Расчет риска на производственных объектах

Предварительные действия

Определение расчетных величин пожарного риска для каждого сценария происходит автоматически, согласно методике, утвержденной приказом МЧС России от 26.06.24 г. № 533. Для получения результатов расчета понадобится выполнить следующие действия:

1. Задать свойства сценария;

2. Задать свойства здания;

3. Задать свойства этажей;

4. Задать свойства помещений;

   Выбранный тип объекта в Наименовании в свойствах здания, этажа или помещения повлияет на то, какую формулу будет использовать программа для определения частоты реализации сценария пожара.

5. Задать набор категорий людей в Менеджере категорий;

6. Выполнить расчет риска для сценария. Для этого необходимо нажать на кнопку Расчет риска в панели управления или на вкладке Моделирование – автоматически будет произведено моделирование эвакуации и пожара.

   

   Шаги моделирования можно выполнить по отдельности, подробнее на страницах Запуск и прекращение моделирования эвакуации и Запуск и прекращение моделирования динамики развития пожара.

Расчет риска

Чтобы посмотреть результаты расчета, перейдите на вкладку Расчет риска.

Вкладка Расчет индивидуального риска

На вкладке будут отображены: таблица с промежуточными и итоговыми значениями индивидуального пожарного риска для работника каждой категории людей, формула расчета (соответствует формуле (15) пункта 52 методики №533) и кнопка Пересчитать.

Кнопка Пересчитать (или клавиша F5) при нажатии инициирует повторное вычисление значений для таблиц с результатами, не запуская повторно моделирование эвакуации и пожара.

Вероятность присутствия работника указанной категории в определенном помещении определяется на основании данных, введенных или импортированных в Менеджер категорий.

Потенциальный риск возникновения пожара в помещении определяется по формуле (4) 39-го пункта методики №533. Чтобы просмотреть промежуточные значения, которые использовались при расчете потенциального риска, необходимо нажать левой кнопкой мыши по гиперссылке с соответствующим численным значением, в программе будет открыто новое окно Расчет потенциального риска в помещении.

Индивидуальный риск — итоговое значение для одной категории людей. Определяется как произведение вероятности присутствия на значение потенциального пожарного риска.

В таблице с результатами расчета используется цветовая индикация:

• Если полученная величина индивидуального пожарного риска не превышает нормативное значение (см. пункт 4 методики 533), то ячейка с соответствующим значением будет выделена зеленым цветом.

• Если полученная величина индивидуального пожарного риска превышает нормативное значение, то ячейка с соответствующим значением будет выделена красным цветом.

Окно Расчет потенциального риска в помещении

При нажатии в таблице на гиперссылку значения Потенциальный риск будет открыто новое окно. В нем отображена таблица со значениями, необходимыми для расчета потенциального риска для этого помещения, под ней — формула, которая соответствует формуле (4) 39-го пункта методики №533.

{width=80%}

Значения потенциального риска $P_n$ в результативной таблице отображается для каждого помещения, где могут находиться люди согласно заданной информации в Менеджере категорий.

Частота реализации сценария пожара

Частота реализации сценария пожара для одного помещения по умолчанию определяется автоматически на основании наименований и суммарной площади помещений с очагом пожара. Также значение может быть задано самостоятельно.

Помещение считается включенным в суммарную площадь помещений с Очагом пожара, если элемента помещения и очага пожара находятся на одном этаже и их горизонтальные проекции (вид сверху) пересекаются.

Наименование объекта задается в свойствах Здания, Этажей или Помещений. Список доступных наименований типов объектов соответствует Таблицам П1.3, П1.4 или П1.5 Приложения 1 методики №533. По умолчанию в поле Наименование указан вариант Нет информации.

Если для здания, этажа и помещения заданы разные наименования, то при определении частоты реализации сценария пожара работают следующие правила:

• Если для помещения с очагом пожара задано наименование, отличное от значения по умолчанию, то принимается значение частоты, определенное для данного помещения.
• Если наименования помещения не задано, то принимается значение частоты, определенное для этажа, на котором находится очаг пожара.
• Если наименования этажа и помещения не задано, то принимается значение частоты, определенное для здания.

Для определения частоты реализации сценария пожара $Q_j$ используется один из методов, перечисленных ниже:

1. При выборе наименования объекта, соответствующего таблице П1.3 методики, частота реализации сценария пожара в течение года определяется по формуле П1.1:

   $Q=a_1 \cdot F$, (П1.1)

   где $a_1$ — удельная частота возникновения пожара, определяемая для различных типов объектов по таблице П1.3 методики;

   $F$ — суммарная площадь помещений с очагом пожара, $\text{м}^2$.

2. При выборе наименования объекта, соответствующего таблице П1.4 методики — используется формула П1.2. Рекомендуется для объектов с площадью выше $10\ 000\text{м}^2$.

   $Q = a \cdot F^b$ (П1.2),

   где $a, b$ — константы, определяемые для различных типов объектов по таблице П1.4;

   $F$ — суммарная площадь помещений с очагом пожара, $\text{м}^2$.

3. При выборе наименования объекта, соответствующего таблице П1.5 методики — определяется соответствующим значением из таблицы.

4. Если для каждого объекта выбран вариант наименования Нет Информации — частота возникновения пожара в программе будет принята за единицу.

5. Если очаг пожара находится вне помещения, частота возникновения пожара для данного помещения будет принята программой за единицу.

6. При указании частоты реализации сценария вручную — указанное значение всегда будет использоваться программой, как приоритетное относительно значений, полученных при указании наименований для здания, этажей или помещений.

Указание частоты реализации пожара вручную рекомендуется в случае, когда здание не относится ни к одному из доступных для выбора в программе наименований объектов и имеется дополнительная информация о функционировании этого или других подобных зданий. Чтобы задать значение вручную, необходимо в Свойствах сценария изменить способ определения частоты реализации сценария развития пожара и указать числовое значение.

Условная вероятность поражения человека в помещении определяется по формуле (5) 45-го пункта методики №533. Чтобы просмотреть промежуточные значения, которые использовались при расчете этой величины, необходимо нажать на гиперссылку числового значения, в программе будет открыто новое окно Расчет условной вероятности поражения человека в помещении.

Вклад в потенциальный риск — потенциальный риск для одного сценария, определяемый как произведение частоты реализации сценария на условную вероятность поражения человека.

Потенциальный риск — итоговое значение, сумма значений величин потенциального риска для каждого из сценариев.

Окно Расчет условной вероятности поражения человека в помещении

При нажатии в таблице на гиперссылку значения Условная вероятность поражения человека будет открыто новое окно. В нем отображена таблица со значениями, необходимыми для расчета условной вероятности поражения человека в этом помещении, под ней — формула, которая соответствует формуле (5) 45-го пункта методики №533.

{width=80%}

Вероятность эвакуации по эвакуационным путям $E_{nj}$ рассчитывается для каждой из групп людей эвакуируемого контингента. Составляющие вероятность эвакуации величины можно посмотреть на вкладке Результаты | Сравнение эвакуации и пожара. На вкладке выводятся значения, при которых вероятность эвакуации минимальна для группы эвакуируемого контингента, прошедшей через указанный регистратор. Расчет значения вероятности эвакуации проходит после выполнения моделирования пожара и эвакуации, по следующему алгоритму:

1. Программа определяет предварительные параметры:

   • Время блокирования — время от начала реализации сценария пожара до блокирования эвакуационных путей по достижению критических значений опасных факторов пожара. Набор контролируемых оасных факторов пожара задается в настройках параметров расчета риска.

   • Время начала эвакуации — интервал времени от начала реализации сценария пожара до начала эвакуации людей.

   • Время эвакуации — время, когда последний человек группы прошел через регистратор. Расчет в программе производится идентично для всех типов проектов, подробнее в разделе моделирование эвакуации.

   • Расчетное время эвакуации - отрезок времени от времени начала эвакуации до достижения последнего человека из группы пожаробезопасной зоны (до времени эвакуации).

   Учитывается время существования скоплений — если оно превышает 6 мин, то вероятность эвакуации принимается раввной нулю. Время существования скоплений определяется как время, в течение которого люди группы находились на участках пути, где плотность людского потока превышает значение 0,5 м²/м². Значение плотности можно изменить в параметрах моделирования эвакуации.

2. Программа производит расчет вероятности эвакуации согласно выбранной Категории пожарной опасности в свойствах помещения.

• Для категорий А, Б, В1 и “Нет информации” (значение по умолчанию) расчет вероятности эвакуации проводится согласно формуле (6) методики №533 (пункт 45). $E_{nj}$ может принимимать значение от $0$ до $0,999$.

  $E_{nj} = \frac{0,8 \cdot t_{\text{бл.nj}} - t_{\text{р.nj}}}{t_{\text{н.эnj}}}, \text{если } t_{\text{р.nj}} < 0,8 \cdot t_{\text{бл.nj}} < t_{\text{р.nj}} + t_{\text{е.эnj}}$

  $E_{nj} = 0,999, \text{если } (t_{\text{р.nj}} + t_{\text{н.эnj}} \le 0,8 \cdot t_{\text{бл.nj}})$

  $E_{nj} = 0,001, \text{если } t_{\text{р.nj}} \ge 0,8 \cdot t_{\text{бл.nj}}$

  где, $t_{\text{бл.nj}}$, с — время блокирования,

  $t_{\text{р.nj}}$, с — расчетное время эвакуации группы эвакуируемого контингента,

  $t_{\text{н.эnj}}$, с — время начала эвакуации.

• Для категорий пожарной опасности В3, В4, Г и Д расчет вероятности эвакуации из помещений выполняется в соответствии с формулой (7) методики №533 (пункт 45).

  Вероятность эвакуации по формуле (7) в программе опредляется с использованием функции нормального распределения, взятой от значения $\gamma_{nj}$:

  $E_{nj} = 1 - \frac{1}{\sqrt{2 \pi }}\int_{-\infty}^{-\gamma_{nj}} exp(\frac{-x^2}{2})dx$

  где $\gamma_{nj}$ — определяется по формуле (8).

  $\gamma_{nj} = \frac{0,8 * t_{\text{бл.nj}} - t_{\text{р.nj}} - t_{\text{н.э}.nj}}{\sqrt{\sigma_{1nj}^2 + \sigma_{2nj}^2}}$

  где $\sigma_{1nj}$ — стандартное отклонение расчетного времени эвакуации людей. Значение в программе будет расчитано, как расчетное время эвакуации $t_{\text{р}.nj}$, умноженное на установленный коэффициент. Коэффициент ($\sigma_{1}$) по умолчанию равен $0,3$ (согласно п.45 Методики, это число используется при остутствии данных о том, что в здании размещён только обученный противопожарным действиям персонал). Коэффициент может быть задан вручную в параметрах установленного в сценарии Помещения.

  $\sigma_{2nj}$ — второе стандартное отклонение расчетного времени эвакуации людей. Значение в программе будет расчитано, как расчетное время эвакуации $t_{\text{р}.nj}$, умноженное на установленный коэффициент. Коэффициент ($\sigma_{2}$) по умолчанию равен $0$ (согласно пункту 40 Методики, при рассмотрении наиболее неблагоприятного сценария пожара). Коэффициент может быть задан вручную в параметрах установленного в сценарии Помещения.

  При расчетах по формуле (7) вероятность эвакуации $E_{nj}$ ввиду свойств интеграла может превышать $0.999$ и стремиться к $1$. Программа округляет такие значения до $1$, то есть принимается 100%-ая вероятность эвакуации. Это оправдано тем, что разница между вероятностью, бесконечно приближающейся к $1$, и самой единицей становится пренебрежимо малой. При наличии такой разницы приближение индивидуального риска к критическому значению можно воспроизвести, для примера, только при проведении на объекте десятков пожаров каждую секунду в течении суток, поэтому отображение такой разницы не имеет практической ценности.

Вероятность выхода через эвакуационные выходы $S_{nj}$ — вероятность выхода группы эвакуируемого контингента через аварийные выходы. Определяется на основании того, активирована ли опция для параметра В здании имеются аварийные выходы в окне Свойства здания. При наличии аварийных выходов значение равно $0,03$, при их отсутствии - $0$,001.

Вероятность эффективной работы технических средств. Чтобы просмотреть промежуточные значения, которые использовались при расчете этой величины, необходимо нажать на гиперссылку числового значения, в программе будет открыто новое окно Вероятность эффективной работы технических средств.

Условная вероятность поражения человека — итоговое значение, рассчитанное по формуле (5) 45-го пункта методики №533.

Окно Вероятность эффективной работы технических средств

При нажатии в таблице на гиперссылку значения Вероятности эффективной работы технических средств будет открыто новое окно.

{width=80%}

В данном окне будет отображена таблица со значениями, использованными для расчета вероятности эффективной работы технических средств для одного помещения. Под таблицей приведена формула расчёта. Формула расчёта различаются для каждой из схем запуска технических средств. Схемы запуска можно задать для каждого из помещений в окне Экспликация помещений.

В Fenix+ доступны 5 вариантов схем запуска технических средств:

1. СПДЗ и СОУЭ запускаются от АУПС, а АУП запускается независимо от АУПС:

   $D_{nj}=1 - (1-D_{\text{АУП}})\cdot[1-D_{\text{АУПС}}\cdot (1-(1-D_{\text{СПДЗ}})\cdot (1-D_{\text{СОУЭ}}))]$

   Соответствует формуле (9) главы 45 в методике №533.

2. АУП, СПДЗ и СОУЭ запускаются от АУПС:

   $D_{nj}=D_{\text{АУПС}}\cdot[1-(1-D_{\text{АУП}})\cdot (1-D_{\text{СПДЗ}})\cdot (1-D_{\text{СОУЭ}})]$

   Соответствует формуле (10) главы 45 в методике №533.

Согласно Методике 533, для более сложных схем пуска величина $D_{nj}$ рассчитывается, используя метод логических деревьев. Такая работа проведена для нескольких дополнительных схем в статье научного журнала Техносферная безопасность, выпуск № 4(33) 2021-го года, “О расчете вероятности эффективной работы технических средств по обеспечению пожарной безопасности при определении расчетных величин пожарного риска на производственных объектах.”. Три полученные в данной работе формулы доступны в Fenix+:

3. СОУЭ запускается от АУПС, а АУП и СПДЗ запускаются независимо

   $D_{nj}=1-(1-D_{\text{АУП}})\cdot(1-D_{\text{СПДЗ}})\cdot (1-D_{\text{АУПС}}\cdot D_{\text{СОУЭ}})$

4. АУП и СОУЭ запускаются от АУПС; СПДЗ запускается независимо: $D_{nj}=1-(1-D_{\text{СПДЗ}})\cdot[1-D_{\text{АУПС}}\cdot (1-(1-D_{\text{АУП}})\cdot (1-D_{\text{СОУЭ}}))]$

5. СПДЗ и СОУЭ запускаются или от АУПС, или от АУП: $D_{nj}=(1-(1-D_{\text{АУПС}})\cdot (1-D_{\text{АУП}}))\cdot (1-(1-D_{\text{СПДЗ}})\cdot (1-D_{\text{СОУЭ}}))$