книги / Разработка специальных разделов проектной документации, основанных на методологии анализа риска
..pdfвремя оповещения ton складывается из времени обнаружения пожара г0б и возможной задержки, необходимой, например, для ручной активации системы оповещения.
Перечисленные выше составляющие времени эвакуации (за ис ключением г0б для системы автоматического обнаружения пожара и, возможно, ton, если оповещение также осуществляется автоматически) существенным образом зависят от поведенческих особенностей, пси хофизиологического состояния людей и т.п., поэтому их моделирова ние сопряжено со значительными неопределенностями. В методиче ских рекомендациях [9] время начала эвакуации г11Эустанавливается в зависимости от функционального назначения помещений, косвенно характеризующего состояние находящихся в них людей, наличия и типа систем оповещения и управления эвакуацией, но не учитывает ся, что время обнаружения гоб зависит от других характеристик: пара метров очага пожара и геометрии помещения. Расчетное время tv эва куации определяется на основе различных вариантов моделирования движения людского потока [9]:
♦упрощенная аналитическая модель движения людского потока;
♦математическая модель индивидуально-поточного движения людей из здания;
♦имитационно-стохастическая модель движения людских потоков. Выбор способа определения расчетного времени эвакуации произ
водится с учетом специфических особенностей объемно-планировочных решений здания, а также особенностей контингента (его однородности) людей, находящихся в нем.
Для каждого /-го сценария развития пожара условие безопасной эвакуации людей состоит в том, что требуемое время эвакуации людей t3yi должно быть меньше времени блокирования путей эвакуации Гбл,/ (возможно, с некоторым коэффициентом запаса). В противном случае часть эвакуируемых может подвергнуться воздействию поражающих факторов (и, соответственно, погибнет). Число пострадавших для /-го сценария есть функция времен гбл,/ и t3j а также общего количества лю дей, находившихся в здании в момент начала пожара.
Первый вопрос, который необходимо решить при проведении ве роятностного анализа риска, - выбор представительных сценариев и по строение соответствующего логического дерева событий. Количество «ветвлений» дерева событий, с одной стороны, должно отражать наибо лее существенные ситуации, которые могут возникнуть при пожаре. При этом должны учитываться положение источника загорания, пути распространения пожара и дыма, возможность возникновения критиче ских уровней поражающих факторов на путях эвакуации, влияние систем противопожарной защиты с учетом возможных отказов, эвакуация лю дей и возможность блокирования эвакуационных путей и т.д. С другой стороны, число сценариев не должно быть слишком велико, чтобы не приводить к чрезмерным временным и материальным затратам на прове дение вероятностного анализа. Вид получаемого дерева событий в силь ной степени зависит от особенностей рассматриваемого объекта, а про цедура выделения «кластеров» сценариев трудно поддается формализа ции, хотя общие ее принципы сформулированы.
В качестве демонстрационного примера рассмотрим здание, в котором установлены системы противопожарной защиты, упоминае мые в методике:
♦система обнаружения пожара (пожарной сигнализации) (ОБН)
свероятностью эффективного срабатывания /?0бн;
♦система оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией (СОУЭ) с вероятностью эффективного срабатывания в случае срабаты вания системы пожарной сигнализации /?соуэ;
♦система противодымной защиты (ПДЗ) с вероятностью эффек тивного срабатывания в случае срабатывания системы пожарной сигнали
зации ЯпдзАвтоматические установки пожаротушения (АУПТ) в данном при
мере не рассматриваются, особенности их учета обсуждаются ниже.
На рис. 34 приведено соответствующее логическое дерево событий. Условная вероятность инициирующего события (соответствующего кор ню логического дерева) принята равной единице, абсолютный риск может быть получен умножением относительного риска на величину Q Отме тим также, что системы СОУЭ и ПДЗ считаются независимыми, поэтому вероятности срабатывания или отказа системы ПДЗ приняты одинаковыми
Рис. 34. Дерево событий для пожара в здании
ПС1 - система обнаружения пожара сработала (/?обн = 0,8); ПС2-система оповещения людей о пожаре и управления эва
куацией сработала (Дсоуэ = 0,8); ПСЗ - система противодымной защиты сработала (/?пдз = 0,8).
как при срабатывании, так и при отказе системы СОУЭ. Кроме того, считается, что если не срабатывает система обнаружения, то обе систе мы СОУЭ и ПДЗ не включаются. Видно, что в целом возможна реализа ция пяти сценариев развития пожара S\-S5, характеристики которых приведены в табл. 28, где также указаны вероятности реализации каждо го сценария, полученные перемножением условных вероятностей вдоль соответствующей ветви логического дерева.
Лобн = /?соуэ - Япдз = 0,8.
Кроме того, для каждого из пяти сценариев на рисунке представле ны итоговые вероятности их реализации, вычисленные по формулам из правого столбца таблицы. Видно, что наиболее вероятным является сценарий S\ когда все три системы (ОБН, СОУЭ и ПДЗ) срабатывают (наиболее благоприятные условия для эвакуации), следующим в по рядке убывания вероятности идет наиболее тяжелый случай (сцена рий S5), когда не срабатывает ни одна из систем. Далее следуют два сцена
рия, когда не срабатывает лишь одна из систем СОУЭ и ПДЗ № и S3 ). Наименее вероятным является одновременный отказ обеих систем СОУЭ и ПДЗ при срабатывании системы обнаружения (S4).
|
|
|
|
Т а б л и ц а 28 |
Сценарий |
ОБН |
СОУЭ |
ПДЗ |
Вероятность |
|
Да |
Да |
Да |
^ОБП ^СОУЭ ' ^идз = 0,512 |
|
Да |
Да |
Нет |
^ОБП *^СОУЭ (l ~ ^ПДЗ ) = 0,128 |
|
Да |
Нет |
Да |
^обп0 —^соуэ)^пдз = 0,128 |
$4 |
Да |
Нет |
Нет |
^ОБН 0 “ ^СОУЭ )0 ” ^мдз) = 0,032 |
s5 |
Нет |
- |
- |
0 ~~^обн)= 0,2 |
Приведенный на рис. 34 пример не включает автоматические уста новки пожаротушения (АУПТ). При их наличии соответствующие изме нения должны быть внесены в дерево событий, причем характер измене ний определяется типом применяемых АУПТ, их возможным воздействи ем на пожар и т.д. В логическом дереве также должны быть учтены причинно-следственные связи, связанные с активацией АУПТ, - например, приводятся ли они в действие рассмотренной выше системой обнаружения пожара (ОБН) или активируются независимо. Примером независимой акти вации может служить спринклерная установка пожаротушения, термочув ствительный элемент оросителей которой реагирует на температуру окру жающей среды, т.е. является достаточно инерционным по сравнению с ды мовыми извещателями, используемыми в системе пожарной сигнализации. Временные задержки при активации АУПТ могут быть незначительными по сравнению с общей продолжительностью пожара, но играть существен ную роль с точки зрения обеспечения эвакуации людей.
Следует также отметить, что для учета всех возможных исходов аварийной ситуации с дальнейшим определением уровня пожарного риска следует использовать модель индивидуально-поточного движения людей при их эвакуации из здания. На рис. 3$ изображена блок-схема
Рис. 35. Блок-схема определения расчетного времени эвакуации
определения расчетного времени эвакуации людей из здания при ис_ пользовании индивидуально-поточной модели.
На основании заданных начальных условий (начальных коорди нат людей, параметров эвакуационных участков) определяются плотно сти людских потоков на путях эвакуации и пропускные способности выходов с эвакуационных участков. Далее, в момент времени / = t + dt, определяется наличие опасных факторов пожара на путях эвакуации. В зависимости от этого выбирается направление движения каждого че ловека и вычисляется новая координата каждого человека. После этого снова определяются плотности людских потоков на путях эвакуации и пропускные способности выходов. Затем вновь дается приращение по времени dt и определяются новые координаты людей с учетом наличия опасных факторов пожара на путях эвакуации в этот момент. После это го процесс повторяется. Расчеты проводятся до тех пор, пока все люди не будут эвакуированы из здания.
Остальные величины, необходимые для расчета индивидуального риска при пожарах в зданиях, вычисляются по методикам, утвержден ным МЧС России.
4.8.Критерии приемлемости риска
4.8.1.Риск при обеспечении пожарной безопасности
Пожарная безопасность объекта защиты считается обеспечен ной, если:
♦в полном объеме выполнены обязательные требования пожар ной безопасности, установленные федеральными законами о техниче ских регламентах;
♦пожарный риск не превышает допустимых значений, установ ленных Федеральным законом № 123-ФЗ [6].
При определении пожарного риска [6] установлены нормативные значения пожарного риска:
♦индивидуальный пожарный риск в зданиях, сооружениях и стро ениях не должен превышать значение одной миллионной в год при раз
мещении отдельного человека в наиболее удаленной от выхода из зда ния, сооружения и строения точке (ст. 79);
♦величина индивидуального пожарного риска в зданиях, сооруже ниях, строениях и на территориях производственных объектов не должна превышать одну миллионную в год (ст. 93);
♦для производственных объектов, на которых обеспечение ве личины индивидуального пожарного риска одной миллионной в год не возможно в связи со спецификой функционирования технологических процессов, допускается увеличение индивидуального пожарного риска до одной десятитысячной в год. При этом должны быть предусмотрены меры по обучению персонала действиям при пожаре и по социальной защите работников, компенсирующие их работу в условиях повышенно го риска (ст. 93);
♦величина индивидуального пожарного риска в результате воз действия опасных факторов пожара на производственном объекте для людей, находящихся в селитебной зоне вблизи объекта, не должна пре вышать одну стомиллионную в год (ст. 93);
♦величина социального пожарного риска воздействия опасных факторов пожара на производственном объекте для людей, находящихся
вселитебной зоне вблизи объекта, не должна превышать одну десяти миллионную в год.
Следует еще раз отметить, что расчет показателей риска при обеспечении пожарной безопасности, должен проводиться по методи кам, утвержденным МЧС России [8, 9].
4.8.2. Риск при обеспечении промышленной безопасности
Вопрос об установлении критериев приемлемости для риска, при определении которого учитывались не только опасные факторы пожара, но и другие опасные факторы (например, поражение токсоволной), до сих пор остается открытым и служит предметом дискуссий.
Например, Российское научное общество анализа риска предлагает установить нормативы предельно допустимого уровня (ПДУ) индивиду ального риска смерти, а также уровня социального риска исходя из уров ня социально-экономического развития Российской Федерации и на осно
вании существующего мирового опыта [38]. Предлагаемые обществом нормативы носят рекомендательный и целевой характер, отражают спе цифику промышленного объекта, а также характер опасного воздействия.
Так, для потенциально опасных производственных объектов в Рос сии предлагается установить значение ПДУ индивидуального риска для населения, не превышающего КГ4 в год.
Данный критерий может быть дифференцирован в зависимости от специфики и новизны опасного объекта:
♦по критерию новизны промышленного объекта (за исключени ем специальных объектов):
>не более 1(Г5 в годдля новых (вновь проектируемых) объектов;
>не более КГ4 в год - для действующих объектов.
♦по критерию комбинированности опасного воздействия:
>не более 1(Г5 в годдля систематического воздействия вредных факторов на здоровье населения;
>не более КГ4 в год - для совместного (комбинированного) систематического воздействия различных вредных факторов
на здоровье населения.
Пренебрежимые уровни индивидуального риска рекомендуется установить в 100 раз меньше соответствующих ПДУ
Нормативную величину ПДУ социального риска гибели N и более человек из населения рекомендуется установить на уровне:
>10_3/У2 в год для новых (вновь проектируемых) объектов;
>10 /У2 в год для действующих объектов.
Пренебрежимые уровни социального риска рекомендуется уста новить в 100 раз меньше соответствующих ПДУ
4.9. Разработка рекомендаций по уменьшению риска
Разработка рекомендаций по уменьшению риска является заклю чительным этапом анализа риска. В рекомендациях представляются обоснованные меры по уменьшению риска, основанные на результатах оценок риска.
Меры по уменьшению риска могут иметь технический и (или) ор ганизационный характер. При этом решающее значение имеет общая оценка действенности и надежности мер, оказывающих влияние на риск, а также размер затрат на их реализацию.
На стадии эксплуатации опасного производственного объекта ор ганизационные меры могут компенсировать ограниченные возможности для принятия крупных технических мер по уменьшению риска.
При разработке мер по уменьшению риска необходимо учиты вать, что вследствие возможной ограниченности ресурсов в первую оче редь должны разрабатываться простейшие и связанные с наименьшими затратами рекомендации, а также меры на перспективу.
В большинстве случаев первоочередными мерами обеспечения безопасности, как правило, являются меры предупреждения аварии. Выбор планируемых для внедрения мер безопасности имеет следующие приоритеты:
1) меры уменьшения вероятности возникновения аварийной си туации, включающие:
♦меры уменьшения вероятности возникновения инцидента,
♦меры уменьшения вероятности перерастания инцидента в ава рийную ситуацию;
2) меры уменьшения тяжести последствий аварии, которые,
всвою очередь, имеют следующие приоритеты:
♦меры, предусматриваемые при проектировании опасного объ екта (например, выбор несущих конструкций, запорной арматуры),
♦ меры, относящиеся к системам противоаварийной защиты
иконтроля (например, применение газоанализаторов),
♦меры, касающиеся готовности эксплуатирующей организации к локализации и ликвидации последствий аварий.
Следует отметить, что мероприятия по снижению вероятности возникновения аварийной ситуации гораздо эффективнее мероприятий по снижению тяжести последствий, однако и наиболее затратны.
При необходимости обоснования и оценки эффективности пред лагаемых мер уменьшения риска рекомендуется придерживаться двух альтернативных целей их оптимизации:
♦при заданных средствах обеспечить максимальное снижение риска эксплуатации опасного производственного объекта;
♦обеспечить снижение риска до приемлемого уровня при мини мальных затратах.
Для определения приоритетности выполнения мер по уменьше нию риска в условиях заданных средств или ограниченности ресурсов следует:
♦определить совокупность мер, которые могут быть реализова ны при заданных объемах финансирования;
♦ранжировать эти меры по показателю «эффективность - затраты»;
♦обосновать и оценить эффективность предлагаемых мер. Примером разработки рекомендаций по уменьшению риска могут
служить следующие разделы декларации промышленной безопасности:
♦«Перечень наиболее опасных составляющих и/или произ водственных участков декларируемого объекта с указанием показате лей риска аварий»;
♦«Перечень наиболее значимых факторов, влияющих на показа тели риска»;
♦«Перечень основных мер, направленных на уменьшение риска
аварий».
В РПЗ к декларации промышленной безопасности также присут ствует раздел «Предложения по внедрению мер, направленных на уменьшение риска аварий».
В декларации пожарной безопасности необходимо указывать ком плекс выполняемых инженерно-технических мероприятий для обеспече ния допустимого значения уровня пожарного риска.