Введение
Пожар – это горение вне специального очага, наносящий материальный ущерб и создающий опасность для жизни людей. Нельзя отрицать тот факт, что в последнее время участились случаи возникновения пожаров, все больше средства массовой информации предупреждают население о возможности появления пожара. Все слушают, но никто не задумывается об этом. При этом никто не застрахован от него, никто не знает где и когда произойдет пожар. Результаты и его итоги порой превосходят все ожидания: умирают люди, дети, уничтожаются материальные ценности, наносится ущерб окружающей среде.
Поэтому наша задача – оценить риск пожара (взрыва) в некотором условном цехе, имеющем единственное взрывопожароопасное помещение, в котором находятся две технологические установки с горючими материалами, рассмотреть источники возникновения пожаров и определить вероятности. По полученным результатам следует сделать вывод и принять меры по предотвращению пожара.
Во второй части работы мы должны оценить время, необходимое для эвакуации людей из аудитории 351 1 корпуса МарГТУ.
Оценка риска возникновения пожара (взрыва)
Для возникновения пожара (взрыва) необходимо, что бы одновременно выполнились три условия:
1) образование горючего вещества;
2) наличие окислителя;
3) появление источника зажигания.
Для расчета задаемся некоторым условным объектом, имеющего единственное взрывопожароопасное помещение, в котором находятся две технологические установки с горючими материалами:
а) реактор – ёмкость с легковоспламеняющейся жидкостью (изопрен) под давлением. Жидкость находится в реакторе 60 % фонда рабочего времени цеха, который равен 4000 часов в год;
б) насос высокого давления, постоянно (4000 ч/г) перекачивающий горючий газ (пропан).
Пожар (взрыв) может возникнуть в объёме помещения и в технологических установках. Однако для простоты расчета примем, что пожар (взрыв) возникает только в объеме помещения. Окислитель в объеме помещения только кислород воздуха, поэтому R(ок)=1.
К возникновению горючего вещества могут привести следующие события:
а) разгерметизация реактора приводит к проливу ЛВЖ на пол;
б) утечка газа из насоса создает облако газа с взрывоопасной концентрацией в объёме превышающей 5 % объём помещения.
Для простоты учитываем отказы только ниже перечисленных элементов насосов:
а) шарикового клапана;
б) манометра;
в) шланга высокого давления.
Аналогично для реактора рассматривается также ограниченный перечень возможных отказов:
а) дренажного клапана;
б) регулятора давления;
в) манометра.
Окислитель в объёме помещения один – это кислород воздуха, который всегда в наличии, поэтому R(ОК)=1.
Источником зажигания могут быть следующие события:
а) вторичное действие молнии;
б) искры короткого замыкания;
в) искры электросварки;
г) колба лампы накаливания.
д) горящую изоляцию электрокабеля (провода).
Оценка риска образования горючей смеси
Для начала необходимо оценить совокупный потенциальный риск пожара и взрыва (раздельно и в совокупности) для некоего условного объекта, имеющего единственное взрывопожароопасное помещение, в котором находятся две технологические установки с горючими материалами:
Горючая среда (событие ГСk) в рассматриваемом элементе объекта образуется при появлении в нём достаточного количества горючего вещества (событие ГВ) и окислителя (событие ОК) в концентрациях, превышающих нижний концентрационный предел. Так как, окислитель (кислород воздуха) всегда имеется в достаточном количестве, то вероятность возникновения горючей смеси будет равняться вероятности возникновения горючего вещества.
Появление в рассматриваемом элементе объекта горючего вещества k-го вида является следствием реализации любой из an причин. Вероятность R(ГВk) вычисляют по формуле
(1)
где Ri (an) — вероятность реализации любой из an причин, приведенных ниже;
Ri (a1) — вероятность постоянного присутствия в i-м элементе объекта горючего вещества k-го вида;
Ri (a2) — вероятность разгерметизации аппаратов или коммуникаций с горючим веществом, расположенных в i-м элементе объекта;
Ri (a3) — вероятность образования горючего вещества в результате химической реакции в i-м элементе объекта;
Ri (a4) — вероятность снижения концентрации флегматизатора в горючем газе, паре, жидкости или аэровзвеси i-го элемента объекта ниже минимально допустимой;
Ri (a5) — вероятность нарушения периодичности очистки i-го элемента объекта от горючих отходов, отложений пыли, пуха и т. д.;
к — количество an причин, характерных для i -го объекта;
n — порядковый номер причины.
Так как пожароопасное помещение в условном объекте и рассматриваем только вероятность разгерметизации аппаратов, а сама разгермитизация происходит в результате отказов трех элементов в каждом из аппаратов, то вероятность образования горючего вещества будет находиться по формуле
(2)
где Rjk(a2) - вероятность разгерметизации аппаратов с k-ым горючим веществом из-за отказа j-го элемента. У каждого аппарата отказывают по три элемента (n=3).
В проектируемых элементах объекта вероятность Rjk(a2) вычисляют для периода нормальной эксплуатации элемента, как вероятность отказа технических устройств (изделий), обеспечивающих невозможность реализации a2 причин, по формуле
(3)
где Qjk(a2) — вероятность безотказной работы производственного оборудования (изделия), исключающего возможность реализации a2 причины j-го элемента;
lj — интенсивность отказов j-го производственного оборудования (изделия), исключающего возможность реализации an причины, ч-1;
t — общее время работы оборудования (изделия) за анализируемый период времени, ч.
Примем, что горючее вещество 1 - изопрен, а горючее вещество 2 - пропан.
Найдем вероятность разгерметизации реактора с изопреном из-за причин по формуле (3). Реактор работает 60 % времени от фонда рабочего времени, поэтому в формулу (3) для реактора подставляем значение t равное 2400 ч/год. Насос в отличие от реактора работает все время, поэтому t для насоса равно 4000 ч/год.
Интенсивности отказов элементов следующие [4]:
1) для реактора:
а) дренажного клапана l1=2,24*10-7;
б) регулятора давления l2=4,25*10-6;
в) манометра l3=1,3*10-6.
2) для насоса:
а) шарикового клапана l1=4,6*10-6;
б) манометра l2=1,3*10-6;
в) шланга высокого давления l3=3,93*10-6.
Итак, вероятности разгерметизации реактора по формуле (3):
а) из-за дренажного клапана
=5,375*10-4;
б) из-за регулятора давления
=1*10-2;
в) из-за манометра
=3,115*10-3.
Скачать реферат