Оценка пожарного риска для промпредприятий => Приложение 5. Методика оценки пожарного риска. 5.1. потенциальный риск. 5.2. индивидуальный риск. 5.3. социальный риск.

Оценку индивидуального и социального риска для зданий промышленных предприятий следует проводить в соответствии с ГОСТ Р 12.3.047-98 (Приложение Ш).

Оценку потенциального, индивидуального, социального и коллективного рисков для территории предприятия следует проводить по изложенным ниже методикам.

Величина потенциального риска Р(а) (год -1 ) в определенной точке местности а, где расположено предприятие, определяется с помощью соотношения

где I - число сценариев развития аварии (ветвей логического дерева событий возникновения и развития аварии); Qdi(a) - условная вероятность поражения человека в определенной точке местности а в результате реализации i-го сценария развития аварии, отвечающего определенному событию, инициирующему аварию; Q(Ai) - частота реализации в течение года i-го сценария развития аварии, год -1 .

Условные вероятности поражения человека Qdi(a) определяются по значениям пробит-функций.

Величина Р(а) определяется посредством наложения зон поражения опасными факторами с учетом частоты реализации каждого сценария развития аварии на карту местности с привязкой их к соответствующему событию, инициирующему аварию (элементу оборудования, технологической установке) и ориентированию зоны поражения в соответствии с метеорологическими условиями (для струйного горения, пожара-вспышки, образования и взрывного превращения газопаровоздушного облака). При расчете риска рассматриваются различные метеорологические условия с типичными направлениями ветров и ожидаемой частотой их возникновения.

Процедура расчета риска предусматривает рассмотрение различных аварийных ситуаций и определение зон поражения опасными факторами пожара и взрыва, и частот их реализации. Для удобства расчетов территорию местности делят на зоны, внутри которых величины P(а) полагаются одинаковыми.

В необходимых случаях оценка условной вероятности поражения человека проводится с учетом совместного воздействия более чем одного опасного фактора (для ветвей со стадиями с условием перехода «И»). Так, например, для расчета условной вероятности поражения человека при реализации сценария развития аварии, связанного со взрывом резервуара с ЛВЖ под давлением, находящегося в очаге пожара, необходимо учитывать, кроме теплового излучения огненного шара, воздействие ударной волны и осколков.

Условная вероятность поражения человека Qdi(a) от совместного независимого воздействия несколькими опасными факторами в результате реализации i-го сценария развития аварии определяется следующим образом:

где h - число рассматриваемых опасных факторов аварии; Qk - вероятность реализации k-го опасного фактора; Qdik(a) -условная вероятность поражения k-м опасным фактором.

Результаты расчетов потенциального риска отображаются на карте (ситуационном плане) предприятия и прилегающих районов в виде замкнутых линий равных значений (изолинии функции Р(а)).

Изолинии функции Р(а) называются контурами риска. Их физический смысл состоит в том, что они разделяют территорию предприятия (так же, как и местность вокруг предприятия) на области, в которых ожидаемая частота возникновения опасных факторов аварии, приводящих к гибели людей, заключена в определенных, указанных на рисунке, пределах.

Контуры риска не зависят от количества работающих на предприятии или их должностных обязанностей, а определяются исключительно используемой технологией и надежностью применяемого оборудования. Потенциальный риск используется как мера (критерий допустимости / недопустимости) уровня пожарной безопасности объекта.

Для любого работника предприятия существует возможность гибели при возникновении аварии. Потеря жизни в течение определенного периода времени (года) является случайным событием, зависящим от рода его профессиональной деятельности, в том числе от продолжительности нахождения работника в областях, отвечающих различным контурам риска при его перемещениях по промышленной площадке предприятия в течение рабочей смены.

Для целей управления безопасностью персонала используется количественная мера возникновения этого случайного события - частота поражения опасными факторами пожара (взрыва) определенного человека, называемую индивидуальным риском.

Таким образом, индивидуальный риск определяется как ожидаемая частота поражения определенного работника предприятия опасными факторами аварий в течение года.

Области, на которые разбита территория предприятия, обозначается

J, j = 1, . J.

Для удобства описания расчетов работники предприятия нумеруются

т = 1, . М.

Текущий номер работника т однозначно определяет наименование должности работника, его категорию и другие особенности его профессиональной деятельности, необходимой для оценки безопасности.

Величина индивидуального риска Rm (год -1 ) для работника предприятия т определяется с помощью соотношения

где P(j) - величина потенциального риска в j-й области территории предприятия, год -1 ; qjm - доля времени, в течение которого работник предприятия т находится в j-й области территории предприятия.

Доля времени, в течение которого работник находится в определенной области территории предприятия, рассчитывается на основе решений по организации эксплуатации и технического обслуживания оборудования.

Для анализа воздействия промышленных аварий на людей, а также для установления приемлемости того или иного уровня пожарной или промышленной безопасности используется понятие социального риска.

Социальный риск задается с помощью функции, значениями которой являются величины, определяющие, что в аварии с пожаром погибло не менее определенного количества человек.

Социальный риск S (год -1 ) определяется по формуле

где L - число сценариев развития аварии, для которых выполняется условие Ni ³ N0; Ni - ожидаемое число погибших в результате реализации i-го сценария развития аварии; N0 - число погибших, для которого оценивают величину социального риска. В настоящем документе принимается N0 = 10.

Ожидаемое число погибших в результате реализации i-го сценария развития аварии можно оценить по следующей формуле

где J - количество областей, на которые разбита территория предприятия и территория, прилегающая к предприятию (j - номер области); Qdij - условная вероятность поражения человека, находящегося в j-й области, опасными факторами пожара (взрыва) при реализации i-го сценария развития аварии; nj - среднее число людей, находящихся в j-й области.

Социальный риск S является интегральной величиной. В то же время социальный риск можно рассматривать и как векторную величину, компоненты которой имеют размерность год -1 . При этом результаты расчетов социального риска могут быть представлены в виде так называемых F/N диаграмм, где по горизонтальной оси откладывают N - количество погибших в результате реализации i-го сценария развития аварии, а по вертикальной оси - F - частоту реализации сценария, при котором погибло не менее N человек. Подобные зависимости могут быть аппроксимированы кривой - графиком непрерывной функции F(N). При этом указанная выше величина S описывается следующим выражением

Для персонала предприятия в целом имеется ненулевая вероятность гибели части работников при возникновении аварии.

Количество погибших в течение определенного периода времени (года) является случайной величиной, зависящей от опасности производства, количества работающих и ряда других факторов.

Для целей управления безопасностью персонала используется математическое ожидание этой случайной величины. Указанную характеристику называют коллективным риском персонала от аварий.

Величина коллективного риска персонала С (чел × год -1 ) определяется с помощью соотношения

Связь индивидуального риска работника от аварий Rm и коллективного риска персонала от аварий устанавливает соотношение

1. Corder I. The application of risk techniques to the design and operation of pipelines / Institution of Mechanical Engineers. Conference C502. Paper C502/016, 1995. - P. 56-69.

2. OREDA (Offshore Reliability Data handbook). - DnV, 1992. - P. 156-267.

3. Hydrocarbon Leak and Ignition Database: Report No. 11/4/180 // E&P Forum, 1992. - P. 134-157.

4. Gas Pipeline Incident 1970-1997 EGIG: Third report. Document No. 98.R.0120 / EGIG (European Gas Pipeline Incident Data Group), 1998. - December. - 167 p.

5. Offtakes and Pressure-Regulating Installations for Inlet Pressures between 7 and 100 bar: Recommendations on Transmission and Distribution Practice: IGE/TD/9. Communication 1229 / Institution of Gas Engineers, 1986. - 234 p.

6. McConnel R.A. The Use of Slam Shut Valves on LCA Plants / Process Safety Progress. - 1997. - Summer. - Vol. 16, № 2. - P. 79-97.

7. Оценка риска аварий на линейной части магистральных нефтепроводов / М.В. Лисанов, А.С. Печеркин, В.И. Сидоров и др. - М: НТЦ «Промышленная безопасность», 2001. - 187 с.

8. ГОСТ Р 12.3.047-98. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.

9. CPR 14E. Methods for the Calculation of Physical Effects (Yellow Book). Committee for the prevention of Disaster - The Hague, 1997. - 836 p.

10. Sallet D.W. Critical two-phase mass flow rates of liquefied gases // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. - 1990. - Vol. 3, № 1. - P. 38-42.

11. Обеспечение пожарной безопасности объектов хранения и переработки СУГ: Рекомендации. - М.: ВНИИПО, 1999. - 156 с.

12. Greenspan N.P., Young R.E. Flow over a containment dyke // Journal of Fluid Mechanics. - 1987. - Vol. 87, № 1. - P. 179-192.

13. Шебеко Ю.Н., Шевчук А.П., Смолин И.М. Расчет влияния обвалования на растекание горючей жидкости при разрушении резервуара // Химическая промышленность. - 1994. - № 4. - С. 230-233.

14. Андерсон Д., Таинненхил Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен. - М.: Мир, 1990. - Т. 1. - 179 с.

15. НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.

16. Пожаровзрывоопасность объектов хранения сжиженного природного газа Процессы испарения и формирования пожаровзрывоопасных облаков при проливе жидкого метана Методики оценки параметров / И. А. Болодьян, В.П. Молчанов, Ю.И. Дешевых и др. // Пожарная безопасность. - 2000. - № 4. - С. 108-121.

17. Пожарная опасность шаровых резервуаров для хранения под давлением сжиженных углеводородных газов / А.П. Шевчук, Ю.Н. Шебеко, И.М. Смолин и др. // Химическая промышленность. - 1992. - № 6. - С. 328-332.

18. Борисов А.А., Гельфанд Б.Е., Цыганов С.А. О моделировании ударных волн давления, образующихся при детонации и горении газовых смесей // Физика горения и взрыва. - 1985. - Т. 21, № 2. - С. 90-97.

19. Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей. - М.: НТЦ «Промышленная безопасность». - 45 с.

20. Шебеко Ю.Н., Шевчук А.П., Смолин И.М. Расчет параметров ударных волн, образующихся при взрыве резервуара со сжиженным углеводородным газом в очаге пожара // Химическая промышленность. - 1993. - № 9. - С. 451-453.

21. Mudan K.S. Thermal radiation hazards from hydrocarbon pool fires // Progress in Energy and Combustion Science. - 1984. - Vol. 10, № 1. - P. 59-80.

22. Leslie I.R.M., Birk A.M. State of the art review of pressure liquified gas container failure modes and associated projectile hazards // Journal of Hazardous Materials. - 1991. - Vol. 28, № 3. - P. 329-365.

23. Орлов В.Я., Никитин А.Г. Определение скорости испарения легковоспламеняющихся жидкостей при категорировании производств: Вопросы охраны труда при проектировании и строительстве зданий. - Казань: КХТИ, 1978. - С. 55-57.

24. Пчелинцев В.А., Никитин А.Г., Хузиахметов Р.А. Оценка взрывопожароопасности производств, связанных с применением легковоспламеняющихся жидкостей в нагретом состоянии // Журн. ВХО им. Д.И. Менделеева. - 1985. - Т. 30, № 1. - С. 68-74.

25. Маршалл В. Основные опасности химических производств. - М.: Мир, 1989. - 671 с.

26. Bais A.F., Zerefos C.S., Ziomas I.C. Design of a system for real-time modeling of the dispersion of hazardous gas releases in industrial plants. 1. Emissions from Industrial stacks // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. - 1989. - July. - Vol. 2. - P. 155-160.

27. Ziomas I.C., Zerefos C.S., Bais A.F. Design of a system for real-time modeling of the dispersion of hazardous gas releases in industrial plants. 2. Accidental releases from storage installations // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. - 1989. - October. - Vol. 2. - P. 194-199.

28. Моделирование распространения паровоздушного облака тяжелого газа при его мгновенном выбросе и непрерывном истечении / А.П. Шевчук, Ю.Н. Шебеко Л.В. Гуринович, И.М. Смолин // Химическая промышленность. - 1992. - № 10. - С. 622-625.

29. Some aspects of fire and explosion hazards of large LPG storage vessels / Yu.N. Shebeko, I.M. Smolin, A.Ya. Korolchenko et al. // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. - 1995. - Vol. 8, № 3. - P. 163-168.

30. Van Ulden A.P. On the spreading of a heavy gas released near the ground // In: First International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries. - 1974. - P. 221-226.

31. Попов П.С., Реутт В.Ч., Гришин В.В. Взрывоопасные зоны и горение компактных струй сжиженного газа при аварийном истечении // Экспресс-информация ВНИИПО. Серия: Пожарная профилактика в технологических процессах и строительстве. - М: ВНИИПО, 1974. - Вып. 36. - С. 35-47.

32. Мольков В.В., Некрасов В.П. Динамика сгорания газа в постоянном объеме при наличии истечения // Физика горения и взрыва. - 1981. - Т. 17, № 4. - С. 17-24.

33. Термогазодинамика пожаров в помещениях / В.М. Астапенко, Ю.А. Кошмаров, И.С. Молчадский, А.Н. Шевляков. - М.: Стройиздат, 1988. - 448 с.

34. Методы расчета температурного режима пожара в помещениях зданий различного назначения: Рекомендации. - М.: ВНИИПО, 1988. - 53 с.

35. Fire and explosion risk assessment for LPG storages / Yu.N. Shebeko, A.Ya. Korolchenko, A.P. Shevchuk et al. // Fire Science and Technology. - 1995. - Vol. 15, № 1-2. - P. 37-45.

36 Chamberlain G.A. Developments in design methods for predicting thermal radiation from flares // Chem. Eng. Des. - 1987. - July. - Vol. 65. - P. 123-136.

37. Broeckmann В., Schecker H.G. Heat transfer mechanisms and boilover in burning oil-water systems // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. - 1995. - Vol. 8, № 3. - P. 137-147.

38. Ramskill P.K. A description of the «ENGULF» computer codes-codes to model the thermal response of an LPG tank either fully or partially engulfed by fire // Journal of Hazardous Materials. - 1988. - Vol. 20, № 1-3. - P. 177-196.

39. Thermal response analysis of LPG tanks exposed to fire / N.U. Aydemir, V.K. Magapu, A.C.M. Sousa, J.E.S. Venart // Journal of Hazardous Materials. - 1988. - Vol. 20, № 1-3. -P. 239-262.

40. Исаченко В.П., Осипова B.A., Сукомел А.С. Теплопередача. - М.: Энергия, 1975. - 486 с.

41. Взрывные явления: оценка и последствия / У. Бейкер, П. Кокс, П. Уэстайн и др. - Т. 1. - М.: Мир, 1986. - 319 с.

42. Взрывные явления: оценка и последствия / У. Бейкер, П. Кокс, П. Уэстайн и др. - Т. 2. - М.: Мир, 1986. - 384 с.

43. Clancey V.J. The effects of explosions // Institute of Chemical Engineering Symposium Series. - 1982. - № 71. - P. 87-108.

44. Кочегаров В.П. Нагрузки от ударных волн при детонации газовоздушных смесей: Охрана труда в строительстве. - М.: МИСИ, 1978. - С. 90-95.

45. CPR 16E. Methods for the determination of possible damage. Committee for the prevention of Disaster. - Voorburg,1989. - 326 p.

46. Pietersen C.M. Consequences of accidental releases of hazardous material // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. - 1990. - Vol. 3, № 1. - P. 136-141.

47. An analysis of the risks arising from the transport of liquefied gases in Great Britain / G. Puredy, H.S. Campbell, G.C. Grint, L.M. Smith // Journal of Hazardous Materials. - 1988. - Vol. 20, № 1-3. - P. 335-355.

48. Волков О.М. Пожарная безопасность резервуаров с нефтепродуктами. - М.: Недра, 1984. - 234 с.

49. Martinsen W.E., Johnson D. W., Millsap S.B. Determining Spasing by Radiant Heat Limits // Plant Operations Progress. - 1989. - Vol. 8, № 1. - p. 25-28.

50. Risk assessment for Installations where liquefied petroleum gas (LPG) is stored in bulk vessels above ground / G.A. Clay, R.D. Fitzpatric, N. W. Hurst et al. // Journal of Hazardous Materials. - 1988. - Vol. 20, № 1-3. - P. 357-374.

1. Назначение и область применения

2. Термины и определения

3. Общие положения

4. Оценка пожарного риска

Приложение 1. Частоты событий, инициирующих аварии и пожары

Приложение 2. Процедура построения логического дерева событий

Приложение 3. Методы оценки опасных факторов аварий с пожарами и взрывами

Приложение 4. Критерии поражения людей, зданий и оборудования опасными факторами аварий с пожарами и взрывами