Статья опубликована в №49 (сентябрь) 2017
Разделы: Физика, Строительство, Химия
Размещена 23.09.2017. Последняя правка: 25.09.2017.
Просмотров - 3070

Исследование процесса воспламенения образцов древесины ясеня

Наконечный Сергей Николаевич

кандидат химических наук

ФГБОУ ВО Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС Россиия

старший преподаватель

УДК 614.841

Работа является продолжением систематических исследований в области изучения свойств пожарной опасности древесины, включающих в себя изучение процессов воспламенения и самовоспламенения образцов древесины лиственных и хвойных пород с использованием стандартной установки по определению групп воспламеняемости строительных материалов «ВСМ» [1].

В целях изучения процесса воспламенения древесины ясеня, были проведены испытания по методике, определенной ГОСТ 30402-96 [2]. Сущность метода состоит в определении параметров воспламеняемости материала (КППТП, время воспламеняемости) при заданных стандартом уровнях воздействия на поверхность образца лучистого теплового потока и пламени от источника зажигания. 

В ходе испытаний применялась следующая аппаратура:

1. Установка «ВСМ» для определения воспламеняемости строительных материалов (рис. 1).

2. Весы (с точностью 0,01 г.).

3. ИПП-2 Измеритель плотности теплового потока.

4. Секундомер.

5. Влагомер (для измерения значений показателя влажности образцов).

Рисунок 1. Установка «ВСМ»

 Данное оборудование позволило провести исследования по изучению поведения образцов древесины.

Испытания образцов древесины дуба при изучении параметров воспламеняемости проводили на 3-х образцах для каждой контрольной точки, характеризуемой определенным значением поверхностной плотности теплового потока (температуры).

 Образцы древесины дуба изготовлялись в виде квадратного бруска с габаритами 165х165 (±5) мм и толщиной не более 70 мм. Образцы древесины имели влажность 12-20%, значение которой измерялось с помощью влагомера. Для этого образцы кондиционировали.

 Контроль влажности образцов осуществляли с помощью игольчатого влагомера. Образцы хранили в герметичной полиэтиленовой упаковке.

Первоначально мы провели градуировку испытательного оборудования (установки «ВСМ») с помощью измерителя плотности теплового потока ИПП-2. Градуировка проводилась от 20 до 500⁰С (в целях снижения погрешности измерений при более высоких температурах из-за чувствительности измерителя ИПП-2). По полученным данным был построен график зависимости значений плотности теплового потока от температуры  q_ППТП, кВт/м² = f (t⁰C) определен полиномиальный закон третьего порядка распределения полученной зависимости и проведена экстраполяция графика данных до значений 1420⁰C (50,6 кВт/м²). Более подробно градуировка описана в предыдущих работах [1].

 Затем мы исследовали процесс воспламенения образцов древесины ясеня при значениях теплового потока q_в, = 15 кВт/м² и q_в, = 20 кВт/м² (табл. 1, рис. 2).

 

Таблица 1 – Результаты испытаний на воспламеняемость необработанной древесины ясеня

 

 

 Как видно из полученных данных, полученный массив экспериментальных данных отличается сходимостью и воспроизводимостью, при этом погрешность результатов измерений не превышает 15%.

Рисунок 2. Результаты испытаний на воспламеняемость необработанной древесины ясеня

Как показали исследования, все исследованные образцы древесины ясеня (как и образцов древесины ели [1] и сосны) по воспламеняемости относятся к группе В3 – легко воспламеняемых материалов [3]. Естественные различия в химическом составе и структуре древесины хвойных и лиственных пород оказывают существенное влияние на скорость образования и толщину поверхностного коксового слоя. Поэтому при пиролизе древесины лиственных пород образуется кокс с меньшей толщиной, но более плотной структурой.

 Как было видно из предыдущих работ [4-5], хвойные породы древесины имеют большие показатели потери массы при коротком двухминутном огневом воздействии по сравнению с образцами лиственных пород, что можно связать с различным компонентным составом (образцы хвойных пород отличаются большим содержанием экстрактивных веществ и лигнина, а также меньшим содержанием гемицеллюлозы).

В целях более полного изучения свойств пожарной опасности древесины, необходимо продолжить испытания с другими видами лиственных пород древесины, а также изучить возможность снижения пожарной опасности образцов древесины с помощью нанесения на их поверхность огнезащитных составов, произведенных из доступных компонентов.

1. Наконечный С.Н. Исследование процесса воспламенения образцов древесины ели // Современные научные исследования и инновации. 2017. № 9 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2017/09/84264 (дата обращения: 04.09.2017).
2. ГОСТ 30402-96. Материалы строительные. Метод испытания на воспламеняемость.
3. Федеральный закон от 22.07.2008 N 123-ФЗ (ред. от 29.07.2017) «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»
4. Третьяков Д.И., Наконечный С.Н. Подбор оптимального состава огнезащитного средства. Материалы II Межвузовской научно-практической конференции «Современные пожаробезопасные материалы и технологии», 20 апреля 2016 г., ФГБОУ ВО Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России.
5. Третьяков Д.И., Наконечный С.Н. Огнезащита деревянных строительных конструкций. Материалы II Межвузовской научно-практической конференции «Современные пожаробезопасные материалы и технологии», 20 апреля 2016 г., ФГБОУ ВО Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России.

Рецензии:

23.09.2017, 22:30 Мирмович Эдуард Григорьевич
Рецензия: Рецензент полностью согласен с Владимиром Борисовичем. С небольшими коррективами эта статья может быть представлена на традиционную конференцию Воронежского ГИПС. Надо бы только усилить практическое применение представленных исследований.

24.09.2017, 17:48 Чекин Сергей Константинович
Рецензия: Чекин Сергей Константинович, к.ф.-м.н. Рецензия: В тексте статьи: "Затем мы исследовали процесс воспламенения образцов древесины дуба". А в названии статьи и таблице указан ясень. В остальном, по исправлении этой ошибки или описки, статья отвечает предъявляемым требованиям, рекомендуется к публикации.

27.09.2017, 11:24 Манин Константин Владимирович
Рецензия: Уважаемый Сергей Николаевич! Статья рекомендуется к публикации в журнале. С уважением Манин К.В.



Комментарии пользователей:

Оставить комментарий