Зависимость уровня пожарного риска от длительности эксплуатации систем противопожарной защиты

ЗАВИСИМОСТЬ УРОВНЯ ПОЖАРНОГО РИСКА ОТ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ СИСТЕМ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ

Е.В. Чиганашин, М.А. Симонова, к.т.н, доцент, Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, г. Санкт-Петербург

В настоящее время Техническим регламентом о требованиях пожарной безопасности определено понятие пожарного риска как меры возможности реализации пожарной опасности объекта защиты и ее последствий на людей и материальные ценности. Применительно к зданиям согласно ст. 93 [1] величина индивидуального пожарного риска не должна превышать одну миллионную в год. Риск гибели людей в результате воздействия опасных факторов пожара должен определяться с учетом функционирования систем обеспечения пожарной безопасности здания.

Индивидуальный пожарный риск - это пожарный риск, который может привести к гибели человека в результате воздействия опасных факторов пожара. Фактором, влияющим на величину пожарного риска, является условная вероятность эффективного срабатывания систем противопожарной защиты.

Рассмотрим снижение условной вероятности эффективного срабатывания систем противопожарной защиты в течении срока эксплуатации на примере извещателей пламени. В качестве примера взят цех подготовки газа, являющийся неотъемлемой частью установки комплексной подготовки газа. Цех подготовки газа представляет собой здание площадью 1000 м2. С учетом смонтированного оборудования, технологических трубопроводов и т.д., в соответствии с классификацией окружающего пространства по степени загроможденности по [2] цех подготовки газа относится к II классу - сильно загроможденное пространство: наличие полузамкнутых объемов, высокая плотность размещения технологического оборудования, большое количество повторяющихся препятствий. Исходя из практического опыта, а также особенностей проектирования и монтажа на данных объектах пожарных извещателей пламени, а также с учетом требований [3] контролируемую извещателем пламени площадь помещения или оборудования определяется из значения угла обзора извещателя, чувствительности [4], а также восприимчивости к пламени конкретного горючего материала, приведенной в технической документации на извещатель, как правило, устанавливается порядка 6 пожарных извещателей на вышеуказанную площадь.

Условия, принятые для расчета:

Пожарный извещатель пламени, отвечающий требованиям [4].

Средняя наработка на отказ 60000 часов.

Среднее время восстановления не более 1 часа.

Срок службы 10 лет.

Система автоматической установки пожарной сигнализации относится к системам продолжительного применения. Характеристикой надежности системы, определяющей ее безотказность, восстанавливаемость, функционирование в определенных условиях применения является ее надежность [5].

103

Надежность системы определяется из формулы:

Рп

Где Р0=^г - вероятность исправности системы в начальный период времени, численно равна коэффициенту готовности кг. Для упрощения расчетов принимаем, что система пребывает в равнозначных эксплуатационных условиях,

кг = 1; Ро = 0;

__£_

P(t) = е вероятность безотказной работы в заданный период времени; 1 — Р0 - вероятность неисправного состояния системы к начальному моменту времени ее использования;

K(t) - вероятность восстановления, проверки работоспособности системы

за время t < ti; V(t) = 1-е r™;

P(t — ti) - вероятность безотказной работы системы за оставшееся время t — ti, которое считается достаточным для выполнения функций; Тт - время безотказной работы; ТВ - время восстановления системы. Как правило, Тт > ТВ.

Интенсивность отказов определяется по формуле:

1

Х= т

где X - вероятность отказов, 1/ч; 70 - наработка на отказ, часы.

Вероятность отказов за период времени работы:

0= и

Где 1 - продолжительность периода работы, часы.

Вероятность безотказной работы в период времени:

Р= е-и

Результаты расчетов представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Определение вероятности безотказной работы/вероятность эффективного срабатывания систем ПЗ

t

Срок эксплуатации год 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

часов 8760 17520 26280 35064 43824 52584 61344 70128 78888 87648

Наработка на отказ часов 60000

Кол-во извещателей

Интенсивность 1 1,6710-5 1,6710-5 1,6710-5 1,6710-5 1,6710-5 1,6710-5 1,6710-5 1,6710-5 1,6710-5 1,6710-5

X 2 8,33 10-6 8,3310-6 8,33 10-6 8,33 10-6 8,33 10-6 8,3310-6 8,3310-6 8,33 10-6 8,33 10-6 8,33 10-6

отказа 6 2,78 10-6 2,7810-6 2,78 10-6 2,78 10-6 2,78 10-6 2,7810-6 2,7810-6 2,78 10-6 2,78 10-6 2,78 10-6

Вероятность 1 0,146 0,292 0,438 0,584 0,730 0,876 1,022 1,169 1,315 1,461

Q 2 0,073 0,146 0,219 0,292 0,365 0,438 0,511 0,584 0,657 0,730

отказа 6 0,024 0,049 0,073 0,097 0,122 0,146 0,170 0,195 0,219 0,243

Вероятность 1 0,865 0,748 0,647 0,559 0,484 0,419 0,362 0,313 0,271 0,234

безотказной Р 2 0,930 0,865 0,805 0,748 0,696 0,647 0,602 0,560 0,521 0,484

работы 6 0,976 0,953 0,930 0,908 0,886 0,865 0,844 0,824 0,804 0,785

Представим полученные данные на рисунке 1 .

Рис. 1. Зависимость времени эксплуатации и вероятности безотказной работы в

течение 10-ти лет

Рис. 2. Зависимость времени эксплуатации и вероятности безотказной работы в

течение 20-ти лет

Таблица 2.

Зависимость величины индивидуального пожарного риска от вероятности безотказной работы систем противопожарной защиты

Вероятность безотказной работы систем противопожарной защиты 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

Индивидуальный пожарный риск, год-1 8,03 10-5 5,27-10-5 3,2910-5 1,93  10-5 1,04 Ю-5 5,02-10-6 2,05 Ю-6 6,5010-7 1,28 Ю-7

0,00009

х

з 0,00008

с.

0,00007

=

0,00006

а

в 0,00005 та

£ 0,00004 |

я 0,00003

§ 0,00002 в

= 0,00001 5

О

Рис. 3. Зависимость индивидуального пожарного риска от вероятности безотказной работы систем противопожарной защиты

Проанализирован представленные графики и рисунки, приходим к выводу, что индивидуальный пожарный риск тем больше, чем меньше вероятность безотказной работы СПЗ. Поэтому с течением времени величина индивидуального пожарного риска будет увеличиваться, и следовательно, ее необходимо считать является постоянно меняющейся величиной.

Список использованной литературы

1. Федеральный закон от 22.07.2008 № 123-Ф3 "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности".

2. Приказ МЧС РФ от 10.07.2009 № 404 "Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах".

3. СП 5.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования" (утв. Приказом МЧС РФ от 25.03.2009 № 175).

4. ГОСТ Р 53325-2012. Национальный стандарт Российской Федерации. Техника пожарная. Технические средства пожарной автоматики. Общие технические требования и методы испытаний

5. ГОСТ 27.002-2015. Межгосударственный стандарт. Надежность в технике. Термины и определения.

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 Вероятность безотказной работы