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 основных опасных факторов пожара, 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 вторичные .
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. Рассмотрим их более подробно.
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.
Рассмотрим основные опасные факторы пожара, воздействующие на людей, а также на их имущество
Потоки пламени 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 3 тыс. Вт/м. При ней до появления первых болезненных ощущений проходит не более 15 сек. Максимальное время, которое человеческий организм способен выдержать – 40 сек.
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.
Скопление токсинов и продуктов горения
При горении различных предметов выделяются в результате их термического разложения токсические 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.
Снижения количества 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.
Дымовая завеса
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.
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:
- Различные компоненты, обломки и осколки сгоревших установок, оборудования и сооружений. Разрушенные в результате пожара здания, которые могут обрушиться в любой момент.
- Взрыв, сопровождающийся ударной волной. При этом возникает огромное давления. Опасными являются разлетающиеся на длительные расстояния части зданий, сооружений и конструкций.
- Радиоактивное и химическое заражение природы в результате попадания в атмосферу отравляющихся веществ при пожаре на заводах, складах и опасных технических установках.
- Оплавление под воздействием высокой температуры токопроводящих кабелей. Это приводит к поражению электричеством.
- Отравляющее воздействие на организм человека огнетушащих веществ.
По некоторым данным, к вторичным 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.
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.
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 факторы пожара уносят до 90 % жизней.
Вторичные факторы пожара
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 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.
Человеческий фактор пожара
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 реально угрожают современному человечеству, внося свой негативный вклад в ухудшение жизненных условий.
Взрыв, который возможен при возникновении пожара вблизи взрывоопасных веществ , разрушает на части строения, нанося людям повреждения зачастую несовместимые с жизнью.
Ударная волна является одним из основных поражающих факторов взрыва . Разрушая здания и сооружения, она наносит повреждения всем живым существам на значительных расстояниях от места взрыва. Световое излучение, выделяющееся во время взрыва, вызывает обугливание и воспламенение. Поражающая энергия осколков зависит от их массы и скорости движения от центра взрыва.
В целях противопожарной профилактики проводится прогнозирование опасных факторов пожара . Оно позволяет разработать рекомендации по безопасной эвакуации, оценить фактические пределы огнестойкости, создать улучшенные системы сигнализации и пожаротушения. Методы прогнозирования опасных факторов пожара относятся не только к возможности предвидеть будущие события, но и восстановить прошедшие. Необходимость воспроизвести картину прошедшего пожара важна, например, при проведении криминалистической или пожарно-технической экспертизы.
Пожаром принято считать неконтролируемый и неуправляемый очаг горения, возникший самопроизвольно по причинам, которых большое количество. Халатность людей не умеющих просчитать свои действия, или шалости детей имеющих доступ к огню, или пожары созданные специально подготовленными специалистами по созданию несчастных случаев и т.д. В процессе горения происходит разрушение материальных ценностей, зданий, сооружений, техники и возникает реальная угроза жизни и здоровью людей.
Несмотря на оптимистическое высказывание известного английского профессора Эммонса опубликованное в статье про научные-технические успехи в борьбе с пожарами:"что через 200 лет пожары на земле исчезнут", статистические данные поражений в результате пожаров и взрывов показывают, ощутимые угрозы большому количеству людей. И многие труды профессионалов в этой области, а также реальная жизнь показывает, что безопасное от последствий пожаров время придет не очень быстро.
Поэтому знание опасных факторов возникающих и сопровождающих пожары поможет максимально правильно создать планы по ликвидациям очагов горения, иметь под рукой все необходимые технические средства пожаротушения, а так-же средства индивидуальной защиты и лекарства необходимые для предотвращения травм и приступов при нахождении в зоне возгорания.
Первичные факторы пожара
К первичным факторам пожара относят присутствие открытого огня (пламя и искры, тепловой поток, повышенную концентрацию токсических продуктов горения) и задымление (снижение видимости в дыму), повышенную температуру и недостаточность кислорода. Эти факторы в ФЗ № 123 "Технический регламент о пожарной безопасности" считаются основополагающими, обладают наиболее разрушительной силой и несут в себе вторичные факторы пожара, которые из них происходят.
Пламя и искры
Пожар на языке химиков считается физико-химическим реакцией окисления, которая сопровождается выделением большого количества тепла и света. Пламя (огонь) считается видимой частью процесса окисления и представляет определенное специалистами количество опасностей, вызывание ожогов на теле, загорание одежды и воздействие лучистых потоков распространяющихся от огневого факела, распространения пожара. Искры от пламени так-же могут быть источниками огожов открытых участков тела, новых возгораний и распространения огня на площадке где происхордит пожар.
Тепловой поток
В абзаце выше записано, что пламя является одним из факторов распространения огня при пожаре и происходит это за счет теплового излучения пламени. Стадия горения имеет прямое отношение к плотности теплового излучения, при пожаре на технологических установок к очагу огня невозможно подойти за несколько метров из-за силы теплового потока исходящего от пламени. Лучистый теплообмен служит так-же катализатором движения газовых потоков и вызывает произодящее от этого сильное задымление места пожара.
Повышенная температура
Во время пожара температура окружающего воздушного пространства повышается до 15000°С. Этот показатель в сотни раз превышает температуру, которая допускается для жизнедеятельности живых организмов. Даже повышение температуры до 700°С на протяжении короткого времени вызывает ожоги глаз, кожных покров и дыхательных путей.
Допустимый процент поражения тела человека при второй и третей степени ожогов – 20%. Пострадавшие в огне, при прохождении лечения испытывают болевые ощущения, сильную интоксикацию, которая сопровождается тошнотой и рвотой. В случаях снижения иммунитета в организм попадают микробы, и происходит заражение крови. Повышенная температура во время пожара понижает защитные функции организма и даже вызывает смерть человека. Уровень смертности составляет 10%.
Температура в пределах 35°-400°С несет добавочную нагрузку на внутренние органы, сердечно-сосудистую, эндокринную, дыхательную и другие.
Дым и продукты горения
Продукты горения и дым считаются первой причиной отравления организма человека. Не имея запаха и цвета, угарный газ легко попадает в организм человека через органы дыхания, блокирует поступления кислорода органам и без выхода из помещения (глотка свежего воздуха) наступает смерть человека. Задымление помещения вызывает снижение ориентации, сеет панику и мешает эвакуации. Микроскопические частицы горящих и тлеющих материалов разъедают слизистые оболочки глаз, забивают органы дыхания, а химический состав некоторых материалов при горения образует ядовитую смертельную смесь. Дым и угарный газ наиболее опасные факторы и смертность от них намного выше, чем от огня и составляет 80%.
Недостаток кислорода
Данный негативный фактор является опасным для человека, сводя к нулю шансы выжить.
Недостаточное количество кислорода во время пожара снижает внимательность и ухудшает двигательную способность человека. Основная причина резкого ухудшения самочувстия образование в крови карбоксигемоглобина, который как мы писали выше блокирует отдачу кислорода органам. Уменьшение содержания кислорода в организме человека до 15% становится причиной смерти. При этом во время пожара в домах этот показатель достигает 9 % и смертность составляет 90%.
Знание - сила, а в нашем случае понимание не только видимых опасностей, но и тех, которые могут неожиданно доставить непоправимые опасности для сохранение жизни.
Вторичные факторы пожара
Кроме огня и дыма гибель людей во время пожара происходит при действии вторичных факторов, к которым относятся выделяемые при горении ядовитые вещества, удары электрическим током, разрушение сооружений и паника. Такие факторы называют вторичными. Такие факторы называют вторичными.
Разрушение строительных конструкций
Высокая температура быстро действует на горючие вещества, что способствует быстрому распространению огня. При повышении температуры значительно уменьшается показатель прочности строительных конструкций и происходит их разрушение. Падение элементов здания может привести к травмированию и гибели людей.
Воздействие электрического тока
Во время пожара возможно повреждение электропроводки, что приводит к смерти из-за воздействия тока на организм человека. При этом контакт с электропроводами может и отсутствовать. Поток воды или пенообразующее вещество становится проводником электрического тока.
Паника гражданского населения
Наряду с физическими воздействиями пожара на людей действуют и психологические. К ним относится паника, что приводит к снижению готовности человека эвакуироваться во время пожара. Чувства человека затормаживаются, сознание притупляется и появляется хаотичность в движении. Из-за этого происходит скопление людей в местах эвакуационных выходов, что усиливает панику и вызывает давку. Такое поведение становится причиной травмы и даже гибели людей.
Таким образом, опасные факторы пожара несут угрозу жизни и здоровью человеку, ухудшают привычный жизненный уклад.
Дополнительные последствия пожара
Во время пожара при нахождении в местах возгорания взрывоопасных веществ возможен взрыв. Влияние взрыва приводит к разрушению зданий и сооружений, что несет за собой травмирование и даже смерть людей. Среди факторов взрыва выделяют ударную волну, которая отрицательно воздействует на человека и живые организмы на расстоянии. Сильное излучение света вызывает воспламенение и привести к обугливанию.
Вторичные очаги могут возникать в результатеаварийных режимов в электросети.
Вторичные очаги (очаги горения) могут возникать и за счет падения вниз твердых предметов - горящих конструкций и их частей.
6 Возможны и более экзотические ситуации, приводящие к формированию вторичных очагов, например,утечка при пожаре жидкостей и газов и их загорание - от источника зажигания или при контакте с несовместимыми веществами.
Любая электрическая цепь не идеальна по качеству. На ней есть участки плохого контакта, больших переходных сопротивлений, изломы провода и т. д. В обычных условиях, когда по проводу проходят относительно небольшие по величине токи, эти дефекты практически незаметны. Однако если на конце этой цепи возникает аварийный режим, например, короткое замыкание (полное или неполное), ток в цепи возрастает многократно. При этом столь же резко возрастает тепловыделение на скрутках и прочих плохих контактах. Аварийный режим в электроцепи как бы "проявляет" ее слабые места, и загорание может произойти в любом таком месте раньше, чем сработает электрическая защита и цепь обесточится. Так по трассе прохождения провода от зоны очага пожара до источника электрического тока могут появляться вторичные очаги.
Изолированные вторичные очаги могут образовываться уже в ходе пожара и за счет некоторых других аварийных режимов в электросети, например, за счет нарушения изоляции или обгорания нулевого провода. При этом возможен перекос фаз и подача на включенные в сеть электропотребители повышенного напряжения вплоть до 380 В, что чревато соответствующими последствиями.
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 , 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.