Федоров Кирилл Олегович21. Федоров Кирилл Олегович 21. Министерство российской федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий
 Скачать 0.9 Mb.
|
|
2.2. Определение наличия угрозы жизни или здоровью людей вследствие возможного пожара на объекте защиты Несмотря на то, что в настоящее время отсутствует нормативное понятие угроза жизни и здоровью людей, прямым доказательством её наличия можно считать состояние, при котором значение пожарного риска на объекте надзора превышает допустимые значения, установленные Федеральным законом от 22.07.2008 г. №123 - ФЗ “Технический регламент о требованиях пожарной безопасности”. Для определения наличия угрозы жизни и здоровью людей вследствие возможного пожара на объекте надзора, используя Приказ МЧС России от 10 июля 2009 г. № 404 “Об утверждении методики определения расчётных величин пожарного риска на производственных объектах”, определим фактическое значение пожарного риска и сравним его с допустимым значением. Руководствуясь Ст.93 Федерального закона от 22.07.2008 г. №123 - ФЗ “Технический регламент о требованиях пожарной безопасности”, “Нормативные значения пожарного риска для производственных объектов”, установим, что: 1. Величина индивидуального пожарного риска в зданиях, сооружениях, строениях и на территориях производственных объектов не должна превышать одну миллионную в год. 2. Риск гибели людей в результате воздействия опасных факторов пожара должен определяться с учетом функционирования систем обеспечения пожарной безопасности зданий, сооружений и строений. 2.2.1 Определение расчетного времени эвакуации людей Расчетное время эвакуации людей t p 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 и шириной . Начальными участками являются проходы между рабочими местами, оборудованием, рядами кресел и т.п. При определении расчетного времени эвакуации учитывается пропускная способность всех имеющихся в помещениях, на этажах и в здании эвакуационных выходов. 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 li. Расчетное время эвакуации людей t p следует определять, как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути t i по формуле: t p = t 1 + t 2 + t 3 +... + t i , i l i 18 где t 1 - время движения людского потока на первом (начальном) участке, мин.; t 2 , t 3 ,..., 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: t 1 = l 1 v 1 = 40,95 100 = 0,4 мин, где l 1 - длина первого участка пути, м; v 1 - скорость движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, м/мин. Плотность однородного людского потока на первом участке пути D 1 определяется по формуле: 𝐷 1 = 𝑁 1 ∙𝑓 𝑙 1 ∙𝛿 1 = 16∙0,125 40,95∙1.5 = 0,032 м 2 /м 2 q 1 =3,2 м/мин (табл.2.1) Скорость v i движения людского потока на участках пути, следующих после первого, принимаем по табл.2.1 в зависимости от значения интенсивности движения людского потока q i по каждому из этих участков. Для 2-го участка пути: 2 1 1 2 − − = i i q q ; 𝑞 2 = 3,2∙1,5 1,2 = 4 ( м мин ) По табл. 2.1 определяем: для q 2 =4 (м/мин) v 2 =100 (м/мин). 𝑡 2 = 32,25 100 = 0,3225 Для 3-го участка пути: дв q qдд 2 2 = ; 𝑞 дв = 4∙1,2 1,8 = 2,66 ( м мин ) По табл. 2.1 определяем: для q 3 =4 (м/мин) v 3 =100 (м/мин). q дв =2,66 м/мин < q max =19,6 м/мин, следовательно задержки в дверном проёме не будет, значит ) ( 0 100 0 3 мин t = = 𝑡 н.э. = 0,5 мин Тогда: 𝑡 𝑝 = 0,4 + 0,3225 + 0 + 0,5 = 1,22 (мин) Таким образом, расчётное время эвакуации людей из производственного помещения составляет 1,22 (мин) или это 73,2 (с). 19 2.2.2. Определение времени от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных факторов пожара. Необходимое время эвакуации рассчитывается как произведение критической для человека продолжительности пожара на коэффициент безопасности. Предполагается, что каждый опасный фактор воздействует на человека независимо от других. Рассчитываем значения критической продолжительности пожара: - по повышенной температуре: n Т кр z t t A B t 1 0 0 ) 273 ( 70 1 ln + − + = = [ 708,121 / 0,000001292 ln(1+(70-39)/(273+39) 0,4764)]^1/3= 470,046 c = 7,834 мин где t 0 – начальная температура воздуха в помещении, t 0 =39 ºС; n – показатель степени, учитывающий изменение массы выгорающего материала во времени, n=3; В – размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания материала и свободного объёма помещения, Q V С В р ) 1 ( 353 − = где С р – удельная изобарная теплоёмкость газа, С р =0,001068 (МДж/кг/К); φ – коэффициент теплопотерь, φ=0,6; η – коэффициент полноты горения, η=0,95; Q – низшая теплота сгорания материала, Q=16,7 МДж/кг (по табл. 1.11); V – свободный объём помещения. V= 0,8 (63×43×5,5)=11919,6 (м 3 ); В=(353х0,001068х11919,6)/((1-0.6)х0,95х16,7)=708,121 кг А – размерный параметр, учитывающий удельную массовую скорость выгорания горючего материала и площадь пожара, кг/с; 2 05 , 1 = F А ν – линейная скорость распространения пламени, м/с; ν=0,0071 м/с; ψ F – удельная массовая скорость выгорания, кг/м 2 с; ψ F = 0,0244 кг/м 2 с; А=1,05х0,0071х0,0244=0,000001292 кг/(м 2 с) z – безразмерный параметр, учитывающий неравномерность распределения ОФП по высоте помещения. = H h H h z 4 , 1 exp =0,4764 где h – высота рабочей зоны, м; Н – высота помещения, м. Н=5,9 м; 5 , 0 7 , 1 − + = пл h h где h пл – высота площадки, на которой находятся люди. h пл =0 м; δ – разность высот пола. Δ=0 м.; ; 7 , 1 0 5 , 0 7 , 1 0 м h = − + = 20 - по потере видимости: n m пр в п кр z ВD l E V A B t 1 1 ) 05 , 1 ln( 1 ln − = − = [ 708,121/ 0,000001292 ln(1-(11919,6 ln(1.05x0.3x50))/(20x708,121x60,6x0,4764)]^1/3= 358,12 c = 5,96 мин где а- коэффициент отражения предметов на путях эвакуации; а принимается равным 0,3; Е - начальная освещенность, лк. Е принимается равным 50 лк.; l пр - предельная дальность видимости в дыму, м. l пр принимается 20 м.; D m - дымообразующая способность горящего материала, Нп м 2 /кг. Для данной горючей нагрузки D m = 60,6 Нп м 2 /кг; - по пониженному содержанию кислорода: n O O кр z V ВL A B t 1 1 27 , 0 044 , 0 1 ln 2 2 + − = − = [ 708,121/ 0,000001292 ln(1- 0.044/(708,121x2,56/11919,6 +0.27)x0,4764)^(-1)]^1/3= 942,85 с = 15,714 мин где L О2 - удельный расход кислорода, кг/кг. Для данной горючей нагрузки L О2 =2,56 кг/кг; - по предельно допустимому содержанию СО 2 в помещении: n СО СО CO кр z В L X V A B t 1 1 2 2 1 ln 2 − = − = [ 708,121/ 0,000001292 ln(1-(11919,6 х0,11/0,879х708,121х0,4764)^(-1)]^1/3 (отрицательное значение) Данный опасный фактор пожара не представляет опасности (x<0) где X СО2 - предельно допустимое содержание CO 2 в помещении, кг/м 3 X СО2 =0,11 кг/м 2 ; L СО2 – удельный выход CO 2 при сгорании 1кг пожарной нагрузки. Для данной горючей нагрузки L СО2 =0,879 кг/кг; Т к. под знаком логарифма получается отрицательное число, то данный ОФП не представляет опасности. - по предельно допустимому содержанию СО в помещении: n СО СО CO кр z В L X V A B t 1 1 1 ln − = − = [708,121/ 0,000001292 ln(1-(11919,6х1,16х10 -3 )/ (0,0626х708,121х0,4764)^(-1)]^1/3= 835,375 сек = 13,92 мин где X СО =1,16 ∙10 -3 - предельно допустимое содержание CO в помещении, кг/м 2 L СО =0,0626 кг/м 3 ; - по предельно допустимому содержанию HCL в помещении: Из данных материалов HCl не выделяется 21 Из полученных в результате расчётов значений критической продолжительности пожара выбираем минимальное: 𝑡 бл = min { 𝑡 кр 𝑇 ; 𝑡 кр п.в. ; 𝑡 кр 𝑂 2 ; 𝑡 кр 𝐶𝑂 2 ; 𝑡 кр СО ; 𝑡 кр 𝐻𝐶𝑙 } T бл = t T кр = 358,12 сек (5,968 мин) Необходимое время эвакуации людей из помещения рассчитываем по формуле: t н.в.э = 0,8х 358,12 = 286,496 сек = 4,77 мин. t кp < t бл (1,22 ˂ 4,77) 2.2.3. Определение потенциального пожарного риска для объекта защиты. Величина потенциального риска P (год -1 ) в производственном помещении определяется по формуле: P=Qп*Qв, P= Qп = 0, 24381 *0, 000198= 48,27*10 -6 (год -1 ) Q п – частота возникновения пожара; Q п = 9*10 -5 х(63х43)= 0,24381 (год -1 ) Q в – условная вероятность поражения человека при его нахождении в помещении при пожаре. Условная вероятность поражения человека Q в определяется по формуле: Q в = (1 - P э ) * (1 - D), Q в = (1 – 0, 99901) * (1 – 0,8)=0,000198 где P э – вероятность эвакуации людей, находящихся в помещении здания при пожаре; D – вероятность эффективной работы технических средств по обеспечению безопасности людей в помещении при пожаре. Вероятность эвакуации P э определяется по формуле: P э = 1 – (1 – P э.п ) * (1 – P д.в ), P э =1 – (1 – 0,999) * (1 – 0,001)=0,99901 где P э.п – вероятность эвакуации людей, находящихся в помещении здания, по эвакуационным путям при пожаре; P д.в – вероятность выхода из здания людей, находящихся в помещении, через аварийные или иные выходы, P д.в = 0,001 – так как нет эвакуационных выходы. В этом случае вероятность P э.п определяется по формуле: P э.п = 0,999 , так как t р + τ н.э. ˂ 0,8 * τ бл Вероятность D эффективной работы технических средств по обеспечению пожарной безопасности производственного помещения при пожаре определяется по формуле: D = 1 – D СОУЭ =0,0; D АУПС =0,8 ; D ПДЗ –0; D АУПТ – 0. D =1 – (1-0.8)x(1-0)x(1-0.0)x(1-0)=0,8 где K – число технических средств противопожарной защиты; D k – вероятность эффективного срабатывания k-го технического средства при пожаре. 22 2.2.4. Определение величины индивидуального пожарного риска. Индивидуальный пожарный риск (далее – индивидуальный риск) для работников объекта защиты оценивается частотой поражения определённого работника объекта опасными факторами пожара в течение года. Величина индивидуального риска R (год -1 ) для работника при его нахождении в здании объекта, обусловленная опасностью пожаров в здании, определяется по формуле: R=P * q, где P – величина пожарного риска в помещении объекта защиты, год -1 q – вероятность присутствия работника в помещении. Вероятность q определяется, исходя из доли времени нахождения рассматриваемого человека в производственном помещении объекта защиты в течение года на основе решений по организации эксплуатации и технического обслуживания оборудования и зданий объекта. R=48,27 * 10 -6 * (248−28)∗16 365∗24 =19,396 * 10 -6 год -1 Ст. 93 “Нормативные значения пожарного риска для производственных объектов” Федерального закона от 22.07.2008 г. № 123- ФЗ “Технический регламент о требованиях пожарной безопасности”, , сделаем вывод о том, что: Величина индивидуального пожарного риска в здании производственного объекта превышает одну миллионную в год. 23 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАЛИЧИЯ УГРОЗЫ ЧУЖОМУ ИМУЩЕСТВУ ПРИ ПОЖАРЕ. Система обеспечения пожарной безопасности объекта защиты в обязательном порядке должна содержать комплекс мероприятий, направленных на предотвращение вреда имуществу третьих лиц в случае возможного пожара. В действующих нормативных правовых актах Российской Федерации и нормативных документах по пожарной безопасности методики оценки такого ущерба напрямую не предусмотрены. Для оценки наличия угрозы чужому имуществу опосредованно могут быть использованы расчетные сценарии, основанные на соотношении временных параметров развития и распространения опасных факторов пожара, эвакуации людей и борьбы с пожаром, например, расчеты температурного режима пожара в помещении по ГОСТ Р 12.3.047-2012 «ССБТ. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля». с учетом реальной пожарной нагрузки, которая в результате оценки риска может быть критической по отношению к фактическому пределу огнестойкости строительных несущих, ограждающих конструкций, перегородок, перекрытий, отделяющих помещения нескольких собственников друг от друга. Для оценки угрозы чужому имуществу необходимо определить пожарную опасность для несущих конструкций и возможность распространения пожара за пределы помещения очага пожара. Для этого необходимо знать температурные режимы при возможном пожаре, температуры на поверхностях ограждающих конструкций, зависящие от пожарной нагрузки и объемно-планировочных решений, принятых на данном объекте. 3.1. Расчёт температурного режима при свободно развивающемся пожаре в помещении 3.1.1. Определение вида пожара в помещении Вычислим объём помещения V, м 3 : V = A x L x h = 63 ∗ 43 ∗ 5,5 = 14899,5 м^3 Так как V > 1000 м 3 , проёмность помещения определим по следующей формуле: П = ∑ = А 𝑖 ℎ 𝑖 0,5 𝑆 = (25 × 3,5)3,5 0,5 + (20 × 3,5)3,5 0,5 + 2(1,8 × 2,1)2,1 0,5 63 ∗ 43 = 0,1125 м 0,5 гдеА 𝑖 - площадь i-го проёма помещения,м 2 ; h i - высота i-го проёма помещения, м; Рассчитаем количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг материала пожарной нагрузки: 𝑉 𝑜 = ∑ 𝑉 𝑜𝑖 𝑃 𝑖 ∑ 𝑃 𝑖 = 9,4 × 8350 8350 = 9,4 Нм 3 /кг, V o = 9.4 Hм^3/кг где 𝑃 𝑖 - общее количество пожарной нагрузки i-го компонента твёрдых горючих и трудногорючих материалов, кг; 𝑉 𝑜𝑖 - количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг материала пожарной нагрузки, Нм 3 /кг. Определяем удельное критическое количество пожарной нагрузки кубическим объёмом V, равным объёму исследуемого помещения: 24 q кр.к = (4500x 0.1125 ^3)/(1+500x 0.1125 ^3) + 14899,5^0.333/6x9.4 = 4.177 кг/м^2 Вычислим удельное значение пожарной нагрузки исследуемого помещения: 𝑞 𝑘 = ∑ 𝑃 𝑖 𝑄 𝐻𝑖 𝑝 (6𝑆 − 𝐴)𝑄 𝐻д 𝑝 = 8350 × 16,7 (6 × 607,44 − 165,06 )13,8 = 2,904 кг м 2 , где А = ∑ 𝐴 𝑖 = (25 × 3,5) + (20 × 3,5) + 2(1,8 × 2,1) = 165,06 cуммарная площадь проёмов помещения, м 2 ; S - площадь пола помещения; S=V 0.667 ; S=( 14899,5 ) 0,667 =607,44 м 2 𝑄 𝐻𝑖 𝑝 - низшая теплота сгорания i-го компонента материала пожарной нагрузки, МДж/кг; 𝑄 𝐻д 𝑝 -низшая теплота сгорания древесины, равная 16,7 МДж/кг. Сравнив значения 𝑞 𝑘 и 𝑞 кр.к , сделаем вывод о том, что в данном помещении будет пожар регулируемый вентиляцией (ПРН), так как 𝑞 𝑘 < 𝑞 кр.к 3.1.2. Расчёт среднеобъёмной температуры Определим максимальную среднеобъёмную температуру для ПРН: Т max – Т 0 = 224qk 0,528 =224*2,904^0,528=393,28 C Определим характерную продолжительность объёмного пожара: 𝑡 𝑛 = ∑ 𝑃 𝑖 𝑄 𝐻𝑖 𝑝 6258𝐴√ℎ ∙ 𝑛 𝑐𝑝 ∑ 𝑃 𝑖 ∑ 𝑛 𝑖 𝑃 𝑖 = 8350 ∗ 16,7 6258 ∙ 165,06 ∙ √3,43 ∙ 1,49 ∙ 8350 0,0071 ∙ 8350 ∙ 60 = 0.254 ч = 15,297 мин где ℎ = ∑ 𝐴 𝑖 ℎ 𝑖 𝐴 = (25×3,5)3,5+(20×3,5)3,5+2(1,8×2,1)2,1 165,06 = 3,43 𝑛 𝑐𝑝 - удельная массовая скорость выгорания древесины, 𝑛 𝑐𝑝 = 1,49 кг (м 2 ∙мин) , 𝑛 𝑖 - удельная массовая скорость выгорания i-го компонента твёрдого горючего или трудно горючего материала, кг (м 2 ∙мин) Вычислим время достижения максимального значения среднеобъёмной температуры : 𝑡 𝑚𝑎𝑥 = 𝑡 𝑛 = 15,297 мин. Определим изменение среднеобъёмной температуры при объёмном свободно развивающемся пожаре на характерных интервалах времени, необходимых для построения графика температурного режима при пожаре в помещении: 𝑇 − 𝑇 𝑜 𝑇 𝑚𝑎𝑥 − 𝑇 𝑜 = 115,6 ( 𝑡 𝑡 𝑚𝑎𝑥 ) 4,75 𝑒 −4,75(𝑡 𝑡 𝑚𝑎𝑥 ⁄ ) где: о C 𝑡 = {0,33𝑡 𝑚𝑎𝑥 ; 0,67𝑡 𝑚𝑎𝑥 ; 𝑡 𝑚𝑎𝑥 ; 1,33𝑡 𝑚𝑎𝑥 ; 1,67𝑡 𝑚𝑎𝑥 ; 2𝑡 𝑚𝑎𝑥 ; 2,5𝑡 𝑚𝑎𝑥 ; 3𝑡 𝑚𝑎𝑥 } , мин. T = [x i (T max − T o )] + Т 0 где 𝑥 𝑖 = 115,6 ( 𝑡 𝑡 𝑚𝑎𝑥 ) 4,75 𝑒 −4,75(𝑡 𝑡 𝑚𝑎𝑥 ⁄ ) |