Влияние средств огнезащиты на пожарную опасность древесины

• Автор: Корольченко, Ольга Николаевна
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 221 с. : 33 ил.

Содержание
Глава 1. Анализ влияния средств огнезащиты на пожарную опасность древесных материалов

1.1. Механизм горения и огнезащиты древесины

1.2. Виды средств огнезащиты древесины

1.3. Классификация строительных материалов по пожарной

опасности.
1.4. Требования нормативнотехнических документов к средствам огнезащиты и огнезащищенным материалам

1.5. Выводы. Постановка задачи

Глава 2. Объекты исследования и их характеристики

2.1. Образцы древесины

2.2. Средства огнезащиты, использованные в экспериментах

2.3. Методика и результаты определения группы огнезащитной эффективности средств огнезащиты.
Глава 3. Исследование горючести и воспламеняемости древесины,
обработанной огнезащитными составами
3.1. Физикохимические особенности процесса горения и воспламенения огнезащищенной древесины
3.2. Методика проведения исследований.
3.3. Экспериментальные данные и их обсуждение.
3.4. Выводы.
Глава 4. Влияние средств огнезащиты на распространение пламени по поверхности древесины
4.1. Физикохимические особенности процесса распространения
пламени по поверхности огнезащищенной древесины.
4.2. Методика проведения исследований.
4.3. Экспериментальные данные и их обсуждение.
4.4. Выводы
Глава 5. Дымообразование и токсичность продуктов горения огнезащищенной древесины
5.1. Физикохимические особенности дымообразования и образования
токсичных продуктов горения огнезащищенных материалов.
5.2. Методика проведения исследований.
5.3. Экспериментальные данные и их обсуждение.
5.4. Выводы.
Заключение. Пожарная опасность огнезащищенной древесины.
Список литературы


Чвнеш. Ч.пл. Я потерь - тепловой ноток, рассеивающийся из зоны горения в окружающую среду. Если приведенное выше соотношение не выполняется, то происходит прекращение горения. Воспламенение древесины может произойти как от открытого источника пламени, так и от накаленных предметов или горячих газов. На основе рассмотрения механизма горения древесины проанализируем возможные способы его подавления. Для предотвращения нагрева поверхностных слоев древесины перед воспламенением и при начавшемся горении на нее наносят вспучивающиеся покрытия, затрудняющие теплопередачу. С помощью специальных лаков и красок может затрудняться доступ воздуха и преграждаться выход горючих летучих продуктов в зону горения. Введение антипиренов снижает долю горючего субстрата в композиционном материале и изменяет механизм пиролиза, уменьшая выход горючих газообразных продуктов или ингибируя пламенное горение, в результате чего количество тепла, выделяющегося при экзотермических процессах в газовой фазе, уменьшается. Обугливание поверхностного слоя древесины при этом препятствует развитию процесса пиролиза. В работе A. Термодинамический подход основан на снижении теплового эффекта реакции горения до величин, когда поддержание горения становится невозможным. Это достигается изменением механизма химических реакций с участием антипирена и превращением поверхностного слоя древесины в угольный остаток. Состав летучих продуктов при этом изменяется в направлении более высокого выхода воды и диоксида углерода. Примером термодинамического подхода являются исследования [,], авторы которого проанализировали процесс обугливания древесины в присутствии антипиренов. Авторами работы [] установлено, что влияние средств огнезащиты выражается в снижении термостабильности обработанной древесины. При этом скорость процесса термоокислительной деструкции возрастает с повышением температуры. С увеличением массовой доли огнезащитного состава скорость процесса также увеличивается, соответственно возрастает и величина убыли массы древесины за фиксированное время нагрева. В экспериментах зафиксировано, что скорость обугливания закономерно увеличивается с увеличением содержания огнезащитного состава, глубина обугливания при неизменной температуре и длительности теплового воздействия увеличивается [7]. Таким образом, по результатам этих исследований можно констатировать, что введение антипиренов существенно интенсифицирует процесс термоокислительиой деструкции древесины и скорость образования угольного слоя на ее поверхности. К подобному выводу пришли авторы работы [5] в результате исследования механизма действия пропиточного состава — аммония фосфорнокислого двузамещенного в определенном соотношении с низкомолекулярным дигидрооксиароматическим соединением. Установлено, что при внешнем тепловом потоке кВт/м2 скорость обугливания поверхностного слоя древесины, обработанной пропиточным составом, равна 4, мм/мин. Обугливание исходной древесины в этих условиях происходит со скоростью 1, мм/мин. Пропиточный состав увеличивает скорость обугливания древесины почти в 3,5 раза, что существенно замедляет пиролиз нижележащих слоев. Кинетический подход заключается в снижении скорости реакций в газовой фазе, протекающих по свободно-радикальному механизму, путем ингибирования их продуктами термораспада антипиренов и собственно древесинного вещества. Изменяется и кинетика превращений в конденсированной фазе: температурный интервал протекания химических превращений расширяется, константы скорости ведущих реакций снижаются, уменьшается их эффективная энергия активации. Последняя, характеризуется не как параметр термораспада, а как взаимодействие антипиренов с древесинным веществом. При кинетическом подходе решается задача подбором условий, при которых скорость самоподдерживающейся реакции горения становится ниже критической. С6Н,о)п — С+Н+С (1. Подобному направлению реакции, в наибольшей степени способствуют кислые катализаторы и соединения, образующие под воздействием внешних тепловых потоков кислоты.