Критические значения ОФП

Температура среды. Эффект воздействия высокой температуры на организм человека в значительной мере зависит от влажности воздуха: чем выше влажность, тем ниже критическая температура. Для начальной стадии пожара, которая характеризуется сравнительно высокой влажностью, критическая температура находится в пределах 60-70°С.

Наибольшую опасность представляет вдыхание нагретого воздуха, приводящее к поражению и некрозу (омертвению) верхних дыхательных путей, удушью и смерти. Так, воздействие температуры свыше 100°С приводит к потере сознания и гибели через несколько минут. Опасны также ожоги кожи. Несмотря на большие успехи медицины в лечении ожогов, человек, получивший ожоги II степени на 30% поверхности тела, имеет мало шансов выжить.

Исследованиями, установлено, что во влажной атмосфере вторую степень ожога вызывает температура 55°С при воздействии в течение 20 с и 70°С - в те­чение 1 с. Температура 69—71°С при вре­мени воздействия несколько минут является опасной для человека.

Лучистые потоки. В некоторых случаях опасность для людей мо­гут представлять лучистые потоки. Исследованиями установлено, что при пожаре в сценической коробке зрелищного предприятия лучистые потоки представляют опасность для зрителей первых ря­дов партера уже через 30с пожара. Еще большая интенсив­ность лучистых потоков наблюдается при пожарах технологических установок. В некоторых случаях человек без специальных средств защиты не в состоянии приблизиться к таким установкам ближе

10 м.

Переносимость человеком лучистых потоков зависит от интенсивности облучения. Чем выше интенсивность облучения, тем меньше время, в течение которого человек способен выдерживать воздействие лучистых потоков. В качестве критической может быть принята интенсивность, равная 3000 Вт/м, при которой время до появления болевых ощущений составляет примерно 10-15 с, а время переносимости - 30-40 с.

Токсичные продукты горения. При пожарах в современных зда­ниях с применением полимерных и синтетических материалов на человека могут воздействовать токсичные продукты горения. Хотя в продуктах горения нередко содержится 50—100 видов химиче­ских соединений, оказывающих токсическое воздействие, по мне­нию большинства ученых разных стран, основной причиной гибели людей при пожарах является отравление окисью углерода.

Окись углерода (СО) опасна тем, что она в 200—300 раз быстрее взаимодействует с гемоглобином крови, чем кислород. Вследствие этого красные кровяные тельца утрачивают способность снабжать орга­низм кислородом. Наступает кислородное голодание, гипоксия тка­ней, теряется способность рассуждать, человек становится равно­душным и безучастным, не стремится избежать опасности. Насту­пает оцепенение, головокружение, нарушение координации движе­ния, а при остановке дыхания — смерть.

Концентрация оксид углерода в размере 0, 5% вызывает смертельное отравление через 20 мин., а при концентрации 1, 3% смерть наступает в результате 2-3 вдохов.

Критическое содержание кислорода для человека – менее 17% (об.).

В 50—80% случаев гибель людей на пожарах вызывалась отравлением окисью углерода и не­достатком кислорода.

Другие продукты горения могут также представлять опасность для жизни человека

Нижний порог повреждения человека волной давления взрыва при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей в помещениях или в открытом пространстве 5 кПа.

3.3. Динамика развития пожара. Условия распространения пожара

в помещении, в здании, между зданиями.

Развитие пожара зависит от многих факторов: физико-химических свойств горящего материала; пожарной нагрузки, под которой понимается масса всех горючих и трудногорючих материалов, находящихся в горящем по­мещении; скорости выгорания пожарной нагрузки; газообмена очага пожара с окружающей средой и с внешней атмосферой и т.п.

Имеются общие схемы развития пожа­ра, которые включают несколько основных фаз (экспериментальные данные для помещения размером 5х4х3 м, площадь оконных проемов от площади пола составляет 25%, пожарная нагрузка равна 50 кг/м² (древесные бруски):

I фаза (10 мин)— начальная стадия, включающая переход возгорания в пожар (1-3 мин) и рост зоны горения (5-6 мин).

В течение первой фазы происходит преимущественно линейное распространение огня вдоль горючего вещества или материала. Горение сопровождается обильным дымовыделением, что затрудняет определение места очага пожара. Среднеобъемная тем­пература повышается в помещении до 200°С (темп увеличения среднеобъемной температуры в помещении 15°С в 1 мин). Приток воздуха в помещение сначала увели­чивается, а затем медленно снижается. Поэтому очень важно в этот период времени обеспечить изоляцию данного помещения от наружного воздуха (не рекомендуется открывать или вскрывать окна и двери в горящее помещение). В некоторых случаях (при достаточном обеспечении герметичности помещения), наступает самозатухание загорания и вызывать пожарные подразделения при первых признаках пожара (дым, пламя) не целесообразно. Если очаг пожа­ра виден, необходимо, по возможности, принять меры к тушению пожара первичными средствами пожаротушения до прибытия пожарных подразделений.

Продолжительность 1 фазы составляет 2-30 % от общей продолжительности пожа­ра.

II фаза (30-40 мин) — стадия объемного развития пожара. Эта фаза характеризуетсябурным процессом горения. Температура внутри помещения поднимается до 250-300°С, на­чинается объемное развитие пожара (пламя заполняет весь объем помещения) и процесс распространения пламени происходит уже не поверхностно, а дистанционно (через воздушные разрывы). Происходит пазрушение остекления через 15-20 мин от начала пожара. Из-за разрушения остекления приток свежего воздуха резко увеличивает развитие по­жара. Темп увеличения среднеобъемной температуры — до 50°С в 1 мин.Температура внутри помещения повышается с 500-600 до 800-900°С. Максимальная скорость выго­рания составляет 10-12 мин. Стабилизация пожара происходит на 20-25 минуте от начала пожара и продол­жается 20-30 мин.

III фаза — затухающая стадия пожара. Она характеризуетсядогоранием горючих материалов, в виде медленного тления. После чего, через некоторое время (иногда весьма продолжительное), горение прекращается.

Температурное поле внутреннего пожара неравномерно в объеме поме­щения. Так, при горении бензина на площади 2 м² в помеще­нии объемом 100 м³ уже на 15 минуте температура в зоне горения составляет 900° С, а в самой удаленной точке - 200°С. При этом у потолка температура дости­гала 800°С и более, по центру высоты помещения — 500°С, у пола — 200°С.

Нагретые продукты горения преимущественно концентрируются в верх­ней части помещения, что особенно характерно для помещений с высокими потолками. Поэтому в условиях задымленного помещения наилучшая види­мость и соответственно наименьшая концентрация отравляющих веществ имели место у припольного пространства.

Исходя из анализа динамики развития пожара, необходимо сделать неко­торые выводы:

1. Автоматические системы пожарной сигнализации и тушения пожара должны сработать в начале 1-й фазы развития пожара. В этой фазе пожар еще не достиг макси­мальной интенсивности развития горения.

При отсутствии автоматических систем сигнализации о пожаре время сообщения в пожарную охрану значительно увеличивается, ликвидировать возгорание первичными средствами пожаротушения без вызова пожарной охраны, как правило, не удаётся.

2. Тушение пожара подразделениями пожарной охраны начинается только через 10-15 мин после извещения о пожаре, т.е. через 15-20 мин после его возникнове­ния (3-5 мин до срабатывания системы сигнализации о пожаре; 5-10 мин — следование на пожар; 3-5 мин — подготовка к тушению пожара). К этому моменту пожар прини­мает объемную форму развития и максимальную интенсивность.

В зависимости от характеристик конструктивной и функциональной пожарной опас­ности здания распространение пожара происходит (рис.3.3):

В помещении:

- по сгораемым веществам и материалам, находящимся в помещении, в виде линейного распространения горения;

- по технологическому оборудованию и конструкциям;

- по распространяющим горение строительным конструкциям;

при переходе линейного распространения горения в пожар в объеме помещения при количестве пожарной нагрузки, превосходящем критическую величину;

- в результате взрыва;

- вследствие лучистого и конвективного тепломассообмена между источником горения и другим пространством.

В здании:

- при переходе пламени и продуктов горения через дверные проемы, люки, оконные и технологические проемы между помещениями;

- по коммуникациям, шахтам;

- в результате достижения пределов огнестойкости ограждаю­щими и несущими кон­струкциями;

- по распространяющим горение строительным конструкциям и содержащимся в них пустотам;

- по местам некачественной заделки стыков и трещинам;

- по проемам в наружных стенах и фасаду здания.

Между зданиями:

- в результате взрыва;

- в результате теплового излучения пламени горящего здания;

- в результате переброса на значительные расстояния искр и горящих конструктивных элементов.