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 профессий в Менеджере профессий;

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 профессии, 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 профессии в определенном помещении определяется на основании данных, введенных или импортированных в Менеджер профессий.

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 работников одной профессии. 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 работники согласно заданной информации в Менеджере профессий.

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. Определяется, как расчетное время эвакуации $t_{\text{р}.nj}$, умноженное на коэффициент $0,3$. Такой коэффициент используется, согласно методике — при отсутствии данных, как для зданий, в которых не размещен исключительно обученный противопожарным действиям персонал.

  $\sigma_{2nj}$ — равно 0. Определяется, как расчетное время эвакуации $t_{\text{р.nj}}$, умноженное на коэффициент $0$. Такой коэффициент используется, согласно пункту 40 методики, при рассмотрении наиболее неблагоприятного сценария пожара

  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 открывшемся окне отображена таблица со значениями, необходимыми для расчета вероятности эффективной работы технических средств для одного помещения, под ней — формула расчета, содержание которой определяется в соответствии с выбранным в экспликации помещений схемы запуска технических средств. В Fenix+ доступны 5 вариантов:

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, 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.”, и три выведенные 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: $D_{nj}=(1-(1-D_{\text{АУПС}})\cdot (1-D_{\text{АУП}}))\cdot (1-(1-D_{\text{СПДЗ}})\cdot (1-D_{\text{СОУЭ}}))$