LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Підвищення ефективності протипожежного захисту об'єктів із застосуванням вогнезахищеної деревини

ликвидация" (м. Мінськ, 2005), ІІІ Міжнародній науково-технічній конференції "Живучесть корабля и безопасность на море" (м. Севастополь, 2005).

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 10 робіт, з них 1 монографія, 4 наукових статті у виданнях, внесених до переліку ВАК України, тези 5 доповідей на науково-практичних конференціях та семінарах.

Структура і обсяг роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, чотирьох розділів і висновків, списку використаних літературних джерел із 164 найменувань; містить 206 сторінок друкованого тексту, 17 таблиць, 34 ілюстрацій і 4 додатків.


основний зміст роботи

у вступі обґрунтовано вибір та актуальність теми дослідження, сформульовано мету роботи, задачі досліджень, відзначено наукову новизну, практичну значимість роботи та особистий внесок здобувача.

у першому розділі проаналізовано сучасний стан проблемних питань експлуатації вогнезахищеної деревини.

Поглиблено розглянуто процеси, які супроводжують горіння деревини, умови та механізми їх уповільнення і припинення. Деревина подібно до целюлозних матеріалів не здатна до полуменевого горіння сама по собі, лише під дією температури горять продукти її розкладу. Змінити механізм утворення горючих газів можна за рахунок оброблення деревини вогнезахисними просочувальними засобами. Введення в деревину антипіренів зменшує утворення горючих летких продуктів (СН4, Н2, СО та ін.), інгібує газофазні реакції полум'я і виключає безполуменеве горіння карбонізованого залишку. Питання підвищення ефективності вогнезахисту деревини досліджувались у роботах Баратова А.М., Жартовського В.М., Тичино О.М., Харченка І.О., Гудовича О.Д., Борисова П.Ф. та інших. Однак у цій галузі ще існує ряд невирішених задач.

У цьому розділі значну увагу приділено аналізу ефективності вогнезахисту деревини за допомогою просочувальних речовин. Відзначається тенденція поширення застосування комбінованих просочувальних сумішей з антипірену й антисептика для вогнебіозахисту деревини. На такі просочувальні склади існує технічна документація, зокрема стандарт ГОСТ 28815, згідно з яким у рецептурах багатьох сумішей в якості антисептика використовуються речовини І класу небезпеки, наприклад пентахлорфеноляту натрію, та ІІ класу небезпеки – фториди натрію, амонію та ін. Застосування небезпечних речовин спричинило необхідність перегляду положень чинного стандарту в частині вимог безпеки та охорони довкілля.

Більшість антипіренів і антисептиків висолюються з деревини під дією вологого повітря протягом часу експлуатації, що призводить до втрати вогнезахисних властивостей, але кількість відомих літературних джерел з цього питання є обмеженою. Зокрема, загальні питання масопереносу розчинів різних речовин у капілярно-пористих матеріалах, до яких належить деревина розглянуто у роботі Борисова П.Ф.

Розглянуто стан нормативно-технічної бази з вогнезахисту деревини. Для забезпечення пожежної безпеки на об'єктах будівництва та захисту від пожеж, розроблено та введено в дію ДБН В.1.1-7, згідно з яким, дерев'яні елементи горищних покриттів (крокви, лати) будинків повинні оброблятися засобами вогнезахисту, які забезпечують І групу вогнезахисної ефективності згідно з ГОСТ 16363. З огляду на важливість застосування вогнезахищеної деревини в підвищенні рівня пожежної безпеки об'єктів, введено в дію ГОСТ 30219, за яким класифікація ефективності вогнезахисту, порівняно з ГОСТ 16363, додатково містить вимоги за показником "індекс поширення полум'я". Однак у стандарті не регламентовано технічні вимоги щодо корозійної дії вогнезахищеної деревини на кольорові метали та наведено тільки якісні характеристики процесів вимивання антипірену з вогнезахищеної деревини. Проблемними є питання визначення терміну зберігання ефективності вогнебіозахисту деревини, але в нормативних документах відповідні методики відсутні.

На підставі проведеного аналізу літературних джерел сформульовано задачі досліджень та основні напрямки їх розв'язання.


Другий розділприсвячено аналітичним та теоретичним дослідженням умов вогнезахисту деревини з застосуванням просочувальної суміші на основі неорганічних і органічних речовин.

Проаналізовано особливості утворення теплоізолювального шару коксу при термічному розкладі антипіренів. Товщину шару коксу на поверхні деревини, який утворюється під дією теплового потоку, отримали з урахуванням ефекту вогнезахисту з рівняння запропонованого Горшковим В.І.:


, (1)


де h0 - критична товщина шару коксу за умови несиметричного теплообміну зразка деревини (при б > 0, ч = 0), мм;

б - параметр, що характеризує горіння матеріалу;

ч - параметр, який характеризує вплив вогнезахисних речовин на матеріали;

f(ч) - функція, яка враховує вплив вогнезахисних речовин на горіння матеріалу.

Враховуючи те, що процес нагрівання деревини відбувається при відносно великих температурах для розрахунку hк, використано таке рівняння:


, (2)


де f(ч, и0) = f1(ч)f2( и0) - функція, яка характеризує вплив густини теплового потоку та вигоряння зразка і має вигляд:


f1(ч) = ч0,6, f2( и0) = 1 + 0,3и0 , (3)

де и0 - параметр, який характеризує температурний вплив на матеріал.


З урахуванням вищенаведеного, товщину утвореного шару коксу на поверхні деревини можна визначити за таким рівнянням:


(4)


На рис. 1 наведено залежність товщини утвореного шару коксу на поверхні деревини від параметра ч, що характеризує вплив вогнезахисних речовин на матеріали для різних значень густини теплового потоку. Із збільшенням параметра ч товщина утвореного шару коксу на поверхні деревини зменшується в 1,4 – 1,6 разів.


h, мм



ч

Рис. 1. Залежність товщини утвореного шару коксу на поверхні деревини h від параметра вогнезахисту ч, при значеннях параметра температурного впливу и0: 1 - 3,1; 2 - 6,0; 3 - 10,0; 4 - 15,0; 5 - 22,0.


Необхідно зазначити, що швидкість тепловиділення при горінні матеріалів впливає на показники пожежної небезпеки. Поширення полум'я під час горіння будівельних матеріалів є чинником, що визначає інтенсивність і динаміку розвитку пожежі та залежить від ефективності вогнезахисту і масової швидкості вигоряння зразків у процесі полуменевого горіння.

Для визначення характеристик тепловиділення матеріалів при їхньому горінні використовується рівняння, що пов'язує швидкість тепловиділення під час горіння матеріалу з масовою швидкістю вигоряння і нижчою теплотою згоряння:


, (5)


де Qi – нижча теплота згоряння деревини, Дж/кг;

м – коефіцієнт повноти згоряння