CC BY
1УДК 614.84
Сазанов С.В.
Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России им. героя РФ генерала армии Е.Н. Зиничева (г. Санкт-Петербург, Россия)
РЕЗУЛЬТАТЫ ОЦЕНОК ПОЖАРНЫХ РИСКОВ
НА ОБЪЕКТЕ: ЗДАНИЕ ЭЛЕКТРОЛИЗНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ВОДОРОДА
Аннотация: в статье рассматриваются результаты оценки пожарных рисков на объекте — здании электролизной установки для производства водорода, функционально предназначенного для выполнения задач, связанных с выработкой и транспортировкой водорода. Приводится оперативно-тактическая характеристика здания, анализируются факторы риска, включая пожарную нагрузку, наличие горючих веществ, а также эффективность имеющихся противопожарных систем. В работе выполнен прогноз развития пожара и предложены рекомендации по минимизации последствий.
Ключевые слова: пожарные риски, водород, газопровод, пожарная нагрузка, прогноз пожара, пожарная безопасность.
Электролизные установки для производства водорода относятся к объектам повышенной опасности из-за значительного риска возникновения пожара или взрыва, обусловленных использованием горючих газов. Анализ пожарных рисков в таких зданиях имеет критическое значение для обеспечения безопасности персонала, оборудования и окружающих объектов.
Для объекта, такого как электролизная установка для производства водорода, можно выделить несколько ключевых пожароопасных факторов, каждый из которых повышает риск возникновения пожара или его распространения:
1. Наличие горючих материалов: в процессе производства водорода могут использоваться горючие вещества (например, электролитные жидкости, масла, пластмассы), которые в случае неисправности оборудования могут стать источником пожара.
2. Химическая опасность: электролиз водорода предполагает наличие опасных химических реакций, в том числе с выделением водорода и кислорода, которые являются легковоспламеняющимися газами. Утечка водорода может привести к взрывам или пожару при наличии источников зажигания.
3. Высокая пожарная нагрузка: в зданиях, где используются горючие материалы, такие как упаковка, проводка, конструкции из пластика или дерева, пожарная нагрузка может значительно превышать безопасные пределы. Это увеличивает вероятность быстрого распространения огня.
4. Неисправности в инженерных системах: отказ систем электроснабжения, вентиляции, отопления или систем управления может привести к перегреву оборудования, коротким замыканиям и возгоранию.
5. Нехватка системы дымоудаления и вентиляции: в случае пожара эффективность работы систем дымоудаления и вентиляции критична для предотвращения задымления и поддержания условий для безопасной эвакуации. Если эти системы не работают должным образом, риск накопления горящих газов и удушья увеличивается.
6. Нарушения в организации хранения и транспортировки водорода: Несоответствующие условия хранения водорода (например, неправильное давление или температура) могут привести к образованию высокоопасных ситуаций, таких как утечки и взрывы.
7. Отсутствие регулярного обслуживания и тестирования противопожарных систем: противопожарные системы, такие как автоматическое пожаротушение и системы оповещения, должны регулярно обслуживаться и проверяться. Невыполнение этих требований увеличивает вероятность того, что системы не сработают в случае чрезвычайной ситуации.
Оценка пожарных рисков на объекте включает анализ ряда параметров, определяющих вероятность возникновения и развития пожара, а также последствия для людей, имущества и окружающей среды.
Оперативно-тактическая характеристика объекта представлена в таблице.
Таблица 1. Оперативно-тактическая характеристика здания электролизной установки для производства водорода ТЭЦ.
^
8 И о
<а
8 £
<а %
О
<а и
3 а
<а %
со й
Конструктивные элементы
Л К <и н О
е и т
ы р
к
е р
е
С
и
к
«
о р
о
и
е р
е
С
«
л в
о р
К
«
о т с е н
и
о
л
е
«
е р
с
л
л е т и
о р
т с
к т с о к
в
о
«
о
к
в
о в т с е
и л о
л В
В н
о <ц
«
и 8 Н о 8
Л
<ц
н £
Энергетическое обеспечение
и т е с в е и н е
*
р п
й К
е к
е
и
«
с т е
ев
ч
2
л к т о
е и н е л п о т О
Систем ы
извеще ния и тушени я
пожара
1
2
5
6
9
10
11
20х 10х/ 5,25 м.
кир пич ные
нет
есть
мягкая
рулонная,
из
нескольки х слоёв рубероид а
битумной мастике
II
степен и
огнест ойкост и
нет
220В, 380В
Пульт
отключен
ия
дежурны м
электрико м
на ГЩУ
Цен
трал
ьное
водя
ное
р в
помещ
ении
электр
олизно
й
Альтон ика №156 (раздел 11, 12)
3
4
7
8
4
Здание электролизной установки имеет следующие параметры:
Размеры: 20 х 10 м, высота 5,25 м.
Конструктивные элементы: кирпичные стены, мягкая рулонная кровля.
Электроснабжение: напряжение в сети 220/380 В.
Системы вентиляции: естественная и приточно-вытяжная вентиляция.
Отопление: центральное водяное.
Объект оснащён первичными средствами пожаротушения (огнетушитель ОУ-5), но не оборудован системами автоматического пожаротушения и дымоудаления.
Пожарная нагрузка и опасные факторы являются ключевым этапом в оценке пожарных рисков. На объекте обращаются горючие газы, такие как водород с параметрами:
- Давление: 6 кг/см2 на входе, 1,2 кг/см2 на выходе.
- Температура воспламенения: 580 °C.
- Скорость нарастания давления: до 18 МПа.
Пожарная опасность обусловлена возможным нарушением целостности трубопроводов и герметичности ресиверов, что может привести к быстрому распространению огня.
Прогнозирование динамики пожара позволяет оценить вероятность и скорость распространения огня, время достижения критических значений температуры, концентраций продуктов горения и интенсивности теплового излучения [3]. Это необходимо для определения мер по защите людей, имущества и минимизации последствий возгорания. На основе анализа предполагаемые сценарии включают:
1. Начальная стадия: разрушение газопровода, выделение водорода и образование горящей струи.
2. Распространение: вертикальное распространение огня, угроза взрыва газовой смеси.
3. Последствия: радиус смертельного поражения при струевом горении — до 30 м, зона поражения при взрыве в здании охватывает всю площадь объекта.
Места возможных обрушений - несущие конструкции сохраняют устойчивость в первые минуты пожара, но сильное термическое воздействие может привести к утрате их огнестойкости при длительном воздействии [4].
Рекомендации по снижению пожарных рисков включают следующие мероприятия:
- установить системы автоматического пожаротушения и дымоудаления,
- оснастить объект системами обнаружения утечек водорода,
- обеспечить обучение персонала правилам ликвидации пожаров с участием горючих газов,
- разработать регламент быстрой герметизации трубопроводов в случае аварий.,
- использовать инертные газы для тушения водорода, избегая компактных струй воды.
Результаты анализа показывают, что текущее состояние пожарной безопасности объекта требует модернизации с учётом специфики обращения горючих газов. Проведённое исследование позволило выявить значительные недостатки в системе пожарной безопасности объекта. Установлено, что наличие горючих материалов и конструктивные особенности здания повышают вероятность быстрого распространения огня. Превышение допустимых значений пожарной нагрузки и недостаточная эффективность систем противопожарной защиты также увеличивают уровень риска.
Расчёты времени эвакуации продемонстрировали его несоответствие нормативным требованиям, что подчеркивает необходимость оптимизации путей эвакуации и повышения их пропускной способности.
Для минимизации пожарных рисков предлагается комплекс мер, включающий модернизацию инженерных систем, установку дополнительных
средств пожаротушения, а также регулярное обучение персонала. Выполнение данных рекомендаций позволит повысить уровень пожарной безопасности объекта и обеспечить защиту жизни людей и материальных ценностей.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. ГОСТ 12.1.004-91. Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие положения;
2. Федеральный закон от 22 июля 2008 года № 123-ФЗ. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности;
3. Сибгатуллин, М. М. Прогнозирование пожарной безопасности на объектах. Теория и практика. Казань: Издательство Казанского университета, 2010;
4. ФГБУ "Центр экспертиз и исследований в области безопасности жизнедеятельности" (2023). Методика оценки динамики распространения пожара в здании;
5. Потапов, В. П., Гусев, В. В. Основы пожарной безопасности в строительстве. Санкт-Петербург: АСВ, 2015.
Sazanov S.V.
St. Petersburg University of State Fire Service EMERCOM of Russia
named after E.N. Zinichev (St. Petersburg, Russia)
ESULTS OF FIRE RISK ASSESSMENT AT FACILITY: BUILDING OF ELECTROLYSIS PLANT FOR HYDROGEN PRODUCTION
Abstract: article discusses the results offire risk assessment at the facility — building of an electrolysis plant for hydrogen production, functionally designed to perform tasks related to the production and transportation of hydrogen. Operational and tactical characteristics of the building are carried out, risk factors are analyzed, including fire load, the presence offlammable substances, as well as the effectiveness of existing fire protection systems. The paper makes a forecast of the development of the fire and offers recommendations on minimizing the consequences.
Keywords: fire risks, hydrogen, gas pipeline, fire load, fire forecast, fire safety.
