ГАЗЫ ПОЖАРА

ГАЗЫ ПОЖАРА — газообразная часть продуктов сгорания.

Во французском языке этот термин распространяется на выхлопные газы, включающие твердые частицы.[1]

Газы пожара — это горючие газы, образующиеся во время горения (см. ГОРЕНИЕ) материалов в случае пожара (см. ПОЖАР). Они могут быть продуктами неполного сжигания, дымом (см ДЫМ), паром и другими химическими соединениями, выделяющимися при горении.

Газы пожара могут быть опасными для здоровья человека из-за их токсичности и агрессивного воздействия на организм. Некоторые из них могут быть также взрывоопасными (см. ВЗРЫВООПАСНОСТЬ).

Состав их зависит от состава горящего вещества и условий его горения. В условиях пожара чаще всего горят органические вещества (древесина, ткани, бензин, керосин, резина и др.), в состав которых входят главным образом углерод, водород, кислород и азот. При горении их в достаточном количестве воздуха и при высокой температуре (см. ТЕМПЕРАТУРА. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ РЕЖИМЫ) образуются продукты полного сгорания (см. ПРОДУКТЫ СГОРАНИЯ): СО₂; Н₂; О₂; N₂.

При горении в недостаточном количестве воздуха или при низкой температуре кроме продуктов полного сгорания образуются продукты неполного сгорания:

· СО (угарный газ);

· С (сажа) (см. САЖА (КОПОТЬ)).

Реже во время пожара горят неорганические вещества, такие как сера, фосфор, натрий, калий, кальций, алюминий, титан, магний и др. Продуктами сгорания их в большинстве случаев являются твердые вещества, например, Р₂О₅, Na2O2, CaO, MgO. Образуются они в дисперсном состоянии, поэтому поднимаются в воздух в виде плотного дыма.

Продукты сгорания алюминия, титана и других металлов в процессе горения находятся в расплавленном состоянии. При неполном сгорании органических веществ в условиях низких температур и недостатка воздуха образуются более разнообразные продукты — окись углерода, спирты, кетоны, альдегиды, кислоты и другие сложные химические соединения. Они получаются при частичном окислении как самого горючего, так и продуктов его сухой перегонки (пиролиза). Эти продукты образуют едкий и ядовитый дым. Кроме того, продукты неполного горения сами способны гореть и образовывать с воздухом взрывчатые смеси. Такие взрывы бывают при тушении пожаров (см. ТУШЕНИЕ ПОЖАРА) в подвалах, сушилках и в закрытых помещениях с большим количеством горючего материала (см. ГОРЮЧИЕ ВЕЩЕСТВА И МАТЕРИАЛЫ).

Углекислый газ или двуокись углерода (СО₂) — продукт полного горения углерода. Не имеет запаха и цвета. Плотность его по отношению к воздуху равна 1,52. Плотность углекислого газа при температуре Т = 0 °С и при нормальном давлении р = 760 миллиметров ртутного столба (мм Hg) равна 1,96 кг/м³ (плотность воздуха при этих же условиях равна ρ = 1,29 кг/м³).

Углекислый газ хорошо растворим в воде (при Т = 15 °С в одном литре воды растворяется один литр газа). Углекислый газ не поддерживает горение веществ, за исключением щелочных и щелочноземельных металлов.

Токсичность углекислого газа (см. ТОКСИЧНОСТЬ ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ) незначительна. Концентрация углекислого газа в воздухе 1,5 % безвредна для человека длительное время. При концентрации углекислого газа в воздухе, превышающей 3–4,5 %, нахождение в помещении и вдыхание газа в течение получаса опасно для жизни. При температуре Т = 0 °С и давлении р = 3,6 МПа углекислый газ переходит в жидкое состояние. Температура кипения жидкой углекислоты составляет Т = –78 °С. При быстром испарении жидкой углекислоты газ охлаждается и переходит в твердое состояние. Как в жидком, так и твердом состоянии, капли и порошки углекислоты применяются для тушения пожаров.

Оксид углерода или угарный газ (СО) — продукт неполного сгорания углерода. Этот газ не имеет запаха и цвета, поэтому особо опасен. Относительная плотность равна 0,97. Плотность угарного газа при Т = 0 °С и р = 760 мм Hg составляет 1,25 кг/м³. Этот газ легче воздуха и скапливается в верхней части помещения при пожарах. В воде оксид углерода почти не растворяется. Способен гореть и с воздухом образует взрывчатые смеси. Угарный газ при горении дает пламя синего цвета.

Угарный газ является очень токсичным. Вдыхание воздуха с концентрацией угарного газа 0,4 % смертельно для человека. Стандартные противогазы от угарного газа не защищают, поэтому при пожарах применяются специальные фильтры или кислородные изолирующие приборы.

При горении многих веществ сгорания выделяется дым — дисперсная система, состоящая из мельчайших твердых частиц, находящихся во взвешенном состоянии в каком-либо газе. Диаметр частиц дыма составляет от 10⁻⁴ до 10⁻⁶ см (от 1 до 0,01 мкм).

При горении органических веществ дым содержит твердые частицы сажи, взвешенные в CO₂, CO, N₂, SO₂ и других газах. В зависимости от состава и условий горения вещества получаются различные по составу и по цвету дымы. При горении дерева, например, образуется серовато-черный дым, ткани — бурый дым, нефтепродуктов — черный дым, фосфора — белый дым, бумаги, соломы — беловато-желтый дым.

В составе дыма, образующегося на пожарах при горении органических веществ, кроме продуктов полного и неполного сгорания, содержатся продукты термоокислительного разложения горючих веществ. Образуются они при нагреве еще не горящих горючих веществ, находящихся в среде воздуха или дыма, содержащего кислород. Обычно это происходит перед факелом пламени или в верхних частях помещений, где находятся нагретые продукты сгорания. 

По характеру влияния на организм человека газы пожара, вызывающие отравление, подразделяются на следующие группы:

·  оказывающие раздражающий и прижигающий эффекты на слизистые оболочки и кожные покровы. В число таковых входит сернистый газ и пары органических соединений — уксусная и муравьиная кислоты, деготь, формальдегид и другие. В результате сгорания вещества образуются частицы, приводящие к появлению жжения, слезотечения, кашля и зуда;

·  поражающие органы дыхания. Интоксикацию вызывает аммиак, хлорпикрин, оксид азота, хлор, серный и сернистый ангидрид, фосген и тому подобное. В зависимости от концентрации угарного газа возникает заторможенность дыхания либо паралич дыхательных мышц. При содержании в воздухе более 8 % частиц угарного газа есть вероятность поражения слизистых оболочек верхних дыхательных путей. При отравлении возникает пневмония, приводящая к застою крови в легких и тканевой жидкости в организме, что нарушает сердечную деятельность, способствует развитию отека легких;

·  воздействующие на состав крови. В данную группу входят свинец, мышьяковистый водород, оксид углерода, бензол и его производные (толуол, ксилол и другие);

·   обменные или ферментные яды (сероводород, синильная кислота и прочие). Они действуют на функционирование органов дыхания, в результате чего нарушается поступление кислорода к тканям. Возникает интоксикация, острая хроническая интоксикация, способная вызвать отек мозга. Такое состояние признается наиболее тяжелым.

Вещества, входящие в состав последних трех групп, оказывают влияние не сразу. Последствия будут видны в течение некоторого времени. В тяжелых случаях — через 2 часа, при легком или умеренном поражении — от 3 до 10 часов с момента поступления продуктов горения в организм. Если не прекратить воздействие опасных веществ, вызвавших поражение, то смерть наступит достаточно быстро.

Симптомы поражения органов человека дымом зависят от степени тяжести отравления. Но общие признаки достаточно специфичны. Главные из них:

§ внезапная общая слабость;

§ боль, затрагивающая лоб и виски, тяжесть в голове;

§ покраснение кожи лица;

§ шум в ушах;

§ одышка;

§ повышение частоты сердечных сокращений;

§ сонливость;

§ при умеренном или тяжелом отравлении газами пожара могут возникнуть рвота и обморок.

Первая помощь при отравлении продуктами горения должна быть оказана в максимально короткие сроки. Начать экстренные мероприятия необходимо с вызова бригады медиков даже в том случае, если поражение не выглядит тяжелым.

Пострадавшего требуется:

§   вывести на улицу (или вынести, если человек без сознания);

§   уложить, расстегнуть его одежду для того, чтобы обеспечить доступ кислорода;

§   затем отравившемуся нужно дать препараты, способствующие абсорбции ядовитых веществ (Полисорб, активированный уголь и другие), разведенные в воде.

Следующие действия:

·     напоить пострадавшего сладким крепким чаем;

·     дать 2 таблетки аскорбиновой кислоты;

·     положить на лоб прохладный компресс, в случае лихорадки согреть ноги грелкой;

·     при потере сознания дать понюхать вату с нашатырным спортом;

·     контролировать пульс.

Симптомы отравления могут сохраняться длительное время, поэтому необходимо постоянно следить за состоянием больного.

При отравлении лечение проводят в стационаре или в домашних условиях. Вывод о тяжести отравления делается после осмотра пострадавшего. Используются следующие методы:

·     подача чистого кислорода в первые часы после поражения, количество которого постепенно уменьшается до 40–50 %;

·     при угрозе поражения головного мозга используется барокамера;

·     при отравлении углекислым газом вводят антидот Ацитол, при обструкции дыхательных органов — Эуфиллин;

·     при судорогах используют внутримышечные инъекции Барбамила и внутримышечные — Феназепама;

·     при сердечной недостаточности вводят Кордиамин, растворы глюкозы (внутривенно) и кофеина (подкожно);

·     при отравлении парами нефтепродуктов проводятся срочные дезинтоксикационные мероприятия. 

Литература

1. ИСО 13943 «Пожарная безопасность. Словарь».