ТИПОВЫЕ ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ ВЕЛИЧИН ПОЖАРНОГО РИСКА

ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

Пример расчета для производственного здания

Рассматривается одноэтажная контроллерная управления технологическими процессами на производстве. В рассматриваемом здании расположены:

- помещение контроллерной площадью S = 72 м²;

- помещение электрооборудования площадью S = 44 м²;

- помещение трансформаторной S = 104 м²;

- коридор S = 20 м²;

- тамбур S = 4,5 м².

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

Рис. 3.1.1. План рассматриваемого здания:

1 - помещение контроллерной, 2 - помещение электрооборудования; 3 - коридор; 4 - тамбур;

5 - помещение трансформаторной

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

Исходя из положений п. 33 методики [1] для определения времени от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных факторов пожара допускается дополнительно использовать методы, содержащиеся в методиках определения расчетных величин пожарного риска, утвержденных в установленном порядке. Расчет распространения опасных факторов пожара для сценариев проектного пожара № 1 и № 2 проводится с помощью зонной модели пожара в здании в соответствии с методикой [16], для сценария проектного пожара № 3 - с помощью интегральной модели пожара в здании в соответствии с [1].

Результаты определения потенциального пожарного риска в рассматриваемом здании

Сценарий № 1. Очаг пожара возникает в помещении контроллерной (рис. 3.1.1, поз. 1). Пламя распространяется по горючим материалам помещения (электротехнические материалы, карболит, текстолит), очаг пожара распространяется по горизонтальной плоскости равномерно распределенного материала в виде круга. Над очагом пожара формируется конвективная колонка. Конвективная колонка, поднимаясь над очагом пожара, достигает потолка и растекается по нему веерной струей. Формируется задымленная зона, которая заполняет весь объем помещения. В результате распространения опасных факторов пожара блокируются опасными факторами пожара эвакуационные выходы из помещения.

Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении принимается с определенным запасом надежности согласно табл. П2.5 прил. 2 настоящего Пособия как для электростанций Q_j = 2,2×10^-5 м^-2×год^-1, что в расчете на всю площадь помещения дает: Q_j = 2,2×10^-5×72 = 1,6×10^-3 год^-1.

Параметры для расчета по зон л ой модели принимаем следующими [10]:

- низшая теплота сгорания	20,9 МДж/кг
- линейная скорость пламени	0,0125 м/с
- удельная скорость выгорания	0,0076 кг/(м²×с)
- дымообразующая способность	327 Нп×м²/кг
- потребление О₂	1,95 кг/кг
- коэффициент полноты сгорания	0,95
Выделение газа:
- СО₂	0,375 кг/кг
- СО	0,0556 кг/кг
- HCl	0,0054 кг/кг

Ниже приведены результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в помещениях рассматриваемого здания.

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

t_pij+ t_н.э_ij = 6 с £ 0,8t_бл_ij = 0,8×104 = 83,2 с.

Таблица 3.1.1

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

Параметр	Значение
Высота, ч	1,7
Время блокирования, с:
по повышенной температуре	Не достигается в течение 1800 с
по потере видимости	104
по пониженном у содержанию кислорода	104
по	Не достигается в течение 1800 с
по Х_СО	189
по X_HCl	303

Принимаем вероятность выхода т здания людей, находящихся в рассматриваемом помещении Р_д.в_ij, через аварийные выходы равной Р_д.в_ij = 0,03, Таким образом, вероятность эвакуации людей, находящихся в рассматриваемом помещении P_э_ij согласно формуле (5) равна

Р_э_ij = 1 - (1 - Р_э.п_ij)(1 - Р_д.в_ij) = 0,999.

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

Q_dij = (1 - Р_э_ij)(1 - D_ij) = 0,001.

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

P_ij = Q_jQ_dij = 1,6×10^-3×0,001 = 1,6×10^-6 год^-1.

Таблица 3.1.2

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

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

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

t_p_ij + t_н.э_ij = 3 + 30 = 33 с £ 0,8t_бл_ij = 0,8×319 = 255 с.

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

P_э_ij = 1 - (1 - P_э.п_ij)(1 - P_д.в_ij) = 0,999.

Q_dij = (1 - Р_э_ij)(1 - D_ij) = 0,001.

Р_ij = Q_iQ_dij = 1,6×10^-3×0,001 = 1,6×10^-6 год^-1.

Таблица 3.1.3

Результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в коридоре

(рис. 3.1.1, поз. 3)

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

Расчетное время эвакуации из коридора (рис. 3.1.1, поз. 3) с учетом времени начала эвакуации t_н.э_ij и расчетного времени эвакуации из помещения электрооборудования (рис. 3.1.1, поз. 2) t_р_ij составляет t_р_ij = 0,08 мин = 35 с. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям составляет Р_э.п_ij = 0,999, так как выполнено условие

t_р_ij + t_н.э_ij = 35 с £ 0,8t_бл_ij = 0,8×164 = 131 с.

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

P_э_ij = 1 - (1 - Р_э.п_ij)(1 - P_д.в_ij) = 0,999.

Q_dij = (1 - Р_э_ij)(1 - D_ij) = 0,001.

Р_ij = Q_jQ_dij = 1,6×10^-3×0,001 = 1,6×10^-6 год^-1.

Таблица 3.1.4

Результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в тамбуре

(рис. 3.1.1, поз. 4)

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

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

t_p_ij + t_н.э_ij = 36 с £ 0,8t_бл_ij = 0,8×193 = 154 с.

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

Р_э_ij = 1 - (1 - Р_э.п_ij)(1 - Р_д.в_ij) = 0,999.

Q_dij = (1 - P_э_ij)(1 - D_ij) = 0,001.

Р_ij = Q_jQ_dij = 1,6×10^-³×0,001 = 1,6×10^-6 год^-1.

Сценарий № 2. Очаг пожара возникает в помещении электрооборудования (рис. 3.1.1, поз. 2). Пламя распространяется по горючим материалам помещения (электротехнические материалы, карболит, текстолит), очаг пожара распространяется по горизонтальной плоскости равномерно распределенного материала в виде круга. Над очагом пожара формируется конвективная колонка. Конвективная колонка, поднимаясь над очагом пожара, достигает потолка и растекается по нему веерной струей. Формируется задымленная зона, которая заполняет весь объем помещения. В результате распространения опасных факторов пожара блокируются опасными факторами пожара эвакуационные выходы из помещения.

Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении принимается с определенным запасом надежности согласно табл. П2.5 настоящего Пособия как для электростанций Q_j = 2,2×10^-5 м^-2×год^-1, что в расчете на нею площадь помещения дает:

Q_j = 2,2×10^-5×44 = 9,7×10^-4 год^-1.

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

- низшая теплота сгорания	20,9 МДж/кг
- линейная скорость пламени	0,0125 м/с
- удельная скорость выгорания	0,00760 кг/(м²×с)
- дымообразующая способность	327 Нп×м²/кг
- потребление О₂	1,95 кг/кг
- коэффициент полноты сгорания	0,95
Выделение газа:
- СО₂	0,375 кг/кг
- СО	0,0556 кг/кг
- HCl	0,0054 кг/кг

Таблица 3.1.5

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

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

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

t_pij + t_н.эij = 6 + 30 = 36 с £ 0,8t_блij = 0,8×347 = 278 с.

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

Р_э_ij = 1 - (1 - Р_э.п_ij)(1 - Р_д.в_ij) = 0,999.

Q_dij = (1 - P_э_ij)(1 - D_ij) = 0,001.

P_ij = Q_jQ_dij = 9,7×10⁴×0,001 = 9,7×10^-7 год^-1.

Таблица 3.1.6

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

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

t_р_ij + t_нэ_ij = 3 с £ 0,8t_бл_ij = 0,8×72 = 58 с.

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

Р_э_ij = 1 - (1 - P_э.п_ij)(1 - P_д.в_ij) = 0,999.

Q_dij = (1 - P_э_ij)(1 - D_ij) = 0,001.

Р_ij = Q_jQ_dij = 9,7×10^-4×0,001 =9,7×10^-7 год^-1.

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

t_pij = 5 с £ 0,8t_бл_ij = 0,8×114 = 913.

Таблица 3.1.7

Результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в коридоре

(рис. 3.1.1, поз. 3)

Параметр	Значение
Высота, м	1,7
Время блокирования, с:
по повышенной температуре	Не достигается в течение 1800 с
по потере видимости	164
по пониженному содержанию кислорода	272
по	Не достигается в течение 1800 с
по Х_СО	254
по X_HCl	333

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

Р_э_ij = 1 - (1 - Р_э.п_ij)(1 - Р_д.в_ij) = 0,999.

Q_dij = (1 - P_э_ij)(1 - D_ij) = 0,001.

Р_ij = Q_jQ_dij = 1,6×10^-3×0,001 = 1,6×10^-⁶ год^-1.

Таблица 3.1.8

Результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов в тамбуре

(рис. 3.1.1, поз. 4)

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

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

t_p_ij = 6 с £ 0,8t_бл_ij = 0,8×137 = 110 с.

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

Р_э_ij = 1-(1 - P_э.п_ij)(1 - P_д.в_ij) = 0,999.

Q_dij = (1 - P_э_ij)(1 - D_ij) = 0,001.

P_ij = Q_jQ_dij = 1,6×10^-3×0,001 = 1,6×10^-6 год^-1.

Сценарий № 3. Очаг пожара возникает в помещении трансформаторной (рис. 3.1.1, поз. 5). Пламя распространяется по горючим материалам помещения (трансформаторное масло). Над очагом пожара формируется конвективная колонка. Конвективная колонка, поднимаясь над очагом пожара, достигает потолка и растекается по нему веерной струей. Формируется задымленная зона, которая заполняет весь объем помещения. В результате распространения опасных факторов пожара блокируются эвакуационные выходы из помещения.

Частота возникновения пожара в рассматриваемом помещении оценивается с определенным запасом надежности согласно табл. П2.5 настоящего Пособия как для электростанций Q_j = 2,2×10^-5 м^-2×год^-1, что в расчете па всю площадь помещения дает:

Q_j = 2,2×10^-⁵×104 = 2,3×10^-³ год^-¹.

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

В соответствии с прил. 5 Пособия горение трансформаторного масла до момента завершения эвакуации людей из здания происходит с неустановившейся скоростью, так как температура кипения трансформаторного масла составляет t_кип = 300 °С [7].

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

- низшая теплота сгорания	42,7 МДж/кг
- удельная скорость выгорания	0,043 кг/(м²×с)
- дымообразующая способность	480 Нп×м²/кг
- потребление О₂	1,59 кг/кг
- коэффициент полноты сгорания	0,95
- показатель степени, учитывающий изменение массы выгорающего материала во времени	1,5
Выделение газа:
- СО₂	1,07 кг/кг
- СО	0,122 кг/кг

Ниже приведены результаты расчета времени блокирования эвакуационных выходов из рассматриваемого помещения.

Таблица 3.1.9

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

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

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

t_р_ij + t_н.э_ij = 11 с £ 0,8t_бл_ij = 0,8×48 = 38 с.

P_э_ij = 1 - (1 - P_э.п_ij)(1 - Р_д.в_ij) = 0,999.

Q_dij = (1 - P_э_ij)(1 - D_ij) = 0,001.

P_ij = Q_jQ_dij = 2,3×10^-3×0,001 = 2,3×10^-6 год^-1.

Таблица 3.1.10

Результаты определения потенциального пожарного риска дли здания контроллерной

№ сценария	Наименование помещения, позиция	Потенциальный пожарный риск по сценарию, год^-1	Итоговый потенциальный пожарный риск, год^-1
1	Помещение контроллерной (рис. 3.1.1, поз. 1)	1,6×10^-6	2,57×10^-6
2	Помещение контроллерной (рис. 3.1.1, поз. 1)	9,7×10^-7
1	Помещение электрооборудования (рис. 3.1.1, поз. 2)	1,6×10^-6	2,57×10^-6
2	Помещение электрооборудования (рис. 3.1.1, поз. 2)	9,7×10^-7
3	Помещение трансформаторной (рис. 3.1.1, поз. 5)	2,3×10^-6	2,3×10^-6

Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 4375; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!