8. СЦЕНАРИИ ПОЖАРА

8.1 Общие положения

8.1.1Глава 7 посвящена определению неподдающегося обработке большого количества потенциально важных сценариев пожара. Целью данной главы является предоставление рекомендаций по выбору поддающегося обработке количества сценариев и созданию структуры сценариев таким образом, чтобы из всех представляющих интерес сценариев производилась выборка показательных сценариев. Кроме того, в данной главе рассматривается количественное выражение выбранных сценариев, а также шаги, которые нельзя предпринимать до сокращения количества сценариев.

8.1.2Структура сценариев состоит из совокупности групп (кластеров) сценариев, каждая из которых имеет свой собственный показательный сценарий пожара, в которой группы сценариев не совмещаются между собой и вместе включают в себя все сценарии, представляющие интерес.

8.2 Группы (кластеры) сценариев

8.2.1Группы (кластеры) сценариев представляют собой группы сценариев, имеющих несколько (но не все) общих определяющих характеристик. Объединение сценариев в группы (кластеры) необходимо потому, что любой сценарий, подробно описанный в целях проведения инженерного анализа его последствий, оказывается настолько подробным, что частота его возникновения будет незначительно мала. Значение частоты для группы (кластера) сценариев представляет собой сумму частот всех входящих в группу сценариев.

8.2.2При анализе пожарного риска частоты определяются для групп (кластеров) сценариев, а последствия - для показательных сценариев пожара (см. п.8.3) из этих групп (кластеров). (Это осуществляется на основе рекомендаций по данным, представленным в главе 9, методам оценки частоты – в главе 10, а также методам оценки последствий – в главе 11.)

8.2.3Примером различий между сценариями и группами (кластерами) сценариев является уровень детализации. Параметры сценария могут быть заданы на основе исходного теплового источника и местонахождения источника возгорания, например: спичка (в качестве теплового источника) и верхняя поверхность подушки стула с мягкой обивкой, стоящего у внешней стены гостиной (в качестве местонахождения источника возгорания). Параметры группы (кластера) сценариев могут быть заданы на основе любого исходного теплового источника, представляющего собой небольшое открытое пламя, и любого местонахождения источника возгорания в стандартно заполненном помещении.

8.2.4Приведем еще один пример. В сценарии могут быть заданы конкретные эксплуатационные показатели активной системы пожаротушения. Группа (кластер) сценариев может представлять собой подгруппу пожаров с одинаковыми источниками возгорания и любыми эксплуатационными показателями активной системы пожаротушения, которые могут считаться отказом системы. В этом случае объединение сценариев в группы (кластеры) позволяет выполнить расчет вероятности отказа, который затем будет включен в анализ, связанный с событием отказа.

8.2.5Группы (кластеры) сценариев являются основными элементами структуры сценариев при оценке пожарного риска. Каждая группа сценариев должна иметь широкий охват, чтобы в итоге все возможные сценарии пожара могли быть сгруппированы в общее количество групп (кластеров), поддающееся обработке. Только таким образом все возможные сценарии могут быть включены в расчеты пожарного риска, не создавая при этом невероятно большую вычислительную нагрузку. Количество групп (кластеров) сценариев увеличивается

вгеометрической прогрессии по мере увеличения количества отличительных определяющих характеристик и количества диапазонов или значений каждой из характеристик.

8.3 Показательные сценарии пожара

8.3.1Для каждой группы (кластера) сценариев должен существовать показательный сценарий. Усредненное последствие для группы (кластера) сценариев рассчитывается как последствие расчетного пожара, основываясь на показательном для группы сценарии пожара. Расчет последствия для показательного сценария пожара аналогичен описанию параметров и инженерному анализу расчетного пожара.

8.3.2Любой опасный фактор может привести к небольшому или масштабному, медленному или быстро распространяющемуся пожару. Важно, чтобы показательный сценарий пожара отражал все сценарии в группе (кластере), особенно в плане итоговой мощности и степени тяжести пожара, а также в плане тех проблем, которые представляет пожар для проекта. Этого будет сложно добиться, если диапазон сценариев в группе очень широк и варьируется от наименее тяжелого до наиболее тяжелого пожара.

8.3.3Сценариями, представляющими наибольшую сложность, являются сценарии, подразумевающие высокую тяжесть последствий. Если они входят в группу (кластер) сценариев, в которой большинство сценариев подразумевают значительно меньшую тяжесть последствий, их влияние на усредненное последствие для группы (кластера) может оказаться заниженным. Однако, создание группы (кластера), состоящей исключительно из сценариев с наиболее тяжелыми последствиями может привести к тому, что эта группа (кластер) будет иметь очень неопределенную частоту, которая кажется настолько низкой, что ее можно не учитывать, но на самом деле может не являться таковой.

8.3.4Необходимо учитывать промежуточные контрольные точки, чтобы избежать двойных ошибок в плане недооценки риска в случае со сценарием с высокой тяжестью последствий, потому что он скрыт в группе (кластере) со многими сценариями, имеющими менее серьезные последствия, или потому что кажется, что его

ТР 5049 Оценка пожарного риска. Обзор зарубежных источников

Стр 179

частота настолько мала, что ее можно не учитывать, хотя при точечном расчете она может оказаться не настолько малой. Примером могут служить сценарии близкие к сценариям наихудшего случая, описываемые в процентном отношении (например, 90%, 70%, 50%, 20%) от последствий, связанных с выбранными сценариями наихудшего случая. Помимо этого необходимо учитывать, есть ли достоверные сценарии, которые имеют такой уровень последствий и также имеют достаточно высокую частоту, чтобы их подробный анализ был обоснованным.

8.3.5Утвержденным подходом к выявлению сценариев с высокой тяжестью последствий, которые достойны рассмотрения, является подход «максимального прогнозируемого ущерба», который используется в секторе страховой отрасли, предусматривающем высокую степень защиты от рисков. В рамках данного подхода исследуется сценарий, при котором все формы противопожарной защиты демонстрируют одновременный отказ, в максимально возможной степени, в соответствии с накопленным опытом и наилучшими имеющимися техническими данными. Максимальный отказ означает отказ, при котором возникает наиболее тяжелое воздействие (или последствия) в сочетании со всеми другими отказами. В случае со сложными взаимодействующими системами не всегда очевидно, какой тип или степень отказа отдельной системы приведет к максимальному воздействию.

8.3.6Сходные опасные факторы могут быть сгруппированы (т.е. имеются в виду опасные факторы, которые вызывают аналогичные типы и масштаб ущерба аналогичными путями посредством аналогичных механизмов), и эти группы могут использоваться для определения возможных групп (кластеров) сценариев пожара. Отдельные опасные факторы могут использоваться для определения возможных показательных сценариев пожара внутри групп (кластеров).

8.3.7При описании параметров показательных сценариев пожара не всем характеристикам следует приписывать типовые значения, и ни одной из характеристик не должны быть присвоены только типовые значения во всех сценариях. В противном случае, некоторые из наиболее тяжелых сценариев будут утрачены. Следует использовать инженерную оценку, не дающую ошибки в опасную сторону.

8.3.8С другой стороны, наиболее тяжелый, по всей видимости, пожар (например, наиболее быстро распространяющийся, самый мощный) не следует автоматически считать приводящим к наиболее тяжелым последствиям. Тяжесть условий пожара на ранней стадии может оказаться менее важной в отношении результата, чем тяжесть условий пожара при срабатывании активных систем (например, пожар небольшого количества пролитой горючей жидкости может распространиться на второстепенные виды топлива до того, как произойдет срабатывание спринклеров, в то время как при большом пожаре пролива срабатывание спринклеров может произойти еще на этапе горения самой пролитой жидкости).

8.4 Количественный анализ сценариев пожара

8.4.1Как правило, сценарий пожара подвергается количественной обработке единственным путем на основе использования дерева событий, дерева отказов или их сочетания. В данной главе сценарии заданы исходя из их исходного качественного описания вплоть до подробных логических и/или временных последовательностей событий. Все, что далее остается для получения их количественного выражения, является расчет частот и вероятностей (см. главу 10), последствий (см. главу 11) и риска (см. главу 12).

8.4.2В случае с деревом событий временная последовательность событий, начиная с инициирующего события, описывает развитие пожара (иногда включая предшествующие события, приведшие к пожару), воздействия пожара, реакции на пожар и физический результат или воздействие пожара как результат.

8.4.3В случае с деревом отказов (или исправной работы) логическое дерево, включающее логические элементы «И» и «ИЛИ», описывает сочетание условий, приводящих к реализации или нереализации конечного события, находящегося на самой вершине дерева.

8.4.4Количественное измерение последствий легче осуществлять на основе дерева событий, в то время как двойные последствия (например, возгорание, отказ обеспечивающего безопасность оборудования, предотвращающего расплавление ядерных топливных элементов на атомных электростанциях) легче поддаются обработке на основе дерева отказов.

8.4.5Как правило, деревья отказов используются в качестве поддерживающих моделей для ветвей дерева событий. Например, для события «срабатывание спринклерной системы», моделируемого в последовательности дерева событий, вероятность срабатывания спринклерной системы может быть смоделирована с помощью дерева отказов, которое зафиксирует разные характеры отказов, связанные с системой.

8.4.6Деревья отказов являются полезными инструментами при моделировании отказов, обусловленных общей причиной (например, землетрясением, наводнением), или одновременными отказами многих компонентов и систем.

8.5 Описание исходных условий и применение расчета

8.5.1 Существует возможность задать исходные условия и затем использовать расчет для прогнозирования последующих стадий пожара. Исходные условия тесно связаны с выявлением опасных факторов, включая следующие:

•тепловой источник (например, сигарета, перегретое оборудование, открытое пламя), от которого зависит исходная энергия;

•исходный источник топлива (например, мягкая мебель, пролитая легковоспламеняющаяся жидкость), от которого зависит мощность пожара как функция времени на ранних стадиях пожара, включая исходную скорость роста пожара и максимальную скорость выделения тепла от исходного горящего объекта;

ТР 5049 Оценка пожарного риска. Обзор зарубежных источников

Стр 180

•местонахождение источника возгорания, включая возможность наличия нескольких источников возгорания (например, сигарета на поверхности дивана в сравнении с сигаретой в щели дивана, перегрев оборудования, приводящий к возгоранию горючих материалов на столе или под ним), что важно в связи с тем, как и когда загорается облицовка помещения и начинает влиять на развитие пожара, насколько близко расположены потенциальные второстепенные горючие материалы, и насколько близко располагаются люди и имущество, подверженные воздействию;

•продолжительность каждой стадии пожара, зависящая от всех опасных факторов, указанных в главе 6, которые могут привести к увеличению ущерба;

•знания и обучение пользователей здания, безопасная среда и подход к управлению в плане их влияния на возможную скорость и эффективность реакции людей при пожаре;

•статус или состояние обеспечиваемых мер пожарной безопасности, что может также включать архив данных по проверке, техническому обслуживанию, ремонту, надзору и контролю за соблюдением норм;

•любой особый ущерб, нанесенный мерам пожарной безопасности, совпавший с обстоятельствами, приведшими к возгоранию (например, выведение из строя активных систем защиты опытными поджигателями, повреждение компонентов и систем в результате землетрясения или наводнения).

8.5.2Статус и состояние систем пожарной безопасности перед возгоранием и их функционирование во время пожара в значительной степени зависят не только от наличия и функционирования этих систем, но и от их надежности. Необходимо учитывать сценарии, при которых происходит отказ в работе противопожарных систем, или при которых данные системы отсутствуют.

8.5.3Использовать существующие методы расчета для прогнозирования течения и воздействия пожара может быть более сложно, когда противопожарные системы отсутствуют или происходит отказ в их работе, чем когда проект пожарной безопасности функционирует должным образом.

8.5.4К иным исходным условиям относятся не опасные факторы сами по себе, а условия, которые важны или полезны при осуществлении расчетов, а именно:

•вентиляция (например, изначально открытые или закрытые двери или окна, система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха включена или отключена);

•время, день или дата пожара, которые могут использоваться в качестве замещающих данных для оценки местонахождения и состояния людей, объектов и систем.

8.6Упрощенный анализ

8.6.1В этом пункте описаны подходы к упрощению, которые могут использоваться в оценке пожарного риска. Эти подходы не могут применяться ко всем видам анализа, но их можно использовать в тех случаях, когда такое применение оправдано. Выбор сценариев требует того, чтобы любые упрощения были точными и оправданными. Например, недопустимо описать только те сценарии, которые будут включены в анализ, и не учесть при этом масштаб риска, связанный со сценариями, не выбранными для анализа. Вместо этого необходимо определить все группы (кластеры) сценариев, прежде чем какие-то из них будут исключены или подвергнуты упрощенному анализу.

8.6.2СЦЕНАРИИ С НЕЗНАЧИТЕЛЬНЫМ РИСКОМ

Группы (кластеры) сценариев с настолько низким риском, что они не могут повлиять на общую оценку риска, можно не учитывать.

8.6.2.1Например, при оценке альтернативного проекта пожарной безопасности, в котором применяются незащищенные стальные балки, только достаточно крупные пожары, на достаточно близком расстоянии и достаточно мощные, чтобы оказывать влияние на элементы конструкции, могут привести к ненулевым последствиям. Следовательно, все остальные, менее тяжелые сценарии, приводящие к нулевым или незначительным последствиям, можно не учитывать.

8.6.2.2Хотя сценарии, имеющие незначительные последствия, обычно имеют незначительный риск, заключение о незначительности риска не может быть с точностью получено только на основе очень низкой частоты. Любой сценарий, независимо от того, насколько низкая у него частота, может иметь значительный риск, если его последствия достаточно велики.

8.6.2.3Иногда применяются термины «сценарий наихудшего случая» и «наихудший сценарий из возможных» для обозначения наиболее тяжелых сценариев, требующих анализа, основанного на аргументе о незначительной частоте. Эти названия необходимо присваивать с осторожностью и на основе расчетов частоты, которые учитывают неопределенность в оценке частоты. Оценка риска для сценариев с очень низкой частотой очень чувствительна к даже незначительной неопределенности этой частоты.

8.6.2.4Термин «максимальный прогнозируемый ущерб» описан в пункте 8.3.5 и является хорошо обоснованным методом определения характеристик наиболее тяжелого сценария (-ев), требующих анализа.

8.6.3СТРОГО ДОМИНИРУЕМЫЕ СЦЕНАРИИ ПОЖАРА

Если последствие всех сценариев в одной группе (кластере) сценариев явно является меньшим, чем усредненное последствие в другой группе сценариев, то обе этих группы (кластера) могут быть объединены. Анализ может быть упрощен следующим образом: за частоту новой группы (кластера) принимается объединенная частота этих двух кластеров, а за завышенную оценку усредненного последствия объединенной группы (кластера) принимается последствие второй группы.

8 6.4 СЦЕНАРИИ, ПОЛНОСТЬЮ И ОЧЕНЬ НАДЕЖНО КОНТРОЛИРУЕМЫЕ ПРОЕКТОМ

ТР 5049 Оценка пожарного риска. Обзор зарубежных источников

Стр 181

Если известно, что компонент или система проекта будут действовать с очень высокой степенью надежности, то может быть обоснованным считать риск отказа этого компонента или системы незначительным. Например, проект, в котором используются негорючие строительные материалы, сводит частоту пожара, возникающего от возгорания конструкции, к нулю.

8.6.4.1Не учитывать риск, связанный с такими отказами, является по существу явным решением, но требует рассмотрения масштаба последствий на случай, если отказ все же произойдет, чтобы обосновать подразумеваемый выбор, что риски, связанные с отказом высоко надежных систем являются допустимыми.

8.6.4.2Кроме того, существует опасность при допущении о том, что последствия при исправной работе систем являются незначительными. Например, на этаже с высокой степенью риска повреждений на единицу площади может наблюдаться значительный ущерб от одного только дыма, огня или огнетушащего средства, при этом площадь поврежденной территории будет очень мала.

8.6.5СЦЕНАРИИ, КОТОРЫЕ НЕ МОЖЕТ КОНТРОЛИРОВАТЬ НИ ОДИН ПРОЕКТ

При сравнении риска двух альтернативных проектов сценарии с высокой тяжестью последствий, которые не могут быть снижены ни одним из возможных проектов, могут быть исключены, поскольку их риск будет взаимно исключаться при любом сравнении этих двух проектов.

8.6.5.1Например, может быть непомерно дорого проектировать здание таким образом, чтобы оно выдержало наиболее тяжелый взрыв, вызванный ударом о него грузовика со взрывчаткой, но возможно спроектировать компоненты и порядок обеспечения безопасности, которые во многом позволят снизить вероятность того, что грузовик со взрывчаткой сможет подъехать к зданию. Поскольку ни одна система противопожарной защиты не сможет обеспечить приемлемых результатов в случае взрыва бомбы, заинтересованные лица, скорее всего, согласятся с тем, что исследования риска, связанные с выбором компонентов противопожарной защиты, должны исключить наиболее тяжелые сценарии пожара, вызванные взрывом бомбы. Однако, если при исследовании риска возникает необходимость сравнить интегрированные стратегии защиты с компонентами как противопожарной защиты, так и безопасности, тяжелый сценарий взрыва бомбы приведет к разным последствиям для разных проектов, и в этом случае исключать его нельзя.

8.6.5.2Исключение сценариев на этом основании равноценно признанию связанных с ними рисков приемлемыми в связи с их неизбежностью. Любые исключенные риски должны быть описаны в документации по оценке риска, чтобы заинтересованные лица могли решить, согласны ли они с тем, что риск признан допустимым на основании его неизбежности.

8.6.5.3Все пожары, возникшие в результате поджога, не следует исключать как пожары, которые не может контролировать ни один проект. Очень небольшое количество поджогов осуществляется людьми, имеющими хорошие знания в плане поведения пожара или желающими добиться максимального воздействия. Малое количество пожаров, возникших в результате поджога, включают в себя попытки вывести из строя системы противопожарной защиты или компонентов пассивной защиты, использование катализаторов или несколько разных местонахождений источников возгорания. Средний ущерб от пожара, возникшего в результате умышленного поджога, ненамного превышает средний ущерб от пожара, возникшего непреднамеренно.

ТР 5049 Оценка пожарного риска. Обзор зарубежных источников

Стр 182