燃气热水器一氧化碳中危害的动物试验

为了深入观察通风不良环境中一氧化碳引起的事故，一些单位进行了动物实验。将兔子放在一个3.8立方米的通风不良的测试箱中(下部有一个900立方厘米的送风口，上部有一个50平方厘米的出风口，自然通风)，箱内装有一个5l/min的天然气直排式热水器(仅带熄火保护装置)。在兔头位置(相当于人站立时的头部位置)，用燃烧分析仪测量co和o2体积分数随时间的变化。从实验开始到兔子事故大约花了40分钟。

根据所测得的co和o2的体积分数曲线，箱内空气可分为三个典型时段:安全期、危险期和慢性事故期。安全期的持续时间非常短(从启动到第三分钟结束)，其特征是氧气体积分数高(平均氧气≥ 19%)和二氧化碳体积分数低(平均一氧化碳< 0.03%)。从下表可以看出，虽然这种气氛已经对身体造成了伤害，但不会导致中度伤害事故。箱内的兔子行为正常，热水器的燃烧情况没有异常现象。危险时期是从第4分钟到第10分钟。发现一氧化碳急剧增加，平均一氧化碳高达0.35%，然后下降到约0.2%。相应的(平均氧气)从19%急剧下降到大约15%，兔子已经处于严重的危险和缺氧环境中。从第7分钟开始，观察到兔子的眼睛是闭着的、蓝头的和昏睡的。

热水器的燃烧条件发生了明显的变化，火焰飘动，熄火。慢性事故时间为11分钟至45分钟。兔子的位置(平均一氧化碳)开始上升(从0.2%到0.25%)，然后缓慢下降并保持在0.14%附近；相应的(平均o2)开始下降(从15%下降到约13%)，然后缓慢上升并保持在18.5%左右。在此期间，尽管氧气的体积分数上升到18%的安全最小值，但室内(平均一氧化碳)仍处于危险的环境中。据观察，兔子在20分钟时突然摔倒在地并失去知觉，直到40分钟时，它才看到兔子痉挛，四只脚伸展并发生意外(兔子立即被从试验箱中取出，兔子僵硬并发生意外)。热水器的燃烧条件也会改变。从20分钟开始，火焰颤动停止，熄火降为熄火。直到兔子事故，热水器还在运行。从兔子伤害事故的实验中可以得出以下重要结论:

1.自然通风需要一个形成和稳定的过程——试验是在无风的条件下进行的。此时，自然通风完全依赖于由试验箱内外温差形成的热压。热水器刚启动时，试验箱内外温度基本相同，热压为零，干净的空气体无法进入试验箱。随着热水器的运行，烟气进入箱内，与原来的冷空气体混合，使箱内温度上升(高于箱外温度)，导致热压(试验箱排气口比送风口高2m，室内外温差20度，热压压力约为1.6帕)。这种热压(泵送力)导致箱内被污染的空气体从排烟口排出，室外清洁的空气体从供气口进入箱内。根据测试曲线，在给定的具体条件下，建立一个稳定的自然通风过程大约需要10分钟。在10分钟内，从热水器排出的烟气与箱体内的空气体混合，然后向下流动，从热水器的下部进入热水器，参与燃烧。水箱内的水流是由热水器本身的泵送力形成的。在此期间，只有少量的室外清洁空气体进入箱内，因此热水器废气中的co急剧上升，箱内空气体的含氧量急剧下降，导致箱内环境严重受损和缺氧。患有心血管疾病的人可能会出现症状，失去知觉，然后在这个危险时期发生事故。重庆森林的维修服务人员说，co在短时间内(热水器启动后10-15分钟)发生了一些危险事故，这正好说明了这一点。从试验中可以看出，当热水器在无风条件下启动时，自然通风率为零，随着水箱内温度的升高，自然通风率逐渐增加，最终达到稳定状态。因此，采用自然通风是不可避免的，这是自然通风不可克服的缺点。在上图的启动阶段，在直接排放烟气中co体积的热水器上也观察到类似的现象:热水器所需的燃烧空气体主要是由于燃烧室中高温烟气产生的热压力。当热水器刚启动时，热压力为零，燃烧室不产生泵送力，而只是随着燃烧室温度的升高而形成热压力(泵送力)，indoors/き因此，燃烧空气体也从(< 1(只有一次空气体)上升到一定的稳定值(即燃烧也从缺氧开始)。测量还表明，烟气中的(平均co)在开始时较高，然后下降到稳定值，但稳定过程时间较短。

2.一氧化碳有害事故是一个过程。通过观察兔子的事故，可以发现兔子在第20分钟由于危险而晕倒，最后事故发生在第40分钟。因此，人们认为，如果在危险落到地面并失去知觉，热水器停止工作后，能够立即切断供气，就有可能防止危险的发展，避免事故的发生。因此，提出定时停机保护是正确的。

3.一氧化碳的危害是事故的主要原因——从测试曲线可以看出，一氧化碳和缺氧都会导致兔子晕倒。然而，在兔子落地后，盒子里的平均氧气增加到18%(人体最低允许值)，但平均一氧化碳仍然很高，最终导致了兔子事故。结果表明，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进程。

第一部分:燃气热水器中水过压和防冻保护的作用

下一步:热水器上的气体调节器和冬夏设计