35. Приведенная массовая скорость выгорания, практическое применение

В реальных условиях горения на пожаре на скорость распространения пламени по поверхности твердых горючих материалов могут влиять сразу несколько факторов. Тогда скорость распространения пламени будет увеличиваться под действием каждого из них, возрастая в десятки и сотни раз.

Одним из важнейших параметров диффузионного горения на пожаре является скорость выгорания горючих веществ и материалов. Скорость выгорания горючих веществ и материалов определяет интенсивность тепловыделения на пожаре, а, следовательно, температуру пожара, интенсивность его развития и другие параметры. Массовой скоростью выгорания называется масса вещества или материала, выгорающая в единицу времени, кг/с. Массовая скорость выгорания так же, как и скорость распространения горения, зависит от агрегатного состояния горючего вещества или материала.

Практическое определение скорости выгорания твердых материалов очень затруднено, так как поверхность горения многие из них не представляет ровную плоскость. В связи с этим расчет скорости выгорания ведут на единицу площади пожара, т. е. на единицу площади проекции поверхности горения на горизонтальную плоскость. Такую величину принято называть приведенной массовой скоростью выгорания и обозначать v_пр. Эту величину можно определять из опыта на специальной установке, называемой камера-весы. Она представляет собой количество вещества, выгораю­щего в единицу времени с единицы площади пожара. Связь между массо­вой и приведенной скоростями выгорания выражается соотношением:

  (1)

где  - приведенная скорость выгорания, кг/м² * сек;

- удельная массовая скорость выгорания, кг/м² сек;

- коэффициент поверхности горения

  (2)

где - площадь поверхности горения, м²;

  - площадь пожара, м».

Например, для случая горения твердого материала в виде куба, ле­жащего на одной из граней, = 5.

Массовая скорость выгорания твердых материалов не является постоянной величиной. Она существенно зависит от условий горения.

36. Причины токсичности для жизни человека продуктов горения тгм

При пожарах в современных зданиях с применением полимерных и синтетических материалов на человека могут воздействовать токсичные продукты горения. В продуктах горения нередко содержится 50-100 видов химических соединений, оказывающих токсическое воздействие - так при горение линолеума выделяется сероводород и сернистый газ, при горении мягкой мебели, в которой использован пенополиуретан, выделяется цианид водорода и толуилендиизоцианат, при горении винипласта – хлорид водорода и оксид углерода, при горении капроновых тканей – цианид водорода. Но основной причиной гибели людей при пожарах является отравление оксидом углерода (угарным газом -СО). Отравление угарным газом составляет 18-25% случаев интоксикации со смертельным исходом.

Оксид углерода не обладает цветом, запахом и, будучи близким по плотности к воздуху (0,96), отличается большой летучестью. Оксид углерода опасен тем, что он в 200-300 раз лучше реагирует с гемоглобином крови, чем кислород, вследствие чего красные кровяные тельца (эритроциты) утрачивают способность снабжать организм кислородом. Сродство угарного газа с гемоглобином за счет более прочной связи в 250 – 300 раз выше, чем кислорода. Поэтому при вдыхании в течении 2-3 минут атмосферного воздуха, содержащего всего 1% СО, 50 % гемоглобина крови, переносящего кислород, превращается в карбоксигемоглобин. Карбоксигемоглобин не способен переносить кислород, и в организме возникает состояние дефицита кислорода. Наступают кислородное голодание, гипоксия тканей, теряется способность рассуждать, человек становится равнодушным и безучастным, не стремится избежать опасности, наступает оцепенение, головокружение, депрессия, нарушение координации движения, а при остановке дыхания – смерть. Летальный эффект может развиться при дыхании воздухом, содержащим всего 0,3-0,5 % СО, даже при оказании в последующем полноценной врачебной помощи. Высокий процент смертельных исходов обусловлен, прежде всего, тем, что обратный распад карбоксигемоглобина протекает намного медленнее, чем образование. Так, период полураспада концентрации карбоксигемоглобина в крови при вдыхании атмосферного воздуха в обычных условиях составляет 320 минут.

Повышенная опасность оксида углерода объясняется не только его высокой токсичностью, но также относительно большой концентрацией в продуктах горения. Оксида углерода на пожарах образуется в 10-40 раз больше, чем более токсичного цианистого водорода. В 50-80% случаев гибель людей на пожарах вызывается отравлением оксидом углерода и недостатком кислорода.