[发明专利]一种材料燃烧烟气伤害定量综合评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料燃烧烟气安全性评价技术领域，特别涉及一种材料燃烧烟气伤害定量综合评价方法。

背景技术

材料燃烧烟气是由三类物质组成的具有较高温度的云状混合物，即：(1)热解或燃烧过程中释放出的气体和蒸气；(2)被分解或凝聚形成的固体和液体颗粒；(3)被火焰加热而带入上升卷流中的大量空气。烟气生成速率、生成量、成分和性质由燃烧材料性质、燃烧状况、建筑物结构特点等因素决定。

烟气的许多成分对人体有害，吸入量过多能使人致死，对暴露在烟气中的人伤害危险性的主要形式为：(1)烟气毒性作用；(2)高温热辐射；(3)降低能见度。

1.烟气毒性作用

材料燃烧烟气的成分有数十种，包括无机类有毒有害气体和有机类有毒有害气体。对于不同的烟气成分，使人中毒的作用机理是不一样的，主要表现在两个方面：窒息作用、刺激作用。

A、窒息作用

材料燃烧烟气中可使人窒息的气体有很多种，按照作用机理的不同，可以大致分为以下三类：

(1)单纯窒息性气体：贫氧(RO2)、二氧化碳(CO2)；

(2)化学窒息性气体：如一氧化碳(CO)、氰化氢(HCN)、硫化氢(H2S)；

(3)粘膜窒息性气体：氯化氢(HCL)、氨气(NH3)、光气(COCL2)；

B、刺激作用

材料燃烧烟气中硫氧化物、氮氧化物、氰化氢、氯化氢、固体和液体颗粒等毒性气体大能刺激人的某些感官或功能系统，使人不适。刺激有两种：一种是刺激神经，主要是毒物在眼和上呼吸道引起的反应；另一种是刺激肺，主要是毒物在下呼吸道引起的反应。

2.高温热辐射

材料燃烧烟气温度很高，会对人产生高温灼伤，通过对流和辐射造成体表损伤，对生命安全造成威胁。高温会使蛋白质的生物活性降低或者蛋白质变性，更高的温度会直接使细胞脱水碳化。吸入高温烟气会直接灼烧呼吸道粘膜组织，造成水肿病变，严重时，粘膜上皮会从基底层脱落，造成通气功能障碍，此时人体的声门在受到这种刺激时可以反射性关闭，而窒息死亡。

3.降低能见度

能见度是指人们在一定环境下刚刚能看到某个物体的最远距离。能见度降低不直接对人员造成伤害，但是会增加人员疏散过程中的伤害概率。烟气的低能见度导致人员对路径判断困难，行走速度减慢，延迟了疏散时间。烟气中混杂的固体颗粒和液滴使得烟气具有很强的遮光性，导致火灾环境下能见度降低。材料燃烧烟气能见度越低，确定逃生方向、逃生路径和成功疏散所需要的时间越多，人员在有毒烟气和高温环境中的暴露时间也就越长。

目前国际上评价材料燃烧烟气的综合伤害主要着重于烟气毒性作用的研究，提出了一些模型如N-气体模型[Levin B C.New research avenues in toxicology：7-gas N-gas model，toxicant suppressants，and genetic toxicology[J].Toxicology，1996，115：89～106]、FED模型[Babrauskas V，Gann R G，Levin B C，et al.Amethodology for obtaining and using toxic potency data for fire hazard ana lysis[J].Fire Safety Journal，1998，31：345～358]、TGAS模型[Stuhmiller J H and Stuhmiller L M.An internal dose model for interspecies extrapolation risk from inhalation of fire gases.Inhalation[J].Toxicology，2002，14：929～957]，但是没有考虑高温热辐射、能见度降低等因素，这些模型并不完善，具有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种材料燃烧烟气伤害定量综合评价方法，综合考虑了烟气毒性作用、高温热辐射、能见度降低这三种因素对暴露在烟气中的人伤害危险性，其核心是一种材料燃烧烟气伤害定量综合评价模型。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种材料燃烧烟气伤害定量综合评价方法，包含以下顺序的步骤：

S1.建立定量综合评价模型SIDM(Smoke Integrated Damage Model)：

SIDM＝k×(MFED+a)