Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Огнетушащие газы: вопросы безопасности для человека

В рубрику "Охранная и охранно-пожарная сигнализация, периметральные системы" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Огнетушащие газы: вопросы безопасности для человека

Л.Н. Мухамедиева
Заведующая лабораторией "Санитарно-химическая и токсикологическая безопасность" Института медико-биологических проблем РАН, доктор медицинских наук

Р.Г. Марданов
Ведущий научный сотрудник лаборатории "Санитарно-химическая и токсикологическая безопасность" Института медико-биологических проблем РАН, кандидат химических наук

Д.З. Новиков
Начальник отдела технических средств автоматизации и оперативного управления, Государственное учреждение "Центр обеспечения деятельности Федеральной противопожарной службы МЧС России"

Д.А. Себенцов
Заместитель председателя Комитета по нормативам Ассоциации индустрии безопасности

Выбор наиболее эффективной системы газового пожаротушения применительно к специфике конкретного объекта - сложная задача. Эта статья призвана помочь хозяйствующим субъектам, отделам технического надзора и специалистам в области обеспечения безопасности сделать на стадии технического задания правильный выбор

Выбирая тип средства обеспечения пожарной безопасности с применением огнетушащих газов, нужно исходить из следующих задач:

  1. обеспечение безопасности сотрудников на стадии эксплуатации и технического обслуживания средств пожаротушения;
  2. создание эффективной системы газового пожаротушения пожара;
  3. экономическая эффективность вложения денежных ресурсов.

НПБ и системы газового пожаротушения

В соответствии с НПБ 88-2001* "УСТАНОВКИ ПОЖАРОТУШЕНИЯ И СИГНАЛИЗАЦИИ. НОРМЫ И ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ" п. 7.6 (табл. 4), для тушения пожаров в установках газового пожаротушения применяются хладоны 23 (CF3H), 125 (C2F5H), 218 (C3F8), 227ea (C3F7H), 318Ц (C4F8ц), а также СО2, шестифтористая сера, азот,аргон и газовый состав "Инерген" (смесь газов, содержащая 52% (об.) азота, 40% (об.) аргона и 8% (об.) двуокиси углерода). Представленные газообразные вещества малотоксичны и химически инертны. Хладоны, используемые в качестве объемных средств пожаротушения, не содержат в молекуле хлора, брома, повышающих их токсичность, относятся к группе фторалканов, токсичность которых уменьшается с увеличением числа атомов фтора в молекуле. Токсичность соединений пропанового ряда (фреон 218) увеличивается при максимальном содержании фтора в молекуле(1, 2, 3, 4). Хладоны, используемые в ГОТВ, химически инертны, относятся к малотоксичным соединениям (4 класс опасности) и выводятся из организма с выдыхаемым воздухом и в незначительных количествах с желчью и мочой (1, 2, 3, 4).

Наиболее эффективными при тушении пожара являются химические газы - хладоны. Физико-химический процесс их действия основан на двух факторах: химическом ингибировании процесса реакции окисления и снижении концентрации окислителя (кислорода) в зоне окисления. Огнетушащая концентрация сжатых газов выше, чем хладонов, поэтому требуется на 25-30% больше газа и, следовательно, на треть возрастает количество емкостей для хранения газовых огнетушащих веществ (далее -ГОТВ). В соответствии с НПБ 54-2001 и НПБ 88-2001* система газового пожаротушения, где в качестве ГОТВ используется сжатый газ, требует сложных и дорогостоящих технических устройств весового контроля.

Рабочее давление в установках газового пожаротушения с применением хладонов составляет около 40 бар, в установках с применением сжатых газов избыточное рабочее давление в 3-4 раза выше (около 1 20-1 50 бар).

Медицинские аспекты выбора ГОТВ

При выборе ГОТВ в обитаемых или периодически обитаемых помещениях необходимо учитывать следующее:

  • токсичность средств пожаротушения для человека и оборудования при их утечке в объем помещения в результате разгерметизации установок или ложного срабатывания устройств обнаружения пожара;
  • образование высокотоксичных веществ вследствие термоокислительной деструкции средств пожаротушения и полимерных материалов (конструкции из пластиков, кабели) при тушении пожара.

Безопасность при утечках

Безопасность человека при утечках средств пожаротушения в объем защищаемого помещения будет определяться динамикой нарастания концентрации ГОТВ и продолжительностью воздействия (экспозиции) вещества на человека. Медленная утечка огнетушащих средств сопровождается, как правило, пролонгированным загрязнением воздуха помещения и в условиях работающей вентиляции безопасна. При отсутствии вентиляции в помещении наименьшую токсикологическую опасность будут представлять хладоны и сжатые газы.

При массивной утечке СО2 в результате ложного срабатывания или разгерметизации системы пожаротушения особую опасность представляет диоксид углерода, так как в помещении создадутся смертельные для человека концентрации вещества. Безопасная для человека концентрация диоксида углерода при экспозиции 1-3 мин не превышает 5% (об.), опасная для жизни cоставляет 10% (об.) и выше. При массивной утечке в воздухе помещения концентрация диоксида углерода будет соответствовать концентрации, необходимой для тушения пожара - более 25 % (5).

Токсическая опасность

Если ранжировать ГОТВ по токсичности при массивной утечке, то наименее опасны сжатые газы. Из перечисленных сжатых газов предпочтение следует отдать смеси "Инерген", так как находящийся в его составе диоксид углерода обеспечивает защиту человека от гипоксии. Минимальные концентрации ГОТВ, при которых в кратких экспозициях (менее 5 минут) наблюдаются минимальные ощутимые вредные воздействия (для азота, аргона и смеси «Инерген»), составляют соответственно 43 и 52 объемных процента.

Используемые в системах хладоны по (НПБ 88-2001*) малотоксичны и не проявляют выраженной картины интоксикации. По токсикокинетике хладоны аналогичны инертным газам. Лишь при длительном ингаляционном воздействии низких концентраций хладоны могут оказывать неблагоприятное влияние на сердечно-сосудистую, центральную нервную системы, легкие. При ингаляционном воздействии высоких концентраций хладонов развивается кислородное голодание. Время безопасного воздействия хладонов R125, R227еа и др. при концентрациях в атмосфере закрытых помещений 9-1 0,5% (об.) составляет 5 минут, при стандартных пожаротушащих концентрациях 6,3-7,8% (об.) для фреонов 318, 227, 218 и 9,8% (об.) для фреона 125 (табл. 1). При больших концентрациях необходимо учитывать наличие максимальных концентраций ГОТВ, при которых допустимы экспозиции в несколько (обычно менее 5) минут, при этом вредное воздействие газа на человека отсутствует (табл. 2).


Раздражающий эффект фреонов выражен очень слабо. Использование хладонов при тушении пожаров практически безопасно, так как огнетушащие концентрации по хладонам 23, 318 и 218 на порядок меньше смертельных концентраций при длительности воздействия до 4 часов. Термическому разложению подвергается примерно 5% массы хладона, поданного на тушение пожара.

Поэтому токсичность среды, образующейся при тушении пожара хладонами, будет намного ниже токсичности продуктов пиролиза и разложения.

Токсичность существенно зависит также от степени очистки фреонов от примесей химических веществ, загрязняющих основное вещество при производственных процессах, которые представляют наибольшую опасность (табл. 1). При температурах 180-380 °С и выше за счет термоокислительной деструкции фреонов в окружающую среду выделяются сопутствующие примеси: фтороводород, тетрафторэтилен, 2-трифторметил, пентафторпропен и пр. При сравнительной характеристике токсикометрических показателей фреонов и стандартных пожаротушащих концентраций фреонов можно заключить, что наиболее благоприятным является фреон 318 (табл. 1). Сведения о продолжительности безопасного воздействия хладона 125 и хладона 227еа на человека, в зависимости от концентрации газа, приведены в табл. 1 (по данным NFPA - National Fire Protection Assosiation, USA, 2001).

Выводы

Подводя итог, можно сказать следующее: наиболее эффективными газовыми огнетушащими веществами, на наш взгляд, являются хладоны. Относительно высокая их стоимость компенсируется стоимостными показателями затрат на монтаж системы и ее дальнейшее техническое обслуживание. Особенно важным качеством хладонов, используемых в системах пожаротушения, является их минимально вредное воздействие на человека.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #5, 2007
Посещений: 22312


  Автор
Мухамедиева Л.Н.

Мухамедиева Л.Н.

Заведующая лабораторией "Санитарно - химическая и токсикологическая безопасность" Института медико - биологических проблем РАН, доктор медицинских наук

Всего статей:  1


  Автор
 

 

Всего статей:  4


  Автор
Марданов Р.Г.

Марданов Р.Г.

Ведущий научный сотрудник лаборатории "Санитарно - химическая и токсикологическая безопасность" Института медико - биологических проблем РАН, кандидат химических наук

Всего статей:  1


  Автор
Новиков А. З.

Новиков А. З.

Начальник отдела автоматизации и оперативного управления Центра ОД ФПС МЧС России

Всего статей:  2

В рубрику "Охранная и охранно-пожарная сигнализация, периметральные системы" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций