В связи с этим при разработке систем противопожарной защиты кабельных помещений и помещений с маслонаполненным оборудованием актуальной является задача повышения надежности, снижения инерционности, обеспечения избирательности и автономности установок пожаротушения. Кроме того, разработка научно обоснованных требований к автоматическим установкам пожаротушения является одной из задач проектирования станций нового поколения, где наряду со значительным снижением пожарной нагрузки (кабели типа «НГ») предполагается использование установок, не связанных с электроснабжением станции.
Таким образом, использование метода оценки последствий пожара при разработке автоматических водяных установок пожаротушения помещений станций предполагает:
– анализ динамики пожаров в помещениях, где предусматривается использование автоматических установок пожаротушения;
– определение критических значений опасных факторов пожаров для строительных конструкций, обслуживающего персонала или определяющего (наименее пожароустойчивого) технологического элемента;
– определение момента времени с начала пожара, соответствующего найденным значениям опасным факторам пожара, и обоснование требований по инерционности и надежности системы пожаротушения;
– вероятностный анализ эффективности различных вариантов системы пожаротушения, выбранных исходя из ее назначения и эксплуатационных требований;
– выбор альтернативных вариантов и определение требуемых характеристик отдельных элементов системы пожаротушения.
Следует отметить, что назначение и эксплуатационные требования к проектируемой системе пожаротушения резко ограничивают число вариантов и позволяют априори определить вид установки пожаротушения.
Следующий метод – это оценки эффективности систем противопожарной защиты станций. Противопожарная защита объектов представляет комплекс инженерно-технических и организационных мероприятий, направленных на обеспечение пожарной безопасности объекта. Требования пожарной безопасности приводятся в строительных нормах и правилах.
В тех случаях, когда нормативные требования отсутствуют, при проектировании используют расчетные методы, которые раскрывают смысл требований пожарной безопасности и определяют меру эффективности систем противопожарной защиты. За меру эффективности систем противопожарной защиты принимается степень соответствия выбранным или рассчитанным критериям, характеризующим уровень пожарной безопасности объекта. Уровень пожарной безопасности выбирается в зависимости от воздействия опасных факторов пожара на обслуживающий персонал, технологическое оборудование, строительные конструкции зданий и сооружений. Уровень пожарной безопасности определяется допустимой (критической) температурой среды в расчетной точке помещения и продолжительностью нагревания технологического оборудования, строительных конструкций до критической температуры (предел огнестойкости строительных конструкций). Так, во время пожара температура в помещении повышается и через определенный промежуток времени достигает критического значения (например, для обслуживающего персонала предельно допустимая температура составляет 70оС, для металлоконструкций – 700оС, при этом критическая температура самой конструкции составляет 500оС). Система пожарной защиты должна до достижения критических температур обеспечить подачу такого количества огнетушащих веществ, при которой прекращается дальнейший рост температуры и тем самым предотвращается выход из строя технологического элемента либо обрушение строительных конструкций. Поэтому при определении параметров системы противопожарной защиты необходима информация о времени прогрева конструкций и оборудования до критической температуры и их огнестойкость.
В то же время требованием к работе системы противопожарной защиты энергопредприятий является выполнение ими заданных функций при удовлетворении показателей надежности и экономичности. То есть система должна не только выполнять с наименьшими затратами средств заданные функции – обеспечение требуемого уровня пожарной безопасности, – но и выполнять их в процессе эксплуатации без нарушений и с высоким уровнем надежности. Противопожарная защита, представляющая собой сложную систему, состоит из нескольких функциональных самостоятельных подсистем, технических элементов. В каждой подсистеме (технических элементах) заключена потенциальная возможность отказа, приводящая к снижению надежности системы в целом, что обусловливает процесс ее эксплуатации и уровень качества ее функционирования.
Для оценки качества функционирования системы применяют смешанный метод, заключающийся в сочетании дифференциального (для сравнения с аналогами и зарубежными образцами) и комплексного (для сравнения с аналогами и базовыми образцами) методов.
Дифференциальный метод оценки уровня качества проектируемой системы основан на сопоставлении значений показателей качества с соответствующей совокупностью значений показателей базового варианта. При таком сопоставлении определяют, достигается ли технический уровень разрабатываемой системы уровня показателей базовой системы.
Комплексный метод оценки качества основан на использовании обобщенного показателя качества системы. Обобщенный показатель представляет функцию от групповых единичных показателей качества системы и должен отвечать требуемому уровню.
Для формулирования требований надежности (эффективности) пожарной защиты необходимо учитывать пожарную опасность объекта, которая характеризуется вероятностью возникновения пожаров и их размерами.
Основой для оценки мер пожарной защиты являются результаты анализа надежности систем. Они показывают, какое помещение станции является критическим в отношении последовательностей событий пожара для безопасности станции, персонала станции или для работы реактора, какие защитные противопожарные меры реально снижают частоту последовательностей или ограничивают ущербную стоимость, какой параметр имеет самое большое влияние на эффективность защитных мер.
В пожароопасных помещениях более высокий уровень пожарной безопасности достигается сведением к минимуму вероятности реализации последствий событий, приводящих к разрушению технологических элементов. При этом необходимо избегать дорогостоящих и ненадежных мер противопожарной защиты. Также нецелесообразными являются защитные меры, не влияющие на частоту и диапазон последовательностей событий.
В настоящее время за рубежом разработаны методические подходы к количественной оценке последствий пожаров, основанные на вероятностных методах анализа надежности систем, которые, несмотря на определенные недостатки, позволяют в первом приближении получить количественные показатели последствий пожаров как с точки зрения их воздействия на безопасность станции, так и с точки зрения экономической целесообразности противопожарных мероприятий.