Построение полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития

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

- 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;

- повышенная температура в помещении;

- расширяющиеся продукты сгорания при реализации пожара-вспышки.

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

- истечение жидкости из отверстия;

- истечение газа из отверстия;

- двухфазное истечение из отверстия;

- растекание жидкости при разрушении оборудования;

- выброс газа при разрушении оборудования;

- формирование зон загазованности;

- сгорание газопаровоздушной смеси в открытом пространстве;

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

- тепловое излучение от пожара пролива или огненного шара;

- реализация пожара-вспышки;

- испарение жидкости из пролива;

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

- сгорание газопаровоздушной смеси в технологическом оборудовании или помещении;

- пожар в помещении;

- факельное горение струи жидкости и/или газа;

- тепловое излучение горящего оборудования;

- вскипание и выброс горящей жидкости при пожаре в резервуаре.

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

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

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

Применение метода логических деревьев событий позволяет определить развитие возможных пожароопасных ситуаций и пожаров, возникающих вследствие реализации инициирующих пожароопасную ситуацию событий. Анализ дерева событий представляет собой «осмысливаемый вперед» процесс, то есть процесс, при котором исследование развития пожароопасной ситуации начинается с исходного события с рассмотрением цепи последующих событий, приводящих к возникновению пожара.

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

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

При построении логических деревьев событий учитываются следующие положения:

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

- развитие пожароопасной ситуации и пожара должно рассматриваться постадийно с учетом места ее возникновения на объекте оценки риска, уровня потенциальной опасности каждой стадии и возможности ее локализации и ликвидации. На логическом дереве событий стадии развития пожароопасной ситуации и пожара могут отображаться в виде прямоугольников или других геометрических фигур с краткими названиями этих стадий;

- переход с рассматриваемой стадии на новую определяется возможностью либо локализации пожароопасной ситуации или пожара на рассматриваемой стадии, либо развития пожара, связанного с вовлечением расположенных рядом зданий, помещений, а также технологического оборудования в результате влияния на них опасных факторов пожара, возникших на рассматриваемой стадии. Условные вероятности переходов пожароопасной ситуации или пожара со стадии на стадию одной ветви или с ветви на ветвь определяются исходя из свойств вовлеченных в пожароопасную ситуацию или пожар горючих веществ (физико-химические и пожароопасные свойства, параметры, при которых вещества обращаются в технологическом процессе и т. д.), условной вероятности реализации различных метеорологических условий (температура окружающей среды, скорость и направление ветра и т. д.), наличия и условной вероятности эффективного срабатывания систем противоаварийной и противопожарной защиты, величин зон поражения опасными факторами пожара, объемно-планировочных решений и конструктивных особенностей оборудования и зданий производственного объекта. При этом каждой стадии иногда присваивается идентификационный номер, отражающий последовательность переходов со стадии на стадию;

- переход со стадии на стадию, как правило, отображается в виде соединяющих линий со стрелками, указывающими направления развития пожароопасной ситуации и последующего пожара. При этом соединения стадий должны отражать вероятностный характер события с выполнением условия «или» или «да», «нет»;

- для каждой стадии рекомендуется устанавливать уровень ее опасности, характеризующийся возможностью перехода пожароопасной ситуации или пожара на соседние с пожароопасным участки объекта;

- при повторении одним из путей части другого пути развития для упрощения построения логического дерева событий иногда вводят обозначение, представляющее собой соответствующую линию со стрелкой и надпись «на стадию (код последующей стадии)».

При построении логического дерева событий используются:

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

- вероятность эффективного срабатывания соответствующих средств предотвращения или локализации пожароопасной ситуации или пожара;

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

При анализе логических деревьев событий руководствуются следующими положениями:

- возможностью предотвращения дальнейшего развития пожароопасной ситуации и пожара зависит от количества стадий и времени их протекания (т. е. от длины пути развития пожароопасной ситуации и пожара). Это обусловливается большей вероятностью успешной ликвидации пожароопасной ситуации и пожара, связанной с увеличением времени на локализацию пожароопасной ситуации и пожара и количеством стадий, на которых эта локализация возможна;

- наличием у стадии разветвлений по принципу «или», одно из которых переходит на стадию локализации пожароопасной ситуации или пожара (например, тушение очага пожара, своевременное обнаружение утечки и ликвидация пролива, перекрытие запорной арматуры и т. п.), свидетельствует о возможности предотвращения дальнейшего развития пожароопасной ситуации и пожара по этому пути.

Значение частоты реализации отдельной стадии дерева событий или сценария определяется путем умножения частоты возникновения инициирующего события на условную вероятность развития по конкретному сценарию.

При определении условных вероятностей реализации различных сценариев должны приниматься во внимание свойства поступающих в окружающее пространство горючих веществ, условные вероятности реализации различных метеорологических условий (температура окружающей среды, скорость и направление ветра и т. д.), наличие и условные вероятности эффективного срабатывания систем противоаварийной и противопожарной защиты и т. д.

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

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

В указанных приложениях приведены следующие методы:

- методы расчета теплового излучения пожара пролива и огненного шара;

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

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

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

Кроме того, в приведены вспомогательные методы расчета:

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

- интенсивности испарения жидкости из пролива;

- максимальных размеров взрывоопасных зон.

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