Книга: Прикладные аспекты аварийных выбросов в атмосферу

2.6. Факторы рисков опасных воздействий пожаров

2.6. Факторы рисков опасных воздействий пожаров

Тепловое излучение может вызывать у человека негативные реакции кратковременного и долгосрочного характера. Физиологическими обратимыми реакциями являются увеличение сердечного ритма, потение, повышение температуры тела.

Патологические эффекты связаны с появлением ожогов вследствие воздействия теплового излучения на кожу. Термическое воздействие на человека связано с прогревом и последующими биохимическими изменениями верхних слоев кожного покрова. Человек ощущает сильную («едва переносимую») боль, когда температура верхнего слоя кожного покрова (~0,1 мм) повышается до 45 °C. Время достижения порога боли (в сек) связанно с интенсивностью теплового воздействия (кВт/м²) зависимостью [106]:

t = (35/g)¹’³³, (2.50)

Степень повреждения кожи при воздействии более высоких температур зависит от величины и длительности теплового излучения. При относительно слабом тепловом излучении будет повреждаться только верхний слой (эпидермис) на глубину ~1мм. Более интенсивный тепловой поток может привести к поражению не только эпидермиса, но и дермы (нижний слой), а излучение еще большей интенсивности будет воздействовать и на подкожный слой.

Эти три уровня в целом качественно соответствуют установленным категориям ожогов 1-й, II — й и III — й степеней.

При достижении поверхностным покровом кожи температуры 55 °C появляются волдыри.

Вероятность получения ожогов [106, 110] первой степени можно оценить по соотношению

Pr₁ = -39,83 + 3,0186 ln(?t q^4/3). (2.51)

Вероятность достижения ожогов второй степени устанавливается по формуле

Рг₂ = -43,14 + 3,0188 ln(?t q^4/3). (2.52)

Смертельный исход для людей, незащищенных специальной одеждой, наступит с вероятностью

Pr₃ = -36,38 + 2,56 ln(?t q^4/3). (2.53)

Для персонала в защитной одежде вероятность летального исхода будет

Рг₄ = -37,23 + 2,56 ln(?t q^4/3). (2.54)

В соотношениях (2.51 — 2.54) время действия светового импульса ?t выражается в секундах, а интенсивность теплового потока q в Вт/м²

При вспышках в форме огненного шара с учетом конечности времени действия радиусы зон ожогов первой, второй и третьей степени можно соответственно оценить как

R_1t = (5,2+0,2) М^5/12,

R_2t = (3,7+0,2) М^5/12,

R_3t = (2,6+0,2) М^5/12.

Кроме прямой опасности воздействия теплового излучения на кожу человека существует и опасность возгорания легковоспламеняющихся веществ, находящихся в зоне пожара, что в принципе может привести к дальнейшему разрастанию аварии и переходу ее в стадию каскадного развития. К тому же воздействие, оказываемое термическим излучением на строительные конструкции при повышении температуры выше предельных значений, приводит к значительному снижению их прочностных характеристик.