8Анализ пожарного риска в момент аварий на автомобильных закрытых паркингах
Шафиков Раиль Рустэмович
магистрант, ФГБОУ ВО Уфимский университет науки и технологии, shafikov_1997@bk.ru
Аксенов Сергей Геннадьевич
д-р экон. наук, профессор, ФГБОУ ВО Уфимский университет науки и технологии, aksenov.sg@ugatu.su
На автомобильных парковках существуют значительные пожарные нагрузки, так как автомобиль является концентрированной пожарной нагрузкой, в связи с тем, что в автомобиле присутствует легко воспламеняющиеся жидкости, горючий пластик и текстиль. Поэтому актуальной проблемой при строительстве парковок для автомобилей становится выполнение требований пожарной безопасности, а именно соблюдение требований пожарной безопасности при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий. В данной статье произведен анализ пожарного риска на автомобильной закрытой парковке. В качестве расчетных величин были использован индивидуальный и потенциальный риск. Пожарная безопасность исследуемого объекта обеспеченна за счет соблюдения нормативных значений пожарного риска исследуемого объекта.
Ключевые слова: автомобильная парковка, пожарный риск, пожар-пролива, взрыв, эффект домино, индивидуальный риск, потенциальный риск
(0 сч о сч
(О
В настоящее время в России происходит существенное увеличение количества автомобилей, в следствие этого повышается потребность в парковках для автомобилей. Существуют различные типы парковок, среди которых наибольшими достоинствами обладают закрытые многоэтажные парковки, которые позволяют сэкономить значительное количество площади под застройку, разгрузить город от пробок, а также защитить автомобили от погодных условий [1].
На автомобильных парковках существуют значительные пожарные нагрузки, так как автомобиль является концентрированной пожарной нагрузкой, в связи с тем, что в автомобиле присутствует легко воспламеняющиеся жидкости, горючий пластик и текстиль. Поэтому актуальной проблемой при строительстве парковок для автомобилей становится выполнение требований пожарной безопасности, а именно соблюдение требований пожарной безопасности при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий. В связи с этим целью данной статьи является анализ пожарного риска закрытой парковки для автомобилей [2, 3].
Для наземной парковки закрытого типа произведем анализ пожарного риска на основе индивидуального и потенциального риска.
Расчет индивидуального и потенциального риска произведен по методике [4, 5].
В качестве расчетного сценария рассмотрена разгерметизация топливного бака с горюче-смазочным топливом (ГСМ). В качестве ГСМ рассмотрим бензин, как наиболее горючая жидкость.
Развитие аварии может происходить по одному из следующих наиболее вероятных сценариях:
1) разлив ГСМ без воспламенения;
2) разлив ГСМ с последующим возгоранием от источника воспламенения - пожаром на поверхности разлива;
3) разлив ГСМ, сопровождающийся взрывом образовавшейся парогазовоздушной смеси;
4) разлив ГСМ, сопровождающийся с последующим возгоранием от источника воспламенения - пожаром на поверхности разлива с «эффектом домино».
Группа сценариев, связанных с аварийной разгерметизацией топливного бака с бензином:
1) сценарий С1. Разгерметизация топливного бака, выброс бензина, образование пролива, обнаружение утечки, локализация и ликвидация утечки, загрязнение окружающей среды.
2) сценарий С2. Разгерметизация топливного бака, выброс бензина, образование пролива, воспламенение бензина, горение/пожар пролива бензина, горение пожар пролива, воздействие горящего пролива (тепловое излучение) на окружающую среду.
3) сценарий С3. Разгерметизация топливного бака, образование пролива, испарение с поверхности пролива, накопление паров, образование взрывопо-жароопасного паровоздушного облака, взрыв паровоздушного облака, взрыв топливного бака, воздействие ударной волны на окружающие объекты.
4) сценарий С4. Разгерметизация топливного бака, образование пролива, испарение с поверхности пролива, накопление паров, образование взры-вопожароопасного паровоздушного облака, взрыв паровоздушного, переход аварийной ситуации на рядом расположенные автомобили, нагрев жидкости в топливном баке рядом расположенного автомобиля, вскипание жидкости, воздействие ударной волны на окружающие объекты.
Исходные данные для расчета пожарного риска приведены в таблице 1.
В таблице 2 представлено распределение опасного вещества рассматриваемых сценариев.
Расчет вероятности возникновения аварии выполнен с использованием метода «дерева событий», который используется для анализа условий развития аварийной ситуации, в том числе оценки вероятности реализации поражающих факторов.
На рисунке 1 представлено «дерево событий» при разгерметизации топливного бака.
Таблица 1 Исходные данные
Параметр Величина
Объем топливного бака 0,09 м3
Степень заполнения 90 %
Плотность бензина 820 кг/м3
Расчетная температура 22 □
Низшая рабочая теплота сгорания 44000 кДж/кг
Молярная масса бензина 95,3 кг/кмоль
Таблица 2
Сценарий аварии Объем жидкости, поступившей в окружающую среду, м3 Масса опасного вещества, т Площадь пролития, м2
С1, С2, С3 0,09 0,066 13,5
С4 0,18 0,132 27
Примечание: 1) Площадь пролития принята с учетом бетонного пола; 2) При сценарии С4 рассматривается разгерметизация двух топливных баков.
Рисунок 1 - «Дерево событий» при разгерметизации топливного бака
В таблице 3 представлены зоны, ограничивающие область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР).
Таблица 3 Зоны НКПР
На рисунке 2 представлена интенсивность теплового излучения при пожар-проливе в зависимости от расстояния от источника аварии.
Таблица 4
Результаты вероятности реализации аварий при разгерме-
Параметр Величина
^НКПР, м 19,67 24,73*
^НКПР, м 0,66 0,82*
Примечание: **** расчетные значения при «эффекте домино».
Наименование сценария Вероятность
Пожар-пролива (сценарий С2) 3,6-10"8
Взрыв (сценарий С3) 6-10"9
Огненный шар с «эффектом домино» (сценарий С4) 1,010-11
Частота разгерметизации топливного бака принята как 310-7 [404].
В таблице 4 представлены вероятности реализации наиболее опасных сценариев.
Условная вероятность поражения человека определялась на расстоянии 10 м от источника аварии.
Из приведенного графика видно, что интенсивность теплового излучения при пожар-проливе на расстоянии 10 м от источника аварии составляет 24,82 кВт/м2, что соответствует согласно зонам дей-
О *
О X
о 3
5 *
и
с т ■и о
5 Т
Ф
а т
о
Т
а
8)
ствия поражающих факторов [5] вероятности получения ожогов различной степени, вплоть до гибели человека.
Результаты расчета индивидуального и потенциального риска в результате разгерметизации топливного бака при взрыве приведены в таблице 6.
Таблица 6
Результаты расчета индивидуального и потенциального
10 15 20 25 30 40 45 50 60 70 80 90 200 300 400 600 700 900 Рисунок 2 - Интенсивность теплового излучения при пожар-проливе в зависимости от расстояния от источника аварии
Результаты расчета индивидуального и потенциального риска в результате разгерметизации топливного бака при пожар-проливе приведены в таблице 5.
Таблица 5
Результаты расчета индивидуального и потенциального
Параметр Величина
Пробит функция 10,84
Условная вероятность пора- 1
жения человека
Интенсивность теплового из- 24,82
лучения, кВт/м2
Вероятность присутствия че- 0,05
ловека в радиусе 10 м от ис-
точника аварии
Вероятность пожар-пролива согласно «дереву событий» 3,6-10"8
Потенциальный риск 3,6-10"8
Индивидуальный риск 1,8-10"9
На рисунке 3 представлено интенсивность ударной волны при взрыве в зависимости от расстояния от источника аварии.
Рисунок 3 - Интенсивность ударной волны при взрыве в зависимости от расстояния от источника аварии
Из приведенного графика видно, что интенсивность ударной волны при взрыве на расстоянии 10 м от источника аварии составляет 57,76 кПа, что соответствует согласно зонам действия поражающих факторов [5] гибели человека.
Параметр Величина
Пробит функция 7,43
Условная вероятность пора- 0,99
жения человека
Избыточное давление при 57,76
радиусе 10 м,кПа
Вероятность присутствия че- 0,05
ловека в радиусе 10 м от ис-
точника аварии
Вероятность взрыва согласно «дереву событий» 610-9
Потенциальный риск, год-1 6,0-10"9
Индивидуальный риск, год-1 3,0-10"10
На рисунке 4 представлена интенсивность теплового излучения при огненном шаре в зависимости от расстояния от источника аварии.
Рисунок 4 - Интенсивность теплового излучения при огненном шаре в зависимости от расстояния от источника аварии
Из приведенного графика видно, что интенсивность теплового излучения при пожар-проливе на расстоянии 10 м от источника аварии составляет 78,6 кВт/м2, что соответствует согласно зонам действия поражающих факторов [5] вероятности получения ожогов различной степени, вплоть до гибели человека.
Результаты расчета индивидуального и потенциального риска в результате разгерметизации топливного бака при огненном шаре приведены в таблице 7.
Таблица 7
Результаты расчета индивидуального и потенциального
Параметр Величина
Пробит функция 5,67
Условная вероятность пора- 0,75
жения человека
Интенсивность теплового из- 78,6
лучения, кВт/м2
Вероятность присутствия че- 0,05
ловека в радиусе 10 м от ис-
точника аварии
Вероятность огненного шара согласно «дереву событий» 1,010-11
Потенциальный риск 7,5-10"12
Индивидуальный риск 3,75-10"13
Следовательно, что при нахождении человека в 10 м от источника аварии присутствует вероятность получения ожогов различной степени, вплоть до гибели человека, также присутствует вероятность разрушений близлежащих объектов, в связи со значительным значением избыточного давления при взрыве топливного бака. Интенсивность поражающих факторов уменьшает при отдалении от источника аварии.
Таким образом, общий индивидуальный риск при разгерметизации топливного бака с бензином составит 2,110-9 год-1, что в свою не превышает нормативных значений, указанных в статье 79 [2]. Необходимо сделать вывод о том, что пожарная безопасность исследуемого объекта считается обеспеченной.
Литература
1. Мамяшева Р.Ф., Аксенов С.Г. Обеспечение требований пожарной безопасности многоуровневых наземных автостоянок // Инновационные научные исследования. -М., 2021. - № 10-1(12). - C. 6168. URL: https://ip-journal.ru/.
2. Федеральный закон РФ от 22.07.2008 № ФЗ-123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
3. Вакилова Д.Л., Аксенов С.Г. Обеспечение пожарной безопасностью закрытых паркингов // Инновационные научные исследования. -М., 2021. - № 10-1(12). - C. 41-46. URL: https://ip-journal.ru/.
4. Приказ МЧС России от 28.08.2009 №382 «Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности»
5. Приказ МЧС России от 10.07.2009 №404 «Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах».
Analysis of fire risk at the time of accidents in closed car parks Shafikov R.R., Aksenov S.G.
Ufa University of Science and Technology
There are significant fire loads in car parks, as a car is a concentrated fire load, due to the presence of flammable liquids, combustible plastics and textiles in the car. Therefore, the actual problem in the construction of parking lots for cars is the fulfillment of fire safety requirements, namely compliance with fire safety requirements in the design, construction and operation of buildings. This article analyzes the fire risk in a closed car park. Individual and potential risk were used as calculated values. The fire safety of the object under study is ensured by complying with the normative values of the fire risk of the object under study. Keywords: car parking, fire risk, spill fire, explosion, domino effect, individual risk, potential risk
References
1. Mamyasheva R.F., Aksenov S.G. Ensuring the fire safety requirements of
multi-level ground parking lots // Innovative scientific research. -M., 2021. -No. 10-1 (12). - C. 61-68. URL: https://ip-journal.ru/.
2. Federal Law of the Russian Federation of July 22, 2008 No. FZ-123
"Technical Regulations on Fire Safety Requirements".
3. Vakilova D.L., Aksenov S.G. Ensuring the fire safety of closed parking lots //
Innovative scientific research. -M., 2021. - No. 10-1(12). - C. 41-46. URL: https://ip-journal.ru/.
4. Order of the Ministry of Emergency Situations of Russia dated August 28,
2009 No. 382 "On approval of the methodology for determining the calculated values of fire risk in buildings, structures and structures of various classes of functional fire hazard"
5. Order of the Ministry of Emergency Situations of Russia dated July 10, 2009
No. 404 "On approval of the methodology for determining the calculated values of fire risk at production facilities."
О *
о
X
о
s
s *
8)
с т ■и о s т о а г
о т
09 8)
