論高分子材料火災(zāi)煙氣危害與控制措施

■陳英敏 張超

（寧德市公安消防支隊(duì) 福建寧德 352100）

論高分子材料火災(zāi)煙氣危害與控制措施

■陳英敏 張超

（寧德市公安消防支隊(duì) 福建寧德 352100）

文章主要研究了高分子材料火災(zāi)煙氣的危害及其控制措施。本文首先分析了高分子材料火災(zāi)煙氣的主要成分；其次，對(duì)高分子材料火災(zāi)煙氣的主要危害進(jìn)行探究，深入挖掘了該煙氣對(duì)人體健康、能見度和生態(tài)環(huán)境的影響；最后，在上述基礎(chǔ)上結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)高分子材料火災(zāi)煙氣的控制措施進(jìn)行全面挖掘。文章對(duì)高分子材料火災(zāi)煙氣控制效果的提升具有一定的貢獻(xiàn)性作用。

高分子材料火災(zāi)煙氣危害控制措施

0 前言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提升，高分子材料已經(jīng)開始大量生產(chǎn)并廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域，成為人們生活中的重要組成部分。但該材料防火性較差，屬于易燃材料，火災(zāi)發(fā)生后常迅速燃燒分解，產(chǎn)生毒煙毒氣，嚴(yán)重影響了人們的身體健康。如何把握好高分子材料火災(zāi)煙氣的相關(guān)內(nèi)容，形成針對(duì)性控制措施已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

1 高分子材料火災(zāi)煙氣的主要成分

高分子材料遇高溫后會(huì)直接燃燒分解，產(chǎn)生有毒氣體。該材料燃燒速率非常快，燃燒過程中會(huì)釋放大量的熱量，導(dǎo)致火災(zāi)加劇，嚴(yán)重影響了火災(zāi)中人員的逃生和火災(zāi)的撲救。該材料燃燒后產(chǎn)生的氣體包括CO、CO2、CH4、NH3、SO2、HCN、HCL等，而CO、CO2為高分子材料火災(zāi)后的主要?dú)怏w，直接影響著人們的身體安全。除此之外，高分子材料燃燒后還會(huì)產(chǎn)生一定的芳香烴、硝基化合物、固體顆粒等，對(duì)環(huán)境具有非常嚴(yán)重的影響，其固體顆粒主要為游離碳和干餾粒子。上述固體顆粒、化合物及氣體構(gòu)成了高分子材料的煙氣，會(huì)對(duì)人們的身體健康及環(huán)境產(chǎn)生極大的危害。

2 高分子材料火災(zāi)煙氣的三大危害

2.1 對(duì)人體健康的危害

高分子材料火災(zāi)煙氣中含有的CO、CO2等氣體直接影響著人們身體機(jī)能的運(yùn)行，很容易造成中毒或缺氧，嚴(yán)重危害了人們的身體健康。人體在長時(shí)間接觸CO后會(huì)直接出現(xiàn)休克現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至可知直接導(dǎo)致人員死亡。相關(guān)資料顯示：常規(guī)環(huán)境中CO的體積分?jǐn)?shù)需要低于0.04%，這樣才能夠保證人們處于安全的狀態(tài)。而體積分?jǐn)?shù)為0.04%~0.05%CO環(huán)境中人們不可以持續(xù)接觸1h以上，否則處于危險(xiǎn)狀態(tài)。高分子材料火災(zāi)煙氣中的CO體積分?jǐn)?shù)達(dá)到4%~5%，其CO含量遠(yuǎn)高于常規(guī)安全水平，短時(shí)間內(nèi)很容易導(dǎo)致人員傷亡，當(dāng)體積分?jǐn)?shù)上升到10%使，會(huì)直接導(dǎo)致瞬間死亡。而CO2具有一定的毒性，可以導(dǎo)致人的呼吸機(jī)能衰弱，造成人腦缺氧。時(shí)間過長時(shí)會(huì)導(dǎo)致人員死亡。高分子材料火災(zāi)煙氣體積分?jǐn)?shù)可以達(dá)到15%，在上述環(huán)境中持續(xù)1h，人員直接死亡。

2.2 對(duì)能見度的危害

高分子材料火災(zāi)煙氣中存在一定的液滴，其主要是由于固體顆粒與相應(yīng)物質(zhì)形成，對(duì)光有一定的吸收、反射和散射作用，直接影響了火災(zāi)現(xiàn)場的能見度，對(duì)被困人員火災(zāi)現(xiàn)場的逃生及火災(zāi)的救援撲救工作具有非常嚴(yán)重的危害。相關(guān)資料顯示：當(dāng)煙氣的光學(xué)濃度為0.07~0.13m-1時(shí)，期極限視程為30m；當(dāng)煙氣的光學(xué)濃度為0.2~ 0.4m-1時(shí)，期極限視程為5m，煙氣的光學(xué)濃度與極限視程成反比。而火災(zāi)發(fā)生后高分子材料煙氣的光學(xué)濃度一般在25m-1以上，其極限視程大約為0.3m左右，嚴(yán)重影響了火災(zāi)現(xiàn)場的能見度，導(dǎo)致人員逃生和救援難度大幅上升。

2.3 對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害

高分子材料火災(zāi)煙氣中存在一定的多環(huán)芳烴、鹵代有機(jī)化合物、硝基化合物等，上述物質(zhì)排放到環(huán)境中可以直接影響環(huán)境物質(zhì)，導(dǎo)致生物基因突變、癌變等，會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。與此同時(shí)，上述物質(zhì)在排入生態(tài)環(huán)境后不容易通過光、生物或化學(xué)物降解，會(huì)長期處于生態(tài)環(huán)境中，為生態(tài)生物帶來了新的威脅。除此之外，高分子材料火災(zāi)煙氣中的固體顆粒還會(huì)造成環(huán)境污染，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境受到影響。

3 高分子材料火災(zāi)煙氣的控制措施

為了降低高分子材料火災(zāi)煙氣的危害，人員要從根源著手，做好火災(zāi)消煙控制工作，最大限度降低高分子材料火災(zāi)后產(chǎn)生的煙氣；要對(duì)高分子材料性能進(jìn)行提升，通過相應(yīng)技術(shù)改善高分子材料火災(zāi)煙氣的影響狀況，從而降低高分子材料火災(zāi)煙氣的危害性。

正負(fù)離子能夠在一定程度上抑制高分子材料火災(zāi)煙氣的產(chǎn)生，通過加速分解反應(yīng)降低現(xiàn)場的煙氣量，從而達(dá)到變相抑制的作用。我國對(duì)正負(fù)離子進(jìn)行深入研究后結(jié)合阻燃元素構(gòu)建了針對(duì)性抑煙劑，其主要包括成炭型阻燃抑煙劑和添加型阻燃抑煙劑。成炭型阻燃抑煙劑主要為草酸銅構(gòu)成，添加型阻燃抑煙劑主要為氫氧化鋁構(gòu)成。

高分子材料火災(zāi)燃燒的過程中均會(huì)在化學(xué)反應(yīng)后形成苯及其衍生物等中間物質(zhì)，上述物質(zhì)是形成多環(huán)芳烴、鹵代有機(jī)化合物、硝基化合物、CO、CO2等的關(guān)鍵。金屬鹽和金屬氧化物對(duì)苯及其衍生物的生成過程具有一定的抑制作用，可以通過金屬鹽和金屬氧化物的相關(guān)反應(yīng)降低環(huán)芳烴、鹵代有機(jī)化合物、硝基化合物、CO、CO2等的生成，已經(jīng)成為新時(shí)期高分子材料性能提升研究的重點(diǎn)。除此之外，加入金屬鹽和金屬氧化物后兩者能夠在一定程度上降低火災(zāi)現(xiàn)場的煙灰，對(duì)抑制高分子材料火災(zāi)煙氣具有非常積極的作用。

除此之外，在對(duì)火災(zāi)煙氣進(jìn)行控制的過程中人員還要對(duì)高分子材料火災(zāi)防范進(jìn)行強(qiáng)調(diào)，把握好建筑裝修和裝飾過程中阻燃抑制材料的設(shè)置，做好高分子材料火災(zāi)防范工作，從而最大限度降低火災(zāi)發(fā)生后高分子材料的燃燒，實(shí)現(xiàn)高分子材料火災(zāi)煙氣的全面控制。

4 總結(jié)

高分子材料火災(zāi)煙氣對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境具有非常嚴(yán)重的危害，可以導(dǎo)致火災(zāi)現(xiàn)場的能見度降低，對(duì)火災(zāi)逃生和火災(zāi)救援工作具有非常嚴(yán)重的影響。在對(duì)上述煙氣進(jìn)行控制的過程中人們要把握好正負(fù)離子、金屬鹽和金屬氧化物，對(duì)上述物質(zhì)進(jìn)行合理利用，形成阻燃抑煙劑，改善高分子材料性能，實(shí)施針對(duì)性防火控制，防患于未然，從而最大限度提升高分子材料火災(zāi)煙氣控制質(zhì)量，降低煙氣產(chǎn)生的危害。

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TU998.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-11-414-1