Загальні положення забезпечення пожежної безпеки енергооб'єктів

В.Н. Камишев, начальник відділу технічного аудиту і безпеки виробництва Департаменту технічного аудиту та генеральної інспекції ВАТ РАО «ЄЕС Росії»

З всіх галузей господарської діяльності людини енергетика робить саме великий вплив на наше життя. Тепло і світло в будинках, транспортні потоки і робота промисловості - усе це вимагає витрат енергії. Споживання енергії є обов'язковою умовою існування людства.

Електроенергетика є однією з базових галузей економіки Росії і однією з декількох природних монополій. Наявний виробничий потенціал повністю забезпечує тепловою та електричною енергією промислові підприємства та населення Росії. Технічну основу енергетики складають: 440 електростанцій загальною встановленою потужністю більше 197 тис. МВт, в тому числі АЕС - 21 тис. МВт, що виробляють 787 млрд кВт/год електричної енергії на рік; ЛЕП загальною протяжністю 3 018 тис. км.

Від надійного постачання електрики залежить надійна робота і розвиток галузей промисловості, народного господарства, якість захищеності держави в цілому і кожного її громадянина окремо.

Електроенергія - Товар, який ніде не акумулюється. Саме ця особливість перетворює всю складну електроенергетичну систему, окремі ланки якої можуть бути географічно віддалені на багато сотень кілометрів, в єдиний механізм і приводить до того, що всі елементи системи взаємно пов'язані і взаємодіють. При такому тісної взаємодії всіх елементів системи енергопостачання пожежа, що викликає масовий вихід з ладу обладнання, є однією з основних причин, що викликають порушення в роботі електропостачання та відповідні матеріальні втрати.

Існують різні шляхи забезпечення пожежної безпеки об'єктів енергетики. При умови забезпечення безпеки людей, остаточний вибір необхідного рівня пожежної безпеки та способи досягнення цього рівня залишається за власником підприємств.

Одним з таких шляхів є методичний підхід до забезпечення пожежної безпеки промислових об'єктів; він грунтується на трьох принципових положеннях: запобігання виникнення пожеж, швидкому виявленні і гасінні що почалися пожеж, запобігання поширення пожеж. Основними напрямками реалізації зазначеного підходу є: мінімізація кількості горючих матері - ріалів і можливих джерел займання, впровадження технічних пристроїв виявлення, сигналізації та боротьби з пожежами, підготовка і навчання обслуговуючого персоналу заходів з протипожежної безпеки, організація пожежної охорони об'єктів. Теорія обгрунтування проектних рішень систем протипожежного захисту промислових об'єктів, що включає техніко-економічний аналіз рішень, дослідження критеріїв їх ефективності і аналіз способів визначення оптимальних варіантів, розроблена в роботі [1]. За міру ефективності систем протипожежного захисту приймається ступінь їх відповідності обраним критеріям, які характеризують рівень пожежної безпеки. При цьому необхідний рівень пожежної безпеки вибирається в залежності від впливу небезпечних факторів пожежі на обслуговуючий персонал, технологічне обладнання та будівельні конструкції будівель і споруд.

В ході практичної реалізації даної теорії для об'єктів, окремих будівель і споруд описаний підхід зводиться до визначення граничних умов, відповідають необхідному рівню пожежної безпеки, і вибору в цих обмеження системи протипожежного захисту, що має більш високі показу - ки якості. При цьому якщо ефективність систем протипожежного захисту для забезпечення безпеки обслуговуючого персоналу та запобігання руйнування будівельних конструкцій оцінюється за допустимого часу евакуації людей і межі вогнестійкості будівельних конструкцій, то як критерій оцінки захищеності технологічних систем пропонується використовувати узагальнений показник збитку в грошовому виразі. Невизначеність цього показника і неадекватність одержуваних результатів фактичного впливу пожежі на технологічні елементи призвели до того, що в практиці проектування систем протипожежного захисту застосування знайшли два першого критерію.

В скасованих нормах проектування пожежної автоматики будівель і споруд [2] реалізовані ці два критерії, засновані на нормативному методі обгрунтування проектних рішень. Принцип нормативного підходу до вибору типу системи протипожежного захисту для промислових об'єктів полягає в тому, що для пожежонебезпечних приміщень в залежності від категорії виробництва призначені певні розміри будівельної площі, і якщо проектована або існуюче приміщення має площу рівну або більшу нормативної, то застосування певного типу системи протипожежного захисту обов'язково.

Незважаючи на те, що такий підхід недостатньо враховує технологічні особливості об'єкта, він широко використовується в практиці роботи проектних організацій.

Під знову виданих нормативних документах, у тому числі і в НПБ 110-03, принцип нормативного підходу до вибору типу системи протипожежного захисту для промислових об'єктів збережений і адаптований до нових умов функціонування. В даний час, згідно з п. 3 ДБН 110-03, тип автоматичної установки гасіння, спосіб гасіння, вид вогнегасних засобів, тип обладнання установок пожежної автоматики визначається організацією-проектувальником в залежності від технологічних, конструктивних і об'ємно-планувальних особливостей захищаються будівель і приміщень з урахуванням вимог чинних нормативно-технічних документів. А в обов'язковому додатку 1 ДБН 110-03 представлений перелік будівель, споруд, приміщень та обладнання, які підлягають захисту автоматичними установками пожежогасіння та автоматичною пожежною сигналізацією. На підставі НПБ 110-03 у ВАТ РАО «ЄЕС Росії» розроблений перелік будівель, споруд, приміщень і обладнання енергетичних підприємств, які підлягають захисту установками автоматичного пожежогасіння та пожежною сигналізацією.

Другий метод - це «аналізу ризику» пожежі та її використання для обгрунтування проектних рішень систем протипожежного захисту приміщень об'єктів енергетики.

Аналіз основних напрямків забезпечення пожежної безпеки на об'єктах енергетики показує, що в основу технічного обгрунтування необхідності протипожежної захисту покладено припущення про можливість займання горючих матеріалів. Однак якщо в США в якості основного напрямку передбачається застосування активних заходів протипожежного захисту, то в Німеччині - переважне застосування знаходять пасивні протипожежні заходи [3]. Застосування активних заходів протипожежного захисту дозволяють ліквідувати пожежу на стадії виникнення, тим самим не допускається його розвиток. Другий шлях передбачає, що розвинувся пожежа обмежується вогнестійкими протипожежними бар'єрами. При такому підході активні протипожежні заходи проектуються тільки для тих місць, для яких протипожежне поділ дублюючих систем і вузлів неможливо або в тих випадках, коли існує підвищена небезпека пожежі. Діючі в нашій країні вимоги щодо забезпечення пожежної безпеки промисловий об'єктів спрямовані на локалізацію пожежі в тому приміщенні, де він виник, що передбачає використання як активної, так і пасивної протипожежного захисту.

Небезпека впливу пожеж на технологічні системи промислових об'єктів визначає актуальність оцінки захищеності таких систем від пожежі. За кордоном розробкою методології кількісної оцінки впливу пожежі на технологічні системи об'єктів та їх наслідків займаються з початку 80-х рр.., широко використовуючи отримані результати як для оцінки протипожежного стану діючих станцій, так і для обгрунтування проектних рішень і заходів протипожежного захисту об'єктів, що проектуються. Розроблені методи кількісної оцінки небезпеки наслідків пожеж називаються аналізом ризику пожежі і розглядають два аспекти - оцінку ймовірності виникнення пожежі і вірогідну оцінку наслідків пожежі з урахуванням заходів, що вживаються з протипожежного захисту об'єктів [4, 5]. У роботі [6] розроблено метод оцінки небезпеки пожежі для технологічних елементів АЕС з урахуванням заходів з протипожежного захисту, який дозволяє визначити час руйнування (відмови) технологічного елементу. Суть методу полягає в розрахунку можливих температурних режимів у приміщенні і зіставленні отриманих значень температур і часів з граничними для даного технологічного елементу. Отримані в ході розрахунку значення ймовірностей реалізації температурних режимів, за яких можлива відмова елемента і представляють кількісну оцінку впливу пожежі на цей елемент.

Аналіз можливості практичної реалізації даного методу показує, що метод може бути використаний як для оцінки впливу пожежі на будівельні конструкції, обслуговуючий персонал та технологічні системи, так і при розробці заходів з протипожежного захисту приміщень як інструмент, що дозволяє визначити кількісні показники ефективності і обгрунтувати необхідні параметри засобів протипожежного захисту, такі як надійність, швидкодія, продуктивність і тривалість роботи.

Пожежі, що мали місце на енергопідприємствах, показують, що однією з причин важких наслідків пожеж в машзалу і кабельних приміщеннях є низька ефективність водяних дренчерної установок пожежогасіння, зумовлена їх значною інерційністю і виходом з ладу при втраті живлення власних потреб станції. Крім зазначених недоліків експлуатаційники відзначають значної шкоди технологічного устаткування від зайво пролитої води, що є наслідком відсутності вибірковості при роботі дренчерної установок пожежогасіння.

В зв'язку з цим при розробці систем протипожежного захисту кабельних приміщень і приміщень з маслонаповнених обладнанням актуальною є задача підвищення надійності, зниження інерційності, забезпечення вибірковості та автономності установок пожежогасіння. Крім того, розробка науково обгрунтованих вимог до автоматичних установок пожежогасіння є одним із завдань проектування станцій нового покоління, де поряд зі значним зниженням пожежного навантаження (кабелі типу «НГ») передбачається використання установок, не пов'язаних з електропостачанням станції.

Таким чином, використання методу оцінки наслідків пожежі при розробці автоматичних водяних установок пожежогасіння приміщень станцій передбачає:

-- аналіз динаміки пожеж у приміщеннях, де передбачається використання автоматичних установок пожежогасіння;

-- визначення критичних значень небезпечних чинників пожеж для будівельних конструкцій, обслуговуючого персоналу або визначає (найменш Пожежостійкість) технологічного елемента;

-- визначення моменту часу з початку пожежі, що відповідає знайденим значень небезпечних чинників пожежі, і обгрунтування вимог щодо інерційності та надійності системи пожежогасіння;

-- імовірнісний аналіз ефективності різних варіантів системи пожежогасіння, обраних виходячи з її призначення та експлуатаційних вимог;

-- вибір альтернативних варіантів і визначення необхідних характеристик окремих елементів системи пожежогасіння.

Слід зазначити, що призначення та експлуатаційні вимоги до проектованої системі пожежогасіння різко обмежують кількість варіантів і дозволяють апріорі визначити вигляд установки пожежогасіння.

Наступний метод - це оцінки ефективності систем протипожежного захисту станцій. Протипожежний захист об'єктів представляє комплекс інженерно-технічних і організаційних заходів, спрямованих на забезпечення пожежної безпеки об'єкта. Вимоги пожежної безпеки наводяться в будівельних нормах і правилах.

В тих випадках, коли нормативні вимоги відсутні, при проектуванні використовують розрахункові методи, які розкривають зміст вимог пожежної безпеки і визначають міру ефективності систем протипожежного захисту. За міру ефективності систем протипожежного захисту приймається ступінь відповідності обраним або розрахованим критеріям, що характеризує рівень пожежної безпеки об'єкта. Рівень пожежної безпеки вибирається в залежності від впливу небезпечних факторів пожежі на обслуговуючий персонал, технологічне устаткування, будівельні конструкції будівель і споруд. Рівень пожежної безпеки визначається допустимої (критичної) температурою середовища в розрахунковій точці приміщення і тривалістю нагрівання технологічного обладнання, будівельних конструкцій до критичної температури (межа вогнестійкості будівельних конструкцій). Так, під час пожежі температура в приміщенні підвищується і через певний проміжок часу досягає критичного значення (наприклад, для обслуговуючого персоналу гранично допустима температура становить 70оС, для металоконструкцій -- 700оС, при цьому критична температура самої конструкції складає 500оС). Система пожежного захисту повинна до досягнення критичних температур забезпечити подачу такої кількості вогнегасних речовин, при якій припиняється подальше зростання температури і тим самим запобігає вихід з ладу технологічного елемента або обвалення будівельних конструкцій. Тому при визначенні параметрів системи протипожежного захисту необхідна інформація про час прогріву конструкцій та обладнання до критичної температури і їх вогнестійкість.

В Водночас вимогою до роботи системи протипожежного захисту енергопідприємств є виконання ними заданих функцій при задоволенні показників надійності і економічності. Тобто система повинна не тільки виконувати з найменшими витратами коштів задані функції - забезпечення необхідного рівня пожежної безпеки, - але й виконувати їх у процесі експлуатації без порушень і з високим рівнем надійності. Протипожежна захист, що представляє собою складну систему, що складається з декількох самостійних функціональних підсистем, технічних елементів. У кожній підсистемі (технічних елементах) укладена потенційна можливість відмови, що приводить до зниження надійності системи в цілому, що обумовлює процес її експлуатації і рівень якості її функціонування.

Для оцінки якості функціонування системи застосовують змішаний метод, що полягає в поєднанні диференційного (для порівняння з аналогами і закордонними зразками) і комплексного (для порівняння з аналогами і базовими зразками) методів.

Диференціальний метод оцінки рівня якості проектованої системи заснований на зіставленні значень показників якості з відповідною сукупністю значень показників базового варіанту. При такому зіставленні визначають, досягається Чи технічний рівень розробляється системи рівня показників базової системи.

Комплексний метод оцінки якості заснований на використанні узагальненого показника якості системи. Узагальнений показник представляє функцію від групових одиничних показників якості системи і повинен відповідати необхідному рівню.

Для формулювання вимог надійності (ефективності) пожежного захисту необхідно враховувати пожежну небезпеку об'єкта, яка характеризується ймовірністю виникнення пожеж та їх розмірами.

Основою для оцінки заходів пожежного захисту є результати аналізу надійності систем. Вони показують, яке приміщення станції є критичним відносно послідовностей подій пожежі для безпеки станції, персоналу станції або для роботи реактора, які захисні протипожежні заходи реально знижують частоту послідовностей або обмежують збиткову вартість, який параметр має найбільший вплив на ефективність захисних заходів.

В пожежонебезпечнихприміщеннях більш високий рівень пожежної безпеки досягається зведенням до мінімуму ймовірності реалізації наслідків подій, призводять до руйнування технологічних елементів. При цьому необхідно уникати дорогих і ненадійних заходів протипожежного захисту. Також недоцільними є захисні заходи, які не впливають на частоту і діапазон послідовностей подій.

В Нині за кордоном розроблені методичні підходи до кількісної оцінці наслідків пожеж, засновані на імовірнісних методи аналізу надійності систем, що, незважаючи на певні недоліки, дозволяють у першому наближенні отримати кількісні показники наслідків пожеж як з точки зору їх впливу на безпеку станції, так і з точки зору економічної доцільності протипожежних заходів.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.securpress.ru/