ГОСТ 12.1.004-91. Приложение 3, п. 1.1 — Приложение 3, п. 2.13

Приложение 3, п. 1.1

1.1. Вероятность возникновения пожара (взрыва) в пожаровзрывоопасном объекте определяют на этапах его проектирования, строительства и эксплуатации.

Приложение 3, п. 1.2

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.

Приложение 3, п. 1.3

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.

Приложение 3, п. 1.4

1.4. Пожаровзрывоопасность любого объекта определяется пожаровзрывоопасностью его составных частей (технологических аппаратов, установок, помещений). Вероятность возникновения пожара (взрыва) в объекте в течение года Q (ПЗ) вычисляют по формуле

Q(ПЗ) = 1 − ∏(i−1…n) [1 − Qi(ПП)], (36)

где Qi (ПП) - вероятность возникновения пожара в i-м помещении объекта в течение года;

n - количество помещений в объекте.

Формула (36)

Q(ПЗ) = 1 − ∏(i−1…n) [1 − Qi(ПП)], (36)

где Qi (ПП) - вероятность возникновения пожара в i-м помещении объекта в течение года;

n - количество помещений в объекте.

Q(ПЗ) = 1 − ∏_i−1ⁿ [1 − Q_i(ПП)] (36)

где Qi (ПП) - вероятность возникновения пожара в i-м помещении объекта в течение года;

n - количество помещений в объекте.

Приложение 3, п. 1.5

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

Qi(ПП) = 1 − {∏(j−1…m) [1 − Qj(ПТА)]}·[1 − Qi(ПО)], (37)

где Qj(ПТА) - вероятность возникновения пожара в j-м технологическом аппарате i-го помещения в течение года;

Qi (ПО) - вероятность возникновения пожара в объеме i-го помещения в течение года;

m - количество технологических аппаратов в i-м помещении.

Формула (37)

Qi(ПП) = 1 − {∏(j−1…m) [1 − Qj(ПТА)]}·[1 − Qi(ПО)], (37)

где Qj(ПТА) - вероятность возникновения пожара в j-м технологическом аппарате i-го помещения в течение года;

Qi (ПО) - вероятность возникновения пожара в объеме i-го помещения в течение года;

m - количество технологических аппаратов в i-м помещении.

Q_i(ПП) = 1 − {∏_j−1^m [1 − Q_j(ПТА)]}·[1 − Q_i(ПО)] (37)

где Qj(ПТА) - вероятность возникновения пожара в j-м технологическом аппарате i-го помещения в течение года;

Qi (ПО) - вероятность возникновения пожара в объеме i-го помещения в течение года;

m - количество технологических аппаратов в i-м помещении.

Приложение 3, п. 1.6

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

Qi(ПО) = Qi[⋃k=1^K ⋃n=1^N (ГСk ∩ ИЗn)], (38)

где К - количество видов горючих веществ;

N - количество источников зажигания;

ГСk - событие образования k-й горючей среды;

ИЗn - событие появления n-го источника зажигания;

Ç - специальный символ пересечения (произведения) событий;

È - специальный символ объединения (суммы) событий.

Вероятность (Qi (ПО) или (Qj (ПТА)) вычисляют по аппроксимирующей формуле

Qi(ПО) = 1 − ∏(k=1…K) ∏(n=1…N) [1 − Qi(ГСk)·Qi(ИЗn/ГСk)], (39)

где Qi (ГСk) - вероятность появления в i-м элементе объекта k-й горючей среды в течение года;

Qi (ИЗn/ГСk) - условная вероятность появления в i-м элементе объекта n-гo источника зажигания, способного воспламенить k-ую горючую среду.

Формула (38)

Qi(ПО) = Qi[⋃k=1^K ⋃n=1^N (ГСk ∩ ИЗn)], (38)

где К - количество видов горючих веществ;

N - количество источников зажигания;

ГСk - событие образования k-й горючей среды;

ИЗn - событие появления n-го источника зажигания;

Ç - специальный символ пересечения (произведения) событий;

È - специальный символ объединения (суммы) событий.

Q_i(ПО) = Q_i[⋃_k=1^K ⋃_n=1^N (ГС_k ∩ ИЗ_n)] (38)

где К - количество видов горючих веществ;

N - количество источников зажигания;

ГСk - событие образования k-й горючей среды;

ИЗn - событие появления n-го источника зажигания;

Ç - специальный символ пересечения (произведения) событий;

È - специальный символ объединения (суммы) событий.

Формула (39)

Qi(ПО) = 1 − ∏(k=1…K) ∏(n=1…N) [1 − Qi(ГСk)·Qi(ИЗn/ГСk)], (39)

где Qi (ГСk) - вероятность появления в i-м элементе объекта k-й горючей среды в течение года;

Qi (ИЗn/ГСk) - условная вероятность появления в i-м элементе объекта n-гo источника зажигания, способного воспламенить k-ую горючую среду.

Q_i(ПО) = 1 − ∏_k=1^K ∏_n=1^N [1 − Q_i(ГС_k)·Q_i(ИЗ_n/ГС_k)] (39)

где Qi (ГСk) - вероятность появления в i-м элементе объекта k-й горючей среды в течение года;

Qi (ИЗn/ГСk) - условная вероятность появления в i-м элементе объекта n-гo источника зажигания, способного воспламенить k-ую горючую среду.

Приложение 3, п. 2.1

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

Qi (ГСk) = Qi (ГВi) · Qi (OKm), k = l + 10(m - 1), (40)

где Qi (ГВi) - вероятность появления достаточного для образования горючей среды количества l-го горючего вещества в i-м элементе объекта в течение года;

Qi (OKm) - вероятность появления достаточного для образования горючей среды количества m-го окислителя в i-м элементе объекта в течение года;

k, l, m - порядковые номера горючей среды, горючего вещества и окислителя.

Формула (40)

Qi (ГСk) = Qi (ГВi) · Qi (OKm), k = l + 10(m - 1), (40)

где Qi (ГВi) - вероятность появления достаточного для образования горючей среды количества l-го горючего вещества в i-м элементе объекта в течение года;

Qi (OKm) - вероятность появления достаточного для образования горючей среды количества m-го окислителя в i-м элементе объекта в течение года;

k, l, m - порядковые номера горючей среды, горючего вещества и окислителя.

Qi (ГСk) = Qi (ГВi) · Qi (OKm), k = l + 10(m - 1) (40)

где Qi (ГВi) - вероятность появления достаточного для образования горючей среды количества l-го горючего вещества в i-м элементе объекта в течение года;

Qi (OKm) - вероятность появления достаточного для образования горючей среды количества m-го окислителя в i-м элементе объекта в течение года;

k, l, m - порядковые номера горючей среды, горючего вещества и окислителя.

Приложение 3, п. 2.2

2.2. Появление в рассматриваемом элементе объекта горючего вещества k-го вида является следствием реализации любой из ап причин. Вероятность Qi (ГВk) вычисляют по формуле

Qi(ГВk) = 1 − ∏(n=1…z) [1 − Qi(an)], (41)

где Qi (an) - вероятность реализации любой из ап причин, приведенных ниже;

Qi (a1) - вероятность постоянного присутствия в i-м элементе объекта горючего вещества k-го вида;

Qi (a2) - вероятность разгерметизации аппаратов или коммуникаций с горючим веществом, расположенных в i-м элементе объекта;

Qi (a3) - вероятность образования горючего вещества в результате химической реакции в i-м элементе объекта;

Qi (a4) - вероятность снижения концентрации флегматизатора в горючем газе, паре, жидкости или аэровзвеси i-го элемента объекта ниже минимально допустимой;

Qi (a5) - вероятность нарушения периодичности очистки i-го элемента объекта от горючих отходов, отложений пыли, пуха и т.д.;

z - количество ап причин, характерных для i-го объекта;

n - порядковый номер причины.

Формула (41)

Qi(ГВk) = 1 − ∏(n=1…z) [1 − Qi(an)], (41)

где Qi (an) - вероятность реализации любой из ап причин, приведенных ниже;

Qi (a1) - вероятность постоянного присутствия в i-м элементе объекта горючего вещества k-го вида;

Qi (a2) - вероятность разгерметизации аппаратов или коммуникаций с горючим веществом, расположенных в i-м элементе объекта;

Qi (a3) - вероятность образования горючего вещества в результате химической реакции в i-м элементе объекта;

Qi (a4) - вероятность снижения концентрации флегматизатора в горючем газе, паре, жидкости или аэровзвеси i-го элемента объекта ниже минимально допустимой;

Qi (a5) - вероятность нарушения периодичности очистки i-го элемента объекта от горючих отходов, отложений пыли, пуха и т.д.;

z - количество ап причин, характерных для i-го объекта;

n - порядковый номер причины.

Q_i(ГВ_k) = 1 − ∏_n=1^z [1 − Q_i(a_n)] (41)

где Qi (an) - вероятность реализации любой из ап причин, приведенных ниже;

Qi (a1) - вероятность постоянного присутствия в i-м элементе объекта горючего вещества k-го вида;

Qi (a2) - вероятность разгерметизации аппаратов или коммуникаций с горючим веществом, расположенных в i-м элементе объекта;

Qi (a3) - вероятность образования горючего вещества в результате химической реакции в i-м элементе объекта;

Qi (a4) - вероятность снижения концентрации флегматизатора в горючем газе, паре, жидкости или аэровзвеси i-го элемента объекта ниже минимально допустимой;

Qi (a5) - вероятность нарушения периодичности очистки i-го элемента объекта от горючих отходов, отложений пыли, пуха и т.д.;

z - количество ап причин, характерных для i-го объекта;

n - порядковый номер причины.

Приложение 3, п. 2.3

2.3. На действующих и строящихся объектах вероятность (Qi (an)) реализации в i-м элементе объекта ап причины, приводящей к появлению k-го горючего вещества, вычисляют на основе статистических данных о времени существования этой причины по формуле

Qi(an) = Kб/τр·∑(j=1…m) τj, (42)

где Кб - коэффициент безопасности, определение которого изложено в разд. 4;

τр - анализируемый период времени, мин;

m - количество реализаций ап причины в i-м элементе объекта за анализируемый период времени;

τj - время существования ап причины появления k-го вида горючего вещества при j-м реализации в течение анализируемого периода времени, мин.

Общие требования к программе сбора и обработки статистических данных изложены в разд. 4.

Формула (42)

Qi(an) = Kб/τр·∑(j=1…m) τj, (42)

где Кб - коэффициент безопасности, определение которого изложено в разд. 4;

τр - анализируемый период времени, мин;

m - количество реализаций ап причины в i-м элементе объекта за анализируемый период времени;

τj - время существования ап причины появления k-го вида горючего вещества при j-м реализации в течение анализируемого периода времени, мин.

Q_i(a_n) = K_б/τ_р·∑_j=1^m τ_j (42)

где Кб - коэффициент безопасности, определение которого изложено в разд. 4;

τр - анализируемый период времени, мин;

m - количество реализаций ап причины в i-м элементе объекта за анализируемый период времени;

τj - время существования ап причины появления k-го вида горючего вещества при j-м реализации в течение анализируемого периода времени, мин.

Приложение 3, п. 2.4

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

Qi (an) = 1 - Pi (an) = 1 - e-λτ, (43)

где Pi (an) - вероятность безотказной работы производственного оборудования (изделия), исключающего возможность реализации ап причины;

λ - интенсивность отказов производственного оборудования (изделия), исключающего возможность реализации ап причины, ч-1;

τ - общее время работы оборудования (изделия) за анализируемый период времени, ч.

Формула (43)

Qi (an) = 1 - Pi (an) = 1 - e-λτ, (43)

где Pi (an) - вероятность безотказной работы производственного оборудования (изделия), исключающего возможность реализации ап причины;

λ - интенсивность отказов производственного оборудования (изделия), исключающего возможность реализации ап причины, ч-1;

τ - общее время работы оборудования (изделия) за анализируемый период времени, ч.

Qi (an) = 1 - Pi (an) = 1 - e-λτ (43)

где Pi (an) - вероятность безотказной работы производственного оборудования (изделия), исключающего возможность реализации ап причины;

λ - интенсивность отказов производственного оборудования (изделия), исключающего возможность реализации ап причины, ч-1;

τ - общее время работы оборудования (изделия) за анализируемый период времени, ч.

Приложение 3, п. 2.5

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.

Приложение 3, п. 2.6

2.6. При отсутствии сведений о параметрах надежности анализируемого оборудования (изделия), последние определяют расчетным путем на основе статистических данных об отказах этого оборудования (изделия).

Приложение 3, п. 2.7

2.7. Появление в i-м элементе объекта k-го вида окислителя является следствием реализации любой из bп причин.

Вероятность (Qi (OKk)) вычисляют по формуле

Qi(ОКk) = 1 − ∏(n=1…z) [1 − Qi(bn)], (44)

где Qi (bn) - вероятность реализации любой из bп причин, приведенных ниже;

Qi (b1) - вероятность того, что концентрация окислителя, подаваемого в смесь i-го элемента объекта, больше допустимой по горючести;

Qi (b2) - вероятность подсоса окислителя в i-й элемент с горючим веществом;

Qi (b3) - вероятность постоянного присутствия окислителя в i-м элементе объекта;

Qi (b4) - вероятность вскрытия i-го элемента объекта с горючим веществом без предварительного пропаривания (продувки инертным газом);

Z - количество bп причин, характерных для i-го элемента объекта;

n - порядковый номер причины.

Формула (44)

Qi(ОКk) = 1 − ∏(n=1…z) [1 − Qi(bn)], (44)

где Qi (bn) - вероятность реализации любой из bп причин, приведенных ниже;

Qi (b1) - вероятность того, что концентрация окислителя, подаваемого в смесь i-го элемента объекта, больше допустимой по горючести;

Qi (b2) - вероятность подсоса окислителя в i-й элемент с горючим веществом;

Qi (b3) - вероятность постоянного присутствия окислителя в i-м элементе объекта;

Qi (b4) - вероятность вскрытия i-го элемента объекта с горючим веществом без предварительного пропаривания (продувки инертным газом);

Z - количество bп причин, характерных для i-го элемента объекта;

n - порядковый номер причины.

Q_i(ОК_k) = 1 − ∏_n=1^z [1 − Q_i(b_n)] (44)

где Qi (bn) - вероятность реализации любой из bп причин, приведенных ниже;

Qi (b1) - вероятность того, что концентрация окислителя, подаваемого в смесь i-го элемента объекта, больше допустимой по горючести;

Qi (b2) - вероятность подсоса окислителя в i-й элемент с горючим веществом;

Qi (b3) - вероятность постоянного присутствия окислителя в i-м элементе объекта;

Qi (b4) - вероятность вскрытия i-го элемента объекта с горючим веществом без предварительного пропаривания (продувки инертным газом);

Z - количество bп причин, характерных для i-го элемента объекта;

n - порядковый номер причины.

Приложение 3, п. 2.8

2.8. Вероятности (Qi (bn)) реализации событий, обуславливающих возможность появления окислителя k-то вида в опасном количестве, вычисляют для проектируемых элементов по формуле (43), а для строящихся и действующих элементов по формуле (42).

Приложение 3, п. 2.9

2.9. Вероятность (Qi (b2)) подсоса окислителя в аппарат с горючим веществом вычисляют как вероятность совместной реализации двух событий: нахождения аппарата под разрежением (событие S1) и разгерметизации аппарата (событие S2) по формуле

Qi (b2) = Qi (S1) × Qi (S2). (45)

Формула (45)

Qi (b2) = Qi (S1) × Qi (S2). (45)

Qi (b2) = Qi (S1) × Qi (S2) (45)

Приложение 3, п. 2.10

2.10. Вероятность (Qi (S1)) нахождения г-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.

Приложение 3, п. 2.11

2.11. Вероятность (Qi (S2)) разгерметизации i-го элемента на разных стадиях его разработки и эксплуатации вычисляют по формуле (42 и 43).

Приложение 3, п. 2.12

2.12. При расчете вероятности образования в проектируемом элементе объекта горючей среды (Qi (ГС)), нарушения режимного характера не учитывают.

Приложение 3, п. 2.13

2.13. При необходимости учитывают и иные события, приводящие к образованию горючей среды.