Термическое воздействие на человека и элементы ОЭ
Термическое воздействие на человека и объекты может происходить при пожарах за счет непосредственного действия огня или тепловой радиации пламени, а также при воздействии светового излучения ядерного взрыва. Термическое воздействие на человека связано с перегревом и последующими биохимическими изменениями верхних слоев кожи и внутренних тканей. Воздействие на элементы объектов сопровождается их сгоранием, обугливаем и выходом из строя. Действие высоких температур вызывает пережог, деформацию и обрушение зданий и сооружений.
Дистанционное термическое воздействие высоких температур на объекты оценивается величиной поглощенной плотности теплового потока qпогл, Вт/м2 и временемвоздействия теплового излучения τ, с. При относительно слабом термическом воздействии будет повреждаться только верхний слой кожи (эпидермис) на глубину около 1 мм (ожог I степени — покраснение кожи). Увеличение плотности теплового потока или длительности излучения приводит к воздействию на нижний слой кожи — дерму (ожог II степени — появление волдырей) и подкожный слой (ожог III степени).
Время достижения «порога боли» для человека τ, с, связано с плотностью теплового потока q, кВт/м2, соотношением
Облучение до 350 Вт/м2 не вызывает неприятного ощущения, до 1050 Вт/м2 — ощущается жжение в месте облучения, а температура кожи в этом районе может повыситься на 10°С. При облучении до 1400 Вт/м2 увеличивается частота пульса, а до 3500 Вт/м2 — возможны ожоги. Возгорание материалов поверхностей объектов происходит, если плотность теплового потока q от источника огня больше критической. Для каждого материала существует критическое значение плотности теплового потока qкр, при котором воспламенение не происходит даже при длительным тепловом воздействии.
При ядерных взрывах,(ЯВ), взрывах газовоздушной смеси (ГВС) образуется очаг поражения с УВВ и световым излучением («огненный шар»). Световое излучение – это электромагнитное излучение в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной частях спектра электромагнитных волн. Основным параметром, характеризующим поражающее действие светового излучения, является световой импульс Iси — это количество световой энергии, падающей за все время свечения огненного шара на 1 м2 освещаемой поверхности, перпендикулярной к направлению излучения. Световой импульс измеряется в Дж/м2, или ккал/см2 (1 ккал/см2 = 4,2 · 104 Дж/м2). Световое излучение вызывает ожоги открытых участков тела, поражение глаз (временное или полное), пожары.
В зависимости от величины светового импульса различают ожоги разной степени .
Ожоги 1-й степени вызываются световым импульсом 2...4 ккал/см2 (84...168 кДж/м2). При этом наблюдается покраснение кожных покровов. Лечения обычно не требуется.
Ожоги 2-й степени вызываются световым импульсом 5...8 ккал/см2 (210...336 кДж/м2). На коже образуются пузыри, наполненные прозрачной жидкостью. Если площадь ожога значительная, то человек может потерять работоспособность и нуждается в лечении. Выздоровление может наступить даже при ожоге площадью до 60% поверхности кожи.
Ожоги 3-й степени наблюдаются при величине светового импульса 9... 15 ккал/см2 (368...630 кДж/м2). Происходит омертвление кожи с поражением ростового слоя и образованием язв. Требуется длительное лечение.
Ожоги 4-й степени имеют место при световом импульсе свыше 15 ккал/см2 (630 кДж/м2). Происходит омертвление более глубоких слоев ткани (подкожной клетчатки, мышц, сухожилий, костей).
Здоровые взрослые люди и подростки выживают, если ожоги II и III степени охватывают менее 20 % поверхности тела. Выживаемость пострадавших даже при интенсивной медицинской помощи резко снижается, если ожоги II и III степени составляют 50 % и более от поверхности тела.
Опасность термического воздействия на строительные конструкции связана со значительным снижением их строительной прочности при превышении определенной температуры. Степень устойчивости сооружения к тепловому воздействию зависит от предела огнестойкости конструкции, характеризуемого временем, по истечении которого происходит потеря несущей способности. При проектировании зданий и сооружений используют железобетонные конструкции, предел огнестойкости которых значительно выше, чем у металлических.
Защитой людей от светового излучения ЯВ может служить любая непрозрачная преграда, любой объект, создающий тень. Защитой объектов – применение несгораемых или в меньшей степени возгораемых материалов покрытия наружных поверхностей.