До питання дослідження зміни температур в реакційній камері при випробуваннях зразків з деревини

Abstract

UK: Дослідження зміни температур в реакційній камері при випробуваннях зразків з деревини. Методика. Теоретичні та практичні дослідження вогнестійкості, підвищення вогнестійкості і процесів тепломасопереносу при горінні дерев‘яних конструкцій, моделювання процесів горіння в умовах розвинутої пожежі . Результати. Дослідження показали, що при горінні матеріалів в реакційну камеру вноситься значна кількість тепла, про що говорить значне підвищення температури по всій камері. У зразків оброблених рідким склом процес підйому температури йде повільніше ніж у необроблених зразків, Їх температура перевищує температуру розраховану за стандартною температурною кривою пожежі. Це вказує на те, що під вогнезахисним покриттям з рідкого скла при товщині покриття до 1 мм йде активно процес розкладання і горіння деревини. При цьому виділяється значна частина тепла, що і зазначено підвищенням температури в порівнянні з температурою в камері без зразків. Встановлено, що процес горіння зразків, оброблених складами 1, 2, 3 протікає ідентично за загальними закономірностями. У початковий етап спостерігається різке підвищення температури, а потім процес горіння набуває більш плавного характеру. Пояснюється це тим, що в початковий період часу (1-2 хв) через інерційність, покриття спучується не миттєво, а з деяким запізненням, тому що для цього потрібний значний прогрів його до температури 3000С і вище. А за цей час одночасно з прогріванням вогнезахисного покриття йде інтенсивний процес нагріву верхніх шарів деревини і її активного розкладання що і відбивається на підвищенні температури на поверхні покриття зразків. Потім відбувається спучування покриття. Спучене покриття знижує теплопередачу до деревини, що й впливає на зниження швидкості горіння під покриттям (температура на поверхні покриття підвищується, але підвищення відбувається більш плавно, ніж на початку випробувань). Наукова новизна. На підставі проведених аналітичних досліджень і моделювання процесу тепло- масопереносу виявлений вплив горіння на зміну параметрів горючості і вогнестійкості деревини. Практична значимість. Полягає в підвищенні безпеки експлуатації будівельних об'єктів, безпеки евакуації людей і безпеки аварійно-рятувальних робіт за рахунок застосування розроблених ефективних композицій, які дозволяють знизити горючість матеріалів і підвищити час безпечної експлуатації конструкцій в екстремальних умовах.

RU: Исследование изменения температуры в реакционной камере при испытаниях образцов из древесины. Методы. Теоретические и практические исследования огнестойкости, повышения огнестойкости и процессов тепло- массопереноса при горении деревянных конструкций, моделирования процессов горения в условиях развитого пожара. Результаты. Исследования показали, что при горении материалов в реакционную камеру вносится значительное количество тепла, о чем говорит значительное повышение температуры по всей камере. У образцов обработанных жидким стеклом процесс подъема температуры идет медленнее, чем у необработанных образцов, их температура превышает температуру рассчитанную по стандартной температурной кривой пожара. Это указывает на то, что в огнезащитном покрытии из жидкого стекла при толщине покрытия до 1 мм идет активно процесс разложения и горения древесины. При этом выделяется значительная часть тепла, что обосновано повышением температуры по сравнению с температурой в камере без образцов. Установлено, что процесс горения образцов, обработанных составами 1, 2, 3 протекает идентично по общим закономерностям. В начале наблюдается резкое повышение температуры, а затем процесс горения приобретает более плавный характер. Объясняется это тем, что в начальный период времени (1-2 мин) в связи с инерционностью, покрытие вспучивается не мгновенно, а с некоторым опозданием, так как для этого требуется значительный прогрев его до температуры 3000С и выше. А за это время одновременно с прогревом огнезащитного покрытия идет интенсивный процесс нагрева верхних слоев древесины и ее активное разложение, что и отражается на повышении температуры на поверхности покрытия образцов. Затем происходит вспучивание покрытия. Вспученное покрытие снижает теплопередачу к древесины, и влияет на снижение скорости горения под покрытием (температура на поверхности покрытия повышается, но повышение происходит более плавно, чем в начале испытаний). Научная новизна. На основании проведенных аналитических исследований и моделирования процесса тепло- массопереноса обнаружено влияние горения на изменение параметров горючести и огнестойкости древесины. Практическая значимость. Заключается в повышении безопасности эксплуатации строительных объектов, безопасности эвакуации людей и безопасности аварийно-спасательных работ за счет применения разработанных эффективных композиций, которые позволяют снизить горючесть материалов и повысить время безопасной эксплуатации конструкций в экстремальных условиях.

EN: Investigation of temperature changes in the reaction chamber when testing samples from wood. Methodology. Theoretical and practical studies of fire resistance, increase of fire resistance and processes of heat and mass transfer during combustion of wooden constructions, simulation of combustion processes in conditions of developed fire. Findings. Studies have shown that a significant amount of heat is introduced into the reaction chamber when combusted, as evidenced by a significant increase in temperature throughout the chamber. In samples treated with liquid glass, the process of raising the temperature is slower than in the raw samples, Their temperature exceeds the temperature calculated according to the standard temperature curve of the fire. This indicates that under the flame retardant coating of liquid glass with a thickness of up to 1 mm, the process of decomposition and burning of wood is active. In this, a significant part of heat is allocated, which is indicated by an increase in temperature compared with the temperature in the chamber without specimens. It was established that the process of combustion of samples processed in warehouses 1, 2, 3 proceeds identically in accordance with the general laws. At the initial stage there is a sharp increase in temperature, and then the process of combustion becomes more smooth. This is due to the fact that in the initial period of time (1-2 min) due to inertia, the coating does not expose instantly, but with some delay, because for this it needs a significant warming up to a temperature of 3000C and above. And during this time, simultaneously with the heating of the fire protection coating is an intensive process of heating the upper layers of wood and its active decomposition which is reflected in the increase in temperature on the surface of the samples. Then there is a swelling of the coating. The expanded coating reduces the heat transfer to the wood, which also affects the reduction of the burning rate under the coating (the temperature on the surface of the coating rises, but the increase is more smoothly than at the beginning of the test). Originality. Based on the conducted analytical studies and modeling of the heat-mass transfer process, the effect of combustion on the change of the parameters of combustibility and fire resistance of wood is revealed. Practical value. It is to increase the safety of the operation of construction objects, the safety of evacuation of people and safety of emergency rescue works due to the application of developed effective compositions that reduce the combustibility of materials and increase the time for safe operation of structures in extreme conditions.