Таким образом, вероятность появления около резервуара какого-либо теплового источника в соответствии с приложением 3 составит значение
Полагая, что энергия и время существования этих источников достаточны для зажигания горючей среды, из формулы (49) приложения 3 получим при Qв=1
Тогда вероятность возникновения взрыва в окрестностях резервуара в соответствии с формулой (39) приложения 3 равна
Откуда вероятность возникновения в зоне резервуара либо пожара, либо взрыва составит значение
2.3. Заключение
Вероятность возникновения в зоне резервуара пожара или взрыва составляет 2,9⋅10-4, что соответствует одному пожару или взрыву в год в массиве из 3448 резервуаров, работающих в условиях, аналогичных расчетному.
3. Определить вероятность воздействия ОФП на людей при пожаре в проектируемой 15-этажной гостинице при различных вариантах системы противопожарной защиты.
3.1. Данные для расчета
В здании предполагается устройство вентиляционной системы противодымной защиты (ПДЗ) с вероятностью эффективного срабатывания R1=0,95 и системы оповещения людей о пожаре (ОЛП) с вероятностью эффективного срабатывания R2=0,95. Продолжительность пребывания отдельного человека в объекте в среднем 18 ч⋅сут-1 независимо от времени года. Статистическая вероятность возникновения пожара в аналогичных объектах в год равна 4⋅10-4. В качестве расчетной ситуации принимаем случай возникновения пожара на первом этаже. Этаж здания рассматриваем как одно помещение. Ширина поэтажного коридора 1,5 м, расстояние от наиболее удаленного помещения этажа до выхода в лестничную клетку 40 м, через один выход эвакуируются 50 человек, ширина выхода 1,21 м. Нормативную вероятность 
принимаем равной 1⋅10-6, вероятность Рдв, равной 1⋅10-3.
3.2. Расчет
Оценку уровня безопасности определяем для людей, находящихся на 15-м этаже гостиницы (наиболее удаленном от выхода в безопасную зону) при наличии систем ПДЗ и ОЛП. Так как здание оборудовано вентиляционной системой ПДЗ, его лестничные клетки считаем незадымляемыми. Вероятность Qв вычисляем по формуле (33) приложения 2
.
Учитывая, что отдельный человек находится в гостинице 18 ч, то вероятность его присутствия в здании при пожаре принимаем равной отношению 
. С учетом этого окончательно значение будет равно 0,75⋅10-6, что меньше 
. Условие формулы (2) приложения 2 выполняется, поэтому безопасность людей в здании на случай возникновения пожара обеспечена. Рассмотрим вариант компоновки противопожарной защиты без системы оповещения. При этом время блокирования эвакуационных путей τбл на этаже пожара принимаем равным 1 мин в соответствии с требованиями строительных норм и правил проектирования зданий и сооружений. Расчетное время эвакуации tр, определенное в соответствии с теми же нормами, равно 0,47 мин. Время начала эвакуации τн.э, принимаем равным 2 мин. Вероятность эвакуации Pэ.п для этажа пожара вычисляем по формуле (5) приложения 2.
.
Вероятность Qв вычисляем по формуле (3) приложения 2.
Поскольку Qв>
, то условие безопасности для людей по формуле (2) приложения 2 на этаже пожара не отвечает требуемому, — и, следовательно, в рассматриваемом объекте не выполняется при отсутствии системы оповещения.
4. Определить категорию и класс взрывоопасной зоны помещения, в котором размещается технологический процесс с использованием ацетона.
4.1. Данные для расчета
Ацетон находится в аппарате с максимальным объемом заполнения Vап, равным 0,07 м3, и в центре помещения над уровнем пола. Длина L1 напорного и обводящего трубопроводов диаметром d 0,05. м равна соответственно 3 и 10м. Производительность q насоса 0,01 м3⋅мин-1. Отключение насоса автоматическое. Объем Vл помещения составляет 10000 м3 (48х24х8,7). Основные строительные конструкции здания железобетонные, и предельно допустимый прирост давления 
для них составляет 25 кПа. Кратность А аварийной вентиляции равна 10 ч-1.
Скорость воздушного потока и в помещении при работе аварийной вентиляции равна 1,0 м ⋅ с-1. Температура ацетона равна температуре воздуха и составляет 293 К. Плотность ρ ацетона 792 кг⋅м-3.
4.2. Расчет
Объем ацетона м3, вышедшего из трубопроводов, составляет
где τ — время автоматического отключения насоса, равное 2 мин.
Объем поступившего ацетона, м3, в помещение
.
Площадь разлива ацетона принимаем равной 116 м2.
Скорость испарения (Wисп), кг⋅с-1⋅м, равна
Масса паров ацетона (Мп), кг, образующихся при аварийном разливе равна
Следовательно, принимаем, что весь разлившийся ацетон, кг, за время аварийной ситуации, равное 3600 с, испарится в объем помещения, т. е.
Стехиометрическая концентрация паров ацетона при β=4 равна
Концентрация насыщенных паров получается равной
Отношение Сн/(1,9⋅Сст)>1, следовательно, принимаем Z=0,3.
Свободный объем помещения, м3
Время испарения, ч, составит
.
Коэффициент получается равным
Максимально возможная масса ацетона, кг
Поскольку mп(91,9 кг)<mmax(249,8 кг), то помещение в целом относится к невзрывопожароопасным.
Расстояния Xн.к.п.в, Yн.к.п.в и Zн.к.п.в составляют при уровне значимости Q = 5⋅10-2
где 
4.3. Заключение
Таким образом, взрывобезопасные расстояния составляют соответственно Rб>7,85 м и Zб>3 м.
Взрывоопасная зона с размерами Rб≤7,85 м и Zб≤3 м относится к классу В-1а. Схематически взрывоопасная зона изображена на черт. 9.
1 - помещение; 2 - аппарат; 3 - взрывоопасная зона
Черт. 9
5. Определить категорию производства, в котором находится участок обработки зерна и циклон для определения зерновой пыли в системе вентиляции.
5.1. Данные для расчета
Масса зерновой пыли, скапливающейся в циклоне mа, составляет 20000 г. Производительность циклона q по пыли составляет 100 г⋅мин-1. Время τ автоматического отключения циклона ρ не более 2 мин. Свободный объем помещения Vсв, равен 10000 м3. Остальные исходные данные: mx = 500 г; β1 = 1; п = 14; Kу = 0,6; Кr = 1; Кв.з = 1; Кп = 1; Q = 16700 кДж⋅кг-1; Т0 = 300 К; Ср = 1,0 кДж⋅кг-1; Т0 = 300 К; Cр= l,0 кДж⋅кг-1; ρв = 1,29 кг⋅м-3; Рдоп=25 кПа; Р0 = 101 кПа; Z = 1,0.
5.2. Расчет
Масса отложившейся пыли к моменту очередной уборки г, составит
Расчетная масса пыли, г, участвующей в образовании взрывоопасной смеси, равна
Максимально возможную массу горючей пыли, кг, вычисляем по формуле
5.3. Заключение
Значение mр не превышает mmax, следовательно, помещение не относится к взрывопожароопасным.
6. Рассчитать вероятность возникновения пожара от емкостного пускорегулирующего аппарата (ПРА) для люминесцентных ламп на W=40 Вт и U=220 В.
6.1. Данные для расчета приведены в табл. 13.
В результате испытаний получено:
Таблица 13
Температура оболочки в наиболее нагретом месте при работе в аномальных режимах, К | |||
Параметр | Длительный пусковой режим | Режим с короткозамкнутым конденсатором | Длительный пусковой режим с короткозамкнутым конденсатором |
Т | 375 | 380 | 430 |
σ | 6,80 | 5,16 | 7,38 |
6.2. Расчет
Расчет возникновения пожара от ПРА ведем по приложению 5, ПРА является составной частью изделия с наличием вокруг него горючего материала (компаунд, клеммная колодка); произведение вероятностей Q(ПР)хQ(НЗ) обозначим через Q(аi); тогда из приложения 5 можно записать
где Qа — нормативная вероятность возникновения пожара при воспламенении аппарата, равная 10-6;
Q(B) — вероятность воспламенения аппарата или выброса из него пламени при температуре поверхности ПРА (в наиболее нагретом месте), равной или превышающей критическую;
Q(аi) — вероятность работы аппарата в i-м (пожароопасном) режиме;
Q(Ti) — вероятность достижения поверхностью аппарата (в наиболее нагретом месте) критической (пожароопасной) температуры, которая равна температуре воспламенения (самовоспламенения) изоляционного материала;
k — число пожароопасных аномальных режимов работы, характерное для конкретного исполнения ПРА.
Для оценки пожарной опасности проводим испытание на десяти образцах ПРА. За температуру в наиболее нагретом месте принимаем среднее арифметическое значение температур в испытаниях
Дополнительно определяет среднее квадратическое отклонение
Вероятность (Q(Ti)) вычисляем по формуле (156) приложения 5
где Θi — безразмерный параметр, значение которого выбирается по табличным данным, в зависимости от безразмерного параметра αi, в распределении Стьюдента.
Вычисляем (αi) по формуле
где Tк — критическая температура.
Значение (Тк) применительно для ПРА вычисляем по формуле
где Tдj, Tвj — температура; j-го аппарата (в наиболее нагретом месте), соответственно, при появлении первого дыма и при “выходе” аппарата из строя (прекращении тока в цепи).
Значение Q(B) вычисляем по формуле (155) приложения 5 при п=10.
Значение критической температуры (Tк) составило 442,1 К, при этом из десяти испытуемых аппаратов у двух был зафиксирован выброс пламени (m=1 Q(B)=0,36).
Результаты расчета указаны в табл. 14.
Таблица 14
Параметр | Длительный пусковой режим (i=1) | Режим с короткозамкнутым конденсатором (i=2) | Длительный пусковой режим с короткозамкнутым конденсатором (i=3) |
0,06 | 0,1 | 0,006 | |
30,9 | 37,8 | 4,967 | |
1 | 1 | 0,99967 | |
0 | 0 | 0,00033 |
6.3. Заключение
Таким образом, расчетная вероятность возникновения пожара от ПРА равна
Qп = l (0,06⋅0+0,l⋅0+0,006⋅0,00033)⋅0,36=7,1⋅10-7,
что меньше 1⋅10-6, т. е. ПРА пожаробезопасен.
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
Справочное
ТРЕБОВАНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПО СОВМЕСТНОМУ ХРАНЕНИЮ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ
Требования предназначаются для всех предприятий, организаций и объектов независимо от их ведомственной подчиненности, имеющих склады или базы для хранения веществ и материалов.
Требования не распространяются на взрывчатые и радиоактивные вещества и материалы, которые должны храниться и перевозиться по специальным правилам.
Ведомственные документы, регламентирующие пожарную безопасность при хранении веществ и материалов, должны быть приведены в соответствии с настоящими Требованиями.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Возможность совместного хранения веществ и материалов определяется на основании количественного учета показателей пожарной опасности, токсичности, химической активности, а также однородности средств пожаротушения.
1.2. В зависимости от сочетания свойств, перечисленных в п. 1.1, вещества и материалы могут быть совместимыми или несовместимыми друг с другом при хранении.
1.3. Несовместимыми называются такие вещества и материалы, которые при хранении совместно (без учета защитных свойств тары или упаковки);
увеличивают пожарную опасность каждого из рассматриваемых материалов и веществ в отдельности;
вызывают дополнительные трудности при тушении пожара;
усугубляют экологическую обстановку при пожаре (по сравнению с пожаром отдельных веществ и материалов, взятых в соответствующем количестве);
вступают в реакцию взаимодействия друг с другом с образованием опасных веществ.
1.4. По потенциальной опасности вызывать пожар, усиливать опасные факторы пожара, отравлять среду обитания (воздух, воду, почву, флору, фауну и т. д.), воздействовать на человека через кожу, слизистые оболочки дыхательных путей путем непосредственного контакта или на расстоянии как при нормальных условиях, так и при пожаре, вещества и материалы делятся на разряды:
безопасные;
малоопасные;
опасные;
особоопасные.
В зависимости от разряда вещества и материала назначаются условия его хранения (см. п. 1.5-1.9).
1.5. К безопасным относят негорючие вещества и материалы в негорючей упаковке, которые в условиях пожара не выделяют опасных (горючих, ядовитых, едких) продуктов разложения или окисления, не образуют взрывчатых или пожароопасных, ядовитых, едких, экзотермических смесей с другими веществами.
Безопасные вещества и материалы следует хранить в помещениях или на площадках любого типа (если это не противоречит техническим условиям на вещество) .
1.6. К малоопасным относят такие горючие и трудногорючие вещества и материалы, которые не относятся к безопасным (п. 1.5) и на которые не распространяются требования ГОСТ 19433.
