Взрывопожароопасность любого объекта определяется взрывопожаро- опасностью его составных частей (технологических аппаратов, установок, помещений).
Риск возникновения пожара (взрыва) на объекте RП вычисляют по формуле
, (28)
где Ri – вероятность возникновения пожара в i-м помещении объекта;
n – количество помещений в объекте.
В расчете рассматривается одно единственное помещение, поэтому n=1 и риск возникновения пожара (взрыва) на объекте RП будет вычисляются по формуле
, (29)
где R - вероятность возникновения пожара в помещении объекта.
Пожар (взрыв) в помещении объекта может возникнуть вследствие пожара (взрыва) либо в одном из технологических аппаратов, находящихся в помещении, либо непосредственно в объёме исследуемого помещения.
Следовательно, риск R может быть вычислен по формуле
, (30)
где - вероятность возникновения пожара в j-ом технологическом аппарате i-го помещения;
- вероятность возникновения пожара в объёме i-го помещения;
m – количество технологических аппаратов i-ом помещении.
Для упрощения расчета принимаем, что пожар или взрыв происходит только в объёме помещения (в технологических аппаратов – нет). Поэтому вероятность возникновения пожара в помещении объекта R будет вычисляться по формуле
, (31)
В свою очередь, пожар (взрыв) в помещении возможен только при одновременном наличии двух событий:
а) образование горючей среды (событие ГС);
б) появление в этой среде источника зажигания (событие ИЗ).
Риск равен вероятности объединения (суммы) всех возможных пожарных пересечений (произведений) случайных событий образования горючих сред и появления источников зажиганий
, (32)
где К – количество видов горючих веществ;
N – количество источников зажигания разного типа;
ГСk – событие образования k-й горючей среды;
ИЗn – событие появления n-го источника зажигания.
- специальный символ пересечения (произведения) событий;
- специальный символ объединения (суммы) событий.
Риск может быть оценен по приближенной формуле
, (33)
где R(ГСk) – вероятность появления в помещении k-й горючей среды;
R(ИЗn/ГСk) – условная вероятность появления в помещении n-го источника зажигания, способного воспламенить k-ю горючую среду.
В расчете два горючих вещества с вероятностями образования:
а) вещество 1 -изопрен R(ГВ1)=1,4*10-2;
б) вещество 2 – пропан, R(ГВ2)=3,9*10-2.
Источники зажигания изопрена:
1. Изопрен могут воспламенить искры короткого замыкания. Но необходимо учесть, что искры не только должны появится, но и ещё должны долететь до лужи ЛВЖ. Поэтому вероятность появления искр короткого замыкания в помещении и разлета их до лужи ЛВЖ на полу R(e1)л равна 1,07*10-15;
2. Искры электросварки, возникающие при сварке на высоте 1 м и расстоянии от лужи ЛВЖ 4м. Вероятность появления искр электросварки в помещении и разлета их до лужи ЛВЖ на полу Rэ/св70 равна 4,7*10-3;
3. Искры электросварки, возникающие при сварке на высоте 3 м и расстоянии от лужи ЛВЖ 4 м. Вероятность появления искр электросварки в помещении и разлета их до лужи ЛВЖ на полу Rэ/св30 равна 9,7*10-3;
Искры электросварки рассматриваются как два отдельных случая. Это связано с тем, что вероятность разлета частиц с разных высот и на разное расстояние разное. А для газа источник зажигания (искры электросварки) рассматривается без деления, так как газ распространился по всему объёму помещения, то если искра возникает, неважно в каком месте помещения, все равно она приведет к взрыву газа.
В таблицу 1 сведем результаты различных рисков. В данную таблицу войдут естественно риски образования горючих веществ и те риски появления источников зажигания, которые способны воспламенить горючие вещества.
Таблица 1 - Результаты расчетов параметров риска
Наименование параметра | Обозначение | Величина |
Риск пролива изопрена | R(ГВ1) | 1,4*10-2 |
Риск утечки пропана | R(ГВ2) | 3,9*10-2 |
Риск вторичного действия удара молнии | R(С2) | 0,1*10-6 |
Риск появления искр короткого замыкания | R(e1)г | 1,1*10-15 |
Риск поджигания искрами короткого замыкания с высоты 1 м на расстоянии 4 м лужи ЛВЖ | R(e1)л | 7,1*10-15 |
Риск взрыва пропана искрами электросварки | Rэ/св | 1,1*10-1 |
Риск поджигания искрами электросварки с высоты 1 м на расстоянии 6 м лужи ЛВЖ | Rэ/св70 | 4,7*10-3 |
Риск поджигания искрами электросварки с высоты 3 м на расстоянии 6 м лужи ЛВЖ | Rэ/св30 | 9,8*10-3 |
Итак, совокупный риск (риск пожара) рассчитывается по формуле (33). Ниже приводится эта формула с последними обозначениями рисков
RП=1-[(1-R(ГВ1)* R(e1)л)(1-R(ГВ1)* Rэ/св70)(1-R(ГВ1)* Rэ/св30)]*
*[(1-R(ГВ2) ∙ R(C2))*((1-R(ГВ2)* R(e1)г)(1-R(ГВ2)* Rэ/св)] (34)
Теперь подставив в формулу (34) рассчитаем риск пожар и взрыва в некотором условном цехе
RП=1-[(1-0,014*7,09*10-15)(1-0,014*4,725*10-3)*(1-0,014*9,787*10-3)]*[(1-0,039*1,07*10-15)*(1-0,039*0,1*10-6)*(1-0,039*0,113)]=2,4*10-3
Вывод
В ГОСТе 12.1.004-91 ССБТ Пожарная безопасность. Общие требования введена предельно допустимая вероятность поражения человека опасными факторами пожара, установленная на уровне 10-6 в год. Рассчитанный совокупный риск поражения человека опасными факторами пожара равен 0,0245, что превышает установленный риск в 24500 раз, что является недопустимым.
Для уменьшения возможности образования горючего вещества и возникновения пожара (взрыва) большое внимание необходимо уделять вопросам пожарной профилактики, также необходимо проводить мероприятия по периодической диагностике нарушений и аварийных ситуаций взрывопожароопасного оборудования, установить технические средства обеспечения надежности и безопасности технических систем (средства предупреждения отказов, средства контроля и средства защиты). Все эти мероприятия сведут к минимуму вероятность возникновения пожара (взрыва).