Підвищення ефективності вогнезахисту фанери просочувальними засобами - Автореферат

За пожежними і будівельними нормами та правилами, залежно від функціонального призначення обєктів, дозволяється застосування конструкцій із фанери з показниками низької горючості, важкозаймисті, що не поширюють полумя поверхнею, з незначною димоутворювальною здатністю, а за токсичністю продуктів горіння - малонебезпечні. Проблему можна вирішити через розвязання низки наукових та практичних задач спрямованих на вирішення комплексу технічних питань щодо підвищення ефективності протипожежного захисту обєктів різного призначення шляхом застосування в них фанери, яку відносять до групи важкогорючих матеріалів із пониженим рівнем токсичності продуктів горіння. У роботі використано комплекс методів досліджень, що вміщує теоретичні дослідження процесів займання та поширення полумя поверхнею вогненезахищеної та вогнезахищеної фанери; експериментальні методи дослідження ефективності вогнезахисту фанери; числові методи математичного аналізу; фізико-хімічні методи досліджень (газова хроматографія, оптична спектроскопія та термогравіметричний аналіз); методи лабораторних випробувань, регламентовані діючими стандартами. Підвищення ефективності вогнезахисту фанери полягає у встановленні закономірностей взаємозвязку процесів піролізу і горіння фанери із фізико-хімічними властивостями просочувального засобу з антипірена, полімерного антисептика, гідрофобізатора (флегматизуванням, інгібуванням та ізолюванням полумя), а також у вдосконаленні моделей займання і визначення швидкості поширення полумя поверхнею вогненезахищеної та вогнезахищеної фанери, а саме: - теоретично встановлено й експериментально визначено зміни умов вогнезахисту фанери, які відображають взаємозвязок процесу вогнезахисту фанери із властивостями просочувального засобу з антипірена, полімерного антисептика, гідрофобізатора під дією температури виділяти негорючі гази та знижувати константи швидкості реакцій окиснення в газовій фазі, що призводить до перетворення легкозаймистого матеріалу на важкогорючий із новими фізико-хімічними характеристиками, зокрема відсутністю температури займання та самозаймання. визначено оптимальне співвідношення складу суміші для вогнезахисту та експериментально підтверджено, що, залежно від кількості компонентів просочувальної суміші у фанері (антипірену не менше за 45,0 кг/м3, антисептика - 0,4 кг/м3), займисті вироби із фанери переходять до груп за показниками пожежної небезпеки: важкогорючі та важкозаймисті, які не поширюють полумя поверхнею, з помірною димоутворювальною здатністю, а за токсичністю продуктів горіння - помірно небезпечними згідно з ДБН В.1.1-7, що дозволяє застосовувати будівельні конструкції з вогнезахищеної фанери на обєктах різного призначення.Проаналізовано особливості утворення ізолюючої перешкоди для виходу летких продуктів і переносу тепла до фронту піролізу фанери в результаті перетворення її поверхні при нагріванні. Для розробки практичних рекомендацій із запобігання займання фанери, необхідно мати можливість прогнозу критичного стану, коли її температура досягне критичного рівня температури займання, вище якого система здатна до самоприскорення процесів обміну й переходу в стан теплового займання, який є імпульсом до початку ланцюгової реакції окиснення (горіння). При цьому величину шару поверхні фанери, в якій під дією теплового потоку проходить процес втрати маси (вигоряння), можна отримати з рівняння виду: , (9) де dkp - критична товщина шару фанери за умови несиметричного теплообміну, в якій під дією теплового потоку проходить процес піролізу з виділенням горючих газів (при b > 0, c = 0), мм; Враховуючи те, що процес нагрівання фанери проходить при відносно великих температурах, критерій Ві розраховували з урахуванням втрати тепла за допомогою сумарного коефіцієнта тепловіддачі a: , (12) Діючи на фанеру тепловим потоком критичної величини, утворюється зона хімічної реакції, яка в результаті переносу тепла й активних центрів розповсюджується поверхнею від однієї зони до іншої.Теоретично встановлено й експериментально визначено зміни умови вогнезахисту фанери, які відображають взаємозвязок процесів піролізу і горіння фанери із фізико-хімічними властивостями просочувального засобу з антипірену, поліполімерного антисептика, гідрофобізатора (флегматизуванням, інгібуванням та ізолюванням теплопередачі), які спричиняють перетворення легкозаймистого матеріалу на важкогорючий із новими фізико-хімічними характеристиками, зокрема відсутністю температури займання та самозаймання, що визначає ефективність вогнезахисту матеріалу. Встановлено, що просочувальна композиція уповільнює термічний розклад матеріалу; переводить екзотермічні ефекти деструкції в область низьких температур; під дією теплового потоку утворюється ізолююча перешкода для виходу летких продуктів і переносу тепла до фронту піролізу фанери більше, ніж у 2 рази; час займання поверхні фанери, з підвищенням ефекту вогнезахисту, збільшується в 4,1 рази, а швидкість поширення полумя поверхнею фанери зменшується в 4,3 рази. Експериментально виявлен

Основний зміст роботи