Термічний вплив на людину пов'язане з перегрівом і наступними біохімічними змінами верхніх шарів шкіри. Людина відчуває сильну (ледь переноситься) біль, коли тим-пература верхнього шару шкірного покриву (-0,1 мм) підвищується до 45 ° С. Час досягнення «порогу болю» т, з, пов'язане з щільно-стю теплового потоку q, кВт / м 2. співвідношенням
При щільності теплового потоку менше 1,7 кВт / м 2 біль не відчу-ється навіть при тривалому тепловій дії. Ступінь тер-мічного впливу залежить від величини теплового потоку і тривалості теплового випромінювання. При відносно слабкому тер-номічному впливі буде пошкоджуватися тільки верхній шар шкіри (епідерміс) на глибину близько 1 мм (опік I ступеня - по-красненіе шкіри). Збільшення щільності теплового потоку або дли-ності випромінювання призводить до впливу на нижній шар шкіри - дерму (опік II ступеня - поява пухирів) і під-шкірний шар (опік III ступеня).
Здорові дорослі люди і підлітки виживають, якщо опіки II і III ступеня охоплюють менше 20% поверхні тіла. Вижи-ваемость постраждалих навіть при інтенсивній медичній по-мощі різко знижується, якщо опіки II і III ступеня становлять 50% і більше від поверхні тіла.
Імовірність поразки тій чи іншій мірі при тримаючи-ському впливі визначається за формулою (2.2) з використан-ням пробитий-функцій, відповідні формули яких перед- подані в табл. 2.1.
Термічний вплив на легкозаймисті матеріали (наприклад, внаслідок пожежі, ядерного вибуху і т.п.) може викликати подальше поширення аварії і перехід її в ста-дию каскадного розвитку. Згідно з наявною статистикою, рас-рення і розвиток пожеж у виробничих примі-пах відбуваються в основному за матеріалами, сировини і технологи-зації обладнання (42%), а також по горючих будівельник-ним конструкцій (36%). Серед останніх найбільше поширенню-траненіе мають деревина і пластичні матеріали.
Для кожного матеріалу існує критичне значення пліт-ності теплового потоку окр, при якому запалення не про-виходить навіть при тривалих тепловій дії. При увели-ченіі щільності теплового потоку час до початку запалав-ня матеріалу зменшується (див. Дод. II). У загальному випадку залежність для
Таблиця 2.1 Формули пробитий-функцій Рг в залежності від ступеня термічного ураження
Опік I ступеня Опік II ступеня Смертельна поразку
Рг = -34,8 + 3,02 ЩД ^ х) рг = -38,1 + 3,02 ЩД '/ h) рг = -31,4 + 2,56 1п (? 4/3 т)
Примітка. q, Вт / м 2; # 964 ;, с.
ність часу займання від величини щільності теплового потоку має вигляд
де А і п - константи для конкретного речовини (наприклад, для деревини А = 4360, п = 1,61).
При тривалості теплового впливу 30 с і щільності теплового потоку 12 кВт / м 2 спалахують дерев'яні конст-рукції; при 10,5 кВт / м 2 - обгорає фарба на забарвлених метал-вих конструкціях, обугливаются дерев'яні конструкції; при 8,4 кВт / м 2 - спучується фарба на металевих конст-рукцій, розкладаються дерев'яні конструкції. Щільність теп-лового потоку 4,0 кВт / м 2 безпечна для об'єктів.
Особливо небезпечний нагрів резервуарів (ємностей) з нафтопро-дуктами, який може привести до вибуху посудини. Залежно від тривалості опромінення критична щільність теплового по-струму для ємностей з нафтопродуктами температурою запалав-ня <235 °С значительно меняется:
впливу, хв. 5 10 15 20 29> 30
потоку qKp, кВт / м 2. 34,9 27,6 24,8 21,4 19,9 19,5
Небезпека термічного впливу на будівельні конст-рукції пов'язана зі значним зниженням їх будівельної ін-ності при перевищенні певної температури.
Ступінь стійкості споруди до теплового впливу залежить від межі вогнестійкості конструкції, що характеризуються-го часом, після закінчення якого відбувається втрата несучої здатності. Міцність матеріалів може бути охарактеризована так званої критичної температурою прогріву, яка для сталевих балок, ферм і перегонів становить 470. 500 ° С, для металевих зварних і жорстко затиснених конструкцій - 300. 350 ° С.
При проектуванні будинків і споруд використовують желе-зобетонние конструкції, межа вогнестійкості яких значи-тельно вище, ніж у металевих. Так, межа вогнестійкості залізобетонних колон перетином 20x20 см відповідає 2 ч, перетином 30x50 см - 3,5 ч.
Втрата несучої здатності згинальних, вільно спиратися-трудящих елементів плит, балок і т.п. настає внаслідок прогрі-ва розтягнутої арматури до критичної температури 470. 500 ° С. Межа вогнестійкості попередньо напруженого залізобе-тони такої ж, як у конструкцій з ненапряженной арматурою. Особливість напружених конструкцій - освіту необоротних деформацій при їх прогріванні вже до 250 "С, після чого їх нормальна експлуатація неможлива.
Нижче наведені значення критичної температури прогріву деяких будівельних матеріалів, ° С:
Полімерні матеріали. 150
Баричне вплив на людину, будівлі та споруди
Під час вибуху атомної бомби, технологічної установки, ре-зервуара, парогазоповітряні хмари, вибухової речовини об-разуется ударна хвиля, яка характеризується надлишковим тиском ЛРф. кПа, і імпульсом фази стиснення / +. кПа • с, негативно віз-діє на людину, будівлі, споруди тощо
Наведемо загальну характеристику баричного впливу вибуху на людину, кПа:
Для людини безпечно. <10
Легке поразку (забиті місця, вивихи, тимчасова
втрата слуху, загальна контузія). 20. 40
Середнє поразку (контузія головного мозку, ушкодження органів слуху, розрив барабанних
перетинок, кровотеча з носа і вух). 40. 60
Сильне ураження (сильна контузія всього організму, втрата свідомості, переломи
кінцівок, пошкодження внутрішніх органів). 60. 100
Поріг смертельного ураження 100
Летальний результат в 50% випадків. 250. 300
Безумовне смертельне ураження.> 300
Імовірність поразки тій чи іншій мірі при баричному впливі на людину можна визначити за формулою (2.2) з використанням відповідних формул, при-наведених нижче:
Ступінь ураження Пробитий-функція
Розрив барабанних перетинок. Рг = -7,6 + 1,524ln # 8710; Росії
де т - маса тіла, кг
Примітка. # 8710; Росії, Па; I +. Па с.
При оцінці баричного впливу на будівлі і споруди приймають чотири ступені руйнувань:
слабкі руйнування - пошкодження пли руйнування дахів, віконних і дверних прорізів. Збиток - 10. 15% від вартості будівлі;
середні руйнування - руйнування дахів, вікон, перегородок, горищних перекриттів, верхніх поверхів. Збиток - 30. 40%;
сильні руйнування - руйнування несучих конструкцій і перекриттів. Збиток - 50%. Ремонт недоцільний;
повне руйнування - обвалення будівель, споруд.
Залежність ступеня руйнувань від величини надлишкового тиску на фронті ударної хвилі представлена в табл. 2.2.
Надмірний тиск (# 8710; Росії, кПа), відповідне ступеня руйнування