Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах (с изменениями на 14 декабря 2010 года)

6. Анализ пожарной опасности объекта предусматривает:

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

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

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

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

7. Анализ пожарной опасности технологической среды и параметров технологических процессов предусматривает сопоставление показателей пожарной опасности веществ и материалов, обращающихся в технологическом процессе, с параметрами технологического процесса.

Перечень потенциальных источников зажигания пожароопасной технологической среды определяется посредством сопоставления параметров технологического процесса и иных источников зажигания с показателями пожарной опасности веществ и материалов.

8. Определение перечня пожароопасных аварийных ситуаций и параметров для каждого технологического процесса осуществляется на основе анализа пожарной опасности каждого из технологических процессов, предусматривающего выбор ситуаций, при реализации которых возникает опасность для людей, находящихся в зоне поражения опасными факторами пожара, взрыва и сопутствующими проявлениями опасных факторов пожара.

Не подлежат рассмотрению ситуации, в результате которых не возникает опасность для жизни и здоровья людей. Эти ситуации не учитываются при расчете пожарного риска.

9. Для каждой пожароопасной ситуации на объекте приводится описание причин возникновения и развития пожароопасных ситуаций, мест их возникновения и факторов пожара, представляющих опасность для жизни и здоровья людей в местах их пребывания.

10. Для определения причин возникновения пожароопасных ситуаций рассматриваются события, реализация которых может привести к образованию горючей среды и появлению источника зажигания.

Наиболее вероятными событиями, которые могут являться причинами пожароопасных ситуаций на объектах, считаются следующие события:

• выход параметров технологических процессов за критические значения, который вызван нарушением технологического регламента (например, перелив жидкости при сливоналивных операциях, разрушение оборудования вследствие превышения давления по технологическим причинам, появление источников зажигания в местах образования горючих газопаровоздушных смесей);

• разгерметизация технологического оборудования, вызванная механическим (влияние повышенного или пониженного давления, динамических нагрузок и т.п.), температурным (влияние повышенных или пониженных температур) и агрессивным химическим (влияние кислородной, сероводородной, электрохимической и биохимической коррозии) воздействиями;

• механическое повреждение оборудования в результате ошибок работника, падения предметов, некачественного проведения ремонтных и регламентных работ и т.п. (например, разгерметизация оборудования или выход из строя элементов его защиты в результате повреждения при ремонте или столкновения с железнодорожным или автомобильным транспортом).

11. На основе анализа пожарной опасности объекта при необходимости проводится определение комплекса дополнительных мероприятий, изменяющих параметры технологического процесса до уровня, обеспечивающего допустимый пожарный риск.

12. Для выявления пожароопасных ситуаций осуществляется деление технологического оборудования (технологических систем) при их наличии на объекте на участки. Указанное деление выполняется исходя из возможности раздельной герметизации этих участков при возникновении аварии. Рассматриваются пожароопасные ситуации как на основном, так и вспомогательном технологическом оборудовании. Кроме этого, учитывается также возможность возникновения пожара в зданиях, сооружениях и строениях (далее - здания) различного назначения, расположенных на территории объекта.

В перечне пожароопасных ситуаций применительно к каждому участку, технологической установке, зданию объекта выделяются группы пожароопасных ситуаций, которым соответствуют одинаковые модели процессов возникновения и развития.

При анализе пожароопасных ситуаций, связанных с разгерметизацией технологического оборудования, рассматриваются утечки при различных диаметрах истечения (в том числе максимальные - при полном разрушении оборудования или подводящих/отводящих трубопроводов).

13. Для определения частоты реализации пожароопасных ситуаций на объекте используется информация:

1. а) об отказах оборудования, используемого на объекте;

2. б) о параметрах надежности используемого на объекте оборудования;

3. в) об ошибочных действиях работника объекта;

4. г) о гидрометеорологической обстановке в районе размещения объекта;

5. д) о географических особенностях местности в районе размещения объекта.

14. Для определения частоты реализации пожароопасных ситуаций могут использоваться статистические данные по аварийности или расчетные данные по надежности технологического оборудования, соответствующие специфике рассматриваемого объекта.

15. Информация о частотах реализации пожароопасных ситуаций (в том числе возникших в результате ошибок работника), необходимая для оценки риска, может быть получена непосредственно из данных о функционировании исследуемого объекта или из данных о функционировании других подобных объектов. Рекомендуемые сведения по частотам реализации инициирующих пожароопасные ситуации событий для некоторых типов оборудования объектов, частотам утечек из технологических трубопроводов, а также частотам возникновения пожаров в зданиях приведены в приложении N 1 к настоящей Методике.

 ________________
        Приложения в Бюллетене не приводятся. Информация размещена на официальном сайте Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий: www.mchs.gov.ru. - Прим. ред.

16. При построении полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития учитываются:

• тепловое излучение при факельном горении, пожарах проливов горючих веществ на поверхность и огненных шарах;

• избыточное давление и импульс волны давления при сгорании газопаровоздушной смеси в открытом пространстве;

• избыточное давление и импульс волны давления при разрыве сосуда (резервуара) в результате воздействия на него очага пожара;

• избыточное давление при сгорании газопаровоздушной смеси в помещении;

• концентрация токсичных компонентов продуктов горения в помещении;

• снижение концентрации кислорода в воздухе помещения;

• задымление атмосферы помещения;

• среднеобъемная температура в помещении;

• абзац исключен приказом МЧС России от 14 декабря 2010 года N 649 - см. предыдущую редакцию;

• расширяющиеся продукты сгорания при реализации пожара-вспышки.

Оценка величин указанных факторов проводится на основе анализа физических явлений, протекающих при пожароопасных ситуациях, пожарах, взрывах. При этом рассматриваются следующие процессы, возникающие при реализации пожароопасных ситуаций и пожаров или являющиеся их последствиями (в зависимости от типа оборудования и обращающихся на объекте горючих веществ):

• истечение жидкости из отверстия;

• истечение газа из отверстия;

• двухфазное истечение из отверстия;

• растекание жидкости при разрушении оборудования;

• выброс газа при разрушении оборудования;

• формирование зон загазованности;

• сгорание газопаровоздушной смеси в открытом пространстве;

• разрушение сосуда с перегретой легковоспламеняющейся жидкостью, горючей жидкостью или сжиженным горючим газом;

• тепловое излучение от пожара пролива или огненного шара;

• реализация пожара-вспышки;

• абзац исключен приказом МЧС России от 14 декабря 2010 года N 649 - см. предыдущую редакцию;

• испарение жидкости из пролива;

• образование газопаровоздушного облака (газы и пары тяжелее воздуха);

• сгорание газопаровоздушной смеси в технологическом оборудовании или помещении;

• пожар в помещении;

• факельное горение струи жидкости и/или газа;

• тепловое излучение горящего оборудования;

• вскипание и выброс горящей жидкости при пожаре в резервуаре.

Также при необходимости рассматриваются иные процессы, которые могут иметь место при возникновении пожароопасных ситуаций и пожаров.

17. Для определения возможных сценариев возникновения и развития пожаров рекомендуется использовать метод логических деревьев событий (далее - логическое дерево).

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

Процедура построения логического дерева событий приведена в приложении N 2 к настоящей Методике.

При построении логического дерева событий используются:

• условная вероятность реализации различных ветвей логического дерева событий и перехода пожароопасной ситуации или пожара на ту или иную стадию развития;

• вероятность эффективного срабатывания соответствующих средств предотвращения или локализации пожароопасной ситуации или пожара (принимается исходя из статистических данных, публикуемых в научно-техническом журнале "Пожарная безопасность", или по паспортным данным завода - изготовителя оборудования);

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

18. Оценка опасных факторов пожара проводится с помощью методов, приведенных в приложении N 3 к настоящей Методике.

19. Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара, взрыва на людей для различных сценариев их развития осуществляется на основе сопоставления информации о моделировании динамики опасных факторов пожара на территории объекта и прилегающей к нему территории и информации о критических для жизни и здоровья людей значениях опасных факторов пожара, взрыва. Для этого используются критерии поражения людей опасными факторами пожара.

20. При оценке последствий воздействия опасных факторов пожара, взрыва на людей для различных сценариев развития пожароопасных ситуаций предусматривается определение числа людей, попавших в зону поражения опасными факторами пожара, взрыва.

Для оценки пожарного риска используют, как правило, вероятностные критерии поражения людей опасными факторами пожара. Детерминированные критерии используются при невозможности применения вероятностных критериев.

Детерминированные и вероятностные критерии оценки поражающего действия волны давления и теплового излучения на людей приведены в приложении N 4 к настоящей Методике.

21. При анализе влияния систем обеспечения пожарной безопасности зданий на расчетные величины пожарного риска предусматривается рассмотрение комплекса мероприятий по обеспечению пожарной безопасности объекта.

При этом рассматриваются следующие мероприятия по обеспечению пожарной безопасности:

• мероприятия, направленные на предотвращение пожара;

• мероприятия по противопожарной защите;

• организационно-технические мероприятия по обеспечению пожарной безопасности.

22. Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности учитываются при определении частот реализации пожароопасных ситуаций, возможных сценариев возникновения и развития пожаров и последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития.

24. Величина потенциального пожарного риска Р(а) (год) (далее - потенциальный риск) в определенной точке (а) как на территории объекта и в селитебной зоне вблизи объекта определяется по формуле:

где: J - число сценариев развития пожароопасных ситуаций (пожаров, ветвей логического дерева событий);

- условная вероятность поражения человека в определенной точке территории (а) в результате реализации j -го сценария развития пожароопасных ситуаций, отвечающего определенному инициирующему аварию событию;

- частота реализации в течение года j -го сценария развития пожароопасных ситуаций, год.

Условные вероятности поражения человека Q(a) определяются по критериям поражения людей опасными факторами пожара, взрыва (абзац в редакции приказа МЧС России от 14 декабря 2010 года N 649 - см. предыдущую редакцию).

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

25. При проведении расчета риска предусматриваются рассмотрение различных пожароопасных ситуаций, определение зон поражения опасными факторами пожара, взрыва и частот реализации указанных пожароопасных ситуаций. Для удобства расчетов территория местности может разделяться на зоны, внутри которых величины P(a) полагаются одинаковыми.

26. В необходимых случаях оценка условной вероятности поражения человека проводится с учетом совместного воздействия более чем одного опасного фактора. Так, например, для расчета условной вероятности поражения человека при реализации сценария, связанного со взрывом резервуара с легковоспламеняющейся жидкостью (далее - ЛВЖ) под давлением, находящегося в очаге пожара, необходимо учитывать, кроме теплового излучения огненного шара, воздействие волны давления.

Условная вероятность поражения человека от совместного независимого воздействия несколькими опасными факторами в результате реализации j -го сценария развития пожароопасных ситуаций определяется по формуле:

где: h - число рассматриваемых опасных факторов;

- вероятность реализации k -го опасного фактора;

- условная вероятность поражения k -ым опасным фактором.

27. Величина потенциального риска (год) в i -ом помещении здания или пожарного отсека здания (далее - здания) объекта определяется по формуле (абзац в редакции приказа МЧС России от 14 декабря 2010 года N 649 - см. предыдущую редакцию):

где: J - число сценариев возникновения пожара в здании;

- частота реализации в течение года j- го сценария пожара, год;

- условная вероятность поражения человека при его нахождении в i -ом помещении при реализации j -го сценария пожара.

28. Условная вероятность поражения человека определяется по формуле:

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

- вероятность эффективной работы технических средств по обеспечению безопасности людей в i -ом помещении при реализации j -го сценария пожара.

29. Вероятность эвакуации определяется по формуле:

где - вероятность эвакуации людей, находящихся в i -ом помещении здания, по эвакуационным путям при реализации j -го сценария пожара;

- вероятность выхода из здания людей, находящихся в i -ом помещении, через аварийные или иные выходы.

При отсутствии данных вероятность допускается принимать равной 0,03 при наличии аварийных или иных выходов и 0,001 при их отсутствии.

30. Вероятность эвакуации по эвакуационным путям определяется по формуле:

где: - время от начала реализации j- го сценария пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных факторов пожара, имеющих предельно допустимые для людей значения (время блокирования эвакуационных путей), мин.;

- расчетное время эвакуации людей из i -го помещения при j -ом сценарии пожара, мин.;

- интервал времени от начала реализации j -го сценария пожара до начала эвакуации людей из i -го помещения, мин.

31. Время от начала пожара до начала эвакуации людей для зданий без систем оповещения определяется по результатам исследования поведения людей при пожарах в зданиях конкретного назначения.

При наличии в здании системы оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией людей в зданиях (далее - СОУЭ) принимается равным времени срабатывания системы с учетом ее инерционности. При отсутствии необходимых исходных данных для определения времени начала эвакуации в зданиях без СОУЭ допускается принимать равным 0,5 мин. - для этажа пожара и 2 мин. - для вышележащих этажей.

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

В этом случае вероятность определяется по формуле:

33. Время от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных факторов пожара и расчетное время эвакуации определяются по методам, приведенным в приложении N 5 к настоящей Методике.

Расчетное время эвакуации рассчитывается при максимально возможной расчетной численности людей в здании, определяемой на основе решений по организации эксплуатации здания, от наиболее удаленной от эвакуационных выходов точки i -го помещения. Допускается определение расчетного времени эвакуации на основе экспериментальных данных.

Для определения указанных выше величин и допускается дополнительно использовать методы, содержащиеся в методиках определения расчетных величин пожарного риска, утвержденных в установленном порядке.

34. При определении величин потенциального риска для работников, которые находятся в здании на территории объекта, допускается рассматривать для здания в качестве расчетного один наиболее неблагоприятный сценарий возникновения пожара, характеризующийся максимальной условной вероятностью поражения человека. В этом случае расчетная частота возникновения пожара принимается равной суммарной частоте реализации всех возможных в здании сценариев возникновения пожара.

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

где: K - число технических средств противопожарной защиты;

- вероятность эффективного срабатывания (выполнения задачи) k -го технического средства при j -ом сценарии пожара для i -го помещения здания.

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

36. При определении значений следует учитывать только технические средства, направленные на обеспечение пожарной безопасности находящихся (эвакуирующихся) в i -ом помещении здания людей при реализации j -го сценария пожара. При этом учитываются следующие мероприятия:

• применение объемно-планировочных и конструктивных решений, обеспечивающих ограничение распространения пожара в безопасную зону (при организации эвакуации в безопасную зону);

• наличие систем противодымной защиты рассматриваемого помещения и путей эвакуации;

• использование автоматических установок пожарной сигнализации (далее - АУПС) в сочетании с СОУЭ;

• наличие установок пожаротушения в помещении очага пожара.

При определении условной вероятности поражения людей, находящихся в помещении очага пожара, не допускается учитывать наличие в этом помещении АУПС и СОУЭ (за исключением случаев, когда пожар не может быть обнаружен одновременно всеми находящимися в помещении людьми), а также установок пожаротушения, срабатывание которых допускается только после эвакуации находящихся в защищаемом помещении людей (например, при наличии установок газового пожаротушения).

37. Индивидуальный пожарный риск (далее - индивидуальный риск) для работников объекта оценивается частотой поражения определенного работника объекта опасными факторами пожара, взрыва в течение года.

Области, на которые разбита территория объекта, нумеруются:

38. Величина индивидуального риска R (год) для работника m объекта при его нахождении на территории объекта определяется по формуле:

где Р(i) - величина потенциального риска в i -ой области территории объекта, год;

- вероятность присутствия работника m в i -ой области территории объекта.

39. Величина индивидуального риска R (год) для работника m при его нахождении в здании объекта, обусловленная опасностью пожаров в здании, определяется по формуле:

где: - величина потенциального риска в i -ом помещении здания, год;

- вероятность присутствия работника m в i- ом помещении;

N - число помещений в здании, сооружении и строении.

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

41. Вероятность определяется, исходя из доли времени нахождения рассматриваемого человека в определенной области территории и/или в i- ом помещении здания в течение года на основе решений по организации эксплуатации и технического обслуживания оборудования и зданий объекта.

42. Для людей, находящихся в селитебной зоне вблизи объекта, индивидуальный пожарный риск (далее - индивидуальный риск) принимается равным величинам потенциального риска в этой зоне с учетом доли времени присутствия людей в зданиях, сооружениях и строениях вблизи производственного объекта:

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

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

(Пункт в редакции приказа МЧС России от 14 декабря 2010 года N 649. - См. предыдущую редакцию)

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

Для людей, находящихся в селитебной зоне вблизи объекта, социальный риск S (год) определяется по формуле:

где: L - число сценариев развития пожароопасных ситуаций (пожаров), для которых выполняется условие 10;

- среднее число погибших людей в селитебной зоне вблизи объекта в результате реализации j -го сценария в результате воздействия опасных факторов пожара, взрыва.

44. Величина определяется по формуле:

где: I - количество областей, на которые разделена территория, прилегающая к объекту (i - номер области);

- условная вероятность поражения человека, находящегося в i -ой области, опасными факторами при реализации j -го сценария;

- среднее число людей, находящихся в i -ой области.

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

где - удельная частота разгерметизации линейной части магистрального трубопровода для j-го типа разгерметизации на участке m магистрального трубопровода, год;

К - число сценариев развития пожароопасной ситуации или пожара. При этом подлежат рассмотрению для каждого типа разгерметизации следующие сценарии: факельное горение, пожар пролива (для истечения жидкой фазы), пожар-вспышка, сгорание газопаровоздушной смеси в открытом пространстве;

J - число рассматриваемых типов разгерметизации;

- условная вероятность реализации k-го сценария развития пожароопасной ситуации (пожара) для j-го типа разгерметизации;

- условная вероятность поражения человека в рассматриваемой точке на расстоянии r от оси магистрального трубопровода в результате реализации k-го сценария развития пожароопасной ситуации (пожара), произошедшей на участке магистрального трубопровода с координатой х, расположенной в пределах участка влияния k-го сценария развития пожара для j-го типа разгерметизации;

, - координаты начала и окончания участка влияния. Границы участка влияния определяются для k-го сценария развития пожароопасной ситуации (пожара) из условия, что зона поражения опасными факторами пожара (взрыва) при аварии на магистральном трубопроводе за пределами этого участка не достигает рассматриваемой точки на расстоянии r от оси магистрального трубопровода. Допускается интегрирование проводить по всей длине трубопровода.

Рекомендуемый метод определения удельных частот различных типов разгерметизации магистрального трубопровода приведен в приложении N 6 к настоящей Методике.

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

46. Индивидуальный риск для работников, обслуживающих линейную часть магистрального трубопровода, определяется в соответствии с пунктами 37 и 40 настоящей Методики.

Для людей, находящихся в селитебной зоне вблизи линейной части магистрального трубопровода, индивидуальный риск определяется в соответствии с пунктом 42 настоящей Методики.

47. Для людей, находящихся в селитебной зоне вблизи линейной части магистрального трубопровода, социальный риск S (год(-1) определяется по формуле:

,

 (14)

где - величины социального риска для различных потенциально опасных участков линейной части магистрального трубопровода, (год), определяемые в соответствии с пунктами 43 и 44 настоящей Методики;

Q - количество потенциально опасных участков линейной части магистрального трубопровода.

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

Истечение жидкости

Истечение сжатого газа

Истечение сжиженного газа из отверстия в резервуаре

Растекание жидкости при квазимгновенном разрушении резервуара

6. Количество поступивших в окружающее пространство горючих веществ, которые могут образовать взрывоопасные газопаровоздушные смеси или проливы горючих сжиженных газов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей на подстилающей поверхности, определяется, исходя из следующих предпосылок:

1. а) происходит расчетная авария одного из резервуаров (аппаратов) или трубопровода;

2. 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);

3. в) при разгерметизации резервуара (аппарата) происходит одновременно утечка веществ из трубопроводов, питающих резервуар по прямому и обратному потоку в течение времени, необходимого для отключения трубопроводов. Расчетное время отключения трубопроводов определяется в каждом конкретном случае, исходя из реальной обстановки, и должно быть минимальным с учетом паспортных данных на запорные устройства и их надежности, характера технологического процесса и вида расчетной аварии.

   При отсутствии данных допускается расчетное время отключения технологических трубопроводов принимать равным:

   • времени срабатывания системы автоматики отключения трубопроводов согласно паспортным данным установки, если вероятность отказа системы автоматики не превышает 0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов;

   • 120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов;

   • 300 с при ручном отключении;

4. г) в качестве расчетной температуры при пожароопасной ситуации с наземно расположенным оборудованием допускается принимать максимально возможную температуру воздуха в соответствующей климатической зоне, а при пожароопасной ситуации с подземно расположенным оборудованием - температуру грунта, условно равную максимальной среднемесячной температуре окружающего воздуха в наиболее теплое время года;

5. 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 допускается принимать равным 900 с.

Допускается использование показателей пожаровзрывоопасности для смесей веществ и материалов по наиболее опасному компоненту.

Разгерметизация надземного резервуара

Масса паров ЛВЖ, выходящих через дыхательную арматуру

Масса паров ЛВЖ при испарении со свободной поверхности в резервуаре

10. Радиус (м) и высота (м) зоны, ограничивающие область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени (далее - НКПР), при неподвижной воздушной среде определяется по формулам:

для горючих газов (далее - ГГ)

;              (П3.32)

,               (П3.33)

для паров ЛВЖ:

;               (П3.34)

,             (П3.35)

где - масса ГГ, поступившего в открытое пространство при пожароопасной ситуации, кг;

- плотность ГГ при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м;

- масса паров ЛВЖ, поступивших в открытое пространство за время испарения, указана в пункте 6 настоящего приложения, кг;

- плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре, кПа;

- нижний концентрационный предел распространения пламени ГГ или паров, % об.

За начало отсчета горизонтального размера зоны принимают геометрический центр пролива, а в случае, если меньше габаритных размеров пролива, - внешние габаритные размеры пролива.

При необходимости может быть учтено влияние различных метеорологических условий на размеры взрывоопасных зон.

(Пункт 10 в редакции приказа МЧС России от 14 декабря 2010 года N 649. - См. предыдущую редакцию)

11. Методика количественной оценки параметров воздушных волн давления при сгорании газо-, паро- или пылевоздушного облака (далее - облако) распространяется на случаи выброса горючих газов, паров или пыли в атмосферу на производственных объектах.

Основными структурными элементами алгоритма расчетов являются:

• 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 ;

• стехиометрическая концентрация горючего вещества с воздухом ;

• масса горючего вещества, содержащегося в облаке , с концентрацией между нижним и верхним концентрационным пределом распространения пламени. Допускается величину принимать равной массе горючего вещества, содержащегося в облаке, с учетом коэффициента Z участия горючего вещества во взрыве. При отсутствии данных коэффициент Z может быть принят равным 0,1. При струйном стационарном истечении горючего газа величину следует рассчитывать с учетом стационарного распределения концентраций горючего газа в струе;

• удельная теплота сгорания горючего вещества ;

• скорость звука в воздухе С (обычно принимается равной 340 м/с);

• информация о степени загроможденности окружающего пространства;

  эффективный энергозапас горючей смеси Е , который определяется по формуле:

  .	(П3.36)

При расчете параметров сгорания облака, расположенного на поверхности земли, величина эффективного энергозапаса удваивается.

Определение ожидаемого режима сгорания облака

Классификация горючих веществ по степени чувствительности

Таблица П3.1

14. 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 = 44 МДж/кг. Для иных горючих веществ в расчетах используется удельное энерговыделение =. Здесь - корректировочный параметр. Для условно выделенных классов горючих веществ величины параметра представлены в таблице П3.2.

Классификация окружающего пространства по степени загроможденности

Классификация режимов сгорания облака

Таблица П3.3

При определении максимальной скорости фронта пламени для режимов сгорания 2-4 классов дополнительно рассчитывается видимая скорость фронта пламени по соотношению (П3.37). В том случае, если полученная величина больше максимальной скорости, соответствующей данному классу, она принимается по формуле (П.3.37) (абзац в редакции приказа МЧС России от 14 декабря 2010 года N 649 - см. предыдущую редакцию).

Расчет максимального избыточного давления и импульса фазы сжатия воздушных волн давления

21. Избыточное давление P и импульс в волне давления, образующиеся при взрыве резервуара с перегретой ЛВЖ, ГЖ или сжиженным углеводородным газом (далее - СУГ) в очаге пожара, определяются по формулам:

где r - расстояние от центра резервуара, м;

- эффективная энергия взрыва, рассчитываемая по формуле:

k - доля энергии волны давления (допускается принимать равной 0,5);

- удельная теплоемкость жидкости (допускается принимать равной 2000 Дж/(кг·К);

m - масса ЛВЖ, ГЖ или СУГ, содержащаяся в резервуаре, кг;

Т - температура жидкой фазы, К;

- нормальная температура кипения, К.

При наличии в резервуаре предохранительного устройства (клапана или мембраны) величина Т определяется по формуле:

где - давление срабатывания предохранительного устройства;

А, В, С - константы уравнения зависимости давления насыщенных паров жидкости от температуры (константы Антуана), определяемые по справочной литературе. Единицы измерения (кПа, мм рт.ст., атм) должны соответствовать используемым константам Антуана.

22. В настоящем разделе приводятся методы расчета интенсивности теплового излучения от пожара пролива на поверхность, огненного шара, а также радиуса воздействия продуктов сгорания паровоздушного облака в случае пожара-вспышки.

Пожар пролива

Таблица П3.4

     
     Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени в зависимости от диаметра очага и удельная массовая скорость выгорания для некоторых жидких углеводородных топлив

Примечание: для диаметров очага менее 10 м или более 50 м следует принимать такой же, как и для очагов диаметром 10 м и 50 м соответственно.

При отсутствии данных для нефти и нефтепродуктов допускается величину (кВт/м) определять по формуле:

,               (П3.53)

где d - эффективный диаметр пролива, м.

При отсутствии данных для однокомпонентных жидкостей допускается величину (кВт/м) определять по формуле:

,                     (П3.53.1)

где - удельная массовая скорость выгорания, кг/(м·с);

- удельная теплота сгорания, кДж/кг;

L - длина пламени, м.

При отсутствии данных для однокомпонентных жидкостей допускается величину (кг/(м·с)) определять по формуле:

,                (П3.53.2)

где - удельная теплота испарения жидкости, кДж/кг;

- удельная теплоемкость жидкости, кДж/();

- температура кипения жидкости при атмосферном давлении, К;

- температура окружающей среды, К.

Для многокомпонентных смесей жидкостей допускается определение значений и по компонентам, для которых величины и максимальны.

Угловой коэффициент облученности определяется по формуле:

,                      (П3.54)

где , - факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок соответственно, определяемые для площадок, расположенных в 90° секторе в направлении наклона пламени, по следующим формулам:

,                (П3.55)

     
,               (П3.56)

,                  (П3.57)

 ,              (П3.57.1)

     
,              (П3.57.2)

     
,              (П3.57.3)

     
,                      (П3.57.4)

     
,                         (П3.57.5)

     
,                  (П3.57.6)

,                   (П3.57.7)

где: Х - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, м;

d - эффективный диаметр пролива, м;

L - длина пламени, м;

- угол отклонения пламени от вертикали под действием ветра.

Для площадок, расположенных вне указанного сектора, а также в случаях отсутствия ветра факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок рассчитываются по формулам 3.55-3.57.7 и 3.59.1, принимая =0.

Эффективный диаметр пролива d (м) рассчитывается по формуле:

,                    (П3.58)

где: F - площадь пролива, м.

Длина пламени L (м) определяется по формулам:

при 1

,               (П3.59)

при <1

,                            (П3.59.1)

где

                  (П3.60)

- удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/();

- плотность окружающего воздуха, кг/м;

- плотность насыщенных паров топлива при температуре кипения, кг/м;

- скорость ветра, м/с;

g - ускорение свободного падения (9,81 м/с).

Угол отклонения пламени от вертикали под действием ветра рассчитывается по формуле:     

             (П3.61)

Коэффициент пропускания атмосферы для пожара пролива определяется по формуле:     

.                  (П3.62)

(Пункт 23 в редакции приказа МЧС России от 14 декабря 2010 года N 649. - См. предыдущую редакцию)

Огненный шар

25. В случае образования паровоздушной смеси в незагроможденном технологическим оборудованием пространстве и его зажигании относительно слабым источником (например, искрой) сгорание этой смеси происходит, как правило, с небольшими видимыми скоростями пламени. При этом амплитуды волны давления малы и могут не приниматься во внимание при оценке поражающего воздействия. В этом случае реализуется так называемый пожар-вспышка, при котором зона поражения высокотемпературными продуктами сгорания паровоздушной смеси практически совпадает с максимальным размером облака продуктов сгорания (т.е. поражаются в основном объекты, попадающие в это облако). Радиус воздействия высокотемпературных продуктов сгорания паровоздушного облака при пожаре-вспышке определяется формулой:

где - горизонтальный размер взрывоопасной зоны, определяемый по п.10 настоящего приложения.

26. Интенсивность испарения W (кг/(м·с)) для ненагретых жидкостей с определяется по формуле:

где - коэффициент, принимаемый для помещений по таблице П3.5 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения. При проливе жидкости вне помещения допускается принимать = 1;

М - молярная масса жидкости, кг/кмоль;

- давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости, кПа.

27. При выбросе СУГ из оборудования, в котором жидкость находится под давлением, часть продукта за счет внутренней энергии мгновенно испаряется, образуя с капельками жидкости облако аэрозоля. Массовая доля мгновенно испарившейся жидкости определяется по формуле:

где - удельная теплоемкость СУГ, Дж/(кг·К);

- температура окружающего воздуха, К;

- температура кипения СУГ при атмосферном давлении, К;

- удельная теплота парообразования СУГ, Дж/кг.

Принимается, что при 0,35 вся масса жидкости, находящаяся в оборудовании, за счет взрывного характера испарения переходит в парокапельное облако.

При <0,35 оставшаяся часть жидкости испаряется с поверхности пролива за счет потока тепла от подстилающей поверхности и воздуха.

Интенсивность испарения жидкости со свободной поверхности W (кг/(м·с)) определяется по формуле:

где - коэффициент теплопроводности материала, на поверхность которого разливается жидкость, Вт/(м·К);

- удельная теплоемкость материала, Дж/(кг·К);

- плотность материала, кг/м;

- начальная температура материала, К;

t - текущее время с момента начала испарения, с (но не менее 10 с);

- коэффициент теплопроводности воздуха при температуре ;

u - скорость воздушного потока над поверхностью испарения, м/с;

d - характерный диаметр пролива, м;

- кинематическая вязкость воздуха при , м/с.

28. При струйном истечении сжатых горючих газов, паровой и жидкой фазы СУГ и СПГ, ЛВЖ и ГЖ под давлением возникает опасность образования диффузионных факелов (абзац в редакции приказа МЧС России от 14 декабря 2010 года N 649 - см. предыдущую редакцию).

Длина факела (м) при струйном горении определяется по формуле:

где G - расход продукта, кг/с;

K - эмпирический коэффициент, который при истечении сжатых газов принимается равным 12,5, при истечении паровой фазы СУГ или СПГ равным 13,5, при истечении жидкой фазы СУГ и СПГ, ЛВЖ и ГЖ под давлением равным 15 (абзац в редакции приказа МЧС России от 14 декабря 2010 года N 649 - см. предыдущую редакцию).

Абзац исключен приказом МЧС России от 14 декабря 2010 года N 649. - См. предыдущую редакцию.

Ширина факела (м) при струйном горении определяется по формуле:

29. 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 объектами определяется размерами факела;

- длина факела 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 ;

- за пределами указанного сектора на расстояниях от до 1,5 тепловое излучение от горизонтального факела составляет 10 кВт/м;

- тепловое излучение от вертикальных факелов может быть определено по формулам П3.52, П.3.54-П3.57.7 и П3.62, принимая L равным , d равным , равным 0, а по формулам П3.53-П3.53.2 или таблице П3.4 в зависимости от вида топлива. При отсутствии данных и невозможности рассчитать по представленным формулам допускается эту величину принимать равной 200 кВт/м;

- при истечении жидкой фазы СУГ или СПГ из отверстия с эквивалентным 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 );

- при мгновенном воспламенении струи газа возможность формирования волн давления допускается не учитывать.

(Пункт 29 в редакции приказа МЧС России от 14 декабря 2010 года N 649. - См. предыдущую редакцию)

Таблица П4.1

Таблица П4.2

При отсутствии в таблице П4.2 необходимых данных, значения условной вероятности поражения человека () в зависимости от значения пробит-функции Pr определяется по формуле:

Для воздействия волны давления на человека, находящегося вне здания, формулы для пробит-функции имеют вид:

где m - масса тела человека (допускается принимать равной 70 кг), кг;

P - избыточное давление волны давления, Па;

- импульс волны давления, Па·с;

- атмосферное давление, Па.

Пробит-функции для разрушения зданий имеют вид:

для тяжелых разрушений:

     
     для полного разрушения:

При оценке условной вероятности поражения человека, находящегося в здании следует использовать пробит-функцию, определяемую по формулам (П4.7) - (П4.8).

Таблица П4.3

Таблица П4.4

Для поражения человека тепловым излучением величина пробит-функции описывается формулой:

где t - эффективное время экспозиции, с;

q - интенсивность теплового излучения, кВт/м.

Величина эффективного времени экспозиции t  определяется по формулам:

для огненного шара:

для пожара пролива:

где m - масса горючего вещества, участвующего в образовании огненного шара, кг;

- характерное время, за которое человек обнаруживает пожар и принимает решение о своих дальнейших действиях, с (может быть принято равным 5);

х - расстояние от места расположения человека до безопасной зоны (зона, где интенсивность теплового излучения меньше 4 кВт/м);

u - средняя скорость движения человека к безопасной зоне, м/с (принимается равной 5 м/с).

Условная вероятность поражения человека, попавшего в зону непосредственного воздействия пламени пожара пролива или факела, принимается равной 1.

Для пожара-вспышки следует принимать, что условная вероятность поражения человека, попавшего в зону воздействия высокотемпературными продуктами сгорания газопаровоздушного облака, равна 1, за пределами этой зоны условная вероятность поражения человека принимается равной 0.

Таблица П5.1

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

Примечание: интенсивность движения в дверном проеме при плотности потока 0,9 и более, равная 8,5 м/мин, установлена для дверного проема шириной 1,6 м и более, а при дверном проеме меньшей ширины интенсивность движения следует определять по формуле = 2,5 + 3,75 .

Если значение , определяемое по формуле (П5.16), меньше или равно , то время движения по участку пути , мин, равно:

при этом значения , м/мин следует принимать равными:

• 16,5 - для горизонтальных путей;

• 19,6 - для дверных проемов;

• 16,0 - для лестницы вниз;

• 11,0 - для лестницы вверх.

Если значение , определенное по формуле (П5.16), больше , то ширину данного участка пути следует увеличивать на такое значение, при котором соблюдается условие:

При невозможности выполнения условия (П5.18) интенсивность и скорость движения людского потока по участку i определяют по таблице П5.1 при значении D = 0,9 и более. При этом следует учитывать время задержки движения людей из-за образовавшегося скопления.

Время задержки движения на участке i из-за образовавшегося скопления людей на границе с последующим участком (i + 1 ) определяется по формуле:

где N - количество людей, чел.;

f - площадь горизонтальной проекции, м;

- интенсивность движения через участок (i + 1 ) при плотности 0,9 и более, м/мин;

- ширина участка, м, при вхождении на который образовалось скопление людей;

- интенсивность движения на участке i , м/мин;

- ширина предшествующего участка i , м.

Время существования скопления на участке i определяется по формуле:

Расчетное время эвакуации по участку i , в конце которого на границе с участком (i + 1 ) образовалось скопление людей равно времени существования скопления . Расчетное время эвакуации по участку i допускается определять по формуле:

При слиянии в начале участка i двух и более людских потоков (рис.П5.1) интенсивность движения , м/мин, определяется по формуле:

где - интенсивность движения людских потоков, сливающихся в начале участка i , м/мин;

- ширина участков пути слияния, м;

- ширина рассматриваемого участка пути, м.

Если значение , определенное по формуле (П5.22), больше , то ширину данного участка пути следует увеличивать на такое значение, чтобы соблюдалось условие (П5.18). В этом случае время движения по участку i определяется по формуле (П5.17).

1 - начало участка i

Рис.П5.1. Слияние людских потоков