. Расчетное время эвакуации 100 с. Количество работаю щих 17 чел.

7 Электроремонтный цех. Время блокирования путей эвакуации 230 с.

Расчетное время эвакуации 80 с. Количество работающих 14 чел.

8 Склад строительных материалов. Время блокирования путей эва куации 320 с. Расчетное время эвакуации 60 с. Количество работа ющих 6 чел.

9 Склад продовольственных товаров. Время блокирования путей эвакуации 330 с. Расчетное время эвакуации 50 с. Количество рабо тающих 4 чел.

10 Склад для хранения металлических конструкций. Время блокиро вания путей эвакуации 400 с. Расчетное время эвакуации 45 с. Ко личество работающих 5 чел.

11 Ателье по пошиву и ремонту одежды, 2 этажа. Время блокирования путей эвакуации 200 с. Расчетное время эвакуации 80 с. Количество работающих 20 чел.

12 Ателье по пошиву и ремонту одежды, 3 этажа. Время блокирования путей эвакуации 200 с. Расчетное время эвакуации 95 с. Количество работающих 30 чел.

13 Ателье по пошиву и ремонту обуви, 2 этажа. Время блокирования путей эвакуации 260 с. Расчетное время эвакуации 76 с. Количество работающих 17 чел.

14 Ателье по пошиву и ремонту обуви, 3 этажа. Время блокирования путей эвакуации 260 с. Расчетное время эвакуации 90 с. Количество работающих 28 чел.

15 Дом быта, 2 этажа. Время блокирования путей эвакуации 290 с.

Расчетное время эвакуации 83 с. Количество работающих 14 чел.

— 211 —

Ва-

Описание объекта риант

16 Дом быта, 3 этажа. Время блокирования путей эвакуации 290 с.

Расчетное время эвакуации 100 с. Количество работающих 32 чел.

17 Фабрика-кухня, 3 этажа. Время блокирования путей эвакуации

250 с. Расчетное время эвакуации 107 с. Количество работающих 27 чел.

18 Кондитерское предприятие, 2 этажа. Время блокирования путей эвакуации 250 с. Расчетное время эвакуации 90 с. Количество рабо тающих 16 чел.

19 Лесобаза. Количество работающих 50 чел. Время блокирования путей эвакуации 200 с. Расчетное время эвакуации 80 с.

20 Деревообрабатывающий цех. Количество работающих 40 чел. Вре мя блокирования путей эвакуации 200 с. Расчетное время эвакуа ции 75 с.

21 Мебельный цех. Количество работающих 35 чел. Время блокирова ния путей эвакуации 200 с. Расчетное время эвакуации 70 с.

22 Ателье по пошиву и ремонту одежды, 2 этажа. Время блокирования путей эвакуации 240 с. Расчетное время эвакуации 80 с. Количество работающих 16 чел.

23 Ателье по пошиву и ремонту одежды, 3 этажа. Время блокирования путей эвакуации 240 с. Расчетное время эвакуации 90 с. Количество работающих 20 чел.

24 Ателье по пошиву и ремонту обуви, 2 этажа. Время блокирования путей эвакуации 310 с. Расчетное время эвакуации 75 с. Количество работающих 15 чел.

25 Ателье по пошиву и ремонту обуви, 3 этажа. Время блокирования путей эвакуации 310 с. Расчетное время эвакуации 96 с. Количество работающих 22 чел.

26 Дом быта, 2 этажа. Время блокирования путей эвакуации 320 с.

Расчетное время эвакуации 82 с. Количество работающих 12 чел.

27 Дом быта, 3 этажа. Время блокирования путей эвакуации 200 с.

Расчетное время эвакуации 80 с. Количество работающих 20 чел.

28 Фабрика-кухня, 3 этажа. Время блокирования путей эвакуации 220 с.

Расчетное время эвакуации 85 с. Количество работающих 23 чел.

29 Кондитерское предприятие, 2 этажа. Время блокирования путей эвакуации 200 с. Расчетное время эвакуации 73 с. Количество рабо тающих 12 чел.

30 Сервисный центр бытовой техники, 2 этажа. Время блокирования путей эвакуации 190 с. Расчетное время эвакуации 70 с. Количество работающих 10 чел.

31 Склад промтоваров. Время блокирования путей эвакуации 200 с.

Расчетное время эвакуации 80 с. Количество работающих 20 чел.

— 212 —

Ва-

Описание объекта риант

32 Склад строительных материалов. Время блокирования путей эва куации 310 с. Расчетное время эвакуации 55 с. Количество работа ющих 6 чел.

33 Склад продовольственных товаров. Время блокирования путей эвакуации 340 с. Расчетное время эвакуации 60 с. Количество рабо тающих 7 чел.

34 Склад для хранения металлических конструкций. Время блокиро вания путей эвакуации 470 с. Расчетное время эвакуации 50 с. Ко личество работающих 5 чел.

35 Склад минеральных удобрений. Время блокирования путей эваку ации 200 с. Расчетное время эвакуации 57 с. Количество работаю щих 8 чел.

36 Производственный корпус СТО. Время блокирования путей эваку ации 270 с. Расчетное время эвакуации 45 с. Количество работаю щих 12 чел.

37 Краскоприготовительный цех. Время блокирования путей эваку ации 180 с. Расчетное время эвакуации 50 с. Количество работаю щих 15 чел.

38 Механосборочный цех. Время блокирования путей эвакуации 310 с.

Расчетное время эвакуации 60 с. Количество работающих 18 чел.

39 Прессовый цех пластмассовых изделий. Время блокирования путей эвакуации 190 с. Расчетное время эвакуации 55 с. Количество рабо тающих 11 чел.

40 Ремонтно-механический цех. Время блокирования путей эвакуа ции 390 с. Расчетное время эвакуации 57 с. Количество работаю щих 14 чел.

41 Электроремонтный цех. Время блокирования путей эвакуации 230 с.

Расчетное время эвакуации 60 с. Количество работающих 17 чел.

42 Мукомольный цех. Время блокирования путей эвакуации 210 с.

Расчетное время эвакуации 56 с. Количество работающих 12 чел.

43 Склад для хранения металлических конструкций. Время блокиро вания путей эвакуации 460 с. Расчетное время эвакуации 45 с. Ко личество работающих 5 чел.

44 Склад строительных материалов. Время блокирования путей эва куации 360 с. Расчетное время эвакуации 46 с. Количество работа ющих 6 чел.

45 Склад продовольственных товаров. Время блокирования путей эвакуации 290 с. Расчетное время эвакуации 50 с. Количество рабо тающих 7 чел.

46 Склад минеральных удобрений. Время блокирования путей эваку ации 210 с. Расчетное время эвакуации 40 с. Количество работаю щих 4 чел.

— 213 —

Ва-

Описание объекта риант

47 Производственный корпус СТО. Время блокирования путей эваку ации 290 с. Расчетное время эвакуации 60 с. Количество работаю щих 10 чел.

48 Краскоприготовительный цех. Время блокирования путей эваку ации 180 с. Расчетное время эвакуации 48 с. Количество работаю щих 9 чел.

49 Механосборочный цех. Время блокирования путей эвакуации 330 с.

Расчетное время эвакуации 63 с. Количество работающих 14 чел.

50 Прессовый цех пластмассовых изделий. Время блокирования путей эвакуации 200 с. Расчетное время эвакуации 64 с. Количество рабо тающих 15 чел.

Планировка зданий– для вариантов заданий практикума по модулю 2

Варианты 1–10

— 214 —

Варианты 11–18 Варианты 11–18

— 215 —

Варианты 19–21

Варианты 19–21

— 216 —

Варианты 22–30 Варианты 22–30

— 217 —

Варианты 31–35

Варианты 31–35

— 218 —

Варианты 36–42

Варианты 36–42

— 219 —

Варианты 43–50

Варианты 43–50

— 220 —

Приложение Г

Данные о частотах реализации инициирующих пожароопасные
ситуации событий
Таблица Г.1
Частоты реализации инициирующих пожароопасные ситуации
событий для некоторых типов оборудования объектов
Диаметр       Частота
Наименование       Инициирующее
отверстия    разгермети оборудования       аварию событие
истечения, мм   зации, год−1
Резервуары, ем-   Разгерметизация               5         4,0 ∙ 10−5
кости, сосуды и   с последующим               12,5        1,0 ∙ 10−5
аппараты под дав- истечением жидко-            25         6,2 ∙ 10−5
лением            сти, газа или двух-
50         3,8 ∙ 10−5
фазной среды
100         1,7 ∙ 10−5
Полное разрушение 3,0 ∙ 10−7
Химические        Разгерметизация               5         4,0 ∙ 10−5
реакторы          с последующим               12,5        1,0 ∙ 10−5
истечением жидко-            25         6,2 ∙ 10−5
сти, газа или двух-
50         3,8 ∙ 10−5
фазной среды
Полное разрушение 1,5 ∙ 10−5
Насосы (центро- Разгерметизация                 5         1,6 ∙ 10−3
бежные с одинар- с последующим                12,5        6,1 ∙ 10−4
ным торцевым      истечением жидко-            25         5,1 ∙ 10−4
уплотнением)      сти, газа или двух-
50         2,0 ∙ 10−4
фазной среды
Диаметр подводя щего/отводящего    1,0 ∙ 10−4
трубопровода
Компрессоры       Разгерметизация               5         1,1 ∙ 10−2
(центробежные)    с последующим               12,5        1,3 ∙ 10−3
истечением газа              25         3,9 ∙ 10−4
50         1,3 ∙ 10−4
Полное разрушение 1,0 ∙ 10−4
Резервуары для    Разгерметизация с            25         8,8 ∙ 10−5
хранения ЛВЖ и последующим ис-                100         1,2 ∙ 10−5
ГЖ при давлении, течением жидкости
близком к атмос- в обвалование
ферному (при                          Полное разрушение 5,0 ∙ 10−5
единичном объеме
450 м3 и более)

— 221 —

Диаметр Частота

Наименование Инициирующее отверстия разгермети оборудования аварию событие истечения, мм зации, год−1

Резервуары для Разгерметизация с 25 5,0 ∙ 10−4 хранения ЛВЖ и последующим ис- 100 5,0 ∙ 10−5

ГЖ при давлении, течением жидкости близком к атмос- в обвалование ферному (при Полное разрушение 8,0 ∙ 10−5 единичном объеме менее 450 м3)

Одностенные Разгерметизация с Утечка паров 2,0 ∙ 10−4 изотермические последующим ис- 150 1,0 ∙ 10−4 резервуары для течением жидкости хранения сжижен- в обвалование 500 8,0 ∙ 10−5 ных газов Полное разрушение 4,0 ∙ 10−5

Резервуары для Пожар в кольце хранения ЛВЖ и вом зазоре по пе- – 4,6 ∙ 10−3

ГЖ с плавающей риметру резервуара крышей Пожар по всей поверхности ре- – 9,3 ∙ 10−4 зервуара

Резервуары для Пожар на дыха-

– 9,0 ∙ 10−5 хранения ЛВЖ и тельной арматуре

ГЖ со стационар- Пожар по всей ной крышей поверхности ре- – 9,0 ∙ 10−5 зервуара

Гибкие соединения Разгерметизация 5 1,3 ∙ 10−5 для проведения с последующим 15 1,0 ∙ 10−5 сливо-наливных истечением жидко операций сти, газа или двух- Полное разрушение 4,0 ∙ 10−5 фазной среды

Примечания.

1. Здесь и далее под полным разрушением подразумевается утечка с диа метром истечения, соответствующим максимальному диаметру подводя щего или отводящего трубопровода, или разрушения резервуара, емко сти, сосуда или аппарата.

2. Для гибких соединений для проведения сливо-наливных операций в таблице приведена вероятность разгерметизации (разрушения) на одну сливо-наливную операцию.

При определении частоты разгерметизации фильтров и кожу хотрубных теплообменников указанное оборудование допускается рассматривать как аппараты под давлением.

Аппараты воздушного охлаждения допускается рассматривать как участки технологических трубопроводов, длина которых соот ветствует суммарной длине труб в пучках теплообменника.

— 222 —

Частота реализации сценариев, связанных с образованием ог ненного шара на емкостном оборудовании со сжиженными газами и ЛВЖ вследствие внешнего воздействия очага пожара, определяет ся на основе процедуры построения логических деревьев событий.

При отсутствии необходимых данных допускается принимать частоту внешнего воздействия, приводящего к реализации огнен ного шара, равной 2,5 ∙ 10–5 год−1 на один аппарат (резервуар).

Частота возникновения пожара в здании (помещении) Q, год−1, может быть также определена исходя из данных по частотам воз никновения пожаров в различных зданиях и площади здания (по мещения).

Следует отметить, что зависимость частоты возникновения по жара в здании от площади здания может не являться линейной. Ча стота возникновения пожара в здании (помещении) Q, год−1, может быть также рассчитана по следующей формуле:

Q = a ∙ Fb, где а, b – константы, определяемые для различных зданий по табл. Г.4; F –площадь здания (помещения) производственного объекта, м2.

Использование указанной формулы и таблицы Г.4 рекомендует ся для помещений площадью более 1000 м2.

Таблица Г.2

Частоты утечек из технологических трубопроводов

Частота утечек (м−1 ∙ год−1)

Диаметр Малая Средняя Значитель- Большая трубопро- (диаметр (диаметр ная (диаметр (диаметр вода, мм Разрыв отверстия отверстия отверстия отверстия

12,5 мм) 25 мм) 50 мм) 100 мм)

50 5,7 ∙ 10−6 2,4 ∙ 10−5 – – 1,4 ∙ 10−6

100 2,8 ∙ 10−6 1,2 ∙ 10−5 4,7 ∙ 10−7 – 2,4 ∙ 10−7

150 1,9 ∙ 10−6 7,9 ∙ 10−7 3,1 ∙ 10−7 1,3 ∙ 10−7 2,5 ∙ 10−8

250 1,1 ∙ 10−6 4,7 ∙ 10 −7

1,9 ∙ 10−7

7,8 ∙ 10−8 1,5 ∙ 10−8

600 4,7 ∙ 10−7 2,0 ∙ 10 −7

7,9 ∙ 10 −8

3,4 ∙ 10−8 6,4 ∙ 10−9

900 3,1 ∙ 10−7 1,3 ∙ 10−7

5,2 ∙ 10 −8

2,2 ∙ 10−8 4,2 ∙ 10−9

1200 2,4 ∙ 10−7 9,8 ∙ 10−8 3,9 ∙ 10−8 1,7 ∙ 10−8 3,2 ∙ 10−9

— 223 —

Таблица Г.3

Частоты возникновения пожаров в зданиях

Частота возникновения

Наименование объекта 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

2,7 ∙ 10−5 и искусственных волокон

Литейные и плавильные цеха 1,9 ∙ 10−5

Цеха по переработке мясных и рыбных продук-

1,5 ∙ 10−5 тов

Цеха горячей прокатки металлов 1,9 ∙ 10−5

Текстильные производства 1,5 ∙ 10−5

Административные здания производственных

1,2 ∙ 10−5 объектов

Таблица Г.4

Характеристика зданий                   a             b
Здания пищевой, табачной промышленности           0,0011          0,6
Переработка горючих веществ, химическая про-
0,0069          0,46
мышленность
Размещение электротехнического оборудования        0,0061         0,59
Обслуживание транспортных средств                 0,00012         0,86
Текстильная промышленность                        0,0075          0,35
Полиграфические предприятия, издательское дело    0,0007          0,91
Административные здания производственных
0,00006         0,9
объектов
Другие виды зданий производственных объектов      0,0084          0,41

— 224 —

Приложение Д

Вероятность эффективного срабатывания некоторых систем противопожарной защиты

Условная вероятность

Системы противопожарной защиты эффективного срабатывания

Системы противопожарной защиты при соблюдении в полном объеме требований нормативных докумен тов по пожарной безопасности при проектировании, монтаже и эксплуатации:

- автоматические установки пожарной сигнализации 0,8

- автоматические установки пожаротушения или водяного орошения при наличии контроля за работо-

0,95 способностью установки независимой организацией

(вне зависимости от типа установки пожаротушения)

- автоматические установки водяного (пенного) по жаротушения или водяного орошения при отсутствии

0,6 контроля за работоспособностью установки независи мой организацией

- остальные типы автоматических установок пожаро тушения при отсутствии контроля за работоспособно- 0,5 стью установки независимой организацией

Системы противопожарной защиты при несоблюде нии в полной объеме требований нормативных доку ментов по пожарной безопасности при проектирова- 0 нии, монтаже и эксплуатации (при отсутствии данных предприятия-поставщика)

— 225 —