Екстремальні мікрокліматичні умови професійної діяльності рятувальників

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК [614.895.5.621.5]:622-051

Покалюк Віктор Миколайович кандидат педагогічних наук

Костенко Тетяна Вікторівна кандидат технічних наук

Нуянзін Олександр Михайлович кандидат технічних наук

Анотація

В статті проаналізовано умови професійної діяльності оперативних розрахунків підрозділів Оперативно-рятувальної служби цивільного захисту ДСНС України, описано вплив теплового випромінювання на організм людини, схарактеризовано екстремальні мікрокліматичні умови діяльності рятувальників, здійснено декомпозицію ерготермічних навантажень рятувальників при виконанні оперативних завдань, виокремлено зони умов середовища на пожежах за ступенем небезпеки для особового складу.

Ключові слова: рятувальник, пожежа, засіб індивідуального захисту органів дихання і зору, екстремальні мікрокліматичні умови, тепловий потік, теплове випромінювання, теплозахисний костюм.

В статье проанализированы условия профессиональной деятельности оперативных расчетов подразделений Оперативно-спасательной службы гражданской защиты ГСЧС Украины, описано влияние теплового излучения на организм человека, охарактеризованы экстремальные микроклиматические условия деятельности спасателей, осуществлено декомпозицию эрготермических нагрузок спасателей при выполнении оперативных задач, выделены зоны условий среды на пожарах по степени опасности для личного состава.

Ключевые слова: спасатель, пожар, средство индивидуальной защиты органов дыхания и зрения, экстремальные микроклиматические условия, тепловой поток, тепловое излучение, теплозащитный костюм.

The article analyzes conditions of professional activity of the units of Operational Rescue Service of the State Emergency Service of Ukraine. The authors describe the effect of thermal radiation on human body. Extreme microclimatic conditions of the rescuers' activity have been determined. The researchers made ergo thermal decomposition of the rescuers' load while performing operational tasks and singled out areas of environmental conditions during fire by the degree of danger to personnel.

Key words: rescuer; fire; means of individual protection of respiratory organs and vision; extreme microclimatic conditions; heat flow; thermal radiation; heat protection suit.

Проблема створення нешкідливих і безпечних умов праці актуальна в Україні здавна, про що свідчить статистика нещасних випадків: ще 15-20 років тому на виробництві гинуло близько 4 тис. осіб, що в 1,6 рази більше, ніж нині.

На даний час в нашій державі травматизму і професійних захворювань у 5-8 разів більше, ніж в інших промислово розвинених країнах Європи та світу. Проблема промислового травматизму є дуже гострою: щорічно на виробництві травмується близько 5 тис. осіб, із яких 1,5 тис. гинуть, а більше ніж 3,5 тис. отримують професійні захворювання.

В ході проведення пожежно-рятувальних, аварійно-рятувальних та інших невідкладних робіт підрозділами Державної служби з надзвичайних ситуацій

України (ДСНС України) -- виникають екстремальні мікрокліматичні умови: підвищена температура, підвищена або знижена вологість, швидкість руху повітря, загазованість, задимленість та ін.

Від диму і газів під час пожеж у світі щорічно гине близько 86 осіб на 1 млн населення, причому ця величина має тенденцію до подальшого зростання. Кількість жертв на пожежах у США, Швеції, Франції та інших країнах сягає 20-27 осіб на 1 млн населення. В Україні цей показник перевищив 50 осіб на 1 млн населення.

На сьогодні перед ДСНС України не менш гостро постає проблема захисту особового складу від тепла. Це пов'язано зі складнощами матеріально-технічного забезпечення підрозділів служби, фізичним та моральним зношенням наявного оснащення, відсутністю фінансування наукових програм стосовно даного напряму досліджень.

Вагомий внесок у розроблення, створення та впровадження засобів індивідуального протитеплового захисту рятувальників, методів розрахунку теплового стану визначення тривалості їх роботи зробили науковці В. І. Волохов, В. О. Вольський, О. А. Гаврилко, М. С. Ді- денко, І. Я. Землянський, В. В. Карпекін, В. К. Костенко, Ю. В. Клименко, І. П. Марійчук, А. А. Мичко, В. І. Оч- куренко, Н. Я. Полшков, А. П. Рибалко.

Екстремальні мікрокліматичні умови -- це поєднання параметрів повітря: температури, вологості, швидкості руху й теплового випромінювання, фізичних чинників, за яких змінюється теплообмін людини, що проявляється в накопиченні тепла в організмі чи в підвищенні частки витрат тепла за рахунок випаровування вологи (> 30%), що в свою чергу призводить до погіршення стану здоров'я людини, зниження її працездатності й продуктивності праці.

За сприятливих мікрокліматичних умов організм людини віддає тепло в навколишнє середовище, в якому він зберігає теплову рівновагу під час виконання роботи середньої важкості. При цьому кількість тепла, що надходить зовні і яке виділяється в організмі, дорівнює кількості тепла, відведеному з організму в довкілля. Теплова рівновага підтримується завдяки функціюванню системи терморегуляції організму. Якщо теплопередавання в довкілля природним шляхом відбувається з перешкодами, то система терморегуляції організму починає виділяти піт на поверхню шкіри, випаровування якого сприяє інтенсивному тепловідведенню, тобто перенесенню тепла тіла назовні, що супроводжується посиленням серцевої діяльності, збільшенням частоти серцевих скорочень.

За посиленого теплового впливу довкілля система терморегуляції організму не може забезпечити тепло- відведення для стабілізації теплової рівноваги. У цьому випадку організм людини починає нагріватися, спочатку до допустимого теплового стану, а потім до граничного теплового стану, після чого настає пряма загроза теплового удару.

Статут дій у надзвичайних ситуаціях органів управління та підрозділів Оперативно-рятувальної служби цивільного захисту регламентує, що основним оперативним завданням особового складу пожежно-рятувальних підрозділів Оперативно-рятувальної служби цивільного захисту є рятування людей у разі виникнення загрози їх життю, ліквідування пожежі в тих розмірах, яких вона набула на момент прибуття пожежно-рятувального підрозділу, та надання допомоги в ліквідуванні наслідків аварій, катастроф і стихійного лиха [10].

Специфічна особливість професійної діяльності рятувальників полягає в тому, що виконувані роботи пов'язані з небезпекою травмування й ризиком для життя через можливі вибухи та обвали, з обмеженою видимістю або повною її відсутністю, високою температурою, переважно великою вологістю повітря. Працюючи в засобах індивідуального захисту органів дихання і зору, тепловідбивних та, особливо, теплозахисних костюмах, особовий склад піддається впливу значних фізичних навантажень, характерне суттєве напруження всіх функціональних систем організму, зокрема терморегуляції, навантаження на нервову систему.

Фізичні навантаження в ході ліквідації надзвичайних ситуацій та їх наслідків у цілому можна зарахувати до категорії важкої фізичної праці. Гасіння пожеж проводять здебільшого вручну (робота з пожежно-технічним, аварійно-рятувальним обладнанням, розкриття та розбирання конструкцій, порятунок людей, евакуація майна та ін.). Обсяг так званих засобів малої механізації (бетоноломи, ножиці для різання арматури, пневматичні перфоратори, електробури, механічні пилки тощо) у низці робіт невеликий. До цього варто додати носіння засобу індивідуального захисту органів дихання та зору й робота в ньому, що збільшують витрати енергії людини приблизно на 2527% порівняно зі звичайними умовами.

рятувальний служба випромінювання захист

Таблиця 1 Характеристика різних робіт, виконуваних рятувальниками під час пожежі, за ступенем тяжкості

Характеристику деяких різних робіт рятувальників залежно від ваги відповідно до ГОСТ 12.1.005-88 подано в табл. 1 [2; 1].

Робота в засобах індивідуального захисту органів дихання і зору (ЗІЗОД), якими оснащені пожежно-рятувальні підрозділи, посідає особливе місце в діяльності рятувальників, оскільки створює специфічні умови дихання і впливає на фізіологічні функції організму людини. Крім того, дихальна система даних засобів породжує додатковий опір диханню людини, маска апарату створює шкідливий простір, негативно впливає на організм маса апарату.

Під час виконання робіт із гасіння пожеж у різних погодних умовах організм рятувальників може зазнавати впливу різких і багаторазових перепадів зовнішньої температури. Поблизу вогнища пожежі на рятувальника діє суттєве теплове випромінювання, що зумовлює необхідність застосування засобів індивідуального захисту -- теплоізоляційних і теплозахисних костюмів. Разом із ЗІЗОД ці засоби значно підсилюють, ніж робота в захисному одязі, вплив фізичного навантаження на організм. Крім того, суттєво зростає психоемоційна напруженість рятувальника, оскільки в ході діяльності в захисних костюмах різко знижується огляд навколишнього простору, відсутній контроль за роботою дихального апарату, обмежується свобода рухів. Залежно від умов виникнення й розвитку пожеж, їх характеру та особливостей об'єкта, робота рятувальників може проходити як у звичайній атмосфері, так і в сильно задимленому, загазованому, непридатному для дихання середовищі.

За останні десять років питома вага робіт у ЗІЗОД становила 40,6%.

Характер виконаних робіт, їх питома вага в загальному обсязі пожежно-рятувальних, аварійно-рятувальних та інших невідкладних робіт представлені в табл. 2.

Згідно з даними таблиці, розвідка пожежі й роботи з гасіння пожеж становлять приблизно 67% випадків, що за тривалістю дорівнює майже 70%. Значно менша питома вага припадає на роботи з розкриття конструкцій і розбирання завалів -- близько 20%, евакуації матеріальних цінностей -- 7,6%. Останнє місце посідає порятунок людей (4,8%).

Середні величини, що характеризують кількість робіт, виконуваних рятувальниками в ЗІЗОД, у відсотках до загальної чисельності робіт на пожежах залежно від їхньої тривалості, а також розподіл робіт в залежності від їхньої тривалості за одноразового включення в ЗІЗОД представлено в табл. 3.

Як засвідчують зазначені дані, найбільшу частку робіт у ЗІЗОД (56,7%) і за одноразового включення в засіб (41,2%) виконували за тривалості робіт до 30 хв.

В організмі людини постійно утворюється тепло внаслідок окислювальних процесів під час розщеплення їжі й завдяки м'язовій діяльності. Теплотворність в організмі відіграє посутню роль. Інтенсивність обміну речовин в організмі людини у стані спокою рівна 87 Вт, у рятувальника, який виконує фізичну роботу в теплозахисному костюмі, вона може вирости до 700-800 Вт, при цьому близько 80-85% перетворюється в тепло.

За нормальних і низьких температур навколишнього середовища, при температурі шкіри вищій від температури повітря, тепловіддача відбувається через конвекцію, теплопровідність і радіацію. Висока температура навколишнього середовища породжує нагрівання шкірних покривів. Якщо температура шкіри нижча від температури повітря, то тепловіддача цими шляхами припиняється й здійснюється тільки через випаровування поту. Під час випаровування кожного граму рідини з поверхні шкіри організм віддає 2,43 кДж, однак інтенсивність випаровування поту залежить від різниці парціальних тисків водяної пари над поверхнею шкіри й у навколишньому повітрі. За відносної вологості 100% випаровування, зазвичай, припиняється. У разі високої температури навколишнього середовища й важкого фізичного навантаження збільшення швидкості руху повітря не охолоджує організм, а, навпаки, збільшує нагрівальний ефект.

Таблиця2 Тривалість і кількість виконаних робіт під час гасіння пожеж в ЗІЗОД