LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Підвищення вогнезахисту деревини глибоким просоченням антипіренами на основі електрогідравлічного ефекту

допущень є неповними, даними, які можуть бути отримані виключно експериментальним шляхом;

г) обробка шляхів практичної реалізації просочення дерев`яних конструкцій вогнезахисними засобами на основі ЕГ-ефекту та систематизація параметрів даного методу у аспектах технології процесу;

д) дослідження якісних характеристик запропонованого методу просочення деревини у аспектах її протипожежних властивостей.

Усі експериментальні дослідження були проведені на зразках деревини, які представляють наступні групи по ГОСТ 2022.2-80:

  • сосна звичайна (заболонь) – легкопросочуєма;

  • береза (заболонь) – легкопросочуєма;

  • дуб (ядро) – важкопросочуємий.

    Зразки кожного виду деревини були запропоновані трьома типами:

    квадратна 100 х 100 х 20 мм, диск 150 х 20 мм та паралелепіпед 150 х 60 х 30 мм.

    Здатність деревини просочуватися антипіренами може достатньо повно характеризуватися двома коефіцієнтами: коефіцієнтом пористості (l), характеризуючим обсягову здатність деревини поглинати розчин антипірену, та коефіцієнтом проникності (k), характеризуючим динамічну здатність деревини пропускати розчин антипірену через свою поверхню.

    Ці два коефіцієнти експериментально були визначені у роботі практично для усіх широко застосовуємих на практиці пород деревини та використовуємих розчинів антипіренів (табл.1). Для визначення коефіцієнтів пористості та проникності були використані методики, які базуються на підходах, викладених у ГОСТ 16588-91, ГОСТ 20022.14-84, ГОСТ 20022.6-93 та ГОСТ 16483.20-72.


    Таблиця 1 – Параметри, які характеризують просочувальні засоби різних сортів деревини.




    Сорт деревини

    Коефіцієнт пористості (l)

    Коефіцієнт проникності (k)

    l/ k

    Сосна

    0,45

    1,8 х 10-9

    0,25 х 109

    Береза

    0,33

    1,75 х 10-9

    0,19 х 109

    Дуб

    0,16

    1,7 х 10-9

    0,09 х 109







    Важливим аспектом досліджень просочення деревини за допомогою електрогідравлічного ефекту було визначення впливу на цей процес властивостей просочуємої речовини. Як показав аналіз результатів проведених у цьому напрямку експериментальних досліджень властивості та характер водних розчинів вогнезахисних засобів практично не відрізняються від води та суттєво не впливають на процес електрогідравлічного просочення деревини. Мабуть, це пов`язано з тим, що у процесі просочення використовуються слабо насичені 20 % розчини антипіренів, які за своїми електрофізичними властивостями близькі до властивостей води.

    Дослідження впливу торців просочуємих зразків на отримуємі результати, було здійснено шляхом порівняння щільності розподілу антипірена у їх зрізах. Шість зразків сосни пройшли часткове просочення у ЕГ установці (10 імпульсів), потім були висушені. Від кожного зразка (вздовж одного з боків розміром 100 мм) відрізалися елементи розміром 10 х 100 х 20 мм. Відрізані елементи (разом з тирсою) зважувалися.

    Результати усереднення отриманих значень за усіма зразками, а також по лівій та правій частинам кожного зразка показали, що відмінність відносної маси елементів з краів (0,104) не превищує 10 %. При цьому був відзначений цікавий факт, що максимальне значення маси має передостанній, а не останній елемент. Ефект зменшення максимуму углиб зразка пояснюється капілярними властивостями деревини, яка при висушуванні зразку продовжувала поглинати розчин антипірену з граничних областей.

    Експериментальне означення глибини проникнення просочуємої рідини у деревину визначалось шляхом введення до просочуємого розчину контрастної фарбуючої речовини та здійснення контрольних замірів глибини його проникнення на спилах однотипних зразків після подачі існуючого числа імпульсів тиску.

    Аналіз результатів статистичної обробки великої кількості вимірювань глибини проникнення та привіс маси просочуємої рідини у зразках деревини в залежності від числа прикладених імпульсів тиску показав, що збільшення маси зразку на 20 – 25 % досягається вже при 80 імпульсах тиску. Поглинання зразків маси розчину антипірену рівної 2 х 10-2 кг еквівалентно поглинанню 200 кг/м3, що близько до граничних значень, рекомендуємих інструкцією з застосування ВАНН-1, для забезпечення важкоспалимого ступеню вогнезахисту деревини.

    Зіставлення результатів теотеричних та експериментальних досліджень показало їх достатньо добрий збіг (розходження не більш 10 %), що свідчить про коректність запропонованої математичної моделі, яка описує процес імпульсного просочення деревини та щільністю підтверджує результати отриманих на її основі теоретичних досліджень (рис.3).



















    Рис. 3 – Залежність глибини просочення (а) та питомої маси просочуємої рідини (б) від відношення l/k при Рm = 650 атм; n = 100.



    На підставі експериментальних досліджень була проведена порівняльна оцінка ефективності традиційних методів глибокого просочення деревини методом замочування та автоклавного просочення з методом ЕГ-просочення (рис.4). Зіставлення наведених кривих однозначно показує, що метод ЕГ-просочення забезпечує прискорення просочення у багато разів, при чому ефективність тим вище, чим більшу глибину просочення необхідно забезпечити.












    Рис. 4 – Залежність глибини просочення сосни від часу для різних способів її реалізації (1 – ЕГ-ефект (Рм = 650 атм, n = 100), 2 – автоклавне просочення (Р = 20 атм), 3 – прогрів-холодна ванна, 4 – звичайне замочування).



    Основним критерієм визначення ефективності глибокого просочення деревини у аспектах її протипожежної безпеки є проведення вогневих випробувань на зразках цієї деревини. Визначення до якої групи горючості належать зразки обробленої деревини у роботі було здійснено за ГОСТ 12.1.044-89 "Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения".

    Результати проведених випробувань зразків деревини, піддатих електрогідравлічному способу глибокого просочення антипіреном ВАНН-1 показали, що вони належать до групи "важкогорючі" з більш високими показниками ступеня вогнезахисту, ніж зразки, які були піддаті глибокому просочуванню традиційними способами.



    З А Г А Л Ь Н І В И С Н О В К И .



    1.Глибоке просочення дерев`яних конструкцій та пиломатеріалів антипіренами є ефективним способом підвищення їх вогнезахисту, і, як наслідок, зниження числа пожеж та заподіяної ними шкоди, однак, положення з вогнезахистом у цій області зараз незадовільне не тільки через малі обсяги її застосування, але також через низьку якість проводимої обробки та недостатнього використання у цьому напрямку досягнень науки.


    2.На основі аналізу нових наукових високих технологій, які


  •