Какие факторы пожара опасны для здоровья человека
Пожары рассматривают как стихийные бедствия, возникающие вследствие самовозгорания, разряда молнии [2], производственных аварий при нарушении техники безопасности [5,11] и по другим причинам. Пожары ежедневно создают опасность жизни и здоровью людей. Любой пожар сопровождается опасными факторами пожара, которые являются основной причиной гибели людей. При возникновении чрезвычайных ситуаций, обусловленных пожарами, воздействие пожаров определяется их поражающими факторами (термическое воздействие и токсичные продукты горения) [3].
Вопросы безопасности населения являются актуальными в наше время [6]. Так знание опасных факторов пожара, динамики их развития и влияние на здоровье человека может помочь максимально обеспечить собственную безопасность, сохранить жизнь и здоровье себе и окружающим людям, путем анализа обстановки, быстрого принятия правильных решений и уверенных действий. Таким образом, цель данной работы — это изучение опасных факторов пожара и их действие на организм человека.
Опасный фактор пожара – это фактор, воздействие которого приводит к травме, отравлению или гибели человека, а также к материальному ущербу. Согласно Федеральному закону от 22.07.2008 N 123-ФЗ (ред. от 03.07.2016) «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» к опасным факторам пожара, которые могут нанести вред жизни, здоровью и имуществу людей относятся:
1) пламя и искры;
2) тепловой поток;
3) повышенная температура окружающей среды;
4) повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения;
5) пониженная концентрация кислорода;
6) снижение видимости в дыму [12].
При длительном воздействии на человека данных параметров, их критическими значениями являются: температура окружающей среды – 70 °С; плотность теплового излучения – 1,26 кВт/м 2 ; концентрация окиси углерода – 0,1%; Содержание диоксида углерода – 6%; содержание кислорода – менее 17%; видимость в зоне задымления – 6–12 м.
Рассмотрим характеристики и влияние указанных факторов на здоровье человека.
Пламя является сильным поражающим фактором. Гибель людей может наступить даже при кратковременном воздействии открытого огня в результате сгорания одежды и ожогов кожного покрова. Особенно легко загораются изделия из хлопка (температура воспламенения 210-230° C) и синтетических тканей.
Тяжесть последствий непосредственного воздействия высокой температуры на тело зависит от температурных параметров, длительности воздействия, обширности (глубины и площади термического поражения кожи) и локализации ожога [4] (МБО БЖД). Чем распространённей и глубже сам ожог, тем он опаснее для жизни человека. Так при получении ожога, превышающего 10% кожного покрова независимо от его степени, у пострадавшего может наступить шоковое состояние. Если ожоги II, III-А и III-Б степени охватывают менее 20% тела, то шансы выжить у пострадавшего велики, но выживаемость резко снижается, если ожоги такой интенсивности составляют 50% и более процентов от поверхности тела. Ожоги III-Б и IV степеней при поражении около 15-20% площади кожи человека вызывают ожоговую болезнь и летальный исход [8].
К другим негативным факторам пожара относят тепловой поток и повышенную температуру окружающей среды, которые могут стать причиной теплового поражения человека при пожаре. Его характеристиками являются: время возникновения термического ожога, количество тепловой энергии поглощенной кожным покровом, степень тяжести ожога, критическая температура основных структурных слоев кожного покрова [7].
В первые 10-15 минут температура окружающей среды повышается до 250-300° C, что является причиной нарушения теплового равновесия в организме человека. Это приводит к ухудшению самочувствия из-за интенсивного выделения нужных организму солей и резкого усиления дыхания, нарушается деятельность сердца и сосудов. Температура тела человека в зоне пожара повышается и возникает опасность теплового удара и потери сознания. При воздействии нагретого воздуха создаются условия для получения ожога полости рта, слизистых оболочек носа, трахеи и бронхов, что может привести к рефлекторной остановке дыхания и в дальнейшем к смертельному исходу.
Повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения является одним из наиболее опасных факторов и ведет к наибольшему количеству человеческих жертв, потому что токсичные вещества опасные для жизни человека начинают образовываться уже через несколько минут после возникновения источника пожара в закрытых помещениях. Состав и концентрация вредных веществ зависят от состава горящего вещества и от условий его горения. Органические и неорганические горючие вещества состоят в основном из углерода, кислорода, водорода, серы, фосфора и азота. Из них углерод, водород, сера и фосфор способны окисляться при температуре горения и образовывать продукты горения: СО, СО2, SO2 P2O5. Азот при температуре горения не окисляется и выделяется в свободном состоянии, а кислород расходуется на окисление горючих элементов вещества. Все указанные продукты сгорания (за исключение окиси углерода CO) гореть в дальнейшем больше не способны. Они образуются при полном сгорании при высокой температуре и достаточном количестве воздуха [10]. Угарный газ является одним из основных компонентов токсических смесей, концентрация которого в замкнутых пространствах может превышать 10%. Это вещество не имеет запаха, цвета и вкуса, но его воздействие на организм человека приводит к головокружению (при концентрации 0,05%), обмороку (0,1%), быстрой смерти (0,2% и выше). Осуществляя токсическое действие на организм, угарный газ в первую очередь блокирует гемоглобин, вызывая выраженные признаки гипо- и аноксии головного мозга.
К тому же при горении содержание кислорода в воздухе замкнутых пространств начинает резко уменьшаться. При снижении концентрации кислорода в воздухе до 17% у человека возможна потеря сознания. В зоне пониженной концентрацией кислорода у человека нарушается мозговая деятельность, может внезапно возникнуть удушье, а вслед за ним страх и слабость, что не позволяет пострадавшим от пожара самостоятельно выбраться из опасной зоны и может, таким образом, привести к смертельному исходу [1].
При неполном сгорании органических веществ в условиях низких температур и недостатка воздуха образуются более разнообразные продукты – спирты, кетоны, альдегиды, кислоты и другие сложные химические соединения. Они получаются при частичном окислении, как самого горючего, так и продуктов его сухой перегонки (пиролиза). Эти продукты образуют едкий и ядовитый дым. Также, продукты неполного горения сами способны гореть и образовывать взрывчатые соединения при контакте с воздухом. Кроме того, дым и другие продукты горения, заполняющие помещения, не дают установиться воздухообмену в помещении. Опасность дыма и токсичных газообразных, жидких и твердых компонентов, входящих в его состав, заключается и в уменьшении освещенности, в результате чего снижается видимость, теряется ориентация, а на организм начинают оказывать влияние раздражающие свойства дыма. Высокие концентрации токсических веществ в зоне задымления превышают их предельно-допустимые концентрации в несколько раз.
Особую опасность представляет зона задымления при горении полимеров. При термическом и термоокислительном разложении полиметилметакрилата образуются: при низкой температуре горения – метилметакрилат, при более высокой температуре – оксид и диоксид углерода, углеводороды, различные кислоты и вода [9]. Продуктами разложения полистирола при температуре 400° С являются этилен, бензол, стирол, этилбензол, изопропилбензол. В условиях пожара процесс горения полистирола сопровождается образованием густого черного дыма, в состав которого входят углеводороды, оксид и диоксид углерода, сажа. Все это представляет реальную опасность для жизни людей.
Например, в помещении площадью 12 м 2 и высотой 3 метра при сгорании 0,5 кг древесины или 0,3 кг керосина видимость снижается примерно до 1 м. Следовательно, данный фактор делает практически невозможным отыскание в задымленных помещениях и коридорах выхода наружу, это вызывает растерянность и панику у людей. Раздражающее, слезоточивое действие и ядовитость дыма также способствуют гибели людей. Скорость перемещения переднего края дымового облака под потолком примерно равна 1 м/с, поэтому время заполнения помещений дымом от потолка до высоты плеч людей очень мало и предельно опасные условия задымления возникают быстро.
Таким образом, пожары обладают различные опасными факторами, способными негативно влиять на организм человека, ухудшать его здоровье, вызывать ожоги, отравления, иногда и смертельный исход. Знание воздействия на свой организм этих факторов и динамики их развития может максимально помочь обеспечить безопасность и минимизировать вредное и опасное воздействие вредных факторов пожара.
Источник
Опасные и сопутствующие факторы пожара воздействующие на людей
Опасные факторы пожара – это возникающие при пожаре явления, воздействие которых приводит к травме, отравлению или гибели человека, а также материальному ущербу.
Наиболее частым и страшным бедствием всегда являлись пожары. Бытовые возгорания, которые возникают в жилых зданиях, имеют большую опасность, так как велик риск появления человеческих жертв. Огонь способен в короткое время оставить человека без жилья и имущества, уничтожить целые населенные пункты.
Во время возгораний наибольшее значение отдается изучению опасных факторов пожара (первичных факторов), которые оказывают разрушающее воздействие на материальные ценности и постройки, а также приводят к различным травмам, повреждениям и отравлению человека. Помимо этого, оказывать негативное влияние на людей, оказавшихся в зоне огненной стихии, могут и сопутствующие проявления опасных факторов пожара (вторичные факторы). Знания о них позволяют специалистам пожарных подразделений составить четкий план работы по профилактике и последующей ликвидации возгораний. Гражданам же эта информация дает возможность спасти свою жизнь и своих близких.
Так, что же является самыми серьезными опасностями при пожаре? Рассмотрим каждые из них более подробно…
Опасные первичные факторы
Для того чтобы выяснить, как они влияют на человека, и сколько времени необходимо для проявления их разрушающего воздействия, используется оценка по их допустимому значению. Это верхняя граница, при которой не происходит никаких патологических изменений в здоровье или телесных повреждений в течение определенного промежутка времени.
Согласно ст. 9 Федерального закона РФ № 123-ФЗ от 22.07.2008 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» к опасным факторам пожара, воздействующим на людей и имущество, относятся:
Опасные и сопутствующие факторы пожара
Пламя и искры
При возникновении очага возгорания движущееся пламя появляется не сразу. Огонь должен набрать силу, и через 25-30 сек. на окружающее пространство начинают воздействовать опасные потоки огня. Наибольшую силу и интенсивность такие лучи набирают при горении технологического оборудования или установок. Для того чтобы приблизиться к ним ближе, чем на 10 м требуется специальная защитная одежда.
Чем выше интенсивность лучей пламени, тем меньше промежуток времени, в течение которого человек может их выдерживать без сильных последствий для своего здоровья. Критическим критерием считается интенсивность 3000 Вт/м 2 . При ней до появления первых болезненных ощущений проходит не более 15 сек. Максимальное время, которое человеческий организм способен выдержать – 40 сек.
Тепловой поток и повышенная температура окружающей среды
Высокая температура и поток тепла
Воздух при пожаре нагревается быстро, и способен достичь отметки свыше 100 °С. При этом наиболее чувствительными к высокой температуре являются самые важные органы: рецепторы (глаза, кожа, нос) и дыхательные пути (носоглотка, легкие, бронхи, ротовая полость). Их повреждения могут приводить к трагичным последствиям.
Воздух подвергается нагреванию не только в той части помещения, где бушует пламя, но и в соседних комнатах. Допустимым температурным критерием для кожного покрова человека, при котором не возникает повреждений и боли, является 45 °С.
Если температура достигла промежутка 60-70 °С, то даже кратковременное воздействие вызывает ожоги слизистых и кожи. При этом максимальное время, в течение которого человеческий организм способен выдержать такие внешние условия составляет чуть более часа. При повышении температуры воздуха до показателей 95-120 °С, время воздействие составляет не более 20 минут. В ситуации, когда в помещении воздух накалился до 150 °С и выше, человек мгновенно получает сильный ожог органов дыхания. Это приводит к его гибели.
Повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения
При горении различных предметов выделяются в результате их термического разложения токсичные вещества. Высокая их концентрация в окружающем пространстве способна оказывать отравляющее действие. Кроме того, в жилых помещениях находятся вещи, способные к длительному тлению. Это способствует появлению большого количества угарного газа. Частыми причинами гибели людей в кратковременных пожарах является именно отравление дымом и токсичными веществами. Следует знать, что при концентрации в пространстве газа до 0,32 % человек уже способен потерять сознание, а спустя полчаса наступает смерть. Если СО достигает отметки 1,2 % и больше в воздухе, то человек умирает в течение 3-х минут.
Пониженная концентрация кислорода
В время пожара, даже если концентрация продуктов горения минимальна, на самочувствие людей может негативно сказываться недостаток кислорода. В самом начале возгорания содержание О2 падает на 15%. Нарушения в организме начинаются уже при достижении отметки в 17%. У человека нарушается координация движений, снижается внимание. Мышление становится вялым. Зачастую кислородное «голодание» замедляет процесс эвакуации. Люди могут вести себя неадекватно, и в случае необходимости не смогут действовать быстро.
Снижение видимости в дыму
К опасным факторам пожара относится и ухудшения видимости из-за образовавшегося едкого дыма. Из-за потери видимости люди не могут найти аварийные выходы. Ориентироваться в зоне возгорания становится невозможным. Кроме того, наличие в дыме частиц тлеющихся предметов разъедает глаза и слизистые. Максимальным значением по концентрации дыма и видимости в таких условиях равняется 20 м.
Рассмотренные выше основные пожарные факторы оказывают наибольшее негативное влияние на людей. Почти в 90% случаев они являются причиной гибели человека при бытовых пожарах.
Сопутствующие вторичные факторы
Они оказывают косвенное влияние и возникают, как следствие основных факторов. Тем не менее, они способны причинить не меньший вред живому организму.
К ним относятся:
- Осколки, части разрушившихся зданий, сооружений, транспортных средств, технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества.
- Радиоактивные и токсичные вещества и материалы, попавшие в окружающую среду из разрушенных технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества.
- Вынос высокого напряжения на токопроводящие части технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества.
- Опасные факторы взрыва, происшедшего вследствие пожара.
- Воздействие огнетушащих веществ.
Негласно к сопутствующим опасным факторам пожара относится и возникновение паники, т.е. психологический критерий. Неспособность людей контролировать свое эмоциональное состояние во время ЧС усложняет работу спасательным службам. Люди, оказавшись в огненной ловушке, начинают совершать хаотичные действия или впадают в ступор. Столпотворение у выхода приводит к многочисленным жертвам в результате давки, а не воздействия пожарный факторов. Во избежание подобных ситуаций должны проводиться на предприятиях и в школах практические занятия по действия в случае возгорания.
Причиной страха, и как следствие панического поведения людей во время пожаров является недостаток знаний. Важным является проведение профилактической и информационной работы с населением со стороны соответствующих специалистов: спасателей, пожарных и медиков.
Изучение опасных факторов возгорания помогают улучшить системы оповещения, разработать эффективные пути для эвакуации, выявить реальные границы огнестойкости различных материалов.
Способы защиты людей и имущества
Согласно ст. 52 Федерального закона РФ № 123-ФЗ от 22.07.2008 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» защита людей и имущества от воздействия опасных факторов пожара и (или) ограничение последствий их воздействия обеспечиваются одним или несколькими из следующих способов:
1) применение объемно-планировочных решений и средств, обеспечивающих ограничение распространения пожара за пределы очага;
2) устройство эвакуационных путей, удовлетворяющих требованиям безопасной эвакуации людей при пожаре;
3) устройство систем обнаружения пожара (установок и систем пожарной сигнализации), оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре;
4) применение систем коллективной защиты (в том числе противодымной) и средств индивидуальной защиты людей от воздействия опасных факторов пожара;
5) применение основных строительных конструкций с пределами огнестойкости и классами пожарной опасности, соответствующими требуемым степени огнестойкости и классу конструктивной пожарной опасности зданий и сооружений, а также с ограничением пожарной опасности поверхностных слоев (отделок, облицовок и средств огнезащиты) строительных конструкций на путях эвакуации;
6) применение огнезащитных составов (в том числе антипиренов и огнезащитных красок) и строительных материалов (облицовок) для повышения пределов огнестойкости строительных конструкций;
7) устройство аварийного слива пожароопасных жидкостей и аварийного стравливания горючих газов из аппаратуры;
8) устройство на технологическом оборудовании систем противовзрывной защиты;
10) применение автоматических и (или) автономных установок пожаротушения;
11) организация деятельности подразделений пожарной охраны.
Источник