Диссертация (1172945), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Например, натурные огневые опыты показали, что пригорении турбинного масла на площади 5 м2 полное задымление МЗ объемомболее 8000 м3, характеризующееся снижением видимости до 1 м, происходит втечение 5 мин. [9].Расчетное время эвакуации людей из МЗ, которые находятся в помещениях,расположенных ниже пола МЗ, является большим (около 10-15 мин.) [13].25Вышеуказанное время уменьшить практически невозможно из-за большойпротяженностикабельныхтоннелейиподагрегатныхпространствиневозможности технологически увеличить количество эвакуационных лестниц,ведущих из нижних уровней в МЗ.
В производственных зданиях используютсягорючие отделочные и строительные материалы с практически неизвестнымхимическим составом. Варианты пожарных нагрузок и материалов, различных похимическому составу и пожарной опасности и наиболее часто встречающихся наоэ, представлены в [5].1.2. Токсичность продуктов горения веществ и материалов,находящихся на объектах энергетикиПродуктыгорения,образующиесянапожаре,могутбытьклассифицированы с помощью четырех основных категорий [22]: удушающие(наркотические) газы, раздражающие газы, подострые токсиканты и сублетальныетоксиканты.В первую категорию входят удушающие газы.
В общем, асфиксия можетбыть определена как недостаточная подача кислорода в организм человека,которая предотвращает поглощение кислорода клетками, что приводит к потересознания и смерти. Основные удушающие газы включают угарный газ (СО) ицианистый водород (HCN) [22].Вторая категория включает в себя раздражающие газы [22]. Они делятся наорганические и неорганические раздражители в зависимости от источника имолекулярной структуры соединений. Значительные органические раздражителивключаютокисленныеорганическиевещества,такиекакакролеиниформальдегид. Неорганические раздражители включают окиси азота, окиси серыи галогениды водорода.
Галогенводороды высвобождаются, когда пожарсодержитгалогенированныематериалы,такиекакполивинилхлорид,бромированные антипирены и политетрафторэтилены (тефлон). Воздействиераздражающих газов и дымов может вызвать трудности с дыханием с сильнойболью в глазах, носу, горле и груди, а в некоторых случаях может привести к26смерти либо из-за ослабленного зрения и невозможностью спасения бегством илипутем вдыхания дисперсных частиц, которые достаточно малы, и поэтому онипроникают и накапливаются в дыхательных путях.
Болезненное раздражениеорганов чувств происходит сразу в верхних дыхательных путей, тогда каквоспаление легких и отек легких происходят в течение большего периода времениглубоко в легких.Третья категория включает в себя подострые токсины, такие какканцерогены. Например, летучие органические соединение (VOCs), такие какбензол,иполулетучиеорганическиесоединение(SVOCs)такие,какполициклические ароматические углеводороды (PAHs), такие как нафталин, бенз(а) пирени и 2-нитрофенол [22].Четвертая категория токсикантов соответствует сублетальным токсикантам,которыемогутпроявлятьширокийспектрнегативныхпоследствийотдыхательной чувствительности (например, изоцианаты) до тератогенных имутагенных эффектов, таких как те, которые вызваны галогенированнымидибензо-п-диоксинами и дибензофуранами [22].Токсичностью продукта горения при пожаре называется способность этоговеществавызыватьпоражениеорганизма[23].Количественнопонятиетоксичность понимают как меру несовместимости химического вещества сжизнью и определяют как величину, обратную величине средней смертельнойдозы (LD50) или концентрации (LC50) [23].
Под дозой понимается количествовещества, воздействующее на организм. Уровнем дозы называется доза заединицу времени. Величины средних смертельных доз или концентрацийвыбраны потому, что они, соответствующие гибели 50% подопытных животных,наиболее статистически достоверны [23].В таблице 1.6 представлены экспериментальные данные [14, 15] потоксичности продуктов горения пожарной нагрузки зданий и сооруженийразличного функционального назначения.27В 80% случаев согласно статистике [2] причиной смерти людей на пожарахявляется отравление продуктами горения.
В предыдущие годы до настоящеговремени этот процент растет.В работе [24] выполнен обзор статистических данных по гибели иотравлению людей на пожарах в США, образованию токсичных газов, ихвоздействию на людей и животных, а также определению их токсикологическойопасности.В работе [24], среди причин смерти людей на пожарах выделены, в первуюочередь, монооксид углерода и «другие токсичные газа в добавление к СО». Наседьмом месте находится плотность дыма и нахождение раздражителей в дыму,которые воздействуют на зрение человека и мешают процессу его эвакуации.При оценке опасности вредного воздействия на организм человекатоксичных газов необходимо учитывать наиболее опасные компоненты смесигазов, которые преобладают в количественном отношении и характеризуютсявысокой биологической активностью.Древесина и ее производные (фанера, бумага, картон, ДВП, ДСП и т.д.)применяются при изготовлении целых строений (жилые дома), несущихконструкций, мебели, для отделки помещений и т.п.
Состав продуктов горениядревесины с учетом применения различных, сложных по химическому составукомпонентов (клеи, мастики, шпоны, пропитки и т.д.) насчитывает более 220химических соединений [3, 4, 14, 15]. Основными и наиболее опаснымитоксичными газами являются оксид углерода, акролеин, циановодород, двуокисьуглерода, формальдегид, ксиленол, крезол и др. [3, 4, 14, 15].28Таблица 1.6 - Оценка токсичности материалов по произведению концентрации ивремени экспозиции [14, 15]Токсичность материалов поМатериалпроизведению концентрации ивремени,мг / (лмин)Тефлон32-85Шерсть117ПВХ127-312,5Полиформальдегид151Полимочевиноформальдегид155,5Бумажные обои260,5Полиизоциануат275-305Пенополистирол290Ковер из нейлона с пенопластовой прокладкой298ППУ360-645Латексные краски402ДВП414Целлюлозные волокна464Минеральные плиты на бумажной основе486Потолоч-е отделоч-е плиты на основе древесины486Огнезащитный пенополиуретан509Хлопковая ткань561Жесткий ППУ661Высокоэластичный ППУ641Картон из макулатуры883Древесина различных пород1059-2647Полиэфир1274Хлопок1302Гипсовые панели для стен1521Состав продуктов пиролиза и горения древесины приведен в таблице 1.7 [4].29Таблица 1.7 - Состав продуктов пиролиза и горения древесины [4]Токсичный газКонцентрация, % об.Диоксид углерода11,3 – 56,5Монооксид углерода0,3 – 3,2Формальдегид0,001Акролеин0,0005 – 0,132Уксусная кислота0,007 – 0,26Ацетон0,017 – 0,03Ацетальдегид0,0044 – 0,11Метан0,026 – 9,23Метанол0,009 – 0,14Этилен0,21В работах [14, 15] приведены сведения об образовании токсичных газов присгорании древесины и её производных (таблица 1.8).Полимерные материалы используются в жилых, административных,общественныхипроизводственныхзданияхприотделкепомещений,применяются при улучшении свойств материалов, из них изготавливаютсяразличныепредметыдомашнегообихода,утеплители,герметики,теплозвукоизоляционные материалы, трубы, каналы для прокладки проводов икабелей и т.д.
Наиболее часто из полимерных материалов применяютсяполиэтилен,полистирол,полиуретан,поливинилхлорид,полипропилен,полиакрилонитрил, полиформальдегид и полиамид. Большинство этих веществполучают из нефтепродуктов. Следовательно, при горении этих веществ будутвыделяться монооксид и диоксид углерода, углеводородные смеси, цианистый ихлористый водород, оксиды азота, серы и сажи.30Таблица 1.8 - Cведения об образовании токсичных газов при сгорании древесины и еёпроизводных [14, 15]Концентрация продуктов горения, кг/м3Древесина сТоксикантДревесиналакокрасочнымДСПпокрытиемДиоксид углерода0,220,016Оксид углерода0,0260,0045Диоксид азота++Хлористый водород+Цианистый водородФФКартон «Г»0,120,1290,02690,0054++0,00027++++--++0,00006Метанол0,0021+0,00170,13·10-7+Формальдегид0,015+0,00068+0,00015Акролеин0,001+0,000060,0000910,0002Ацетальдегид0,0000840,00150,0024-0,66·10-60,00096Уксусная кислота0,000150,000240,00040,0004+Ацетон0,000440,000180,001+0,00022Бензол+0,00150,0008++Толуол+0,00080,0007++Кумол+0,00009+++Стирол--0,0004Фенол+0,00170,0002+0,0031Толуилендиизоцианат-----Винилхлорид-----Фосген-----++++++++++Диоксины (по 2,3,7,8ТХДД)Бенз(а)пирен (БаП)0,18Фанера0,00530,033-Примечания: + - газ выделяется, но нет данных по концентрациям;- - газ не выделяетсяСостав продуктов горения наиболее распространенных полимеров приведенв таблице 1.9 [14, 15].31Таблица 1.9 - Состав продуктов горения полимерных материалов [14, 15]Выделение продуктов горениякг/м3Наименование материала(изделия из него)Концентрация,Окислыкг/м3СОСО2НСN0,061,152--0,0450,06930,777--0,0610,1080,857--0,049Стеклопластик ПН-10,05791,2700,06-0,063Пенополиуретан ПУ-3180,1210,9440,005190,01220,026Пенополистирол----0,0397Пенопласт ФРП0,5390,6560,001560,000990,0066----0,0112ЦеллюлозаЛинолеум ПВХДревесностружечнаяплитаазотаДекоративныйбумажнослоистыйпластикПримечания:+ - газ выделяется, но нет данных по концентрациям;- - газ не выделяется при горении.Анализ данных, приведенных в таблицах 1.6-1.9, показывают, что пригорении веществ и материалов, характерных для основной пожарной нагрузкисовременных зданий ОЭ, выделяются практически одни и те же газы такие какмонооксид и диоксид углерода, сероводород и хлороводород,циановодород,окислы азота, акролеин, бензол и т.д.Концентрации вышеуказанных токсичных газов могут находиться на уровнелетальных доз и в десятки раз превышать ПДК, а в некоторых случаях исмертельные концентрации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
