6. Расчет пожарного риска на объекте

   1. Расчет времени блокирования путей эвакуации опасными факторами пожара

Согласно Методике, время от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения опасных факторов пожара определяется путем выбора из полученных в результате расчетов значений критической продолжительности пожара минимального времени:

.

Критическая продолжительность пожара по каждому из опасных факторов определяется как время достижения этим фактором критического значения на путях эвакуации на высоте 1,7 м от пола.

Для описания термогазодинамических параметров пожара использовалась полевая модель (Приложение № 6 Методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности).

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

Предельно допустимые значения по каждому из опасных факторов пожара составляют:

• по повышенной температуре - 70°С;

• по тепловому потоку - 1400 Вт/м;

• по потере видимости - 20 м (для случая, когда оба горизонтальных линейных размера помещения меньше 20 м, предельно допустимое расстояние по потере видимости следует принимать равным наибольшему горизонтальному линейному размеру);

• по пониженному содержанию кислорода - 0,226 кг/м;

• по каждому из токсичных газообразных продуктов горения (СО - 0,11 кг/м; СО - 1,16·10 кг/м; HCL - 23·10 кг/м).

Для данного объекта геометрия (рис. 2) и расчетная сетка (рис. 3) строились на основе планов помещений здания. Расчетная сетка состояла из 225 000 расчетных ячеек, характерный размер ячейки – 0,2 м.

Рис. 2 Геометрия объекта

Рис. 3 Расчетная сетка

Параметры горючей нагрузки представлены в таблице 4.

Таблица 4. Параметры горючей нагрузки

Наименование горючей нагрузки	Здания I-II ст. огнестойкости: мебель + бытовые изделия
Низшая рабочая теплота сгорания, МДж/кг	13,8
Линейная скорость распространения пламени, м/с	0,0108
Удельная скорость выгорания, кг/(м^2*с)	0,0145
Удельное дымовыделение, Нп*м^2/кг	270
Удельное выделение СО2, кг/кг	0,203
Удельное выделение СО, кг/кг	0,0022
Удельное потребление О2, кг/кг	-1,03

Выбор сценариев пожара

Сценарий №1.

Потенциальный пожар возникает в кабинете. Месторасположения очага пожара определяет блокирование ближайшего эвакуационного выхода и способствует быстрому распространению ОФП. В данном сценарии моделирование пожара происходило с открытыми дверями.

Сценарий №2.

Потенциальный пожар возникает в кабинете. Месторасположения очага пожара определяет блокирование ближайшего эвакуационного выхода и способствует быстрому распространению ОФП. В данном сценарии моделирование пожара происходило с учетом того, что на двери были установлены доводчики, открытыми двери были ведущие в зону безопасности.

Очаг предполагаемого пожара был расположен таким образом, чтобы максимально быстро заблокировать эвакуационные выходы (рис. 4). При таком сценарии произойдет блокировка эвакуационных выходов скорейшим образом.

Рис. 4 Расположение очага пожара

Развитие пожара в АБК, без установки дверей с доводчиками.

При развитии пожара наиболее быстро распространяются следующие опасные факторы: дым и температура. При моделировании пожароопасной ситуации в помещениях здании были открыты двери, так как в кабинетах не предусматривалось установка дверей с доводчиками. Модель строилась для первого этажа в силу того, что при возникновении пожара на первом этаже здания, создастся наихудшая ситуация – ОФП, заблокировав первый этаж, продолжат блокировать верхние этажи.

На 54 секунде начинается задымление помещения с очагом пожара, блокирование эвакуационных выходов не происходит, опасные факторы пожара не воздействуют на персонал (рис.5).

Рис. 5 Поле распределения видимости на 54 секунде пожара

На 89 секунде пожара происходит задымление кабинета с очагом пожара, дым начинается распространяться по коридору (рис. 6).

Рис. 6 Поле распределения видимости на 89 секунде пожара

Далее происходит распространение опасных факторов пожара по площади здания. На рисунке 7 изображено поле видимости на 126 секунде пожара, из рисунка видно, что дымовая аэрозоль, охладившись о конструкцию здания, начинает опускаться на высоту рабочей зоны, и блокирует эвакуационный пути.

Рис. 7 Поле распределения видимости на 126 секунде пожара

На 214 секунде происходит блокировка всех эвакуационных путей (рис8.) безопасная эвакуация не возможна.

Рис. 8 Поле распределения видимости на 214 секунде пожара

На рисунке 9 видно, что произошло полное задымление здания.

Рис. 9 Поле распределения видимости на 292 секунде пожара

На рисунке 10 представлено температурное поле на высоте рабочей зоны. Температура в помещении с очагом пожара начинает превышать допустимое значение 70°С, но блокировка путей эвакуации и эвакуационных выходов по признаку повышенной температуры не происходит.

Рис. 10 Поле распределения температуры на 73 секунде пожара

На 254секунде пожара, происходи повышение температуры по все площади здания, и эвакуационные пути блокируются, безопасная эвакуация не возможна.

Рис. 11 Поле распределения температуры на 254 секунде пожара

На рисунке 12 представлена температура стен, из рисунка видно, что прогрев стен достигает максимальной температуры в 50°С, данные показатели являются безопасными для человека и конструкции здания.

Рис. 12 Температура стен на 600 секунде пожара

Соответственно, анализ показывает, что наиболее опасным фактором пожара является потеря видимости. Результаты расчета показали, что достижение критического значения по признаку дальности видимости наступило на 3,58 минуте пожара. Таким образом, можно сделать вывод, что время блокирования равно τ_бл = 3,58 минуты (214 секунды).

На трехмерной модели продемонстрировано распространения дыма на объекте защиты в различные моменты времени (Приложение А). Данная модель очень наглядно показывает развитие пожара и основные моменты задымления.

Развитие пожара в АБК, двери с доводчиками.

При моделировании пожароопасной ситуации в помещениях здании были установлены двери с доводчиками, так же учитывалось вариант, что двери не газодымозащитные, а имеет пропускаемую способность опасных факторов пожара.

На 83 секунде пожара дым заполняет помещение с очагом, блокирование эвакуационных путей не происходит (рис.16).

Рис. 16 Поле распределения видимости на 83 секунде пожара.

На 210 секунде пожара дым медленно проходит через не уплотнённые двери, содержащие щели и медленно распространяется по коридору. Помещение с очагом полностью оказывается в дыму.

Рис. 17 Поле распределения видимости на 210 секунде пожара.

На 316 секунде происходит блокирование эвакуационных путей и выходов, дым распространяется по все площади помещения.

Рис. 18 Поле распределения видимости на 316 секунде пожара.

На рисунке №19 секунде происходит полное задымление остальных помещений.

Рис.19 Поле распределения видимости на 654 секунде пожара.

На рисунке 20 представлено температурное поле на высоте рабочей зоны. Температура в помещении с очагом пожара начинает превышать допустимое значение 70°С, но блокировка путей эвакуации и эвакуационных выходов по признаку повышенной температуры не происходит.

Рис. 20 Поле распределения температуры на 68 секунде пожара

На 394 секунде пожара, происходи повышение температуры по всей площади здания, эвакуационные пути блокируются, безопасная эвакуация людей не возможна.

Рис. 21 Поле распределения температуры на 394 секунде пожара

Соответственно, анализ показывает, что наиболее опасным фактором пожара является потеря видимости. Результаты расчета показали, что достижение критического значения по признаку дальности видимости наступило на 5,26 минуте пожара. Таким образом, можно сделать вывод, что время блокирования равно τ_бл = 5,26 минуты (316 секунды).

2. Определение расчетного времени эвакуации людей из административно бытового комплекса.

Расчетное время эвакуации людей t_Р из помещений и зданий устанавливают по расчету времени движения одного или нескольких людских потоков через эвакуационные выходы от наиболее удаленных мест размещения людей непосредственно наружу или в безопасную зону.

При расчете весь путь движения людского потока подразделяют на участки (проход, коридор, дверной проем, лестничный марш, тамбур) длиной l_i и шириной δ_i. Начальными участками являются проходы между рабочими местами, оборудованием, рядами кресел и т.п.

При определении расчетного времени длину и ширину каждого участка пути эвакуации для проектируемых зданий и сооружений принимают по проекту, а для существующих - по факту. Длину пути по лестничным маршам, а также по пандусам измеряют по длине марша. Длину пути в дверном проеме принимают равной нулю. Проем, расположенный в стене толщиной более 0,7 м, а также тамбур следует считать самостоятельными участками горизонтального пути, имеющими конечную длину l_i.

Расчетное время эвакуации людей t_Р следует определять как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути t_i по формуле:

t_P = t₁ + t₂ + t₃ +... + t_i,

где t₁ - время движения людского потока на первом (начальном) участке, мин;

t₂, t₃,..., t_i - время движения людского потока на каждом из следующих после первого участка пути, мин.

Время движения людского потока по первому участку пути t_i, мин, определяется по формуле:

,

где l₁ - длина первого участка пути, м;

v₁ - скорость движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, м/мин (определяют по таблице 5 в зависимости от плотности D).

Плотность однородного людского потока на первом участке пути D₁ определяется по формуле:

,

где N₁ - число людей на первом участке, чел;

f - средняя площадь горизонтальной проекции человека, м², принимаемая равной 0,125;

δ₁ - ширина первого участка пути, м.

Скорость v₁ движения людского потока на участках пути, следующих после первого, принимают по таблице 2 в зависимости от интенсивности движения людского потока по каждому из этих участков пути, которая определяется для всех участков пути, в том числе и для дверных проемов, по формуле:

,

где δ_i, δ_i-1 - ширина рассматриваемого i-го и предшествующего ему участка пути, м;

q_i, q_i-1 - интенсивности движения людского потока по рассматриваемому i-му и предшествующему участкам пути, м/мин.

Интенсивность движения людского потока на первом участке пути q =q_i-1 определяют по таблице ниже по значению D₁.

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

Плотность потока D, м^2/м^2	Горизонтальный путь		Дверной проем, интенсивность q, м/мин	Лестница вниз		Лестница вверх
	Скорость v, м/мин	Интенсивность q, м/мин		Скорость v, м/мин	Интенсивность q, м/мин	Скорость v, м/мин	Интенсивность q, м/мин
0,01	100	1,0	1,0	100	1,0	60	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	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 и более	15	13,5	8,5	8	7,2	11	9,9

Если значение q_i меньше или равно q_max, то время движения по участку пути t_i, мин, равно:

,

при этом значения q_max, 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 q_i больше q_max то ширину δ_i данного участка пути следует увеличивать на такое значение, при котором соблюдается условие:

q_i ≤ q_max.

При невозможности выполнения условия интенсивность и скорость движения людского потока по участку i определяют по таблице 2 при значении D = 0,9 и более. При этом следует учитывать время задержки движения людей из-за образовавшегося скопления.

Время задержки t_зад 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, м²;

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

_i+1 - ширина участка, м, при вхождении на который образовалось скопление людей;

q_i - интенсивность движения на участке i, м/мин;

_i - ширина предшествующего участка i, м.

Время существования скопления t_СК на участке i определяется по формуле:

.

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

.

При слиянии в начале участка i двух и более людских потоков (рис. 22) интенсивность движения q_i, м/мин, определяется по формуле:

,

где q_i-1 - интенсивность движения людских потоков, сливающихся в начале участка i, м/мин;

_i-1 - ширина участков пути слияния, м;

_i - ширина рассматриваемого участка пути, м.

Если значение q_i больше q_max то ширину δ_i, данного участка пути следует увеличивать на такое значение, чтобы соблюдалось условие.

Р ис. 22 Слияние людских потоков

Если значение q_i больше q_max, то ширину d_i данного участка пути следует увеличивать на такую величину, чтобы соблюдалось условие q_i.q_max. В этом случае время движения по участку i определяется по формуле:

.

Эвакуация из здания АБК

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 движение к эвакуационным выходам одновременно.

Количество людей в здании задавалось в соответствии с технологическим заданием на проектирование объекта (22 человека на этаже).

Рисунок 22. Схема эвакуации людей из здания.

Ниже представлены таблицы с результатами расчета времени эвакуации на участках.

Название	q[m/min]	tз[min]	ti[min]	ts[min]	l[m]	d[m]
Коридор	3	0	0,05	0,05	5	1
Дверь	3,8	0	0	0	0	0,8
Коридор	3	0	0,01	0,01	1	1
Коридор	5	0	0,05	0,05	5	1
Дверь	6,3	0	0	0	0	0,8
Коридор	5	0	0,01	0,01	1	1
Коридор	8	0	0,05	0,05	4	1
Коридор	8,8	0	0,05	0,05	4	1
Дверь	11	0	0	0	0	0,8
Коридор	8,8	0	0,03	0,03	2	1
Коридор	13,5	0,01	0,15	0,16	2	1
Коридор	7,4	0	0,05	0,05	4	1
Дверь	9,3	0	0	0	0	0,8
Коридор	7,4	0	0,01	0,01	1	1
Коридор	13,5	0,03	0,23	0,27	3	1
Коридор	8,8	0	0,03	0,03	2	1
Дверь	11	0	0	0	0	0,8
Коридор	8,8	0	0,03	0,03	2	1
Дверь	11	0	0	0	0	0,8
Коридор	16,2	0	0,08	0,08	3	1
Коридор	7,4	0	0,05	0,05	4	1
Дверь	9,3	0	0	0	0	0,8
Коридор	7,4	0	0,01	0,01	1	1
Коридор	13,5	0,06	0,4	0,46	5	1
Коридор	5,6	0	0,04	0,04	4	1
Дверь	7	0	0	0	0	0,8
Коридор	5,6	0	0,02	0,02	2	1
Коридор	10,4	0	0,06	0,06	4	1
Дверь	13	0	0	0	0	0,8
Коридор	10,4	0	0,01	0,01	1	1
Коридор	13,5	0,1	0,44	0,54	5	1
Коридор	13,5	0	0,04	0,04	2	1
Выход	7,9	0	0	0	0	1,7

Общее расчетное время эвакуации из здания составляет 1,18 минуты.

1. Здание оборудовано системой оповещения и управления эвакуацией людей II типа.

Так как объект защиты оборудован системой оповещения и управления эвакуацией людей, то время начала эвакуации принимается t_нэ равным 3 минуты, согласно Приложения № 5 (Таблица П5.1) Методики.

2. Здание оборудовано системой оповещения и управления эвакуацией людей V типа

Так как объект защиты оборудован системой оповещения и управления эвакуацией людей, то время начала эвакуации принимается t_нэ равным 1,5 минуты, согласно Приложения № 5 (Таблица П5.1) Методики.

Вероятность эвакуации Р_э рассчитывают по формуле:

.

В таблице приведены значения параметров, необходимых для расчета Р_э для помещения. Во 2-ом столбце указанной таблицы приведено время блокирования людей в случае пожара, в 3-ем столбце – расчетное время эвакуации людей из соответствующей зоны. В 4-м столбце – время начала эвакуации, в 5-м столбце приведено рассчитанное значение вероятности эвакуации людей из помещения (Р_э).

Сводная таблица

Сценарии	Время блокирования (tбл), мин.	Расчетное время эвакуации (tр), мин.	Время начала эвакуации, мин.	Рэ
Двери без доводчиков + система оповещения II типа	3,58	1,18	3	0
Двери с доводчиками + система оповещения II типа	5,26	1,18	3	0,999
Двери без доводчиков + система оповещения V типа	3,58	1,18	1,5	0,999
Двери с доводчиками + система оповещения V типа	5,26	1,18	1,5	0,999

При анализе полученных данных видно, что в первом варианте наступления блокирования путей эвакуации опасными факторами пожара происходит быстрее, чем люди успевают эвакуироваться. Следовательно, условие обеспеченности безопасной эвакуации людей при пожаре не выполняется и данные мероприятия по обеспечению пожарной безопасности не обеспечиваются. Для обеспечения пожарной безопасности объекта необходима установка дверей с доводчиками или установка системы оповещения и управления эвакуацией людей III-V типа.

3. Определение величин индивидуального пожарного риска в административно бытовом комплексе.

Расчетная величина индивидуального пожарного риска Q_В для людей, находящихся в рассматриваемом здании определяется по формуле (2) Методики.

Согласно Методике, при отсутствии статистической информации допускается принимать частоту возникновения пожара в здании Q_п = 4·10^-2.

Вероятность присутствия людей в помещении определяется на основе времени нахождения людей в здании в течение суток и составляет 8 часов. Следовательно, Р_пр= 0,33.

Значение вероятность эвакуации людей Р_э = 0,999 и Р_э = 0 (из табл.).

Так как в здании оборудование системой АУП не требуется в соответствии с требованиями нормативных документов по пожарной безопасности, то вероятность эффективного срабатывания установок автоматического пожаротушения принимается равной: R_ап = 0,9.

Вероятность эффективной работы системы противопожарной защиты Р_п.з, направленной на обеспечение безопасной эвакуации людей при пожаре определяется по формуле (4) Методики. При этом, R_обн = 0,8; R_СОУЭ = 0,8; R_ПДЗ = 0,8.

. Следовательно, Р_пз = 0,8704.

Подставляя полученные значения в формулу:

При Р_э = 0,999

Q_в=Q_п(1–R_ап)P_пp(1–Р_э)(1–P_п.з),

получаем Q_В = 1,5510^-7.

При Р_э = 0

Q_в=Q_п(1–R_ап)P_пp(1–Р_э)(1–P_п.з),

получаем Q_В = 1,5510^-4.

Таким образом при Р_э = 0,999, Q_В = 1,5510^-7 <= 10^-6 и соотношение (1) Методики выполняется, а при Р_э = 0, Q_В = 1,5510^-4 >= 10^-6 и соотношение не выполняется.

4. Моделирования взрывной волны.

Наиболее опасным объектом по масштабам действия поражающего фактора взрывной ударной волной (ВУВ) и величине избыточного давления ВУВ является ректификационная колонна. В таком случае, опасный сценарий представляет следующее: полное разрушение рефлюксной емкости ректификационной колонны, выброс опасного вещества → испарение жидкости при соприкосновении с подстилающей поверхностью и образование из пролива ПГФ → интенсивное смешение паров с воздухом и образование облака ТВС → воспламенение при наличии источника зажигания облака ТВС → горение облака ТВС с возникновением воздушной ударной волны (ВУВ) → воздействие ВУВ на людей и близлежащие объекты.

Для объекта строилась математическая модель с учетом геометрии и расположения основных зданий и сооружений и теплофизических параметров веществ и материалов (рис. 23).

Колонна К-4 с рефлюксной емкостью Е-6 расположена в осях 6Б-6Б+50/7А+50-8А+50 на генеральном плане. Исследуемый объект – объект № 26 «Гараж» ‑ находится в осях 9Б+50-10Б/4А-5А. Расстояние между этими объектами составляет 430 метров.

Расчетная сетка состояла из 320355 ячеек (рис. 24). Для более корректного расчета была введена детальная сетка детализацией узлов на местах с потенциальным взрывом и возле исследуемого объекта.

Рис. 23 – Геометрия объекта.

Рис. 24 – Расчетная сетка.

С целью определения локальных параметров ударной волны (давление, температура, скорость) были введены контрольно-измерительные точки по периметру объекта № 26 «Гараж» (рис. 25а).

Также были дополнительно размещены три контрольно-измерительные точки на разных расстояниях от рефлюксной емкости: первая точка (Р65) – 30 м, вторая точка (Р66) – 110 м и третья точка (Р67) ‑ 130 м (рис 25б).

а)

б)

Рис. 25 – Расположение измерительных точек:

а) на объекте №26; б) возле источника взрыва.

Результаты расчета

Рассматриваемая ситуация - избыточное давление и импульс волны давления при сгорании газопаровоздушной смеси в открытом пространстве. Оценка последствий воздействия опасных факторов 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.

Избыточное давление ΔP и импульс I⁺ в волне давления, образующиеся при взрыве резервуара с перегретой ЛВЖ, ГЖ или сжиженным углеводородным газом в очаге пожара, определяются по формулам:

;

;

,

где r ‑ расстояние от центра резервуара, м;

E_eff ‑ эффективная энергия взрыва, рассчитываемая по формуле:

,

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

C_p ‑ 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;

Т_b ‑ нормальная температура кипения, К.

Зоны поражения в случае такой аварии составят:

• полное разрушение зданий, ΔP=100 кПа – 4,4 м;

• граница области сильных разрушений: 50% стен разрушено или находятся на стадии разрушения, ΔP=53 кПа – 6,2 м;

• граница области значительных повреждений: повреждение некоторых конструктивных элементов, несущих нагрузку, ΔP=28 кПа – 9,0 м;

• умеренные повреждения зданий (повреждение внутренних перегородок, рам, дверей и т.п.), ΔP=12 кПа – 16,0 м;

• нижний порог повреждения человека волной давления, ΔP=5 кПа–32,0 м;

• малые повреждения (разбита часть остекления), ΔP=3 кПа – 49,0 м;

• без опасных последствий, ΔP< 2 кПа – >50,0 м.

С целью получения более достоверных и точных данных необходимых для уточнения зон поражения, было проведено моделирование на основе полевой модели.

При моделировании взрыва ТВС принималось, что ударная волна взрыва, действующая на здание, может быть определена независимо от реакции самого объекта на это воздействие, и что само здание является жестким твердым телом, на котором происходят процессы отражения и дифракции взрывных волн, приводящие к изменению первоначальной картины течения среды за фронтом ударной волны взрыва. Это связанно, прежде всего, с большим различием между плотностями среды, по которой распространяется ударная волна взрыва (т.е. воздухом) и большинства твердых тел, испытывающих воздействие ударной волны взрыва. Поэтому данные предположения вполне могут быть использованы при решении задачи по расчету устойчивости строительных конструкций здания от воздействия ударной волны взрыва.

В (Приложение Б) представлены поля давления и температуры в различные моменты времени аварии.

На рисунке 47 представлен график зависимости изменения давления от расстояния.

Рис. 47 ‑ График распределения избыточного давления в зависимости от расстояния при взрыве рефлюксной емкости ректификационной колонны.

Из графика видно, что волна от взрыва перестает быть опасной для людей и зданий и сооружений в радиусе 30 метров от очага взрыва.

В зону поражения попадают здания и сооружения, находящиеся в непосредственной близости от рефлюксной емкости. При расчетном сценарии объект исследования не попал под воздействие ударной волны. Это демонстрируют графики изменения давления в контрольно-измерительных точках (рис. 48).

Графики изменения давления в точках Р65-Р67 представлены на рисунке 49. Из графиков видно, что в этих точках не создается опасного давления и в зону поражения ударной волной не попадают объекты второй очереди строительства.

Рис. 48 ‑ Графики изменения давления в контрольно-измерительных точках на объекте «Гараж»

Рис. 49 ‑ Графики изменения давления в контрольных точках, расположенных вблизи опасного объекта

Также, в силу того, что объекты второй очереди строительства (комбинированная установка гидроочистки дизельного топлива с установкой производства водорода, установка сероочистки газов и установка замедленного коксования) находятся на достаточно удаленном расстоянии от эпицентра взрыва (рис. 50-51), они также не попадают в зону поражения.

В процессе моделирования был выполнен расчет по Методике определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах.

В таблице представлены сравнительные расчеты по степени поражения.

Степень поражения	Избыточное давление, кПа	FLACS, м	Расчет по методике, м
Полное разрушение зданий	100	4,2	4,4
50 %-ное разрушение зданий	53	5,7	6,2
Средние повреждения зданий	28	8	9
Умеренные повреждения зданий (повреждение внутренних перегородок, рам, дверей и т.п.)	12	12	16
Нижний порог повреждения человека волной давления	5	18	32
Малые повреждения (разбита часть остекления)	3	30	49

В результате расчета были уточнены зоны разрушения (рис. 50-51).

Рис. 50 – Радиусы волн давления.

Рис. 51 – Воздействие от взрыва на вторую очередь строительства.

5. Определение величин пожарных рисков на производственном объекте.

По результатам расчета по методике получаем, что при взрыве будут следующие параметры волны давления и результаты:

На расстоянии 4,4 метра, волновое давление ΔP = 100,00 кПа, «пробит» — функции Рr = 12,7

На расстоянии 6,2 метра, волновое давление ΔP = 53,00 кПа, «пробит» — функции Рr = 7,6

На расстоянии 9 метров, волновое давление ΔP = 28 кПа, «пробит» — функции Рr = 6,3

На расстоянии 16 метров, волновое давление ΔP=12 кПа, «пробит» — функции Рr = 4,9

На расстоянии 32 метров, волновое давление ΔP = 5 кПа, «пробит» — функции Рr = 3,6

На расстоянии 49 метров, волновое давление ΔP= 3 кПа, «пробит» — функции Рr = 2,23

По результатам расчета в программе FLACS получаем, что при взрыве будут следующие параметры:

На расстоянии 4,2 метра, волновое давление ΔP = 100,00 кПа, «пробит» — функции Рr = 12,7

На расстоянии 5,7 метра, волновое давление ΔP = 53,00 кПа, «пробит» — функции Рr = 7,6

На расстоянии 8 метров, волновое давление ΔP = 28 кПа, «пробит» — функции Рr = 6,3

На расстоянии 12 метров, волновое давление ΔP=12 кПа, «пробит» — функции Рr = 4,9

На расстоянии 18 метров, волновое давление ΔP = 5 кПа, «пробит» — функции Рr = 3,6

На расстоянии 30 метров, волновое давление ΔP= 3 кПа, «пробит» — функции Рr = 2,23

Для указанных значений «пробит» — функции условная вероятность поражения человека поражающими факторами равна:

Рr = 12,7 = 100%

Рr = 7,6 = 99%

Рr = 6,3 = 90%

Рr = 4,9 = 46 %

Рr = 3,6 = 9 %

Рr = 2,23 = 0%

Потенциальный риск

По формуле (1) Методики (приказ № 404) определяем потенциальный риск для персонала находящегося на территории базы:

Вероятность сгорания паровоздушной смеси в открытом пространстве с образованием волны избыточного давления.

Q_с.д = 1 · 10^-7 · 0,0119 = 1,19 · 10^-5 год^-1.

Индивидуальный риск R, год^-1, определяют по формуле

,

По формуле определяем индивидуальный риск на различных расстояниях по расчетным данным по методике:

На расстоянии 4,4 метра: R = 1 · 1,19 · 10^-5 = 1,19 · 10^-5

На расстоянии 6,2 метра: R = 0,99 · 1,19 · 10^-5 = 1,17 · 10^-5

На расстоянии 9 метра: R = 0,9 · 1,19 · 10^-5 = 1,1 · 10^-5

На расстоянии 16 метра: R = 0,46 · 1,19 · 10^-5 = 5,47 · 10^-5

На расстоянии 32 метра: R = 0,09 · 1,19 · 10^-5 = 1,07 · 10^-6

На расстоянии 49 метра: R = ~0,000001 · 1,19 · 10^-5 = 1,19 · 10^-10

По формуле определяем индивидуальный риск на различных расстояниях по расчетным данным в программе FLACS:

На расстоянии 4,2 метра: R = 1 · 1,19 · 10^-5 = 1,19 · 10^-5

На расстоянии 5,7 метра: R = 0,99 · 1,19 · 10^-5 = 1,17 · 10^-5

На расстоянии 8 метра: R = 0,9 · 1,19 · 10^-5 = 1,1 · 10^-5

На расстоянии 12 метра: R = 0,46 · 1,19 · 10^-5 = 5,47 · 10^-5

На расстоянии 18 метра: R = 0,09 · 1,19 · 10^-5 = 1,07 · 10^-6

На расстоянии 30 метра: R = ~0,000001 · 1,19 · 10^-5 = 1,19 · 10^-10

В результате проведенного расчета были уточнены зоны поражения ударной волной при взрыве ТВС при полном разрушении рефлюксной емкости ректификационной колонны. Также были определенны зоны риска по Методике и при расчете в программе.

В (Приложение В) предоставлены расчеты риска по Методике и в программе.

Проведенные расчеты показывают, что при расчете в программе мы получаем более достоверные данные, которые позволяют нам в полном объеме оценить пожаровзрывоопасность объекта. На рисунке выше можно наблюдать, что в соседние объекты не попадают в зону риска, а так же под воздействия ударной волны, это позволяет при строительстве выполнить облегчение конструкции объекта.

Таким образом, необходимо перепроектирование объекта для облегчения связующих конструкций.