Научная статья на тему 'ОБОСНОВАНИЕ ПРЕДЕЛОВ БЕЗОПАСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ УГАРНОГО ГАЗА НА СПАСАТЕЛЕЙ ПРИ ЛИКВИДАЦИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ, СОПРОВОЖДАЮЩИХСЯ ПОЖАРАМИ'

ОБОСНОВАНИЕ ПРЕДЕЛОВ БЕЗОПАСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ УГАРНОГО ГАЗА НА СПАСАТЕЛЕЙ ПРИ ЛИКВИДАЦИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ, СОПРОВОЖДАЮЩИХСЯ ПОЖАРАМИ Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
67
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ / КАРБОКСИГЕМОГЛОБИН / ОТРАВЛЕНИЕ / СПАСАТЕЛЬ / УГАРНЫЙ ГАЗ / ЧРЕЗВЫЧАЙНАЯ СИТУАЦИЯ

Аннотация научной статьи по прочим технологиям, автор научной работы — Авитиисов Павел Викторович, Мясников Денис Владимирович, Золотухин Андрей Владимирович

В статье рассмотрены особенности воздействия на спасателей угарного газа, который является одним из главных опасных факторов чрезвычайных ситуаций, сопровождающихся пожарами. Предлагается подход к обоснованию пределов безопасного воздействия угарного газа на спасателей, основанный на физиологических аспектах деятельности организма, особенностях выполняемой спасателями работы и требованиях к организации и проведению аварийно-спасательных работ. В работе применяются методы обобщения и систематизации эмпирических и теоретических данных, контент анализ документов и литературы по теме исследования, метод наименьших квадратов, аппроксимации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим технологиям , автор научной работы — Авитиисов Павел Викторович, Мясников Денис Владимирович, Золотухин Андрей Владимирович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

JUSTIFICATION OF LIMITS OF SAFE IMPACT OF CARBON MONOXIDE ON RESCUERS IN EMERGENCY SITUATIONS ACCOMPANIED BY FIRES

The article considers the peculiarities of the impact on rescuers of carbon monoxide, which is one of the main dangerous factors of emergency situations accompanied by fires. An approach to substantiating the limits of safe impact of carbon monoxide on rescuers is proposed, based on physiological aspects of the body’s activity, the features of the work performed by rescuers and the requirements for organizing and conducting emergency rescue operations. The work uses methods of generalizing and systematizing empirical and theoretical data, content analysis of documents and literature on the topic of research, the least squares method, approximations.

Текст научной работы на тему «ОБОСНОВАНИЕ ПРЕДЕЛОВ БЕЗОПАСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ УГАРНОГО ГАЗА НА СПАСАТЕЛЕЙ ПРИ ЛИКВИДАЦИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ, СОПРОВОЖДАЮЩИХСЯ ПОЖАРАМИ»

УДК 614.8

ОБОСНОВАНИЕ ПРЕДЕЛОВ БЕЗОПАСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ УГАРНОГО ГАЗА НА СПАСАТЕЛЕЙ ПРИ ЛИКВИДАЦИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ, СОПРОВОЖДАЮЩИХСЯ ПОЖАРАМИ

П.В. Авитисов

заведующий кафедрой медико-биологической защиты факультета (руководящего состава) Академия гражданской защиты МЧС России Адрес: 141435, Московская обл., г. Химки, мкр. Новогорск E-mail: р.avitisovQamchs.ru

A.B. Золотухин

профессор кафедры медико-биологической защиты факультета (руководящего состава) Академия гражданской защиты МЧС России Адрес: 141435, Московская обл., г. Химки, мкр. Новогорск E-mail: а.zolotukhinQamchs.ru

Д.В. Мясников

доцент кафедры аварийно-спасательных работ командно-инженерного факультета Академия гражданской защиты МЧС России Адрес: 141435, Московская обл., г.о. Химки, мкр. Новогорск E-mail: myasnikovdenisQmail.ru

Аннотация. В статье рассмотрены особенности воздействия на спасателей угарного газа, который является одним из главных опасных факторов чрезвычайных ситуаций, сопровождающихся пожарами. Предлагается подход к обоснованию пределов безопасного воздействия угарного газа на спасателей, основанный на физиологических аспектах деятельности организма, особенностях выполняемой спасателями работы и требованиях к организации и проведению аварийно-спасательных работ. В работе применяются методы обобщения и систематизации эмпирических и теоретических данных, контент анализ документов и литературы по теме исследования, метод наименьших квадратов, аппроксимации.

Ключевые слова: аварийно-спасательные работы, карбоксигемоглобин, отравление, спасатель, угарный газ, чрезвычайная ситуация.

Цитирование: Авитисов П.В., Мясников Д.В., Золотухин A.B. Обоснование пределов безопасного воздействия угарного газа на спасателей при ликвидации чрезвычайных ситуаций, сопровождающихся пожарами // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. 2020. № 4 (47). С. 60 - 70 .

Существующие сегодня пределы безопасного воздействия на организм химических веществ («аварийные регламенты») разрабатывались преимущественно для ограниченного числа аварийных ситуаций, возникающих в условиях космических кораблей, подводных лодок или других специфических объектов. В то же время не только на этих объектах происходит большое количество чрезвычайных ситуаций, сопровождающиеся крупномасштабными выбросами в окружающую среду токсичных продуктов горения различных материалов и соединений, которые наносят значительный ущерб здоровью и жизни людей. Это подтверждает необходимость прогностической оценки степени опасности действия токсичных химических веществ на человека, так как одно из направлений защиты людей реализуется допустимыми пределами концентрации хими-

ческого вещества или допустимым временем работы спасательных формирований с сохранением необходимого уровня работоспособности в зависимости от концентрации химического вещества (защита временем).

Знание таких концентраций, определяющих допустимое время нахождения людей в загазованной атмосфере, необходимо для обеспечения безопасной работы личного состава аварийно-спасательных подразделений, вынужденных идти на определенный риск и ликвидировать очаг аварии, спасая от угрозы поражения и гибели других людей.

Чрезвычайные ситуации обуславливают необходимость вести поисковые спасательные работы, оказывать медицинскую помощь пострадавшим, локализовать или ликвидировать неуправляемые процессы, возникшие из -за аварии и катастрофы, эвакуировать населе-

ние, выполнять аварийно-восстановительные работы. Технологические особенности различных видов производств и специфические особенности возможных на этих производствах аварий влияют на характер выполнения аварийно-спасательных и других неотложных работ и требуют специальной подготовки исполнителей.

Требования к аварийным пределам воздействия опасных химических веществ для личного состава спасательных подразделений целесообразно разрабатывать на базе основных положений концепции максимально допустимых концентраций. Суть этих положений заключается в следующем:

максимально допустимые концентрации должны гарантировать сохранение жизни и здоровья людей;

максимально допустимые концентрации должны гарантировать сохранение возможности выполнять мероприятия по спасению пострадавших, борьбе с аварией и ликвидации ее последствий.

Следует отметить, что при анализе этих положений возникает определенное противоречие. Так, необходимость обеспечить эффективную борьбу с аварией вынуждает находиться в атмосфере, загазованной продуктами горения, а необходимость сохранения жизни и здоровья требует максимального снижения уровня воздействия опасных химических веществ. Однако это противоречие заложено в самой сути проведения аварийно-спасательных работ, при которых личный состав вынужден идти на определенный риск для того, чтобы устранить причину аварии, ликвидировать очаг и спасти пострадавших.

В ряде зарубежных публикаций предлагалось решить данное противоречие, отказавшись от гарантии сохранения здоровья и допустив при действии «аварийных регламентов» химических веществ проявление патологических изменений, примерно соответствующих развитию отравления легкой степени.

Точка зрения отечественных ученых (Тиунов Л.А., Кустов В.В. [1]) изначально состояла в том, что максимально допустимые концентрации химических веществ («аварийные регламенты») должны гарантировать сохранение здоровья и жизни, но могут вызы-

вать функциональные обратимые изменения отдельных физиологических, биохимических или гематологических показателей и снижение работоспособности в допустимых пределах (не более, чем на 30%). Вместе с тем, такие изменения не требуют необходимости оказания медицинской помощи и не могут квалифицироваться как отравление. Они характеризуются обратимостью и не сопровождаются субъективными ощущениями дискомфорта или жалобами на плохое самочувствие. Допустимое снижение работоспособности в пределах 30% принято исходя из того, что при этом сохраняется возможность выполнять с необходимой эффективностью основные мероприятия по борьбе с аварией, ликвидации ее последствий, спасению и эвакуации пораженных.

В соответствии с действующими руководящими документами аварийно-спасательные, аварийно-восстановительные и другие неотложные работы при крупномасштабных чрезвычайных ситуациях ведутся непрерывно с необходимой сменой личного состава и соблюдением техники безопасности. Однако, анализ документов, регламентирующих действия спасателей показал, что режимы деятельности личного состава при работах в зонах загазованности определены недостаточно конкретно.

Так личный состав аварийно-спасательных формирований при крупномасштабных пожарах может работать в зонах повышенных температур и загазованности до 1 - 2 часов, с перерывами 1-2 часа. Для бесперебойной работы личный состав работает в две смены. При этом общая продолжительность работ не регламентируется, хотя очевидно, что эффективность работы личного состава в таком режиме более суток будет существенно снижаться. Относительно четко режимы деятельности спасателей регламентированы для условий работы в средствах индивидуальной защиты (далее — СИЗ). Согласно [2], режимы деятельности спасателей определяют продолжительность и интенсивность их работы и отдыха, обеспечивающие эффективную стабильную работоспособность и сохранение здоровья при ликвидации последствий аварии.

При этом режим работы и отдыха спасате-

лей включает в себя:

общую продолжительность и интенсивность спасательных работ;

перерывы в работе (микропаузы, перерывы в процессе смен для кратковременного отдыха) ;

межсменный отдых.

Продолжительность рабочей смены (рабочих циклов) спасателей, использующих СИЗ, включая перерывы на отдых, не должна превышать 8 часов и устанавливается в каждом конкретном случае с учетом обстоятельств аварии.

При общей продолжительности работы до 4 часов в холодном и умеренном климате (при температуре от +20°С до -25°С) работы могут повторятся до трех раз в сутки, при более высокой температуре - до двух раз в сутки. В ночное время продолжительность работы спасателей, использующих СИЗ, следует уменьшать на 25%, соответственно увеличивая время отдыха. После рабочих смен спасателям предоставляется межсменный отдых, общая продолжительность которого устанавливается, исходя из условий полного восстановления работоспособности.

Однако, анализ опыта реальных аварий и чрезвычайных ситуаций показал что при длительном тушении пожаров, а также при проведении продолжительных работ по ликвидации их последствий, связанных с разборкой завалов и поиском пострадавших в тех местах где концентрации опасных химических веществ не столь высоки, как в очагах, работы проводятся без использования средств защиты органов дыхания. Такие работы могут проводиться спасателями в двух вариантах:

непрерывно с микропаузами и кратковременным отдыхом с максимальной общей продолжительностью работ до 16 часов (удвоенная продолжительность рабочего дня);

рабочими сменами, продолжительность которых, также как и продолжительность межсменного отдыха определяется конкретными условиями обстановки.

Исходя из реального опыта организации проведения спасательных работ, а также работ по тушению крупномасштабных пожаров наиболее эффективным является организация деятельности спасателей в три смены при про-

должительности рабочих смен 4 часа. Соответственно, продолжительность межсменного отдыха при этом составляет 8 часов. Этот режим является рациональным для обеспечения достаточной работоспособности спасателей и эффективности их деятельности. Общая продолжительность работы составляет 8 часов и отдыха - 16 часов в сутки.

В зависимости от конкретных условий продолжительность смены может варьировать от 2-х до 8-ми часов. В любом случае продолжительность межсменного отдыха при работе спасателей в 3 смены будет соответствовать удвоенному времени работы в смене.

Таким образом, эти параметры режима деятельности спасателей можно принять в качестве исходных данных для обоснования аварийных пределов воздействия опасных химических веществ.

Одним из наиболее опасных химических веществ на пожаре является монооксид углерода (угарный газ) (СО). Токсическое действие угарного газа обусловлено образованием карбоксигемоглобина (СОНЬ) - значительно более прочного карбонильного комплекса с гемоглобином, по сравнению с комплексом гемоглобина с кислородом (оксигемоглобином) [3]. Таким образом, блокируются процессы транспортировки кислорода и клеточного дыхания.

При определении допустимого времени работы спасателей в атмосфере повышенных концентраций угарного газа и других продуктов горения без средств защиты органов дыхания, учитывается два основных варианта воздействия опасных химических веществ:

непрерывное воздействие при общей продолжительности в диапазоне от десятков минут до 16 часов (с микропаузами и кратковременным отдыхом);

прерывистое воздействие при разовой экспозиции от 2 до 4 часов (в зависимости от продолжительности рабочих смен), фиксированном времени перерывов (от 4 до 8 часов) и оговоренном числе повторений (общая продолжительность спасательных и аварийно-восстановительных работ до 3 - 5 суток).

В первом случае требуется построение непрерывной шкалы аварийных нормативов в зависимости от допустимого времени работы, во втором - построение прерывистой шкалы

этих нормативов в зависимости от того же времени и двух других условий повторного воздействия.

Конкретные значения аварийных пределов воздействия определялись на основании анализа следующих основных факторов, характеризующих зависимость «концентрация - время - эффект»:

степени выраженности функциональных сдвигов при действии повышенных концентраций химического вещества;

скорости восстановительных процессов и обратимости изменений, обусловленных од-

нократным воздействием вещества за время между очередными воздействиями.

В отношении первого фактора были проанализированы материалы [4, 5, 6] по токсическому воздействию угарного газа на организм человека при различных сочетаниях концентрации и экспозиции, не приводящих к развитию выраженных проявлений токсического эффекта. Данные анализа обобщены в таблице 1. В таблицу также включены сведения о более выраженном токсическом действии угарного газа при экспозиции до 4 часов.

Таблица 1 — Характер функциональных изменений и симптоматика отравлений у людей в зависимости от концентрации и экспозиции действия оксида углерода

Концентрация СО (мг/м3) Длительность воздействия Содержание СОНЬ,(%) Симптомы отравления

13 7-8 мин 1,6 Изменение биохимических и физиологических показателей

31 3 ч. - Снижение точности зрительного восприятия пространства и ночного зрения

- - 2,5 Снижение абсолютной продолжительности физической нагрузки у некурящих

- - 4,5 Удлинение времени реакции

33 6 - 8 ч. 3,5 - 4 Уменьшение содержания кислорода в крови

50 - 60 2 ч. - Снижение слуха, изменения электроэнцефалограммы

- 5 ч. - Ухудшение выполнения психологических тестов

55 1 - 3 ч. 2,1 - 3,8 То же

- 5 ч. - Увеличение латентного периода при восприятии сигналов

- - 3,1 Первоначальное снижение бодрствования с последующей нормализацией; отсутствие латентного периода реакций

- 6 ч. 5 Уменьшение содержания кислорода в крови

- - 6,3 Снижение максимального времени работы

- 8 ч. 5 - 9 Увеличение порога зрительного восприятия

57 - 2,5 - 3 Приступы стенокардии у больных ишемической болезнью сердца

60 5 ч. 4,7 То же

- - 5 Снижение бодрствования

- - 7,3 Нарушение некоторых процессов восприятия и познания

- - 7,6 Удлинение времени реакции

- 6 ч. - Изменения электроэнцефалограммы и частоты сердечных сокращений

Концентрация СО (мг/м3) Длительность воздействия Содержание СОНЬ,(%) Симптомы отравления

80 - 110 3,5-5 ч. 7 - 10 Снижение скорости зрительного восприятия, ухудшение выполнения психологических и психомоторных тестов, координации, точных движений и аналитического мышления

220 1-3 ч. 6 - 10 Легкая боль в области лба

- - 8,4 Отсутствие снижения бодрствования

- 3 ч. 14 Нарушение работоспособности

230 6 ч. 16 - 20 Боль в области лба, ощущение давления на лоб, быстро исчезающее на свежем воздухе, расширение кожных кровеносных сосудов, снижение физической работоспособности

230 - 340 5-6 ч. 20 - 30 Головная боль, ощущение пульсации в висках, головокружение

340 4 ч. 22 - 24 То же

- 5 ч. 26 -27 То же

345 30 мин. 11,9 Головная боль у отдельных лиц

440 1 ч. 12 То же

2 ч. 20 Явные признаки отравления

4 ч. 30 Тошнота, головная боль, сердцебиение

440 - 460 1 ч. 15 - 19 Боли в области лба, затылка, сердцебиение

2 ч. 21 - 28 То же

2,5 - 3 ч. - То же

460 - 690 4 - 5 ч. 36 - 40 Сильная головная боль, слабость, головокружение, туман перед глазами, тошнота, рвота, коллапс

550 1 ч. 14 Головная боль, сердцебиение

600 - 700 15 мин. - Снижение умственной и физической работоспособности

660 1ч. 16 Первые симптомы интоксикации. Возможно выполнение легкой физической работы

2 ч. 27 Тошнота, явные симптомы интоксикации

4 ч. 40 Тошнота, рвота, возможна потеря сознания

Наиболее распространенным критерием токсического действия угарного газа является содержание карбоксигемоглобина в крови. Анализ данных таблицы 1 подтверждает^ чт0 критическими значениями карбоксигемоглобина в крови человека, выше которого проявляются признаки отравления лег-

кой степени, следует считать концентрации на уровне 10 - 15%. Если принять уровень 10% СОНЬ в качестве равновесного, то соответствующая ему концентрация СО в воздухе, найденная по формуле (1) приведенной в работе И.И. Даценко составляет величину порядка 170 мг/м3.

* = 100 (1) 0,006518а/6 1 ;

где х - равновесный уровень СОНЬ (%) в кро- Ь - содержание СО во вдыхаемом воздухе

ви; (%).

а - содержание 02 (%);

Если использовать номограмму Петерсона - Стюарта, которая связывает концентрацию СО в воздухе и экспозицию с различными (до 10%) уровнями СОНЬ в крови человека, концентрации С = 170 мг/м3 и 10%-ному насыщению СОНЬ соответствует экспозиция 3 часа.

В дальнейшем использовался широко распространенный в токсикологии подход, согласно которому величина эффекта (Е) определяется произведением концентрации яда (С) на время его воздействия (1;). Основная задача состояла в том, чтобы установить параметры эффекта и времени воздействия, адекватные цели исследования.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Исходя из обоснованных выше режимов деятельности спасателей величина t ограничена 16 часами при непрерывном воздействии СО и 4 часами при интермиттирующем воздействии.

Согласно [7] предельно допустимая концентрация СО в воздухе рабочей зоны со/3

чете на 8-часовой рабочий день дает величину С^ = 0,16. Анализ концентрационно-временных зависимостей, установленных при разработке максимально допустимых концентраций СО, свидетельствует, что при той же экспозиции в случае аварийных ситуаций концентрация СО втрое выше и составляет 60 /3

соответственно.

Исходя из требований к проведению аварийно-спасательных работ, было принято, что минимальная экспозиция для рассматриваемых условий составляет 30 минут. Ранее проводившиеся на волонтерах испытания

(Л.А. Тиунов) при такой продолжительности

/3

(или 0,3 мг/л), принятой в качестве максимально допустимой концентрации показали,

что среднее значение уровня СОНЬ в крови у испытуемых составляло 6,2%.

Соответственно, для указанных условий воздействия СО имеем величину С^ = 0,15. Следовательно, при этих условиях потенциальный максимум изменений не должен превзойти порог острого действия (теоретически исключаются любые проявления интоксикации). Таким образом, рассматривался диапазон значений С^ от 0,15 до 0,5. Установление аварийных регламентов допустимого времени работы спасателей (или максимально допустимых концентраций СО) производился дифференцированно для трех уровней требований к работоспособности спасателей:

1-й уровень - определяет допустимое время работы спасателей, при котором гарантируется сохранение необходимой физической и умственной работоспособности;

2-й уровень - допускает выполнение тяжелой физической работы с возможным снижением умственной работоспособности (в пределах 30%);

3-й уровень - устанавливает возможность выполнения только легкой физической работы на протяжении установленного времени.

В качестве основного критерия для разделения данных уровней использовали значения концентрации карбоксигемоглобина в крови. Анализ литературных источников, данные из которых обобщены в таблице 2, позволил допустить, что вышеперечисленным уровням соответствует содержание карбоксигемоглобина в крови равное 6,2%, 10,0% и 15,0%. В этой связи расчеты аварийных пределов воздействия СО для спасателей производились при использования в качестве основного критерия равновесных уровней карбоксигемоглобина в крови.

Концентрация СО, мг/м3 Экспозиция, ч.

0,25 0,5 1 2 4 6 8

1350 28 45 60 70

1200 26 42 55 65

880 22 35 50 60

750 22 33

Таблица 2 — Значения уровня карбоксигемоглобина в крови у людей при различных концентрациях и продолжительности воздействия угарного газа

Концентрация СО, мг/м3 Экспозиция, ч.

0,25 0,5 1 2 4 6 8

660 16 27 40 53

600 8

550 14 25 35 50

450 12 20 30 45

420 6,4

400 6,2

390 10 17 24 40

340 22 30

300 6,2

280 8,5 15 20 30

230 20

220 6,0 10 14 17 20

200 5,0 6,2

150 6,2 8,2

100 5,0 6,2

60 6,2

50 5,0

33 4,0

22 2,5

Методом наименьших квадратов получены уравнения, характеризующие зависимость уровня карбоксигемоглобина от времени на-

хождения в атмосфере с повышенным содержанием угарного газа. Эти уравнения имеют вид (2):

у = кгх3 к2х2 + к3х + к4

(2)

где у - уровень СОНЬ (%); х - экспозиция (час);

кг, к2, к3, к4 безразмерные коэффициен-

ты.

Рассчитанные значения представлены в таблице 3.

коэффициентов

Таблица 3 — Расчетные значения коэффициентов уравнений, характеризующих зависимость уровня карбоксигемоглобина в крови от времени экспозиции при фиксированных значениях концентраций угарного газа

Концентрация СО (мг/м3) Коэффициенты

кг к2 кз к4

220 0,0495 0,8235 5,7863 1,0936

280 0,2143 3 14,5 - 3,7143

390 0,1786 2,4167 13 - 0,7619

450 0,1131 1,7917 12,583 1,0952

550 0,256 3,7917 20,583 - 3,0476

660 0,1369 2,4583 17,417 0,9048

880 0,1429 2,8333 20,05 4,1905

1200 0,3571 5,6667 30,5 0,8095

1350 0,3803 6,1207 33,379 0

Используя данные коэффициенты при решении приведенного выше кубического уравнения и принимая указанные выше концентрации карбоксигемоглобина в крови, получаем

Таблица 4 — Расчетные значения допустимого центрацией угарного газа

значения, которые соответствуют допустимому времени работы в соответствии с приведенными выше уровнями. Результаты решения уравнений представлены в таблице 4.

времени работы в атмосфере с повышенной кон-

Концентрация СО в воздухе (мг/м3) Допустимое время работы (ч)

Уровень 1 Уровень 2 Уровень 3

220 1,02 2,09 3,97

280 0,81 1,23 2,57

390 0,6 1,01 1,66

450 0,49 0,79 1,34

550 0,41 0,72 1,03

660 0,32 0,57 0,82

880 0,22 0,34 0,68

1200 0,18 0,31 0,52

1350 0,12 0,27 0,45

Полученные расчетные значения времени меньших квадратов и апроксимированы в сте-для каждого уровня обработаны методом наи- пенную функцию вида (3):

у = кх

(3)

где: у - допустимое время работы (час);

х - концентрация СО в воздухе на месте /3

к - безразмерный коэффициент;

а - степенной безразмерный коэффициент. Значения коэффициентов приведенных выше уравнений представлены в таблице 5.

а

Таблица 5 — Расчетные значения коэффициентов для определения допустимого времени работы спасателей в зависимости от требований к работоспособности

Аварийные уровни Значения коэффициентов Коэффициент достоверности апроксимации (R2)

к а

1-й уровень 1698,5 1,1551 0,9983

2-й уровень 643,47 1,0869 0,9957

3-й уровень 492,36 1,1346 0,9988

Расчеты, проведенные с использованных указанных коэффициентов и формулы 3 позволили определить значения допустимого времени работы спасателей в интересующем нас диапазоне концентраций и экспозиций.

Графически данные, характеризующие аварийные пределы воздействия угарного газа

представлены на рисунке 1.

Соответственно допустимые концентрации СО в месте проведения аварийных работ и временные параметры данных работ были рассчитаны по формуле 4, полученной в результате преобразования формулы 3:

х =

где у - допустимое время работы (час);

х - концентрация СО в воздухе на месте проведения работ (мг/мЗ);

к - безразмерный коэффициент; а - степенной безразмерный коэффициент.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Расчетные значения максимально допустимых концентраций СО и времени работы спасателей в зависимости от требований к работоспособности приведены в таблице 6.

Таблица 6 Расчетные значения максимально допустимых концентраций угарного газа и времени работы спасателей в зависимости от требований к работоспособности

Требования к эффективности трудовой деятельности Концентрация СО (мг/м3)

1 ч 2 ч 3 ч 4 ч 5 ч 6 ч 7 ч 8 ч

Умственная работоспособность сохранена Возможно выполнение тяжелой физи ческой работы 1-й уровень 236 130 90 70 49 38 31 21

Умственная работоспособность снижена на 30% и более Возможно выполнение тяжелой физи ческой работы 2-й уровень 384 203 140 107 74 57 47 30

Возможно выполнение только легкой физи ческой работы 3-й уровень 626 343 242 189 133 104 85 57

Значения были обработаны с помощью программы Microsoft Excel 2010 и получено графическое выражение зависимости «фиксированный уровень карбоксигемоглобина в кро-

ви в зависимости от требований к работоспособности (%) время (ч) концентрация СО в месте проведения работ (мг/м3)» в интересующих нас диапазонах (рисунок 1).

Концентрация СО, ur/'ii^ ■ iуровень ■ 2 уровень * j уровень

Рисунок 1 Пределы безопасного воздействия угарного газа на спасателей при ликвидации

чрезвы ч айных ситуаций

Таким образом, в статье предложен подход к обоснованию пределов безопасного воздействия угарного газа на спасателей при ликвидации чрезвычайных ситуаций, основанный на физиологических аспектах деятельности организма, с учетом особенностей выполняемой спасателями работы и требований к организации и проведению аварийно-спасательных работ. Получены аналитические зависимости концентраций угарного газа и времени работы спасателей для трех уровней работоспособности, допустимых при выполнении аварийно-спасательных работ. Также были рассчитаны

значения предельного времени работы спасателей в атмосфере с повышенной концентрацией угарного газа без применения индивидуальных средств защиты.

Полученные результаты позволят организовывать действия спасателей при ликвидации чрезвычайных ситуаций, сопровождающихся пожарами, в условиях повышенных концентраций угарного газа с целью сохранения требуемого уровня работоспособности без применения специальных индивидуальных средств защиты.

Литература

1. Тиунов Л.А. Токсикология окиси углерода / Л.А. Тиунов, В.В. Кустов - Ленинград: Медицина. Ленингр. отд-ние. 1969. - 288 с.

2. ГОСТ Р 22.9.02-95. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Режимы деятельности спасателей, использующих средства индивидуальной защиты при ликвидации последствий аварий на химически опасных объектах. Общие требования // [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200012816 (дата обращения: 20.10.2020).

3. Olas, Beata. Carbon monoxide is not always a poison gas for human organism: Physiological and pharmacological features of CO (англ.) // Chemico-Biological Interactions (англ.): journal. - 2014. -25 April (vol. 222. no. 5 October 2014). - S. 37 - 43.

4. Roth D, Hubmann N, Havel C, Herkner H, Schreiber W, Taggner A. Victim of carbon monoxide poisoning identified by carbon monoxide oximetry (англ.) // The Journal of Emergency Medicine (англ.): journal. - 2011. - no. 40 (6) June 2011). - S. 51 - 58.

5. Филов В. А. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов V - VIII гр. Справочник / В.А. Филов, А.Л. Бандман, А.Л. Волкова - Л.: Химия. 1989. - 592 с.

6. Денисюк А.Б., Даценко И.И., Тиунов Л.А. Влияние продуктов горения синтетических материалов на работоспособность человека // Экстремал. физиол., гигиена и средства индивидуал, защиты человека: Тез. докл. 3 Всес. конф. 25 - 27 сент. 1990. - М. 1990. - С. 216 - 217

7. ГН 2.2.5.3532-18 Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны // [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/557235236 (дата обращения: 20.10.2020).

JUSTIFICATION OF LIMITS OF SAFE IMPACT OF CARBON MONOXIDE ON RESCUERS IN EMERGENCY SITUATIONS ACCOMPANIED BY FIRES

Denis MYASNIKOV

associate professor, emergency rescue department command and engineering faculty Civil Defence Academy EMERCOM of Russia Address: 141435, Moscow region, city Khimki, md. Novogorsk

E-mail: myasnikovdenisQmail.ru

Abstract. The article considers the peculiarities of the impact on rescuers of carbon monoxide, which is one of the main dangerous factors of emergency situations accompanied by fires. An approach to substantiating the limits of safe impact of carbon monoxide on rescuers is proposed, based on physiological aspects of the body's activity, the features of the work performed by rescuers and the requirements for organizing and conducting emergency rescue operations. The work uses methods of generalizing and systematizing empirical and theoretical data, content analysis of documents and literature on the topic of research, the least squares method, approximations. Keywords: rescue operations, carboxyhemoglobin, poisoning, rescuer, carbon monoxide, emergency.

Citation: Avitisov P.V., Myasnikov D.V., Zolotuhin A.V., Justification of limits of safe impact of carbon monoxide on rescuers in emergency situations accompanied by fires // Scientific and educational problems of civil protection. 2020. No. 4 (47). p.60 - 70 .

1. Tiunov L.A. Carbon monoxide toxicology / L.A. Tiunov, V.V. Kustov - Leningrad: Medicine. Leningrad, separation. 1969 . - 288 s.

2. GOST R 22.9.02-95. Safety in emergencies. Modes of activity of rescuers using personal protective equipment when eliminating the consequences of accidents at chemically hazardous facilities. General requirements // [Electronic resource]. Access mode: http://docs.cntd.ru/document/1200012816 (date of access: 20.10.2020).

3. Olas, Beata. Carbon monoxide is not always a poison gas for human organism: Physiological and pharmacological features of CO (English) // Chemico-Biological Interactions (English): journal. - 2014 . - April 25 (vol. 222. no. 5 October 2014). - S. 37 - 43.

4. Roth D, Hubmann N, Havel C, Herkner H, Schreiber W, Laggner A. Victim of carbon monoxide poisoning identified by carbon monoxide oximetry (eng.) // The Journal of Emergency Medicine (eng.): Journal. -2011. - no. 40 (6) June 2011). - S. 51 - 58.

5. Filov V.A. Harmful chemicals. Inorganic compounds of elements V - VIII gr. Handbook / V.A. Filov, A.L. Bandman, A.L. Volkova - L .: Chemistry. 1989 . - 592 s.

6. Denisyuk A.B., Datsenko I.I., Tiunov L.A. Influence of combustion products of synthetic materials on human performance // Extremal, fiziol., hygiene and individual means, human protection: Abstracts, report 3 All. conf. 25 - 27 Sep 1990 .- M. 1990 . - S. 216 - 217

7. GN 2.2.5.3532-18 Maximum permissible concentration (MFC) of harmful substances in the air of the working area // [Electronic resource]. Access mode: http://docs.cntd.ru/document/557235236 (date of access: 20.10.2020).

Pavel AVITISOV

head of the department of medical and biological protection faculty of management Civil Defence Academy EMERCOM of Russia Address: 141435, Moscow region, city Khimki, md. Novogorsk E-mail: p.avitisovQamchs.ru

Andrey ZOLOTUHIN

professor, department of medical and biological protection faculty of management Civil Defence Academy EMERCOM of Russia Address: 141435, Moscow region, city Khimki, md. Novogorsk

E-mail: a.zolotukhinQamchs.ru

References

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.