Методика оценки пожарных рисков.

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

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

Потенциальный риск.

Потенциальный пожарный риск – частота реализации опасных факторов пожара в рассматриваемой точке территории.

Потенциальный риск не зависит от количества работающих на предприятии и их размещения по территории объекта, а определяется исключительно используемой технологией и надежностью применяемого оборудования. Потенциальный риск используется как критерий допустимости пожарной опасности для населения, для которого величины потенциального и индивидуального рисков принимаются равными.

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

(13)

где:

I - число сценариев развития аварии (ветвей логического дерева событий возникновения и развития аварии);

Q_di(a) – условная вероятность поражения человека в определенной точке местности, а в результате реализации i-го сценария развития аварии, отвечающего определенному инициирующему аварию событию;

Q(A_i) - частота реализации в течение года i-го сценария развития аварии, год^-1.

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

Величина P(a) определяется посредством наложения зон поражения опасными факторами с учетом частоты реализации каждого сценария развития аварии на карту местности с привязкой их к соответствующему инициирующему аварию событию (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(a) 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 с 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 Q_di(a) от совместного независимого воздействия несколькими опасными факторами в результате реализации i-го сценария развития аварии определяется следующим образом:

(14)

где:

h - число рассматриваемых опасных факторов аварии;

Q_k - вероятность реализации k-го опасного фактора;

Q_dik(a) - условная вероятность поражения k-ым 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.

Индивидуальный риск.

Индивидуальный пожарный риск – частота поражения отдельного человека в результате воздействия исследуемых опасных факторов пожара.

Индивидуальный риск используется как критерий допустимости пожарной опасности для работников той или иной профессии. Индивидуальный риск учитывает время пребывания той или иной категории работников в опасной зоне с высокими значениями потенциального риска.

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 [4].

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:

m = 1, …, M.

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

Величина индивидуального риска R_m (год^-1), для работника предприятия m, определяется с помощью соотношения:

, (15)

где:

Р(j) – величина потенциального риска в j-ой области территории предприятия, год^-1;

q_jm – доля времени, в течение которого работник предприятия m находится в j-ой 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.

Социальный риск.

Социальный пожарный риск – зависимость частоты возникновения событий, в которых пострадало на определенном уровне не менее определенного числа человек, от числа пострадавших.

Социальный риск характеризует тяжесть последствий (катастрофичность) реализации пожара. На практике социальный риск чаще всего оценивают по поражению не менее 10 человек.

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 [4].

Социальный риск S (год^-1) определяется по формуле:

(16)

где:

L - число сценариев развития аварии, для которых выполняется условие
N_i ³ N₀;

N_i – 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:

, (17)

где:

J – количество областей, на которые разбита территория предприятия и территория, прилегающая к предприятию (j – номер области);

Q_dij - условная вероятность поражения человека, находящегося в j области, опасными факторами пожара (взрыва) при реализации i-го сценария развития аварии;

n_j - среднее число людей, находящихся в j-ой 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-госценария 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 функцией F(N). При этом указанная выше величина S описывается следующим выражением:

. (18)

Коллективный риск.

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 [4]:

. (19)

Связь индивидуального риска работника от аварий R_m и коллективного риска персонала от аварий устанавливает соотношение:

. (20)