CC BY
22
БЕЗОПАСНОСТЬ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРАХ
Канд. хим. наук, доцент, начальник лаборатории НВЦ ООО "Эпицентр маркет"
Н. Н. Матвиенко
Канд. хим. наук, старший научный сотрудник, начальник конструкторского бюро ООО "Эпицентр маркет"
Н. П. Федоров
Канд. техн. наук, профессор, начальник аналитического отделения НВЦ ООО "Эпицентр маркет"
П. Ф. Поташников
Старший научый сотрудник ООО "Эпицентр маркет"
М. В. Баюкин
Научый сотрудник ООО "Эпицентр маркет"
А. Н. Матвиенко
УДК 614.847.7
ФИЛЬТРУЮЩИЕ САМОСПАСАТЕЛИ И ЗАЩИТА ОТ МОНООКСИДА УГЛЕРОДА
Представлены обобщенные материалы по современным требованиям к защитным свойствам фильтрующих самоспасателей от монооксида углерода, нормам допустимого воздействия СО на организм человека в чрезвычайных ситуациях, результаты экспериментального определения исследователями США концентраций СО на пожарах. Даны предложения по условиям использования и лабораторных испытаний фильтрующих самоспасателей.
При конструировании портативных СИЗОД (самоспасателей) для населения весьма острой проблемой является обеспечение защиты от окиси углерода. Традиционное использование в поглощающих системах гопкалитовых катализаторов с соответствующими осушителями не позволяет достигать существенных защитных свойств в изделиях массой до 0,2-0,25 кг. Поэтому такой путь обес-
печения защиты от окиси углерода при существующем уровне технических возможностей в принципе не дает возможность создавать легкие универсальные самоспасатели, предназначенные для постоянного ношения пользователем в состоянии готовности к применению.
Возникает вопрос, насколько актуальными и обязательными для эвакуационных средств яв-
Современные фильтрующие самоспасатели российского производства
ляются защитные свойства от монооксида углерода. В настоящее время по этому поводу в РФ существуют разные официальные мнения (табл. 1).
До 2005 г. существовало два противоположных официальных мнения: либо защита от смертельных концентраций (см. п. 3 табл. 1), либо полное отсутствие защиты от СО (в тканевых масках и повязках, предписываемых для использования населением, см. п. 1 табл. 1). С принятием ГОСТ Р 22.9.09-2005 (см. п. 2 табл. 1) всего получается 5 уровней требований по защите от СО для фильтрующих самоспасателей. Можно утверждать, что все перечисленные требования являются правильными, если их рассматривать применительно к существующему многообразию чрезвычайных ситуаций. Возможны случаи, когда возникает необходимость защиты от смертельных концентраций, в других ситуациях защита от СО совсем не требуется.
Основной вопрос заключается в том, какова доля ситуаций с той или иной степенью опасности поражения СО. С точки зрения разработки портативных самоспасателей представляет интерес определение доли чрезвычайных ситуаций, в которых могут успешно использоваться изделия без защитных свойств от монооксида углерода. Установление данного показателя зависит прежде всего от определения допустимого уровня воздействия СО на человека без средств защиты (или в самоспасателе без защитных свойств от СО). По этому поводу также существует целый спектр весьма различающихся мнений, представленных в табл. 2.
Как следует из данных табл. 2, официальные мнения по поводу допустимых уровней воздействия СО на человека в чрезвычайных ситуациях различаются примерно на порядок. Это уже нельзя объяснить многообразием вариантов воздействия,
Таблица 1. Требуемые уровни защитных свойств эвакуационных СИЗОД от СО
Наименование документа Год издания (переиздания) Требуемый уровень защитных свойств от СО, мг/м3
1. ГОСТ 22.3.03-97/ГОСТ Р 22.3.03-94. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Защита населения. Основные положения 2002 -
2. ГОСТ Р 22.9.09-2005. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Средства индивидуальной защиты населения в чрезвычайных ситуациях. Самоспасатели фильтрующие: 1-й класс 2-й класс 3-й класс 2005 700 1500 3000
3. НПБ 302-2001. Техника пожарная. Самоспасатели фильтрующие для защиты органов дыхания и зрения людей при эвакуации из помещений во время пожара. Общие технические требования. Методы испытаний 2002 6200
Таблица 2. Допустимые нормы воздействия СО на человека при эвакуации в чрезвычайных ситуациях
Наименование документа Год издания (переиздания) Допустимая концентрация СО (аварийный предел воздействия), мг/м3
1. НПБ 302-2001. Техника пожарная. Самоспасатели фильтрующие для защиты органов дыхания и зрения людей при эвакуации из помещений во время пожара. Общие технические требования. Методы испытаний 2002 200
2. Материалы научно-практической конференции "Актуальные вопросы военно-полевой терапии" [2] 2005 1000 в течение 30 мин
3. Аварийный предел воздействия СО при оценке материалов для самолетостроения [3] 2005 В герметичных объектах: 1000 в течение 20 мин; 1500 в течение 5 мин
4. ГОСТ 12.1.004-91. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования 2000 1160 (0,1% об.)
5. Справочник инженера пожарной охраны. Библиотека нефтегазодобытчика и его подрядчиков [4] 2005 1200 в течение 0,5-1 ч
6. Пожар в помещении. Издание ВНИИПО для научных сотрудников, инженерно-технического персонала научно-исследовательских, проектных и строительных организаций, органов надзора и контроля за пожарной безопасностью зданий и сооружений различного назначения [5] 2005 1700-2300 (0,15-0,2% об.) в течение времени эвакуации
поскольку речь идет об одной системе: человек -монооксид углерода. Остается предположить, что существенное различие мнений обусловлено не научно-обоснованными, а скорее конъюнктурными соображениями.
Неоспоримым является факт, что требования, установленные НПБ 302-2001, не являются единственным допустимым уровнем, как это представляется разработчикам самоспасателей. Формально следует ориентироваться на государственный стандарт (см. п. 4 табл. 2) как документ, имеющий наиболее высокий статус среди перечисленных в табл. 2. Кроме того, следует отметить, что норма 200 мг/м3 является значением краткосрочной предельно допустимой концентрации (это норма для персонала предприятий, связанного с многократным воздействием СО на протяжении рабочего стажа), а не аварийным пределом воздействия, следовательно, к единичным аварийным ситуациям для населения она отношения не имеет.
При неформальном подходе к анализу допустимых норм воздействия СО на человека необходимо опираться на обширный статистический материал, накопленный более чем за 100 лет изучения данной проблемы. Известно, что степень поражения человека монооксидом углерода определяется содержанием карбоксигемоглобина (НЬСО) в крови, которое, в свою очередь, зависит от величины действующей концентрации СО и экспозиции заражения. В табл. 3 приведены обобщенные результаты исследований связи степени поражения людей и содержания НЬСО [1].
Результаты обработки данных по содержанию НЬСО в крови человека в зависимости от действующей концентрации СО и экспозиции заражения представлены в табл. 4.
При обосновании нормы воздействия по п. 2 табл. 2 принималось, что в чрезвычайных ситуациях допустимым содержанием НЬСО является 20%, что гарантировано не вызывает потерю сознания при эвакуации (нижняя четверть области появления симптомов отравления, см. табл. 3). Для достижения такого содержания НЬСО, в соответствии с данными табл. 4, при концентрации 2300 мг/м3 можно находиться 5 мин, 1700 мг/м3 — 10 мин (см. п. 6 табл. 2), 1200 мг/м3 —25 мин, 1000 мг/м3 — 30 мин.
Нижняя граница области потери сознания (см. табл. 3) достигается при концентрации 2300 мг/м3 за 15 мин, 1700 мг/м3 — за 30 мин, 1200 мг/м3 — за 60 мин.
Результаты измерений концентрации окиси углерода более чем на 200 реальных и учебных пожарах, полученные исследователями США [6], представлены в табл. 5.
Таблица 3. Связь степени поражения людей и содержания НЬСО в крови
Степень поражения Содержание НЬСО, %
Отсутствие жалоб Менее 15
Появление симптомов отравления 15-34
Потеря сознания 34-55
Смерть Более 55
Таблица 4. Содержание НЬСО в крови при различных действующих концентрациях СО и экспозициях заражения
Действующая концентрация, мг/м3 Содержание НЬСО, %, при экспозиции заражения, мин
5 10 15 20 30 60 120 180 300
200 3,6 4,8 7,0 8,9 12,0 15,8
700 6,8 9,5 11,9 15,7 22,4 31,9 38,6 47,5
1000 9,7 13,4 16,2 20,0 28,1 40,0 49,7 54,0
1200 6,8 11,4 16,0 17,8 22,8 31,8 46,1 57,0
1500 8,2 14,5 19,5 22,8 27,7 38,8 52,8 60,2
1700 10,2 17,3 22,7 25,8 31,4 44,7 61,7
2000 14,7 22,3 27,4 31,9 38,9 55,5 63,5
2300 19,0 27,4 33,5 38,3 47,5 65,3
2500 20,6 30,5 37,1 42,4 53,0 66,5
3000 24,6 34,9 42,4 49,3 61,0 68,5
3500 27,3 37,1 46,2 54,0 67,0 70,0
4000 29,4 40,9 51,0 58,9 71,5
4500 32,1 45,2 56,2 64,9 73,0
Таблица 5. Результаты измерений концентрации окиси углерода на пожарах
Концентрация сизм, мг/м3 120 240 600 1000 1200 1800 3600
Доля пожаров с с < сшм,% 35 55 90 93 94 97 99
Данные табл. 5 показывают, что более чем в 90% ситуаций концентрации СО на пожарах не превышают 0,1% об. (1160 мг/м3).
Выводы
1. Основываясь на проведенном анализе многочисленных экспериментальных данных, можно утверждать, что допустимая норма непрерывного воздействия на человека СО — 0,1% об. (1160 мг/м3)
за время эвакуации до 25 мин (ГОСТ 12.1.004-91) — является вполне обоснованной.
2. В условиях, когда концентрация СО не превышает указанной допустимой нормы, могут использоваться фильтрующие самоспасатели без защитных свойств от СО.
3. Фильтрующие самоспасатели без защитных свойств от СО могут применяться для эвакуации с места пожара не менее чем в 90% ситуаций.
4. Объекты, на которых возможно превышение допустимых концентраций СО (более 0,1% об.), должны быть выделены для использования самоспасателей, обеспечивающих защиту от монооксида углерода.
5. При лабораторной оценке защитных свойств фильтрующих самоспасателей от СО должно быть установлено значение проскоковой концентрации монооксида углерода по ГОСТ 12.1.004-91.
ЛИТЕРАТУРА
1. Франке 3. Химия отравляющих веществ. — М.: Химия, 1973. — Т. 1. — С. 237.
2. Шульга В. Я., Образцов Н. В., Софронов Г. А. Токсикологическая оценка предела опасности острой интоксикации организма оксидом углерода // Вестник Российской военно-медицинской академии. — 2005. —№ 1(14). — С. 218-220.
3. Вредные вещества в окружающей среде: Справочно-энциклопедическое издание / Под ред. В. А. Филова и др. — СПб.: НПО "Профессионал", 2005. — С. 325.
4. Лебедев В. С., Самойлов Д. Б. и др. Справочник инженера пожарной охраны. — М.: Инфра-Инженерия, 2005. — С. 96.
5. Молчадский И. С. Пожар в помещении. — М.: ВНИИПО, 2005. — С. 163.
6. 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.
Поступила в редакцию 01.09.06.
