Научная статья на тему 'Оценка пожарного риска на производственных объектах в информационно-аналитической системе «Probit»'

Оценка пожарного риска на производственных объектах в информационно-аналитической системе «Probit» Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
10
4
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
расчёт / объект защиты / пожарная безопасность технологических процессов / системы обеспечения пожарной безопасности / calculation / object under protection / fire safety of technological processes / fire safety systems

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Владимир Викторович Воробьев, Василий Юрьевич Шимко, Сергей Александрович Швырков

Тема. В статье обоснована необходимость разработки информационно-аналитической системы (ИАС) «Probit», предназначенной для обоснования достаточности или разработки дополнительных систем обеспечения пожарной безопасности производственных объектов на основании расчётного определения величин пожарного риска. Описаны возможности и особенности программы. Методы. Методологической и нормативной основой для написания ИАС «Probit» послужила Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах, утвержденная приказом МЧС России от 10.07.2009 № 404. Непосредственно для разработки ИАС использовались языки программирования JavaScript, PHP, фреймворки Vue.js и Laravel, а также реляционная база данных MySQL. Результаты. Предложенный научный подход позволяет не только оценивать эффективность применения той или иной системы противопожарной защиты на одинаковом оборудовании, но и сравнивать пожарную опасность разного технологического оборудования, то есть предсказывать, например, во сколько раз резервуар опаснее ректификационной колонны, а ректификационная колонна – насоса или компрессора и т. д. Указанный подход может быть использован не только для оценки пожарной опасности технологического оборудования, но и при страховании производственных объектов. Область применения результатов. ИАС «Probit» предназначена для использования в деятельности МЧС России, экспертных организаций, научно-исследовательских и проектных институтов, а также высших учебных заведений и иных образовательных организаций, при решении вопросов подтверждения соответствия объектов защиты производственного назначения требуемому уровню обеспечения пожарной безопасности, в том числе, в рамках выполнения выпускных квалификационных работ, разработки специальных технических условий, стандартов организаций. Выводы. Использование ИАС «Probit» в учебном процессе позволяет существенно повысить качество подготовки специалистов, компетентных в следующих направлениях: способы оценки соответствия объекта защиты требованиям нормативно-правовых актов и нормативных документов; методы определения расчетных величин пожарного риска; системы обеспечения пожарной безопасности объектов защиты, направленные на снижение пожарного риска.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Владимир Викторович Воробьев, Василий Юрьевич Шимко, Сергей Александрович Швырков

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Fire risk assessment at industrial facilities within the framework of the information and analytical system "Probit"

Purpose. The article substantiates the need to develop the information and analytical system (IAS) “Probit” designed to justify the sufficiency or development of additional systems for ensuring fire safety of industrial facilities based on the calculated determination of fire risk values. The capabilities and features of the program are described. Methods. The methodology for determining the computed values of fire risk at production facilities, approved by the Order of EMERCOM of Russia dated July 10, 2009 No. 404. served as a methodological and regulatory base for writing the IAS “Probit”. The programming languages JavaScript, PHP, Vue.js and Laravel frameworks were used directly for the development of the IAS as well as a MySQL relational database. Findings. The proposed scientific approach allows not only evaluating the effectiveness of using a particular fire protection system on the same equipment, but also comparing fire hazard of different process equipment, that is, to predict, for example, how many times a tank is more dangerous than a distillation column, and a distillation column than a pump or compressor etc. This approach can be used not only to assess the technological equipment fire hazard, but also when insuring production facilities. Research application field. The IAS “Probit” is intended to be used in the activities of EMERCOM of Russia, expert organizations, research and design institutes, as well as higher educational institutions and other educational organizations, when dealing with the issues of confirming the compliance of industrial objects protection with the required level of fire safety, including implementation of final qualifying works, the development of technical specification and company standards. Conclusions. The “Probit” information and analytical system application in educational process can significantly improve the quality of training specialists who are competent in the following areas: methods for assessing the compliance of the object under protection with the requirements of regulations and normative documents; methods for determining fire risk estimated values; fire safety systems for protecting facilities aimed at reducing fire risk.

Текст научной работы на тему «Оценка пожарного риска на производственных объектах в информационно-аналитической системе «Probit»»

НАУЧНАЯ СТАТЬЯ / ORIGINAL ARTICLE

УДК 614.841:004.42

DOI 10.25257/FE.2024.2.91-99

В. В. ВОРОБЬЕВ1, В. Ю. ШИМКО2, С. А. ШВЫРКОВ1

1 Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия

2 ООО «Спецпожтех», Москва, Россия

©

Оценка пожарного риска на производственных объектах в информационно-аналитической системе «Probit»

АННОТАЦИЯ

Тема. В статье обоснована необходимость разработки информационно-аналитической системы (ИАС) «Probit», предназначенной для обоснования достаточности или разработки дополнительных систем обеспечения пожарной безопасности производственных объектов на основании расчётного определения величин пожарного риска. Описаны возможности и особенности программы.

Методы. Методологической и нормативной основой для написания ИАС «Probit» послужила Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах, утвержденная приказом МЧС России от 10.07.2009 № 404. Непосредственно для разработки ИАС использовались языки программирования JavaScript, PHP, фреймворки Vue.js и Laravel, а также реляционная база данных MySQL.

Результаты. Предложенный научный подход позволяет не только оценивать эффективность применения той или иной системы противопожарной защиты на одинаковом оборудовании, но и сравнивать пожарную опасность разного технологического оборудования, то есть предсказывать, например, во сколько раз резервуар опаснее ректификационной колонны, а ректификационная колонна - насоса или компрессора и т. д. Указанный подход может быть использован не только для оценки пожарной опасности технологического оборудования, но и при страховании производственных объектов.

Область применения результатов. ИАС «РгоЫЬ предназначена для использования в деятельности МЧС России, экспертных организаций, научно-исследовательских и проектных институтов, а также высших учебных заведений и иных образовательных организаций, при решении вопросов подтверждения соответствия объектов защиты производственного назначения требуемому уровню обеспечения пожарной безопасности, в том числе, в рамках выполнения выпускных квалификационных работ, разработки специальных технических условий, стандартов организаций.

Выводы. Использование ИАС «РгоЫЬ в учебном процессе позволяет существенно повысить качество подготовки специалистов, компетентных в следующих направлениях: способы оценки соответствия объекта защиты требованиям нормативно-правовых актов и нормативных документов; методы определения расчетных величин пожарного риска; системы обеспечения пожарной безопасности объектов защиты, направленные на снижение пожарного риска.

Ключевые слова: расчёт, объект защиты, пожарная безопасность технологических процессов, системы обеспечения пожарной безопасности

© V.V. VOROBYEV1, V.Yu. SHIMKO2, S.A. SHVYRKOV1

1 State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia

2 LLC "Spetcpozhtekh", Moscow, Russia

Fire risk assessment at industrial facilities within the framework of the information and analytical system "Probit"

ABSTRACT

Purpose. The article substantiates the need to develop the information and analytical system (IAS) "Probit" designed to justify the sufficiency or development of additional systems for ensuring fire safety of industrial facilities based on the calculated determination of fire risk values. The capabilities and features of the program are described.

Methods. The methodology for determining the computed values of fire risk at production facilities, approved by the Order of EMERCOM of Russia dated July 10, 2009 No. 404. served as a methodological and regulatory base for writing the IAS "Probit". The programming languages JavaScript, PHP, Vue.js and Laravel frameworks were used directly for the development of the IAS as well as a MySQL relational database.

Findings. The proposed scientific approach allows not only evaluating the effectiveness of using a particular fire protection system on the same equipment, but also comparing fire hazard of different process equipment, that is, to predict, for example, how many times a tank is more dangerous than a distillation column, and a distillation column than a pump or compressor etc. This approach can be used not only to assess the technological equipment fire hazard, but also when insuring production facilities.

Research application field. The IAS "Probit" is intended to be used in the activities of EMERCOM of Russia, expert organizations, research and design institutes, as well as higher educational institutions and other educational organizations, when dealing with the issues of confirming the compliance of industrial

FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2024. No. 2

objects protection with the required level of fire safety, including implementation of final qualifying works, the development of technical specification and company standards.

Conclusions. The "Probit" information and analytical system application in educational process can significantly improve the quality of training specialists who are competent in the following areas: methods for assessing the compliance of the

object under protection with the requirements of regulations and normative documents; methods for determining fire risk estimated values; fire safety systems for protecting facilities aimed at reducing fire risk.

Key words: calculation, object under protection, fire safety of technological processes, fire safety systems

ВВЕДЕНИЕ

В рамках реализации в Академии ГПС МЧС России направления подготовки «Техносферная безопасность» (уровень «магистр») в 2011 г. на кафедре пожарной безопасности технологических процессов (далее ПБТП) была создана дисциплина «Пожарный риск на производственных объектах». Методологической и нормативной основой дисциплины послужила «Методика определения расчётных величин пожарного риска на производственных объектах», утвержденная приказом МЧС России от 10.07.2009 № 404. Целью освоения дисциплины является приобретение необходимых теоретических знаний и практических навыков, достаточных для определения расчётных величин пожарного риска на производственных объектах и оптимизации их систем обеспечения пожарной безопасности. В настоящее время дисциплина обеспечена всей необходимой учебной и учебно-методической литературой [1-3].

Поскольку определение расчётных величин пожарного риска является трудоёмким процессом, требующим применения специального программного обеспечения, в компьютерном классе на кафедре ПБТП используется программный продукт Mathcad. Он достаточно удобен для обучения и инженерных расчётов, так как ориентирован на пользователей, не обладающих соответствующими знаниями в области программирования. Несмотря на указанное достоинство, Mathcad при определении величин пожарного риска на производственных объектах требует выполнения расчётов опасных факторов пожара и взрыва в отдельных файлах. Из каждого файла результаты необходимо импортировать в Microsoft Excel, после чего произвести расчётное определение величин пожарного риска.

Большое количество файлов, а также необходимость импорта результатов вызывали у обучающихся определённые трудности, что накладывало ограничение на использование данной технологии, особенно при расчётах для производственных объектов с большим количеством технологического оборудования.

Для решения данной проблемы совместно с ООО УК «Шимко Групп» была разработана ком-

пьютерная программа ИАС «Probit», в которой определение расчётных величин пожарного риска производится путём размещения сущностей на карте ситуационного плана производственного объекта (далее карта), ввода их характеристик и построения логических деревьев событий [4, 5]. Для разработки ИАС использовались языки программирования JavaScript, PHP, фреймворки Vue.js и Laravel, а также реляционная база данных MySQL [6-11].

ИАС «Probit» предназначена для использования в деятельности МЧС России, экспертных организаций, научно-исследовательских и проектных институтов, а также высших учебных заведений и иных образовательных организаций с целью обоснования достаточности или разработки дополнительных систем обеспечения пожарной безопасности производственных объектов на основании расчётного определения величин пожарного риска.

ИАС «Probit» предоставляет пользователю следующие основные возможности:

- загружать карту размещения объекта защита на местности;

- производить выбор или определять самостоятельно метеорологические характеристики в зависимости от региона расположения производственного объекта;

- задавать масштабный отрезок и определять масштаб карты;

- производить расстановку ёмкостного оборудования, насосов, компрессоров и трубопроводов на карте;

- осуществлять выбор или определять самостоятельно физико-химические и пожа-ровзрывоопасные свойства горючих веществ, обращающихся в технологическом оборудовании, в зависимости от их агрегатного состояния;

- производить расчёты параметров аварий технологического оборудования с учётом его характеристик, строить логические деревья событий и определять частоты реализации сценариев развития пожароопасных ситуаций;

- наносить на карту здания и учитывать значения потенциального риска в этих зданиях;

- производить расстановку работников производственного объекта на карте и учитывать вероятность их присутствия на рабочем месте;

- наносить на карту жилые зоны, общественно-деловые зоны и зоны рекреационного назначения, а также учитывать число людей и вероятность их присутствия в этих зонах;

- производить расчёты опасных факторов пожара (взрыва) и отображать поле потенциального пожарного риска на карте;

- учитывать влияние противопожарной стены (экрана) на снижение интенсивности теплового излучения пожаров пролива и вертикальных факелов при струйном горении;

- определять расчётные величины индивидуального пожарного риска для работников производственного объекта, а также расчётные величины индивидуального и социального пожарного риска для людей, находящихся в жилых зонах, общественно-деловых зонах и зонах рекреационного назначения;

- вносить корректировки в рассчитанный проект с целью проведения повторного расчёта при превышении расчётных величин пожарного риска нормативных значений;

- получать отчет в формате .doc.

В ИАС заложен потенциал для его дальнейшего развития, который заключается в возможности модификации существующих ресурсов, а также добавления новых без структурных изменений центрального ядра всей системы. ИАС обеспечивает сохранность конфиденциальной информации и защиту от его несанкционированной модификации.

Отличительной особенностью ИАС «Probit» является расширенная функциональность, которая достигается за счёт предоставления пользователю следующих дополнительных возможностей:

- выбор неограниченного количества инициирующих пожароопасную ситуацию событий и частот их реализации;

- построение неограниченного количества деревьев событий с различным числом стадий развития пожароопасных ситуаций;

- ввод в дерево событий значений условных вероятностей переходов пожароопасных ситуаций со стадии на стадию и выбор ОФП или взрыва;

- учёт влияния мероприятий противопожарной защиты на расчётные величины пожарного риска.

В качестве преимущества ИАС «Probit» можно отметить высокую точность расчётов, которая обеспечивается посредством реализации усовершенствованных алгоритмов, позволяющих осуществлять:

- учёт влияния зданий на опасные факторы пожара и взрыва, а также значений потенциального пожарного риска в зданиях;

- представление зданий, жилых и общественно-деловых зон, а также зон рекреационного назначения, геометрическими фигурами произвольной формы;

- учёт розы ветров в регионе расположения объекта при расчёте интенсивности теплового излучения пожара пролива;

- экранирование теплового потока противопожарной стеной с учетом доли видимой части пламени.

Модель взаимодействия пользователя с ИАС «Probit» представлена на рисунке 1.

С научной точки зрения следует отметить, что при разработке ИАС «Probit» использовался матричный подход к построению логических деревьев событий, что позволяет пользователю создавать их неограниченное количество, а также учитывать условные вероятности эффективного срабатывания систем противопожарной защиты. Кроме этого, для обозначения контура площадных объектов использовался метод ближней точки и её нормали, что позволяет задавать эти объекты геометрическими фигурами произвольной формы. Наконец, предложен новый подход к оценке пожарной опасности наружных технологических установок на основе математического анализа графика интегрального потенциального риска.

Создание аппарата (группы аппаратов) с отображением его на карте

Создание противопожарной стены с отображением ее на карте

Создание нового работника с отображением его на карте

Расчёт пожарных рисков

Проведение \ повторного расчёта и получение отчета

Создание селитеб- 1 ной зоны (население) с отображением ее на карте

'Внесение корректировок' в свойства созданных объектов (если риски превышают допустимые значения) /

Рисунок. 1. Модель взаимодействия пользователя с ИАС «Probit» Figure 1. Model of a user interaction with the IAS «Probit»

FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2024. No. 2

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Аля работы в ИАС «Probit» необходимо пройти регистрацию и авторизацию, что даёт возможность перейти к хранилищу созданных проектов.

Для добавления нового проекта производится загрузка карты, указывается наименование производственного объекта, выбирается город его расположения и класс окружающего пространства по степени загроможденности. Если в списке заданных городов отсутствует необходимый, предусмотрена возможность добавления его в проект с указанием названия и климатических условий.

После заполнения полей окна создания нового проекта появляется главный экран (рис. 2).

Рисунок. 2. Главный экран ИАС «Probit» Figure 2. Main screen of the IAS «Probit»

Для задания северного направления необходимо отметить две точки на карте, первая из которых является началом, а вторая - концом стрелки, указывающей северное направление. При этом в ИАС «Probit» создается роза ветров, которая используется для расчёта пожара пролива, а также активируется вкладка «Масштаб».

Для задания масштаба необходимо отметить две точки на карте и указать длину появившегося отрезка в метрах. При этом генерируется координатная сетка, используемая для определения расстояния между задаваемыми объектами. Необходимо отметить, что в ИАС «Probit» предусмотрены функции увеличения (уменьшения) масштаба карты, а также измерения расстояний между объектами.

После задания масштаба вкладка «Масштаб» становится неактивной, а вкладки «Аппараты», «Трубопроводы», «Здания», «Противопожарная стена», «Работники» и «Население» активируются. Если указанные вкладки активны, работать с ними можно в любом порядке.

Все объекты, размещаемые на карте ситуационного плана, подразделяются на три типа: точечные, линейные и площадные.

К точечным относятся объекты, которые могут быть заданы единственной точкой на карте. Такими объектами являются аппараты и рабочие места персонала промышленного предприятия. Для обозначения группы идентичных объектов, отличающихся друг от друга только координатами на карте ситуационного плана, используется пунктирная линия, соединяющая эти объекты между собой.

К линейным относятся объекты, которые могут быть заданы не менее чем двумя точками на карте. Такими объектами являются трубопроводы и противопожарная стена. Для соединения точек линейных объектов на карте используется сплошная линия. Необходимо отметить, что каждый линейный участок трубопровода автоматически разбивается на большое количество отрезков небольшой длины, точки соединения которых характеризуют места возможной разгерметизации трубопровода.

К площадным объектам относятся объекты, которые могут быть заданы не менее чем тремя точками на карте. Такими объектами являются здания, а также жилые зоны, общественно-деловые зоны и зоны рекреационного назначения. Для обозначения контура таких объектов используется сплошная линия, при этом для каждой точки карты ситуационного плана объекта решается задача о её принадлежности многоугольнику произвольной формы, ограниченному этим контуром. Для решения этой задачи применяется метод ближней точки и её нормали, известный в англоязычной литературе как angle weightedpseudonormals, связанный с понятием так называемых полей расстояний со знаком (signed distance fields) [10—13]. В общем случае, алгоритм расчёта состоит из следующих основных этапов:

- для тестируемой точки находится ближайшая точка многоугольника, которая может лежать как на ребре, так и в самой вершине многоугольника;

- определяется нормаль ближайшей точки. Если ближняя точка лежит на ребре, то нормалью является вектор, перпендикулярный ребру и направленный наружу многоугольника. Если ближняя точка - одна из вершин, то нормалью является усреднённый вектор ребер, прилежащих к этой вершине;

- находится угол между нормалью ближайшей точки и вектором от тестируемой точки до ближайшей. Если угол меньше 90°, то тестируемая точка лежит внутри многоугольника, иначе -снаружи.

Необходимо отметить, что для всех созданных объектов предусмотрена возможность редактирования их свойств и удаления этих объектов из проекта.

Аппараты. Аппараты в ИАС «Probit» подразделяются на три класса: ёмкостное оборудование, насосы и компрессоры.

Для задания аппарата выбирается класс технологического оборудования, указывается агрегатное состояние вещества и его наименование.

В ИАС «Probit» предусмотрено четыре типа агрегатных состояния вещества: жидкость, сжатый газ, жидкая фаза сжиженного газа и паровая фаза сжиженного газа. Если в списке заданных веществ необходимое вещество отсутствует, предусмотрена возможность добавления в проект нового вещества с указанием его физико-химических и пожа-ровзрывоопасных свойств.

Отображение полей характеристик аппарата зависит от его класса и агрегатного состояния вещества. Необходимо отметить, что ИАС «Probit» позволяет учесть мероприятия по локализации аварийного разлива жидкости, а также работу аварийно-спасательных формирований при соответствующем обосновании.

Для прогнозирования развития пожароопасной ситуации применяется метод построения логических деревьев событий (в зарубежной классификации Event Tree Analysis [4-5]) - количественный метод, предназначенный для анализа последовательности взаимоисключающих событий с отражением их причинно-следственной взаимосвязи в зависимости от специфики опасности технологического оборудования с учётом имеющихся защитных мероприятий.

Перед построением логического дерева событий выбирается один из трёх типов аварии: локальное повреждение, полное разрушение или пожар вертикального резервуара. Для локального повреждения указывается диаметр отверстия истечения, а для пожара вертикального резервуара - его диаметр. После заполнения этих полей производится расчёт параметров аварии, а также условных вероятностей стадий развития пожароопасной ситуации.

Построение логического дерева событий осуществляется в соответствии с указанным числом его стадий (рис. 3). Далее в первой слева ячейке логического дерева вводится значение частоты реализации инициирующего пожароопасную ситуацию события [12] и заполняются расположенные по диагонали ячейки условных вероятностей стадий развития пожароопасной ситуации. Затем для каждого сценария логического дерева событий

Рисунок. 3. Пример результатов расчёта логического дерева событий Figure 3. Example of the results of calculating a logical event tree

в выпадающем списке выбирается опасный фактор пожара. После построения логического дерева событий производится расчёт частот реализации сценариев пожароопасной ситуации.

Необходимо отметить, что применение матричного подхода к построению логических деревьев событий обеспечивает возможность рассмотрения неограниченного количества пожароопасных ситуаций, а также построения любого числа деревьев событий для каждой из них.

Режим построения графиков в ИАС «Probit» обеспечивает возможность вывода на экран графиков потенциального пожарного риска, опасных факторов пожара и условных вероятностей поражения человека. При этом для каждого опасного фактора пожара отображается служебная информация по оценке зон поражения. Например, для взрыва облака в открытом пространстве на экран выводится таблица, в которой представлены номера точек на графике избыточного давления взрыва, характеристики поражения зданий волной давления, а также численные значения избыточного давления взрыва облака и расстояний от его центра (рис. 4).

Для оценки степени воздействия опасного фактора пожара на человека отображается график зависимости условной вероятности поражения от расстояния (рис. 5).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Для каждой единицы технологического оборудования дополнительно предусмотрена возможность построения графика интегрального потенциального риска (рис. 6), который характеризует пожарную опасность технологического оборудования

FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2024. No. 2

1 ПшикряруинжщэиаЯ 100 107

I 50К-»Ж1яаи1И*млвн11й SJ 359

Избыточное давление взрыва облака

Л

\

\ 0

в 0 0

— —

• ffffffffff fffff

Рисунок. 4. Примеры таблицы характеристик зон поражения Figure 4. Examples of a table of affected areas characteristics

Успоаная вероятность поражения человека в здании

N N

N

S

\

\

fttt-e ft #fffffffffffffffffffffff

Рисунок. 5. Пример графика условной вероятности поражения человека Figure 5. Example of a graph of the conditional probability of a person being hit

Интегральный потенциальный риск

id

s

в

" * # 4- * f f # f ff

Расстояние от оборудования, м

Рисунок. 6. Пример графика интегрального потенциального риска Figure 6. Example of a graph of integrated potential risk

независимо от местонахождения человека (в здании или на открытом пространстве) с учётом мероприятий по обеспечению пожарной безопасности. При этом на графике отображаются точки, значения интегрального потенциального риска которых соответствуют нормативным величинам индивидуального риска на производственном объекте.

Таким образом, пожарную опасность наружной технологической установки возможно представить как площадь фигуры, образованной графиком функции потенциального риска и осями координат.

Назовем эту площадь показателем пожарной опасности наружной технологической установки, для расчёта которого необходимо найти определённый интеграл, где подынтегральная функция - это функция потенциального риска, а элемент интегрирования, например, равен 1 м.

Необходимо отметить, что предложенный научный подход позволяет не только оценивать эффективность применения той или иной системы противопожарной защиты на одинаковом оборудовании, но и сравнивать пожарную опасность разного технологического оборудования, то есть предсказывать, например, во сколько раз резервуар опаснее ректификационной колонны, а ректификационная колонна - насоса или компрессора и т. д. Указанный подход может быть использован не только для оценки пожарной опасности технологического оборудования, но и при страховании производственных объектов.

Трубопроводы. Трубопроводы в ИАС «Probit» подразделяются на три класса: это трубопроводы, присоединённые либо к ёмкости, либо к насосу, либо к компрессору.

Помимо разделения трубопроводов на классы они классифицируются по типам. В ИАС «Probit» предусмотрено два типа трубопроводов: технологический и магистральный. Для задания трубопровода необходимо выбрать его класс и тип, а также указать агрегатное состояние вещества и его наименование.

Отображение полей характеристик трубопровода зависит от его класса и агрегатного состояния вещества. Расчёт параметров аварии, построение логических деревьев событий и определение частот реализации сценариев пожароопасных ситуаций для трубопроводов производятся аналогично этим действиям для аппаратов. Процедура редактирования характеристик трубопровода, построения графиков и удаления этого трубопровода из проекта от аппаратов не отличается.

Здания. Для добавления здания указывается его наименование, функциональное назначение, а также величина потенциального пожарного риска в этом здании. Для зданий производственного назначения эта величина определяется с использованием специального программного обеспечения, предназначенного для расчётного определения величин пожарного риска внутри зданий. Если здание не является производственным, значение потенциального пожарного риска в этом здании принимается равным нулю.

Противопожарная стена. Оказывает влияние на снижение интенсивности теплового излучения пожаров пролива и вертикальных факелов при

струйном горении с учётом доли видимой части пламени. Учитывая, что противопожарные стены препятствуют рассеиванию горючих газов и паров в открытом пространстве, в проекте допускается создавать не более одной противопожарной стены. Для задания противопожарной стены необходимо указать наименование противопожарной стены, её конструктивные особенности, а также ввести значение её высоты.

Работники. Для каждого работника производственного объекта в ИАС «Probit» предусмотрена возможность создавать неограниченное количество рабочих мест. При этом для каждого рабочего места приводится его описание, а также вводится значение вероятности присутствия работника на этом рабочем месте.

Население. Люди, находящиеся в жилых, общественно-деловых зонах или зонах рекреационного назначения вблизи производственного объекта, в ИАС «Probit» обозначены термином «население». Под термином «селитебная зона» в ИАС «Probit» понимается жилая зона, общественно-деловая зона или зона рекреационного назначения.

Для добавления селитебной зоны необходимо указать её наименование и особенности, а также число людей в этой зоне и вероятность их присутствия. Необходимо отметить, что люди, находящиеся в селитебной зоне, распределяются равномерно по площади геометрической фигуры, образованной этим контуром. Если люди категории «население» находятся в здании, контур селитебной зоны должен быть расположен внутри контура здания.

Расчёт пожарного риска. При запуске расчёта пожарного риска производится расчёт потенциального риска, индивидуального риска для работников, а также индивидуального и социального рисков для населения, о чём сигнализирует индикатор загрузки. Время расчёта зависит от числа созданных объектов в проекте и в некоторых случаях может измеряться минутами.

После выполнения расчёта появляется главный экран, на карте которого отображается поле потенциального риска в цветовой гамме шкалы этого риска (рис. 7).

В нижней части главного экрана отображаются расчётные величины индивидуального риска для работников, а также индивидуального и социального рисков для населения.

Необходимо отметить, что в ИАС «Probit» предусмотрена возможность вносить изменения в рассчитанный проект и повторно определять расчётные величины пожарного риска с учётом этих изменений.

Отчёт. После расчётного определения величин пожарного риска обучающийся может скачать отчет в формате .doc. Для каждого аппарата и трубопровода в отчёте представлены рабочие параметры, перечень рассмотренных пожароопасных ситуаций и логических деревьев событий, графики опасных факторов пожара и взрыва, а также график интегрального потенциального риска.

Рисунок. 7. Пример отображения поля потенциального пожарного риска

Figure 7. Example of displaying a potential fire risk field

Разрешительная документация. ИАС «Probit» имеет всю необходимую документацию, в том числе подтверждающую соответствие результатов расчёта требованиям Методики определения расчётных величин пожарного риска на производственных объектах, упомянутой ранее:

- свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ;

- запись о программном обеспечении, включенном в реестр российского программного обеспечения;

- свидетельство о регистрации в фонде алгоритмов и программ для ЭВМ МЧС России в области обеспечения пожарной безопасности;

- сертификат соответствия пожарной безопасности.

ВЫВОДЫ

Учитывая многообразие технологического оборудования, его различную взры-вопожарную и пожарную опасность, обучающиеся по направлению подготовки «Техносферная безопасность» (уровень высшего образования «магистр») должны обладать соответствующей квалификацией для разработки систем обеспечения пожарной безопасности производственных объектов на основании расчётного определения величин пожарного риска.

FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2024. No. 2

Применение ИАС «Probit» в учебном процессе кафедры пожарной безопасности технологических процессов Академии ГПС МЧС России позволило существенно повысить качество подготовки специалистов, их компетентность в следующих направлениях:

- способы оценки соответствия объекта защиты требованиям нормативно-правовых актов и нормативных документов;

- методы определения расчётных величин пожарного риска;

- системы обеспечения пожарной безопасности объектов защиты, направленные на снижение пожарного риска.

Кроме этого, ИАС «Probit» может использоваться как инструмент для решения прикладных задач в области развития методологии определения расчётных величин пожарного риска на производственных объектах, с внедрением результатов в нормативные документы по пожарной безопасности.

В дальнейшем предполагается подготовка цикла научных статей, посвящённых анализу пожарной опасности типового технологического оборудования и оценке влияния систем противопожарной защиты на снижение пожарного риска с использованием информационно-аналитической системы «Probit».

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Горячев С. А, Швырков С. А., Воробьев В. В., Ибатулин Р. К.. Пожарный риск на производственных объекта. М.: Академия ГПС МЧС России, 2020. 198 с.

2. Горячев С. А, Воробьёв В. В. Задания для самостоятельной работы на практических занятиях по дисциплине «Пожарный риск на производственных объектах»: учеб.-метод. пособие. М.: Академия ГПС МЧС России, 2018. 26 с.

3. Воробьев В. В., Горячев С. А, Швырков С. А. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Пожарный риск на производственных объектах»: учеб.-метод. пособие. М.: Академия ГПС МЧС России, 2020. 35 с.

4. Clemens P. L., Simmons R. J. System Safety and Risk Management. NIOSH Instructional Module. A Guide for Engineering Educators. Cincinnati, OH: National Institute for Occupational Safety and Health. 1998. IX-3-IX-7.

5. John X. Wang, Marvin L. Roush. What Every Engineer Should Know About Risk Engineering and Management. CRC Press, 2000. 264 p.

6. Кириченко А. В., Дубовик Е. В. Справочник HTML. Кратко, быстро, под рукой. СПб.: Наука и Техника, 2021. 288 с.

7. Роббинс Дж. Веб-дизайн для начинающих. HTML, CSS, JavaScript и веб-графика. 5-е изд.: Пер. с англ. СПб.: БХВ-Петер-бург, 2021. 956 с.

8. Флэнаган Д. JavaScript. Полное руководство, 7-е изд.: Пер. с англ. СПб.: ООО «Диалектика», 2021. 720 с.

9. Котеров Д. В, Симдянов И. В. PHP 7. СПб.: БХВ-Петер-бург, 2016. 1088 с.

10. Стаффер М.. Laravel. Полное руководство. 2-е изд.: Пер. с англ. Владимир Сауль (Серия «Бестселлеры O'Reilly»). СПб.: Питер, 2020. 512 с..

11. Хэнчетт Э, Листуон Б. Vue.js в действии (Серия «Библиотека программиста»). СПб.: Питер, 2019. 304 с.

12. Failure Rate and Event Data for use within Risk Assessments (06/11/17) Режим доступа: https://www.hse.gov. uk/landuseplanning/assets/docs/failure-rates.pdf (дата обращения: 18.02.2024).

13. Baerentzen JA, Aanaes H. Signed distance computation using the angle weighted pseudonormal. IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics 11, 2005. 243-253. D0I:10.1109/TVCG.2005.49

14. Aanaes H., Baerentzen J. A. Pseudo-Normals for Signed Distance Computation. Proc. Vision, Modeling, and Visualization. 2003.

15. Sanchez M, Fryazinov O., FayoIIe P-A, Pasko A. Convolution filtering of continuous signed distance fields for polygonal meshes. Computer Graphics Forum 34(6), 2015. 277-288. D0I:10.1111/cgf.12599

16. Belyaev A, FayoIIe P.-A., Pasko A. Signed Lp-distance fields. Computer Aided Design 45. 2013. P. 523-528. D0I:10.1016/j.cad.2012.10.035

REFERENCES

1. Goryachev S.A., Shvyrkov S.A., Vorobyov V.V., Ibatullin R.K. Pozharnyi risk na proizvodstvennykh obekta [Fire risk at production facilities]. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia Publ., 2020. 198 p. (in Russ.).

2. Goryachev S.A., Vorobyov V.V. Zadaniia dlia samostoiatel'noi raboty na prakticheskikh zaniatiiakh po distsipline «Pozharnyi risk na proizvodstvennykh otí'ektakh» [Tasks for independent work in practical classes on the discipline "Fire risk at production facilities"]. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia Publ., 2018. 26 p. (in Russ.).

3. Vorobyov V.V., Goryachev S.A., Shvyrkov S.A. Metodicheskie ukazaniia k vypolneniiu kursovogo proekta po distsipline «Pozharnyi risk na proizvodstvennykh obektakh» [Methodological guidelines for the implementation of a course project on the discipline "Fire risk at industrial facilities"]. 2020. 35 p. (in Russ.).

4. Clemens P.L., Simmons R.J. System Safety and Risk Management. NIOSH Instructional Module. A Guide for Engineering Educators. Cincinnati, OH: National Institute for Occupational Safety and Health. 1998. IX-3-IX-7 (in Eng.).

5. John X. Wang, Marvin L. Roush. What Every Engineer Should Know About Risk Engineering and Management. CRC Press, 2000. 264 p. (in Eng.).

6. Kirichenko A.V., Dubovik E. V. Spravochnik HTML. Kratko, bystro, pod rukoi [HTML Reference Book. Briefly, quickly, at hand]. Saint Petersburg, Science and Technology Publ., 2021. 288 p. (in Russ.).

7. Robbins J. Web design for beginners. HTML, CSS, JavaScript and web graphics. 5th ed.: Translated from English. Saint Petersburg, BHV-Petersburg Publ., 2021. 956 p.

8. Flanagan D. Polnoe rukovodstvo [JavaScript. The complete guide, 7th ed.: Translated from English]. Saint Petersburg, Dialectics LLC Publ., 2021. 720 p.

9. Kotterov D.V. Simdyanov I.V. PHP 7 [PHP 7]. Saint Petersburg, BHV-Petersburg Publ., 2016. 1088 pp.

10. Stauffer M. Laravel. Polnoe rukovodstvo. 2-e izd.: Per. s angl. Vladimir Saul [Laravel. A complete guide. 2nd ed.: Translated from English. Vladimir Saul] (The O'Reilly Bestsellers Series). Saint Petersburg, Piter Publ., 2020. 512 p.

11. Henchett E., Listoon B. Vue.js in action (Series "Programmer's Library"). Saint Petersburg, Piter Publ., 2019. 304 p.

12. Failure Rate and Event Data for use within Risk Assessments (06/11/17) Available at: https://www.hse.gov.uk/ landuseplanning/assets/docs/failure-rates.pdf (accessed February 18, 2024).

13. Baerentzen J.A., Aanaes H. Signed distance computation using the angle weighted pseudonormal. IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics 11, 2005, pp. 243-253 (in Eng.). DOI: 10.1109/TVCG.2005.49

14. Aanaes H., Baerentzen J. A. Pseudo-Normals for Signed Distance Computation. Proc. Vision, Modeling, and Visualization. 2003. (in Eng.).

15. Sanchez M., Fryazinov O., FayoIIe P-A., Pasko A. Convolution filtering of continuous signed distance fields for polygonal meshes. Computer Graphics Forum, 2015, no. 34(6), pp. 277-288 (in Eng.).DOI: 10.1111/cgf.12599

16. Belyaev A., Fayolle P.-A., Pasko A. Signed Lp-distance fields. Computer Aided Design 45, 2013, pp. 523-528 (in Eng.). DOI: 10.1016/j.cad.2012.10.035

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ Владимир Викторович ВОРОБЬЕВ

Кандидат технических наук, доцент, профессор кафедры пожарной безопасности технологических процессов,

Академия ГПС МЧС России, Москва, Российская Федерация SPIN-код: 5048-5126

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6899-6786 pbtpagps@yandex.ru

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Василий Юрьевич ШИМКО

Кандидат технических наук

генеральный директор ООО «Спецпожтех», Москва, Российская Федерация info@shimcogroup.com

Сергей Александрович ШВЫРКОВ Н

Доктор технических наук, профессор, профессор кафедры пожарной безопасности технологических процессов,

Академия ГПС МЧС России, Москва, Российская Федерация SPIN-код: 9466-3857

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7449-8794 Н pbtp@mail.ru

Поступила в редакцию 13.03.2024 Принята к публикации 24.04.2024

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS Vladimir V. VOROBYOV

PhD in Engineering, Associate Professor,

Professor of the Department of Fire Safety in Technological Processes, State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russian Federation SPIN-KOA: 5048-5126

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6899-6786 pbtpagps@yandex.ru

Vasiliy Yu. SHIMKO

PhD in Engineering

General Manager "Spetcpozhtekh" LLC, Moscow, Russian Federation info@shimcogroup.com

Sergey A. SHVYRKOV H

Grand Doctor in Engineering, Professor,

Professor of the Department of Fire Safety in Technological Processes, State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russian Federation SPIN-KOA: 9466-3857

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7449-8794 H pbtp@mail.ru

Received 13.03.2024 Accepted 24.04.2024

Для цитирования:

Воробьев В. В., Шимко В. Ю, Швырков С. А. Оценка пожарного риска на производственных объектах в информационно-аналитической системе «Probit» // Пожары и чрезвычайные ситуации: предупреждение, ликвидация. 2024. № 2. С. 91-99. DC>I:10.25257/FE.2024.2.91-99

For citation:

Vorobyev V.V., Shlmko V.Yu., Shvyrkov S.A. Fire risk assessment at Industrial facilities within the framework of the information and analytical system "Probit". Pozhary i chrezvychaynyye situatsii: predotvrashcheniye, likvidatsiya - Fire and emergencies: prevention, elimination. 2024, no. 2, pp. 91-99 (in Russ.). DO1:10.25257/FE.2024.2.91-99

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.