Повышенная температура дым токсичные продукты горения

Токсичность продуктов горения – это свойство летучих химических веществ (токсичных газов и материалов) выделять токсичные вещества при термическом разложении и горении материалов (в виде тления или пламени) и оказывать поражающее действие на организм человека или животного.

Токсичные газы – это газообразные и парообразные компоненты продуктов горения, от которых в наибольшей мере зависит токсический (летальный) эффект.

Токсичные твердые продукты горения (дым от сигареты)

Согласно статистическим данным доля общего числа погибших при пожарах от действия продуктов горения составляет 75-80%. Токсичность продуктов горения определяется токсической дозой (токсодозой).

Токсичность продуктов горения является одним из основных показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов и определяется по стандартной методике в режиме пламенного горения или тления материалов.

Показатель токсичности продуктов горения используется при:

оценке токсичности продуктов горения различных веществ и материалов, их классификации;
определении области применения;
для сравнительной оценки полимерных отделочных и теплоизоляционных материалов;
в качестве исходных данных при расчете необходимого времени эвакуации людей при пожаре в здании (помещении);
при математическом моделировании развития пожара.

Для получения данных о концентрациях выделившихся токсичных соединений в анализируемой среде могут быть использованы газоанализаторы, химические газоопределители и методы лабораторного инструментального анализа (газовая хроматография, масс-спектрометрия и др.).

Наиболее опасными токсичными газами – газо- и парообразными компонентами продуктов горения, от которых в наибольшей мере зависит токсический (летальный) эффект, являются оксид углерода (СО), циановодород (HCN) и хлороводород (HCl). На токсический эффект продуктов горения может оказывать влияние высокое содержание диоксида углерода (СО2). Этот эффект усиливается при уменьшении концентрации кислорода (О2).

В зависимости от состава материала в продуктах горения могут также присутствовать оксиды азота (NхOу ), акролеин (CH2CHCHO), фтороводород (HF), бромоводород (HBr), диоксид серы (SO2) и др.

Группы

Согласно п. 10 ст. 13 Федерального закона РФ № 123-ФЗ по токсичности продуктов горения горючие строительные материалы подразделяются на следующие 4 группы:

Т1 (малоопасные);
Т2 (умеренно опасные);
Т3 (высокоопасные);
Т4 (чрезвычайно опасные).

Классы опасности

Классификация горючих строительных материалов по значению показателя токсичности продуктов горения приводится в таблице № 2 ГОСТ 12.1.044-89.

Показатель токсичности продуктов горения – это отношение количества материала к единице объема замкнутого пространства, в котором образующиеся при горении материала газообразные продукты вызывают гибель 50% подопытных животных.

Класс опасности	HCL50, г × м-3, при времени экспозиции, мин
Класс опасности	5	15	30	60
Чрезвычайно опасные	До 25	До 17	До 13	До 10
Высокоопасные	25-70	17-50	13-40	10-30
Умеренно опасные	70-210	50-150	40-120	30-90
Малоопасные	Свыше 210	Свыше 150	Свыше 120	Свыше 90

Метод испытания (определения)

Для определения показателя токсичности (п. 4.20 ГОСТ 12.1.044–89), устанавливают зависимость летального эффекта продуктов сгорания от массы материала, отнесенной к единице объема замкнутого пространства.

Установка состоит из камеры сгорания вместимостью не менее 3×10-3 м3, выполненной из нержавеющей стали толщиной 2 мм. Внутренняя поверхность камеры теплоизолирована асбестоцементными плитами и облицована алюминиевой фольгой. На верхней стенке камеры под углом 45° к горизонтали установлена электронагревательная панель размерами 120×120 мм. В камере сгорания на ее дверце укреплен держатель образца, выполненный из листовой жаростойкой стали в виде рамки размерами 100x100x10 мм, в которой закреплен поддон из асбестоцемента. Поддон имеет углубление для фиксированного размещения асбестоцементного вкладыша с образцом испытуемого материала.

Установка для определения токсичности продуктов горения:

1 – камера сгорания; 2 – держатель образца; 3 – электронагревательный излучатель; 4 – заслонки; 5, 18 – переходные рукава; 6 – стационарная секция экспозиционной камеры; 7 – дверца предкамеры; 8 – подвижная секция экспозиционной камеры; 9, 15 – штуцеры; 10 – термометр; 11 – клетка для подопытных животных; 12 – предкамера; 13 – предохранительная мембрана; 14 – вентилятор; 16 – резиновая прокладка; 17 – клапан продувки

Нагреваемая поверхность держателя образца и поверхность электронагревательной панели параллельны, расстояние между ними равно 60 мм. Над держателем образца расположена газовая горелка таким образом, что при испытании ее пламя длиной 10-12 мм касается поверхности верхней части образца. На боковой поверхности камеры сгорания имеется окно из кварцевого стекла для наблюдения за образцом при испытании.

Экспозиционная камера, соединенная с камерой сгорания переходными рукавами с заслонками, состоит из стационарной и подвижной секций. В верхней части камеры находится четырехлопастный вентилятор перемешивания. Кроме того, камера снабжена предохранительной мембраной из алюминиевой фольги, клапаном продувки, штуцерами для присоединения газоанализатора и ввода термометра. Перемещением подвижной секции изменяют вместимость экспозиционной камеры от 0,1 до 0,2 м3. В предкамеру вместимостью 1,5×10-2 м3, оборудованную наружной и внутренней дверцами и смотровым окном, помещают клетку с подопытными животными.

Испытания проводят в двух режимах: термоокислительного разложения (тления) при температуре поверхности образца 400 °С и пламенного горения при температуре поверхности образца 750 °С с зажженной газовой горелкой.

В предварительных испытаниях определяют для каждого материала температурный режим, способствующий выделению более токсичных продуктов горения. Для герметизации камеры нагнетают воздух в надувную прокладку, вставляют в держатель образца вкладыш с контрольным образцом из асбестоцемента размерами 60x60x10 мм. На центральном участке нагреваемой поверхности образца закрепляют термопару. Закрывают заслонки переходных рукавов и внутреннюю дверцу предкамеры, выводят установку на режим пламенного горения.

После выхода электронагревательной панели на стационарный режим открывают заслонки переходных рукавов и дверцу камеры сгорания. Вынимают вкладыш с контрольным образцом и термопарой, зажигают газовую горелку. Устанавливают в держатель вкладыш с образцом исследуемого материала. После воспламенения образца газовую горелку немедленно отключают. Продолжительность горения образца определяют по времени достижения максимальных значений концентрации оксида и диоксида углерода в экспозиционной камере или принимают равным 15 мин. Затем закрывают заслонки переходных рукавов и включают вентилятор перемешивания. Клетку с животными помещают в предкамеру, наружную дверцу которой закрывают. После снижения температуры газов в нижней части экспозиционной камеры до 30 °С открывают внутреннюю дверцу предкамеры и фиксируют время начала экспозиции животных. Экспозицию проводят в течение 30 мин при концентрации кислорода не менее 16 %. В каждом испытании используют десять белых мышей массой по 20 г.

После завершения экспозиции открывают клапан продувки, заслонки переходных рукавов, наружную дверцу предкамеры, включают вентилятор и вентилируют установку в течение 10 мин. Регистрируют число погибших животных и характерные признаки интоксикации.

Испытания в режиме тления проводят при 400 °С, при этом газовую горелку не зажигают. Термостойкие материалы испытывают при 600 °С. В случае самовоспламенения образца температуру испытания снижают с интервалом 50 °С.

Критерием выбора режима испытаний служит наибольшее число летальных исходов в сравниваемых группах подопытных животных. При выбранном температурном режиме в основных испытаниях находят ряд значений зависимости летальности животных от величины отношения массы образца к вместимости экспозиционной камеры. Для получения токсических эффектов меньше и больше уровня летальности 50% изменяют вместимость экспозиционной камеры, оставляя постоянными размеры образца исследуемого материала.

При определении токсичности учитывают гибель животных, наступившую во время экспозиции, а также в течение последующих 14 суток. В зависимости от состава материалов при анализе их продуктов сгорания определяют количество оксида и диоксида углерода, цианистого водорода, акрилонитрила, хлористого водорода, бензола, оксидов азота, альдегидов и других веществ. Для оценки вклада оксида углерода в токсический эффект измеряют содержание карбоксигемоглобина в крови подопытных животных.

Полученный ряд значений зависимости летальности от массы материала используют для расчета показателя токсичности HCL50. Расчет проводится при помощи пробит-анализа или других способов расчета средних смертельных доз и концентраций.

Источники: Федеральный закон РФ от 22.07.2008 № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»; ГОСТ 12.1.044–89 ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения; Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Часть 1. Корольченко А.Я., Корольченко Д.А. –М.: 2004.

Источник

продукты горения при пожаре жилого дома Каждый год с наступлением лета средства массовой информации предупреждают об опасности возгорания жилых зданий и лесных массивов. Климатические факторы, сезонные работы на приусадебных и садовых участках повышают вероятность распространения огня. Пожар представляет серьёзную угрозу для жизни человека. Однако опасность исходит не только от него, но и от продуктов горения, которые образуются при сжигании мусора и других отходов.

Давайте узнаем, какие бывают продукты горения, оценим их опасность для организма человека, разберём мероприятия оказания первой помощи и лечения при отравлении, а также меры профилактики.

Что образуется в процессе горения

В основе лежит химическая реакция окисления. Её результат — образование веществ различного физического состояния, которые называют продуктами горения.

В состав топлива входят органические соединения. Опасность продуктов их горения зависит от природы вещества и условий его сжигания. Часть из них окисляется при достаточном содержании кислорода в воздухе и от высокой температуры, и не представляют опасность.

Продукты, образующиеся при полном горении, неспособны в дальнейшем поддерживать термический процесс. К этой группе, например, относится углекислый газ. Его токсичность зависит от концентрации в воздухе — при содержании более 8–10% у человека наступает отравление.

При неполном окислении, в условиях недостаточного притока воздуха и низкой температуры, образуются токсичные продукты горения. Они способны поддерживать пламя, а в определённых концентрациях с воздухом образовывать взрывоопасные смеси. Примером из этой группы является угарный газ.

Дым представляет собой взвесь мельчайших твёрдых частиц. При пожарах он наравне с огнём опасен для человека.

пожар и большая задымленность продуктами горения

Токсичность продуктов горения строительных материалов

В процессе тления и сгорания топлива образуются ядовитые соединения. Наибольшую опасность представляют компоненты в виде газа и пара.

Токсичность продуктов, возникающих в результате горения строительных материалов, определяет ГОСТ 12.1.044–89:

малоопасные;
умеренно опасные;
высокоопасные;
чрезвычайно опасные группы.

В основе классификации лежит показатель токсичности продуктов горения. Количество строительного материала соотносят с объёмом замкнутого пространства в м3, при условии, что, сгорая, он приводит к гибели 50% подопытных животных.

Продукты горения древесины

Сжигание дров — самый древний способ получения огня и тепла. При их сгорании образуется дым, который содержит сажу, газообразные продукты, уголь. Соотношение компонентов зависит от условий сжигания и характеристики самой древесины.

При неполном сгорании дров образуются сажа, окись углерода, углеводороды. Неисправность печной тяги в домах, банях вызывает тяжёлое отравление угарным газом.

При полном окислении, ядовитых продуктов горения не образуется. Дрова превратятся в углекислый, сернистый газ и водяной пар.

Костёр — это контролируемое сжигание древесных или других материалов. Продукты его горения зависят от выбранного топлива. Внешне это можно заметить по цвету пламени и запаху дыма. Например, синий оттенок у огня появляется при образовании угарного газа. Неприятный запах сопровождает термическую деструкцию синтетических материалов.

Продукты горения пластика

горение пластика Опасность отравления при сжигании пластмассовых изделий зависит от их производственной технологии, состава, температуры плавления.

Отравления продуктами горения при пожаре жилых помещений, автомобилей напрямую связано с термической деструкцией изделий из пластмассы. Проникая через дыхательные пути, слизистую оболочку продукты горения влияют на витальные (жизненно важные) функции организма человека.

Полиэтилентерефталат (ПЭТ)

Такой вид пластмассы применяют при производстве упаковки бутилированной воды, соков, соусов. При горении или плавлении ПЭТ может высвобождаться сурьма и другие вещества канцерогенного действия.

Пыль и пары соединений сурьмы, проникая через дыхательные пути, вызывают носовые кровотечения, «сурьмяную лихорадку» — профессиональное заболевание работников металлургической промышленности, пневмосклероз — замещение лёгочной ткани соединительной.

Токсичное вещество способно накапливаться в органах. Основные депо в организме человека — щитовидная железа, печень, селезёнка, костная ткань, эритроциты.

Полиэтилен высокого и низкого давления — ПВД и ПНД

Продукцию, изготовленную из ПВД, можно встретить в быту. Из него делают пищевую плёнку и контейнеры, продуктовые сумки, мусорные пакеты. Полиэтилен высокого давления применяют для изготовления кнопок в приборах. Его температура плавление достигает порядка 90 °C. При сжигании, ПВД выделяет лишь углекислый газ и воду.

Из полиэтилена низкого давления изготавливают флаконы для косметических и моющих средств, канистры для моторных масел. При нагревании ПНД свыше 140 °C, возможно, выделение в воздух формальдегида, ацетальдегид и окиси углерода. Формальдегид способен вызывать поражения кожи, конъюнктивиты. При длительной интоксикации появляются признаки расстройства центральной нервной системы — головные боли, слабость, нарушения сна. Ацетальдегид при остром отравлении может вызвать угнетение сознания, развитие отёка лёгких.

Поливинилхлорид (ПВХ)

горение оконных профилей ПВХ Благодаря своей устойчивости ко многим реагентам, эта разновидность пластмассы используется в строительстве домов, изготовлении предметов быта. ПВХ применяют при производстве линолеума, оконных профилей, натяжных потолков, сайдинга, изоляции проводов. Не обходятся без этого материала и современные автомобили — из поливинилхлорида выполнены приборные панели, подлокотники, ручки, держатели стаканов.

Продуктами горения этого вида полиэтилена являются хлористый водород и окись углерода — угарный газ.

Хлористый водород — это бесцветный газ с резким запахом. Попадая в дыхательные пути, он вызывает жжение, кашель, одышку. При высоких концентрациях развивается ларингоспазм (смыкание голосовых связок), отёк лёгких (острая левожелудочковая недостаточность). При попадании хлористого водорода в глаза появляются признаки конъюнктивита.

Полистирол (ПС)

Используются при производстве фасовочных коробок для куриных яиц, сандвич панелей, потолочной декоративной плитки, одноразовых шприцев. Продукты горения полистирола могут содержать пары стирола, бензола, толуола, оксида углерода.

Пары ПС проникают через дыхательные пути и вызывают раздражение слизистой оболочки с развитием острых и хронических заболеваний. При длительном воздействии продуктами горения полистирола у человека нарушаются функции центральной и периферической нервной системы, печени, почек, органов кроветворения, желудочно-кишечного тракта. У женщин стирол вызывает дисфункцию репродуктивных органов.

Продукты горения резины

Сгорание изделий из каучука приводит к образованию сероводорода и двуокиси серы. Оба эти газа токсичны для человека.

Популярность резиновых изделий не знает себе равных. Но, опасность их токсического влияния на организм, связывают в первую очередь, с автомобильными шинами. Продукты горения покрышки — это источник не менее 13 ядовитых веществ, при этом 8 из них оказывают канцерогенное действие на человека.

Острая интоксикация диоксинами приводит к поражению дыхательных путей, печени, желудочно-кишечного тракта. Характерный признак отравления — угревидная сыпь (хлоракне) на коже лица. Коварство диоксина в том, что в организме он может накапливаться в жировой клетчатке. Хроническая интоксикация проявляется нарушениями репродуктивной функции, подавлением иммунитета. Страдают эндокринная и нервная системы.

Диоксид серы при попадании в организм вызывает заболевания дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, аллергические реакции. Вдыхание и контакт с пылью антрацена приводит к раздражению глаз, слизистой дыхательных путей, кожи.

Продукты горения углеводородов

возгорание бензина

Пропан — газообразное вещество, которое относится к группе алканов. В результате неполного горения образуется сажа и бесцветный токсичный газ — оксид углерода (СО). Попадая в кровь, угарный газ образует соединение с гемоглобином. Нарушается транспортная функция эритроцитов. Возникшая гипоксия вызывает поражение центральной нервной системы, различной степени тяжести — от головной боли до развития судорог, комы, остановки кровообращения.

Продукты горения бензина содержат отработанные газы. К ним относятся окись углерода, окислы азота, углеводороды, альдегиды, оксид серы, бензапирен, сажа. Наибольшую опасность представляют оксиды азота. Диоксид азота связывается с гемоглобином, образуя метгемоглобин. Нарушение транспорта кислорода блокирует тканевое дыхание. Угнетается сознание, развивается токсический отёк лёгкого. Действие монооксида азота сопровождается одышкой, рвотой, падением артериального давления.

Действия продуктов горения на организм человека

Степень токсичности веществ связана с их физической и химической природой. Взаимодействуя с организмом, продукты горения вызывают патологические синдромы.

Международная классификация болезней десятого пересмотра МКБ-10 определяет отравление продуктами горения кодом Т59 — «Токсическое действие других газов, дымов и паров».

По механизму действия на человека отравляющие компоненты в составе дыма делятся на пять групп.

Вещества, которые вызывают поражение кожного покрова и слизистой оболочки. Симптомы такого отравления продуктами горения — зуд, жжение кожи и её воспаление, боль в области глаз, век, слезотечение, кашель. Примеры — пары дёгтя, сернистый газ, формальдегид.
Продукты горения, которые вызывают острые ингаляционные отравления. Пострадавшие жалуются на одышку, кашель. При осмотре обращает на себя внимание частое дыхание, синюшность. При высокой концентрации токсичного газа может произойти остановка дыхания. Так, признаки отравления продуктами горения ПВХ могут проявиться через несколько часов. Ингаляционные отравления вызывает хлор, аммиак, оксид азота.
Продукты горения с образованием токсичных веществ, которых называют «ядами крови». Связывая гемоглобин, они нарушают доступ кислорода к тканям и запускают патологические реакции, охватывающие весь организм. Примеры — угарный газ, диоксид азота.
Продукты горения, для которых органом-мишенью является нервная система. Это бензол, сероводород.
Ферментные яды, которые воздействуют на тканевое дыхание, блокируя процессы активации кислорода. Это сероводород, синильная кислота.

Многие токсины, образующие в продуктах горения «универсальны», так как вызывают поражение сразу нескольких систем организма.

Самые опасные продукты горения

Наибольшую опасность возникновения отравления при пожарах жилых помещений представляют следующие продукты горения: продукты горения древесины

диоксид, оксид углерода — растительные натуральные волокна, синтетические ткани;
аммиак, окислы азота — пластмассы;
сероводород, двуокись серы — резиновые изделия;
альдегиды — древесина;
хлористый водород, фосген — линолеум, оконные профили, изоляция проводов;
цианистый водород — шерсть, шёлк.

Большинство приведённых примеров связано с поступлением токсинов через дыхательные пути. При пожарах опасность пострадать от пламени не уступает риску отравления продуктами горения.

Первая помощь при отравлении продуктами горения

Симптомы интоксикации разными веществами могут отличаться, но принципы оказания первой помощи всегда одинаковые.

Большинство ядов поступает через дыхательные пути. Первое, что необходимо сделать при отравлении — прекратить поступление продуктов горения в организм. Для этого надо:,,,,

соблюдая безопасность, перекрыть источник токсичного вещества — газа, дыма, заглушить двигатель автомобиля;
проветрить помещение;
снять загрязнённую одежду;
при отсутствии противопоказаний перенести пострадавшего в безопасное место.

вызов «скорой помощи»

Острая интоксикация требуют оказания экстренной помощи. Действия при отравлении продуктами горения, следующие:

вызвать «скорую помощь»;
при задымлении предусмотреть способы защиты органов дыхания от продуктов горения;
если есть симптомы раздражения — промыть глаза, полость рта, носа;
при отсутствии сознания придать пострадавшему горизонтальное положение и обеспечить проходимость дыхательных путей;
до приезда медицинских специалистов наблюдать за сознанием, дыханием, частотой сердечных сокращений, артериальным давлением;
если есть признаки терминального состояния, то приступить к сердечно-лёгочной реанимации.

При взрывах, авариях, пожарах «скорую помощь» вызывают вместе со специалистами службы спасения.

Некоторые ингаляционные отравления продуктами горения имеют период мнимого благополучия. Даже при отсутствии патологических симптомов, стоит внимательно следить за состоянием тех, кто может быть отравлен. При первых же признаках неблагополучия необходимо вызывать медицинских специалистов.

Отравление продуктами горения у детей развивается быстрее, чем у взрослых. Это объясняется более высоким уровнем кислородного обмена. У малышей появляются жалобы на головную боль, сонливость, слезотечение, тошноту. При осмотре заметны изменения цвета кожи, учащение и затруднение дыхания, нарушения координации. Принципы оказания первой помощи для детей те же, что и для взрослых. При отсутствии специализированной медицинской помощи, пострадавшему ребёнку угрожают необратимые изменения центральной нервной системы.

Первая помощь при отравлении продуктами горения

Лечение

Различные продукты горения при отравлении имеют влияние на свои органы-мишени. Интенсивная терапия зависит от того, какие системы организма поражены.

Принципы лечения отравлений продуктами горения, следующие:

применение антидотов, если они существуют;
при нарушении дыхания — ингаляция увлажнённого кислорода, искусственная вентиляция лёгких;
применение противосудорожных препаратов;
инфузионная терапия;
стимуляция диуреза;
мониторинг артериального давления, частоты сердечных сокращений, ЭКГ, лабораторных анализов.

В зависимости от показаний применяют методы эфферентной терапии — гемодиализ, гемосорбция. При отравлении «ядами крови» показана гипербарическая оксигенация.

Профилактика

Последствия отравления продуктами горения могут проявиться даже через годы. Однако соблюдая меры профилактики, можно избежать проблем со здоровьем. респираторная маска

При работе с огнём необходимо помнить о следующих мерах профилактики:

применение средств индивидуальной защиты органов дыхания, кожи, слизистых;
соблюдение правил противопожарной безопасности при использовании печного отопления;
поддержание адекватного воздухообмена в жилых, подсобных, производственных помещениях.

К средствам, защиты дыхательных путей и слизистых оболочек от продуктов горения, относятся:

маски и полумаски;
респираторы;
самоспасатели.

Организованный вывоз мусора и отходов в места, специально предназначенные для сжигания, убережёт от пожаров и отравлений.

Продукты горения — это химические вещества, которые содержатся в дыме. В зависимости от характера топлива и условий его сжигания, они могут быть токсичны для человека. Отравление происходит при сгорании бытового мусора и отходов при пожарах. Большинство токсичных веществ попадает в организм через дыхательные пути. Чтобы не отравиться продуктами горения и правильно оказать первую помощь, нужно знать механизмы их действия. Со школьной скамьи всем известно выражение «круговорот веществ в природе». Каждый, живущий на планете, влияет на экологию, ресурсы, предназначенные для жизни его самого, окружающих и грядущих потомков. Ответственность за чистоту воздуха, почвы, водоёмов, здоровое человечество — выбор, который самостоятельно должен сделать каждый.

Источник