Обеспечение безопасности людей при пожарах в зданиях посредством применения самоспасателей. Часть 1. Современные самоспасатели для защиты органов дыхания и зрения Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

БЕЗОПАСНОСТЬ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРАХ

С. А. Бушманов

аспирант Московского государственного строительного университета, г. Москва, Россия

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРАХ В ЗДАНИЯХ ПОСРЕДСТВОМ ПРИМЕНЕНИЯ САМОСПАСАТЕЛЕЙ. Часть 1. СОВРЕМЕННЫЕ САМОСПАСАТЕЛИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ И ЗРЕНИЯ

Рассмотрены причины, приводящие к гибели людей. Проведен анализ типов современных самоспасателей. Даны классификация и нормативные требования к самоспасателям. Приведены причины предпочтительности применения самоспасателей в зданиях. Введено понятие спасения. Даны основные технические характеристики фильтрующих самоспасателей. Приводится способ проверки эффективности применения их в зданиях. Ключевые слова: самоспасатель; национальный стандарт РФ; эвакуация; спасение.

Причины, приводящие к гибели людей Рассмотрим причины, приводящие к травмиро-

в зданиях при возникновении пожара

При возникновении пожара движение людского потока, как правило, ориентировано по направлению путей эвакуации. При этом люди, исходя из физиологических особенностей человеческого организма — инстинкта сохранения, пытаются избегать эвакуационных путей, заблокированных опасными факторами пожара (ОФП), так как это может привести к их травмированию или гибели. Учитывая, что при возникновении горения и последующего выделения продуктов сгорания первым наступает предельно допустимое значение ОФП по потере видимости, можно сделать вывод, что человек, в первую очередь во время эвакуации, старается избежать задымленного участка на пути своего следования. В связи с этим в соответствии с Федеральным законом № 12Э-ФЗ [1] предусмотрены объемно-планировочные решения, системы противопожарной защиты и другие мероприятия, направленные на защиту людей от воздействия опасных факторов пожара. Выход из строя хотя бы одного элемента в комплексе системы противопожарной защиты (к примеру, системы обнаружения пожара) может повлечь за собой отказ систем оповещения, тушения и противо-дымной защиты. Поэтому возникает проблема применения таких средств защиты, которые могли бы обеспечить безопасное движение (перемещение) людей по путям эвакуации.

© Бушманов С. А., 2011

ванию или гибели людей в зданиях при возникновении пожара:

• быстрое распространение пожара;

• плохое ориентирование людей внутри здания;

• недостаточная мобильность людей из-за возраста или по состоянию здоровья;

• значительная длина путей эвакуации и сложность планировки здания;

• недостаточная защищенность путей эвакуации от распространения и воздействия опасных факторов пожара;

• совершение в здании теракта или поджога, при котором будут завалены или заблокированы пути эвакуации;

• задержки в проведении спасательных работ.

В связи с этим эффективно было бы применение средств защиты, которые могли бы существенно увеличить время пребывания людей под воздействием опасных факторов пожара. Одним из таких средств могут стать индивидуальные средства защиты органов дыхания и зрения от воздействия ОФП, а именно самоспасатели.

Классификация современных самоспасателей

Чтобы понять принцип работы самоспасателя, необходимо рассмотреть классификацию современ-

ных самоспасателей в соответствии с национальными стандартами РФ:

• изолирующие самоспасатели:

- ГОСТ Р 53259-2009 [2];

- ГОСТ Р 53260-2009 [3];

• фильтрующие самоспасатели:

- ГОСТ Р 53261-2009 [4]. Национальные стандарты были разработаны на

базе российских нормативов по пожарной безопасности:

• изолирующие самоспасатели:

- НПБ 169-2001 [5];

• фильтрующие самоспасатели:

- НПБ 302-2001 [6],

а также с учетом следующих требований российских и европейских стандартов:

• изолирующие самоспасатели:

- ББ БК 402:2003 [7];

- БББК 1146:2005 [8];

- ББ БК 13794:2002 [9];

- ГОСТ Р 12.4.220-2001 [10];

• фильтрующие самоспасатели:

- ББ БК 403:2004 [11].

Следует упомянуть, что самоспасатели на данный момент имеют нормативные требования только для взрослых и детей старше 12 лет.

В соответствии с национальными стандартами по принципу действия самоспасатели подразделяются на два класса: изолирующие и фильтрующие. Класс изолирующих самоспасателей делится на:

• изолирующие со сжатым воздухом;

• изолирующие с химически связанным кислородом.

Самоспасатели изолирующие со сжатым воздухом в зависимости от способа воздухоснабжения делятся на два вида:

• с постоянной подачей воздуха;

• с легочно-автоматической подачей воздуха. Изолирующие самоспасатели в зависимости от

назначения делятся на:

• самоспасатели общего назначения — для применения людьми, которые самостоятельно эвакуируются из зданий и помещений во время пожара;

• самоспасатели специального назначения — для применения персоналом, ответственным за организацию во время пожара эвакуации людей из зданий и помещений постоянного проживания и круглосуточного (временного) пребывания людей (гостиницы, общежития, спальные корпуса санаториев и домов отдыха общего типа, кемпинги, мотели и пансионаты, специализированные дома престарелых и инвалидов), а также для оснащения объектовых пунктов пожароту-

шения и постов безопасности зданий и сооружений.

Номинальное время защитного действия самоспасателя общего назначения должно быть не менее 15 мин, специального назначения — не менее 25 мин.

Самоспасатели фильтрующие в соответствии с ГОСТ Р 22.9.09-2005 [12] подразделяются на:

• универсальные;

• специальные.

Фильтрующие самоспасатели в зависимости от защитных свойств подразделяются на следующие классы [12]:

• низкой эффективности;

• средней эффективности;

• высокой эффективности.

Время защитного действия фильтрующего самоспасателя должно быть не менее 15 мин.

По степени эффективности защиты от опасных факторов пожара самоспасатели имеют следующую градацию:

1) изолирующие со сжатым воздухом;

2) изолирующие с химически связанным кислородом;

3) фильтрующие.

Изолирующие самоспасатели можно применять независимо от содержания кислорода и концентрации токсичных продуктов горения в окружающей среде. В то время как фильтрующие самоспасатели имеют ограничение: если концентрация кислорода в окружающей среде составляет менее 17 % (об.), их применять запрещено.

Действие упомянутого выше ГОСТ Р 22.9.092005 [12] распространяется только на фильтрующие средства индивидуальной защиты органов дыхания - самоспасатели, предназначенные для защиты населения от опасных химических веществ, радиоактивных веществ и продуктов горения при экстренной эвакуации из зоны поражения. Настоящий стандарт не распространяется на средства индивидуальной защиты органов дыхания населения от боевых токсичных химических веществ, открытого пламени, биологических поражающих агентов. Стандартом установлены технические требования, требования безопасности и охраны окружающей среды, предъявляемые к средствам защиты. В стандарте также излагаются требования к маркировке, упаковке, транспортированию и хранению фильтрующих самоспасателей.

ГОСТ Р 22.9.09-2005 [12], как упоминалось выше, вводит деление самоспасателей на универсальные и специализированные, а также дает понятие об их высокой, средней и низкой эффективности в зависимости от защитных свойств, но не содержит более высокие требования по защите, которые пре-

1 г 1

С постоянной С легочно-

подачей автоматическои

воздуха подачей воздуха

Рис. 1. Классификация современных самоспасателей

дусмотрены в национальных стандартах ГОСТ Р 53259-2009, ГОСТ Р 53260-2009 и ГОСТ Р 532612009.

С учетом подробного описания изолирующих самоспасателей в национальных стандартах РФ, а также более детального деления фильтрующих самоспасателей в соответствии с ГОСТ Р 22.9.09-2005 [12] можно представить следующую классификацию современных самоспасателей (рис. 1).

Основные термины и определения

Самоспасателъ — средство индивидуальной защиты органов дыхания и зрения человека от токсичных продуктов горения в течение заявленного времени защитного действия при эвакуации людей из зданий и помещений во время пожара.

Самоспасателъ со сжатым воздухом — средство индивидуальной защиты органов дыхания и зрения человека, в котором весь запас воздуха хранится в баллоне в сжатом состоянии.

Самоспасателъ с постоянной подачей воздуха — самоспасатель со сжатым воздухом, работающий по вентилируемой схеме дыхания, при которой при постоянной подаче воздуха вдох делается из-под капюшона, а выдох - в капюшон.

Самоспасателъ с легочно-автоматической подачей воздуха — самоспасатель со сжатым воздухом, работающий по открытой схеме дыхания, при которой вдох осуществляется из баллона, а выдох — в атмосферу.

Самоспасателъ с химически связанным кислородом — средство индивидуальной защиты орга-

нов дыхания и зрения человека, действие которого основано нарегенерации газовой дыхательной смеси в контуре самоспасателя за счет поглощения химическим веществом диоксида углерода и влаги и добавления в газовую дыхательную смесь кислорода. Предназначенный для дыхания кислород содержится в химически связанном состоянии.

Самоспасателъ филътрующий — средство индивидуальной защиты органов дыхания и зрения человека, в котором вдыхаемый человеком воздух очищается в комбинированном фильтре самоспасателя, а выдыхаемый воздух удаляется в окружающую среду.

Какие самоспасатели предпочтительнее использовать в зданиях

При возникновении пожара людям, находящимся в здании, легче и быстрее включиться в фильтрующие, чем в изолирующие самоспасатели, поскольку пользование фильтрующими самоспасателями не требует специальной подготовки в отличие от изолирующих на сжатом воздухе. Кроме того, хранение в помещениях здания изолирующих самоспасателей на сжатом воздухе и на химически связанном кислороде может представлять высокую опасность, так как в случае пожара они могут стать источником, поддерживающим горение. Фильтрующие самоспасатели имеют ряд преимуществ перед изолирующими: меньшие габариты, меньшую массу и простоту включения в них. Мобильность людей в самоспасателях при пожаре в здании не ухудшается.

Изолирующие самоспасатели целесообразно использовать в основном при крупных авариях и по-

жарах, к примеру на химическом производстве, в метро, высотных зданиях и т. д. Фильтрующие самоспасатели могут найти широкое применение при ЧС, например, в школьных учреждениях, общежитиях и т. д. Изолирующие самоспасатели следует использовать и размещать на высоких этажах зданий, например в высших учебных учреждениях на самых верхних этажах — с пятого по девятый, а фильтрующие — на этажах с первого по четвертый. Такое размещение самоспасателей обусловлено динамикой развития пожара и движением людского потока. Самоспасатели также могут найти широкое применение не только в образовательных учреждениях, но и в высотных зданиях. Но следует упомянуть, что данные положения о применении самоспасателей носят рекомендательный характер исходя из здравого смысла. Количество, выбор типа и эффективность использования самоспасателей можно оценить только при сравнительном анализе динамики развития пожара и эвакуации людей при пожаре.

Термин "спасение"

Термин "спасение" при самостоятельном перемещении людей непосредственно наружу из здания или в безопасную зону при использовании самоспасателей в данной статье введен неслучайно. Федеральный закон № 123-Ф [1] устанавливает, что "эвакуация — процесс организованного самостоятельного движения людей непосредственно наружу или в безопасную зону из помещений, в которых имеется возможность воздействия на людей опасных факторов пожара". Каждое здание, сооружение или строение должно иметь объемно-планировочное решение и конструктивное исполнение эвакуационных путей, обеспечивающие безопасную эвакуацию людей при пожаре. При невозможности безопасной эвакуации людей должна быть обеспечена их защита посредством применения систем коллективной защиты.

Защита людей от воздействия опасных факторов пожара и (или) ограничение последствий их воздействия должны обеспечиваться различными способами, одним из которых является применение средств индивидуальной защиты людей от воздействия опасных факторов пожара. Средства индивидуальной защиты людей (а именно, органов зрения и дыхания) должны применяться для защиты как спасающихся, так и спасаемых людей. ГОСТ Р 53261-2009 [4] трактует самоспасатели как средство индивидуальной защиты органов дыхания и зрения человека от токсичных продуктов горения в течение заявленного времени защитного действия при эвакуации из производственных, административных и жилых зданий, помещений во время пожара.

Однако в данном случае термин "эвакуация" лучше употребить в значении "спасения" как вынужденного перемещения людей наружу при воздействии на них опасных факторов пожара или при непосредственной угрозе этого воздействия, что более полно передает смысл действий людей, включенных в самоспасатели, при перемещении по путям эвакуации по направлению к безопасной зоне либо непосредственно к выходу из здания.

Основные технические характеристики фильтрующих самоспасателей

Основной параметр фильтрующих самоспасателей — время защитного действия.

Время защитного действия — это период, в течение которого сохраняется защитная способность фильтра самоспасателя, т. е. время с момента поступления тест-вещества в фильтр до момента появления его за фильтром в проскоковой концентрации.

ГОСТ Р 53261-2009 [4] предъявляет следующие требования к фильтрующим самоспасателям. В комплект самоспасателя должны входить:

• рабочая часть;

• герметичная упаковка;

• руководство по эксплуатации;

• паспорт;

• сумка (футляр).

В рабочую часть самоспасателя должны входить:

• капюшон со смотровым окном;

• комбинированный фильтр (далее — фильтр). Время защитного действия фильтра самоспасателя должно быть не менее 15 мин при воздействии на него следующих тест-веществ:

• монооксида углерода (СО);

• хлорида водорода (HCl);

• цианида водорода (HCN);

• акролеина CH2=CH-CHO.

Технические характеристики самоспасателей

Время надевания и приведения самоспасателя

в действие, с, не более...........................60

Вероятность сохранения исправности самоспасателя за время нахождения его в состоянии ожидания применения, не менее.................0,98

Вероятность безотказной работы самоспасателя за время защитного действия, не менее...........0,98

Сохранение работоспособности самоспасателя, с: после пребывания в среде с температурой

200 °С.................................60 + 5

после воздействия открытого пламени

с температурой (800 + 50) °С............5,0 + 0,2

Сохранение работоспособности самоспасателя после воздействия теплового потока

плотностью (8,5 + 0,5)кВт/м2,мин...........3,0 + 0,1

Масса рабочей части самоспасателя, кг, не более......1,0

Рис. 2. Общий вид фильтрующих самоспасателей: а — ГДЗК; б — Шанс-Е; в — ГДЗК-У; г — Рага1-С; д — Б-СЛР

Сравнение защитных и потребительских характеристик фильтрующих самоспасателей

Сравнительный критерий Шанс-Е ГДЗК ГДЗК-У Рага1-С 8-СЛР

Время защитного 30 30 30 15 15

действия, мин,

не менее

Воздействующие концентрации тест-веществ, мг/м3:

оксида углерода 4375 3000 хлорида водорода 1000 400 цианида водорода 440 10 акролеина 240 10

4375 Нет данных

3000 Нет данных

2000 Нет данных

1250 Нет данных

Суммарный коэффициент проницаемости и подсоса по СМТ, %, не более:

в зону дыхания 2,0

в зону глаз 1,0

Сопротивление по- Нет стоянному потоку данных воздуха на вдохе, Па, не более

Срок хранения, лет 5

Масса изделия без 600 упаковки, г, не более

0,1

2,0

260

5 800

1,0 Нет 1,0 данных

800 Нет данных

5 800

6 600

5

540

Капюшон должен полностью закрывать голову человека. В конструкцию капюшона рекомендуется включать полумаску или четвертьмаску, которые закрывают нос и рот человека, изолируя подмасочное пространство от остального пространства под капюшоном. Капюшон должен иметь только один раз-

мер. Он должен быть удобным и комфортным для ношения и не вызывать наминов третьей степени мягких тканей лица, шеи, головы человека и болевых ощущений в течение времени защитного действия самоспасателя. Капюшон при использовании не должен ограничивать свободу движения головы, шеи, рук и туловища человека. Кроме того, он должен обеспечивать возможность ведения переговоров между людьми, использующими самоспасатели.

Конструкция смотрового окна капюшона должна препятствовать его запотеванию, существенно затрудняющему обзор человеку в самоспасателе. Смотровое окно капюшона должно обеспечивать площадь обзора не менее 70 % от площади обзора без капюшона.

Рассмотрим пять самоспасателей фильтрующего типа, сведения о которых приведены в таблице, а общий вид показан на рис. 2.

Выводы

Исходя из технических характеристик самоспасателей, можно сделать вывод об их способности существенно увеличить время пребывания людей в задымленном помещении до прибытия пожарных подразделений либо время нахождения их на задымленных участках при спасении из здания. Однако, чтобы говорить об эффективности применения самоспасателей как одного из средств повышения безопасности людей в зданиях, необходимо провести ряд испытаний с целью оценки их эффективности путем сравнения значений времени эвакуации и необходимого времени эвакуации людей при пожаре.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности : Федер. закон от 22 июля 2008 г. № 123-Ф3 : принят Гос. Думой 4 июля 2008 г.: одобр. Советом Федерации 11 июля 2008 г. // Собрание законодательства Российской Федерации. — 2008. — № 30 (часть I). — Ст. 3579.

2. ГОСТ Р 53259-2009. Техника пожарная. Самоспасатели изолирующие со сжатым воздухом для защиты людей от токсичных продуктов горения при эвакуации из задымленных помещений во время пожара. Общие технические требования. Методы испытаний. — Введ. 01.05.2009. — М. : Стандартинформ, 2009.

3. ГОСТ Р 53260-2009. Техника пожарная. Самоспасатели изолирующие с химически связанным кислородом для защиты людей от токсичных продуктов горения при эвакуации из задымленных помещений во время пожара. Общие технические требования. Методы испытаний. — Введ. 01.05.2009. — М. : Стандартинформ, 2009.

4. ГОСТР 53261-2009. Техника пожарная. Самоспасатели фильтрующие для защиты людей от токсичных продуктов горения при эвакуации из задымленных помещений во время пожара. Общие технические требования. Методы испытаний. — Введ. 01.01.2010. — М.: Стандартинформ, 2009.

5. НПБ 169-2001. Техника пожарная. Самоспасатели изолирующие для защиты органов дыхания и зрения людей при эвакуации из помещений во время пожара. Общие технические требования. Методы испытаний : утв. 07.09.2001 ГУГПС МВД России ; введ. 01.10.2001. — М. : Тип. ФГУ ВНИИПО МВД России, 2001.

6. НПБ 302-2001. Техника пожарная. Самоспасатели фильтрующие для защиты органов дыхания и зрения людей при эвакуации из помещений во время пожара. Общие технические требования. Методы испытаний : утв. 18.12.2001 ГУГПС МВД России ; 18.06.2003 МЧС России ; введ. 01.02.2002. — М. : ВНИИПО МВД России, 2002.

7. BS EN 402:2003. Respiratory protective devices. Lung governed demand self-contained open-circuit compressed air breathing apparatus with full face mask or mouthpiece assembly for escape. Requirements, testing, marking. — British Standards Institution, 2003.

8. BS EN 1146:2005. Respiratory protective devices. Self-contained open-circuit compressed air breathing apparatus incorporating a hood for escape. Requirements, testing, marking. — British Standards Institution, 2006.

9. BS EN 13794:2002. Respiratory protective devices. Self-contained closed-circuit breathing appa-ratusfor escape. Requirements, testing, marking. — British Standards Institution, 2002.

10. ГОСТР 12.4.220-2001. ССБТ. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Аппараты изолирующие с химически связанным кислородом (самоспасатели). Общие технические требования. Методы испытаний. — Введ. 01.07.2002. — М. : ИПК "Изд-во стандартов", 2001.

11. BS EN 403:2004. Respiratory protective devices for self-rescue. Filtering devices with hood for escape from fire. Requirements, testing, marking. — British Standards Institution, 2004.

12. ГОСТ Р 22.9.09-2005. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Средства индивидуальной защиты населения в чрезвычайных ситуациях. Самоспасатели фильтрующие. Общие технические требования. — Введ. 01.07.2005. — М. : ИПК "Изд-во стандартов", 2005.

(Продолжение следует)

Материал поступил в редакцию 1 ноября 2010 г.

Электронный адрес автора: sa.bushmanov@gmail.com.