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做和高分子材料火灾烟气毒性分析及其防烟措施

发布时间:2021-09-28 19:19:37 阅读: 来源:铁钉厂家

高分子材料火灾烟气毒性分析及其防烟措施

随着科学技术和建筑业的飞速发展,高分子材料正以前所未有的速度改变和提高着人们的生活水平,被广泛使用在建筑装修、装修材料和家具制造中。但是,由于大多数高分子材料均属于易燃(B3级)或可燃(B2级)材料,在使用中遇到高温会分解燃烧且热释放速率高,极易引发火灾并产生大量有毒烟气,阻碍了人员安全疏散和消防部队的灭火救援行动,由此造成巨大的人员伤亡和经济损失。以2007年底为例,在不到3个月的时间里,全国就连续发生3起死亡10人以上的重、特大火灾:2007年10月21日,福建莆田一鞋面加工厂发生火灾,造成37人死亡;2007年12月12日,浙江温州温富大厦和广东东莞樟木头咖啡厅均发生火灾,分别造成21人和10人死亡。

国内外大量火灾案例表明,火灾死亡人数中70%-80%是直接受烟害中毒致死的,这些有毒烟气主要来自于高分子材料在火灾中的燃烧;其他被火烧死者中,大多数也是先被有毒烟气熏倒而后才被火烧死的[1]。因此,高分子材料火灾烟气的预防和控制,已成为当前消防部门急需研究解决的重大课题之一。本文从高分子材料的分类、烟气毒性、释放规律等方面入手,对此进行了初步探讨。

一、烟气的主要成分及毒性

烟气也叫烟雾,是可燃物质燃4、电缆耐压实验分相进行时烧时产生的悬浮固体、液体粒子和气体的混合物,其粒径一般在0.微米之间,它的成分和性质主要取决发生燃烧物质的化学组成和燃烧条件。人们常说:“风借火势,火借风威。”其实,对于火场中的被困人员而言,烟害更甚于火;在建筑失火时,火龙远未到达之处,无孔不入的烟《幼儿园工作规程》中指出:“幼儿园应因地制宜、就地取材气早已开始狂暴施虐了。由于在火灾中参与燃烧的物质和发生火灾的环境条件比较复杂,特别是高分子材料在建筑、装修及家具业中的广泛应用,其燃烧产生的大量有毒气体,使得火灾烟气的毒害性日趋严重,已经成为火场上导致人员死亡的最主要原因,被形象地称为“火场第一杀手”。国内比较典型的案例有:1994年11月27日辽宁省阜新市艺苑歌舞厅火灾,死亡233人,伤16人;1994年12月8日新疆克拉玛依友谊馆火灾,死亡326人,伤134人;2000年12月25日河南省洛阳市东都商厦火灾,死亡309人。美国的统计资料显示,过去的四十年中,烟气吸入致死占火灾死亡总人数的70%-75%,而且该数字有上升的趋势[2]。

高分子材料的燃烧反是反弯与正弯的压辊点在同1个点上应一般要经历聚合物链的高温分解和分解产物的燃烧反应,组成不同的高分子材料在高温下具有不同的分解方式,但结果都生成多种小分子碳氢化合物中间体而发生高温燃烧反应。实验结果表明,由于火场温度梯度大、氧气供应不足,高分子材料及其添加剂(如增塑剂、防老化剂、防腐剂、阻燃剂等)在燃烧过程中,常常发生不完全燃烧而产生大量的有毒气体,包括CO、C02、S02、NH3、CH4、HCN、HCl等,其中CO、C02、HCN是火灾中致人死亡的最主要的气体[3]。

CO对人体的危害主要取决于它在空气中的浓度及接触的时间,CO与红血球中血红素(蛋白)的结合能力是氧气的倍(另一数据),会抢先与血红素结合而形成碳氧血红素(一氧化碳血红素,COHb),失去携氧能力,造成组织窒息。接触1h,安全的CO体积分数为0.04%-0.05%,人员疏散时CO体积分数不允许超过0.2%。但火灾起初阶段,CO在烟雾中的体积分数高达1%,发展阶段CO体积分数高达4%-5%,最高可以到10%,可以使人瞬间死亡[4]。

CO2本身仅在体积分数较高时才有显著的毒性,但低氧条件下毒性更为严重。空气中正常C02体积分数为0.03%。火场现场中C02体积分数可达15%-23%。动物实验表明,在正常含氧量(20%左右)条件下CO2体积分数升高,动物死亡率增加;在低氧(5%)的气体中,可使1/10的动物死亡;但如果在低氧(5%)条件下,含11%的CO2便可使动物于60min内全部死亡川[4]。

HCN(氰化氢更是得到广大客户的认可和广泛的利用)是所有氰化物中中毒最快、毒性最强的一种,它可以使人体缺氧,抑制人体中酶的生成,阻止正常的细胞代谢,造成机体组织内窒息。人吸入mg/m3数小时后,出现轻微症状;吸入mg/m3后,0.小时死亡;当达到300mg/m3时,立即死去。同时,当氰化氢与一氧化碳同时存在时,两者的毒性呈相加作用[5]。

此外,大量的烟气还会使火场中的含氧量低于人们生理正常所需的数值。在大部分火灾情况下,氧体积分数降低所起的作用与CO相比是次要的。然而,对限定空间的火灾实验表明,缺氧的情况会在火灾中进一步发展,当氧的体积分数达到10%-15%时即为临界状态,低于此会对人员安全产生严重的影响;如果氧的体积分数低于6%时,段时间内就会使人员因重度缺氧而窒息死亡。同时,在缺氧的火灾环境下,CO的含量将会增加,此时血液中的氧会在双重缺氧状况下,这种缺氧状态加之火灾产生的热、烟和其他气体的毒害作用,可能会造成人体更为严重的危害[3]。

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