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阿瑟隆:消防通道火灾烟气危害分析

摘要:燃烧或热解作用产生的悬浮在空气中的固态和液态微粒称烟粒子,含有烟粒子的气体称为烟气。烟气是火灾燃烧过程中的重要产物。大量的火灾案例表明,烟气是发生火灾时造成人员伤亡的主要原因,高达70%以上的受害者是由于火灾中的烟气直接或间接致死的。消防通道作为火灾发生时救援和疏散的要道,因此,对消防通道烟气危害的研究显得尤为重要。

关键词:燃烧;烟粒子;烟气

除极少数情况外,几乎所有火灾都会产生烟气。烟气的危害性主要表现在四个方面:物理高温、减光性、心理恐怖性和化学毒性。高温烟气可以通过一些管道扩散加速火灾蔓延;烟气的减光性降低了火场能见度,影响人员逃生;烟气的心理恐怖性造成火场人员出现错误判断;烟气的化学毒性直接造成人员伤亡。本文主要分析研究消防通道烟气的化学毒性。

一、烟气的化学毒性

烟气的化学毒性表现在因缺氧、呼吸困难或有毒有害气体中毒导致晕倒后被火烧死或人员吸入烟气直接中毒死亡。具体表现在以下几个方面。

(一)烟气中悬浮颗粒的尘害作用

火灾时产生的热烟尘中含有燃烧时析出的焦油液滴和碳粒子等,人如果吸入这些热烟尘,就会对人体内粘膜起到一定的刺激作用,从而导致呼吸系统疾病。

(二)烟气中含氧量低于正常值

大气中氧气的体积分数约为21%,在这样的氧濃度下人们能够正常的生活、学习和工作。当氧气含量不超过16%时,人就会出现缺氧症状,具体表现为肌肉功能会减退,此时,人员必须进行疏散。大气中氧气含量降低时对人体的影响情况见下表1。

(三)烟气中各种有毒气体

1.二氧化碳(CO2)

火灾时,燃烧产生大量的CO2气体。随着CO2浓度及暴露时间的增加,将对人体造成严重的影响。当环境中CO2含量达到3%时,人体就会出现呼吸困难等症状,因此将3%作为CO2的疏散条件。CO2对人体的影响见表2。

2.硫化氢(H2S)

硫化氢是一种有刺激性和窒息性的神经性毒剂;其机理是作用于呼吸系统和神经系统,其对心脏等多器官也有损害,其毒性作用最敏感的部位是脑和粘膜接触部位,低浓度时对呼吸道和眼睛有刺激作用,高浓度会引起呼吸中枢麻痹。

3.氰化氢(HCN)

HCN是一种能够迅速窒息致死的有毒性气体,且其毒性作用极快,对人体的毒害作用比CO更快,且毒性是CO的5-6倍;其作用机理是抑制细胞内各种生物酶的化学活性,从而使细胞的新陈代谢功能受阻。现在的家具装饰中,涉及织物及装潢的新近火灾中含有此种气体。

4.一氧化碳(CO)

CO是所有火灾烟气中最主要的致死性气体,也是唯一被证实造成火灾中大量死亡的气体。CO易与血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白,使人体血红蛋白失去携氧的能力,造成严重缺氧。CO对人体的影响具体见表3。

二、结语

除以上物质外,部分烟气中还含有二氧化氮(NO2)、氨气(NH3)、氯化氢(HCL)、二氧化硫(SO2)和异氰酸脂等有机气体。对消防通道火灾烟气化学性的研究,便于以后进一步开展对消防通道设计的研究。

参考文献:

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赵国凌.防排烟工程[M].天津:天津科技翻译出版公司,1991.

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