Диссертация (Экспериментально-теоретический подход к расчету времени блокирования путей эвакуации токсичными продуктами горения при пожаре в производственных зданиях гидроэлектростанций), страница 4

При этом появляется несколько очагов горения вследствиерастекания масла и короткого замыкания. В течение небольшого промежуткавремени может выйти из строя генераторы, турбины, трансформаторы и другоедорогостоящее оборудование ГЭС.Кроме твердой горючей нагрузки на ГЭС используется и жидкая –турбинное и трансформаторные масла, являющаяся более опасной. Аварияв масляном хозяйстве и горение масла создает угрозу его быстрогораспространения,вследствиестеканияегонанижниеотметкис расположенными там кабельными туннелями, каналами и галереями,и приводит к появлению новых очагов пожара.Развитие пожара при аварии трансформатора существенно зависитот причин возникновения пожара. Так, перегрев сердечника может приводитьк тлению и выделению газов достаточно длительный период времени.

Переходтления в горение происходит из-за возможного короткого замыкания в обмотке.При срабатывании автоматики защиты происходит лишь локальное выгораниечастей трансформатора. При достаточно больших токах короткого замыканияи неполадок в работе автоматики защиты происходит разрушение корпусатрансформатора с выбросом масла наружу и его растеканием. Необходимоотметить, что нагретые пары масла, перемешиваясь с воздухом, создаютвзрывоопасную смесь.В отличие от твердой горючей нагрузки (оболочки кабелей) турбинныеи трансформаторные масла обладают высокой дымообразующей способностью.Частицы дыма, осевшие на изоляционные части трансформатора, снижают27диэлектрическую способность и, как следствие, способствуют появлениюкороткого замыкания и дальнейшему развитию пожара.Авариивкабельномимасляномхозяйствахмогутприводитьи к неполадкам в работе в распределительных устройствах (трансформаторысиловые и измерительные, конденсаторы, масляные выключатели и др.).Распределительные устройства располагаются в помещениях малого объема,втомчислевнутризданияГЭС,поэтомупредельныезначениядымообразующей способности достаточно быстро достигают критическихзначений, что ухудшает видимость и мешает работе пожарных по ликвидациичрезвычайной ситуации.1.3 Анализ опасности токсичных газов при пожарев производственных зданиях ГЭСПод токсичностью понимается степень вредного воздействия химическихвеществ на живой организм [18].

В количественном плане ее определяют какмеру несовместимости веществ с жизнью организма (определяют как величину,обратную величине средней смертельной дозы (LD50) или концентрации (LC50)) [18].Под дозой обычно понимается количество вещества, которое воздействует наорганизм,приэтомуровнемдозыявляетсядоза,отнесеннаяв единицу времени [18].С возрастанием номенклатуры и увеличением масштабов применениясовременныхполимерныхматериаловугрозаотравленийприпожарестановится всё более актуальной.

Образующиеся смеси продуктов горениясовременных веществ и материалов, сложны по своему химическому составуи неоднородны по агрегатному состоянию компонентов [18]. Кроме того,опасное воздействие токсичных продуктов горения усугубляется повышеннойтемпературой среды и снижением концентрации кислорода.Обзор данных статистически гибели и отравления людей при пожарепоказывает, что основной (более 70 %) причиной гибели людей при пожареявляетсяотравлениетоксичнымипродуктамигоренияиасфиксия,28а не термические ожоги [18, 95, 109–115]. Кроме того, с увеличением объемастроительных и отделочных материалов (пожарной нагрузки) и всё большеговнедрения полимеров этот процент только растет.Основной токсикант на пожаре, являющийся причиной гибели людей, –это монооксид углерода [18], но также есть и другие газы, которые, воздействуясовместно, могут приводить к летальному исходу.

Кроме этого, еще однимнемаловажным фактором является наличие в полученной газовоздушной смесисажи и других продуктов горения, раздражающих дыхательные пути человека,воздействующие на его зрение и мешающие эвакуации.При оценке степени опасности воздействия токсичных продуктов горенияна человека должны учитываться наиболее опасные составляющие смесипродуктов горения как образующихся в достаточно больших объемах иконцентрациях, так и обладающие высокой опасностью (биологическойактивностью) в небольших концентрациях.Рассмотрим влияние на организм человека основного токсиканта –монооксида углерода, выделяющегося при пожаре в наибольшем объемеи играющим главную роль в токсическом действии продуктов горения.Монооксид углерода (угарный газ, СО) является одним из опаснейшихтоксичных газов.

Это бесцветный, не имеющий запаха газ, с плотностью 1,25(при 0 °С и давлении 760 мм рт. ст.). Слабо растворим в воде (23,2 см3 л-1),лучше – в органических растворителях [18]. Диффундирует через пористыеповерхности материала.Токсикологической характеристике монооксида углерода посвященобольшое количество трудов [18–20, 34, 45, 72, 76, 78, 80].Механизм биологического воздействия заключается в том, что, поступаяс воздухом в легкие, монооксид углерода быстро проникает в кровь,и, соединяясь с гемоглобином, образуется карбоксигемоглобин (НbСО). Такимобразом, замещение кислорода приводит к нарушению транспортировкии поступление кислорода тканям, как следствие – кислородная недостаточностьорганизма, влияющая на работу нервной и сердечно-сосудистой систем.29Химическая связь СО к гемоглобину в 200–300 раз сильнее, чем связькислорода к гемоглобину.Симптомамиотравленияявляютсяголовнаяболь,тошнота,головокружение, слабость, замедление реакций, помрачение сознания и пр.При физической нагрузке интоксикация организма наступает гораздо быстрее.Взаимосвязьконцентрациимонооксидауглеродаивремениеговоздействия на тяжесть отравления организма приведена в таблице 1.2 [24, 104].Таблица 1.2 − Концентрации и симптомы при отравлении людей оксидом углерода [24, 104]Концентрация,кг/м3ДлительностьвоздействияСодержаниеHbСО, %0,00000625 мин–(11–12)·10–65ч3,80,0000137–8 мин1,60,0000313ч–0,0000336–8 ч2ч3,5–4–5ч–1-3 ч2,1–3,85ч–6ч58ч5-9–2,5–35ч4,76ч–3,5–5 ч7–10(50–60)·10–60,0000550,0000570,00006(80–110)·10–6Симптомы отравленияСнижение цветовой и световойчувствительности глазНарушение точности оценкивременных интерваловИзменение биохимических ифизиологических показателейСнижение точности зрительноговосприятия пространства и ночногозренияУменьшение содержания О2 в кровиСнижение слуха.

Изменения ЭЭГ.Ухудшениевыполненияпсихологических тестов–Увеличение латентности периодапри восприятии сигналовУменьшение содержания О2 в кровиУвеличение порога зрительноговосприятияПриступыстенокардииприфизической нагрузке у больныхишемической болезнью сердца–ИзменениеЭЭГичастотысердечных сокращенийСнижение скорости зрительноговосприятия, ухудшение выполненияпсихологических и психомоторныхтестов, координации мелких точныхдвиженийианалитическогомышления30Продолжение таблицы 1.20,000221–3 ч3ч6–10140,000236ч16–20(230–340)·10–65–6 ч4ч5ч30 мин1ч2ч23–3022–2426–2711,912204ч301ч2ч2,5–3 ч15–1921–28–0,000340,0003450,000440,00044–6(440–460)·10-6(460–690)·104–5 ч36–400,000551ч14(600–700)·10–615 мин–1ч162ч274ч405 мин–20–30 мин–3-4 ч47–530,00066(800–1000)·10–6(800–1150)·10–6Легкая боль в области лбаНарушение работоспособностиБоль в области лба, ощущениядавленияналоб,быстроисчезающие на свежем воздухе;расширение кожных кровеносныхсосудов, снижение физическойработоспособностиГоловнаяболь.Ощущениепульсацииввисках.Головокружение.Головная боль у отдельных лицЯвные признаки отравленияТошнота,головнаяболь,сердцебиениеБоли в области лба и затылка,сердцебиениеСильная головная боль, слабость,головокружение,туманпередглазами, тошнота и рвота, коллапсГоловная боль, сердцебиениеСнижениеумственнойифизической работоспособностиПервые симптомы отравления.Возможно выполнение лишь легкойфизической работыТошнота,появлениеявныхсимптомов отравленияТошнота, рвота, возможна потерясознанияГоловная боль, первые признакиинтоксикации,снижениеработоспособностиГоловная боль, общая мышечнаяслабость,тошнота;потеритрудоспособности не былоСильная головная боль, слабость,головокружение,туманпередглазами, тошнота, рвота, учащениепульса, коллапс31Окончание таблицы 1.245 мин–1ч222ч354ч502ч400,000880,00110,001261,5-3 ч55-601ч282ч4533 мин –1,5 ч–2ч–20 мин–2ч–(1800–2300)·10–61–1,5 ч61–640,0020,00312–35 мин1ч50–(2300–3400)·10–630–45 мин64–680,003525–10 мин30 мин––(3400–5700)·10–620–30 мин68–730,00517 мин0,00575–10 мин–6(5700–11500)·102–5 мин0,014081–3 минПримечание: – нет данных––73-76–0,00130,001351760·10–6Головная боль, головокружение,тошнотаПоявление симптомовинтоксикацииТошнота, рвота, полная потерятрудоспособности, возможнапотеря сознания, коллапсСудороги, кома, возможна смертьВыраженная картина отравленияУчащение дыхания и пульса; кома,прерываемая судорогами;чейнстоксово дыханиеТошнота, сердцебиение, головнаябольТяжелое отравлениеСердцебиение.