एक भट्टी में विभिन्न प्रकार की लकड़ी का दहन तापमान सेल्सियस में। चूल्हे में लकड़ी जलाने का तापमान: घर पर कुशल और किफायती हीटिंग के लिए जलाऊ लकड़ी का चयन कैसे करें

लकड़ी की आग का खतरा बाहरी गर्मी प्रवाह की कार्रवाई के तहत इसके थर्मल अपघटन के नियमों द्वारा निर्धारित किया जाता है, जो 110˚С के तापमान से शुरू होता है। आगे हीटिंग लकड़ी से मुक्त और बाध्य नमी को हटाने के साथ है। यह प्रक्रिया 180˚С के तापमान पर पूरी होती है, जिसके बाद सीओ 2 और एच 2 ओ की रिहाई के साथ कम से कम गर्मी प्रतिरोधी घटकों का अपघटन शुरू होता है। ~ 250˚С के तापमान पर, लकड़ी के पायरोलिसिस रिलीज के साथ होता है गैसीय उत्पादों की: सीओ, सीएच 2, एच 2, सीओ 2, एच 2 ओ। बचने वाला गैस मिश्रण दहनशील है और इसे इग्निशन स्रोत से प्रज्वलित किया जा सकता है। उच्च तापमान पर, लकड़ी के थर्मल अपघटन की प्रक्रिया तेज हो जाती है। दहनशील गैसों का मुख्य द्रव्यमान, जिसमें 25% हाइड्रोजन और 40% तक दहनशील हाइड्रोकार्बन होते हैं, तापमान रेंज में 350 से 450˚С तक जारी किया जाता है।

लकड़ी के आग के खतरे को निर्धारित करने वाले महत्वपूर्ण कारकों में से एक हवा में गर्म होने पर दहन को प्रज्वलित करने और फैलाने की क्षमता है।

जलती हुई लकड़ी ज्वलनशील दहन और सुलगने के रूप में होती है। आग की स्थितियों के तहत, ज्वाला दहन की अवधि के दौरान (60% तक) और ~ 40% - सुलगने की अवधि के दौरान गर्मी की मुख्य मात्रा जारी की जाती है।

कुछ प्रकार की लकड़ी के लिए आग के खतरे के संकेतक तालिका 4 में दिखाए गए हैं।

तालिका 4 - विभिन्न प्रकार की लकड़ी के आग के खतरे के संकेतक

लकड़ी के आग के खतरे के तापमान संकेतक - प्रज्वलन और आत्म-इग्निशन तापमान - इसके थर्मल अपघटन के नियमों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। विभिन्न प्रकार की लकड़ी के लिए इन संकेतकों के मूल्य, जैसा कि तालिका 2 से देखा जा सकता है, काफी संकीर्ण तापमान सीमा में हैं।

सभी प्रजातियों की सूखी लकड़ी एक ज्वलनशील (बी 3) अत्यधिक दहनशील (जी 4) सामग्री है जिसमें उच्च धुआं पैदा करने की क्षमता (डी 3) होती है। दहन उत्पादों की विषाक्तता के अनुसार, लकड़ी अत्यधिक खतरनाक सामग्री (T3) के समूह से संबंधित है। सतह पर लौ के प्रसार का रैखिक वेग 1-10 मिमी/सेकेंड है। यह गति कई कारकों पर महत्वपूर्ण रूप से निर्भर करती है: लकड़ी का प्रकार, इसकी नमी सामग्री, घटना गर्मी प्रवाह की परिमाण, और जलती हुई सतह का उन्मुखीकरण। सुलगने की दर भी एक स्थिर मूल्य नहीं है - विभिन्न प्रकार की लकड़ी के लिए यह 0.6 - 1.0 मिमी / मिनट के बीच भिन्न होती है।

निर्माण में, लकड़ी-आधारित परिष्करण सामग्री का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है: चिपबोर्ड, फाइबरबोर्ड, लकड़ी के पैनल, स्लैट्स, प्लाईवुड। ये सभी पदार्थ ज्वलनशील हैं। संशोधित पैनल, स्लैट्स, प्लाईवुड। ये सभी पदार्थ ज्वलनशील हैं। पॉलिमर के साथ लकड़ी का संशोधन, एक नियम के रूप में, इसकी आग का खतरा बढ़ जाता है।

तालिका 5 कुछ लकड़ी आधारित निर्माण सामग्री की ज्वलनशीलता विशेषताओं को दर्शाती है।

तालिका 5 - लकड़ी की सामग्री की ज्वलनशीलता

लकड़ी की सतह पर लौ का फैलाव

विभिन्न परीक्षण विधियों का उपयोग करके लकड़ी की सामग्री की सतह पर लौ के प्रसार के प्रायोगिक अध्ययनों से पता चला है कि न केवल बाहरी थर्मल जोखिम की स्थिति, बल्कि लकड़ी का प्रकार भी लौ प्रसार की विशेषताओं को प्रभावित करता है।

तथाकथित फ्लेम स्प्रेड इंडेक्स (FRI) के मूल्यों पर विचार करने पर लकड़ी के प्रकार के प्रभाव का कुछ हद तक पता लगाया जा सकता है।

GOST 12.1.044-89 के अनुसार IRP एक जटिल संकेतक है, क्योंकि इसकी गणना में, नमूना सतह के कुछ क्षेत्रों में लौ प्रसार गति और अधिकतम प्रसार दूरी के अलावा, यह ग्रिप के अधिकतम तापमान पर डेटा का भी उपयोग करता है। गैसें और उस तक पहुंचने का समय। FRI-20 वाली सामग्री को धीरे-धीरे फैलने वाली लपटें कहा जाता है, FRI-20 के साथ तेजी से फैलने वाली लपटें। सभी प्रकार की लकड़ी सामग्री के अंतिम समूह से संबंधित है। उनका सूचकांक 55 से अधिक है।

तालिका 4 19-25 मिमी की मोटाई के साथ अनुपचारित लकड़ी के नमूनों के आईआरपी मूल्यों को दर्शाती है।

यद्यपि अधिकांश प्रकार की लकड़ी आग के मामले में छत संरचनाओं की सतह पर आग की लपटों को फैलाने की उनकी क्षमता के मामले में तीसरे सबसे खतरनाक वर्ग से संबंधित है, कुछ सॉफ्टवुड के नमूने, जैसा कि तालिका 6 से निम्नानुसार है, कम आरएफआई मान हैं और संबंधित हैं कक्षा 2।

तालिका 6 - आरएफआई मूल्य और आग प्रसार वर्ग

लकड़ी की सतह पर गर्मी के प्रवाह में वृद्धि से लौ के प्रसार की गति में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। प्रक्रिया की समाप्ति संभव है यदि इस सामग्री के लिए अपनी लौ से गर्मी का प्रवाह कम महत्वपूर्ण हो जाता है।

वास्तविक आग के विकास का अनुकरण करने वाली परिस्थितियों में लकड़ी आधारित परिष्करण निर्माण सामग्री के परीक्षण ने उन पर काफी उच्च लौ प्रसार दर दिखाई (तालिका 7)।

तालिका 7 - लकड़ी आधारित क्लैडिंग पर ज्वाला प्रसार गति

लकड़ी के दहन उत्पादों की धुआँ पैदा करने की क्षमता और विषाक्तता

जहरीली गैसों से निकलने वाले धुएं का उत्सर्जन आग का प्रमुख खतरा है। यह दहन उत्पादों के विषाक्त और परेशान करने वाले प्रभाव के साथ-साथ धुएँ के वातावरण में दृश्यता के बिगड़ने में प्रकट होता है। दृश्यता में गिरावट से लोगों को खतरे के क्षेत्र से निकालना मुश्किल हो जाता है, जो बदले में, दहन उत्पादों द्वारा विषाक्तता के जोखिम को बढ़ाता है। आग लगने की स्थिति इस तथ्य से और जटिल हो जाती है कि ग्रिप गैसें अंतरिक्ष में तेजी से फैलती हैं और आग के स्रोत से दूर कमरों में प्रवेश करती हैं। उत्सर्जित धुएं की सांद्रता और इसकी प्रकृति दहनशील सामग्री की संरचनात्मक विशेषताओं और रासायनिक संरचना, दहन की स्थिति पर निर्भर करती है।

लकड़ी के दहन के दौरान उत्पन्न ग्रिप गैसों में 200 से अधिक यौगिक, अधूरे दहन के उत्पाद पाए गए। प्रत्येक प्रकार की लकड़ी के दहन के दौरान ऑप्टिकल घनत्व का अधिकतम मूल्य बाहरी गर्मी प्रवाह के घनत्व पर एक जटिल तरीके से निर्भर करता है। विभिन्न प्रकार की लकड़ी के अपघटन और सुलगने के दौरान धुएँ के निर्माण का गुणांक बाहरी ऊष्मा प्रवाह (चित्र 14) के घनत्व पर निर्भर करता है।

1 - स्प्रूस; 2 - मास्को पाइन; 3 - थोंगकारीब पाइन; 4 - इलीम एल्म; 5 - बबूल केओलाई; 6 - शाहबलूत; 7 - बबूल; 8- यूकेलिप्टस बच्चन।

चित्र 14 - धुआँ उत्पन्न करने की विशेषताएँ।

बाहरी गर्मी प्रवाह (चित्रा 15) के घनत्व पर लकड़ी के दहन उत्पादों के विषाक्तता सूचकांक की निर्भरता के लिए घटता का एक समान चरम चरित्र। स्प्रूस की लकड़ी के सुलगने वाले दहन के मोड में, CO आउटपुट ज्वाला दहन के दौरान CO आउटपुट से 70-240 गुना अधिक होता है।

450-550 के तापमान रेंज में सुलगने वाले मोड में, सभी प्रकार की लकड़ी दहन उत्पादों की विषाक्तता के मामले में खुद को अत्यधिक खतरनाक के रूप में प्रकट करती है और T3 समूह से संबंधित होती है। 60-65 kW / m 2 (जो 700-750 के तापमान से मेल खाती है) के थर्मल जोखिम की तीव्रता में वृद्धि के साथ, दहन उत्पादों की विषाक्तता के अनुसार, विभिन्न प्रकार की लकड़ी मध्यम खतरनाक के समूह में गुजरती है सामग्री टी 2।

1- लिंडेन; 2 - सन्टी; 3 - इलीम एल्म; 4 - ओक; 5 - ऐस्पन; 6 - पाइन; 7 - स्प्रूस।

चित्रा 15 - थर्मल एक्सपोजर के तापमान से दहन उत्पादों की विषाक्तता।

लकड़ी जलाते समय, काफी तीव्र धुआँ उत्पन्न होता है। स्मोल्डिंग मोड (तालिका 8) में लकड़ी की सामग्री के दहन के दौरान सबसे अधिक मात्रा में धुआं उत्सर्जित होता है।

तालिका 8 - सुलगने के तरीके में परीक्षण के दौरान लकड़ी की सामग्री की धुआँ पैदा करने की क्षमता

लकड़ी के भवनों के निर्माण में 4 अग्नि सुरक्षा उपाय

लकड़ी जलाने की प्रक्रिया एक समतापी प्रक्रिया है, जिसके साथ गर्मी निकलती है। एक पेड़ को आग पकड़ने के लिए, उसे पहले उसके प्रज्वलन तापमान तक गर्म किया जाना चाहिए।

लकड़ी का ताप

वार्म अप एक बाहरी ऊष्मा स्रोत से लकड़ी के टुकड़े को प्रज्वलन तापमान तक गर्म करना है। गर्मी का स्रोत एक माचिस की तीली, लकड़ी के चिप्स या लकड़ी के चिप्स का एक जलता हुआ टुकड़ा या कुछ और हो सकता है जो आवश्यक तापमान तक गर्म और गर्म कर सकता है। जब गर्म क्षेत्र का तापमान 120-150 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है, तो लकड़ी का एक बहुत ही धीमा और धीरे-धीरे जलना शुरू हो जाता है, जिसमें स्व-प्रज्वलित कोयले का निर्माण होता है। जब तापमान 250-350 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है, तो लकड़ी के घटकों में सक्रिय थर्मल अपघटन शुरू हो जाता है। लकड़ी की सतह पर एक दृश्यमान चारिंग परत दिखाई देती है, जो सुलगने लगती है (बिना लौ के जल जाती है)। साथ ही, जले हुए परत से सफेद (भूरा) धुआं निकलने लगता है। अभी तक कोई वास्तविक दहन प्रक्रिया नहीं है। यदि आप गर्म करना बंद कर देते हैं, तो प्रज्वलन नहीं होगा। धुएं की उपस्थिति केवल यह इंगित करती है कि लकड़ी की सतह पहले ही पर्याप्त रूप से गर्म हो चुकी है और गैसीय घटकों में इसका थर्मल अपघटन शुरू हो गया है। सफेद धुआं लकड़ी के थर्मल अपघटन के उत्पादों से ज्यादा कुछ नहीं है, जो जल वाष्प के एक सभ्य हिस्से के साथ सुगंधित होता है।

पायरोलिसिस गैसों का फ्लैश

आगे हीटिंग और तापमान में वृद्धि के साथ, लकड़ी के गैसीय घटकों में थर्मल अपघटन में वृद्धि होगी। थर्मल अपघटन (पायरोलिसिस) की प्रक्रिया लकड़ी के गूदे में गहराई तक जाएगी। ताप क्षेत्र में पायरोलिसिस गैसों की सांद्रता एक महत्वपूर्ण स्तर तक पहुंच जाएगी और वे प्रज्वलित (फ्लैश) हो जाएंगी। फ्लैश सीमा पर सफेद धुएं के किनारे के साथ होगा और इसकी पूरी मात्रा में फैल जाएगा। एक हल्की पीली लौ दिखाई देगी। पायरोलिसिस गैसों के दहन से निकलने वाली गर्मी के कारण हीटिंग ज़ोन का तापमान नाटकीय रूप से बढ़ सकता है।
ज्वलनशील पायरोलिसिस गैसों का फ्लैश बिंदु 250-300 डिग्री सेल्सियस की सीमा में होता है। यह वह तापमान है जिस पर लकड़ी के प्रज्वलन और दहन की प्रक्रिया ही सैद्धांतिक रूप से संभव हो जाती है।

लकड़ी का प्रज्वलन

यदि आप लकड़ी को गर्म करना जारी रखते हैं, तो यह प्रज्वलित हो जाएगी। यह दहन का प्रारंभिक चरण है, जिसके दौरान बाहरी स्रोत से सिस्टम को आपूर्ति की जाने वाली ऊर्जा थर्मोकेमिकल प्रतिक्रिया के तेज त्वरण की ओर ले जाती है। अभ्यास से पता चलता है कि प्राकृतिक परिस्थितियों में लकड़ी का प्रज्वलन 450 से 620 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर देखा जाता है।

लकड़ी की ज्वलनशीलता उसके वॉल्यूमेट्रिक वजन, आर्द्रता, बाहरी ताप स्रोत की शक्ति, लकड़ी के तत्व के क्रॉस-सेक्शनल आकार, वायु प्रवाह (जोर) गति, गर्मी प्रवाह में तत्व की स्थिति (क्षैतिज, लंबवत) से संबंधित है। आदि। दहन प्रक्रिया के लिए निर्णायक सामग्री का घनत्व है। अल्डर या चिनार की हल्की, झरझरा लकड़ी घनी लकड़ी (ओक, आदि) की तुलना में तेजी से प्रज्वलित होती है। गीली लकड़ी को प्रज्वलित करना अधिक कठिन होता है, क्योंकि प्रज्वलन से पहले पानी को वाष्पित करने के लिए अतिरिक्त मात्रा में गर्मी खर्च करना आवश्यक है। एक मंदक कारक भी गीली लकड़ी की बढ़ी हुई तापीय चालकता है; इसकी प्रज्वलित सतह परत बल्कि ठंडी होती है। एक आयताकार प्रोफ़ाइल और एक छोटे क्रॉस सेक्शन के साथ, तेज पसलियों और अपेक्षाकृत विकसित साइड सतह के साथ गोल और बड़े तत्व बदतर जलते हैं। तत्वों की अनियोजित सतह, जैसे ढीली लकड़ी, चिकनी की तुलना में तेजी से प्रज्वलित होती है।

किसी भी पदार्थ के प्रज्वलन और दहन के लिए एक मौलिक रूप से महत्वपूर्ण और अपरिहार्य स्थिति ऑक्सीजन की पर्याप्त आपूर्ति और दहन गर्मी की एकाग्रता है, जो नष्ट नहीं होती है, लेकिन नए आसन्न ईंधन वर्गों को प्रज्वलन तापमान में गर्म करने के लिए जाती है।

लकड़ी जलाना

यदि ऊपर बताई गई शर्त पूरी हो जाती है, तो फ्लैश के दौरान उत्पन्न होने वाली लौ अब नहीं मरती, बल्कि लकड़ी के पूरे जले हुए हिस्से को ढक लेती है। इसका मतलब है कि लकड़ी प्रज्वलित हो गई है, और प्रज्वलन प्रक्रिया दहन प्रक्रिया में बदल गई है। एक लॉग (स्लीवर), अगर चूल्हे से हटा दिया जाता है, तो वह अपने आप हवा में जल जाएगा।

बदले में, एक पेड़ के दहन में दो चरण होते हैं - एक उग्र चरण और एक सुलगने वाला चरण।

सुलगना मोड में, प्रमुख प्रक्रिया ठोस पायरोलिसिस उत्पादों (कोयला) का दहन है। इसी समय, पायरोलिसिस गैसें धीरे-धीरे निकलती हैं और उनकी कम सांद्रता के कारण प्रज्वलित नहीं हो सकती हैं। गैसीय उत्पादों को ठंडा किया जाता है, संघनित किया जाता है और प्रचुर मात्रा में सफेद धुआं छोड़ते हैं। सुलगने की स्थिति में जलने पर, हवा जलती हुई लकड़ी की मोटाई में चली जाती है

ज्वाला दहन मोड में, अग्रणी प्रक्रिया गैसीय पायरोलिसिस उत्पादों का दहन है, जो गर्म गैसों के बाहर की ओर गति की विशेषता है।

दहन के दोनों चरण अटूट रूप से जुड़े हुए हैं और तब तक जारी रहेंगे जब तक कि दहन क्षेत्र में तीन शर्तें पूरी नहीं हो जातीं: ईंधन की उपस्थिति, ऑक्सीजन की उपस्थिति और आवश्यक तापमान की एकाग्रता।

सिद्धांत रूप में, टीजीएम का दहन गैसों और तरल पदार्थों के दहन के समान है और गर्मी और प्रकाश की रिहाई के साथ दहनशील पदार्थों के दहन उत्पादों में परिवर्तन की एक सजातीय, प्रसार प्रक्रिया है। दहन एक रेडॉक्स प्रतिक्रिया पर आधारित है।

तरल पदार्थ और टीजीएम के दहन में एक अतिरिक्त समानता है: दहन (वाष्पीकरण, पिघलने, अपघटन) और दहनशील वाष्पों की रिहाई के लिए पदार्थ तैयार करने की आवश्यकता; प्रज्वलन तब होता है जब NKPRP के दहनशील वाष्प और गैसों की सांद्रता पहुँच जाती है।

आइए उदाहरण के द्वारा टीजीएम दहन की घटना पर विचार करें लकड़ी,जो सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली ठोस दहनशील निर्माण सामग्री में से एक है। लकड़ी के प्रज्वलन और दहन के निम्नलिखित चरणों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:

1) गीले पदार्थ का ताप (लकड़ी का तापमान - 50 0 C तक);

2) लकड़ी का सूखना (भौतिक रूप से बाध्य पानी को हटाना) - 120-150 0 C तक का तापमान। पहले दो चरण सबसे लंबे होते हैं और कुल प्रज्वलन अवधि का लगभग 55% लेते हैं। यह जोड़ा जाना चाहिए कि इन चरणों में पदार्थ का विनाश अभी तक नहीं हुआ है;

3) इंट्राकेपिलरी और रासायनिक रूप से बाध्य पानी को हटाना - तापमान 150-180 0 सी। उसी स्तर पर, लकड़ी के कम से कम प्रतिरोधी घटकों (ल्यूमिनिक एसिड) का अपघटन होता है। ज्यादातर गैर-दहनशील गैसें और वाष्प उत्सर्जित होती हैं - CO2 और H2O, लेकिन कार्बन मोनोऑक्साइड CO जैसे दहनशील गैसों और वाष्पों की अपेक्षाकृत कम मात्रा होती है।

इसकी उपस्थिति को प्रमाणित करने के लिए, हम याद करते हैं कि कार्बन दहन के दो चरणों को प्रतिष्ठित किया जाता है। पहले चरण में, कार्बन कार्बन मोनोऑक्साइड में ऑक्सीकृत होता है: C + 0.5O 2 = CO। इसलिए, दहन के उत्पादों में हमेशा एक जहरीली और ज्वलनशील गैस होती है - CO (कार्बन मोनोऑक्साइड)। इस तथ्य के कारण कि अपघटन उत्पादों में एक निश्चित मात्रा में दहनशील गैसें और वाष्प होते हैं, इस स्तर पर लकड़ी के सहज दहन की संभावना होती है।

4) हीटिंग सूखालकड़ी की सामग्री और थर्मल अपघटन (पायरोलिसिस):

पायरोलिसिस की शुरुआत (तापमान 180-250 0 )। इस तापमान पर लकड़ी मुख्य रूप से कोयले (60-70%) में बदल जाती है। सामान्य तौर पर, कुछ वाष्प और गैसें निकलती हैं, उनमें से अधिकांश गैर-दहनशील होती हैं - कार्बन डाइऑक्साइड सीओ 2, जल वाष्प एच 2 ओ, साथ ही कार्बन मोनोऑक्साइड सीओ, मीथेन सीएच 4, आदि की थोड़ी मात्रा। बढ़ते तापमान के साथ, दहनशील गैसों और वाष्पों की मात्रा बढ़ जाती है। इस चरण के अंत तक, एचपीवीए इग्निशन स्रोत से प्रज्वलन के लिए तैयार है। तो, देवदार की लकड़ी का प्रज्वलन तापमान 255 0 C, ओक - 238 0 C है। ध्यान दें कि किसी पदार्थ को पीसने के साथ, उसका प्रज्वलन तापमान कम हो जाता है (उदाहरण के लिए, पाइन चूरा का प्रज्वलन तापमान 196 0 C है) अनुपस्थिति में IZ का, वाष्प प्रज्वलन नहीं होगा, और केवल अधिक ताप के साथ, उच्च तापमान (370-400 0 C) पर, उनका आत्म-प्रज्वलन होगा;

· लकड़ी का गहन अपघटन (तापमान 280-400 0 )। इस स्तर पर, सेल्यूलोज मुख्य रूप से गैसीय दहनशील उत्पादों में परिवर्तित हो जाता है और दहनशील गैसों की मुख्य मात्रा निकलती है - उनकी कुल मात्रा का लगभग 40%। सूचीबद्ध गैसों के अलावा, हाइड्रोजन एच 2 और एथिलीन सी 2 एच 4 जारी किए जाते हैं। उनके अलावा, अल्कोहल, एल्डिहाइड, ईथर, कीटोन्स आदि के जोड़े को नोट किया जा सकता है। सामान्य तौर पर, लकड़ी के थर्मल अपघटन और दहन के 350 से अधिक प्रकार के उत्पाद होते हैं।

हम इस तथ्य पर जोर देते हैं कि लकड़ी के अपघटन के दौरान, दो तरीके संभव हैं: ए) 180-250 0 सी के तापमान पर, यह मुख्य रूप से कोयले में बदल जाता है; बी) 280-400 0 सी के तापमान पर, मुख्य रूप से अस्थिर उत्पाद जारी किए जाते हैं। लकड़ी की अग्नि सुरक्षा में इसका बहुत महत्व है। जलने की दर को प्रभावित करने वाले कारकों को जानने से आप इसे नियंत्रित कर सकते हैं।

5) वाष्पशील यौगिकों की रिहाई की समाप्ति और कार्बनयुक्त अवशेषों के दहन की शुरुआत - चारकोल (तापमान 500-600 0 सी)। कार्बन अवशेष पिछले चरणों में बनता है, लेकिन इसके दहन को इस तथ्य से रोका जाता है कि वायुमंडलीय ऑक्सीजन इसमें प्रवेश नहीं करता है, क्योंकि यह ज्वाला प्रतिक्रियाओं के क्षेत्र में जलता है। 500 0 सी से ऊपर के तापमान पर, "वाष्पशील" की रिहाई व्यावहारिक रूप से बंद हो जाती है और ऑक्सीजन कार्बनयुक्त अवशेष (कोयला) की सतह तक पहुंच प्राप्त करता है। इस बिंदु से, कोयले का एक साथ विषम दहन (सुलगना) और अपघटन उत्पादों का सजातीय दहन लकड़ी की अंतर्निहित परतों से दरारों के माध्यम से निकलता रहता है। कोयले की मोटाई 2.5 सेमी के भीतर भिन्न होती है। जब लकड़ी की सभी परतें कोयले में बदल जाती हैं, तो गैसीय अपघटन उत्पादों का निकलना बंद हो जाता है, और केवल कोयले का दहन जारी रहता है।

कोयले, पीट और कई अन्य सामग्रियों का थर्मल अपघटन लकड़ी के समान होता है। हालांकि, प्रत्येक मामले की अपनी विशेषताएं हैं। तो, पीट में, वाष्पशील पदार्थों की कुल मात्रा कम होती है और उनकी रिहाई लकड़ी की तुलना में कम तापमान पर शुरू होती है (चित्र 5.6 देखें)। कोयले में लकड़ी की तुलना में अधिक गर्मी प्रतिरोधी घटक होते हैं, इसलिए इसका अपघटन उच्च तापमान पर और कम तीव्रता से होता है।

चावल। 5.6. तापमान 1 - लकड़ी पर ठोस पदार्थों के वाष्पशील पायरोलिसिस उत्पादों की सापेक्ष उपज की निर्भरता; 2 - पीट; 3 - कोयला

यह ज्ञात है कि निर्माण सामग्री के रूप में लकड़ी के कई फायदे हैं। हालांकि, यह ज्वलनशील और ज्वलनशील है। लकड़ी की ज्वलनशीलता को कम करने के लिए, अग्नि सुरक्षा के कई तरीकों (साधनों) का उपयोग किया जाता है।

आग की स्थिति में लकड़ी सबसे आम दहनशील सामग्री है। संरचना के अनुसार, यह एक झरझरा पदार्थ है जिसमें हवा से भरी कई कोशिकाएँ होती हैं। कोशिका भित्ति सेल्युलोज और लिग्नाइट से बनी होती है। लकड़ी में रिक्तियों का आयतन ठोसों के आयतन से अधिक होता है, जिसे तालिका में दिए गए आंकड़ों से देखा जा सकता है। 7.6.

तालिका 7.6

ठोस पदार्थ और लकड़ी की रिक्तियों का आयतन

लकड़ी की संरचना की प्रकृति इसकी बहुत कम तापीय चालकता और संबंधित तीव्र ज्वलनशीलता और आंतरिक परतों की धीमी हीटिंग को निर्धारित करती है। जब लकड़ी एक ज्वलन स्रोत के संपर्क में आती है, जैसे कि लौ, लकड़ी की एक पतली सतह परत तेजी से गर्म होती है, नमी वाष्पित हो जाती है और फिर विघटित हो जाती है। 250 0 C से नीचे के तापमान पर प्राप्त लकड़ी के अपघटन उत्पादों में मुख्य रूप से जल वाष्प, कार्बन डाइऑक्साइड CO 2 और कुछ दहनशील गैसें होती हैं, इसलिए वे जलने में सक्षम नहीं होती हैं।

तरल पदार्थों की तरह, लकड़ी का वह न्यूनतम तापमान जिस पर अपघटन उत्पाद प्रज्वलन स्रोत से प्रज्वलित हो सकते हैं, कहलाता है फ़्लैश प्वाइंट लकड़ी।

लकड़ी का प्रज्वलन तापमान उसके पीसने की डिग्री पर निर्भर करता है। इस प्रकार, देवदार की लकड़ी का प्रज्वलन तापमान 255 0 C है, और देवदार के चूरा का 230 0 C है।

प्रज्वलन के बाद, लकड़ी की ऊपरी परत का तापमान लौ से निकलने वाली गर्मी के कारण बढ़ जाता है, और 290 - 300 0 तक पहुंच जाता है। इस तापमान पर, गैसीय उत्पादों का उत्पादन अधिकतम होता है (चित्र 7.1 देखें) और लौ की ऊंचाई अपने उच्चतम स्तर पर है।

बड़े। अपघटन के परिणामस्वरूप, लकड़ी की ऊपरी परत चारकोल में बदल जाती है, जो इन परिस्थितियों में नहीं जल सकती, क्योंकि हवा से आने वाली ऑक्सीजन ज्वाला दहन क्षेत्र में प्रतिक्रिया करती है। इस समय तक सतह पर कोयले का तापमान 500 - 700 0 तक पहुंच जाता है। जैसे ही लकड़ी की ऊपरी परत जलती है और कोयले में बदल जाती है, लकड़ी की अंतर्निहित परत 300 0 तक गर्म हो जाती है और विघटित हो जाती है। इस प्रकार, इसकी सतह पर कोयले की एक छोटी परत के गठन के साथ लकड़ी का ज्वलनशील दहन अभी भी बंद नहीं होता है, लेकिन अपघटन उत्पादों की रिहाई की दर कम होने लगती है। कोयले की परत में और वृद्धि और अपघटन उत्पादों की उपज में कमी इस तथ्य की ओर ले जाती है कि लौ केवल कोयले की दरारों पर ही रहती है, और ऑक्सीजन कोयले की सतह तक पहुंच सकती है। इस क्षण से, कोयले का दहन शुरू होता है और साथ ही अपघटन उत्पादों का दहन जारी रहता है। कोयले की परत की मोटाई, जो इस क्षण तक 2-2.5 सेमी तक पहुँच जाती है, स्थिर रहती है, क्योंकि कोयले के जलने की रैखिक दर और लकड़ी के ताप और अपघटन की दर के बीच एक संतुलन होता है। कोयले और लकड़ी के अपघटन उत्पादों का एक साथ दहन तब तक जारी रहता है जब तक कि सारी लकड़ी कोयले में बदल नहीं जाती। उसके बाद, लकड़ी के गैसीय अपघटन उत्पादों की रिहाई बंद हो जाती है, और केवल कोयले का दहन जारी रहता है।

इस प्रकार, लकड़ी की दहन प्रक्रिया में दो चरण होते हैं: ज्वाला दहन और कोयला दहन। उनके बीच एक संक्रमणकालीन चरण है, जो दो चरणों के एक साथ प्रवाह की विशेषता है।

आग की स्थिति में, पहला चरण मुख्य भूमिका निभाता है, क्योंकि यह उच्च तापमान और तीव्र विकिरण (लौ) के लिए गर्म दहन उत्पादों की एक बड़ी मात्रा की रिहाई के साथ होता है। यह सब दहन के तेजी से प्रसार और आग के क्षेत्र में वृद्धि में योगदान देता है। इसलिए, आग बुझाते समय, सबसे पहले, वे उन केंद्रों को खत्म करने का प्रयास करते हैं जहां दहन का पहला चरण होता है।

लकड़ी आज भी सबसे लोकप्रिय निर्माण सामग्री में से एक है। लेकिन प्रसंस्करण में आसानी, ताकत, सामग्री के अपेक्षाकृत छोटे द्रव्यमान, उत्कृष्ट नमी-सबूत, गर्मी-परिरक्षण और पर्यावरणीय गुणों के साथ, लकड़ी, कार्बनिक मूल की सामग्री होने के कारण, आग और जैविक पर्यावरण से अतिरिक्त सुरक्षा की आवश्यकता होती है, जो आग से प्रदान की जाती है। -मंदक सामग्री। आज, लकड़ी की सुरक्षा कई तरीकों से प्रदान की जाती है जो न केवल लकड़ी के ढांचे के सेवा जीवन का विस्तार करने, उनकी उपस्थिति को बनाए रखने की अनुमति देती है, बल्कि उनके उपयोग की सुरक्षा को भी बढ़ाती है।

आग के संपर्क में लकड़ी के गुण।

हवा-शुष्क अवस्था में लकड़ी एक ज्वलनशील पदार्थ है - यह प्रज्वलित करती है और आग फैलाती है। हालांकि, इस तथ्य के कारण कि दहन के दौरान, लकड़ी की सतह पर कोयले का निर्माण होता है, लकड़ी की तुलना में अधिक धीमी गति से और तापीय चालकता के साथ 4 गुना कम जलता है, लकड़ी की संरचना के कामकाजी खंड के नुकसान की दर (डीसी) 0.8 मिमी प्रति मिनट से अधिक नहीं है। इसलिए, डीसी स्टील की तुलना में लंबे समय तक आग के दौरान ढहने का विरोध करता है, जो गर्म होने पर ताकत में कमी के कारण भार का सामना नहीं कर सकता है। इसके साथ ही, स्टील संरचनाओं का अग्नि प्रतिरोध भी कम हो जाता है क्योंकि गर्म होने पर वे बहुत बढ़ जाते हैं। इस प्रकार, यदि 15 मीटर लंबे स्टील बीम को 500 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है, तो यह 90 मिमी तक लंबा हो जाता है, जिससे भवन संरचनाओं में विनाशकारी तनाव पैदा हो जाता है। गर्म होने पर, लकड़ी 3-4 गुना कम विकृत होती है।

खुली आग से लकड़ी का प्रज्वलन लगभग 210 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर हो सकता है और तापमान में वृद्धि के साथ होता है।

गर्मी के एक खुले स्रोत (लौ, चिंगारी) की अनुपस्थिति में, प्रज्वलन तब हो सकता है जब लकड़ी को 330 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर जल्दी (1-2 मिनट) गर्म किया जाता है। लंबे समय तक गर्मी के संपर्क में रहने से लकड़ी का ज्वलन तापमान घटकर 150-170 ° C हो जाता है। लकड़ी के ढांचे को हीटिंग ऑब्जेक्ट्स (हीटर, चिमनी) के पास रखते समय इस परिस्थिति को ध्यान में रखा जाना चाहिए। इन मामलों में, उनके साथ लकड़ी के संपर्क के लिए ऐसी स्थितियां सुनिश्चित करना आवश्यक है ताकि इसका स्थिर तापमान 150 डिग्री सेल्सियस से अधिक न हो।

एक जले हुए लकड़ी के उत्पाद के स्वतंत्र दहन की निरंतरता और विकास के लिए मुख्य शर्त इसकी सतह परतों द्वारा अंतरिक्ष में दी गई गर्मी की मात्रा से अधिक गर्मी की मात्रा है। दूसरे शब्दों में, दहन को बनाए रखने और फैलाने के लिए, यह आवश्यक है कि संरचनाओं के आसन्न वर्गों का तापमान लकड़ी के प्रज्वलन बिंदु से ऊपर बना रहे।