|
|
Горіння є процесом окислювання, у результаті якого виділяються тепло і продукти згорання, що спостерігаються у вигляді диму.
При повному згоранні органічних речовин утворюються, як правило, вуглекислий газ і вода. При неповному згоранні (що здійснилося при нестачі повітря), крім вуглекислого газу і парів води, утворюються й інші з’єднання типу окису вуглецю (СО), складних органічних сполук (спиртів, кетонів, альдегідів, кислот та ін.).
Дим являє собою дисперсну систему, що складається з дрібних незгорілих твердих, рідких або газоподібних часток речовини, що горить, величиною не менше 0,1 мкм, що знаходяться у завислому стані. Дим спроможний адсорбувати на своїй поверхні не тільки гази, але і пари рідини: при цьому він ускладнює видимість і задушливо діє на органи дихання людини. Дим має велику стійкість. Це пояснюється тим, що частинки диму, внаслідок тертя між собою, несуть на собі електричні заряди.
Властивості димових продуктів і ступінь задимлення багато в чому залежать від температури диму. З підвищенням температури збільшується токсичність димових газів і зменшується їхня середня щільність. Дим, що утворився при пожежі в будинках, може розповсюджуватися з приміщення в приміщення через прорізи, щілини і дрібні отвори в конструкціях. Найбільша небезпека задимлення приміщень створюється у випадку, якщо димом заповнені сходові клітини, коридори, вентиляційні канали і шахти ліфтів. Характеристика диму залежить від виду продуктів, що горять. За кольором диму можна визначити основний вид матеріалів, які горять, що має істотне значення при оцінці обстановки на пожежі й організації її гасіння. В умовах пожежі продукти згорання і теплового розкладання, що входять до складу диму, діють на організм людини комбіновано, тому їхня загальна токсичність небезпечна для життя навіть при незначних концентраціях. При значних концентраціях продуктів згорання в складі диму знижується відсотковий уміст кисню , що також небезпечно для життя людини (табл. 1.4).
За характером впливу на організм людини всі хімічні речовини, що входять до складу диму, розділяють на п’ять груп:
- у першу групу входять речовини, що мають опікову, подразнюючу дію на шкірні покрови і слизові оболонки.
Наслідки таких впливів – кашель, печія, сверблячка. З речовин, що входять до складу диму, до цієї групи відносяться: сірчистий газ, пари багатьох органічних сполук – продуктів неповного згорання (мурав’їної і оцтової кислот, формальдегіду, парів дьогтю і т.д.);.
- у другу групу входять речовини, що дратують органи дихання: хлор, аміак, сірчистий і сірчаний ангідрит, хлорпікрин, окисли азоту, фосген і т.п. Вони викликають розлад дихання, параліч дихальних м’язів, поразку органів дихання. До таких порушень веде і збільшення концентрації в повітрі вуглекислого газу вище 8 –10 %. Речовини (хлор, аміак, сірчистий газ), розчинні у воді, а, отже, і в слизу, уражають верхній відрізок дихального шляху, покритий слизом. Це призводить до розвитку ларингіту, трахеїту, бронхіту. Гази, малорозчинні у воді (фосген, окисли азоту), не затримуються вологою слизу верхніх дихальних шляхів і досягають альвеол. Вони сприяють розвитку пневмонії й ускладненню цього захворювання – набряку легенів, утворення якого пов’язано з затримкою тканинної рідини в організмі і застоєм крові в легенях. При набряку з’являються задишка, кашель, у важких випадках наступає смерть від ядухи. Варто врахувати, що дія деяких токсичних речовин (фосгену, миш’яковистого водню) виявляється не відразу, а через визначений період (від 2 до 8-10 годин) від моменту надходження отрути в організм;
- у третю групу входять токсичні речовини, що діють переважно на кров. До цієї групи відносяться: бензол і його похідні – ксилол, толуол, аміно- і нітросполуки, а також миш’яковистий водень, свинець, окис вуглецю й ін., які при влученні в кров викликають руйнацію і загибель червоних кров’яних тілець (еритроцитів), що веде до швидкого розвитку різко вираженого недокрів’я, зниження доставки кисню і кисневого голодування;
- у четверту групу входять отрути, що впливають на нервову систему (бензол і його похідні, сірководень, сірковуглець, метиловий спирт, анілін, тетраетилсвинець і ін.);
- до п’ятої групи відносяться ферментні або обмінні отрути (синильна кислота, сірководень і ін.), що діють на функцію дихання. В результаті цього тканини позбавляються спроможності використовувати кисень, доставлений кров’ю.
Велика кількість отрут, що входять до складу всіх цих груп, надходить в організм через органи дихання, а тому при роботі в осередках пожежі є необхідність у надійному від них захисті. За ступенем впливу на організм людини всі шкідливі речовини підрозділяються на 4 класи небезпеки (див.табл.1.5):
1-й – речовини надзвичайно небезпечні;
2-й – речовини високонебезпечні;
3- й – речовини помірно небезпечні;
4-й – речовини малонебезпечні.
Таблиця 1. 5 - Класи небезпеки речовин
|
Показники |
Норми для класу небезпеки |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Гранично допустимі концентрації (ГДК) шкідливих речовин |
менше 0,1 |
01,-1,0 (окису
азоту) |
1,1-10 |
більше 10 |
|
Середня загибельна доза при введенні в шлунок, мг/кг |
менше 15,0 |
15-150 |
151-5000 |
більше 5000 |
|
Те ж саме при нанесенні на шкіру, мг/кг |
менше 100 |
100-500 |
501-2500 |
більше 2500 |
|
Середня загибельна концентрація в повітрі, мг/кг |
більше 500 |
500-5000 |
5001-50000 |
більше 50000 |
|
Коефіцієнт можливості інгаляційного отруєння (КМІО). |
більше 300 |
300-30 |
29-3 |
менше 3 |
У відповідності до вимог, виконання яких забезпечує безпечну працю, небезпечні продукти горіння у повітрі, яким дихає газодимозахисник, не повинні перевищувати гранично допустимих концентрацій (ГДК), які наведено в табл. 1.6.
Таблиця 1. 6 - Гранично допустимі концентрації небезпечних
продуктів горіння
|
Газ |
ГДК |
Максимальний склад під час пожежі |
|
мг/м 3 |
% за об’ємом |
% за об’ємом |
Ктн |
|
Окис вуглецю (СО) |
30 |
2,61·10-3 |
10 |
3,83·103 |
|
Сірчистий газ (SO 2) |
10 |
0,37·10-3 |
1 |
2,70·103 |
|
Сірководень (H 2S) |
10 |
0,71·10-3 |
1 |
1,41·103 |
|
Окиси азоту
(в перерахунку на NO 2) |
5 |
0,26·10-3 |
1 |
3,85·103 |
ГДК шкідливих речовин – це їх концентрація, яка за постійної роботи протягом усього трудового стажу не здатна визвати захворювань або відхилень у стані здоров’я працюючого. Під час короткочасного епізодичного дихання повітрям, яке містить шкідливі речовини, їх допустимі концентрації можуть бути дещо вищими. Підвищена ГДК (у півтора рази) може бути тільки за короткочасного (не більше 4 годин) впливу повітря з домішками окису вуглецю.
Внаслідок пожежі, склад шкідливих речовин у повітрі може підвищитись у сотні та тисячі разів по відношенню до ГДК, у результаті чого атмосфера стає не тільки непридатною, але й небезпечною для життя людей з незахищеними органами дихання. Відношення фактичної концентрації Сшк шкідливого газу до його ГДК:
.gif) (1. 7)
називають коефіцієнтом токсичної небезпеки середовища .
При одночасному вмісті в повітрі декількох шкідливих газів однонаправленої дії коефіцієнт токсичної небезпеки дорівнює сумі коефіцієнтів для окремих компонентів (усі гази, наведені в табл. 1.6., мають однонаправлену дію).
На практиці доцільніше характеристику токсичної небезпеки середовища, яке містить суміш шкідливих газів, давати через еквівалентний склад в ній окису вуглецю. Для цього фактичну концентрацію кожного газу помножають на коефіцієнт, який отримують від ділення ГДК окису вуглецю на ГДК газу, який розглядається, а потім находять суму еквівалентних концентрацій.
Під час пожеж найбільш поширеним та шкідливим газом є окис вуглецю (СО) – газ без кольору, смаку та запаху. Легко поєднуючись з гемоглобіном крові (в 250-300 раз активніше, ніж кисень), окис вуглецю зменшує здатність крові поглинати кисень, викликаючи, внаслідок цього, кисневий голод організму (див. табл. 1.7.).
Таблиця 1. 7 - Токсичні концентрації окису вуглецю
|
Ступінь отруєння |
Час впливу газу |
Об’ємна концентрація СО при +10 0С, % |
|
1- ий - слабкі симпто-ми отруєння |
Після декількох годин |
0,016 |
|
2- ий - слабке отруєння |
До 1 години |
0,048 |
|
3- ій - тяжке отруєння |
Після 0,5-1 години |
0,128 |
|
4- ий - смертельно небезпечне отруєння |
Після короткочасного впливу |
0,4 |
|
Смерть |
Після декількох вдихів |
> 1 |
Сірчистий газ ( SO2) без кольору, має різкий смак та запах, досить отрутний. Створюється у випадках, коли вибухові або горючі речовини вміщують сірку. Цей газ подразнює дихальні шляхи та очі, створюючи на їх поверхні сірчисту кислоту, в тяжких випадках викликає запалення бронхів, набряк гортані та легень. Об’ємна концентрація вже в 0,05 % небезпечна для життя навіть при короткочасному диханні.
Сірководень (Н 2S) – газ без кольору, зі сладкуватим смаком та запахом. Створюється як під час пожеж, так і у випадках загнивання органічних речовин. Дуже отрутний, діє подразнюючи на очі та дихальні шляхи. Смертельно небезпечна, навіть за короткочасного впливу, концентрація Н2S, яка дорівнює 0,1 %.
Окиси азоту ( NO, NO2, N2O4, N 2О5) – отрутні червоно-бурі гази з різким запахом. Створюються під час вибухів. Вони подразнюють дихальні шляхи та очі, внаслідок створення на їх поверхні азотної кислоти; в тяжких випадках викликає набряк легенів. Смертельна концентрація окисів азоту при короткочасному диханні – 0,025 %.
В окремих випадках склад шкідливих газів може перевищити значення, наведені в табл. 1.5. Так, наприклад, під час ізоляції підземних пожеж у просторі за перемичкою склад окису вуглецю може перевищувати 10%. Проведення будь-яких робіт у цьому випадку, як правило, забороняється.
Склад кисню в повітрі під час пожежі також різко знижується. Особливо це характерно для пожеж у закритих приміщеннях, де він витрачається на окислення горючих матеріалів, але не поповнюється. Штучне зменшення кисню під час гасіння може здійснюватися генераторами інертного газу, запуском азоту або вуглекислого газу.
Дихання повітрям зі зниженим складом кисню приводить до неповного насичення ним крові в легеневих капілярах. Здоровою людиною при диханні повітрям, яке містить 14-15 % кисню, суб’єктивно не відчувається недостача останнього, оскільки падіння парціального тиску кисню в альвеолах компенсується підвищенням легеневої вентиляції. Подальше зменшення вмісту кисню викликає гіпоксію (недостачу кисню в крові), що приводить до кисневого голоду. Граничне значення парціального тиску кисню у вдихуваному повітрі, нижче якого в організмі людини відбуваються функціональні розлади, складає 13кПа, що відповідає вмісту кисню у вдихуваному повітрі біля 13 % за нормального атмосферного тиску.
Ознаками гіпоксії є підвищення частоти дихання та пульсу, зниження здатності продуктивно мислити, порушення чіткості у роботі деяких м’яз. Головна небезпека полягає в її суб’єктивній безсимптомності. Людина при цьому не відчуває погрожуючу їй небезпеку та не вживає заходів до того, щоб сповістити про своє самопочуття.
Таким чином, необхідно забезпечити не тільки відповідний захист органів дихання від проникнення до них продуктів горіння, але й ізолювати їх.
|