為了深入觀(guān)察通風(fēng)不良環(huán)境中一氧化碳引起的事故，一些單位進(jìn)行了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。將兔子放在一個(gè)3.8立方米的通風(fēng)不良的測(cè)試箱中(下部有一個(gè)900立方厘米的送風(fēng)口，上部有一個(gè)50平方厘米的出風(fēng)口，自然通風(fēng))，箱內(nèi)裝有一個(gè)5l/min的天然氣直排式熱水器(僅帶熄火保護(hù)裝置)。在兔頭位置(相當(dāng)于人站立時(shí)的頭部位置)，用燃燒分析儀測(cè)量co和o2體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化。從實(shí)驗(yàn)開(kāi)始到兔子事故大約花了40分鐘。

根據(jù)所測(cè)得的co和o2的體積分?jǐn)?shù)曲線(xiàn)，箱內(nèi)空氣可分為三個(gè)典型時(shí)段:安全期、危險(xiǎn)期和慢性事故期。安全期的持續(xù)時(shí)間非常短(從啟動(dòng)到第三分鐘結(jié)束)，其特征是氧氣體積分?jǐn)?shù)高(平均氧氣≥ 19%)和二氧化碳體積分?jǐn)?shù)低(平均一氧化碳< 0.03%)。從下表可以看出，雖然這種氣氛已經(jīng)對(duì)身體造成了傷害，但不會(huì)導(dǎo)致中度傷害事故。箱內(nèi)的兔子行為正常，熱水器的燃燒情況沒(méi)有異常現(xiàn)象。危險(xiǎn)時(shí)期是從第4分鐘到第10分鐘。發(fā)現(xiàn)一氧化碳急劇增加，平均一氧化碳高達(dá)0.35%，然后下降到約0.2%。相應(yīng)的(平均氧氣)從19%急劇下降到大約15%，兔子已經(jīng)處于嚴(yán)重的危險(xiǎn)和缺氧環(huán)境中。從第7分鐘開(kāi)始，觀(guān)察到兔子的眼睛是閉著的、藍(lán)頭的和昏睡的。

熱水器的燃燒條件發(fā)生了明顯的變化，火焰飄動(dòng)，熄火。慢性事故時(shí)間為11分鐘至45分鐘。兔子的位置(平均一氧化碳)開(kāi)始上升(從0.2%到0.25%)，然后緩慢下降并保持在0.14%附近；相應(yīng)的(平均o2)開(kāi)始下降(從15%下降到約13%)，然后緩慢上升并保持在18.5%左右。在此期間，盡管氧氣的體積分?jǐn)?shù)上升到18%的安全最小值，但室內(nèi)(平均一氧化碳)仍處于危險(xiǎn)的環(huán)境中。據(jù)觀(guān)察，兔子在20分鐘時(shí)突然摔倒在地并失去知覺(jué)，直到40分鐘時(shí)，它才看到兔子痙攣，四只腳伸展并發(fā)生意外(兔子立即被從試驗(yàn)箱中取出，兔子僵硬并發(fā)生意外)。熱水器的燃燒條件也會(huì)改變。從20分鐘開(kāi)始，火焰顫動(dòng)停止，熄火降為熄火。直到兔子事故，熱水器還在運(yùn)行。從兔子傷害事故的實(shí)驗(yàn)中可以得出以下重要結(jié)論:

1.自然通風(fēng)需要一個(gè)形成和穩(wěn)定的過(guò)程——試驗(yàn)是在無(wú)風(fēng)的條件下進(jìn)行的。此時(shí)，自然通風(fēng)完全依賴(lài)于由試驗(yàn)箱內(nèi)外溫差形成的熱壓。熱水器剛啟動(dòng)時(shí)，試驗(yàn)箱內(nèi)外溫度基本相同，熱壓為零，干凈的空氣體無(wú)法進(jìn)入試驗(yàn)箱。隨著熱水器的運(yùn)行，煙氣進(jìn)入箱內(nèi)，與原來(lái)的冷空氣體混合，使箱內(nèi)溫度上升(高于箱外溫度)，導(dǎo)致熱壓(試驗(yàn)箱排氣口比送風(fēng)口高2m，室內(nèi)外溫差20度，熱壓壓力約為1.6帕)。這種熱壓(泵送力)導(dǎo)致箱內(nèi)被污染的空氣體從排煙口排出，室外清潔的空氣體從供氣口進(jìn)入箱內(nèi)。根據(jù)測(cè)試曲線(xiàn)，在給定的具體條件下，建立一個(gè)穩(wěn)定的自然通風(fēng)過(guò)程大約需要10分鐘。在10分鐘內(nèi)，從熱水器排出的煙氣與箱體內(nèi)的空氣體混合，然后向下流動(dòng)，從熱水器的下部進(jìn)入熱水器，參與燃燒。水箱內(nèi)的水流是由熱水器本身的泵送力形成的。在此期間，只有少量的室外清潔空氣體進(jìn)入箱內(nèi)，因此熱水器廢氣中的co急劇上升，箱內(nèi)空氣體的含氧量急劇下降，導(dǎo)致箱內(nèi)環(huán)境嚴(yán)重受損和缺氧。患有心血管疾病的人可能會(huì)出現(xiàn)癥狀，失去知覺(jué)，然后在這個(gè)危險(xiǎn)時(shí)期發(fā)生事故。重慶森林的維修服務(wù)人員說(shuō)，co在短時(shí)間內(nèi)(熱水器啟動(dòng)后10-15分鐘)發(fā)生了一些危險(xiǎn)事故，這正好說(shuō)明了這一點(diǎn)。從試驗(yàn)中可以看出，當(dāng)熱水器在無(wú)風(fēng)條件下啟動(dòng)時(shí)，自然通風(fēng)率為零，隨著水箱內(nèi)溫度的升高，自然通風(fēng)率逐漸增加，最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。因此，采用自然通風(fēng)是不可避免的，這是自然通風(fēng)不可克服的缺點(diǎn)。在上圖的啟動(dòng)階段，在直接排放煙氣中co體積的熱水器上也觀(guān)察到類(lèi)似的現(xiàn)象:熱水器所需的燃燒空氣體主要是由于燃燒室中高溫?zé)煔猱a(chǎn)生的熱壓力。當(dāng)熱水器剛啟動(dòng)時(shí)，熱壓力為零，燃燒室不產(chǎn)生泵送力，而只是隨著燃燒室溫度的升高而形成熱壓力(泵送力)，indoors/き因此，燃燒空氣體也從(< 1(只有一次空氣體)上升到一定的穩(wěn)定值(即燃燒也從缺氧開(kāi)始)。測(cè)量還表明，煙氣中的(平均co)在開(kāi)始時(shí)較高，然后下降到穩(wěn)定值，但穩(wěn)定過(guò)程時(shí)間較短。

2.一氧化碳有害事故是一個(gè)過(guò)程。通過(guò)觀(guān)察兔子的事故，可以發(fā)現(xiàn)兔子在第20分鐘由于危險(xiǎn)而暈倒，最后事故發(fā)生在第40分鐘。因此，人們認(rèn)為，如果在危險(xiǎn)落到地面并失去知覺(jué)，熱水器停止工作后，能夠立即切斷供氣，就有可能防止危險(xiǎn)的發(fā)展，避免事故的發(fā)生。因此，提出定時(shí)停機(jī)保護(hù)是正確的。

3.一氧化碳的危害是事故的主要原因——從測(cè)試曲線(xiàn)可以看出，一氧化碳和缺氧都會(huì)導(dǎo)致兔子暈倒。然而，在兔子落地后，盒子里的平均氧氣增加到18%(人體最低允許值)，但平均一氧化碳仍然很高，最終導(dǎo)致了兔子事故。結(jié)果表明，兔中毒事故的根本原因是一氧化碳中毒，缺氧加速了一氧化碳中毒事故的進(jìn)程。

第一部分:燃?xì)鉄崴髦兴^(guò)壓和防凍保護(hù)的作用

下一步:熱水器上的氣體調(diào)節(jié)器和冬夏設(shè)計(jì)