Любой пожар сопровождается проявлением опасных факторов пожара. Опасный фактор пожара (ОФП) - фактор пожара, воздействие которого приводит к травме» отравлению или гибели человека, а также к материальному ущербу .
Опасными факторами пожара (ОФП), воздействующими на людей и материальные ценности, являются:
Пламя и искры;
Повышенная температура окружающей среды;
Токсичные продукты горения и термического разложения;
Пониженная концентрация кислорода.
К вторичным проявлениям опасных факторов пожара относятся:
Осколки, части разрушившихся аппаратов, агрегатов, установок, конструкций;
Радиоактивные и токсичные вещества и материалы, вышедшие из разрушенных аппаратов и установок;
Электрический ток, возникший в результате выноса высокого напряжения на токопроводящие части конструкций, аппаратов, агрегатов;
Опасные факторы взрыва, происшедшего в результате пожара;
Огнетушащие вещества.
Около 73% погибших при пожарах погибают от воздействия на них токсичных продуктов горения, около 20% - от действия высокой температуры, около 5% - от пониженного содержания кислорода. Остальные погибают от травм, полученных в результате обрушения строительных конструкций, разлета осколков при взрыве, из-за обострения и проявления скрытых заболеваний и психических факторов.
Опасные факторы пожара действуют во времени и пространстве и оказывают негативное влияние на человека, материальные ценности, окружающую природную или техногенную среду одновременно.
При пожарах, как правило, наблюдается сочетанное воздействие сразу нескольких ОФП.
Предполагается, что полный поражающий эффект от такого воздействия будет больше, чем от простого суммирования воздействий отдельных составляющих. Такое явление, когда, результат взаимодействия не является простой суммой частных действий, а порождает качественно новые результаты, зависящие от всей совокупности взаимодействий, носит название синергизм. Однако пока еще нет достоверных данных, подтверждающих или опровергающих это предположение.
Основополагающим документом, базирующимся на вероятностном подходе, является ГОСТ 12.1.004 – 91. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие правила. Этот документ регламентирует требования к мероприятиям по пожарной профилактике.
В соответствии с этим стандартом объекты должны иметь системы пожарной безопасности, направленные на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара, в том числе их вторичных проявлений, на требуемом уровне. При определении требуемого уровня обеспечения пожарной безопасности людей принимается, что вероятность предотвращения воздействия опасных факторов в год в расчете на каждого человека должна быть не менее 0,999999, а допустимый уровень пожарной опасности для людей – не более 10 -6 воздействия опасных факторов пожара, превышающих предельно допустимые значения, в год в расчете на каждого человека.
Пожар на производстве приводит к материальным потерям, а нередко к гибели людей. Прямые материальные потери вызываются уничтожением сырья, полуфабрикатов, готовой продукции, вспомогательных материалов, основного технологического и вспомогательного оборудования, оснастки, производственных и складских зданий, сооружений и коммуникаций, подвижного состава.
К косвенным материальным потерям относятся затраты на восстановление производства, потери от недовыпуска продукции, срыв графиков движения поездов, выплаты штрафов и неустоек грузоотправителям (грузополучателям) и др. На пожаре расходуются огнетушащие средства, изнашивается пожарная техника и оборудование, боевая одежда и снаряжение пожарного.
Пожары - это мощный фактор, негативно влияющий на состояние экономики страны. Урон от пожаров не только невосполним, но и требует еще больших затрат для восстановления уничтоженных материальных ценностей.
Опасными факторами пожара (ОФП), воздействующими на людей и материальные ценности, являются:
Пламя и искры;
Повышенная температура окружающей среды;
Токсичные продукты горения и термического разложения;
Пониженная концентрация кислорода.
К вторичным проявлениям опасных факторов пожара, воздействующим на людей и материальные ценности, относятся:
Осколки, части разрушившихся аппаратов, агрегатов, установок, конструкций;
Радиоактивные и токсичные вещества и материалы, вышедшие из разрушенных аппаратов и установок;
Электрический ток, возникший в результате выноса высокого напряжения на токопроводящие части конструкций, аппаратов, агрегатов;
Огнетушащие вещества.
Опасные факторы взрыва, происшедшего вследствие пожара . К ним относятся:
ударная волна, во фронте которой давление превышает допустимое значение;
обрушивающиеся конструкции, оборудование, коммуникации, здания и сооружения и их разлетающиеся части;
образовавшиеся при взрыве и (или) выделившиеся из поврежденного оборудования вредные вещества, содержание которых в воздухе рабочей зоны превышает предельно допустимые концентрации.
Температура среды. Эффект воздействия высокой температуры на организм человека в значительной мере зависит от влажности воздуха: чем выше влажность, тем ниже критическая температура. Для начальной стадии пожара, которая характеризуется сравнительно высокой влажностью, критическая температура находится в пределах 60-70°С.
Наибольшую опасность представляет вдыхание нагретого воздуха , приводящее к поражению и некрозу (омертвению) верхних дыхательных путей, удушью и смерти. Так, воздействие температуры свыше 100°С приводит к потере сознания и гибели через несколько минут. Опасны также ожоги кожи. Несмотря на большие успехи медицины в лечении ожогов, человек, получивший ожоги IIстепени на 30% поверхности тела, имеет мало шансов выжить.
Исследованиями, установлено, что во влажной атмосфере вторую степень ожога вызывает температура 55°С при воздействии в течение 20 с и 70°С - в течение 1 с. Температура 69-71°С при времени воздействия несколько минут является опасной для человека.
Лучистые потоки. В некоторых случаях опасность для людей могут представлять лучистые потоки. Исследованиями установлено, что при пожаре в сценической коробке зрелищного предприятия лучистые потоки представляют опасность для зрителей первых рядов партера уже через 30с пожара. Еще большая интенсивность лучистых потоков наблюдается при пожарах технологических установок. В некоторых случаях человек без специальных средств защиты не в состоянии приблизиться к таким установкам ближе
Переносимость человеком лучистых потоков зависит от интенсивности облучения. Чем выше интенсивность облучения, тем меньше время, в течение которого человек способен выдерживать воздействие лучистых потоков. В качестве критической может быть принята интенсивность, равная 3000 Вт/м, при которой время до появления болевых ощущений составляет примерно 10-15 с, а время переносимости - 30-40 с.
Токсичные продукты горения. При пожарах в современных зданиях с применением полимерных и синтетических материалов на человека могут воздействовать токсичные продукты горения. Хотя в продуктах горения нередко содержится 50-100 видов химических соединений, оказывающих токсическое воздействие, по мнению большинства ученых разных стран, основной причиной гибели людей при пожарах является отравление окисью углерода.
Окись углерода (СО) опасна тем, что она в 200-300 раз быстрее взаимодействует с гемоглобином крови, чем кислород. Вследствие этого красные кровяные тельца утрачивают способность снабжать организм кислородом. Наступает кислородное голодание, гипоксия тканей, теряется способность рассуждать, человек становится равнодушным и безучастным, не стремится избежать опасности. Наступает оцепенение, головокружение, нарушение координации движения, а при остановке дыхания - смерть.
Концентрация оксид углерода в размере 0,5% вызывает смертельное отравление через 20 мин., а при концентрации 1,3% смерть наступает в результате 2-3 вдохов.
Критическое содержание кислорода для человека – менее 17% (об.).
В 50-80% случаев гибель людей на пожарах вызывалась отравлением окисью углерода и недостатком кислорода.
Другие продукты горения могут также представлять опасность для жизни человека
Нижний порог повреждения человека волной давления взрыва при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей в помещениях или в открытом пространстве 5 кПа.
К опасным факторам пожара, воздействующим на людей и материальные ценности, относятся:
¨ пламя и искры;
¨ тепловой поток;
¨ повышенная температура окружающей среды;
¨ повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения;
¨ пониженная концентрация кислорода;
¨ повышенная концентрация дыма на путях эвакуации.
К вторичным последствиям воздействия опасных факторов пожара на строительные конструкции, технологическое оборудование и действий по тушению пожара, наносящим вред жизни и здоровью людей, материальным ценностям, относятся:
¨ осколки, части разрушившихся аппаратов, агрегатов, установок, конструкций;
¨ радиоактивные и токсичные вещества и материалы, вышедшие из разрушенных аппаратов и установок;
¨ вынос высокого напряжения на токопроводящие части конструкций, аппаратов, агрегатов;
¨ опасные факторы взрыва, происшедшего вследствие пожара;
¨ воздействие огнетушащих веществ и действия подразделений пожарной охраны по тушению пожаров.
Одним из опасных факторов пожара является пониженное содержание кислорода, так как процесс горения происходит при интенсивном поглощении кислорода. Поэтому в условиях пожара может наступить кислородное голодание. При содержании кислорода в воздухе 16–18% наблюдается учащенное сердцебиение, незначительное расстройство координации движений; несколько снижается способность мышления. При 9% содержания кислорода в зоне дыхания наступает потеря сознания, при 6% – смерть за минуты. Важно знать, что человек не ощущает кислородного голодания и не может принять мер к собственному спасению. ПДУ содержания кислорода в условиях пожара – 17%.
Очень опасным фактором пожара является токсичный для человека оксид углерода СО (окись углерода, или угарный газ). В нормальных условиях СО представляет горючий газ без цвета и запаха. Под воздействием СО кровь теряет способность поглощать кислород. ПДУ содержания СО – 0,1%. При этом возникают головная боль, тошнота, общее недомогание. Вдыхание воздуха с 0,5%-ным содержанием оксида углерода в течение 20–30 мин приводит к смерти. При вдыхании воздуха с содержанием 1% СО смерть наступает через 1–2 мин.
Другим опасным для человека газом, возникающим в результате полного термического разложения сгораемых материалов является диоксид углерода СО 2 (углекислый газ) Он не обладает ни цветом, ни запахом, но имеет кисловатый вкус. Вдыхание воздуха с содержанием до 6–8% СО 2 приводит к учащенному и более глубокому дыханию, вызывает шум в ушах, головную боль, сердцебиение. Человек теряет сознание при вдыхании смеси из 21% кислорода и 10% СО 2 . Предельно допустимое значение СО 2 – 6%.
Отравление СО 2 может произойти даже при тушении пожара с помощью углекислотных огнетушителей (особенно при небольших размерах помещения), а также при входе в помещение после подачи туда СО 2 автоматической установкой углекислотного пожаротушения.
Повышенная температура воздуха и предметов представляет реальную угрозу жизни и здоровью человека в условиях пожара.
Чрезвычайно опасным фактором пожара является дым, так как в дыму человек теряет ориентацию, при этом увеличивается время его нахождения в экстремальных условиях, в том числе в условиях повышающегося содержания оксида и диоксида углерода, повышающейся температуры воздуха и теплового облучения. Задымленность оценивается показателем ослабления света на единицу длины. Допустимое значение показателя – 2,4.
Опасными факторами пожара и взрыва являются обрушивающиеся конструкции, оборудование, коммуникации, здания, сооружения и их разлетающиеся части.
Наиболее опасный фактор взрыва – давление взрывной волны, разрушающее конструкции и убивающее людей.
В начале 80-х годов была опубликована статья «Дальнейшая история науки о пожаре», где английский профессор оптимистично предсказывал, что к 23 веку людям будет «гарантирована жизнь почти свободная от пожаров». Прав ли он, предстоит убедиться нашим потомкам, а тем временем в 21 веке поражающие факторы пожаров и взрывов продолжают уносить жизни людей.
Открытый огонь, высокая температура, дым и недостаток кислорода являются основными поражающими факторами пожара. Во время горения зданий и предметов воздух нагревается до 800-1500 °С, превышающих предельно допустимые температуры для живых организмов. Даже в результате кратковременного воздействия высокой температуры (60-70 °С) отмечается возникновение ожогов кожи, глаз и дыхательных путей.
Выживание возможно, если от ожогов второй и третьей степени пострадало менее 20 % поверхности тела человека. Реабилитация таких пострадавших осложняется постоянной болью, сильной интоксикацией, тошнотой и рвотой. При ослабленном иммунитете возможно присоединение инфекции и заражение крови.
Высокая температура может стать как непосредственной причиной смерти, так и вызвать угнетение защитных сил организма и возникновения состояний, усугубляющих действие других поражающих факторов пожара (например, продуктов горения).
При температуре 35 - 40 °С создаются дополнительные нагрузки на сердечно-сосудистую, дыхательную, эндокринную и другие функциональные системы организма. Опасные факторы пожара — открытый огонь и высокая температура — уносят жизни примерно 10% пострадавших.
Дым и токсичные продукты горения (оксид углерода, альдегиды, фосген) вызывают сильнейшее отравление . Вдыхая угарный газ, который невидим и не имеет запаха, человек погибает в течение нескольких минут от кислородного голодания.
Кроме того, с задымлением связано возникновение паники, потери ориентации в пространстве, затруднение или невозможность эвакуации. В связи с этим дым представляет собой большую опасность, чем сам огонь — 80 % людей на пожаре погибают от отравления продуктами горения.
Даже при отсутствии токсичных газов недостаток кислорода во вдыхаемом воздухе вызывает недостаток внимания и ухудшение двигательных функций. Гибель человека наступает уже при снижении концентрации кислорода до 11-16 %, а во время пожаров в жилых помещениях эта цифра достигает 7-9 %. Первичные опасные факторы пожара уносят до 90 % жизней.
Но не только огонь и дым приводят к гибели людей. Падение зданий, выделение ядовитых веществ из механизмов и агрегатов, электрический ток и паника относятся к вторичным поражающим факторам пожара.
Воздействие высоких температур на легковоспламеняющиеся материалы приводит к разрастанию пожара. При превышении определенной температуры снижается прочность строительных конструкций, происходит обрушение стен и потолков. Падающие части здания приводят к травмам и гибели людей, затрудняют эвакуацию.
При повреждении электропроводов смерть из-за действия тока обычно наступает по причине остановки сердца или дыхания. При этом непосредственный контакт с токонесущими частями может отсутствовать, однако струя пены или воды выступит проводником, вызвав гибель человека.
Психологический фактор — паника и неготовность к точным собранным действиям на пожаре — главный враг при эвакуации. Она может проявляться как в заторможенности, притуплении сознания, так и наоборот — в хаотической активности.
Стремясь как можно быстрее покинуть место пожара, испуганные люди скапливаются на выходе, закупоривают его, давят друг друга. Такое паническое состояние в чрезвычайной ситуации может убить даже при отсутствии реальной угрозы.
Из этой информации становится ясно, что опасные факторы пожара реально угрожают современному человечеству, внося свой негативный вклад в ухудшение жизненных условий.
Безопасность – один из приоритетов современного общества. Но именно сейчас природные катаклизмы и техногенные катастрофы, в том числе возгорания, становятся причиной порчи имущества и гибели людей.
Первичные поражающие факторы пожара – это открытый огонь и дым, дефицит кислорода и повышение температуры. Именно с ними связывают наибольшую опасность при возгорании.
Открытый огонь и дым, являющиеся первичными факторами пожара
Наибольшую опасность для человека в случае возгорания представляет нахождение в условиях повышенной температуры. Вдыхание горячего воздуха поражает верхние дыхательные пути, вызывает асфиксию. Продолжительное воздействие температуры более 100 градусов влечет потерю сознания и гибель. Не менее опасны ожоги кожных покровов и слизистых.
Количество теплоты, выделяемое при горении здания, зависит от:
Высокая температура при пожаре может уничтожает не только деревянные, но и металлические конструкции
Повышение опасности данного фактора возрастает в условиях большой влажности. Его предельно допустимое значение – не более 70 градусов. Относительную безопасность при такой температуре человек чувствует до полутора часов. При нагреве кожи до 45°С во время пожара уже чувствуется боль. Повышение до 150°С приводит к ожогу дыхательных путей.
В месте первичного возгорания воздух и окружающие предметы могут раскаляться до 1500°С, что многократно превышает допустимые значения для всех живых организмов. Воздействия высокой температуры проявляются и в усугублении иных факторов. Уже при 40°С возрастает нагрузка на сердце, органы дыхания и эндокринную систему.
Не менее опасные поражающие факторы пожара – дым, углекислый газ и иные продукты горения, вдыхаемые вместе с кислородом. Продукты горения вместе с частицами пепла, сажи резко снижают видимость, что провоцирует панику и усложняет эвакуационные действия. Низкая видимость не представляет опасности, но она может стать причиной гибели людей.
Густой дым во время пожара не позволяет людям в помещении дышать
Токсичные продукты, появляющиеся при горении помещений зданий и сооружений, как первичные поражающие факторы пожара способны вызвать смерть всего за несколько минут. Большая часть (до 80%) погибает как раз по причине отравления токсинами – альдегидами, оксидом углерода, фосгеном, а не из-за огня.
Основные поражающие факторы – это также и циановодород и иные выделяющиеся токсичные продукты горения. Малейший контакт с этим токсином наносит существенный ущерб. Токсичные продукты горения, в том числе угарный газ, приводят к гибели в случае нахождения в эпицентре возгорания в течение 3-5 минут.
Попадая в органы дыхания, угарный газ вызывает удушье, головные боли, галлюцинации, тошноту. Прекращение транспортной функции крови в связи с его действием в итоге приводит к кислородному голоданию клеток, потере сознания, параличу.
Недостаток кислорода влияет на работу всех систем организма; в первую очередь страдает головной мозг.
Опасные факторы пожара связаны не только с самим возгоранием. Иногда конструкция зданий и психологическая составляющая играют не меньшую роль в распространении огня и трудностями в спасении людей.
Длительное воздействие высоких температур вследствие пожара ослабляет бетонные конструкции
Высокие температуры воздействуют на строительные материалы, из которых возведены здания и сооружения. Уменьшается прочность конструкций, что влечет к их разрушению. Падение элементов конструкции здания приводит к получению травм, блокированию эвакуационных путей. Такие опасные факторы пожара приводят к увеличению жертв.
Система электроснабжения в процессе возгорания повреждается практически всегда. И это может приводить к гибели людей из-за контакта с током. Прямой контакт с поврежденными проводами опасен для жизни. Вода или пожарная пена, становится хорошим проводником тока, увеличивая потенциальную опасность в случае нарушение целостности изоляции. Соответственно, после тушения пожара последствия еще могут дать о себе знать.
Поражающие факторы пожара носят не только физический, но и психологический характер. Паника людей внутри здания, их моральная неготовность к слаженным действиям – основные враги во время пожарной эвакуации. Действия человека становятся заторможенными, притупляется сознание или наоборот начинается беспорядочная, хаотичная активность (беготня, поиск укрытия, крики).
Взвешенные и скоординированные действия пожарных при возгорании в торговом помещении
Стремление максимально быстро покинуть горящее здание приводит к толкотне, давке на выходе, его блокированию. Невозможность выйти вызывает панику, на выходе из-за давки могут пострадать люди. Исключить подобного рода проблемы помогут меры пожарной безопасности, в том числе тренинги, моделирование экстренных ситуаций в жилых зданиях, .
При пожаре, если в здании хранятся взрывоопасные веществ или проведена система газоснабжения, возможен взрыв. Образующаяся ударная волна приводит к контузиям и баротравмам.
Световое излучение способно увеличить очаг воспламенения, обуглить кожные покровы потерпевших.
Выбивая стекла, взрыв улучшает циркуляцию воздуха, что способствует горению. Осколки могут ранить человека.
Для организации противопожарной профилактики следует проводить прогнозирование факторов, которые могут привести к возгоранию. Это позволит разработать ряд правил, требований и рекомендаций по быстрой и безопасной эвакуации, определить огнестойкость здания, усовершенствовать сигнализационную и .
Разработанные методы прогнозирования дают возможность не только предвидеть возможное происшествие, но и повысить учреждения, производственного объекта, жилого дома, восстановить картину пожара в прошлом в рамках пожарно-технической экспертизы.
