Спосіб оцінки токсичності продуктів горіння матеріалів

Спосіб оцінки токсичності продуктів горіння матеріалів, при якому спалюють зразок матеріалу в об'ємі експозиційної камери протягом встанов 3 82628 де FED - фракційна ефективна доза токсичних продуктів горіння; Di - доза і-го токсичного компоненту, що утворюється під горіння зразка матеріалу; [LCt50]i - летальна доза і-го токсичного компоненту; Сi - фракційний об'єм і-го токсичного компоненту, що утворюється під горіння зразка матеріалу; t - тривалість експозиції під час випробування зразка матеріалу. Недоліком зазначеного способу є неврахування швидкості вигоряння матеріалів та не визначення умов, за яких може досягатись летальний ефект від продуктів їх горіння, що необхідно для оцінки токсичної небезпеки продуктів горіння матеріалів в умовах пожежі. Найбільш близьким до рішення, що заявляється, за суттю і результатом, що досягається, є спосіб визначення показника токсичності продуктів горіння матеріалів [див. ГОСТ 12.1.044-89. ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения. - Введен 01.01.91. -М.: Изд-во стандартов, 1990. - 143 с.]. Показник токсичності продуктів горіння визначається під час спалювання зразка матеріалу в 4 стандартних умовах випробування (t = 30хв; V = const, де t - час експозиції, V - об'єм експозиційної камери), маса якого обирається такою, що під час горіння зразка матеріалу виділяється кількість токсичних продуктів, впливу яким піддаються піддослідні тварини (білі миші), чисельно рівна величині середньої смертельної концентрації (СL50) цих продуктів. Таким чином, за результатами експерименту одержують вихідні дані та розраховують показник токсичності продуктів горіння матеріалу за формулою: mçp H CL = 50 V е HCL - показник токсичності продуктів го50 ріння матеріалу; m зр - маса зразка матеріалу, що піддавалась випробуванню; V - об'єм експозиційної камери, в якому утворюються токсичні продукти горіння. Залежно від отриманого значення показника токсичності продуктів горіння матеріал класифікують згідно з таблицею 1. Таблиця 1 Клас небезпеки за токсичністю продуктів горіння надзвичайно небезпечні високонебезпечні помірнонебезпечні малонебезпечні Недоліком зазначеного способу є неврахування швидкості вигоряння матеріалів, що призводить до отримання недостовірних результатів оцінки токсичної небезпеки продуктів горіння в умовах пожежі. В основу винаходу поставлено завдання вдосконалювання способу оцінки токсичної небезпеки продуктів горіння матеріалів в умовах пожежі з урахуванням масової швидкості їх вигоряння. Поставлене завдання вирішено завдяки тому, що в способі оцінки токсичності продуктів горіння матеріалів, при якому спалюють зразок матеріалу в об'ємі експозиційної камери протягом встановленого часу і визначають показник токсичності продуктів горіння як співвідношення маси зразка до об'єму експозиційної камери, додатково визначають масову швидкість вигоряння матеріалу через співвідношення маси матеріалу, що вигоріла, до тривалості його горіння, а токсичність продуктів горіння матеріалів в умовах пожежі оцінюють за критичною тривалістю пожежі, за якої в одиниці об'єму приміщення вплив продуктів горіння матеріалу призводить до летального ефекту: H CL V 50 t êð = Y H Показник токсичності продуктів горіння CL50 за 3 тривалості експозиції 30хв, г/м до 13 включно від 13 до 40 включно від 40 до 120 включно більше 120 де t v - критична тривалість пожежі, за якої в êð одиниці об’єму приміщення вплив токсичних продуктів горіння матеріалу призводить до летального ефекту; HCL - показник токсичності продуктів горін50 ня матеріалу; Y - масова швидкість вигоряння матеріалу. Чим менше значення цієї тривалості, тим більше ступінь пожежної небезпеки матеріалу за токсичною небезпекою продуктів горіння. Критична тривалість пожежі, за якої в одиниці об'єму приміщення вплив продуктів горіння матеріалу призводить до летального ефекту, отримано із застосуванням формул визначення масової швидкості вигоряння та показника токсичності продуктів горіння матеріалу за умови прийняття маси зразка матеріалу за критичну масу вигоряння матеріалу, а об'єму експозиційної камери - за об'єм приміщення, в якому відбувається пожежа: m , t êð = Y m = HCL × V , 50 V t êð = H CL Y 50 , 5 82628 де tкр - критична тривалість пожежі, за якої вплив токсичних продуктів горіння матеріалу призводить до летального ефекту; m - критична маса матеріалу, вигоряння якої призводить до летального ефекту; Y - масова швидкість вигоряння матеріалу; HCL - покахник токсичності продуктів горіння 50 матеріалу; V - об'єм приміщення, в якому відбувається пожежа; t^p - критична тривалість пожежі, за якої в одиниці об'єму приміщення вплив токсичних продуктів горіння матеріалу призводить до летального ефекту. За токсичністю продуктів горіння матеріали m 1 та m 2 є однаково небезпечними з урахуванням того, що t = tкр1 = tкр2, V = V1 = V2, якщо виконується умова: V V têð = têð2 . 1 Таким чином, токсичність продуктів горіння матеріалу в умовах пожежі слід оцінювати за критичною тривалістю пожежі, за якої в одиниці об'єму приміщення вплив продуктів горіння матеріалу призводить до летального ефекту. Внаслідок патентно-інформаційного пошуку не виявлено аналогу, що характеризується ознаками, ідентичними всім істотним ознакам винаходу, а з відомого рівня техніки не виявлено перетворень, що характеризуються істотними відмітними ознаками на досягнення технічного результату. Це дозволяє зробити висновок про відповідність способу, що заявляється, критеріям "новизна", винахідницький рівень". 6 Суть винаходу пояснюється кресленнями, де: - на фіг.1 представлено гістограму швидкості вигорання матеріалів; - на фіг.2 представлено гістограму показників токсичності продуктів горіння помірнонебезпечних та малонебезпечних матеріалів; - на фіг.3 представлено гістограму критичної тривалості пожежі, за якої в одиниці об'єму приміщення вплив токсичних продуктів гоління матеріалу призводить до летального ефекту. Спосіб здійснюють таким чином. Зразки матеріалу №№ 8, 9, 15, 21 піддають випробуванню з визначенням показника токсично(HCL50 ) сті продуктів горіння згідно з 4.20 ГОСТ 12.1.044 за часу експозиції, що дорівнює 30хв. Визначають показник токсичності продуктів горіння через співвідношення маси зразка, що піддавалась спалюванню, до об'єму експозиційної камери. Визначають масову швидкість вигоряння матеріалу (Y) через співвідношення маси матеріалу, що вигоріла, до тривалості його горіння. V Визначають критичну тривалість пожежі ( t êð ) через співвідношення показника токсичності продуктів горіння матеріалу до масової швидкості його вигоряння за якої в одиниці об'єму приміщення вплив продуктів горіння матеріалу призводить до летального ефекту. За цим показником оцінюють токсичність продуктів горіння матеріалу. Результати досліджень з визначення токсичності продуктів горіння матеріалу в умовах пожежі наведено у таблиці 2. Таблиця 2 Номер матеріалу Матеріал № 8 Матеріал № 9 Матеріал № 15 Матеріал № 21 Масова швидкість вигоряння матеріалу, Y ,г/хв. 174 79 375 175 Серед матеріалів № 8, № 9, № 15 та № 21 (див. фіг.1) найбільшу масову швидкість вигоряння має матеріал № 15 і найменшу - матеріал № 9. Матеріали № 8 та № 21 мають однакову масову швидкість вигоряння. За показником токсичності продуктів горіння (див. фіг.2 та таблицю 2) матеріали № 8 і № 9 належать до класу помірнонебезпечних, а матеріали № 15 і № 21 - до класу малонебезпечних, тобто матеріали № 8 і № 9 порівняно з матеріалами № 15 і № 21 вважаються більш пожежонебезпечними за токсичною небезпекою продуктів горіння, незважаючи на те, що мають різні масові швидкості вигоряння. Показник токсичності продуктів горіння, HCL ,г/м 3 66,0 68,6 127,8 148,2 50 Критична тривалість пожежі, за якої в одиниці об'єму приміщення вплив токсичних продуктів горіння матеріалу призводить до летального ефеV кту, t êð , хв/м 3 0,38 0,87 0,34 0,85 Згідно з фіг.3 та таблицею 2 матеріали № 8 і № 15, як й матеріали № 9 і № 21, мають приблизно одні й ті значення критичної тривалості пожежі, за якої в одиниці об'єму приміщення вплив токсичних продуктів горіння призводить до летального ефекту. З ура хуванням того, що пожежа відбувається у певному об'ємі приміщення, матеріали № 8 і № 15 є більш пожежонебезпечними за токсичною небезпекою продуктів горіння порівняно з матеріалами № 9 і № 21, тому що мають менше значення зазначеної критичної тривалості пожежі. Таким чином, використання запропонованого способу дозволяє отримувати достовірні результати оцінки токсичності продуктів горіння матеріа 7 82628 лів в умовах пожежі, а також сприяти заходам спрямованим на мінімізацію ураження людей та тварин токсичними продуктами горіння. Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 8 Даний спосіб необхідний для прийняття оптимальних рішень під час проектування об'єктів будівництва та забезпечення безпечної евакуації людей у разі виникнення пожежі. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601