Обеспечение пожарной и химической безопасности в зданиях и сооружениях с массовым пребыванием в них людей Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

Обеспечение пожарной и химической безопасности в зданиях и сооружениях с массовым пребыванием в них людей Батырев В.В., к. т. нМатвиенко Н. Н., к. х. н., Ассоциация разработчиков, изготовителей и поставщиков средств индивидуальной защиты, г. Москва

В обеспечении комплексной безопасности людей немаловажная роль принадлежит самоспасателям. Именно от того, имеются ли они в наличии, в значительной степени зависит обеспечение безопасности людей в случае пожара, осуществления террористических актов и аварий, сопровождаемых выбросами токсичных химических веществ (ТХВ).

Известно, что каждый тип чрезвычайной ситуации (ЧС) обладает определенными особенностями, как по перечню ТХВ, так и сути процессов, протекающих при реализации поражающего действия. Это не могло не учитываться при разработке соответствующих типов самоспасателей. В результате, к настоящему времени начинает складываться парадоксальная ситуация, суть которой сводится к необходимости обеспечения каждого отдельного человека несколькими самоспасателями, так как предугадать заранее, от какого типа ЧС потребуется первоочередное обеспечение защиты людей на том или ином объекте, не представляется возможным.

Реализация такого подхода явно неприемлема и ни к чему, кроме неопределенности и дискредитации одного из магистральных направлений обеспечения безопасности населения, не приведет.

Это тем более правильно, если учесть, что помимо особенностей существует и ряд общих свойств, которыми должны обладать данные средства индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД). Отсюда следует важный вывод: средство защиты, по возможности, должно быть универсальным и обеспечивать необходимую защиту в условиях всех основных типов ЧС. Причем наиболее эффективно самоспасатели должны обеспечить защиту органов дыхания от ТХВ, находящихся в виде пара (газа), высокодисперсных и тонкодисперсных аэрозолей, которые собственно и вызывают ингаляционные поражения человека.

Известно, что в случае пожара все образующиеся продукты горения могут быть разделены на органические (группа А), неорганические, в том числе кислые (группы В и Е) и основные неорганические вещества (группа К). Отдельно необходимо выделить монооксид углерода. Конкретный состав газообразных продуктов горения зависит от характера пожарной нагрузки и условий горения.

Анализ и оценка данных [1, 2], имеющиеся результаты численного расчета [3] динамики изменения концентраций токсичных газов на путях эвакуации при пожаре в зданиях и сооружениях, проведенных в академии ГПС, с использованием стандартизованных методик расчетов, не только подтвердили данный вывод, но и позволили провести ранжирование основных факторов опасности (см. табл.). Причем ранжирование осуществлено на примере целого ряда существующих и проектируемых объектов (67 видов пожарной нагрузки).

С точки зрения оценки токсикологического воздействия на первом месте находится акролеин (группа А). Это вещество образуется при низких температурах на первых минутах пожара и приводит к быстрому блокированию путей для эвакуации людей без средств защиты, оказывает сильное раздражающее действие на органы дыхания и глаза. Серьезную опасность представляют цианид водорода и хлористый водород (группа В и Е). В настоящее время эта опасность явно недооценивается. Что же касается СО, то опасность этого соединения в составе продуктов горения в настоящее время явно преувеличивается, особенно при организации эвакуации в течение первого часа

после начала горения. Об этом свидетельствуют не только результаты расчетов [3], но и имеющиеся статистические данные [2]. Во всех случаях доля пожаров с превышением допустимой концентрации СО составляет не более 10%. Это говорит о том, что для большого количества объектов возможно использование самоспасателей без защитных свойств от СО, либо с минимальным уровнем защиты от него.

Таблица

Общая характеристика опасных факторов пожара (ОФП)

Наименование ОФП Доля случаев появления ОФП, %

Акролеин 35,8

Цианид водорода 13,4

Хлористый водород 10,4

Монооксид углерода 7,5

Температура 32,8

Примечание: Расчеты динамики изменения опасных факторов пожара проводились на примере существующих и проектируемых многофункциональных зданий (торговый комплекс в г. Воронеже, торгово-развлекательный комплекс в г. Саратове, международный терминал Шереметьево-1, многофункциональный производственно-складской комплекс в г. Щелково, гостиничный комплекс в г. Екатеринбурге, Государственный Академический Мариинский театр в г. Санкт-Петербурге и др.).

В случае аварий и разрушений на ХОО в атмосферу и на поверхность земли могут в каждом отдельном случае поступить десятки ТХВ. Однако, как показано в ряде исследований [4], абсолютное большинство веществ, представляющих действительно серьезную опасность в аварийной ситуации, также относятся к вышеупомянутым четырем группам веществ (А, В, Е, К). При этом, в качестве основных поражающих факторов необходимо выделить ТХВ, переводимые в атмосферу в виде газа (пара), высоко- и тонкодисперсных аэрозолей, обеспечивающих массовое поражение людей через органы дыхания.

Аналогичный вывод получен при проведении исследований аварий на объектах по хранению и уничтожению химического оружия и террористических актов с использованием ОВ (группа А) и высокотоксичных химических соединений (группы А, В, Е, К) в больших замкнутых вентилируемых объемах [5]. Особенности тех или иных вариантов ЧС могут накладывать лишь дополнительные требования на использование тех или иных СИЗОД с точки зрения их защитных характеристик.

Таким образом, результаты проведенных исследований в целом свидетельствуют о том, что достижение универсальности защиты в принципе возможно. Однако в этом случае самоспасатель должен обеспечить защиту человека от 4 основных групп ТХВ (А, В, Е, К), находящихся в воздухе в виде пара (газа), высокодисперсных и тонкодисперсных аэрозолей. При обеспечении безопасности людей на пожарах для ряда объектов дополнительно потребуется обеспечение защиты от монооксида углерода.

Необходимо отметить, что в чрезвычайной ситуации реально обеспечить защиту человека в момент внезапно возникшей опасности может только то средство защиты, которое находится в пределах его досягаемости. Любое защитное устройство, недоступное пользователю в момент ЧС, является бесполезным.

Условие доступности достигается с большей эффективностью для портативных изделий с малой массой и габаритами. Чем меньше масса и габариты самоспасателя, тем больше вероятность его нахождения у пользователя.

Удаляясь от места хранения самоспасателя, пользователь должен иметь возможность взять его с собой. Это идеальное решение вопроса о доступности защитного устройства в момент ЧС. Таким образом, следующим основным и важным требованием, предъявляемым к самоспасателям, является требование портативности.

Выполнение требования универсальности и портативности самоспасателя находится в определенном противоречии с его защитными свойствами. Следует отметить, что любое завышение требований к защитным характеристикам самоспасателя неизбежно приведет к увеличению его массы и габаритов. Наоборот, в случае необоснованного уменьшения массогабаритных характеристик, произойдет резкое уменьшение защитных характеристик, что приведет к увеличению вероятности поражения человека. Поэтому очередным важным требованием к самоспасателям будет являться оптимальное сочетание защитных свойств и массогабаритных характеристик. При этом защитные свойства изделия должны иметь превалирующее значение и обеспечивать необходимую защиту человека.

При оборудовании стационарных мест хранения самоспасателей в пределах доступности пользователей на объектах с массовым пребыванием людей, изделия с малыми габаритами и массой также имеют существенные преимущества. Однако в этом случае необходимо ввести серьезные ограничения по их размерности. В случае ЧС времени на подбор, подгонку и закрепление средства защиты за конкретным пользователем просто не будет. Поэтому следующим основным требованием будет являться требование о том, что самоспасатели для населения не должны иметь размерного ряда. Защитным устройством должны успешно пользоваться люди обоего пола и возраста независимо от размера головы. Наличие растительности на лице, очков, объемных причесок, дефектов лица не должно служить препятствием для успешного использования самоспасателя. Единственное разумное ограничение - возраст детей. Ребенок младше 7 лет не сможет самостоятельно пользоваться любым защитным устройством. Для этой категории населения необходимы средства защиты специальной конструкции.

Рассмотренная в статье система требований к самоспасателям, а именно, универсальности защиты, портативности, оптимального сочетания защитных свойств и массогабаритных характеристик, отсутствие размерного ряда, вполне обосновано позволяют положить их в основу создания универсального самоспасателя для защиты населения в чрезвычайных ситуациях. Однако следует заметить, что решение данного вопроса в полной мере будет возможно лишь при появлении этих требований в соответствующих нормативных документах.

Литература

1. Н.А.Тараненко, В.Б.Дорогова, И.В.Колычева, В.А.Верзунов. Оценка химического фактора при пожарах. В ж. Гигиена и санитария, №1, 2004 г., с. 37-39.

2. Роберт Д. Треймен, Виллиам А. Бергесс, Авраам Гольд. - Примеси вредных веществ в воздухе, с которыми встречаются пожарные. Департамент научных исследований окружающей среды и здоровья. Гарвардская школа общественного здоровья, Бостон, МА 02115.

3. Пузач С.В., Смагин А.В., Лебедченко О.С., Грачев В.А., Таланцева Т.Н. Использование портативных фильтрующих самоспасателей при эвакуации на пожарах. Отчет по НИР, Академия ГПС МЧС России, 2007, 155с.

4. Батырев В.В., Матвиенко Н.Н., Новиков В.К. и др. Оценка эффективности средств индивидуальной защиты для различных категорий населения от основных поражающих факторов в мирное и военное время. Отчет по НИР, МЧС России, 2007 - 228 с.

5. Батырев В.В., Матвиенко Н.Н., Новиков В. К. и др. Проведение исследований по разработке средства защиты органов дыхания, предназначенного к массовому использованию для защиты населения при угрозах и проявлениях террористических актов на объектах метрополитена. Отчет по НИР, МЧС России, 2007 - 283 с.