ГОСТ 12.1.004-91

Группа Т58

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
             

Система стандартов безопасности труда

ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
 
Общие требования
 
Occupational safety standards system.
Fire safety. General requirements

    
ОКСТУ 0012                                   

Дата введения 1992-07-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

   
    1. РАЗРАБОТАН Министерством внутренних дел СССР, Министерством химической промышленности СССР
    
    2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 14.06.91 N 875

    3. ВЗАМЕН ГОСТ 12.1.004-85

    4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

    5. ИЗДАНИЕ (февраль 2002 г.) с Изменением N 1, утвержденным в октябре 1993 г. (ИУС 1-95)

    
    Настоящий стандарт устанавливает общие требования пожарной безопасности к объектам защиты различного назначения на всех стадиях их жизненного цикла: исследование, разработка нормативных документов, конструирование, проектирование, изготовление, строительство, выполнение услуг (работ), испытание, закупка продукции по импорту, продажа продукции (в том числе на экспорт), хранение, транспортирование, установка, монтаж, наладка, техническое обслуживание, ремонт (реконструкция), эксплуатация (применение) и утилизация. Для объектов, не соответствующих действующим нормам, стандарт устанавливает требования к разработке проектов компенсирующих средств и систем обеспечения пожарной безопасности на стадиях строительства, реконструкции и эксплуатации объектов.

    Требования стандарта являются обязательными.

    Термины, применяемые в стандарте, и их пояснения приведены в приложении 1.

    (Измененная редакция, Изм. N 1).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

    1.1. Пожарная безопасность объекта должна обеспечиваться системами предотвращения пожара и противопожарной защиты, в том числе организационно-техническими мероприятиями.

    Системы пожарной безопасности должны характеризоваться уровнем обеспечения пожарной безопасности людей и материальных ценностей, а также экономическими критериями эффективности этих систем для материальных ценностей, с учетом всех стадий (научная разработка, проектирование, строительство, эксплуатация) жизненного цикла объектов и выполнять одну из следующих задач:

    исключать возникновение пожара;

    обеспечивать пожарную безопасность людей;

    обеспечивать пожарную безопасность материальных ценностей;

    обеспечивать пожарную безопасность людей и материальных ценностей одновременно.

    1.2. Объекты должны иметь системы пожарной безопасности, направленные на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара, в том числе их вторичных проявлений на требуемом уровне.

    Требуемый уровень обеспечения пожарной безопасности людей с помощью указанных систем должен быть не менее 0,999999 предотвращения воздействия опасных факторов в год в расчете на каждого человека, а допустимый уровень пожарной опасности для людей должен быть не более 10 воздействия опасных факторов пожара, превышающих предельно допустимые значения, в год в расчете на каждого человека.

    Метод определения уровня обеспечения пожарной безопасности людей приведен в приложении 2*.
__________________
    * Приведенные в приложениях 2, 3 и 5 стандарта методы могут изменяться с согласия головной организации в области пожарной безопасности - ВНИИПО МВД СССР.
    
    1.3. Объекты, пожары на которых могут привести к массовому поражению людей, находящихся на этих объектах и окружающей территории, опасными и вредными производственными факторами (по ГОСТ 12.0.003), а также опасными факторами пожара и их вторичными проявлениями, должны иметь системы пожарной безопасности, обеспечивающие минимально возможную вероятность возникновения пожара. Конкретные значения минимально возможной вероятности возникновения пожара определяются проектировщиками и технологами при паспортизации этих объектов в установленном порядке.

    Перечень этих объектов разрабатывается соответствующими министерствами (ведомствами и т.п.) в установленном порядке.

    Метод определения вероятности возникновения пожара (взрыва) в пожароопасном объекте приведен в приложении 3.

    1.4. Объекты, отнесенные к соответствующим категориям по пожарной опасности согласно нормам технологического проектирования для определения категорий помещений и зданий по пожарной и взрывопожарной опасности, должны иметь экономически эффективные системы пожарной безопасности.

    Метод оценки экономической эффективности систем пожарной безопасности приведен в приложении 4.

    1.5. Опасными факторами, воздействующими на людей и материальные ценности, являются:

    пламя и искры;

    повышенная температура окружающей среды;

    токсичные продукты горения и термического разложения;

    дым;

    пониженная концентрация кислорода.

    К вторичным проявлениям опасных факторов пожара, воздействующим на людей и материальные ценности, относятся:

    осколки, части разрушившихся аппаратов, агрегатов, установок, конструкций;

    радиоактивные и токсичные вещества и материалы, вышедшие из разрушенных аппаратов и установок;

    электрический ток, возникший в результате выноса высокого напряжения на токопроводящие части конструкций, аппаратов, агрегатов;

    опасные факторы взрыва по ГОСТ 12.1.010, происшедшего вследствие пожара;

    огнетушащие вещества.

    1.6. Классификация объектов по пожарной и взрывопожарной опасности должна производиться с учетом допустимого уровня их пожарной опасности (требуемого уровня обеспечения пожарной безопасности), а расчеты критериев и показателей ее оценки, в т.ч. вероятности пожара (взрыва), - с учетом массы горючих и трудногорючих веществ и материалов, находящихся на объекте, взрывопожароопасных зон, образующихся в аварийных ситуациях, и возможного ущерба для людей и материальных ценностей.

    1.7. Вероятность возникновения пожара от (в) электрического или другого единичного технологического изделия или оборудования при их разработке и изготовлении не должна превышать значения 10 в год. Значение величины допустимой вероятности пожара при применении изделий на объектах должно устанавливаться расчетом, исходя из требований п.1.2 настоящего стандарта. Метод определения вероятности возникновения пожара от (в) электрических изделий приведен в приложении 5.

    1.8. Методики, содержащиеся в стандартах и других нормативно-технических документах и предназначенные для определения показателей пожарной опасности строительных конструкций, их облицовок и отделок, веществ, материалов и изделий (в т.ч. незавершенного производства), должны адекватно отражать реальные условия пожара.

    1.9. Перечень и требования к эффективности элементов конкретных систем пожарной безопасности должны устанавливаться нормативными и нормативно-техническими документами на соответствующие виды объектов.

    Примеры расчета показателей эффективности по пп.1.2, 1.3, 1.7 приведены в приложении 6.
    

2. ТРЕБОВАНИЯ К СПОСОБАМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРНОЙ
БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПОЖАРА

    
    2.1. Предотвращение пожара должно достигаться предотвращением образования горючей среды и (или) предотвращением образования в горючей среде (или внесения в нее) источников зажигания.

    2.2. Предотвращение образования горючей среды должно обеспечиваться одним из следующих способов или их комбинаций:

    максимально возможным применением негорючих и трудногорючих веществ и материалов;

    максимально возможным по условиям технологии и строительства ограничением массы и (или) объема горючих веществ, материалов и наиболее безопасным способом их размещения;

    изоляцией горючей среды (применением изолированных отсеков, камер, кабин и т.п.);

    поддержанием безопасной концентрации среды в соответствии с нормами и правилами и другими нормативно-техническими, нормативными документами и правилами безопасности;

    достаточной концентрацией флегматизатора в воздухе защищаемого объема (его составной части);

    поддержанием температуры и давления среды, при которых распространение пламени исключается;

    максимальной механизацией и автоматизацией технологических процессов, связанных с обращением горючих веществ;

    установкой пожароопасного оборудования по возможности в изолированных помещениях или на открытых площадках;

    применением устройств защиты производственного оборудования с горючими веществами от повреждений и аварий, установкой отключающих, отсекающих и других устройств.

    2.3. Предотвращение образования в горючей среде источников зажигания должно достигаться применением одного из следующих способов или их комбинацией:

    применением машин, механизмов, оборудования, устройств, при эксплуатации которых не образуются источники зажигания;

    применением электрооборудования, соответствующего пожароопасной и взрывоопасной зонам, группе и категории взрывоопасной смеси в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.011* и Правил устройства электроустановок;
__________________
    * В Российской Федерации действуют ГОСТ Р 51330.2-99, ГОСТ Р 51330.5-99, ГОСТ Р 51330.11-99, ГОСТ Р 51330.19-99.  

    применением в конструкции быстродействующих средств защитного отключения возможных источников зажигания;

    применением технологического процесса и оборудования, удовлетворяющих требованиям электростатической искробезопасности по ГОСТ 12.1.018;

    устройством молниезащиты зданий, сооружений и оборудования;

    поддержанием температуры нагрева поверхности машин, механизмов, оборудования, устройств, веществ и материалов, которые могут войти в контакт с горючей средой, ниже предельно допустимой, составляющей 80% наименьшей температуры самовоспламенения горючего;

    исключением возможности появления искрового разряда в горючей среде с энергией, равной и выше минимальной энергии зажигания;

    применением неискрящего инструмента при работе с легковоспламеняющимися жидкостями и горючими газами;

    ликвидацией условий для теплового, химического и (или) микробиологического самовозгорания обращающихся веществ, материалов, изделий и конструкций. Порядок совместного хранения веществ и материалов осуществляют в соответствии с приложением 7;

    устранением контакта с воздухом пирофорных веществ;

    уменьшением определяющего размера горючей среды ниже предельно допустимого по горючести;

    выполнением действующих строительных норм, правил и стандартов.

    2.4. Ограничение массы и (или) объема горючих веществ и материалов, а также наиболее безопасный способ их размещения должны достигаться применением одного из следующих способов или их комбинацией:

    уменьшением массы и (или) объема горючих веществ и материалов, находящихся одновременно в помещении или на открытых площадках;

    устройством аварийного слива пожароопасных жидкостей и аварийного стравливания горючих газов из аппаратуры;

    устройством на технологическом оборудовании систем противовзрывной защиты, метод определения безопасной площади разгерметизации оборудования приведен в приложении 8;

    периодической очисткой территории, на которой располагается объект, помещений, коммуникаций, аппаратуры от горючих отходов, отложений пыли, пуха и т.п.;

    удалением пожароопасных отходов производства;

    заменой легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих (ГЖ) жидкостей на пожаробезопасные технические моющие средства.
    
    (Измененная редакция, Изм. N 1).
    

3. ТРЕБОВАНИЯ К СПОСОБАМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРНОЙ
БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМЫ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ

    3.1. Противопожарная защита должна достигаться применением одного из следующих способов или их комбинацией:

    применением средств пожаротушения и соответствующих видов пожарной техники;

    применением автоматических установок пожарной сигнализации и пожаротушения;

    применением основных строительных конструкций и материалов, в том числе используемых для облицовок конструкций, с нормированными показателями пожарной опасности;

    применением пропитки конструкций объектов антипиренами и нанесением на их поверхности огнезащитных красок (составов);

    устройствами, обеспечивающими ограничение распространения пожара;

    организацией с помощью технических средств, включая автоматические, своевременного оповещения и эвакуации людей;

    применением средств коллективной и индивидуальной защиты людей от опасных факторов пожара;

    применением средств противодымной защиты.

    3.2. Ограничение распространения пожара за пределы очага должно достигаться применением одного из следующих способов или их комбинацией:

    устройством противопожарных преград;

    установлением предельно допустимых по технико-экономическим расчетам площадей противопожарных отсеков и секций, а также этажности зданий и сооружений, но не более определенных нормами;

    устройством аварийного отключения и переключения установок и коммуникаций;

    применением средств, предотвращающих или ограничивающих разлив и растекание жидкостей при пожаре;

    применением огнепреграждающих устройств в оборудовании.

    3.3. Каждый объект должен иметь такое объемно-планировочное и техническое исполнение, чтобы эвакуация людей из него могла быть завершена до наступления предельно допустимых значений опасных факторов пожара, а при нецелесообразности эвакуации была обеспечена защита людей в объекте. Для обеспечения эвакуации необходимо:

    установить количество, размеры и соответствующее конструктивное исполнение эвакуационных путей и выходов;

    обеспечить возможность беспрепятственного движения людей по эвакуационным путям;

    организовать при необходимости управление движением людей по эвакуационным путям (световые указатели, звуковое и речевое оповещение и т.п.).

    3.4. Средства коллективной и индивидуальной защиты должны обеспечивать безопасность людей в течение всего времени действия опасных факторов пожара.

    Коллективную защиту следует обеспечивать с помощью пожаробезопасных зон и других конструктивных решений. Средства индивидуальной защиты следует применять также для пожарных, участвующих в тушении пожара.

    3.5. Система противодымной защиты объектов должна обеспечивать незадымление, снижение температуры и удаление продуктов горения и термического разложения на путях эвакуации в течение времени, достаточного для эвакуации людей и (или) коллективную защиту людей в соответствии с требованиями п.3.6 и (или) защиту материальных ценностей.

    3.6. На каждом объекте народного хозяйства должно быть обеспечено своевременное оповещение людей и (или) сигнализация о пожаре в его начальной стадии техническими или организационными средствами.

    Перечень и обоснование достаточности для целевой эффективности средств оповещения и (или) сигнализации на объектах согласовываются в установленном порядке.

    3.7. В зданиях и сооружениях необходимо предусмотреть технические средства (лестничные клетки, противопожарные стены, лифты, наружные пожарные лестницы, аварийные люки и т.п.), имеющие устойчивость при пожаре и огнестойкость конструкций не менее времени, необходимого для спасения людей при пожаре, и расчетного времени тушения пожара.

    3.8. Для пожарной техники должны быть определены:

    быстродействие и интенсивность подачи огнетушащих веществ;

    допустимые огнетушащие вещества (в том числе с позиций требований экологии и совместимости с горящими веществами и материалами);

    источники и средства подачи огнетушащих веществ для пожаротушения;

    нормативный (расчетный) запас специальных огнетушащих веществ (порошковых, газовых, пенных, комбинированных);

    необходимая скорость наращивания подачи огнетушащих веществ с помощью транспортных средств оперативных пожарных служб;

    требования к устойчивости от воздействия опасных факторов пожара и их вторичных проявлений;

    требования техники безопасности.
    

4. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ
ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

    Организационно-технические мероприятия должны включать:

    организацию пожарной охраны, организацию ведомственных служб пожарной безопасности в соответствии с законодательством Союза ССР, союзных республик и решением местных Советов депутатов трудящихся;

    паспортизацию веществ, материалов, изделий, технологических процессов, зданий и сооружений объектов в части обеспечения пожарной безопасности;

    привлечение общественности к вопросам обеспечения пожарной безопасности;

    организацию обучения работающих правилам пожарной безопасности на производстве, а населения - в порядке, установленном правилами пожарной безопасности соответствующих объектов пребывания людей;

    разработку и реализацию норм и правил пожарной безопасности, инструкций о порядке обращения с пожароопасными веществами и материалами, о соблюдении противопожарного режима и действиях людей при возникновении пожара;

    изготовление и применение средств наглядной агитации по обеспечению пожарной безопасности;

    порядок хранения веществ и материалов, тушение которых недопустимо одними и теми же средствами, в зависимости от их физико-химических и пожароопасных свойств;

    нормирование численности людей на объекте по условиям безопасности их при пожаре;

    разработку мероприятий по действиям администрации, рабочих, служащих и населения на случай возникновения пожара и организацию эвакуации людей;

    основные виды, количество, размещение и обслуживание пожарной техники по ГОСТ 12.4.009. Применяемая пожарная техника должна обеспечивать эффективное тушение пожара (загорания), быть безопасной для природы и людей.
    

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обязательное

ТЕРМИНЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ, И ИХ ПОЯСНЕНИЯ

Таблица 1

    (Измененная редакция, Изм. N 1).
                                 

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
                                                       Обязательное
             

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЛЮДЕЙ
     

    Настоящий метод устанавливает порядок расчета уровня обеспечения пожарной безопасности людей и вероятности воздействия опасных факторов пожара на людей, а также обоснования требований к эффективности систем обеспечения пожарной безопасности людей.
 
    1. Сущность метода
 
    1.1. Показателем оценки уровня обеспечения пожарной безопасности людей на объектах является вероятность предотвращения воздействия () опасных факторов пожара (ОФП), перечень которых определяется настоящим стандартом.
     
    1.2. Вероятность предотвращения воздействия ОФП определяют для пожароопасной ситуации, при которой место возникновения пожара находится на первом этаже вблизи одного из эвакуационных выходов из здания (сооружения).
    
    2. Основные расчетные зависимости
    
    2.1. Вероятность предотвращения воздействия ОФП () на людей в объекте вычисляют по формуле

,                                                                                            (1)

где   - расчетная вероятность воздействия ОФП на  отдельного человека в год.

    Уровень обеспечения  безопасности  людей  при  пожарах отвечает требуемому, если
    

,                                                                                                (2)

где   -  допустимая  вероятность   воздействия   ОФП   на отдельного человека в год.
    

    Допустимую вероятность     принимают  в  соответствии  с настоящим стандартом.

    2.2. Вероятность () вычисляют для  людей  в  каждом  здании (помещении) по формуле     
      

,                                                                       (3)

где - вероятность пожара в здании в год;  
    
    - вероятность эвакуации людей;
 
    - вероятность  эффективной  работы  технических решений противопожарной защиты.
    
    2.3. Вероятность эвакуации () вычисляют по формуле
    

,                                                                           (4)

где - вероятность эвакуации по эвакуационным путям;

     - вероятность эвакуации по наружным эвакуационным лестницам, переходам в смежные секции здания.
        

    2.4. Вероятность () вычисляют по зависимости         

                                              (5)

где  -  время от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на  них  ОФП,  имеющих  предельно допустимые для людей значения, мин.;
   

     - расчетное время эвакуации людей, мин.;
  
     -  интервал  времени от возникновения пожара до начала эвакуации людей, мин.           

    Расчетное время эвакуации людей из помещений и зданий устанавливается по расчету времени движения одного или нескольких людских потоков через эвакуационные выходы от наиболее удаленных мест размещения людей.

    При расчете  весь  путь движения людского потока подразделяется на участки (проход, коридор, дверной проем, лестничный марш, тамбур) длиной   и  шириной  .  Начальными  участками являются проходы между рабочими местами, оборудованием, рядами кресел и т.п.

    При определении расчетного времени длина и ширина каждого участка пути эвакуации принимаются по проекту. Длина пути по лестничным маршам, а также по пандусам измеряется по длине марша. Длина пути в дверном проеме принимается равной нулю. Проем, расположенный в стене толщиной более 0,7 м,  а также тамбур  следует считать  самостоятельным участком горизонтального пути, имеющим конечную длину  .
       

    Расчетное время эвакуации людей () следует определять как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути по формуле      

,                                                                         (6)
   

где - время движения людского потока на первом (начальном) участке, мин.;

     - время движения людского потока на каждом из следующих после первого участке пути, мин.
 

    Время движения людского потока по первому  участку  пути (), мин, вычисляют по формуле      
      

,                                                                                    (7)

где   - длина первого участка пути, м;
    
     -   значение   скорости   движения   людского   потока  по горизонтальному пути на первом участке, м/мин, определяется  по  табл.2  в зависимости от плотности .
    
    Плотность людского   потока  ()  на  первом  участке  пути, м/м, вычисляют по формуле      
    

,                                                                                (8)

         
где   - число людей на первом участке, чел.;     
          
      - средняя площадь горизонтальной проекции человека, принимаемая равной, м;
    

        
     - ширина первого участка пути, м.
   
    Скорость движения людского потока на участках пути, следующих после первого, принимается по табл.2 в зависимости от значения интенсивности движения людского потока по каждому из этих участков пути, которое вычисляют для всех участков пути, в том числе и для дверных проемов, по формуле
         

,                                                                              (9)

где    -  ширина  рассматриваемого  -го и предшествующего ему участке пути, м;     
    
     - значения интенсивности движения людского потока по рассматриваемому -му и предшествующему участкам пути, м/мин, значение интенсивности движения людского потока на первом участке пути (), определяемое по табл.2 по значению , установленному по формуле (8).

Таблица 2

    
    Примечание. Табличное значение интенсивности движения в дверном проеме при плотности потока 0,9 и более, равное 8,5 м/мин, установлено для дверного проема шириной 1,6 м и более, а при дверном проеме меньшей ширины интенсивность движения следует определять по формуле = 2,5 + 3,75.        
   
    Если значение , определяемое по формуле (9), меньше или равно значению , то время движения по участку пути ( ) в минуту
    

;                                                                                          (10)

    
    при этом значения следует принимать равными, м/мин:
    

    Если значение , определенное по формуле (9), больше , то ширину данного  участка  пути  следует  увеличивать  на такое значение, при котором соблюдается условие      
    

.                                                                               (11)

    При невозможности выполнения условия (11) интенсивность и скорость движения людского потока по участку пути определяют по табл.2 при значении = 0,9 и более. При этом должно учитываться время задержки движения людей из-за образовавшегося скопления.  

    
    При слиянии в начале участка двух и более людских потоков (черт.1) интенсивность движения (), м/мин, вычисляют по формуле      
    

,                                                                      (12)

где - интенсивность движения людских потоков,  сливающихся в начале участка , м/мин;

     - ширина участков пути слияния, м;
    
     - ширина рассматриваемого участка пути, м.
    

Черт.1. Слияние людских потоков  

    Если значение , определенное по формуле (12), больше , то ширину данного участка пути следует увеличивать на такую величину, чтобы соблюдалось условие (11). В этом случае время движения по участку определяется по формуле (10).     

    
    2.5. Время вычисляют путем расчета значений допустимой концентрации дыма и других ОФП на эвакуационных путях в различные моменты времени. Допускается время принимать равным необходимому времени эвакуации .

    
    Необходимое время эвакуации рассчитывается как произведение критической для человека продолжительности пожара на коэффициент безопасности. Предполагается, что каждый опасный фактор воздействует на человека независимо от других.   

    
    Критическая продолжительность пожара для людей, находящихся на этаже очага пожара, определяется из условия достижения одним из ОФП в поэтажном коридоре своего предельно допустимого значения. В качестве критерия опасности для людей, находящихся выше очага пожара, рассматривается условие достижения одним из ОФП предельно допустимого значения в лестничной клетке на уровне этажа пожара.
      
    Значения температуры, концентраций токсичных компонентов продуктов горения и оптической плотности дыма в коридоре этажа пожара и в лестничной клетке определяются в результате решения системы уравнений теплогазообмена для помещений очага пожара, поэтажного коридора и лестничной клетки.

    Уравнения движения,  связывающие значения перепадов давлений на проемах с расходами через проемы, имеют вид     
    

,                                                         (13)

    
где   - расход через проем, кг·с;
     
     - коэффициент расхода проема (= 0,8 для закрытых  проемов и  = 0,64 для открытых);
    
     - ширина проемов, м;
    
     - нижняя и верхняя границы потока, м;
    
    - плотность газов, проходящих через проем, кг·м;

     -  средний  в  пределах    перепад  полных давлений, Па.
  

    Нижняя и  верхняя границы потока зависят от положения плоскости равных давлений
    

       ,                                                                                 (14)

где   - статическое давление на уровне пола   -го  и  -го помещений, Па;
    
     - среднеобъемные  плотности  газа  в  -м  и  -м помещениях, кг·м;
    
     - ускорение свободного падения, м·с.  
   
    Если плотность равных давлений располагается вне границ рассматриваемого проема ( или ), то поток в проеме течет в одну сторону и границы потока совпадают с физическими границами проема и . Перепад давлений ( ), Па, в этом случае вычисляют по формуле
          

.                                                      (15)

         
    Если плоскость равных давлений располагается в границах потока (), то в проеме текут два потока: из -го помещения в -е и из -го в -е. Нижний поток имеет границы и , перепад давления для этого потока определяется по формуле
    

.                                                      (16)

    Поток в верхней части проема имеет границы * и , перепад давления () для него рассчитывается по формуле
__________________
    * Текст соответствует оригиналу. - Примечание .

.                                                   (17)

    
    Знак расхода газов (входящий в помещение расход считается положительным, выходящий - отрицательным) и значение зависит от знака перепада давлений
          

.                                                 (18)

    Уравнение баланса массы выражается зависимостью  

,                                                             (19)

    
где   - объем помещения, м;
    
      - время, с;
    
      - скорость выгорания пожарной нагрузки, кг·с;
    
    - сумма расходов, входящих в помещение, кг·с;        
    
    - сумма расходов, выходящих из помещения, кг·с.     
    
    Уравнение энергии для коридора и лестничной клетки      

,                                              (20)

    
где   -  удельная изохорная и изобарная теплоемкости,  кДж· кг·К;
    
    - температуры газов в  -м и -м помещениях, К.
     
    Уравнение баланса  масс отдельных компонентов продуктов горения и кислорода       

,                                         (21)

    
где   - концентрация -го компонента продуктов горения в-м и -м помещениях, г·кг;
    
     - количество -го компонента продуктов горения (кислорода), выделяющегося (поглощающегося) при сгорании одного килограмма пожарной нагрузки, кг·кг.
    
    Уравнение баланса оптической плотности дыма      
    

,                                                  (22)

где    -   оптическая   плотность  дыма  в  -м  и   -м помещениях, Нп·м;
    
     - дымообразующая способность пожарной  нагрузки,  Нп·м·кг.
    
    Оптическая плотность дыма при обычных условиях связана с расстоянием предельной видимости в дыму соотношением      

.                                                                               (23)

   
    Значение времени начала эвакуации для зданий (сооружений) без систем оповещения вычисляют по результатам исследования поведения людей при пожарах в зданиях конкретного назначения.
 
    При наличии в здании системы оповещения о пожаре значение принимают равным времени срабатывания системы с учетом ее инерционности. При отсутствии необходимых исходных данных для определения времени начала эвакуации в зданиях (сооружениях) без систем оповещения величину следует принимать равной 0,5 мин - для этажа пожара и 2 мин - для вышележащих этажей.

    Если местом возникновения пожара является зальное помещение, где пожар может быть обнаружен одновременно всеми находящимися в нем людьми, то допускается принимать равным нулю. В этом случае вероятность () вычисляют по зависимости

                                                                  (24)

где - необходимое время эвакуации из зальных помещений.  

    Примечание. Зданиями (сооружениями) без систем оповещения считают те здания (сооружения), возникновение пожара внутри которых может быть замечено одновременно всеми находящимися там людьми.
    
   
    Расчет производится для наиболее опасного варианта развития пожара, характеризующегося наибольшим темпом нарастания ОФП в рассматриваемом помещении. Сначала рассчитывают значения критической продолжительности пожара () по условию достижения каждым из ОФП предельно допустимых значений в зоне пребывания людей (рабочей зоне):

    по повышенной температуре      
           

,                                         (25)

    
    по потере видимости
               

,                                                       (26)

    
    по пониженному содержанию кислорода                
    

,                                                    (27)

    
    по каждому из газообразных токсичных продуктов горения               
    

,                                                               (28)

         
где   - размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания материала и свободного объема помещения, кг;
       
     - начальная температура воздуха в помещении, °С;
  
     - показатель степени, учитывающий изменение массы выгорающего материала во времени;
  
     - размерный параметр,  учитывающий удельную массовую скорость выгорания горючего материала и площадь пожара, кг·с;

     -    безразмерный   параметр,   учитывающий   неравномерность распределения ОФП по высоте помещения;
    
     - низшая теплота сгорания материала, МДж·кг;
    
     - удельная изобарная теплоемкость газа, МДж·кг·К;
    
    - коэффициент теплопотерь;
    
     - коэффициент полноты горения;
    
    - свободный объем помещения, м;
    
     - коэффициент отражения предметов на путях эвакуации;
    
     - начальная освещенность, лк;
    
     - предельная дальность видимости в дыму, м;
    
     -  дымообразующая  способность горящего материала,  Нп·м· кг;
    
     - удельный выход токсичных газов при сгорании 1 кг материала, кг·кг;
    
     -  предельно  допустимое   содержание   токсичного   газа   в помещении, кг·м
    
    (= 0,11 кг · м; = 1,16 · 10 кг · м; = 23 · 10 кг · м);

   
     - удельный расход кислорода, кг · кг.
 
    Если под знаком логарифма получается отрицательное число, то данный ОФП не представляет опасности. Параметр вычисляют по формуле
    

, при 6 м,                                                              (29)

где  - высота рабочей зоны, м;
    
     - высота помещения, м.
    
    Определяется высота рабочей зоны      

,                                                                              (30)

    
где - высота площадки,  на которой находятся люди,  над полом помещения, м;
 

     - разность высот пола,  равная нулю  при  горизонтальном его расположении, м.

    Следует иметь в виду, что наибольшей опасности при пожаре подвергаются люди, находящиеся на более высокой отметке. Поэтому, например, при определении необходимого времени эвакуации людей из партера зрительного зала с наклонным полом значение следует находить, ориентируясь на наиболее высоко расположенные ряды кресел.

    Параметры   и   вычисляют так:
    
    для случая горения жидкости с установившейся скоростью

,             

где - удельная массовая скорость выгорания жидкости,  кг · м· с;
    
    для кругового распространения пожара
         

,

    
где - линейная скорость распространения пламени, м · с;
    
    для вертикальной или горизонтальной поверхности горения в виде прямоугольника, одна из сторон которого увеличивается в двух направлениях за счет распространения пламени (например распространение огня в горизонтальном направлении по занавесу после охвата его пламенем по всей высоте)
              

,  

где - перпендикулярный к направлению движения пламени  размер зоны горения, м.     

    При отсутствии специальных требований значения и принимаются равными 0,3 и 50 лк соответственно, а значение = 20 м.

    Исходные данные для проведения расчетов могут быть взяты из справочной литературы.
  
   Из полученных в результате расчетов значений критической продолжительности пожара выбирается минимальное
    

.                                                                   (31)

    Необходимое время эвакуации людей (), мин, из рассматриваемого помещения рассчитывают по формуле      
    

.                                                                                      (32)

     При расположении  людей  на  различных  по   высоте   площадках необходимое время эвакуации следует определять для каждой площадки.

     Свободный объем помещения соответствует разности между геометрическим объемом и объемом оборудования или предметов, находящихся внутри. Если рассчитать свободный объем невозможно, допускается принимать его равным 80% геометрического объема.

    При наличии в здании незадымляемых лестничных клеток, вероятность для людей, находящихся в помещениях, расположенных выше этажа пожара, вычисляют по формуле         
    

.                                                                             (33)

    
    2.6. Вероятность эвакуации людей по наружным эвакуационным лестницам и другими путями эвакуации принимают равной 0,05 - в жилых зданиях; 0,03 - в остальных при наличии таких путей; 0,001 - при их отсутствии.
  
    2.7. Вероятность эффективного срабатывания противопожарной защиты вычисляют по формуле   
    

,                                                                          (34)

    
где - число технических решений противопожарной защиты в здании;
 
     - вероятность эффективного срабатывания -го технического решения.
  
    2.8. Для эксплуатируемых зданий (сооружений) вероятность воздействия ОФП на людей допускается проверять окончательно с использованием статистических данных по формуле
    

,                                                                               (35)

    
где - коэффициент, учитывающий пострадавших людей;
    
     - рассматриваемый период эксплуатации однотипных зданий (сооружений), год;
 
    - число жертв пожара в рассматриваемой группе зданий (сооружений) за период;
 
    - общее число людей, находящихся в зданиях (сооружениях).
      
    Однотипными считают здания (сооружения) с одинаковой категорией пожарной опасности, одинакового функционального назначения и с близкими основными параметрами: геометрическими размерами, конструктивными характеристиками, количеством горючей нагрузки, вместимостью (числом людей в здании), производственными мощностями.

    3. Оценка уровня обеспечения безопасности людей

    3.1. Для проектируемых зданий (сооружений) вероятность первоначально оценивают по (3) при , равной нулю. Если при этом выполняется условие , то безопасность людей в зданиях (сооружениях) обеспечена на требуемом уровне системой предотвращения пожара. Если это условие не выполняется, то расчет вероятности взаимодействия ОФП на людей следует производить по расчетным зависимостям, приведенным в разд.2.
   
    3.2. Допускается уровень обеспечения безопасности людей в зданиях (сооружениях) оценивать по вероятности в одном или нескольких помещениях, наиболее удаленных от выходов в безопасную зону (например верхние этажи многоэтажных зданий).
    

 ПРИЛОЖЕНИЕ 3
 Обязательное

       

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОЖАРА
(ВЗРЫВА) В ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОМ ОБЪЕКТЕ

    Настоящий метод устанавливает порядок расчета вероятности возникновения пожара (взрыва) в объекте и изделии.
       
    1. Сущность метода

    1.1. Вероятность возникновения пожара (взрыва) в пожаровзрывоопасном объекте определяют на этапах его проектирования, строительства и эксплуатации.
    
    1.2. Для расчета вероятности возникновения пожара (взрыва) на действующих или строящихся объектах необходимо располагать статистическими данными о времени существования различных пожаровзрывоопасных событий. Вероятность возникновения пожара (взрыва) в проектируемых объектах определяют на основе показателей надежности элементов объекта, позволяющих рассчитывать вероятность производственного оборудования, систем контроля и управления, а также других устройств, составляющих объект, которые приводят к реализации различных пожаровзрывоопасных событий.

    Под пожаровзрывоопасными понимают события, реализация которых приводит к образованию горючей среды и появлению источника зажигания.
    
    1.3. Численные значения необходимых для расчетов вероятности возникновения пожара (взрыва) показателей надежности различных технологических аппаратов, систем управления, контроля, связи и тому подобных, используемых при проектировании объекта, или исходные данные для их расчета выбирают в соответствии с ГОСТ 2.106, ГОСТ 2.118, ГОСТ 2.119, ГОСТ 2.120, ГОСТ 15.001*, из нормативно-технической документации, стандартов и паспортов на элементы объекта. Необходимые сведения могут быть получены в результате сбора и обработки статистических данных об отказах анализируемых элементов в условиях эксплуатации.
__________________
    * В Российской Федерации действует ГОСТ Р 15.201-2000.
   
    Сбор необходимых статистических данных проводят по единой программе, входящей в состав настоящего метода.
   
    1.4. Пожаровзрывоопасность любого объекта определяется пожаровзрывоопасностью его составных частей (технологических аппаратов, установок, помещений). Вероятность возникновения пожара (взрыва) в объекте в течение года   вычисляют по формуле  

 ,                                                                 (36)

где - вероятность возникновения пожара в -м помещении объекта в течение года;
    
     - количество помещений в объекте.

    1.5. Возникновение пожара (взрыва) в любом из помещений объекта (событие ) обусловлено возникновением пожара (взрыва) или в одном из технологических аппаратов, находящихся в этом помещении (событие ), или непосредственно в объеме исследуемого помещения (событие ). Вероятность вычисляют по формуле      
    

,                                           (37)

где - вероятность возникновения пожара в -м технологическом аппарате -го помещения в течение года;

     - вероятность возникновения пожара в объеме -го помещения в течение года;

      - количество технологических аппаратов в -м помещении.

     1.6. Возникновение пожара (взрыва) в любом из технологических аппаратов (событие ) или непосредственно в объеме помещения (событие ) обусловлено совместным образованием горючей среды (событие ) в рассматриваемом элементе объекта и появлением в этой среде источника зажигания (событие ). Вероятность () или () возникновения пожара в рассматриваемом элементе объекта равна вероятности объединения (суммы) всех возможных попарных пересечений (произведений) случайных событий образования горючих сред и появления источников зажиганий
    

,                                                             (38)

    
где   - количество видов горючих веществ;
    
     - количество источников зажигания;
    
     - событие образования -й горючей среды;
  
     - событие появления -го источника зажигания;
    
     - специальный символ пересечения (произведения) событий;
    
     - специальный символ объединения (суммы) событий.
    
    Вероятность ()  или    ()  вычисляют    по аппроксимирующей формуле      

,                                               (39)

где - вероятность появления в -м элементе объекта -й горючей среды в течение года;
    
     - условная вероятность появления в -м элементе объекта -го источника зажигания, способного воспламенить -ю горючую среду.

    2. Расчет вероятности образования горючей среды

    2.1. Образование горючей среды (событие ) в рассматриваемом элементе объекта обусловлено совместным появлением в нем достаточного количества горючего вещества или материала (событие ) и окислителя (событие ) с учетом параметров состояния (температуры, давления и т.д.). Вероятность образования -й горючей среды () для случая независимости событий и вычисляют по формуле
    

,                                   (40)

где -  вероятность появления  достаточного  для образования горючей среды количества -го  горючего  вещества в -м элементе объекта в течение года;

     -   вероятность появления достаточного для образования горючей среды количества  -го окислителя в -м элементе объекта в течение года;

     - порядковые номера горючей среды, горючего вещества и окислителя.       

    2.2. Появление  в  рассматриваемом  элементе  объекта  горючего вещества -го вида является следствием реализации любой из причин. Вероятность   вычисляют по формуле           

,                                                               (41)

где - вероятность реализации любой из причин, приведенных ниже;
  
     - вероятность постоянного присутствия в -м элементе объекта горючего вещества -го вида;
    
     - вероятность разгерметизации аппаратов или коммуникаций с горючим веществом, расположенных в -м элементе объекта;
    
     - вероятность образования горючего вещества в результате химической реакции в -м элементе объекта;
    
     - вероятность снижения концентрации флегматизатора в горючем газе, паре, жидкости или аэровзвеси -го элемента объекта ниже минимально допустимой;
  
     - вероятность нарушения периодичности очистки -го элемента объекта от горючих отходов, отложений пыли, пуха и т.д.;
    
     - количество причин, характерных для -го объекта;
    
     - порядковый номер причины.
  
    2.3. На действующих и строящихся объектах вероятность () реализации в -м элементе объекта причины, приводящей к появлению -го горючего вещества, вычисляют на основе статистических данных о времени существования этой причины по формуле

,                                                                         (42)

    
где - коэффициент безопасности, определение которого изложено в разд.4;
   
    - анализируемый период времени, мин;
  
    - количество реализаций причины в -м элементе объекта за анализируемый период времени;
 
    - время существования причины появления -го вида горючего вещества при -й реализации в течение анализируемого периода времени, мин.
  
    Общие требования к программе сбора и обработки статистических данных изложены в разд.4.
  

    2.4. В проектируемых элементах объекта вероятность вычисляют для периода нормальной эксплуатации элемента как вероятность отказа технических устройств (изделий), обеспечивающих невозможность реализации причин, по формуле
    

,                                                              (43)

    
где - вероятность безотказной работы производственного оборудования (изделия), исключающего возможность реализации причины;
 
     - интенсивность отказов производственного оборудования (изделия), исключающего возможность реализации причины, ч;
    
    - общее время работы оборудования (изделия) за анализируемый период времени, ч.
  
    2.5. Данные о надежности оборудования (изделия) приведены в нормативно-технических документах, стандартах и паспортах. Интенсивность отказов элементов, приборов и аппаратов приведена в разд.5.
    
    2.6. При отсутствии сведений о параметрах надежности анализируемого оборудования (изделия) последние определяют расчетным путем на основе статистических данных об отказах этого оборудования (изделия).
 
    2.7. Появление в -м элементе объекта - го вида окислителя является следствием реализации любой из причин.
  
    Вероятность () вычисляют по формуле
    

,                                                               (44)

где - вероятность реализации любой из причин, приведенных ниже;
    
     - вероятность того, что концентрация окислителя, подаваемого в смесь -го элемента объекта, больше допустимой по горючести;
   
    - вероятность подсоса окислителя в -й элемент с горючим веществом;

    - вероятность постоянного присутствия окислителя в -м элементе объекта;

    - вероятность вскрытия -го элемента объекта с горючим веществом без предварительного пропаривания (продувки инертным газом);
 
     - количество причин, характерных для -го элемента объекта;

     - порядковый номер причины.
 
    2.8. Вероятности () реализации событий, обуславливающих возможность появления окислителя -го вида в опасном количестве, вычисляют для проектируемых элементов по формуле (43), а для строящихся и действующих элементов по формуле (42).
  
    2.9. Вероятность () подсоса окислителя в аппарат с горючим веществом вычисляют как вероятность совместной реализации двух событий: нахождение аппарата под разрежением (событие ) и разгерметизации аппарата (событие ) по формуле
    

.                                                                     (45)

       
    2.10. Вероятность () нахождения -го элемента объекта под разрежением в общем случае вычисляют по формуле (42), принимают равной единице, если элемент во время работы находится под разрежением, и 0,5, если элемент с равной периодичностью находится под разрежением и давлением.
 
    2.11. Вероятность () разгерметизации -го элемента на разных стадиях его разработки и эксплуатации вычисляют по формулам (42 и 43).
       
    2.12. При расчете вероятности образования в проектируемом элементе объекта горючей среды (), нарушения режимного характера не учитывают.

    2.13. При необходимости учитывают и иные события, приводящие к образованию горючей среды.
    
    3. Расчет вероятности появления источника зажигания (инициирования взрыва)

    3.1. Появление -го источника зажигания (инициирования взрыва) в анализируемом элементе объекта (событие ) обусловлено появлением в нем -го энергетического (теплового) источника (событие ) с параметрами, достаточными для воспламенения -й горючей среды (событие ). Вероятность () появления -го источника зажигания в -м элементе объекта вычисляют по формуле
    

,                                              (46)

где - вероятность появления в -м элементе объекта в течение года -го энергетического (теплового) источника;
    
     - условная вероятность того, что воспламеняющая способность появившегося в -м элементе объекта -го энергетического (теплового) источника достаточна для зажигания -й горючей среды, находящейся в этом элементе.
  
    3.1.1. Разряд атмосферного электричества в анализируемом элементе объекта возможен или при поражении объекта молнией (событие ), или при вторичном ее воздействии (событие ), или при заносе в него высокого потенциала (событие ).

    Вероятность () разряда атмосферного электричества в -м элементе объекта вычисляют по формуле
    

,                                                              (47)

где - вероятность реализации любой из причин, приведенных ниже;
    
     - вероятность поражения -го элемента объекта молнией в течение года;
  
     - вероятность вторичного воздействия молнии на -й элемент объекта в течение года;
 
     - вероятность заноса в -й элемент объекта высокого потенциала в течение года;
  
     - порядковый номер причины.

    3.1.2. Поражение -го элемента объекта молнией возможно при совместной реализации двух событий - прямого удара молнии (событие ) и отсутствия неисправности, неправильного конструктивного исполнения или отказа молниеотвода (событие ). Вероятность () вычисляют по формуле
   
    

,                                                                 (48)

где - вероятность отсутствия неисправности, неправильного конструктивного исполнения или отказа молниеотвода, защищающего -й элемент объекта;

    - вероятность прямого удара молнии в -й элемент объекта в течение года.
  
    3.1.3. Вероятность () прямого удара молнии в объект вычисляют по формуле
          

,                                                                  (49)

где - число прямых ударов молнии в объект за год;
    
    - продолжительность периода наблюдения, год.
    
    Для объектов прямоугольной формы
        

.                                                   (50)

    Для круглых объектов             

,                                                         (51)

где - длина объекта, м;
    
     - ширина объекта, м;
    
     - наибольшая высота объекта, м;
    
     - радиус объекта, м;

     - среднее число ударов молнии на 1 км земной поверхности выбирают из табл.3.
                                                               
    

Таблица 3

  

    3.1.4. Вероятность () принимают равной единице в случае отсутствия молниезащиты на объекте или наличия ошибок при ее проектировании и изготовлении.

    Вывод о соответствии основных параметров молниеотвода требованиям, предъявляемым к молниезащите объектов 1, 2 и 3-й категорий, делают на основании результатов проверочного расчета и детального обследования молниеотвода. Основные требования к молниеотводам объектов 1, 2 и 3-й категорий приведены в СН-305-77. При наличии молниезащиты вероятность () вычисляют по формуле      
    

,                                                                  (52)

где - коэффициент безопасности, определение которого изложено в разд.4;
    
    - анализируемый период времени, мин;
    
    - время существования неисправности молниеотвода при -й ее реализации в течение года, мин;

    - количество неисправных состояний молниезащиты;
   
    - вероятность безотказной работы молниезащиты
    
    ( = 0,995 при наличии молниезащиты типа А и = 0,95 при наличии молниезащиты типа Б).

    Для проектируемых объектов вероятность ошибки при проектировании молниезащиты не рассчитывают.
     
    При расчете существующей молниезащиты нарушение периодичности проверки сопротивления заземлителей (один раз в два года) расценивают как нахождение молниезащиты в неисправном состоянии. Время существования этой неисправности определяют как продолжительность периода между запланированным и фактическим сроками проверки.

    3.1.5. Вероятность () вторичного воздействия молнии на объект вычисляют по формуле
    

,                                                                        (53)

где - вероятность отказа защитного заземления в течение года.
     
    3.1.6. Вероятность () при отсутствии защитного заземления или перемычек в местах сближения металлических коммуникаций принимают равной единице. Вероятность () неисправности существующей системы защиты от вторичных воздействий молнии определяют на основании результатов ее обследования аналогично вероятности ( ) по формуле (42).
    
    Для проектируемых объектов вероятность отказа неисправности защитного заземления не рассчитывается, а принимается равной единице или нулю в зависимости от ее наличия в проекте.

    3.1.7. Вероятность () заноса высокого потенциала в защищаемый объект вычисляют аналогично вероятности () по (53).
    
    3.1.8. Вероятность при расчете () и () вычисляют по формуле (49), причем значения параметров и в формулах (50 и 51) необходимо увеличить на 100 м.
    
    3.1.9. Электрическая искра (дуга) может появиться в анализируемом элементе объекта (событие ) при коротком замыкании электропроводки (событие ), при проведении электросварочных работ (событие ), при искрении электрооборудования, не соответствующего по исполнению категории и группе горючей среды, находящейся в этом элементе (событие ), при разрядах статического электричества (событие ).

    Вероятность ( ) вычисляют по формуле      

,                                                                     (54)

где - вероятность реализации любой из причин, приведенных ниже;
    
     - вероятность появления искр короткого замыкания электропроводки в -м элементе в течение года;
   
     - вероятность проведения электросварочных работ в -м элементе объекта в течение года;
 
     - вероятность несоответствия электрооборудования -го элемента объекта категории и группе горючей среды в течение года;
  
     - вероятность возникновения в -м элементе объекта разрядов статического электричества в течение года;
    
     - количество причин;
    
     - порядковый номер причины.
  
    3.1.10. Вероятность () появления в -м элементе объекта искр короткого замыкания вычисляют только для действующих и строящихся элементов объектов по формуле
         

,                                                            (55)

где - вероятность возникновения короткого замыкания электропроводки в -м элементе объекта в течение года;
    
     - вероятность того, что значение электрического тока в -м элементе объекта лежит в диапазоне пожароопасных значений;
  
     - вероятность отсутствия или отказа аппаратов защиты от короткого замыкания в течение года, определяющаяся по п.3.1.30.
  
    3.1.11. Вероятность короткого замыкания электропроводки на действующих и строящихся объектах вычисляют на основании статистических данных по формуле (42).
  
    3.1.12. Вероятность нахождения электрического тока в диапазоне пожароопасных значений вычисляют по формуле

,                                                                           (56)

где - максимальное установившееся значение тока короткого замыкания в кабеле или проводе;

     - длительно допустимый ток для кабеля или провода;
    
     - минимальное пожароопасное значение тока, протекающего по кабелю или проводу;

     - максимальное пожароопасное значение тока, протекающего по кабелю; если больше , то принимают = .
         
    Значения токов и определяют экспериментально. Для кабелей и проводов с поливинилхлоридной изоляцией = 2,5 , а значение = 21 и 18 для кабеля и провода соответственно. В отсутствие данных по и вероятность принимают равной 1.
  
    3.1.13. Вероятность () проведения в -м элементе объекта электросварочных работ вычисляют только для действующих и строящихся элементов объекта на основе статистических данных по формуле (42).
     
    3.1.14. Вероятность () при непрерывной работе электрооборудования принимают на всех объектах равной единице, если электрооборудование не соответствует категории и группе горючей смеси, или 10 - если соответствует. При периодической работе электрооборудования и его несоответствии категории и группе горючей среды вероятность () вычисляют аналогично вероятности () по формуле (42). Если электрическая искра появляется лишь при включении и выключении электрооборудования, не соответствующего категории и группе горючей среды (при включениях и выключениях), то вероятность () вычисляют аналогично вероятности () по формуле (49). В случае соответствия электрооборудования горючей среде, вычисленное по формуле (49) значение вероятности () умножают на 10.
 
    3.1.15. Вероятность () появления в -м элементе объекта искр статического электричества вычисляют по формуле
    

= ,                                                                      (57)

где - вероятность появления в -м элементе условий для статической электризации в течение года;
    
     - вероятность наличия неисправности, отсутствия или неэффективности средств защиты от статического электричества в течение года.
    
    3.1.16. Вероятность () принимают равной единице, если в -м элементе объекта применяют и выбирают вещества с удельным объемным электрическим сопротивлением, превышающим 10Ом·м. В остальных случаях ( ) принимают равной нулю.
     
    3.1.17. Вероятность () принимают равной единице при отсутствии или неэффективности средств защиты от статического электричества. Вероятность () неисправности средств защиты в действующих элементах вычисляют на основании статистических данных аналогично вероятности () по формуле (42).
     
    Вероятность () в проектируемых элементах объекта вычисляют аналогично вероятности () по формуле (43) на основании данных о надежности проектируемых средств защиты от статического электричества (например средств ионизации или увлажнения воздуха и т.п.).
    
    3.1.18. Фрикционные искры (искры удара и трения) появляются в анализируемом элементе объекта (событие ) при применении искроопасного инструмента (событие ), при разрушении движущихся узлов и деталей (событие ), при применении рабочими обуви, подбитой металлическими набойками и гвоздями (событие ), при попадании в движущиеся механизмы посторонних предметов (событие ) и т.д., при ударе крышки металлического люка (событие ). Вероятность () вычисляют по формуле
    

,                                                               (58)

    
где - вероятность реализации любой из причин, приведенных ниже;
    
     - вероятность применения в -м элементе объекта металлического, шлифовального и другого искроопасного инструмента в течение года;
  
    - вероятность разрушения движущихся узлов и деталей -го элемента объекта в течение года;
    
     - вероятность использования рабочими обуви, подбитой металлическими набойками и гвоздями, в -м элементе объекта в течение года;
    
    - вероятность попадания в движущиеся механизмы -го элемента объекта посторонних предметов в течение года;
          
   - вероятность удара крышки металлического люка в -м элементе объекта в течение года;

     - порядковый номер причины;
    
     - количество причин.
      
    3.1.19. Вероятность () вычисляют только для действующих и строящихся элементов объекта на основании статистических данных аналогично вероятностям ( ) и () по формулам (42 или 49).
            
    3.1.20. Вероятность () для действующих и строящихся элементов объекта вычисляют на основании статистических данных аналогично вероятности () по формуле (43).
     
    Для проектируемых элементов объекта вероятность () вычисляют аналогично вероятности () по формуле (43) на основании параметров надежности составных частей.
   
    3.1.21. Вероятность () и () вычисляют только для действующих и строящихся элементов объекта аналогично вероятности () по формуле (42).
      
    3.1.22. Вероятность () вычисляют для действующих и строящихся элементов объекта на основании статистических данных аналогично вероятности () по формуле (42), а для проектируемых элементов по формуле (43), как вероятность отказа защитных средств.
      
    3.1.23. Открытое пламя и искры появляются в -м элементе объекта (событие ) при реализации любой из причин . Вероятность () вычисляют по формуле
    

,                                                                         (59)

где - вероятность реализации любой из причин, приведенных ниже;
    
     - вероятность сжигания топлива в печах -го элемента объекта в течение года;

     - вероятность проведения газосварочных и других огневых работ в -м элементе объекта в течение года;

     - вероятность несоблюдения режима курения в -м элементе объекта в течение года;

     - вероятность отсутствия или неисправности искрогасителей на двигателях внутреннего сгорания, расположенных в -м элементе объекта, в течение года;

     - вероятность использования рабочими спичек, зажигалок или горелок в -м элементе объекта в течение года;

     - вероятность выбросов нагретого газа из технического оборудования в -м элементе объекта в течение года;
   
     - количество причин;
     
     - порядковый номер причины.

    3.1.24. Вероятность () вычисляют для всех элементов объекта по формуле

,                                                                       (60)

где - коэффициент безопасности, определение которого изложено в разд.4;
    
      - анализируемый период времени, мин;
    
     - количество включений печи в течение анализируемого периода времени;
    
    - время работы печи -го элемента объекта при -м ее включении в течение анализируемого периода времени, мин.
    
    3.1.25. Вероятности (), (), (), () и () вычисляют только для действующих и строящихся объектов на основе статистических данных аналогично вероятности по формуле (60).
     
    3.1.26. Нагрев вещества, отдельных узлов и поверхностей технологического оборудования -го элемента объекта, контактирующих с горючей средой, выше допустимой температуры (событие ) возможен при реализации любой из причин. Вероятность вычисляют по формуле

,                                                             (61)

    
где - вероятность реализации любой из причин, приведенных ниже;
    
     - вероятность нагрева горючего вещества или поверхности оборудования -го элемента объекта при возникновении перегрузки электросети, машины и аппаратов в течение года;

     - вероятность отказа системы охлаждения аппарата -го элемента объекта в течение года;

     - вероятность нагрева поверхностей и горючих веществ при возникновении повышенных переходных сопротивлений электрических соединений -го элемента объекта в течение года;

     - вероятность использования электронагревательных приборов в -м элементе объекта в течение года;
      
     - вероятность нагрева поверхностей при трении в подшипниках в -м элементе объекта в течение года;
  
     - вероятность разогрева от трения транспортных лент и приводных ремней в -м элементе в течение года;
   
     - вероятность нагрева поверхностей инструмента и материалов при обработке в -м элементе объекта в течение года;
 
     - вероятность нагрева горючих веществ в -м элементе объекта до опасных температур по условиям технологического процесса в течение года.
 
    3.1.27. Перегрузка электрических коммуникаций, машин и аппаратов (событие ) возможна при неисправности или несоответствии аппаратов защиты электрических сетей, а также при реализации любой из причин .

    Вероятность () вычисляют по формуле       
    

,                                                       (62)

    
где - вероятность реализации любой из причин, приведенных ниже;

     - вероятность несоответствия сечения электропроводников нагрузке электроприемников в -м элементе в течение года;

     - вероятность подключения дополнительных электроприемников в -м элементе объекта в электропроводке, не рассчитанной на эту нагрузку;
   
     - вероятность увеличения момента на валу электродвигателя в -м элементе объекта в течение года;
  
     - вероятность повышения напряжения в сети -го элемента объекта в течение года;
        
     - вероятность отключения фазы (двухфазный режим работы в установках трехфазного тока) в сети -го элемента объекта в течение года;
  
     - вероятность уменьшения сопротивления электроприемников в -м элементе объекта в течение года;

     - вероятность отсутствия неисправности или несоответствия аппаратов защиты электрических систем -го элемента объекта от перегрузки в течение года.
    
    3.1.28. Вероятности (), (), (), (), () вычисляют только для действующих и строящихся объектов аналогично вероятности () по формуле (60).
      
    3.1.29. Вероятность () вычисляют для действующих и строящихся объектов аналогично вероятности () по формуле (60), а для проектируемых объектов аналогично вероятности () по формуле (43), как вероятность заклинивания механизмов, приводимых в действие электродвигателем.
    
    3.1.30. Вероятность () вычисляют для действующих элементов объекта аналогично вероятности () по формуле (60), для проектируемых элементов при отсутствии аппаратов защиты принимают равной единице, а при их наличии вычисляют аналогично вероятности () по формуле (43).
 
    3.1.31. Вероятности ( ) вычисляют для проектируемых элементов объекта аналогично вероятности () по формуле (43), как вероятность отказа устройств, обеспечивающих охлаждение аппарата, а для строящихся и действующих элементов аналогично вероятности () по формуле (60).
   
    3.1.32. Вероятность (), () и () вычисляют только для действующих и строящихся объектов аналогично вероятности () по формуле (60).

    3.1.33. Вероятность () и () вычисляют для проектируемых элементов объекта аналогично вероятности () по формуле (43), как вероятность отказа системы смазки механизмов -го элемента, а для строящихся и действующих элементов аналогично вероятности () по формуле (60).

    3.1.34. Вероятность () принимают равной единице, если в соответствии с технологической необходимостью происходит нагрев горючих веществ до опасных температур, или нулю, если такой процесс не происходит.
        
    Вероятность () появления в горючем веществе или материале очагов экзотермического окисления или разложения, приводящих к самовозгоранию, вычисляют по формуле
    

,                                                               (63)

    
где - вероятность реализации любой из причин, приведенных ниже;

     - вероятность появления в -м элементе объекта очага теплового самовозгорания в течение года;

     - вероятность появления в -м элементе объекта очага химического возгорания в течение года;

     - вероятность появления в -м элементе объекта очага микробиологического самовозгорания в течение года.
   
    3.1.35. Вероятность ( ) вычисляют для всех элементов объекта по формуле
    

,                                                                     (64)

    
где - вероятность появления в -м элементе объекта в течение года веществ, склонных к тепловому самовозгоранию;

     - вероятность нагрева веществ, склонных к самовозгоранию, выше безопасной температуры.

    3.1.36. Вероятность () вычисляют для всех элементов объекта по формулам (60 или 43).

    3.1.37. Вероятность () принимают равной единице, если температура среды, в которой находится это вещество, выше или равна безопасной температуре или нулю, если температура среды ниже ее.

    Безопасную температуру среды для веществ, склонных к тепловому самовозгоранию (), °С, вычисляют по формуле
    

,                                                                                      (65)

    
где - температура самовозгорания вещества, вычисляемая по п.5.1.6, °С.

    3.1.38. Вероятность () вычисляют для всех элементов объекта по формуле
    

,                                                                  (66)

    
где - вероятность появления в -м элементе объекта химически активных веществ, реагирующих между собой с выделением большого количества тепла, в течение года;
    
     - вероятность контакта химически активных веществ в течение года.

    3.1.39. Вероятности () и () вычисляют аналогично вероятности () по формуле (60), если реализация событий и обусловлена технологическими условиями или мероприятиями организационного характера и вычисляют аналогично вероятности по формуле (43), если эти события зависят от надежности оборудования.

    3.1.40. Вероятность () рассчитывают для действующих и строящихся объектов аналогично вероятности ( ) по формуле (60).
   
    3.2. Вероятность () того, что воспламеняющаяся способность появившегося в -м элементе объекта -го энергетического (теплового) источника достаточна для зажигания -й горючей среды, находящейся в этом элементе, определяется экспериментально или сравнением параметров энергетического (теплового) источника с соответствующими показателями пожарной опасности горючей среды.
 
    3.2.1. Если данные для определения () отсутствуют или их достаточность вызывает сомнение, то значение вероятности () принимают равным 1.

    3.2.2. Вероятность () принимают равной нулю в следующих случаях:

    если источник не способен нагреть вещество выше 80% значения температуры самовоспламенения вещества или температуры самовозгорания вещества, имеющего склонность к тепловому самовозгоранию;

    если энергия, переданная тепловым источником горючему веществу (паро-, газо-, пылевоздушной смеси) ниже 40% минимальной энергии зажигания;
    
    если за время остывания теплового источника он не способен нагреть горючие вещества выше температуры воспламенения;

    если время воздействия теплового источника меньше суммы периода индукции горючей среды и времени нагрева локального объема этой среды от начальной температуры до температуры воспламенения.
    
    3.3. Данные о пожароопасных параметрах источников зажигания приведены в разд.5.
   
    3.4. При обосновании невозможности расчета вероятности появления источника зажигания в рассматриваемом элементе объекта с учетом конкретных условий его эксплуатации допускается вычислять этот параметр по формуле
    

,                                                                          (67)

где - время работы -го элемента объекта за анализируемый период времени, ч;

     - среднее время работы -го элемента объекта до появления одного источника зажигания, ч ( - минимальная энергия зажигания горючей среды -го элемента объекта, Дж).

    3.5. При необходимости учитывают и иные события, приводящие к появлению источника зажигания.

    4. Общие требования к программе сбора и обработки статистических данных

    4.1. Программу сбора статистических данных разрабатывают для действующих, строящихся и проектируемых объектов на основе анализа пожарной опасности помещений и технологического оборудования.

    4.2. Анализ пожарной опасности проводят отдельно по каждому технологическому аппарату, помещению и заканчивают разработкой структурной схемы причинно-следственной связи пожаровзрывоопасных событий, необходимых и достаточных для возникновения пожара (взрыва) в объекте (далее - модель возникновения пожара). Общий вид структурной схемы возникновения пожара в здании показан на черт.2.
  

Черт. 2

    4.3. Статистические данные о времени существования пожаровзрывоопасных событий на действующих и строящихся объектах и времени безотказной работы различных изделий проектируемых объектов собирают только по событиям конечного уровня, приведенным на модели возникновения пожара, для которых в методе отсутствуют аналитические зависимости.

    4.4. На основании модели возникновения пожара по каждому элементу объекта разрабатывают формы сбора статистической информации о причинах, реализация которых может привести к возникновению пожара (взрыва).

    4.5. Статистическую информацию, необходимую для расчета параметров надежности различных изделий, используемых в проектном решении, собирает проектная организация на действующих объектах. При этом для наблюдения выбирают изделия, работающие в период нормальной эксплуатации и в условиях, идентичных тем, в которых будет эксплуатироваться проектируемое изделие.

    4.6. В качестве источников информации о работоспособности технологического оборудования используют:
   
    журналы старшего машиниста;

    старшего аппаратчика;
    
    начальника смены;
        
    учета пробега оборудования;

    дефектов;

    ремонтные карты;

    ежемесячные (ежеквартальные) технические отчеты;

    отчеты ремонтных служб;
    
    график планово-предупредительных ремонтов;
    
    ежемесячные отчеты об использовании оборудования;

    справочные и паспортные данные о надежности различных элементов.

    4.7. Источниками информации о нарушении противопожарного режима в помещениях, неисправности средств тушения, связи и сигнализации являются:
    
    книга службы объектовой пожарной части МВД СССР;
   
    журнал дополнительных мероприятий по охране объекта (для объектов, охраняемых пожарной охраной МВД СССР);

    журнал наблюдения за противопожарным состоянием объекта (для объектов, охраняемых пожарной охраной МВД СССР);
   
    журнал осмотра складов, лабораторий и других помещений перед их закрытием по окончании работы;

    предписания Государственного пожарного надзора МВД СССР;

    акты пожарно-технических комиссий о проверке противопожарного состояния объектов;

    акты о нарушении правил пожарной безопасности органов Государственного пожарного надзора МВД СССР.
   
    4.8. При разработке форм сбора и обработки статистической информации используют:

    наставление по организации профилактической работы на объектах, охраняемых военизированной и профессиональной пожарной охраной МВД СССР;
  
    устав службы пожарной охраны МВД СССР;
    
    форму, приведенную в табл.4.

Таблица 4

  
    4.9. На основании собранных данных вычисляют коэффициент безопасности в следующей последовательности.
   
    4.9.1. Вычисляют среднее время существования пожаровзрывоопасного события ( ) (среднее время нахождения в отказе) по формуле

,                                                                                 (68)

где - время существования -го пожаровзрывоопасного события, мин;
    
     - общее количество событий (изделий);
    
     - порядковый номер события (изделия).
  
    4.9.2. Точечную оценку дисперсии () среднего времени существования пожаровзрывоопасного события вычисляют по формуле     

.                                                                 (69)

    
    4.9.3. Среднее квадратическое отклонение () точечной оценки среднего времени существования события - вычисляют по формуле
    

.                                                     (70)

    4.9.4. Из табл.5 выбирают значение коэффициента в зависимости от числа степеней свободы () при доверительной вероятности = 0,95.     

Таблица 5

    4.9.5. Коэффициент безопасности () (коэффициент, учитывающий отклонение значения параметра , вычисленного по формуле (68), от его истинного значения) вычисляют из формулы
    

.                                                                                (71)

    4.9.6. При реализации в течение года только одного события коэффициент безопасности принимают равным единице.

    5. Определение пожароопасных параметров тепловых источников интенсивности отказов элементов

    5.1. Пожароопасные параметры тепловых источников

    5.1.1. Разряд атмосферного электричества

    5.1.1.1. Прямой удар молнии

    Опасность прямого удара молнии заключается в контакте горючей среды с каналом молнии, температура в котором достигает 30000 °С при силе тока 200000 А и времени действия около 100 мкс. От прямого удара молнии воспламеняются все горючие среды.

    5.1.1.2. Вторичное воздействие молнии
 
    Опасность вторичного воздействия молнии заключается в искровых разрядах, возникающих в результате индукционного и электромагнитного воздействия атмосферного электричества на производственное оборудование, трубопроводы и строительные конструкции. Энергия искрового разряда превышает 250 мДж и достаточна для воспламенения горючих веществ с минимальной энергией зажигания до 0,25 Дж.

    5.1.1.3. Занос высокого потенциала

    Занос высокого потенциала в здание происходит по металлическим коммуникациям не только при их прямом поражении молнией, но и при расположении коммуникаций в непосредственной близости от молниеотвода. При соблюдении безопасных расстояний между молниеотводами и коммуникациями энергия возможных искровых разрядов достигает значений 100 Дж и более, то есть достаточна для воспламенения всех горючих веществ.

    5.1.2. Электрическая искра (дуга)

    5.1.2.1. Термическое действие токов короткого замыкания

    Температуру проводника (), °С, нагреваемого током короткого замыкания, вычисляют по формуле         

,                                                                            (72)

где - начальная температура проводника, °С;
    
     - ток короткого замыкания, А;
    
     - сопротивление проводника, Ом;
     
     - время короткого замыкания, с;
    
     - теплоемкость проводника, Дж · кг· К;
    

      - масса проводника, кг.
  
    Воспламеняемость кабеля и проводника с изоляцией зависит от значения кратности тока короткого замыкания , т.е. от значения отношения к длительно допустимому току кабеля или провода. Если эта кратность больше 2,5, но меньше 18 для кабеля и 21 для провода, то происходит воспламенение поливинилхлоридной изоляции.

    5.1.2.2. Электрические искры (капли металла)

    Электрические искры (капли металла) образуются при коротком замыкании электропроводки, электросварке и при плавлении электродов электрических ламп накаливания общего назначения. Размер капель металла при этом достигает 3 мм (при потолочной сварке - 4 мм). При коротком замыкании и электросварке частицы вылетают во всех направлениях, и их скорость не превышает 10 и 4 м·ссоответственно. Температура капель зависит от вида металла и равна температуре плавления. Температура капель алюминия при коротком замыкании достигает 2500 °С, температура сварочных частиц и никелевых частиц ламп накаливания достигает 2100 °С. Размер капель при резке металла достигает 15-26 мм, скорость - 1 м·с, температура 1500 °С. Температура дуги при сварке и резке достигает 4000 °С, поэтому дуга является источником зажигания всех горючих веществ.

    Зона разлета частиц при коротком замыкании зависит от высоты расположения провода, начальной скорости полета частиц, угла вылета и носит вероятностный характер. При высоте расположения провода 10 м вероятность попадания частиц на расстояние 9 м составляет 0,06, 7 м - 0,45 и 5 м - 0,92, при высоте расположения 3 м вероятность попадания частиц на расстояние 8 м составляет 0,01, 6 м - 0,29 и 4 м - 0,96, а при высоте 1 м вероятность разлета частиц на 6 м - 0,06, 5 м - 0,24, 4 м - 0,66 и 3 м - 0,99.

    Количество теплоты, которое капля металла способна отдать горючей среде при остывании до температуры ее самовоспламенения, рассчитывают следующим способом.

    Среднюю скорость полета капли металла при свободном падении (), м·с, вычисляют по формуле
             

,                                                                            (73)

где  = 9,81 м·с*  - ускорение свободного падения;
    
     - высота падения, м.
__________________
    * Вероятно ошибка оригинала. Следует читать . - Примечание .

    
    Объем капли металла (), м, вычисляют по формуле                      
    

,                                                                      (74)

    
где - диаметр капли, м.
    
    Массу капли (), кг, вычисляют по формуле      
                

,                                                                                  (75)

где - плотность металла, кг · м.
     
    В зависимости от продолжительности полета капли возможны три ее состояния: жидкое, кристаллизации, твердое.

    Время полета капли в расплавленном (жидком) состоянии ( ), с, рассчитывают по формуле      

,                                                                (76)

где   - удельная теплоемкость расплава металла, Дж · кг· К;
    
     - масса капли, кг;
    
     - площадь поверхности капли, м;
  
    - температура капли в начале полета и температура плавления металла соответственно, К;
    
     - температура окружающей среды (воздуха), К;
    
      - коэффициент теплоотдачи, Вт·м·К.
 
    Коэффициент теплоотдачи определяют в следующей последовательности:

    а) вычисляют число Рейнольдса по формуле          

,                                                                                 (77)

    
где   - диаметр капли, м;

     - коэффициент кинематической вязкости воздуха при температуре 20 °С, м· с;

    б) вычисляют критерий Нуссельта по формуле      
                    

         ;                                                                             (78)

    в) вычисляют коэффициент теплоотдачи по формуле                         
    

,                                                                                  (79)

где   - коэффициент теплопроводности воздуха, Вт · м· К.
 
    Если   , то конечную температуру капли определяют по формуле
                                

.                                                       (80)

   
    Время полета капли, в течение которого происходит ее кристаллизация, определяют по формуле   
                           

,                                                                      (81)

    
где - удельная теплота кристаллизации металла, Дж · кг.
    
    Если   ,  то  конечную температуру капли определяют по формуле      
                    

.                                                                                   (82)

    Если   ,  то конечную температуру капли в твердом состоянии определяют по формуле                 

,                                  (83)

    
где - удельная теплоемкость металла, Дж · кг· К.

    Количество тепла (),  Дж,  отдаваемое каплей металла  твердому или жидкому горючему материалу,  на который она попала, вычисляют по формуле      
    

,                                                            (84)

    
где - температура самовоспламенения горючего материала, К;

    - коэффициент, равный отношению тепла, отданного горючему веществу, к энергии, запасенной в капле.
     
    Если отсутствует возможность определения коэффициента , то принимают =1.

    Более строгое определение конечной температуры капли может быть проведено при учете зависимости коэффициента теплоотдачи от температуры.
    
    5.1.2.3. Электрические лампы накаливания общего назначения
   
    Пожарная опасность светильников обусловлена возможностью контакта горючей среды с колбой электрической лампы накаливания, нагретой выше температуры самовоспламенения горючей среды. Температура нагрева колбы электрической лампочки зависит от мощности лампы, ее размеров и расположения в пространстве. Зависимость максимальной температуры на колбе горизонтально расположенной лампы от ее мощности и времени приведена на черт.3.
    

Черт.3

    5.1.2.4. Искры статического электричества

    Энергию искры ( ), Дж, способной возникнуть под действием напряжения между пластиной и каким-либо заземленным предметом, вычисляют по запасенной конденсатором энергии из формулы

,                                                                                  (85)

где - емкость конденсатора, Ф;
    
     - напряжение, В.

    Разность потенциалов между заряженным телом и землей измеряют электрометрами в реальных условиях производства.

    Если ( - минимальная энергия зажигания среды), то искру статического электричества рассматривают как источник зажигания.

    Реальную опасность представляет "контактная" электризация людей, работающих с движущимися диэлектрическими материалами. При соприкосновении человека с заземленным предметом возникают искры с энергией от 2,5 до 7,5 мДж. Зависимость энергии электрического разряда с тела человека и от потенциала зарядов статического электричества показана на черт.4.
    

Черт.4

    5.1.3. Механические (фрикционные) искры (искры от удара и трения)
     
    Размеры искр удара и трения, которые представляют собой раскаленную до свечения частичку металла или камня, обычно не превышают 0,5 мм, а их температура находится в пределах температуры плавления металла. Температура искр, образующихся при соударении металлов, способных вступать в химическое взаимодействие друг с другом с выделением значительного количества тепла, может превышать температуру плавления и поэтому ее определяют экспериментально или расчетом.
   
    Количество теплоты, отдаваемое искрой при охлаждении от начальной температуры до температуры самовоспламенения горючей среды , вычисляют по формуле (84), а время остывания - следующим образом.

    Отношение температур () вычисляют по формуле
    

,                                                                                  (86)

    
где - температура воздуха, °С.

    Коэффициент теплоотдачи (), Вт · м· К, вычисляют по формуле
    

,                                                                                  (87)

         
где - скорость полета искры, м · с.

    Скорость искры (), образующейся при ударе свободно падающего тела, вычисляют по формуле
          

,                                                                                 (88)

    
    а при ударе о вращающееся тело по формуле      
    

,                                                                                (89)

    
где - частота вращения, с;
    
     - радиус вращающегося тела, м.
 
    Скорость полета искр, образующихся при работе с ударным инструментом, принимают равной 16 м · с, а с высекаемых при ходьбе в обуви, подбитой металлическими набойками или гвоздями, 12 м · с.

    Критерий Био вычисляют по формуле
    

,                                                                                  (90)

                        
где - диаметр искры, м;

     - коэффициент теплопроводности металла искры при температуре самовоспламенения горючего вещества ( ), Вт · м · К.

    По значениям относительной избыточной температуры и критерия определяют по графику (черт.5) критерий Фурье.

Черт.5

    Длительность остывания частицы металла ( ), с, вычисляют по формуле
    

,                                                                           (91)

где - критерий Фурье;
  
    - теплоемкость металла искры при температуре самовоспламенения горючего вещества,
Дж · кг· К;
   
     - плотность металла искры при температуре самовоспламенения горючего вещества, кг · м.
   
    При наличии экспериментальных данных о поджигающей способности фрикционных искр вывод об их опасности для анализируемой горючей среды допускается делать без проведения расчетов.

    5.1.4. Открытое пламя и искры двигателей (печей)
  
    Пожарная опасность пламени обусловлена интенсивностью теплового воздействия (плотностью теплового потока), площадью воздействия, ориентацией (взаимным расположением), периодичностью и временем его воздействия на горючие вещества. Плотность теплового потока диффузионных пламен (спички, свечи, газовой горелки) составляет 18-40 кВт · м, а предварительно перемешанных (паяльные лампы, газовые горелки) 60-140 кВт · м. В табл.6 приведены температурные и временные характеристики некоторых пламен и малокалорийных источников тепла.

     Таблица 6

    Открытое пламя опасно не только при непосредственном контакте с горючей средой, но и при ее облучении. Интенсивность облучения (), Вт · м, вычисляют по формуле
    

,                                                                  (92)

    
где 5,7 - коэффициент излучения абсолютно черного тела, Вт · м· К;
    
     - приведенная степень черноты системы      

,                                                                                (93)

    
      - степень черноты факела (при горении дерева равна 0,7, нефтепродуктов - 0,85);
    
      - степень черноты облучаемого вещества принимают по справочной литературе;
    
      - температура факела пламени, К;
    
      - температура горючего вещества, К;
    
      - коэффициент облученности между излучающей и облучаемой поверхностями.

    Критические значения интенсивности облучения в зависимости от времени облучения для некоторых веществ приведены в табл.7.
   
                                                              

Таблица 7

    Пожарная опасность искр печных труб, котельных, труб паровозов и тепловозов, а также других машин, костров, в значительной степени определяется их размером и температурой. Установлено, что искра диаметром 2 мм пожароопасна, если имеет температуру около 1000 °С, диаметром 3 мм - 800 °С, диаметром 5 мм - 600 °С.

    Теплосодержание и время остывания искры до безопасности температуры вычисляют по формулам (76 и 91). При этом диаметр искры принимают 3 мм, а скорость полета искры ( ), м · с, вычисляют по формуле

,                                                                        (94)

      
где  - скорость ветра, м · с;
    
    - высота трубы, м.

    5.1.5. Нагрев веществ, отдельных узлов и поверхностей технологического оборудования

    Температуру нагрева электропровода при возникновении перегрузки (), °С, вычисляют по формуле
    

,                                                             (95)

где - нормативная температура среды для прокладки провода, принимается в соответствии с правилами электрооборудования, утвержденными Госэнергонадзором, °С;

     - фактический ток в проводнике, А;

     - нормативная температура жилы электропровода, °С;

     - допустимый ток в проводнике, А.

    Температуру газа при сжатии в компрессоре и отсутствии его охлаждения (), К, вычисляют по формуле
    

,                                                                           (96)

                  
где - температура газа в начале сжатия, К;
    
     - давление газа в конце и начале сжатия, кг · м;
    
      - показатель адиабаты (равен 1,67 и 1,4 соответственно для одно- и двухатомных газов).
    
    Для многоатомных газов показатель адиабаты вычисляют по формуле
    

,                                                                                   (97)

    
где - изобарная и изохорная удельные массовые теплоемкости газов, Дж · кг· К .
    
    Температуру нагрева электрических контактов при возникновении повышенных переходных сопротивлений (), °С, вычисляют по формуле
                        

,                                                                    (98)

    
где - температура среды, °С;
    
      - время, с;
    
      - постоянная времени нагрева контактов, с;
    
     - электрическая мощность, выделяющаяся в контактных переходах, Вт;
    
     - площадь поверхности теплообмена, м;
    
     - общий коэффициент теплоотдачи, Вт · м· К.
    
    До максимальной температуры контакты нагреваются за время      

.                                                                                         (99)

    Электрическую мощность (), выделяющуюся в контактных переходах, вычисляют по формуле                           
    

,                                                                                 (100)

    
где - ток в сети, А;
    
     - падение напряжения в -й контактной паре в электрическом контакте, В;
    
     - количество контактных пар в контакте.
    
    Значение падения напряжений на контактных парах для деталей из некоторых материалов приведены в табл.8.
      

Таблица 8

    Коэффициент теплообмена вычисляют в зависимости от температуры контактов по формулам:
  

    , если 60 °С;                                                        (101)

   , если 60 °С.                                                        (102)

    
    Постоянную времени нагрева контактов вычисляют по формуле
                          

,                                                                                 (103)

    
где - удельная массовая теплоемкость металла контактов, Дж · кг· К;
    
     - масса контактов, кг.

    Расчет проводят в следующей последовательности. Для заданной температуры вычисляют и , а затем по формуле (98) вычисляют . Если выбранное и вычисленное значения отличаются более чем на 5%, то вычисление необходимо повторить.

    Температуру подшипника скольжения при отсутствии смазки и принудительного охлаждения (), °С, вычисляют по формуле
    

,                                                               (104)

где - температура среды, °С;
    
     - коэффициент мощности, Вт;
    
     - коэффициент трения скольжения;
    
     - сила, действующая на подшипник, кг;
    
     - диаметр шипа вала, м;
    
     - частота вращения вала, мин;
    
     - площадь поверхности теплообмена подшипника (поверхность подшипника, омываемая воздухом), м;
    
     - время работы подшипника, с;
    
     - постоянная времени нагрева подшипника, с;
    
    - масса подшипника, кг.
    
    Время нагрева подшипника ( ), с, до заданной температуры вычисляют по формуле                          
    

.                                                               (105)

    Практически при температура подшипника достигает максимального значения, вычисляемого по формуле

.                                                                   (106)

    В формулах (106, 107, 108) коэффициент теплообмена вычисляют по формулам (101 или 102).

    Последовательность расчета температуры подшипника аналогична расчету температуры нагрева контактов.

    5.1.6. Нагрев веществ при самовозгорании
   
    Минимальную температуру среды, при которой происходит тепловое самовозгорание, вычисляют из выражения
    

,                                                                          (107)

    а время нагревания вещества до момента самовозгорания из выражения
                        

,                                                                       (108)

    
где - температура окружающей среды, °С;
    
      - время нагрева, ч;
    
     - эмпирические константы;
    
     - удельная поверхность тел, м.
    

,                                                                       (109)

 
где - полная наружная поверхность тела, м;
    
     - объем тела, м;
  
     - размеры тела вдоль соответствующей координатной оси, м; например, для прямоугольного параллелепипеда: - длина, - ширина, - высота; для цилиндра: , - высота; для шара: и т.д.
  
    5.2. Интенсивность отказов элементов оборудования, приборов и аппаратов

    Зависимость интенсивности повреждений оборудования, приводящих к взрыву, от взрывоопасной концентрации для производства дивинила, метана, этилена и аммиака приведена на черт.6.

Черт.6

   
    
    Интенсивность отказов различных элементов технологических аппаратов и защитных устройств определяют по табл.9, 10.

Таблица 9
                 

Интенсивность отказа элементов

Таблица 10
           

Интенсивность отказов защитных устройств

ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Справочное

МЕТОД ОЦЕНКИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
СИСТЕМ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

    1. Экономическая оценка эффективности затрат на обеспечение пожарной безопасности

    1.1. Эффективность затрат на обеспечение пожарной безопасности народнохозяйственных объектов является обязательным условием при технико-экономическом обосновании мероприятий, направленных на повышение пожарной безопасности. Расчеты экономического эффекта могут использоваться при определении цен на научно-техническую продукцию противопожарного назначения, а также для обоснования выбора мероприятий по обеспечению пожарной безопасности при формировании планов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, экономического и социального развития объектов.

    Эффективность затрат на обеспечение пожарной безопасности определяется как социальными (оценивает соответствие фактического положения установленному социальному нормативу), так и экономическими (оценивает достигаемый экономический результат) показателями.

    Экономический эффект отражает собой превышение стоимостных оценок конечных результатов над совокупными затратами ресурсов (трудовых, материальных, капитальных и др.) за расчетный период. Конечным результатом создания и использования мероприятий по обеспечению пожарной безопасности является значение предотвращенных потерь, которые рассчитывают исходя из вероятности возникновения пожара и возможных экономических потерь от него до и после реализации мероприятия по обеспечению пожарной безопасности на объекте. Численное значение затрат на мероприятия по обеспечению пожарной безопасности определяется на основе бухгалтерской отчетности объекта защиты.

    1.2. Затраты на обеспечение пожарной безопасности следует считать эффективными с социальной точки зрения, если они обеспечивают выполнение норматива по исключению воздействия на людей опасных факторов пожара, установленного настоящим стандартом (разд.1 и приложение 2).

    1.3. Экономический эффект определяется по всему циклу реализации мероприятия по обеспечению пожарной безопасности за расчетный период времени, включающий в себя время проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, освоение и производство элементов систем и мероприятий по обеспечению пожарной безопасности, а также время использования результатов осуществления мероприятия на охраняемом объекте.

    За начальный год расчетного периода принимается год начала финансирования работ по осуществлению мероприятия. Началом расчетного периода, как правило, считается первый год выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Конечный год расчетного периода определяется моментом завершения использования результатов осуществления мероприятия. Конечный год использования результатов мероприятия по обеспечению пожарной безопасности определяется разработчиком и согласовывается с основным заказчиком (потребителем). При его установлении целесообразно руководствоваться: плановыми сроками замены элементов систем и мероприятий по обеспечению пожарной безопасности; сроками службы элементов и систем по обеспечению пожарной безопасности (с учетом морального старения), указанными в документации на них (ГОСТ, ОСТ, ТУ, паспорт и др.); экспертной оценкой при отсутствии нормативов.

    1.4. При проведении расчетов экономического эффекта разновременные затраты и результаты приводятся к единому моменту времени - расчетному году. В качестве расчетного года принимается год, предшествующий началу использования мероприятия по обеспечению пожарной безопасности. Приведение выполняется умножением значений затрат и результатов предотвращенных потерь соответствующего года на коэффициент дисконтирования (), вычисляемый по формуле

,                                                                        (110)

где - норматив приведения разновременных затрат и результатов, численно равный нормативу эффективности капитальных вложений ();
   
     - расчетный год;
   
     - год, затраты и результаты которого приводятся к расчетному году.
   
    1.5. В число возможных вариантов реализации мероприятия по обеспечению пожарной безопасности объекта на этапе технико-экономического обоснования отбираются те, которые отвечают ограничениям технического и социального характера. В число рассматриваемых вариантов включаются наилучшие, технико-экономические показатели которых превосходят или соответствуют лучшим мировым и отечественным достижениям. При этом должны учитываться возможности закупки техники за рубежом, организации собственного производства на основе приобретения лицензий, организации совместного производства с зарубежными партнерами. Лучшим признается вариант мероприятия по обеспечению пожарной безопасности, который имеет наибольшее значение экономического эффекта либо при условии тождества предотвращаемых потерь - затраты на его достижение минимальны.
  
    Если целью осуществления мероприятия по обеспечению пожарной безопасности является не непосредственное предотвращение пожара, а обеспечение достоверной информации об основных характеристиках и параметрах уровня обеспечения пожарной безопасности, контроля за соблюдением правил пожарной безопасности, в случае невозможности определения влияния данного мероприятия на стоимостную оценку предотвращенных потерь, то при сравнении альтернативных вариантов по обеспечению пожарной безопасности лучшим принимается тот, затраты на достижение которого минимальны.

    1.6. Экономический эффект затрат на обеспечение пожарной безопасности определяется по результатам эксплуатации за расчетный период. Экономический эффект за расчетный период независимо от направленности мероприятия по обеспечению пожарной безопасности (разработка, производство и использование новых, совершенствование существующих элементов систем и мероприятий по обеспечению пожарной безопасности) (), руб., рассчитывают по формуле
    

                                                                           (111)
  

 или

,                                                   (112)

где - экономический эффект реализации мероприятия по обеспечению пожарной безопасности за расчетный период (Т);
    
     - стоимостная оценка предотвращенных потерь соответственно за расчетный период () и в году () расчетного периода;

     - стоимостная оценка затрат на реализацию мероприятия по обеспечению пожарной безопасности соответственно за расчетный период () и в году () расчетного периода;
    
     - коэффициенты приведения разновременных соответственно затрат и предотвращенных потерь к расчетному году;
    
     - начальный год расчетного периода;
    
     - конечный год расчетного периода;
   
     - текущий год расчетного периода.
    
    1.7. Затраты на реализацию мероприятия по обеспечению пожарной безопасности за расчетный период (), руб., рассчитывают по формуле
    

,                                                                  (113)

где - затраты на проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, руб.;

     - затраты при производстве мероприятий по обеспечению пожарной безопасности, руб.;

     - затраты при использовании мероприятий по обеспечению пожарной безопасности (без учета затрат на приобретение созданных элементов мероприятий), руб.

    Затраты при производстве (использовании) мероприятий по обеспечению пожарной безопасности (), руб., рассчитывают по формуле     

,                                    (114)

              
где - значение затрат всех ресурсов в году, ;

     - текущие издержки при производстве (использовании) мероприятий по обеспечению пожарной безопасности в году ;

     - единовременные затраты при производстве (использовании) мероприятий в году ;

     - остаточная стоимость (ликвидационное сальдо) основных фондов, выбывших в году .
__________________
    * Вероятно ошибка оригинала. Следует читать . - Примечание .

    При оценке остаточной стоимости фондов могут быть рассмотрены три различных случая:
    
    а) созданные ранее фонды, которые высвобождаются в году за ненадобностью, могут до конца своего срока службы эффективно использоваться где-то в другом месте. В этом случае в качестве следует учитывать остаточную стоимость фондов;
   
    б) фонды в конце расчетного периода, отслужившие лишь часть своего срока службы и эффективно функционирующие. В этом случае в качестве следует учитывать остаточную стоимость фондов;

    в) фонды, высвобожденные за ненадобностью в году , которые нигде более по своему назначению использованы быть не могут. В этом случае в качестве следует учитывать ликвидационное сальдо.

    2. Расчет экономических потерь от пожара

    2.1. Значение предотвращенных потерь (), руб., определяют по формуле
    

,                                                                               (115)

       
где - экономические потери от одного пожара на охраняемом объекте соответственно до и после реализации мероприятий по обеспечению пожарной безопасности, руб.

    Экономические потери ( и ) от пожара на объекте за год могут быть определены на основании статистических данных о пожарах и использовании расчетного метода (разд.1, 2, 3).

    2.2. При использовании статистических данных экономические потери (), руб., от -го пожара, вычисляют по формуле

,                                                  (116)

где - экономические потери от -го пожара, руб.;
    
     - потери части национального богатства от -го пожара, руб.;
    
     - потери в результате отвлечения ресурсов на компенсацию последствий -го пожара, руб.;
    
     - потери из-за неиспользования возможностей вследствие -го пожара, руб.;
    
     - социально-экономические потери от -го пожара, руб.;
    
     - количество пожаров за год.
  
    2.3. Потери части национального богатства состоят из материальных ценностей, уничтоженных или поврежденных в результате воздействия опасных факторов пожара и его вторичных проявлений, а также средств пожаротушения.

    Потери части национального богатства от -го пожара (), руб., вычисляют по формуле      

,                  (117)  

где - потери в результате уничтожения -м пожаром основных производственных фондов, руб.;
    
     - потери в результате повреждения -м пожаром основных производственных фондов, руб.;
    
     - потери в результате уничтожения -м пожаром основных непроизводственных фондов, руб.;
    
     - потери в результате повреждения -м пожаром основных непроизводственных фондов, руб.;
    
     - потери в результате уничтожения (повреждения) -м пожаром товарно-материальных ценностей (оборотных фондов, материальных ресурсов текущего потребления), руб.;
    
     - потери в результате уничтожения (повреждения) -м пожаром личного имущества населения, руб.;
    
     - потери в результате уничтожения -м пожаром природных ресурсов, руб.

    2.4. Потери в результате отвлечения ресурсов на компенсацию последствий пожара - приведенные затраты на восстановительные работы на объекте, на котором произошел пожар.

    Потери в результате отвлечения ресурсов на компенсацию последствий -го пожара (), руб., вычисляют по формуле
         

,                                                            (118)

где - потери в результате отвлечения ресурсов на восстановление объекта после -го пожара, руб.;

     - потери в результате отвлечения ресурсов на восстановление природных ресурсов, пострадавших от -го пожара, руб.

    2.5. Потери из-за неиспользования возможностей - часть прибыли, недополученная объектом в результате его простоя и выбытия трудовых ресурсов из производственной деятельности в результате пожара.

    Потери из-за неиспользования возможностей вследствие -го пожара , руб., вычисляют по формуле
    

,                                                           (119)

    
где - потери от простоя объекта в результате -го пожара, руб.;

     - потери при выбытии трудовых ресурсов из производственной деятельности в результате -го пожара, руб.

    2.6. Социально-экономические потери - затраты на проведение мероприятий вследствие гибели и травмирования людей на пожаре.

    Социально-экономические потери от -го пожара (), руб., вычисляют по формуле
    

,                                                                (120)

    
где - социально-экономические потери от травмирования людей на -м пожаре, руб.;

      - социально-экономические потери от гибели людей на -м пожаре, руб.

    Социально-экономические потери от травмирования людей на -м пожаре (), руб., вычисляют по формуле
             

,                                             (121)

    
где - выплаты пособий по временной нетрудоспособности травмированным на -м пожаре людям, руб.;
  
      - выплаты пенсий лицам, ставшим инвалидами в результате -го пожара, руб.;

      - расходы на клиническое лечение лиц, травмированных на -м пожаре, руб.;

      - расходы на санаторно-курортное лечение лиц, травмированных на -м пожаре, руб.

    Социально-экономические потери при гибели людей в результате -го пожара (), руб., вычисляют по формуле
    

,                                                                  (122)

    
где - выплаты пособий на погребение погибших в результате -го пожара лиц, руб.;
    
     - выплаты пенсий по случаю потери кормильца в результате -го пожара, руб.

    2.7. Расчет составляющих экономических потерь от пожара

    Потери в результате уничтожения -м пожаром основных производственных фондов (), руб., вычисляют по формуле

,                                                          (123)

    
где - остаточная стоимость основных фондов -го вида, руб.· ед;
    
     - стоимость материальных ценностей -го вида, годных для дальнейшего использования, руб.·ед;
    
     - ликвидационная стоимость материальных ценностей -го вида, руб.· ед;
    
     - количество видов основных фондов, ед.

    2.8. Потери в результате повреждения -м пожаром основных производственных фондов (), руб., вычисляют по формуле
    

,                                                       (124)

    
где - коэффициент, учитывающий повреждение материальных ценностей;

      - удельный вес стоимости конструктивных элементов в общей стоимости материальных ценностей, %.

    2.9. Потери в результате уничтожения и повреждения -м пожаром основных непроизводственных фондов вычисляют следующим образом.

    Если по основным непроизводственным фондам начисляются амортизационные отчисления, то потери стоимости при их уничтожении вычисляют по формуле (123), а при повреждении - по формуле (124).

    Если по основным непроизводственным фондам не начисляются амортизационные отчисления, то потери стоимости вычисляют по формулам:
    
    при уничтожении
              

,                                                         (125)

    при повреждении     

,                                               (126)

где - первоначальная стоимость основных фондов -го вида, руб.·ед.

    2.10. Потери в результате уничтожения (повреждения) товарно-материальных ценностей (оборотных фондов, материальных ресурсов текущего потребления) -м пожаром (), руб., вычисляют по формуле

,                                          (127)

 
где - общая стоимость товарно-материальных ценностей -го вида на момент пожара, руб.;
    
     - стоимость товарно-материальных ценностей -го вида, оставшихся после пожара, руб.;
    
     - стоимость поврежденных товарно-материальных ценностей -го вида с учетом их обесценивания, руб.

    2.11. Потери, связанные с уничтожением (повреждением) личного имущества населения -м пожаром, вычисляют следующим образом:
    
    по застрахованному имуществу на основе данных органов государственного страхования по расчетной сумме потерь, исходя из государственных розничных цен, действующих на момент пожара, за вычетом стоимости износа и остатков, годных к дальнейшему использованию;

    по незастрахованному имуществу при отсутствии достоверных данных, исходя из средних статистических потерь от пожара.

    2.12. Потери в результате отвлечения ресурсов на компенсацию последствий -го пожара (на восстановление объекта и природных ресурсов после пожара (), руб., вычисляют по формуле
                  

,                                                                  (128)

где - -е издержки при восстановительных работах, руб.;
    
     - -е единовременные дополнительные вложения, руб.;
    
     - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;
    
     - количество видов затрат на восстановительные работы.

    2.13. Потери от простоя объекта в результате -го пожара (), руб., вычисляют по формуле