درجة حرارة الاحتراق لأنواع مختلفة من الخشب في الفرن بالدرجة المئوية. درجة حرارة حرق الحطب في الموقد: كيفية اختيار الحطب للتدفئة الفعالة والاقتصادية في المنزل

يتم تحديد خطر حريق الخشب من خلال قوانين تحللها الحراري تحت تأثير تدفقات الحرارة الخارجية ، والتي تبدأ عند درجة حرارة 110 درجة مئوية. ويرافق المزيد من التسخين إزالة الرطوبة الحرة والمقيدة من الخشب. تكتمل هذه العملية عند درجة حرارة 180 درجة مئوية ، وبعد ذلك يبدأ تحلل المكونات الأقل مقاومة للحرارة بإطلاق ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون. عند درجة حرارة ~ 250 درجة مئوية ، يحدث الانحلال الحراري للخشب مع الإطلاق. من المنتجات الغازية: CO ، CH 2 ، H 2 ، CO 2 ، H 2 O. خليط الغازات المتسربة قابل للاشتعال ويمكن اشتعاله من مصدر الاشتعال. في درجات حرارة أعلى ، يتم تسريع عملية التحلل الحراري للخشب. يتم إطلاق الكتلة الرئيسية من الغازات القابلة للاحتراق ، والتي تحتوي على ما يصل إلى 25٪ هيدروجين وما يصل إلى 40٪ من الهيدروكربونات القابلة للاحتراق ، في درجات حرارة تتراوح من 350 إلى 450 درجة مئوية.

من العوامل المهمة التي تحدد خطر حريق الخشب قدرته على الاشتعال وانتشار الاحتراق عند تسخينه في الهواء.

يحدث حرق الخشب في شكل احتراق ناري واحتراق. في ظل ظروف الحريق ، يتم إطلاق الكمية الرئيسية من الحرارة خلال فترة احتراق اللهب (حتى 60٪) و ~ 40٪ خلال فترة الاحتراق.

مؤشرات مخاطر الحريق لبعض أنواع الأخشاب موضحة في الجدول 4.

الجدول 4 - مؤشرات مخاطر الحريق لأنواع مختلفة من الخشب

يتم تحديد مؤشرات درجة الحرارة لخطر حريق الخشب - درجات حرارة الاشتعال والاشتعال الذاتي - من خلال قوانين تحللها الحراري. قيم هذه المؤشرات لأنواع مختلفة من الخشب ، كما يتضح من الجدول 2 ، تقع في نطاق درجة حرارة ضيقة إلى حد ما.

الخشب الجاف من جميع الأنواع مادة قابلة للاشتعال (B3) شديدة الاشتعال (G4) مع قدرة عالية لتوليد الدخان (D3). وفقًا لسمية منتجات الاحتراق ، ينتمي الخشب إلى مجموعة المواد شديدة الخطورة (T3). السرعة الخطية لانتشار اللهب على السطح هي 1-10 مم / ثانية. تعتمد هذه السرعة بشكل كبير على عدد من العوامل: نوع الخشب ، ومحتوى الرطوبة فيه ، وحجم التدفق الحراري الساقط ، واتجاه السطح المحترق. معدل الاحتراق ليس أيضًا قيمة ثابتة - بالنسبة لأنواع مختلفة من الخشب ، فهو يتراوح بين 0.6 - 1.0 مم / دقيقة.

في البناء ، تستخدم مواد التشطيب ذات الأساس الخشبي على نطاق واسع: اللوح ، الألواح الليفية ، الألواح الخشبية ، الشرائح ، الخشب الرقائقي. كل هذه المواد قابلة للاشتعال. الألواح المعدلة ، الشرائح ، الخشب الرقائقي. كل هذه المواد قابلة للاشتعال. تعديل الخشب بالبوليمرات ، كقاعدة عامة ، يزيد من مخاطر الحريق.

يوضح الجدول 5 خصائص القابلية للاشتعال لبعض مواد البناء ذات الأساس الخشبي.

الجدول 5 - احتراق المواد الخشبية

انتشار اللهب فوق سطح الخشب

أظهرت الدراسات التجريبية لانتشار اللهب على سطح المواد الخشبية باستخدام طرق اختبار مختلفة أنه ليس فقط ظروف التعرض الحراري الخارجي ، ولكن أيضًا نوع الخشب يؤثر على خصائص انتشار اللهب.

يمكن تتبع تأثير نوع الخشب إلى حد ما عند النظر في قيم ما يسمى بمؤشر انتشار اللهب (FRI).

IRP وفقًا لـ GOST 12.1.044-89 هو مؤشر معقد ، لأنه في حسابه ، بالإضافة إلى سرعة انتشار اللهب في مناطق معينة من سطح العينة ومسافة الانتشار القصوى ، فإنه يستخدم أيضًا بيانات عن درجة الحرارة القصوى للمداخن الغازات ووقت الوصول إليها. يشار إلى المواد التي تحتوي على FRI≤20 على أنها ألسنة اللهب التي تنتشر ببطء ، مع FRI˃20 باعتبارها ألسنة اللهب سريعة الانتشار. تنتمي جميع أنواع الخشب إلى المجموعة الأخيرة من المواد. فهرسهم يزيد عن 55.

يوضح الجدول 4 قيم IRP لعينات الخشب غير المعالجة بسمك 19-25 مم.

على الرغم من أن معظم أنواع الخشب تنتمي إلى الفئة الثالثة الأكثر خطورة من حيث قدرتها على نشر اللهب على سطح هياكل السقف في حالة نشوب حريق ، إلا أن بعض عينات الأخشاب اللينة ، كما يلي من الجدول 6 ، لها قيم تداخل RF أقل وتنتمي إلى صف 2.

الجدول 6 - قيمة RFI وفئة انتشار الحريق

تؤدي زيادة تدفق الحرارة إلى سطح الخشب إلى زيادة كبيرة في سرعة انتشار اللهب. يمكن إنهاء العملية إذا أصبح تدفق الحرارة من لهبها أقل أهمية بالنسبة لهذه المادة.

أظهرت اختبارات مواد التشطيب ذات الأساس الخشبي في ظل ظروف تحاكي تطور حريق حقيقي معدلات انتشار لهب عالية نسبيًا فوقها (الجدول 7).

الجدول 7 - سرعة انتشار اللهب على الكسوة الخشبية

القدرة على توليد الدخان وسمية منتجات احتراق الأخشاب

انبعاث الدخان من الغازات السامة هو الخطر المهيمن على الحريق. يتجلى في التأثير السام والمزعج لمنتجات الاحتراق ، وكذلك في تدهور الرؤية في بيئة مدخنة. يؤدي تدهور الرؤية إلى صعوبة إخلاء الأشخاص من منطقة الخطر ، مما يؤدي بدوره إلى زيادة خطر التسمم بمنتجات الاحتراق. يزداد الوضع تعقيدًا في حالة نشوب حريق بسبب حقيقة أن غازات المداخن تنتشر بسرعة في الفضاء وتتغلغل في الغرف البعيدة عن مصدر الحريق. يعتمد تركيز الدخان المنبعث وطبيعته على السمات الهيكلية والتركيب الكيميائي للمادة القابلة للاحتراق وظروف الاحتراق.

تم العثور على أكثر من 200 مركب ، نواتج احتراق غير كامل ، في غازات المداخن المتولدة أثناء احتراق الخشب. تعتمد القيمة القصوى للكثافة الضوئية أثناء احتراق كل نوع من الخشب بطريقة معقدة على كثافة التدفق الحراري الخارجي. يعتمد معامل تكوين الدخان أثناء التحلل والاحتراق المحترق للخشب من أنواع مختلفة على كثافة تدفق الحرارة الخارجي (الشكل 14).

1 - شجرة التنوب 2 - صنوبر موسكو ؛ 3 - صنوبر ثونغكاريبي ؛ 4 - عليم الدردار ؛ 5 - أكاسيا كولاي ؛ 6 - كستناء 7 - أكاسيا 8- أوكالبتوس باكدان.

الشكل 14 - خصائص توليد الدخان.

سمة متطرفة مماثلة للمنحنيات لاعتماد مؤشر السمية لمنتجات احتراق الخشب على كثافة التدفق الحراري الخارجي (الشكل 15). في وضع الاحتراق المشتعل لخشب التنوب ، يكون ناتج ثاني أكسيد الكربون 70-240 مرة أعلى من ناتج ثاني أكسيد الكربون أثناء احتراق اللهب.

في وضع الاحتراق في نطاق درجة حرارة 450-550 درجة مئوية ، تظهر جميع أنواع الخشب على أنها شديدة الخطورة من حيث سمية منتجات الاحتراق وتنتمي إلى مجموعة T3. مع زيادة شدة التعرض الحراري إلى 60-65 كيلو واط / م 2 (والذي يتوافق مع درجة حرارة 700-750 درجة مئوية) ، وفقًا لسمية منتجات الاحتراق ، ينتقل الخشب من أنواع مختلفة إلى مجموعة متوسطة الخطورة المواد T2.

1- الزيزفون 2 - البتولا 3 - عليم الدردار ؛ 4 - بلوط ؛ 5 - أسبن 6 - الصنوبر 7 - شجرة التنوب.

الشكل 15 - سمية نواتج الاحتراق من درجة حرارة التعرض للحرارة.

عند حرق الأخشاب ، يحدث توليد دخان كثيف إلى حد ما. تنبعث أكبر كمية من الدخان أثناء احتراق المواد الخشبية في وضع الاحتراق (الجدول 8).

الجدول 8 - قدرة المواد الخشبية على توليد الدخان أثناء الاختبارات في وضع الاحتراق

4 اجراءات السلامة من الحريق في تشييد المباني الخشبية

عملية حرق الأخشاب هي عملية متساوية الحرارة ، مصحوبة بإطلاق الحرارة. لكي تشتعل الشجرة بالنار ، يجب أولاً تسخينها إلى درجة حرارة الاشتعال.

تسخين الخشب

الإحماء هو تسخين قطعة من الخشب من مصدر حرارة خارجي إلى درجة حرارة الاشتعال. يمكن أن يكون مصدر الحرارة عبارة عن تطابق ، أو قطعة محترقة قريبة من جذوع الأشجار أو رقائق الخشب ، أو أي شيء آخر يمكن أن يسخن ويسخن إلى درجة الحرارة المطلوبة. عندما تصل درجة حرارة المنطقة الساخنة إلى 120-150 درجة مئوية ، يبدأ تفحم بطيء للغاية وتدريجي للخشب ، مع تكوين الفحم الذاتي الاشتعال. عندما تصل درجة الحرارة إلى 250-350 درجة مئوية ، يبدأ التحلل الحراري النشط للخشب إلى مكونات. تظهر طبقة متفحمة مرئية على سطح الخشب ، والتي تبدأ في الاحتراق (تحترق بدون لهب). في الوقت نفسه ، يبدأ الدخان الأبيض (البني) في الظهور من الطبقة المتفحمة. لا توجد عملية احتراق فعلية حتى الآن. إذا توقفت عن التسخين ، فلن يحدث اشتعال. يشير وجود الدخان فقط إلى أن سطح الخشب قد تم تسخينه بالفعل بشكل كافٍ وأن تحلله الحراري إلى مكونات غازية قد بدأ. الدخان الأبيض ليس أكثر من نتاج للتحلل الحراري للخشب ، منكه بجزء لائق من بخار الماء.

وميض غازات الانحلال الحراري

مع زيادة التسخين ودرجة الحرارة ، سيزداد التحلل الحراري للخشب إلى مكونات غازية. سوف تتعمق عملية التحلل الحراري (الانحلال الحراري) في لب الخشب. سيصل تركيز غازات الانحلال الحراري في منطقة التسخين إلى مستوى حرج وستشتعل (وميض). سيحدث الفلاش على الحدود مع حافة دخان أبيض وسينتشر إلى حجمه بالكامل. ستظهر شعلة صفراء فاتحة. يمكن أن تزداد درجة حرارة منطقة التسخين بشكل كبير بسبب الحرارة الناتجة عن احتراق غازات الانحلال الحراري.
تتراوح نقطة الوميض لغازات الانحلال الحراري القابلة للاحتراق في حدود 250-300 درجة مئوية. هذه هي درجة الحرارة التي تصبح فيها عملية اشتعال واحتراق الخشب نفسه ممكنة من الناحية النظرية.

اشتعال الخشب

إذا واصلت تسخين الخشب ، فسوف يشتعل. هذه هي المرحلة الأولى من الاحتراق ، حيث تؤدي الطاقة الموفرة للنظام من مصدر خارجي إلى تسارع حاد في التفاعل الكيميائي الحراري. تبين الممارسة أنه في ظل الظروف الطبيعية لوحظ اشتعال الخشب في درجات حرارة تتراوح من 450 إلى 620 درجة مئوية.

ترتبط قابلية الخشب للاشتعال بوزنه الحجمي ، والرطوبة ، وقوة مصدر التسخين الخارجي ، والشكل المقطعي لعنصر خشبي ، وسرعة تدفق الهواء (الدفع) ، وموضع العنصر في تدفق الحرارة (أفقيًا ، رأسيًا) ، إلخ. تعتبر كثافة المادة حاسمة في عملية الاحتراق. يشتعل خشب الآلدر أو خشب الحور الخفيف الذي يسهل اختراقه أسرع من الخشب الكثيف (البلوط ، إلخ). يصعب اشتعال الخشب الرطب ، لأنه قبل الاشتعال ، من الضروري إنفاق كمية إضافية من الحرارة لتبخر الماء. عامل التثبيط هو أيضًا زيادة التوصيل الحراري للخشب الرطب ؛ يتم تبريد الطبقة السطحية المشتعلة منه إلى حد ما. تحترق العناصر المستديرة والهائلة بشكل أسوأ من المظهر الجانبي المستطيل ومقطع عرضي صغير ، مع أضلاع حادة وسطح جانبي متطور نسبيًا. يشتعل السطح غير المخطط للعناصر ، مثل الخشب السائب ، بشكل أسرع من السطح الأملس.

إن الشرط الأساسي الذي لا غنى عنه للاشتعال والاحتراق لأي مادة هو الإمداد الكافي بالأكسجين وتركيز حرارة الاحتراق ، والتي لا تتبدد ، ولكنها تذهب لتسخين أقسام الوقود المجاورة الجديدة لدرجة حرارة الاشتعال.

حرق الخشب

إذا تم استيفاء الشرط المذكور أعلاه ، فلن يختفي اللهب الذي نشأ أثناء الوميض ، ولكنه يغطي الجزء المتفحم بالكامل من الخشب. هذا يعني أن الخشب قد اشتعل ، وتحولت عملية الاشتعال إلى عملية احتراق. سجل (قطعة من الجبن) ، إذا تم إزالته من الموقد ، سوف يحترق في الهواء من تلقاء نفسه.

في المقابل ، يتكون احتراق الشجرة من مرحلتين - المرحلة النارية ومرحلة الاحتراق.

في وضع الاحتراق ، تكون العملية السائدة هي احتراق منتجات الانحلال الحراري الصلبة (الفحم). في الوقت نفسه ، يتم إطلاق غازات الانحلال الحراري ببطء ولا يمكن أن تشتعل بسبب تركيزها المنخفض. يتم تبريد المنتجات الغازية وتكثيفها وإصدار دخان أبيض وفير. عند الاحتراق في وضع الاحتراق ، ينتقل الهواء إلى سمك الخشب المحترق

في وضع احتراق اللهب ، تتمثل العملية الرائدة في احتراق منتجات الانحلال الحراري الغازية ، والتي تتميز بحركة الغازات الساخنة إلى الخارج.

ترتبط كلتا مرحلتي الاحتراق ارتباطًا وثيقًا وستستمران حتى يتم استيفاء ثلاثة شروط في منطقة الاحتراق: وجود الوقود ، ووجود الأكسجين ، وتركيز درجة الحرارة المطلوبة.

من حيث المبدأ ، يشبه احتراق TGM احتراق الغازات والسوائل وهو عملية انتشار متجانسة لتحويل المواد القابلة للاحتراق إلى منتجات احتراق مع إطلاق الحرارة والضوء. يعتمد الاحتراق على تفاعل الأكسدة والاختزال.

في احتراق السوائل و TGM هناك تشابه إضافي: الحاجة إلى تحضير المادة للاحتراق (التبخر ، الذوبان ، التحلل) وإطلاق أبخرة قابلة للاشتعال ؛ يحدث الاشتعال عندما يتم الوصول إلى تركيز الأبخرة والغازات القابلة للاحتراق من NKPRP.

دعونا ننظر في حدوث احتراق TGM بالمثال خشب،وهي واحدة من أكثر مواد البناء الصلبة القابلة للاحتراق استخدامًا. يمكن التمييز بين المراحل التالية من اشتعال الخشب واحتراقه:

1) تسخين مادة مبللة (درجة حرارة الخشب - حتى 50 درجة مئوية) ؛

2) تجفيف الخشب (إزالة الماء المربوط فعليًا) - درجة حرارة تصل إلى 120-150 درجة مئوية. المرحلتان الأوليان هما الأطول وتستغرق حوالي 55٪ من إجمالي مدة الاشتعال. وتجدر الإشارة إلى أنه في هذه المراحل لا يتم تدمير المادة بعد ؛

3) إزالة الماء داخل الشعيرات الدموية والماء المرتبط كيميائياً - درجة الحرارة 150-180 0 درجة مئوية. في نفس المرحلة ، يحدث تحلل المكونات الأقل ثباتًا للخشب (الأحماض اللونية). تنبعث معظم الغازات والأبخرة غير القابلة للاحتراق - CO 2 و H 2 O ، ولكن هناك كمية صغيرة نسبيًا من الغازات والأبخرة القابلة للاحتراق ، مثل أول أكسيد الكربون CO.

لإثبات مظهره ، نذكر أن هناك مرحلتين مميزتين من احتراق الكربون. في المرحلة الأولى ، يتأكسد الكربون إلى أول أكسيد الكربون: C + 0.5O 2 = CO. لذلك ، يوجد دائمًا في منتجات الاحتراق غاز سام وقابل للاشتعال - CO (أول أكسيد الكربون). نظرًا لحقيقة أن منتجات التحلل تحتوي على كمية معينة من الغازات والأبخرة القابلة للاحتراق ، فهناك احتمال في هذه المرحلة للاحتراق التلقائي للخشب.

4) تدفئة جافالتحلل المادي والحراري (الانحلال الحراري) للخشب:

بداية الانحلال الحراري (درجة حرارة 180-250 درجة مئوية). يتحول الخشب عند درجة الحرارة هذه بشكل أساسي إلى فحم (60-70٪). بشكل عام ، يتم إطلاق القليل من الأبخرة والغازات ، معظمها غير قابل للاحتراق - ثاني أكسيد الكربون CO 2 ، وبخار الماء H 2 O ، وكذلك كمية صغيرة من أول أكسيد الكربون CO ، والميثان CH 4 ، وما إلى ذلك مع زيادة درجة الحرارة ، تزداد كمية الغازات والأبخرة القابلة للاحتراق. بحلول نهاية هذه المرحلة ، يكون HPVA جاهزًا للاشتعال من مصدر الإشعال. لذا ، فإن درجة حرارة اشتعال خشب الصنوبر هي 255 درجة مئوية ، والبلوط - 238 درجة مئوية. لاحظ أنه مع طحن مادة ما ، تنخفض درجة حرارة الاشتعال (على سبيل المثال ، درجة حرارة اشتعال نشارة خشب الصنوبر هي 196 درجة مئوية) في حالة عدم وجودها. من IZ ، لن يحدث اشتعال بالبخار ، وفقط مع مزيد من التسخين ، عند درجات حرارة أعلى (370-400 0 درجة مئوية) ، سيحدث الاشتعال الذاتي ؛

· التحلل الشديد للخشب (درجة حرارة 280-400 درجة مئوية). في هذه المرحلة ، يتم تحويل السليلوز بشكل أساسي إلى منتجات غازية قابلة للاحتراق ويتم إطلاق الكمية الرئيسية من الغازات القابلة للاحتراق - حوالي 40٪ من إجمالي قيمتها. بالإضافة إلى الغازات المدرجة ، يتم إطلاق الهيدروجين H 2 والإيثيلين C 2 H 4. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن ملاحظة أزواج من الكحوليات والألدهيدات والإيثرات والكيتونات وما إلى ذلك.بشكل عام ، هناك أكثر من 350 نوعًا من منتجات التحلل الحراري واحتراق الخشب.

نؤكد حقيقة أنه أثناء تحلل الخشب ، هناك طريقتان ممكنتان: أ) عند درجات حرارة 180-250 درجة مئوية ، يتحول بشكل أساسي إلى فحم ؛ ب) عند درجات حرارة 280-400 0 درجة مئوية ، يتم إطلاق منتجات متطايرة في الغالب. هذا له أهمية كبيرة في الحماية من الحرائق من الخشب. تتيح لك معرفة العوامل التي تؤثر على معدل الحرق التحكم فيه.

5) إنهاء إطلاق المركبات المتطايرة وبدء احتراق المخلفات الكربونية - الفحم (درجة الحرارة 500-600 درجة مئوية). تتشكل بقايا الكربون في المراحل السابقة ، ولكن يتم منع احتراقها من خلال حقيقة أن الأكسجين الجوي لا يخترقها ، لأنه يحترق في منطقة تفاعلات اللهب. عند درجات حرارة أعلى من 500 درجة مئوية ، يتوقف إطلاق "المواد المتطايرة" عمليًا ويكتسب الأكسجين الوصول إلى سطح البقايا الكربونية (الفحم). من هذه النقطة فصاعدًا ، يستمر الاحتراق المتزامن غير المتجانس (الاحتراق) للفحم والاحتراق المتجانس لمنتجات التحلل في الظهور من خلال التشققات من الطبقات الأساسية للخشب. يختلف سمك الفحم في حدود 2.5 سم ، وعندما تتحول جميع طبقات الخشب إلى فحم ، يتوقف إطلاق منتجات التحلل الغازي ، ويستمر احتراق الفحم فقط.

يستمر التحلل الحراري للفحم والجفت وعدد من المواد الأخرى بشكل مشابه للخشب. ومع ذلك ، كل حالة لها خصائصها الخاصة. لذلك ، في الخث ، تكون الكمية الإجمالية للمواد المتطايرة أقل ويبدأ إطلاقها عند درجات حرارة منخفضة مقارنة بالخشب (انظر الشكل 5.6). يتكون الفحم من مكونات مقاومة للحرارة أكثر من الخشب ، لذا فإن تحللها يستمر في درجات حرارة أعلى وأقل كثافة.

أرز. 5.6 الاعتماد على العائد النسبي لمنتجات الانحلال الحراري المتطايرة للمواد الصلبة على درجة الحرارة 1 - الخشب ؛ 2 - الخث 3 - الفحم

من المعروف أن الخشب كمادة للبناء له مزايا عديدة. ومع ذلك ، فهي قابلة للاحتراق والاشتعال. لتقليل احتراق الخشب ، يتم استخدام العديد من طرق (وسائل) الحماية من الحرائق.

الخشب هو أكثر المواد القابلة للاحتراق شيوعًا في ظروف الحريق. حسب الهيكل ، فهي مادة مسامية بها العديد من الخلايا المليئة بالهواء. تتكون جدران الخلايا من السليلوز والليغنيت. يتجاوز حجم الفراغات في الخشب حجم المواد الصلبة ، وهو ما يمكن رؤيته من البيانات الواردة في الجدول. 7.6

الجدول 7.6

حجم المواد الصلبة والفراغات الخشبية

تحدد طبيعة هيكل الخشب الموصلية الحرارية المنخفضة للغاية وما يرتبط بها من قابلية سريعة للاشتعال والتسخين البطيء للطبقات الداخلية. عندما يتلامس الخشب مع مصدر اشتعال ، مثل اللهب ، تسخن طبقة سطح رقيقة من الخشب بسرعة ، وتبخر الرطوبة ثم تتحلل. تحتوي منتجات تحلل الخشب التي يتم الحصول عليها عند درجات حرارة أقل من 250 درجة مئوية بشكل أساسي على بخار الماء وثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون وبعض الغازات القابلة للاحتراق ، وبالتالي فهي غير قادرة على الاحتراق.

كما هو الحال مع السوائل ، تسمى أدنى درجة حرارة للخشب يمكن عندها اشتعال منتجات التحلل من مصدر الاشتعال نقطة الوميض خشب.

تعتمد درجة حرارة اشتعال الخشب على درجة طحنه. وبالتالي ، فإن درجة حرارة اشتعال خشب الصنوبر هي 255 درجة مئوية ، ودرجة حرارة نشارة خشب الصنوبر 230 درجة مئوية.

بعد الاشتعال ، ترتفع درجة حرارة الطبقة العليا من الخشب بسبب الحرارة التي يشعها اللهب ، وتصل إلى 290-300 درجة مئوية. وعند هذه الدرجة ، يكون خرج المنتجات الغازية أعظميًا (انظر الشكل 7.1) وارتفاع اللهب في ذروتها.

كبير. نتيجة للتحلل ، تتحول الطبقة العليا من الخشب إلى فحم لا يحترق في ظل هذه الظروف ، حيث يتفاعل الأكسجين القادم من الهواء في منطقة احتراق اللهب. تصل درجة حرارة الفحم على السطح بحلول هذا الوقت إلى 500 - 700 درجة مئوية. وعندما تحترق الطبقة العليا من الخشب وتتحول إلى فحم ، ترتفع درجة حرارة الطبقة الأساسية من الخشب إلى 300 درجة مئوية وتتحلل. وبالتالي ، فإن الاحتراق الناري للخشب عند تكوين طبقة صغيرة من الفحم على سطحه لا يتوقف بعد ، ولكن معدل إطلاق نواتج التحلل يبدأ في الانخفاض. يؤدي النمو الإضافي لطبقة الفحم وانخفاض محصول نواتج التحلل إلى حقيقة أن اللهب يبقى فقط عند شقوق الفحم ، ويمكن أن يصل الأكسجين إلى سطح الفحم. من هذه اللحظة ، يبدأ احتراق الفحم وفي نفس الوقت يستمر احتراق منتجات التحلل. يظل سمك طبقة الفحم ، التي تصل في هذه اللحظة من 2 إلى 2.5 سم ، ثابتًا ، حيث يحدث التوازن بين المعدل الخطي لحرق الفحم ومعدل تسخين وتحلل الخشب. يستمر الاحتراق المتزامن للفحم ومنتجات تحلل الخشب حتى يتحول كل الخشب إلى فحم. بعد ذلك ، يتوقف إطلاق منتجات التحلل الغازي للخشب ، ويستمر احتراق الفحم فقط.

وبالتالي ، فإن عملية احتراق الخشب تتكون من مرحلتين: احتراق اللهب واحتراق الفحم. بينهما مرحلة انتقالية تتميز بالتدفق المتزامن لمرحلتين.

في ظل ظروف الحريق ، تلعب المرحلة الأولى الدور الرئيسي ، حيث إنها مصحوبة بإطلاق كمية كبيرة من منتجات الاحتراق التي يتم تسخينها إلى درجة حرارة عالية وإشعاع شديد (لهب). كل هذا يساهم في الانتشار السريع للاحتراق وزيادة مساحة الحريق. لذلك ، عند إطفاء الحرائق ، يحاولون أولاً وقبل كل شيء القضاء على المراكز التي تحدث فيها المرحلة الأولى من الاحتراق.

لا يزال الخشب أحد أكثر مواد البناء شهرة اليوم. ولكن مع سهولة المعالجة ، والقوة ، والكتلة الصغيرة نسبيًا من المواد ، ومقاومة ممتازة للرطوبة ، والحماية من الحرارة والصفات البيئية ، فإن الخشب ، باعتباره مادة من أصل عضوي ، يحتاج إلى حماية إضافية من الحريق والبيئة البيولوجية ، التي توفرها الحرائق - مواد عازلة. اليوم ، يتم توفير حماية الخشب من خلال العديد من الوسائل التي لا تسمح فقط بإطالة عمر خدمة الهياكل الخشبية ، والحفاظ على مظهرها ، ولكن أيضًا تزيد بشكل كبير من أمان استخدامها.

خواص الخشب من حيث التعرض للحريق.

الخشب في حالة جفاف الهواء مادة قابلة للاحتراق - فهي تشتعل وتنشر النار. ومع ذلك ، نظرًا لحقيقة أنه أثناء الاحتراق ، يتشكل الفحم على سطح الخشب ، ويحترق بشكل أبطأ وبموصلية حرارية أقل 4 مرات من الخشب نفسه ، فإن معدل فقد قسم العمل في الهيكل الخشبي (DC) لا يتجاوز 0.8 مم في الدقيقة. لذلك ، فإن التيار المستمر يقاوم الانهيار أثناء الحريق لفترة أطول من الفولاذ ، والذي قد لا يتحمل الأحمال بسبب انخفاض القوة عند التسخين. إلى جانب ذلك ، تنخفض أيضًا مقاومة الهياكل الفولاذية للحريق بسبب حقيقة أنه عند تسخينها ، فإنها تستطيل بشكل كبير. وبالتالي ، إذا تم تسخين عارضة فولاذية بطول 15 مترًا إلى 500 درجة مئوية ، فإنها تطول بمقدار 90 ملم ، مما يؤدي إلى حدوث ضغوط مدمرة في هياكل المباني. عند تسخينه ، يتشوه الخشب 3-4 مرات أقل.

يمكن أن يحدث اشتعال الخشب من النار المكشوفة عند درجة حرارة حوالي 210 درجة مئوية ويصاحب ذلك ارتفاع في درجة الحرارة.

في حالة عدم وجود مصدر مفتوح للحرارة (لهب ، شرر) ، يمكن أن يحدث الاشتعال عندما يتم تسخين الخشب بسرعة (1-2 دقيقة) إلى درجة حرارة أعلى من 330 درجة مئوية. مع التعرض الطويل للحرارة ، تنخفض درجة حرارة الاشتعال للخشب إلى 150-170 درجة مئوية. يجب أن يؤخذ هذا الظرف في الاعتبار عند وضع الهياكل الخشبية بالقرب من مواد التسخين (المدافئ ، المداخن). في هذه الحالات ، يلزم ضمان مثل هذه الظروف لتلامس الخشب معهم بحيث لا تتجاوز درجة حرارته الثابتة 150 درجة مئوية.

الشرط الرئيسي لاستمرار وتطوير الاحتراق المستقل لمنتج خشبي مضاء هو زيادة كمية الحرارة المتراكمة بواسطة طبقات سطحه على مقدار الحرارة المنبعثة في الفضاء. بمعنى آخر ، من أجل الحفاظ على الاحتراق وانتشاره ، من الضروري الحفاظ على درجة حرارة الأجزاء المجاورة من الهياكل فوق نقطة اشتعال الخشب.