LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Підвищення вогнезахисту елементів будівельних дерев'яних конструкцій імпульсним просоченням антипіренами

методом, проведено на атестованому устаткуванні УкрНДІПБ МВС України відповідно до вимог ГОСТ 12.1.044-89 методом "керамічної труби". Випробуванням були піддані чотири групи зразків стандартизованого розміру (30х60х150 мм3), вирізаних з центральної частини елементів БДК, що просочені за різних умов. Усереднені по групі характеристики зразків наведені у табл.3.

Таблиця 3

Характеристики зразків для вогневих випробувань

Група Застосований вогнезахисний засіб Питома вага, кг/м Глибина просочення, мм

А ВАНН-1, 20% розчин 0,54 8

Б ДСА-1 (30% розчин антипірену, та 2% розчин препарату "Гембар") 0,59 8

В МС 1:1 0,66 10

Г ВАНН-1, 20% розчин 0,28 6


Група А та Г просочені антипіреном ВАНН-1 в наслідок дії 25 та 10 імпульсів тиску, відповідно. Група Б просочена антипіреном складу ДСА-1 за рахунок дії 25 імпульсів, з наступною поверхневою обробкою 2% розчином препарату "Гембар" (ТУ В 21643506.001-97). Группа В просочена складом МС 1:1 дією 40 імпульсів.

Під час проведення досліджень фіксувалися: максимальний приріст температури газоподібних продуктів горіння (ДТ) і втрата маси зразка (ДМ). Маса зразків визначалася за допомогою лабораторних ваг АДВ-200 2 класу точності за ГОСТ 8.520-84. Середньоарифметичні значення цих параметрів для кожної з груп склали:

- група А: ДТ = 8,30 С; ДМ = 5,8%;

- група Б: ДТ = 10 С; ДМ = 4,2%.

- група В: ДТ = 11,20 С; ДМ = 9,4%.

- група Г: ДТ = 15,60 С; ДМ = 12,8%;

Відповідно до ГОСТ 12.1.044-89, за результатами досліджень матеріали класифікуються:

важкогорючі - D Т < 600 С и D m < 60 %;

горючі - D Т і 600 С чи D m і 60 %.

Таким чином, отримані значення параметрів, що реєструвалися, показують, що усі групи зразків відносяться до групи "важкогорючі". Слід відзначіти, що група Б має суттеві переваги.

Отримані результаті свідчать, що досліджуваний імпульсний метод глибокого просочення протяжних елементів БДК забезпечує переклад деревини з "легкогорючого" матеріалу, у якісно більш вогнестійкий- "важкогорючий" при глибині просочення 8-10 мм.






ВИСНОВКИ


1. На основі аналізу стану в Україні вогнезахисту елементів будівельних дерев'яних конструкцій, обґрунтоване потрібність у підвищенні ефективності їх вогнезахисту методом глибокого просочення антипіренами. Серед існуючих методів просочення обрано імпульсний метод створення надлишкового тиску, який має суттєві переваги перед іншими методами, насамперед у часі обробки.

2. Проведені теоретичні та експериментальні дослідження дали змогу досягти підвищення вогнезахисних властивостей елементів будівельних дерев'яних конструкцій просоченням антипіренами імпульсним методом, за рахунок формування поверхневого шару з щільним заповненням порового простору деревини.

3. Розроблена універсальна математична модель процесу імпульсного просочування елементів БДК, яка побудована на системі двомірних рівнянь просочення рідини та газу у пористе середовище та реалізована чисельним методом у виді прикладної програми для РС, що дозволяє оцінювати кількість імпульсів тиску для забезпечення заданої глибини просочення або поглиненої маси антипірену для будь-якої породи деревини та розмірів елементу БДК. На основі цієї моделі для елементів БДК з сосни, як найбільш поширеного на практиці матеріалу, встановлено, що:

  • глибина просочення та питома маса антипірену істотно залежать від значення діючого на поверхню елемента БДК тиску. Процес просочення доцілен якщо амплітуда імпульсів тиску перевищує 40 МПа;

  • рух границі рідині, що просочує, зменшується в міру збільшення порядкового числа імпульсу тиску, та має межу, величина якої визначається розмірами перетину БДК і значенням передпрсочуваної вологості. Показано, що для елементів БДК, з перетином менш ніж 60х60 мм2, регламентовані стандартами вимоги величини поглиненої маси недосяжні.

  • щільності заповнення порового простору уздовж товщини елементу БДК на глибину до 10 мм , має високий рівень (>85%). Навпаки, при традиційних технологіях, на такий глибині щільність заповнення становить не більш ніж 40%.

4. На основі математичної моделі просторового розподілу амплітудно-часових параметрів поля тиску, формованого багатозазорним розрядником, визначено оптимальне співвідношення геометричних розмірів, що забезпечує створення однорідного поля тисків по довжині елементу БДК. Оптимальне число розрядних проміжків на погонний метр елемента БДК, що просочується, залежить від значень h і знаходиться в діапазоні від 12 до 18. При h=40 мм, оптимальне число розрядних проміжків складає 15 на погонний метр.

5. Розроблена експериментальна електрогідравлічна установка УІГ-1, яка забезпечує розвиток лінійного каналу розряду довжиною до 2 м, в наслідок чого у камері просочення створюється квазірівномірний (похибка менш ніж 15%) імпульсний тиск з амплітудою біля 60 МПа. Установка УІГ-1 дозволила провести запланований комплекс експериментальних досліджень, результати яких свідчать, що:

  • значення передпросочуваної вологості істотно впливає на кількість поглиненого розчину антипірену. Так, при вологості 10% у зразок елементу БДК після дії 25 імпульсів тиску увійшло 0,56 кг/м, а при 30% - тільки 0,38 кг/м. Отримані експериментальні результати добре (с похибкою менш ніж 15%) збігаються з теоретичною оцінкою. Це дозволяє визнати адекватною розроблену математичну модель;

  • існує поверхневий шар елементу БДК глибиною до 10 мм, поровий простір якого щільно , тобто більш ніж на 85%, просочений антипіреном. Цій ефект пояснюється впливом компресії повітря у внутрішньому просторі елементу БДК на рух антипірену прі імпульсному тиску.

  • не спостерігається істотного збільшення маси поглиненого розчину антипірену при зміні його температури в діапазоні 20 – 900 С. Причина настільки слабкої температурної залежності полягає в тому, що в'язкість смолистих речовин, що знаходяться в поровому просторі хвойних порід деревини, не перетерплює істотної зміни в зазначеному діапазоні температур.

6. Проведені вогневі випробування просочених імпульсним методом зразків елементів БДК цілком підтвердили, що досліджуваний метод забезпечує переклад деревини з "легкогорючого" матеріалу у якісно більш вогнестійкий - "важкогорючий" при глибині просочення 8-10 мм. Доведено, що сумісне використання просочення та поверхневого нанесення полімерного антисептику "Гембар", сприяє додатковому підвищенню вогнезахисних властивостей елементу БДК.

7.На засаді проведених досліджень отримані рекомендації щодо оптимальних погоних параметрів обладнання та режиму роботи технологічної установки по глибокому просоченню елементів будівельних дерев'яних конструкцій антипіренами, а саме: накопичена електрична енергія - 5 кДж; робоча напруга - 25 кВ; тривалість імпульсу струму 40 мкс; кількість розрядних проміжків –15.

8. Експериментальний зразок установки застосовано у Науково-дослідному та проектно-конструкторському інституті "Молнія" (м. Харків). На цій установці проведена вогнезахисна обробка елементів будівельних дерев'яних конструкцій опор енергетичного обладнання експериментальної бази (с.м.т. Андріївка, Балакліївський район).

9. Практична реалізація способу імпульсного