Диссертация (Пожарная опасность объектов социального назначения с использованием напольных покрытий-линолеумов), страница 3

Работа изложена на 135 страницах машинописного текста, содержит 29рисунков, 38 таблиц, 64 формулы.13Глава 1. Состояние проблемы, цель и задачи исследования1.1. Анализ пожарной опасности объектов социального назначения сиспользованием в качестве напольных покрытий линолеумов на основеполивинилхлорида, способы снижения пожароопасностиСогласно статистическим даннымо пожарах на объектах социальнойсферы за 2015 год в зданиях и помещениях учебно-воспитательного назначениячисло погибших по сравнению с2014 годом увеличилось на 1 человек, атравмированных на 4 человека. В зданиях, помещениях здравоохранения исоциального обслуживания населения- на 17 человек увеличилось числопогибших и на 29 человек- число травмированных людей при пожарах, при этомнаибольшее увеличение числа жертв наблюдается в лечебных учреждениях состационаром, где присутствуют группы маломобильных граждан.Большое количество пожаров, которые сопровождались значительнымматериальным ущербом и гибелью людей, связаны с горением строительныхполимерных материалов.

Так на одном из пожаров в жилом доме погиблаженщина, в квартире, расположенной двумя этажами ниже от очага пожара.Причинойсмертисталтоксичныйдымпригорениилинолеуманаполивинилхлоридном основании. В другом пожаре погибли двое мужчин вквартире двумя этажами выше, причиной гибели стал дым от горящегоутеплителя на основе полимерного материала. Подобные события происходили вСургуте, Иркутске.В Москве, на Воробьевых горах, загорелись синтетические материалыконструкций трамплина. Причиной пожара стали китайские небесные фонарики,которые приземлившись на трамплин, воспламенили синтетическое напольноепокрытие трамплина, к счастью, пострадавших в результате пожара не было. Пригорении эти материалы выделяют опасные для людей вещества.

При этомусложняется эвакуация людей.14Согласно статистике, основной причиной смерти людей при пожарахявляется интоксикация газообразными продуктами горения и терморазложенияразличных стройматериалов, а также предметов внутреннегоинтерьера.Наибольшую опасность для человека представляют материалы, изготовленные издерева и полимеров, которые имеют низкую температуру термическогодеструкции, что приводит к образованию опасных концентраций токсикантов дляжизни и здоровья человека спустя незначительные промежутки времени. ТакжеНП на основе ПВХ обладают высокой токсичностью и дымообразующейспособностью [13], что приводит к задымлению путей эвакуации и снижениювидимостипри развитии пожара.

В помещениях с массовым пребываниемлюдей, а также в строениях повышенной этажности, где эвакуация затрудняетсяэвакуация, отделочные материалы создают дополнительный риск для жизни издоровья людей, приводя к задымлению, образуя токсичные продукты горения испособствуя стремительному распространению пламени. Поэтому необходимовыбирать материалы не ниже класса КМ2 [5].В особенности это касается групп маломобильных граждан, которыенаходясь на объектах социального назначения (больницы, дома престарелых), несмогут самостоятельно эвакуироваться в случае возникновения возгорания, атакже пациентов психбольниц.

Например, 5 апреля 2016 г. в 6.19 в г.Сургуте поадресу Тюменский тракт 27 в КУ ХМАО-Югры «Сургутский клиническийпротивотуберкулезный диспансер» 2 степени огнестойкости произошел пожар, врезультате поврежден матрац, помещение палаты № 104 закопчено по всейплощади.Ликвидациявозгоранияпроизведенадоприбытияпожарно-спасательных подразделений, в результате пожара погиб 1 человек, 1 человекполучил травмы.12 июня 2016 г. в Нижневартовском районе в г.п.

Новоаганск, ул. Техснабд.103 на медицинском посту, расположенном на первом этаже стационара БУХМАО –Югры «Новоаганская районная больница», 2 степени огнестойкости,произошел пожар, в результате которого повреждена внутренняя отделка и15мебель на общей площади 33 м 2. Материальный ущерб составил 1 млн. 065 тыс.рублей. К счастью, гибель и травмирование людей не зарегистрированы.Трагическим примером может служить пожар с массовой гибелью людей 62погибших,случившийся20.03.2007г.вдомепрестарелыхвстаницеКамышеватская, Краснодарский край, Россия.

В результате пожара погибли 62человека: 61 пенсионер и медсестра, 34 человека были госпитализированы. Всегов здании находились 97 человек. Большинство погибших отравилось угарнымгазом.Пожар в Перми, произошедший в ночь с 4 на 5 декабря 2009 г.

вразвлекательном клубе «Хромая лошадь», унес 156 жизней, подавляющеебольшинство погибших отравилось угарным газом и другими токсичнымипродуктами горения, часть выживших людей осталась инвалидами в результатеострого отравления токсичными веществами [13].Анализ пожаров в зданиях различного класса функциональной пожарнойопасностипоказывает,чтонапольныепокрытиямогутпредставлятьзначительную часть горючей нагрузки любого рассматриваемого объекта.

Водних случаях пожар возникает при непосредственном воздействии источниказажигания на материалы внутренней отделки помещений, в других – горючиематериалы,применяемые в качестве напольных покрытий, при возгоранииспособствуют быстрому распространению пожара по зданию [4].В России в настоящее время нормативные требования с учетом спецификипримененияматериаловнаосновеПВХдляпокрытияполовстрогорегламентированы для общественных зданий и сооружений, а также, вособенности, для медицинских и образовательных учреждений, однако, этиправила не всегда соблюдаются.

Анализ пожаров, произошедших в зданиях сприменением НП на основе ПВХ показывает, что пожарная опасность такихзданий и сооружений определяется: 1)быстрой динамикой развития пожара;2)моментальным наступлением критических значений ОФП для человека, вчастности,высокойдымообразующейспособностьюитоксичностью;3)созданием условий для самовоспламенения и дальнейшего возгорания.16Поливинилхлорид (ПВХ) - один из самых востребованных полимеров. Онобладает высоким спросом благодаря доступности сырья, невысокой стоимостиихорошим показателям эксплуатации.

В строительствеПВХ- продуктполимеризации хлорвинила[-СН2-СНCl-]n используется при производстве НП,различных типов пленок, труб, изделий конструкционного значения[14,15].ПВХ–наиболее универсальный из всех известных полимеров. Онприменяется в производстве строительных изделий, таких как жесткие трубы,сайдинг и профили, напольные и стеновые покрытия, электроизоляционныепровода, кровельные материалы.

УниверсальностьПВХ и его невысокаястоимость делают его материалом, конкурирующим со многими полимерамипрактически во всех областях применения [15].В качестве НП чаще всего применяется линолеум на основе ПВХ. Средибольшого количества альтернатив он обладает преимуществом, так как линолеумявляется прочным материалом, устойчив к механическим нагрузкам, обладаетвысокими показателями устойчивости к влаге, звукоизоляции и теплоизоляции.При распространении пожара НП чаще всего не горят, а подвергаютсятермическому разложению. При этом наблюдается усиленное дымообразование ивыделение токсичных газов. По этой причине НП при возникновении пожараоказываются основной угрозой для жизни людей.Значимость данной проблемы привела к разработке многочисленныхподходов при решении проблемы поведения НП в условиях действияповышенных температур.

Однако существует необходимость создания строгойматематической модели при оценке пожарных рисков для НП с учетомрелаксационных явлений (изменяющейся частоты воздействия). Однимизпреимуществ ПВХ и материалов на его основе является пожаробезопасностьматериала – он слабо поддается воспламенению, причем горениеи тлениевозможно только в присутствии высокотемпературного источника [5].С позиций токсичности продуктов терморазложения, ПВХ-материалыявляются умеренно опасными материалами, причем токсичность продуктовпиролиза при температуре 500-850°С и коэффициенте избытка воздуха более 1 в17целом не зависят от температуры.

Однако существуют и недостатки. Практическивсе ПВХ материалы относятся к материалам с высокой дымообразующейспособностью (Dm более 500м2/кг) [2].Использование химических соединений, проявляющих способность кзамедлению или подавлению процесса горения полимерных материалов,рассматривается как наиболее традиционное направление при решении проблемпожаробезопасности: для этого изменяется элементный состав, химическаяформула путем введения антипиренов [16].Макроскопически антипирены действуют в конденсированной или газовойфазе волны горения полимеров со следующими характеристиками [17]:1)изменяется состав пиролитических газов; 2)изменяется выход твердого остатка(кокса); 3)антипирен улетучивается в процессе горения; 4) горение замедляется взависимости от свойств окислителя и полимерного связующего; 5) горениезамедляется в зависимости от окружающего давления.ПВХ относится к жесткоцепным полимерам, температура текучестипревышает температуру разложения, в таких полимерах необходимо применениепластификатора [18].Воздействие антипиренов на горение полимерныхматериалов является разноплановым.Главнымспособомулучшениясвойствполимераявляетсяпластифицирование низкомолекулярными веществами [19].С их помощью можнозначительноуменьшитьпоказателигорючести,воспламеняемости,распространения пламени, а также понизить дымообразующую способность итоксичность пиролитических газов[20].В целом выделяют следующие пути уменьшения пожароопасностиматериалов на основе поливинилхлорида:1)Применение минеральных наполнителей: неорганические наполнителиувеличивают термостойкость полимеров и понижают их пожарную опасность.Перспективным направлением является использование каолина, при егосодержании 2% по массе значения скорости распространения пламени икоэффициента дымообразования снижаются в 2 раза [5].18При введении невысоких концентраций модифицирующих добавок в ПВХкомпозицию наблюдается повышение морозостойкости и улучшение физикомеханическиххарактеристик, а высокоедисперсныминеорганическиминаполнениеПВХкомпозицийантипиренами приводит к значительномуснижению эксплуатационных характеристик [21].низкомолекулярными2)Пластификацияантипиренов–антипиренами,эффективныйспособучаствующимиввеществами:пониженияпиролизе,использованиегорючести.Вместеиспользуютсясантипиреныаддитивного типа, которые действуют механически [16].3)Применение стабилизаторов деструкции: стабилизаторы деструкцииПВХ (соли свинца) увеличивают КИ (кислородный индекс) с 42,2 до 47,7% [22].Пластифицированные сорта ПВХ, содержащие обычные горючие органическиепластификаторы, уступают по горючести жесткому ПВХ.

ПластифицированныйДОФ(диизооктилфталатом)ПBXимеетКИ=20-24%.Вкачествегалогенсодержащих пластификаторов наиболее целесообразно использоватьдиалкилхлорэндаты,пентахлордифенилы,этилхлорформиат,производныеδ-хлорбутиловыйциклогексана,эфир,1-хлор-2-этоксиметилциклогексанкарбоновой или изофталевой кислот, сложные эфиры α(1,1,1-трихлорметил) бензилового спирта и другие вещества [23].4)Химическая модификация ПВХ: введение в структуру дополнительныхсополимеров.ХлорированныйПВХ(ХПВХ)находитприменениедляизготовления пленок, волокон, лакокрасочных покрытий, так как он прекраснорастворяется в органических растворителях.

При содержании хлора в XПBXоколо 65% КИ возрастает до 60%. Такой ХПВХ меньше выделяет дыма пригорении, чем ПВХ.5)Введение сополимеров: акрилонитрила, бутадиена и стирола: их вводят вкомпозиции на основе ПВХ для увеличения термостойкости, полученияматериалов,устойчивыхкмеханическимнагрузкам.Однакоподобныесоединения усиливают горючесть поливинилхлоридных материалов, и требуетсяприменение дополнительных мер [24]. В этом плане более предпочтительны19пластифицирующие высокомолекулярные вещества пониженной горючести. Так,для получения ударопрочного ПВХ рекомендован привитой блок-сополимервинилхлоридасвинилацетатом[25],полихлоропреномидругимихлорированными каучуками, хлорированным полиэтиленом [26].6)Применение фосфорсодержащих пластификаторов: наиболее известныефосфорсодержащие пластификаторы- триарилфосфаты, которые получаются привзаимодействии фосфорилхлорида с гидроксибензолом или дигидроксибензоломв присутствии MgCl2 или AlCl3.