Оценка эффективности применения некоторых индивидуальных средств защиты и спасания

Отечественной промышленностью освоены различные типы самоспасателей, средств индивидуальной защиты органов дыхания и зрения человека от опасных факторов пожара в течение времени, необходимого для выхода из задымленных зданий, помещений, с производственных объектов. По принципу действия самоспасатели подразделяются на фильтрующие и изолирующие.

Самоспасатель фильтрующий - средство индивидуальной защиты органов дыхания и зрения человека, в котором вдыхаемый воздух очищается в фильтрующе-сорбирующем элементе самоспасателя, а выдыхаемый удаляется в окружающую среду. Область применения фильтрующих самоспасателей ограничена содержанием кислорода в окружающей среде, который должен быть не менее 17 %.

Применение изолирующих самоспасателей не зависит от концентрации отравляющих газов и содержания кислорода в окружающей среде. Изолирующие самоспасатели подразделяются на самоспасатели с химически связанным кислородом и резервуарные со сжатым воздухом.

Самоспасатель с химически связанным кислородом — средство индивидуальной защиты органов дыхания и зрения человека, в котором выдыхаемый воздух после очистки от диоксида углерода и добавления кислорода повторно используется для дыхания. Предназначенный для дыхания кислород содержится в химически связанном состоянии в виде твёрдого кислородсодержащего продукта.

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

Изолирующие самоспасатели, в зависимости от назначения, подразделяются на:

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

• самоспасатели специального назначения — предназначенные для применения обслуживающим персоналом зданий для проживания людей (гостиниц, кемпингов, мотелей, общежитий, школ-интернатов, домов для престарелых и инвалидов, детских домов и других зданий), который отвечает за организацию эвакуации из помещений во время пожара.

Фильтрующие самоспасатели относятся к самоспасателям общего назначения. Условное время защитного действия самоспасателей общего назначения составляет не менее 15 мин, а специального назначения — не менее 25 мин.

Самоспасатели обеспечивают защиту в режимах дыхания, характеризующихся выполнением нагрузок — от лёгкой до очень тяжёлой работы в диапазоне температур окружающей среды от 0 до 60 °С.

На первом месте по степени защиты от опасных факторов пожара (ОФП) стоят изолирующие резервуарные самоспасатели со сжатым воздухом, за ними следуют изолирующие самоспасатели с химически связанным кислородом и фильтрующие самоспасатели.

Время надевания и приведения самоспасателей в действие не должно превышать 60 секунд.

Оценка эффективности применения самоспасателей при эвакуации по коридору, в который поступают продукты горения из горящего помещения, проводилась на основе методики, изложенной в ГОСТ 12.1.004, путём сравнения времени достижения опасными факторами пожара предельно допустимых значений для людей без самоспасателей и в фильтрующих и изолирующих самоспасателях.

При этом время достижения опасными факторами пожара предельно допустимого значения по потере видимости было одинаковым как при эвакуации людей без самоспасателей, так и в самоспасателях, и не учитывалось при сравнении.

В соответствии с ГОСТ 12.1.004 предельно допустимые значения опасных факторов пожара для людей без самоспасателей составляют:

температура продуктов горения — 70 °С;

концентрация углекислого газа — 0,11 кг/м³;

концентрация оксида углерода — 1,16 • 10^-3 кг/м³;

концентрация кислорода — менее 17 %.

В соответствии с НПБ 161—2001 для человека в изолирующем самоспасателе в пределах времени защитного действия предельно допустимым значением опасного фактора пожара будет температура продуктов горения, равная 60 °С.

Для человека в фильтрующем самоспасателе в соответствии с НПБ 302—2001 в пределах времени защитного действия предельно допустимыми значениями опасных факторов пожара будут: температура продуктов горения — 60 °С, концентрация кислорода — менее 17 %.

Расчёты показали, что минимальное значение критической продолжительности пожара для всего характерного для практики диапазона значений L = 20÷60 м при полностью открытом дверном проёме реализуется по оксиду углерода (рис. 5.1). Как видно из рис. 5.1, критическая продолжительность пожара по кислороду (т. е. снижение концентрации О₂ менее чем до 17 %) существенно выше критической продолжительности пожара по оксиду углерода при значениях L, превышающих 45 м. Необходимо отметить, что при L = 45 м разница составляет около 40 с, а при L = 60 м - более 70 с. Это позволяет сделать вывод об эффективности использования фильтрующих самоспасателей при эвакуации в коридорах протяжённостью более 45 м и времени одевания не более 30 с, поскольку в этом диапазоне анализируемых параметров человек в фильтрующем самоспасателе имеет возможность безопасно эвакуироваться при некотором увеличении времени начала эвакуации.

Анализ результатов расчётов, представленных на рис. 3.1, показывает, что критическая продолжительность пожара по СО₂ во всём диапазоне L=20-60 м выше критической продолжительности пожара по окиси углерода , и этот параметр не является определяющим для оценки эффективности применения самоспасателей.

Следует отметить, что при L= 20 м разница составляет не более 30 с, а при L>40 м - более 360 с. Это обуславливает эффективность использования изолирующего самоспасателя при эвакуации в коридорах, протяженностью более 20 м и времени одевания около 60 с, поскольку в этом диапазоне анализируемых параметров человек в изолирующем самоспасателе может безопасно эвакуироваться даже при повышенных значениях времени начала эвакуации. Критическая продолжительность пожара по кислороду (т.е. уменьшение концентрации О₂ ниже 17%) существенно выше критической продолжительности пожара по окиси углерода при значениях L, превышающих 25 м. При L= 45 м разница - составляет около 200 с, а при L= 60 м - около 300 с.

Это создает предпосылки к использованию фильтрующего самоспасателя при эвакуации в коридорах протяженностью более 25 м и времени одевания около 30 с при наличии технических решений, ограничивающих открытие дверного проёма (использование доводчиков и др.), поскольку в этом диапазоне анализируемых параметров человек в фильтрующем самоспасателе имеет возможность безопасно эвакуироваться даже при повышенных значениях времени начала эвакуации или низкой скорости эвакуации.

Как и при полностью открытом дверном проёме, критическая продолжительность пожара по СО₂ во всем диапазоне L=20-60 м выше критической продолжительности пожара по окиси углерода и этот параметр не является определяющим для оценки эффективности применения самоспасателей (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Зависимость критической продолжительности пожара от ширины открытия проёма В при длине коридора L= 30м

При фиксированной длине коридора L=30 м, ширина открытия дверного проёма существенным образом определяет эффективность применения различных самоспасателей. Изолирующий самоспасатель даёт увеличение возможного времени эвакуации при любой ширине открытия дверного проёма, применение же фильтрующего самоспасателя - при ширине открытия дверного проёма не более 0,3 м. Таким образом, применение фильтрующих самоспасателей эффективно для эвакуации в коридорах значительной протяжённости для мобильных групп населения, хорошо обученных правилам использования самоспасателей.

Эффективность использования изолирующих самоспасателей обеспечивается даже при эвакуации в коридорах значительной протяжённости для маломобильных групп населения, не имеющих навыков быстрого одевания самоспасателей, а также в случае несамостоятельной эвакуации. При этом с учётом высокой концентрации СО на путях эвакуации должна быть обеспечена необходимая вероятность правильного приведения самоспасателя в действие.