Диссертация (Экспериментально-теоретический подход к расчету времени блокирования путей эвакуации токсичными продуктами горения при пожаре в производственных зданиях гидроэлектростанций), страница 5

Легкоепошатывание, одышка при легкоймышечной работе, расстройствазрения и слухаПульсирующая головная боль,спутанность в мысляхГоловная боль, головокружение,тошнотаПотеря сознания, коллапсТо же. Ослабление дыхания исердечной деятельности. Можетнаступить смертьКома, судорогиСмертьПотеря сознания, коллапс. Можетнаступить смертьГоловная боль, головокружение.Рвота, потеря сознанияСлабый пульс, замедление иостановка дыхания. СмертьПотеря сознания, судорогиСмертьПотеря сознания, рвота, смерть32В таблице 1.3 [101, 104] представлены основные токсичные газы,выделяющиеся при горении различных веществ и материалов, и их воздействиена организм человека.Таблица 1.3 − Влияние токсичных газов на организм человека при пожаре [101, 104]ТоксичныйпродуктМонооксидуглеродаЦианистыйводородДиоксид азотаСероводородМатериал, из котороговыделяется токсичныйпродуктОрганические материалыискусственного иприродногопроисхождения.Выделению способствуетмедленное горение инедостаток кислородаАзотсодержашие вещества:шерсть, шелк,пенополиуретан,полиакрилонитрил,бумажно-слоистыепластики, полиамиды и т.д.Древесина, рентгеновскаяпленка, шерсть, фетр,кожа, лен, полистирол,ПВХ, полисульфон,резиновые изделияСеросодержащиематериалыПДКсс,кг/м³Реакция организма человека1·10-6В крови образуетсякарбоксигемоглобин:головокружение, рвота,поражает нервную и сердечнососудистую системы; смерть0,01·10-60,04·10-6При вдыхании вызываетреспираторные заболевания0,05·10-6Парализует органы дыханияТолуолендиизоцианатЭластичные полиуретаныНетданныхАцетонитрилППУ0,01·10-6БензонитрилППУНетданныхАцетонАлифатическиеуглеводородыПолиизобутилен, ПВХ,полиметилметакрилат,полиамид, поликарбонат,твердые полиуретановыепластикиПриродные исинтетические материалыПрепятствуетвнутриклеточному переносукислородОказывает сильноераздражающее действие,нарушает биологическуюструктуру тканей, поражаетглаза, приводит к отеку легкихМеханизм действия неустановленМенее токсичен, чемцианистый водород0,35·10-6Пары вещества способствуютслезоточению, кашлю,раздражающее инаркотическое действиеНетданныхОбладает наркотическимдействием33Окончание таблицы 1.3ПВХ, древесина, ДСП,фанера, бумага, ППУ,хлорсодержащие полимерыВещества, содержащиефторированныеуглеводороды,фторсодержащиеполимерные материалыХлористыйводородФтористыйводородАммиакШерсть, шелк,полиакронитрил,полиамид, полиуретанАлифатическиеальдегидыИскусственные иестественные материалыДревесина, полиэтилен,полипропилен, бумага,нефтепродуктыДревесина, ДСП, фанера,бумага, нейлонАкролеинФормальдегидАроматическиеуглеводороды:бензол, толуолвоздействия0,05·10-6Поражение верхнихдыхательных путей0,04·10-6Нетданных0,03·10-60,03·10-6НетданныхПВХ, полистиролОписание0,2·10Раздражающий газ,отравление НCl, и химическиеожоги-6наорганизмСенсорные раздражения,вызывает рефлекторныереакции верхних дыхательныхпутейПриводит к некрозу слизистыхи дыхательных путей привдыханииЗамедление пульса.

Вызываетрвоту, отек легких, возможнасмертьОбладает раздражающимдействиемОбладают наркотическимдействиемчеловекаисмертельныеконцентрации летучих токсичных веществ, образующихся при пожаре,представлены в таблице 1.4 [24, 104].Таблица 1.4 – Данные по смертельной концентрации летучих токсичных веществ,выделяющихся при пожаре, и их воздействие [24, 104]ТоксичныйпродуктМонооксидуглеродаОписание воздействияВ результате соединения сгемоглобином крови,образуется неактивныйкомплекс –карбоксигемоглобин,вызывающий нарушениедоставки кислорода ктканям организмаКонцентрация0,2–1 %об.Реакция организма человекаГибель человека за периодот 3 до 60 мин34Продолжение таблицы 1.4ЦианистыйводородДиоксид азотаСероводородХлористыйводородФтористыйводородВызывает нарушение240–360Смерть в течение 5–10 минтканевого дыханиямг/м3вследствие подавлениядеятельностижелезосодержащихферментов, ответственных420–500за использованиеБыстрая смертьмг/м3кислорода вокислительных процессах.Вызывает паралич нервныхцентровПри попадании в кровь,510–760 При вдыхании в течение 5 минобразуются нитриты имг/м3развивается бронхопневмониянитраты, которыепереводят оксигемоглобинв метгемоглобин, чтовызывает кислородную950недостаточностьОтек легкихмг/м3организма, обусловленнуюпоражением дыхательныхпутей700Раздражение глаз иТяжелое отравлениемг/м3дыхательных путей.Появление судорог, потеря1000Смерть в течение нескольких3сознаниямг/мминутСнижает возможностьориентации человека:соприкасаясь с влажнымглазным яблоком,2000– Летальная концентрация припревращается в соляную3000действии в течение несколькихкислоту.

Вызывает спазмы3мг/мминутдыхания, воспалительныеотеки и, как следствие,нарушение функциидыханияВызывает образование язвна слизистых оболочкахглаз и дыхательных путей,носовые кровотечения,45–135 Опасен для жизни послеспазм гортани и бронхов,мг/м3несколько минут воздействияпоражение ЦНС, печени.Наблюдается сердечнососудистаянедостаточность35Продолжение таблицы 1.4АммиакАкролеинСернистыйангидридДиоксидуглеродаОказывает сильноераздражающее и375Допустимая в течение 10 минприжигающее действие намг/м3слизистые оболочки.Вызывает обильноеслезотечение и боль вглазах, удушье, сильные1400приступы кашля,Летальная концентрациямг/м3головокружение, рвоту,отеки голосовых связок илегкихЛегкое головокружение,приливы крови к голове,13 мг/м3 Переносимая не более 1 минтошнота, рвота,замедление пульса, потерясознания, отек легких.Иногда отмечается сильное 75–350 Летальная концентрациямг/м3головокружение идезориентацияНа влажной поверхностислизистых оболочек250–500последовательноОпасная концентрациямг/м3превращаются в сернистуюи серную кислоту.Вызывает кашель, носовыекровотечения, спазмбронхов, нарушает1500– Смертельная концентрация приобменные процессы,2000воздействии в течениеспособствует образованию3мг/мнескольких минутметгемоглобина в крови,действует на кроветворныеорганыВызывает учащениеПотеря сознания, смерть вдыхания и увеличение12 % об.течение нескольких минутлегочной вентиляции,оказываетсосудорасширяющеедействие, вызывает сдвигНемедленная потеря сознания и20 % об.pH крови, также вызываетсмертьповышение уровняадреналина36Окончание таблицы 1.4Дым, парогазоаэрозольный комплексВ его составе находятся твердые частицысажи, жидкие частицы смолы, влаги,аэрозолей конденсации, выполняющихтранспортную функцию для токсичныхвеществ при дыхании.

Кроме того,частицы дыма сорбируют на своейповерхности кислород, уменьшая егосодержание в газовой фазе. Крупныечастицы (> 2,5 мкм) оседают в верхнихдыхательныхпутях,вызываямеханическое и химическое раздражениеслизистой оболочки. Мелкие частицыпроникают в бронхиолы и альвеолы. Припоступлении в большом количествевозможна закупорка дыхательных путейСнижение концентрации кислорода до уровня 16–17 % приводитк учащенному дыханию, снижению концентрации и внимания, нарушениюдеятельности мышечной активности и т.

п. [18]. При дальнейшем сниженииконцентрации до 12–15 % у человека наблюдается учащение пульса, появляетсяодышка, снижение активности умственной деятельности, головокружениеи скорая утомляемость. При концентрации кислорода 8 % происходит потерясознания. При 6 % – наблюдается смерть при длительности воздействия7 минут [18].Кроме того, следует помнить, что в составе продуктов горениясовременных веществ и материалов обнаруживаются и другие газообразныесоединения, потенциальная опасность которых при пожаре в полном объеме неизучена, а измерение концентраций затруднительно, в связи с несовершенствомсредств измерений и достаточной сложностью задач исследования [18–21].Прикомбинированномвоздействииразличныхтоксичныхгазови снижении концентрации кислорода, а также воздействия повышеннойтемпературы (усиливает чувствительность организма к токсическому действиюотравляющих веществ) на живые организмы, наблюдается сложный эффектсовместного воздействия [18]. Комбинированное воздействие токсичных газовисследовано в работах [18, 33, 35, 80].37Комбинированное воздействие токсичных газов при пожаре на организмчеловека достаточно сложно и неоднозначно и зависит от концентрацийтоксичных газов, температуры газообразной смеси и др.

Комбинированноевоздействие может иметь различные эффекты [18]:– аддитивность влияния токсичных газов – суммирование эффектов отвоздействия каждого из токсичных газов отдельно;– синергизм – итоговый результат получается больше, чем простаяарифметическаясуммаотдельныхэффектовотвоздействиякаждогоожидаемогоэффектаиз токсичных газов отдельно;–антагонизм–наблюдаетсяснижениеот совместного действия токсичных газов по сравнению с суммой отвоздействия каждого из токсичных газов отдельно.Значительное влияние на период интоксикации оказывает одновременныйрост температуры и снижение концентрации кислорода [23, 25, 26], чтосопровождается кислородным «голоданием» органов и тканей [18].Изменение временного показателя токсичности продуктов горения прикомбинированном действии газов, образующихся при пожаре, представленыв таблице 1.5 [24, 104].Таблица 1.5– Изменение временного показателя токсичности продуктов горения прикомбинированном действии газов [24, 104]Состав смесиНомерсмесиСО + недостаток О2 (15 %)1СО + недостаток О2 (10 %)2СО + СО2 (от 2 до 8 %)3СО + СО2+ недостаток О2 (15 %)СО + СО2+ недостаток О2 (10 %)45СО + НСl6СО + СО2 + НСl7СО + НСN8СО + НСN + СО2 + недостаток О2СО + NH3СО + СО2 + NH391011Изменение временногопоказателя токсичностиБез изменения по сравнению с чистымСОУменьшаетсяУвеличивается по мере увеличенияконцентрации СО2Без изменения по сравнению со смесью 3Уменьшается по сравнению со смесью 3Увеличивается по сравнению с чистымигазамиУменьшается по сравнению со смесью 6По типу суммирования эффектов илинезависимого действияУменьшается под влиянием СО2Без изменения по сравнению с СО и NH3Уменьшается по сравнению со смесью 1038МатематическиеметодыпрогнозированияОФП[23,25,26],применяемые для нахождения времени критической продолжительностипожара по токсичным продуктам горения, а также необходимого времениэвакуации людей при пожаре, не учитывают комбинированного воздействияна организм человека токсичных газов при пожаре, используя толькоаддитивный подход (каждый из рассматриваемых газов оказывает действиенезависимо от других).

Отметим, что данное упрощение из-за недостаточнойстепени изучения и проработки данного вопроса в настоящий момент и малогоколичества сведений о физико-химических процессах взаимодействия газовв условиях пожара, не отражает реальной термогазодинамической картины припожаре и требует провидения дальнейших исследований в части определениявеличин парциальных критических плотностей отдельных выделяемых припожаре токсичных газов, как в случае их независимого воздействия, так исовместно с другими газами.1.4 Современные методы оценки токсичности продуктов горенияВ зависимости от масштаба и условий формирования газообразной средыв моделируемом объеме, современные экспериментальные методы определенияпоказателя токсичности продуктов горения веществ и материалов можноразделить на маломасштабные, среднемасштабные и крупномасштабныеиспытания.От целей испытаний зависит выбор масштаба.