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;

Снижение видимости в дыму;

Пониженная концентрация кислорода.

Квторичным проявлениям опасных факторов пожара относятся:

Осколки, части разрушившихся аппаратов, агрегатов, установок, конструкций;

Радиоактивные и токсичные вещества и материалы из разрушенных аппаратов и установок;

Электрический ток, возникший в результате выноса высокого напряжения на токопроводящие части конструкций, аппаратов, агрегатов;

Опасные факторы взрыва, произошедшего в результате пожара;

Воздействие 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.

В табл. 17 приведены предельные значения опасных факторов пожара.

Таблица 17

Предельные значения опасных факторов пожара

Общие сведения

К опасным факторам пожара , воздействующим на людей и имущество, относятся:

1. пламя и искры;
2. тепловой поток;
3. повышенная температура окружающей среды;
4. повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения;
5. пониженная концентрация кислорода;
6. снижение видимости в дыму.

К сопутствующим проявлениям опасных факторов пожара относятся:
Опасные факторы пожара оцениваются по определенному критерию. Таким критерием является его предельно допустимое значение, т.е. такое значение при котором воздействие на человека в течение критической продолжительности пожара (время блокирования путей эвакуации ОФП, умноженное на 0,8) не приводит к травме, заболеванию или отклонению в состоянии здоровья в течение нормативно установленного времени.

Пламя бывает светящимся и несветящимся. Свечение пламени при горении органических веществ зависит от наличия в нем раскаленных твердых частиц углерода, которые успевают сгорать. Несветящееся (синее) пламя обычно бывает при сгорании газообразных продуктов: окиси углерода, водорода, метана, аммиака, сероводорода.

Особую опасность пламя, тепловой поток, им создаваемый, представляет на производственных объектах, особенно где обращаются горючие газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости. Аварии на таких объектах могут носить спонтанный характер, а тепловой поток, создаваемый при пожарах, представляет угрозу жизни и здоровья людей на значительных расстояниях от очага пожара .

Предельное значение теплового потока, принятое в нашей стране, составляет 1,4 кВт/м , в зарубежной практике данное значение составляет 2,5 кВт/м.

Повышенная температура окружающей среды

Вдыхание нагретого воздуха приводит к поражению и некрозу верхних дыхательных путей, удушью и смерти человека. При воздействии температуры свыше 100°С человек теряет сознание и гибнет через несколько минут.

Опасны для человека ожоги кожи. Несмотря на большие успехи медицины в их лечении, у пострадавшего, получившего ожоги второй степени на 30% поверхности тела, мало шансов выжить. Время же, за которое человек получает ожоги второй степени, невелико: при температуре среды 71°С - 26 сек., 15 сек. - при 100°С. Исследованиями установлено, что во влажной атмосфере, типичной для пожара, вторую степень ожога вызывает температура значительно ниже указанной. Таким образом, температура окружающей среды 60-70°С опасна для жизни человека, причем не только в горящем, но и смежных с ним помещениях, в которые попали продукты горения и нагретый воздух.

Предельно допустимое значение по повышенной температуре окружающей среды в нашей стране составляет 70°С.

Повышенная температура продуктов горения представляет опасность не только для человека, но может стать причиной распространения пожара.

Повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения

Большую опасность для жизни людей представляют продукты горения. Так, диоксид углерода СО 2 в концентрации 3-4,5% становится опасным для жизни при вдыхании в течение нескольких минут. Обычно при пожарах в помещениях концентрация СО 2 значительно превышает смертельную. Основным механизмом токсического воздействия СО 2 на человека является блокирование гемоглобина крови, при этом нарушается поступление кислорода из легких в ткани, что приводит к кислородному голоданию. Человек теряется способность рассуждать, становится равнодушным, не стремится избежать опасности, у него наступает оцепенение, головокружение, депрессия, нарушение координации движений, а при остановке дыхания - смерть.

Во многих случаях продукты горения содержат окислы азота, синильную кислоту, сероводород и другие токсичные вещества, действие которых даже в небольших концентрациях (окислы азота -0,025%, синильная кислота - 0,002%) приводит к смерти.

В нашей стране предельно допустимые значения опасных факторов пожара для каждого из токсичных газообразных продуктов горения приняты следующие:

• диоксид углерода СO 2 (углекислый газ) - 0,11 кг/м 3 ;
• монооксид углерода СО (угарный газ) - 1,16*10 -3 кг/м 3 ;
• хлороводород НСl - 2,3*10 -3 кг/м 3 .

В зарубежной практике к токсичным продуктам горения относят угарный газ и циановодород (HCN), углекислый газ отнесен к разряду удушающих газов, хлороводород отнесен к раздражающим газам. Также, за рубежом, в частности в США, принята так называемая концепция «fractional effective dose» (FED), по которой учитывается усиление токсического воздействия при действии одновременно нескольких токсичных компонентов. Данное явление называется «синергизм» .

Пониженная концентрация кислорода

В процессе развития пожара кислород, входящий в состав воздуха расходуется на горение веществ и материалов, составляющих пожарную нагрузку . Продукты горения, содержащие газообразные и твердые частицы (в виде аэрозоля) выделяются в окружающую атмосферу и смешиваются со свежим воздухом. За счет этого концентрация кислорода при пожаре понижается. Пониженное содержание кислорода характерно для любой зоны пожара , в которой есть дым: зоны горения, зоны теплового воздействия и зоны задымления. При этом, пониженное содержание кислорода, как опасный фактор пожара, как правило, существует при пожаре в густом дымовом слое. Например, в припотолочном слое в коридоре этажа пожара или в самом горящем помещении низкая концентрация кислорода представляет угрозу. Также пониженное содержание кислорода наблюдается при развитых пожарах в помещениях, регулируемых вентиляцией, т.е. при недостатке кислорода воздуха. Разбавленный дым, находящийся в нижнем слое в помещениях (коридорах, лестничных клетках) вдали от очага пожара, как правило, не представляет угрозы по пониженному содержанию кислорода.

В нашей стране в качестве предельно допустимого значения такого опасного фактора пожара, как пониженное содержание кислорода, установлено 0,226кг/м 3 .

Снижение видимости в дыму

Еще один опасный фактор пожара - это снижение видимости вследствие задымления, что затрудняет, а порой делает практически невозможной эвакуацию людей из опасного помещения. Чтобы быстро выйти в безопасное место, люди должны четко видеть

При пожарах для людей представляют опасность следующие факторы:

• - открытый огонь и искры;
• - повышенная температура окружающей среды и предметов;
• - токсичные продукты горения и термического разложения;
• - дым;
• - пониженная концентрация кислорода;
• - осколки, части разрушившихся аппаратов, агрегатов, установок, конструкций;
• - электрический ток, возникший в результате выноса высокого напряжения на токопроводящие части конструкций, аппаратов, агрегатов;
• - опасные факторы взрыва, происшедшего вследствие пожара;
• - огнетушащие средства.

Воздействие открытого огня на кожу человека характеризуется интенсивностью теплового потока, которую рассчитывают согласно НПБ 107-97.

Принципы борьбы с пожарами

Огонь безжалостен, но люди, подготовленные к этому стихийному бедствию, имеющие под руками даже элементарные средства пожаротушения, выходят победителями в борьбе с ним. Средства пожаротушения подразделяются на подручные (песок, вода, покрывало, одеяло и т.п.) итабельные (огнетушитель, топор, багор, ведро). Рассмотрим наиболее распространенные из них огнетушители, а также приведем основные правила обращения и использования их при тушении пожаров.

Огнетушители - технические устройства, предназначенные для тушения пожаров в начальной стадии их возникновения. Огнетушители пенные. Предназначены для тушения пожаров огнетушащими пенами: химической (огнетушители ОХП) или воздушно-механической (огнетушители ОВП). Их не используют при тушении различных веществ и материалов, горящих без доступа воздуха, и электроустановок, находящихся под напряжением. Для приведения в действие огнетушителя ОХП необходимо: поднести огнетушитель к очагу пожара; рукоятку поднять и перекинуть до отказа; перевернуть огнетушитель вверх дном и встряхнуть; направить струю на очаг загорания. К недостаткам пенных огнетушителей относятся узкий температурный диапазон применения (от + 5 до + 45 о С), высокая коррозионная активность заряда; возможность повреждения объекта тушения, необходимостьежегодной перезарядки. Огнетушители углекислотные (ОУ). Предназначены для тушения загораний различных веществ, горение которых не может происходить без доступа воздуха, загораний на электрифицированном железнодорожном и городском транспорте, электроустановок под напряжением не более 10000 В. Огнeтyшащим средством ОУ является сжиженный диоксид yглерода (yглекислoтa). Температypный режим хранения и применения ОУ - от 40 о С до + 50 о С. Для приведения ОУ в действие необходимо: сорвать пломбу, выдернуть чеку; направить раструб на пламя; нажать на рычаг. При тушении пожара нужно соблюдать следующие правила: нельзя держать огнетушитель в горизонтальном положении или переворачивать головкой вниз, а также прикасаться оголенными частями тела к раструбу, так как температура на его поверхности понижается до минус 60-70 о С; при тушении электроустановок, находящихся под напряжением, запрещается подводить раструб к ним и пламени ближе чем на 1 м. Углекислотные огнeтyшители подразделяются на ручные (ОУ -2, ОУ -3, ОУ-5, ОУ-6, ОУ-8), передвижные (ОУ-24, ОУ-80, ОУ-400) и стационарные (ОСУ-5, ОСУ-511). Затвор у ручных огнетушителей может быть пистолетного или вентильного типа. Огнетушители порошковые (ОП). Предназначены для ликвидации очагов пожаров всех классов (твердых, жидких и газообразных веществ электроустановок, находящихся под напряжением до 1000 В). Порошковыми огнетушителями оборудуют автомобили, гаражи, склады, сельхозтехнику, офисы и банки, промышленные объекты, поликлиники, школы, частные дома и т.д.

Для при ведения в действие ручного огнетушителя необходимо: выдернуть чеку; нажать на кнопку (рычаг); направить пистолет на пламя; нажать на рычаг пистолета; тушить пламя с расстояния не более 5 м; при тушении огнетушитель встряхивать; в рабочем положении огнетушитель держать вертикально, не переворачивая его.

Система пожарной сигнализации -- совокупность технических средств, предназначенных для обнаружения факторов пожара, формирования, сбора, обработки, регистрации и передачи в заданном виде сигналов о пожаре, режимах работы системы, другой информации и, при необходимости, выдачи сигналов на управление техническими средствами противопожарной защиты, технологическим, электротехническим и другим оборудованием.

В начале 80-х годов была опубликована статья «Дальнейшая история науки о пожаре», где английский профессор оптимистично предсказывал, что к 23 веку людям будет «гарантирована жизнь почти свободная от пожаров». Прав ли он, предстоит убедиться нашим потомкам, а тем временем в 21 веке поражающие факторы пожаров и взрывов продолжают уносить жизни людей.

Первичные факторы

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 опасные факторы пожара уносят до 90 % жизней.

Вторичные факторы

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 поражающим 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.

Психологический фактор — 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 опасные факторы пожара реально угрожают современному человечеству, внося свой негативный вклад в ухудшение жизненных условий.

Пожар может наносить огромный вред имуществу и здоровью человека. Опасные факторы пожара (ОФП) можно определить как такие факторы, которые наносят вред материальным ценностям и здоровью (жизни) людей.

Под расчетом ОФП подразумевают процедуру выявления динамики развития таких факторов вследствие воздействия очага возгорания.

Основные факторы пожара и их классификация

Опасные факторы пожара классифицируют на две большие категории: основные и второстепенные. К категории основных факторов относят те факторы, которые появляются непосредственно по причине возгорания:

• пламя и искры;
• действие высоких температур;
• токсичные для организма человека продукты горения;
• пониженное содержание кислорода.

Оценивание ОФП производится по специальному критерию. Под таким критерием подразумевается предельно допустимые показатели, т.е. такие значения, при которых действие на людей на протяжении критической длительности пожара (а именно время загромождения эвакуационных путей, которое умножается на 0,8) не вызывают негативных последствий (травм, болезней или отклонений в состоянии здоровья в течении определенного промежутка времени).

Все основные факторы опасны для человека и могут вызывать крайне неблагоприятные последствия. Так, действие на человека пламени вызывает ожоги и поражение органов дыхания. Специальные аппараты для дыхания способны защитить от действия пламени, но не эффективны для защиты от высоких температурных показателей. В процессе пожара температура внутри объектов может подниматься до 400 градусов и выше. Известно, что температура выше 50 градусов уже крайне опасна для человеческого организма, вызывая обезвоживание, ожоги и смертельное поражение органов дыхания. Предельно допустимые температурные показатели – 70 градусов.

В помещениях жилого типа токсичные продукты горения крайне опасны для человека. К этим веществам относят диоксид углерода (углекислый газ), угарный газ и хлороводород. Дым – совокупность продуктов горения (смесь жидких и твердых веществ). В связи с присутствием в составе дыма частиц, находящихся в жидком и твердом состоянии, в процессе прохождения через него света, мощность световых частиц уменьшается, что отражается на нарушении видимости в дыму. Часто блокирование эвакуационных путей возникает именно вследствие нарушения видимости в дыму. Предельные показатели по потере видимости в дыму составляют 20 метров.

Большинство пожаров происходит в процессе пламенного горения. Часто начало пожаров связано с тлением, но потом пожары переходят в стадию пламенного горения. Пламя – невероятно опасный фактор пожара, который наносит ущерб жизни и здоровью людей. Открытое пламя способствует молниеносному распространению пожара на территории помещений объекта. В связи с тепловым излучением пламени пожар распространяется на значительное расстояние, а критерием оценки пламени выступает тепловой поток.

В зданиях жилого типа в большинстве случаев пламя не представляет особую угрозу, в связи с тем, что до момента значительного распространения пожара люди успевают освободить помещение. Однако в зданиях производственного типа пламя представляет особую опасность. В особенности это касается помещений с находящимися внутри горючими веществами и легковоспламеняющимися жидкостями. Предельные показатели теплового потока в РФ – 1,4 кВт/м2.

При пожаре кислород как компонент воздуха тратится на горение веществ, которые составляют основу пожарной нагрузки. В свою очередь продукты горения освобождаются в процессе пожара и смешиваются с воздушной массой, при этом происходит снижение концентрации кислорода. Предельно допустимое значение этого ОФП – 0,226 кг/м3.

Второстепенные факторы пожара

К второстепенным факторам пожара относят те факторы, которые возникают вследствие пожара, но с вязаны с особенностями здания (объекта), где распространяется пожар. Эти факторы следующие:

• взрыв;
• осколки, отдельные части (элементы) разрушенного оборудования или устройств;
• токсичные и небезопасные вещества, которые выделились из разрушенного оборудования;
• электрический ток;
• вещества пожаротушения.

Опасные факторы пожара распространяют свое негативное действие во времени и пространстве на человеческий организм, имущество и окружающую среду. Часто наблюдают негативное действие одновременно ряда факторов.

Расчет опасных факторов пожара нужен для определения времени эвакуации людей и расчетов пожарного риска.