ГОСТ 12.1.004-91 - Пожарная безопасность. Общие требования
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Обязательное
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОЖАРА
(ВЗРЫВА) В ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОМ ОБЪЕКТЕ
Настоящий метод устанавливает порядок расчета вероятности возникновения пожара (взрыва) в объекте и изделии.
1. Сущность метода
1.1. Вероятность возникновения пожара (взрыва) в пожаровзрывоопасном объекте определяют на этапах его проектирования, строительства и эксплуатации.
1.2. Для расчета вероятности возникновения пожара (взрыва) на действующих или строящихся объектах необходимо располагать статистическими данными о времени существования различных пожаровзрывоопасных событий. Вероятность возникновения пожара (взрыва) в проектируемых объектах определяют на основе показателей надежности элементов объекта, позволяющих рассчитывать вероятность производственного оборудования, систем контроля и управления, а также других устройств, составляющих объект, которые приводят к реализации различных пожаровзрывоопасных событий.
Под пожаровзрывоопасными понимают события, реализация которых приводит к образованию горючей среды и появлению источника зажигания.
1.3. Численные значения необходимых для расчетов вероятности возникновения пожара (взрыва) показателей надежности различных технологических аппаратов, систем управления, контроля, связи и тому подобных, используемых при проектировании объекта, или исходные данные для их расчета выбирают в соответствии с ГОСТ 2.106, ГОСТ 2.118, ГОСТ 2.119, ГОСТ 2.120, ГОСТ 15.001, из нормативно-технической документации, стандартов и паспортов на элементы объекта. Необходимые сведения могут быть получены в результате сбора и обработки статистических данных об отказах анализируемых элементов в условиях эксплуатации.
Сбор необходимых статистических данных проводят по единой программе, входящей в состав настоящего метода.
1.4. Пожаровзрывоопасность любого объекта определяется пожаровзрывоопасностью его составных частей (технологических аппаратов, установок, помещений). Вероятность возникновения пожара (взрыва) в объекте в течение года Q (ПЗ) вычисляют по формуле
(36)
где Qi (ПП) — вероятность возникновения пожара в i-м помещении объекта в течение года;
n — количество помещений в объекте.
1.5. Возникновение пожара (взрыва) в любом из помещений объекта (событие ПП) обусловлено возникновением пожара (взрыва) или в одном из технологических аппаратов, находящихся в этом помещении (событие ПТАj,), или непосредственно в объеме исследуемого помещения (событие ПОi). Вероятность Qi (ПП) вычисляют по формуле
(37)
где Qj (ПТА) — вероятность возникновения пожара в j-м технологическом аппарате i-го помещения в течение года;
Qi (ПО) — вероятность возникновения пожара в объеме i-го помещения в течение года;
m — количество технологических аппаратов в i-м помещении.
1.6. Возникновение пожара (взрыва) в любом из технологических аппаратов (событие ПТАj) или непосредственно в объеме помещения (событие ПОi), обусловлено совместным образованием горючей среды (событие ГС) в рассматриваемом элементе объекта и появлением в этой среде источника зажигания (событие ИЗ). Вероятность (Qi (ПО)) или (Qj (ПТА)) возникновения пожара в рассматриваемом элементе объекта равна вероятности объединения (суммы) всех возможных попарных пересечений (произведений) случайных событий образования горючих сред и появления источников зажиганий
(38)
где К — количество видов горючих веществ;
N — количество источников зажигания;
ГСk — событие образования k-й горючей среды;
ИЗn — событие появления n-го источника зажигания;
Ç— специальный символ пересечения (произведения) событий;
È — специальный символ объединения (суммы) событий.
Вероятность (Qi (ПО)) или (Qj (ПТА)) вычисляют по аппроксимирующей формуле
(39)
где Qi (ГСk) — вероятность появления в i-м элементе объекта k-й горючей среды в течение года;
Qi (ИЗn/ГСk) — условная вероятность появления в i-м элементе объекта n-го источника зажигания, способного воспламенить k-ую горючую среду.
2. Расчет вероятности образования горючей среды
2.1. Образование горючей среды (событие ГСk в рассматриваемом элементе объекта обусловлено совместным появлением в нем достаточного количества горючего вещества или материала (событие ГВ) и окислителя (событие ОК) с учетом параметров состояния (температуры, давления и т. д.). Вероятность образования k-й горючей среды (Qi (ГСk)) для случая независимости событий ГВ и ОК вычисляют по формуле
(40)
где Qi (ГВl) — вероятность появления достаточного для образования горючей среды количества l-го горючего вещества в i-м элементе объекта в течение года;
Qi (ОКm) — вероятность появления достаточного для образования горючей среды количества m-го окислителя в i-м элементе объекта в течение года;
k, l, m— порядковые номера горючей среды, горючего вещества и окислителя.
2.2. Появление в рассматриваемом элементе объекта горючего вещества k-го вида является следствием реализации любой из an причин. Вероятность Qi (ГВk) вычисляют по формуле
(41)
где Qi (an) — вероятность реализации любой из an причин, приведенных ниже;
Qi (a1) — вероятность постоянного присутствия в i-м элементе объекта горючего вещества k-го вида;
Qi (a2) — вероятность разгерметизации аппаратов или коммуникаций с горючим веществом, расположенных в i-м элементе объекта;
Qi (a3) — вероятность образования горючего вещества в результате химической реакции в i-м элементе объекта;
Qi (a4) — вероятность снижения концентрации флегматизатора в горючем газе, паре, жидкости или аэровзвеси i-го элемента объекта ниже минимально допустимой;
Qi (a5) — вероятность нарушения периодичности очистки i-го элемента объекта от горючих отходов, отложений пыли, пуха и т. д.;
z — количество an причин, характерных для i -го объекта;
п — порядковый номер причины.
2.3. На действующих и строящихся объектах вероятность (Qi (an) реализации в i-м элементе объекта an причины, приводящей к появлению k-го горючего вещества, вычисляют на основе статистических данных о времени существования этой причины по формуле
(42)
где Кs — коэффициент безопасности, определение которого изложено в разд. 4;
tр — анализируемый период времени, мин;
m — количество реализаций an причины в i-м элементе объекта за анализируемый период времени;
tj — время существования an причины появления k-го вида горючего вещества при j-й реализации в течение анализируемого периода времени, мин.
Общие требования к программе сбора и обработки статистических данных излажены в разд. 4.
2.4. В проектируемых элементах объекта вероятность (Qi (an)) вычисляют для периода нормальной эксплуатации элемента, как вероятность отказа технических устройств (изделий), обеспечивающих невозможность реализации an, причин, по формуле
(43)
где Pi (an) — вероятность безотказной работы производственного оборудования (изделия), исключающего возможность реализации an причины;
l — интенсивность отказов производственного оборудования (изделия), исключающего возможность реализации an причины, ч-1;
t — общее время работы оборудования (изделия) за анализируемый период времени, ч.
2.5. Данные о надежности оборудования (изделия) приведены в нормативно-технических документах, стандартах и паспортах. Интенсивность отказов элементов, приборов и аппаратов приведена в разд. 5.
2.6. При отсутствии сведений о параметрах надежности анализируемого оборудования (изделия), последние определяют расчетным путем на основе статистических данных об отказах этого оборудования (изделия).
2.7. Появление в i-м элементе объекта k вида окислителя является следствием реализации любой из bn причин.
Вероятность (Qi (ОKk)) вычисляют по формуле
(44)
где Qi (bn) — вероятность реализации любой из bn причин, приведенных ниже;
Qi (b1) — вероятность того, что концентрация окислителя, подаваемого в смесь i-го элемента объекта, больше допустимой по горючести;
Qi (b2) — вероятность подсоса окислителя в i-й элемент с горючим веществом;
Qi (b3) — вероятность, постоянного присутствия окислителя в i-м элементе объекта;
Q (b4) — вероятность вскрытия i-го элемента объекта с горючим веществом без предварительного пропаривания (продувки инертным газом);
z — количество bn причин, характерных для i-го элемента объекта;
n — порядковый номер причины.
2.8. Вероятности (Qi (bn)) реализации событий, обуславливающих возможность появления окислителя k-го вида в опасном количестве, вычисляют для проектируемых элементов по формуле (43), а для строящихся и действующий элементов по формуле (42).
2.9. Вероятность (Qi (b2)) подсоса окислителя в аппарат с горючим веществом вычисляют как вероятность совместной реализации двух событий: нахождения аппарата под разрежением (событие S1) и разгерметизации аппарата (событие S2) по формуле
(45)
2.10. Вероятность (Qi (S1)) нахождения i-го элемента объекта под разрежением в общем случае вычисляют по формуле (42), принимают равное единице, если элемент во время работы находится под разрежением, и 0,5, если элемент с равной периодичностью находится под разрежением и давлением.
2.11. Вероятность (Qi (S2)) разгерметизации i-го элемента на разных стадиях его разработки и эксплуатации вычисляют по формуле (42 и 43).
2.12 При расчете вероятности образования в проектируемом элементе объекта горючей среды (Qi (ГС)), нарушения режимного характера не учитывают.
2.13. При необходимости учитывают и иные события, приводящие к образованию горючей среды.
3. Расчет вероятности появления источника зажигания (инициирования взрыва)
3.1. Появление n-го источника зажигания (инициирования взрыва) в анализируемом элементе объекта (событие ИЗn) обусловлено появлением в нем n-го энергетического (теплового) источника (событие ТИn) с параметрами, достаточными для воспламенения k-й горючей среды (событие Вnk). Вероятность (Qi (ИЗn/ГСk)) появления n-го источника зажигания в i-м элементе объекта вычисляют по формуле
(46)
где Qi (ТИп) — вероятность появления в i-м элементе объекта в течение года n-го энергетического (теплового) источника;
Qi (Bnk) — условная вероятность того, что воспламеняющая способность появившегося в i-м элементе объекта n-го энергетического (теплового) источника достаточна для зажигания k-й горючей среды, находящейся в этом элементе.
3.1.1. Разряд атмосферного электричества в анализируемом элементе объекта возможен или при поражении объекта молнией (событие C1), или при вторичном ее воздействии (событие C2), или при заносе в него высокого потенциала (событие С3).
Вероятность (Qi (ТИп)) разряда атмосферного электричества в i-м элементе объекта вычисляют по формуле
(47)
где Qi (Cn) ¾ вероятность реализации любой из Сn причин, приведенных ниже;
Qi (C1) — вероятность поражения i-го элемента объекта молнией в течение года;
Qi (C2) — вероятность вторичного воздействия молнии на i-й элемент объекта в течение года;
Qi (С3) — вероятность заноса в i-й элемент объекта высокого потенциала в течение года;
n — порядковый номер причины.
3.1.2. Поражение i-го элемента объекта молнией возможно при совместной реализации двух событий — прямого удара молнии (событие t2) и отсутствия неисправности, неправильного конструктивного исполнения или отказа молниеотвода (событие t1). Вероятность (Qi (C1)) вычисляют по формуле
(48)
где Qi (t1) — вероятность отсутствия, неисправности, неправильного конструктивного исполнения или отказа молниеотвода, защищающего i-й элемент объекта;
Qi (t2) — вероятность прямого удара молнии в i-й элемент объекта в течение года.
3.1.3. Вероятность (Qi (t2)) прямого удара молнии в объект вычисляют по формуле
(49)
где Nу.м — число прямых ударов молнии в объект, за год;
tр — продолжительность периода наблюдения, год.
Для объектов прямоугольной формы
(50)
Для круглых объектов
(51)
где S — длина объекта, м;
L — ширина объекта, м;
H — наибольшая высота объекта, м;
R — радиус объекта, м;
ny — среднее число ударов молнии на 1 км2 земной поверхности выбирают из табл. 3.
Таблица 3
3.1.4. Вероятность (Qi (t1)) принимают равной единице в случае отсутствия молниезащиты на объекте или наличия ошибок при ее проектировании и изготовлении.
Вывод о соответствии основных параметров молниеотвода требованиям, предъявляемым к молниезащите объектов 1, 2 и 3-й категорий делают на основании результатов проверочного расчета и детального обследования молниеотвода. Основные требования к молниеотводам объектов 1, 2 и 3-й категорий приведены в СН-305—77. При наличии молниезащиты вероятность (Qi (t1)) вычисляют по формуле
(52)
где Кs — коэффициент безопасности, определение которого изложено в разд. 4;
tр ¾ анализируемый период времени, мин;
tj — время существования неисправности молниеотвода при j-й ее реализации в течение года, мин;
m — количество неисправных состояний молниезащиты;
b — вероятность безотказной работы молниезащиты (b=0,995 при наличии молниезащиты типа А и b=0,95 при наличии молниезащиты типа Б).
Для проектируемых объектов вероятность ошибки при проектировании молниезащиты не рассчитывают.
При расчете Qi (t1) существующей молниезащиты нарушение периодичности проверки сопротивления заземлителей (один раз в два года) расценивают как нахождение молниезащиты в неисправном состоянии. Время существования этой неисправности определяют как продолжительность периода между запланированным и фактическим сроками проверки.
3.1.5. Вероятность (Qi (C2)) вторичного воздействия молнии на объект вычисляют по формуле
(53)
где Qi (t3) — вероятность отказа защитного заземления в течение года.
3.1.6. Вероятность (Qi (t3)) при отсутствии защитного заземления или перемычек в местах сближения металлических коммуникаций принимают равной единице. Вероятность (Qi (t3)) неисправности существующей системы защиты от вторичных воздействий молнии определяют на основании результатов ее обследования аналогично вероятности (Qi (an)) по формуле (42).
Для проектируемых объектов вероятность отказа неисправности защитного заземления не рассчитывается, а принимается равной единице или нулю в зависимости от ее наличия в проекте.
3.1.7. Вероятность (Qi (С3)) заноса высокого потенциала в защищаемый объект вычисляют аналогично вероятности (Qi (С2)) по (53).
3.1.8. Вероятность Qi (t2) при расчете (Qi (C2)) и (Qi (C3)) вычисляют no формуле (49), причем значения параметров S и L в формулах (50 и 51) необходимо увеличить на 100 м.
3.1.9. Электрическая искра (дуга) может появиться в анализируемом элементе объекта (событие ТИn) при коротком замыкании электропроводки (событие е1,), при проведении электросварочных работ (событие e2), при искрении электрооборудования, не соответствующего по исполнению категории и группе горючей среды, находящейся в этом элементе (событие e3), при разрядах статического электричества (событие е4).
Вероятность (Qi (ТИn)) вычисляют по формуле
(54)
где Qi (en) — вероятность реализации любой из en причин, приведенных ниже;
Qi (e1) — вероятность появления искр короткого замыкания электропроводки в i-м элементе в течение года;
Qi (e2) — вероятность проведения электросварочных работ в i-м элементе объекта в течение года;
Qi (e3) — вероятность несоответствия электрооборудования i-го элемента объекта категории и группе горючей среды в течение года;
Qi (е4) — вероятность возникновения в i-м элементе объекта разрядов статического электричества в течение года;
z — количество en причин;
п — порядковый номер причины.
3.1.10 Вероятность (Qi (е1)) появления в i-м элементе объекта искр короткого замыкания вычисляют только для действующих и строящихся элементов объектов по формуле
(55)
где Qi (v1) ¾ вероятность возникновения короткого замыкания электропроводки в i-мэлементе объекта в течение года;
Qi (v2) — вероятность того, что значении электрического тока в i-м элементе объекта лежит в диапазоне пожароопасных значений;
Qi (Z) — вероятность отсутствия или отказа аппаратов защиты от короткого замыкания в течение года, определяющаяся по п. 3.1.30.
3.1.11. Вероятность (Qi (v1)) короткого замыкания электропроводки на действующих и строящихся объектах вычисляют на основании статистических данных по формуле (42).
3.1.12. Вероятность (Qi (v2)) нахождения электрического тока в диапазоне пожароопасных значений вычисляют по формуле
(56)
где Iк.з — максимальное установившееся значение тока короткого замыкания в кабеле или проводе;
I0 — длительно допустимый ток для кабеля или провода;
I1 — минимальное пожароопасное значение тока, протекающего по кабелю или проводу;
I2 — максимальное пожароопасное значение тока, протекающего по кабелю, если I2 больше Iк.з, то принимают I2=Iк.з.
Значения токов I1 и I2 определяют экспериментально. Для кабелей и проводов с поливинилхлоридной изоляцией I1=2,5, I0, а значение I2=21 I0 и 18 I0 для кабеля и провода соответственно. В отсутствии данных по I1 и I2 вероятность (Qi (v2)) принимают равной 1.
3.1.13. Вероятность (Qi (е2)) проведения в i-м элементе объекта электросварочных работ вычисляют только для действующих и строящихся элементов объекта на основе статистических данных по формуле (42).
3.1.14. Вероятность (Qi (e3)) при непрерывной работе электрооборудования принимают на всех объектах равной единице, еcли электрооборудование не соответствует категории и группе горючей смеси, или 10-8 — если соответствует. При периодической работе электрооборудования и его несоответствия категории и группе горючей среды вероятность (Qi (e3)) вычисляют аналогично вероятности (Qi (an)) по формуле (42). Если электрическая искра появляется лишь при включении и выключении электрооборудования, не соответствующего категории и группе горючей среды (при п включениях и выключениях, то вероятность (Qi(e3)) вычисляют аналогично вероятности (Qi (t2)) по формуле (49). В случае соответствия электрооборудования горючей среде, вычисленное по формуле (49) значение вероятности (Qi (е3)) умножают на 10-8.
Полезная информация:
Обязательное
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОЖАРА
(ВЗРЫВА) В ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОМ ОБЪЕКТЕ
Настоящий метод устанавливает порядок расчета вероятности возникновения пожара (взрыва) в объекте и изделии.
1. Сущность метода
1.1. Вероятность возникновения пожара (взрыва) в пожаровзрывоопасном объекте определяют на этапах его проектирования, строительства и эксплуатации.
1.2. Для расчета вероятности возникновения пожара (взрыва) на действующих или строящихся объектах необходимо располагать статистическими данными о времени существования различных пожаровзрывоопасных событий. Вероятность возникновения пожара (взрыва) в проектируемых объектах определяют на основе показателей надежности элементов объекта, позволяющих рассчитывать вероятность производственного оборудования, систем контроля и управления, а также других устройств, составляющих объект, которые приводят к реализации различных пожаровзрывоопасных событий.
Под пожаровзрывоопасными понимают события, реализация которых приводит к образованию горючей среды и появлению источника зажигания.
1.3. Численные значения необходимых для расчетов вероятности возникновения пожара (взрыва) показателей надежности различных технологических аппаратов, систем управления, контроля, связи и тому подобных, используемых при проектировании объекта, или исходные данные для их расчета выбирают в соответствии с ГОСТ 2.106, ГОСТ 2.118, ГОСТ 2.119, ГОСТ 2.120, ГОСТ 15.001, из нормативно-технической документации, стандартов и паспортов на элементы объекта. Необходимые сведения могут быть получены в результате сбора и обработки статистических данных об отказах анализируемых элементов в условиях эксплуатации.
Сбор необходимых статистических данных проводят по единой программе, входящей в состав настоящего метода.
1.4. Пожаровзрывоопасность любого объекта определяется пожаровзрывоопасностью его составных частей (технологических аппаратов, установок, помещений). Вероятность возникновения пожара (взрыва) в объекте в течение года Q (ПЗ) вычисляют по формуле
(36)где Qi (ПП) — вероятность возникновения пожара в i-м помещении объекта в течение года;
n — количество помещений в объекте.
1.5. Возникновение пожара (взрыва) в любом из помещений объекта (событие ПП) обусловлено возникновением пожара (взрыва) или в одном из технологических аппаратов, находящихся в этом помещении (событие ПТАj,), или непосредственно в объеме исследуемого помещения (событие ПОi). Вероятность Qi (ПП) вычисляют по формуле
(37)где Qj (ПТА) — вероятность возникновения пожара в j-м технологическом аппарате i-го помещения в течение года;
Qi (ПО) — вероятность возникновения пожара в объеме i-го помещения в течение года;
m — количество технологических аппаратов в i-м помещении.
1.6. Возникновение пожара (взрыва) в любом из технологических аппаратов (событие ПТАj) или непосредственно в объеме помещения (событие ПОi), обусловлено совместным образованием горючей среды (событие ГС) в рассматриваемом элементе объекта и появлением в этой среде источника зажигания (событие ИЗ). Вероятность (Qi (ПО)) или (Qj (ПТА)) возникновения пожара в рассматриваемом элементе объекта равна вероятности объединения (суммы) всех возможных попарных пересечений (произведений) случайных событий образования горючих сред и появления источников зажиганий
(38)где К — количество видов горючих веществ;
N — количество источников зажигания;
ГСk — событие образования k-й горючей среды;
ИЗn — событие появления n-го источника зажигания;
Ç— специальный символ пересечения (произведения) событий;
È — специальный символ объединения (суммы) событий.
Вероятность (Qi (ПО)) или (Qj (ПТА)) вычисляют по аппроксимирующей формуле
(39)где Qi (ГСk) — вероятность появления в i-м элементе объекта k-й горючей среды в течение года;
Qi (ИЗn/ГСk) — условная вероятность появления в i-м элементе объекта n-го источника зажигания, способного воспламенить k-ую горючую среду.
2. Расчет вероятности образования горючей среды
2.1. Образование горючей среды (событие ГСk в рассматриваемом элементе объекта обусловлено совместным появлением в нем достаточного количества горючего вещества или материала (событие ГВ) и окислителя (событие ОК) с учетом параметров состояния (температуры, давления и т. д.). Вероятность образования k-й горючей среды (Qi (ГСk)) для случая независимости событий ГВ и ОК вычисляют по формуле
(40)где Qi (ГВl) — вероятность появления достаточного для образования горючей среды количества l-го горючего вещества в i-м элементе объекта в течение года;
Qi (ОКm) — вероятность появления достаточного для образования горючей среды количества m-го окислителя в i-м элементе объекта в течение года;
k, l, m— порядковые номера горючей среды, горючего вещества и окислителя.
2.2. Появление в рассматриваемом элементе объекта горючего вещества k-го вида является следствием реализации любой из an причин. Вероятность Qi (ГВk) вычисляют по формуле
(41)где Qi (an) — вероятность реализации любой из an причин, приведенных ниже;
Qi (a1) — вероятность постоянного присутствия в i-м элементе объекта горючего вещества k-го вида;
Qi (a2) — вероятность разгерметизации аппаратов или коммуникаций с горючим веществом, расположенных в i-м элементе объекта;
Qi (a3) — вероятность образования горючего вещества в результате химической реакции в i-м элементе объекта;
Qi (a4) — вероятность снижения концентрации флегматизатора в горючем газе, паре, жидкости или аэровзвеси i-го элемента объекта ниже минимально допустимой;
Qi (a5) — вероятность нарушения периодичности очистки i-го элемента объекта от горючих отходов, отложений пыли, пуха и т. д.;
z — количество an причин, характерных для i -го объекта;
п — порядковый номер причины.
2.3. На действующих и строящихся объектах вероятность (Qi (an) реализации в i-м элементе объекта an причины, приводящей к появлению k-го горючего вещества, вычисляют на основе статистических данных о времени существования этой причины по формуле
(42)где Кs — коэффициент безопасности, определение которого изложено в разд. 4;
tр — анализируемый период времени, мин;
m — количество реализаций an причины в i-м элементе объекта за анализируемый период времени;
tj — время существования an причины появления k-го вида горючего вещества при j-й реализации в течение анализируемого периода времени, мин.
Общие требования к программе сбора и обработки статистических данных излажены в разд. 4.
2.4. В проектируемых элементах объекта вероятность (Qi (an)) вычисляют для периода нормальной эксплуатации элемента, как вероятность отказа технических устройств (изделий), обеспечивающих невозможность реализации an, причин, по формуле
(43)где Pi (an) — вероятность безотказной работы производственного оборудования (изделия), исключающего возможность реализации an причины;
l — интенсивность отказов производственного оборудования (изделия), исключающего возможность реализации an причины, ч-1;
t — общее время работы оборудования (изделия) за анализируемый период времени, ч.
2.5. Данные о надежности оборудования (изделия) приведены в нормативно-технических документах, стандартах и паспортах. Интенсивность отказов элементов, приборов и аппаратов приведена в разд. 5.
2.6. При отсутствии сведений о параметрах надежности анализируемого оборудования (изделия), последние определяют расчетным путем на основе статистических данных об отказах этого оборудования (изделия).
2.7. Появление в i-м элементе объекта k вида окислителя является следствием реализации любой из bn причин.
Вероятность (Qi (ОKk)) вычисляют по формуле
(44)где Qi (bn) — вероятность реализации любой из bn причин, приведенных ниже;
Qi (b1) — вероятность того, что концентрация окислителя, подаваемого в смесь i-го элемента объекта, больше допустимой по горючести;
Qi (b2) — вероятность подсоса окислителя в i-й элемент с горючим веществом;
Qi (b3) — вероятность, постоянного присутствия окислителя в i-м элементе объекта;
Q (b4) — вероятность вскрытия i-го элемента объекта с горючим веществом без предварительного пропаривания (продувки инертным газом);
z — количество bn причин, характерных для i-го элемента объекта;
n — порядковый номер причины.
2.8. Вероятности (Qi (bn)) реализации событий, обуславливающих возможность появления окислителя k-го вида в опасном количестве, вычисляют для проектируемых элементов по формуле (43), а для строящихся и действующий элементов по формуле (42).
2.9. Вероятность (Qi (b2)) подсоса окислителя в аппарат с горючим веществом вычисляют как вероятность совместной реализации двух событий: нахождения аппарата под разрежением (событие S1) и разгерметизации аппарата (событие S2) по формуле
(45)2.10. Вероятность (Qi (S1)) нахождения i-го элемента объекта под разрежением в общем случае вычисляют по формуле (42), принимают равное единице, если элемент во время работы находится под разрежением, и 0,5, если элемент с равной периодичностью находится под разрежением и давлением.
2.11. Вероятность (Qi (S2)) разгерметизации i-го элемента на разных стадиях его разработки и эксплуатации вычисляют по формуле (42 и 43).
2.12 При расчете вероятности образования в проектируемом элементе объекта горючей среды (Qi (ГС)), нарушения режимного характера не учитывают.
2.13. При необходимости учитывают и иные события, приводящие к образованию горючей среды.
3. Расчет вероятности появления источника зажигания (инициирования взрыва)
3.1. Появление n-го источника зажигания (инициирования взрыва) в анализируемом элементе объекта (событие ИЗn) обусловлено появлением в нем n-го энергетического (теплового) источника (событие ТИn) с параметрами, достаточными для воспламенения k-й горючей среды (событие Вnk). Вероятность (Qi (ИЗn/ГСk)) появления n-го источника зажигания в i-м элементе объекта вычисляют по формуле
(46)где Qi (ТИп) — вероятность появления в i-м элементе объекта в течение года n-го энергетического (теплового) источника;
Qi (Bnk) — условная вероятность того, что воспламеняющая способность появившегося в i-м элементе объекта n-го энергетического (теплового) источника достаточна для зажигания k-й горючей среды, находящейся в этом элементе.
3.1.1. Разряд атмосферного электричества в анализируемом элементе объекта возможен или при поражении объекта молнией (событие C1), или при вторичном ее воздействии (событие C2), или при заносе в него высокого потенциала (событие С3).
Вероятность (Qi (ТИп)) разряда атмосферного электричества в i-м элементе объекта вычисляют по формуле
(47)где Qi (Cn) ¾ вероятность реализации любой из Сn причин, приведенных ниже;
Qi (C1) — вероятность поражения i-го элемента объекта молнией в течение года;
Qi (C2) — вероятность вторичного воздействия молнии на i-й элемент объекта в течение года;
Qi (С3) — вероятность заноса в i-й элемент объекта высокого потенциала в течение года;
n — порядковый номер причины.
3.1.2. Поражение i-го элемента объекта молнией возможно при совместной реализации двух событий — прямого удара молнии (событие t2) и отсутствия неисправности, неправильного конструктивного исполнения или отказа молниеотвода (событие t1). Вероятность (Qi (C1)) вычисляют по формуле
(48)где Qi (t1) — вероятность отсутствия, неисправности, неправильного конструктивного исполнения или отказа молниеотвода, защищающего i-й элемент объекта;
Qi (t2) — вероятность прямого удара молнии в i-й элемент объекта в течение года.
3.1.3. Вероятность (Qi (t2)) прямого удара молнии в объект вычисляют по формуле
(49)где Nу.м — число прямых ударов молнии в объект, за год;
tр — продолжительность периода наблюдения, год.
Для объектов прямоугольной формы
(50)Для круглых объектов
(51)где S — длина объекта, м;
L — ширина объекта, м;
H — наибольшая высота объекта, м;
R — радиус объекта, м;
ny — среднее число ударов молнии на 1 км2 земной поверхности выбирают из табл. 3.
Таблица 3
|
Продолжительность
грозовой деятельности за год, ч |
20—40 |
40—60 |
60—80 |
80—100 и более |
|
Среднее
число ударов молнии в год на 1 км2 |
3 |
6 |
9 |
12 |
3.1.4. Вероятность (Qi (t1)) принимают равной единице в случае отсутствия молниезащиты на объекте или наличия ошибок при ее проектировании и изготовлении.
Вывод о соответствии основных параметров молниеотвода требованиям, предъявляемым к молниезащите объектов 1, 2 и 3-й категорий делают на основании результатов проверочного расчета и детального обследования молниеотвода. Основные требования к молниеотводам объектов 1, 2 и 3-й категорий приведены в СН-305—77. При наличии молниезащиты вероятность (Qi (t1)) вычисляют по формуле
(52)где Кs — коэффициент безопасности, определение которого изложено в разд. 4;
tр ¾ анализируемый период времени, мин;
tj — время существования неисправности молниеотвода при j-й ее реализации в течение года, мин;
m — количество неисправных состояний молниезащиты;
b — вероятность безотказной работы молниезащиты (b=0,995 при наличии молниезащиты типа А и b=0,95 при наличии молниезащиты типа Б).
Для проектируемых объектов вероятность ошибки при проектировании молниезащиты не рассчитывают.
При расчете Qi (t1) существующей молниезащиты нарушение периодичности проверки сопротивления заземлителей (один раз в два года) расценивают как нахождение молниезащиты в неисправном состоянии. Время существования этой неисправности определяют как продолжительность периода между запланированным и фактическим сроками проверки.
3.1.5. Вероятность (Qi (C2)) вторичного воздействия молнии на объект вычисляют по формуле
(53)где Qi (t3) — вероятность отказа защитного заземления в течение года.
3.1.6. Вероятность (Qi (t3)) при отсутствии защитного заземления или перемычек в местах сближения металлических коммуникаций принимают равной единице. Вероятность (Qi (t3)) неисправности существующей системы защиты от вторичных воздействий молнии определяют на основании результатов ее обследования аналогично вероятности (Qi (an)) по формуле (42).
Для проектируемых объектов вероятность отказа неисправности защитного заземления не рассчитывается, а принимается равной единице или нулю в зависимости от ее наличия в проекте.
3.1.7. Вероятность (Qi (С3)) заноса высокого потенциала в защищаемый объект вычисляют аналогично вероятности (Qi (С2)) по (53).
3.1.8. Вероятность Qi (t2) при расчете (Qi (C2)) и (Qi (C3)) вычисляют no формуле (49), причем значения параметров S и L в формулах (50 и 51) необходимо увеличить на 100 м.
3.1.9. Электрическая искра (дуга) может появиться в анализируемом элементе объекта (событие ТИn) при коротком замыкании электропроводки (событие е1,), при проведении электросварочных работ (событие e2), при искрении электрооборудования, не соответствующего по исполнению категории и группе горючей среды, находящейся в этом элементе (событие e3), при разрядах статического электричества (событие е4).
Вероятность (Qi (ТИn)) вычисляют по формуле
(54)где Qi (en) — вероятность реализации любой из en причин, приведенных ниже;
Qi (e1) — вероятность появления искр короткого замыкания электропроводки в i-м элементе в течение года;
Qi (e2) — вероятность проведения электросварочных работ в i-м элементе объекта в течение года;
Qi (e3) — вероятность несоответствия электрооборудования i-го элемента объекта категории и группе горючей среды в течение года;
Qi (е4) — вероятность возникновения в i-м элементе объекта разрядов статического электричества в течение года;
z — количество en причин;
п — порядковый номер причины.
3.1.10 Вероятность (Qi (е1)) появления в i-м элементе объекта искр короткого замыкания вычисляют только для действующих и строящихся элементов объектов по формуле
(55)где Qi (v1) ¾ вероятность возникновения короткого замыкания электропроводки в i-мэлементе объекта в течение года;
Qi (v2) — вероятность того, что значении электрического тока в i-м элементе объекта лежит в диапазоне пожароопасных значений;
Qi (Z) — вероятность отсутствия или отказа аппаратов защиты от короткого замыкания в течение года, определяющаяся по п. 3.1.30.
3.1.11. Вероятность (Qi (v1)) короткого замыкания электропроводки на действующих и строящихся объектах вычисляют на основании статистических данных по формуле (42).
3.1.12. Вероятность (Qi (v2)) нахождения электрического тока в диапазоне пожароопасных значений вычисляют по формуле
(56)где Iк.з — максимальное установившееся значение тока короткого замыкания в кабеле или проводе;
I0 — длительно допустимый ток для кабеля или провода;
I1 — минимальное пожароопасное значение тока, протекающего по кабелю или проводу;
I2 — максимальное пожароопасное значение тока, протекающего по кабелю, если I2 больше Iк.з, то принимают I2=Iк.з.
Значения токов I1 и I2 определяют экспериментально. Для кабелей и проводов с поливинилхлоридной изоляцией I1=2,5, I0, а значение I2=21 I0 и 18 I0 для кабеля и провода соответственно. В отсутствии данных по I1 и I2 вероятность (Qi (v2)) принимают равной 1.
3.1.13. Вероятность (Qi (е2)) проведения в i-м элементе объекта электросварочных работ вычисляют только для действующих и строящихся элементов объекта на основе статистических данных по формуле (42).
3.1.14. Вероятность (Qi (e3)) при непрерывной работе электрооборудования принимают на всех объектах равной единице, еcли электрооборудование не соответствует категории и группе горючей смеси, или 10-8 — если соответствует. При периодической работе электрооборудования и его несоответствия категории и группе горючей среды вероятность (Qi (e3)) вычисляют аналогично вероятности (Qi (an)) по формуле (42). Если электрическая искра появляется лишь при включении и выключении электрооборудования, не соответствующего категории и группе горючей среды (при п включениях и выключениях, то вероятность (Qi(e3)) вычисляют аналогично вероятности (Qi (t2)) по формуле (49). В случае соответствия электрооборудования горючей среде, вычисленное по формуле (49) значение вероятности (Qi (е3)) умножают на 10-8.
Полезная информация: