Воздействие ударной волны на человека определяется и импульсом фазы сжатия

где — атмосферное давление.

При взаимодействии ударной волны с неразрушающейся преградой возникает отраженная волна. Если преграда расположена перпендикулярно направлению распространения волны, то давление в плоскости отражения

ΔРотр = 2ΔРф + 6ΔРф2 / (ΔРф + 7Ро).

При ΔРф > 100 кПа происходят смертельные травмы или тяжелые контузии с разрывом внутренних органов, переломами костей, внутренними кровотечениями, сотрясением мозга.

При избыточных давлениях 60—100 кПа человек получает тяжелые травмы, при 40—60 кПа — травмы средней тяжести, при 20—40 кПа — легкие поражения. Наиболее чувствительны к воздействию ударной волны внутренние органы, заполненные газом и жидкостью (легкие), а также органы слуха. Помимо прямого поражающего действия возможны вторичные и третичные эффекты. К вторичным относят поражение осколками оборудования или разру­шающимися строительными конструкциями, к третичным — перенос тела ударной волной и последующий тормозящий удар.

Поражение легких зависит от ΔРф, времени воздействия волны и массы тела человека (mч). Влияние последних двух факторов характеризуется приведенным импульсом

Вероятность летального исхода при поражении осколками зависит от их массы и скорости движения. Возможность осколочного действия или поражения разрушающимися конструкциями заметно расширяет радиус опасной зоны, так как поражение возможно, например, от осколков оконного стекла, которое разрушается уже при ΔРф= 2-7 кПа.

Опасные и вредные факторы пожара

Согласно ГОСТ 12.1.004-91 опасными факторами пожара являются: пламя и искры; повышенная температура окружающей среды; токсичные продукты горения и термического разложения; дым; пониженная концентрация кислорода. Вторичные проявления опасных факторов пожара: осколки, части разрушившихся аппаратов, агрегатов, установок, конструкций; радиоактивные и токсичные вещества и материалы, вышедшие из разрушенных аппаратов и установок; электрический ток, возникший в результате выноса высокого напряжения на токопроводящие части конструкций, аппаратов, агрегатов; опасные факторы взрыва по ГОСТ 12.1.010— 76, происшедшего в результате пожара; огнетушащие вещества.

Интенсивность воздействия огня на кожу человека характеризуется величиной теплового потока. При соблюдении необходимого времени эвакуации опасной является поверхностная плотность теплового потока Е> 0,3 кВт/м2. Допустимое время воздействия на человека теплового потока можно оценить по формуле:

t = 0,013Е-1,61,

где t — время воздействия, ч.

Повышенная температура окружающей среды является причиной ожоговых поражений дыхательных путей и кожи. Для физически здоровых людей допустимо 10-мин воздействие темпе­ратур 80—100 ºС.

При расчете времени эвакуации исходят из допустимости температуры 60 ºС. Разогрев кожи выше 45 ºС вызывает болевые ощущения. Время нагрева до этой температуры может быть оценено по формуле:

t = (35 / E)1,33 ,

Где t — время нагрева, с.

Нагрев кожи до 77 ºС вызывает ее мгновенное разрушение, а при температуре газа 149 ºС происходит практически мгновенный ожог дыхательных путей.

Статистические исследования показывают, что > 70% людей при пожарах погибают от отравления продуктами горения. Наиболее распространенными токсичными продуктами горения являются СО2 и СО. Предельно допустимое содержание СО2 ≤ 6 %. При концен­трации 10—12% в течение нескольких минут наступает смерть. Предельно допустимое содержание СО — 0,1 %.

Пониженное содержание кислорода может приводить к гибели людей даже при отсутствии токсичных газов. За предельно допус­тимый уровень при эвакуации принимается объемная доля кисло­рода 17 %, при которой уже наблюдается некоторая потеря координации движения и учащенное дыхание. При объемной доле кислорода 9% происходит потеря сознания, а при 6 % — смерть. Натурные испытания показывают, что содержание кислорода в помещениях при пожарах снижается в начальный период до 16%, а в период развитого пожара — до 1—2 %.

Характеристики токсичности огнетушащих веществ приведены в технических условиях на эти материалы. Отметим, что одним из наиболее распространенных средств тушения горения ЛВЖ (напри­мер, на станах и в маслоподвалах прокатных цехов) является СО2. Попадание людей в зону выброса этого газа при автоматическом срабатывании средств тушения приводило в ряде случаев к смертельным поражениям. Поэтому при использовании этого газа необ­ходимо оценить возможную концентрацию СО2 в воздухе рабочей зоны и разработать меры оповещения и обеспечения безопасности персонала.