Оценка индивидуального и социального рисков

Оценим индивидуальный и социальный риск для людей, работающих на мельнице. В процессе расчетов необходимы следующие данные:

В помещении мукомольного предприятия (зальное) размерами 100х50х8м произошла аварийная разгерметизация оборудования и загорание пылевоздушной смеси на площади 600 м². На мукомольном предприятии работают 25 человек в две смены Р_пр = 0,67. Здание имеет два эвакуационных выхода посередине. Ширина центрального прохода между оборудованием равна 2 м, а ширина проходов между оборудованием и стенами равна 4 м. Характеристики горения муки, взятые из литературных источников, следующие: низшая теплота сгорания Q = 93,37 МДж/кг; дымообразующая способность (согласно ГОСТ 12.1.044-89 [6] показатель дымообразующей способности – коэффициент дымообразования – для пылей неприменим).

Расчетная схема эвакуации представлена на рисунке 1.

Эвакуацию осуществляют в направлении первого эвакуационного выхода, так как второй заблокирован очагом пожара.

Плотность людского потока на первом участке эвакуационного пути:

где N₁ – число людей на первом участке, чел;

f – средняя площадь горизонтальной проекции человека, м², (0,100 – взрослого в домашней одежде);

d₁ – ширина первого участка пути, м;

l₁ – длина первого участка пути, м.

Время движения людского потока по первому участку:

t₁= l₁/v₁ = = 0,75 мин.

(где скорость движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, м/мин.)

Тогда по второму участку:

t₂= l₂/v₂ = = 0,5 мин.

Интенсивность движения людского потока по третьему участку:

Время движения людского потока по третьему участку, так как
q₃ = 1 < q_max = 16,5:

.

Расчетное время эвакуации:

t_р = t₁ + t₂= 0,75 мин + 0,5 мин = 1,25 мин.

Геометрические характеристики помещения:

V= 0,8 · 100м · 50м · 8м = 32000 м³.

По рекомендуемым данным принимаем значения t_кр при аварии со сходными веществами и условиями:

· по повышенной температуре – 362 с;

· по потере видимости – 435 с;

· по пониженному содержанию кислорода – 366 с.

t_кр = min (362, 435, 366) = 362 c = 6,03 мин.

Необходимое время эвакуации людей из помещения:

t_нб = К_б t_кр = 0,8 · 362 = 289,6 с = 4,83 мин.

Из сравнения t_р с t_нб получается:

t_р = 1 < t_нб = 4,83,

тогда вероятность эвакуации по эвакуационным путям: Р_э.п = 0,999.

Вероятность эвакуации:

Р_э = 1 – (1 – Р_э.п ) (1 – Р_д.в) =1 – (1 – (1 – 0,999) (1 – 0) = 0,999.

Расчетный индивидуальный риск при Р_п.з= 0, т.е. выбираем наихудший вариант – вероятность эффективной работы технических решений противопожарной защиты равна нулю (вероятность пожара в здании в год – 0,03):

Q_в = Q_п P_пp (1 – Р_э) (1 – Р_п.з) =
= 0,03 · 0,67 · (1 – 0,999) · (1 – 0) = 2,01 · 10^–5;

Q_в = 2,01 · 10^–5 > Q_в^н = 10^–6.

Условие безопасности людей не выполнено, значение индивидуального риска больше допустимого. Необходимо внедрение систем взрывопредупреждения и взрывозащиты.

Выполним оценку социального риска на рассматриваемом участке по формуле:

В нашем случае – время от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных факторов поражения, имеющих предельно допустимые для людей значения, мин, принимаем максимальное из времени существования «огневого шара», после которого полностью теряется несущая способность конструкций, и расчетного времени развития пожара (31,8 с = 0,53 мин и 120 сек = 2 мин). Для зальных помещений вероятность Q₁₀ гибели 10 и более человек рассчитывают по формуле:

где

– расчетное время эвакуации людей, мин (согласно расчетам равно 1,96 мин).

Таким образом, ≥ и М = 21 · (2 мин / 1 мин) = 21,4 > 10 .

Тогда Q₁₀ = (21,4 – 9) / 21,4 = 0,58.

Вероятность гибели от пожара 10 и более человек в течение года R₁₀ рассчитывают по формуле:

R₁₀ = Q_п · P_пр (1 – Р_э) (1 – Р_пз)Q₁₀.

В данном случае

R₁₀ = 0.03 · 0.67 · (1 – 0,999) · (1 – 0) · 0,58 = 11,6 · 10^–6.

Для эксплуатируемых зданий (сооружений) расчетное значение социального риска допускается проверять окончательно с использованием аналитических данных по формуле:

где N₁₀ – число пожаров, повлекших за собой гибель 10 и более человек в течение периода наблюдения Т, лет:

N_об – число наблюдаемых объектов.

В данном случае значение социального риска не превышает 10^–5 (при таких значениях эксплуатация технологических процессов недопустима), поэтому пожарная безопасность считается условно выполненной. Однако довольно частым является тот случай, что t_р < t_бл принимаем Q₁₀ = 0 по формуле:

следовательно, вероятность гибели в результате пожара 10 и более человек на рассматриваемом участке равна 0.