Полный текст

Введение Согласно нормативным требованиям [1] оценка времени начала эвакуации людей τНЭ при возникновении пожара определяется исходя из времени срабатывания системы оповещения и управления эвакуации (СОУЭ). В случае ее отсутствия τНЭ принимается равным 0,5 минуты для этажа, на котором возник пожар, и 2 минуты для вышележащих этажей. Если пожар возник в зальном помещении, где он может быть одновременно обнаружен находящимися в помещении людьми, то τНЭ допускается принимать равным нулю. Допускается принимать величину τНЭ исходя из результатов исследований поведения людей при пожарах на объектах конкретного назначения. Перечисленные условия определения τНЭ вызывают вопросы у разных исследователей. С точки зрения особенностей поведения людей не учитываются их сенсомоторные свойства, процессы восприятия, оценка и переработка информации, принятия решения, которые являются естественными для каждого человека и в условиях возникновения пожарной опасности могут оказать задержку эвакуации. Влияние указанных причин на процесс эвакуации отмечается в трудах отечественных и зарубежных ученых. В частности, установлено, что предпринимаемые людьми действия после обнаружения ими признаков пожара могут быть разнообразными, зависящими от множества факторов. Например, от совершаемых действий в момент поступления сигнала, поиска дополнительной информации, подтверждающей достоверность сигнала о пожаре, от вида поступившего сигнала, социальной роли человека, родственных отношений, должностных обязанностей и т.д. [2-10]. Нередкими являются случаи, когда люди, рискуя жизнью, возвращаются в горящее здание или строение, пытаясь спасти имущество. Для персонала производственных объектов, как правило, существуют обязанности по выполнению оперативных действий при возникновении пожара. Например, если принимать во внимание компрессорный цех газотранспортного предприятия, то персоналу этого объекта в случае обнаружения пожара необходимо принять меры для остановки технологического процесса с целью недопущения развития аварии и уже после этого эвакуироваться. Персонал производственного объекта может принимать участие в тушении пожара либо оказывает какую-либо помощь подразделениям пожарной охраны. Задержка эвакуации может быть обусловлена организованной инерционностью СОУЭ, которая зависит от действия ее операторов. С точки зрения надежности, не учитывается возможность нахождения СОУЭ в состоянии отказа или вынужденного простоя. Научно-исследовательские работы по изучению поведения людей в зданиях детских дошкольных учреждений, школ и стационаров, проводимые академией государственной противопожарной службы МЧС России, позволили разработать метод определения τНЭ, в котором учитывается поведение функционального контингента этих объектов [11]: (1) где tИН - интервал времени с момента возникновения пожара до формирования командного сигнала на включения СОУЭ, с; tР.В - время реакции на сигнал о пожаре педагогов (воспитателей), определяемое с момента получения ими этого сигнала до начала подготовки детей к эвакуации; tР.Д - время подготовки детей к эвакуации, т.е. интервал времени с момента подачи воспитателями сигнала детям о необходимости покинуть помещение до начала эвакуации. Итак, возникают достаточные основания предполагать, что оценка τНЭ для персонала производственных объектов таким же образом должна складываться из параметров, характеризующих реагирование людей на возникшую ситуацию, и длительности совершаемых ими действий до начала движения по эвакуационным путям. Следовательно, условия τНЭ = плоо где - время срабатывания СОУЭ и τНЭ = 0 для помещений зального типа, принятые в нормативном документе [1], следует пересмотреть с учетом перечисленных замечаний. Метод определения τНЭ (формула (1)), по мнению автора, свидетельствует о необходимости разработки методологии оценок τНЭ персонала производственных объектов, в которой бы учитывались все вышеизложенные факторы, способные оказать задержку эвакуации в конкретных производственных условиях. На основании этого предположения и с использованием разработки в области моделирования пожаров, оценки надежности систем активной противопожарной защиты, методов психодиагностического тестирования людей, аппарата инженерной психологии, технологических особенностей конкретного производственного объекта предложен метод оценки времени начала эвакуации для персонала компрессорного цеха газотранспортного предприятия. Оценка времени начала эвакуации персонала компрессорного цеха Согласно ведомственным правилам оперативные действия персонала компрессорного цеха таковы: - проверка достоверности поступившего сигнала о пожаре; - аварийный останов технологического оборудования в зоне пожара либо всего технологического процесса объекта; - сообщение о пожаре старшему должностному лицу; - контроль запуска автоматических установок пожаротушения. В этом случае величину τНЭ c учетом вышеизложенных замечаний предлагается определять по следующему выражению: (2) где - время срабатывания СОУЭ с учетом ее инерционности, с; - время простой сенсомоторной реакции человека, с; tПР - время принятия решения, с; tПЭ - время, необходимое на подготовку к эвакуации; tО.Д - длительность оперативных действий (отключение технологического оборудования, использование средств пожаротушения, запуск установок противопожарной защиты и др.), с; коэффициент готовности СОУЭ; - время образования признака пожара, с, время сложной сенсомоторной реакции человека, с. Величину целесообразнее определить в процессе эксплуатации или на стадии приемно-сдаточных мероприятий (пусконаладка, модернизация, огневые испытания, противоаварийные тренировки и т.п.). На стадии проектирования СОУЭ находится суммированием а , где ti время срабатывания i-го элемента СОУЭ, с. Параметр необходимо учитывать по той причине, что он характеризует работу центральной нервной системы человека, обеспечивающей его сенсомоторную деятельность [13]. Время простой сенсомоторной реакции человека складывается из времени возбуждения рецепторов слухового аппарата, передачи возбуждения к соответствующим отделам коры мозга, времени запуска моторной программы и собственного моторного компонента реакции [14]. Таким образом, следует считать необходимым для оценки τНЭ. Величина может быть определена на практике психодиагностическим тестированием, в ходе которого определяется время сенсомоторного реагирования человека на звуковой раздражитель [14, 15]. Оценка сенсомоторной реакции может быть выполнена хронометрическим анализом с помощью специализированных программно-вычислительных средств. Время принятия решения tПР как фактор задержки эвакуации был определен зарубежными специалистами в ходе исследований поведения людей при анонсированных и неанонсированных эвакуационных мероприятиях [2, 3]. В этих же источниках приведены некоторые статистические характеристики распределения tПР (таблица). Параметр tПЭ необходимо учитывать в том случае, если для выхода на эвакуационные пути потребуется двигаться по технологической установке или конструктивным элементам здания, используя поручни, скобы, фермы, балки, крановые пути, лестницы и др. Для персонала компрессорного цеха местом начала эвакуации могут быть и отсеки газотурбинной установки, движение в которых может выполняться ползком или другим подобным способом. Оценка tПЭ осуществляется хронометрическим методом непосредственно на рабочем месте. Статистические сведения о времени принятия решения в зависимости от типа сигнала о пожаре Статистические характеристики распределения вероятности времени Сигнализация Пламя Дым Среднее значение 8,31 8,17 11,67 Нижняя и верхняя границы 95%-ного доверительного интервала 5,12 11,50 6,77 9,57 7,93 15,40 Медиана 4,35 5,75 6,9 Среднее квадратическое отклонение 10,23 5,69 14,57 Минимальное значение 0,90 0,70 0,40 Максимальное значение 52,9 23,8 62,00 Для определения длительности оперативных действий по отключению технологического оборудования или остановке технологического процесса целесообразнее воспользоваться сетевым методом оценки быстродействия оператора [16]: (3) где Lj - длина j-го полного пути, с. В этом случае деятельность человека разбивается на ряд отдельных действий, имеющий в контексте задачи определенный смысл. Длительность выполнения оперативных действий будет приравниваться продолжительности критического пути. Параметр выражает вероятность работоспособного состояния СОУЭ в произвольный момент времени [17]: (4) Здесь - суммарное время исправной работы СОУЭ; - суммарное время вынужденного простоя СОУЭ; n - число отказов (ремонтов) СОУЭ. Время образования признака пожара Время образования признака пожара предлагается определять исходя из положения, что человек визуально обнаруживает объект, обладающий признаками пожара, появившийся на рабочем месте. В качестве такого объекта предлагается принять конвективную колонку от очага пожара, заполненную продуктами горения (дымом), поскольку дым, как и пламя, является наиболее вероятным сигналом пожара [3]. При расчете следует принять следующие условности и допущения: - геометрические параметры и компоновка помещения должны соответствовать тем условиям, при которых может быть использована зонная модель пожара; - рабочие места персонала расположены на площадках обслуживания газоперекачивающих агрегатов. Используя выражение, описывающее геометрический объем усеченного конуса, составим формулу для определения объема конвективной колонки, м3: (5) где z - расстояние от поверхности горения до перекрытия, м; - проекция Fг на поверхность перекрытия помещения, м2, ; γ - угол полураскрытия конвективной колонки, град; Fг - площадь поверхности горения пожарной нагрузки (нижнее основание усеченного конуса), м2; Величина γ определяется выражением [18] (6) где Fпот - площадь потолка помещения, м2; g - ускорение свободного падения, м/с2; QП - конвективная производительность пожара, Вт; χ - доля, приходящая на поступающую в ограждение теплоту от выделившейся в очаге горения; ρ0 - плотность окружающего воздуха в начальный момент времени, кг/м3; ср - удельная изобарная теплоемкость воздуха, Дж/(кг·К); Т0 - температура окружающего воздуха, К. Расход продуктов горения в конвективной колонке Gд, кг/с, находится по формуле [19] (7) где zПЛ - высота пламенной зоны, м. Конвективная производительность пожара определяется по формуле [18] (8) где η - коэффициент полноты горения; ψуд - удельная скорость выгорания, кг/м2с; - низшая теплота сгорания, Дж/кг; Fг - площадь поверхности горения, м2. Площадь поверхности горения определяется исходя из условия, что пожар находится в начальной стадии развития. Если значение z превышает zПЛ, то расход дыма в конвективной колонке определяется по формуле [19] (9) Высота пламенной зоны определяется из выражения [19] (10) В итоге составлена формула для нахождения времени образования признака пожара: (11) Здесь ρд - плотность газов в конвективной колонке, кг/м3. Величина ρд может быть определена из источника [20]. При расчете необходимо установить диапазон значений Fг, при котором бы выполнялись все условия, необходимые для образования свободной конвективной струи от очага пожара в виде усеченного конуса. Кроме того, необходимо установить , при котором конвективная колонка может быть обнаружена и воспринята как признак пожарной опасности. Величину можно установить в ходе огневых испытаний установок активной противопожарной защиты, если это позволяют производственные условия, или же в ходе специальных экспериментальных исследований. Величина также может быть установлена посредством методов экспертных оценок. Как и в случае оценки , при визуальном обнаружении признака пожара последует сенсомоторная реакция человека. Однако при этом будет задействован зрительный аппарат человека. Оценка времени сенсомоторной реакции на визуальный раздражитель может быть проведена хронометрическим анализом сложной сенсомоторной реакции - с помощью параметра, характеризующего процесс опознания визуального раздражителя и отнесение его к определенной группе (в данном случае к пожарной опасности). При определении параметров , , tПЭ, tО.Д, следует учитывать правила проведения эксперимента и обработки экспериментальных данных. Для оценки параметров , прл могут быть использованы современные компьютеризированные психодиагностические комплексы, которые в настоящее время находят широкое применение в организациях для профессиональной психодиагностики персонала. В системе ПАО «Газпром» используется психодиагностический комплекс «ЕПДК - Персонал плюс», с помощью которого указанные параметры могут быть определены с высокой реестровой надежностью. Параметры tПЭ, tО.Д могут быть определены в ходе анонсированных (неанонсированных) эвакуационных мероприятий при противоаварийных тренировках. Заключение В настоящее время процесс эвакуации достаточно хорошо изучен с точки зрения движения людей в потоке по эвакуационным путям. Однако это только часть эвакуационного процесса, и она не отражает все аспекты этого явления. Если рассмотреть процесс эвакуации поэтапно и спроецировать эту схему на нормативно-методологическую базу, используемую при эвакуационном планировании, то становится очевидным ее недостаток при оценке времени образования перцептивных образов пожарной опасности, которые в реальности являются причиной эвакуационных действий людей. Система знаний таких научных дисциплин, как инженерная психология, теплофизика пожара, психофизика и психофизиология, теория надежности, по мнению автора, представляет собой достаточно емкие архивы и качественные аппараты, которые можно «связать» воедино для качественного и количественного описания процесса обнаружения пожара человеком. В статье рассмотрен один из вариантов такого подхода. Следует заметить, что качественное и количественное описание процесса формирования признаков пожара, скорости распространения опасных факторов пожара в пространстве производственного помещения может принести существенную пользу при обучении мерам пожарной безопасности персонала компрессорных цехов. Сотрудники указанных объектов проявляют заинтересованность в подобной информации, которая может пригодиться для выяснения вариантов их собственных действий при возникновении пожара, а это ставит вопрос о необходимости включения в инструкции по пожарной безопасности (как источник безопасных методов ведения трудовой деятельности на производстве и способов спасения при пожаре) соответствующего информационного материала. Таким образом, рассмотрен метод оценки времени начала эвакуации персонала компрессорного цеха, учитывающий показатели надежности СОУЭ, время ее срабатывания, время образования признака пожара, длительность оперативных действий и психофизические характеристики людей.

Об авторах

Альберт Эрнестович Кирилов

Автор, ответственный за переписку.
Email: cever78@yandex.ru
617760, Россия, г. Чайковский, Приморский бульвар, 30

инженер

Список литературы

Статистика

Просмотры

Аннотация - 261

PDF (Russian) - 45

PDF (English) - 45

Ссылки

• Ссылки не определены.