рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Огнезащита лесных горючих материалов

Огнезащита лесных горючих материалов - раздел Промышленность, Лесная пирология   Существенную Долю По Массе Среди Наземных Лесных Горючих Мате...

 

Существенную долю по массе среди наземных лесных горючих материалов, первостепенными компонентами содержания которых являются клетчатка и лигнин, на территории Беларуси занимают мохово-лишайниковый ярус и лесная подстилка, которые должны служить основным объектом огнезащиты при профилактике и ликвидации лесных пожаров. В химическом составе этого яруса и подстилки преобладают углеводы гемицеллюлозной и целлюлозной групп при отсутствии или небольшом содержании лигнина (таблица 5.1). В то же время лишайники из-за отсутствия в них смолистой фракции и наличия тонковолокнистой структуры обладают, по сравнению с древесиной, более высокой сорбционной способностью по отношению к воде и водным растворам неорганических солей.

 

Таблица 5.1 − Химический состав основных компонентов мохово-лишайникового яруса и древостоя, масс %

 

Растения и растительные остатки Воск, жиры, смолы Водорастворимые органические вещества Гемицеллюлоза Целлюлоза Лигнин Протеин
Сфагнум 9,5 17,1 28,1 32,2 9,2 3,1
Лишайник:            
исландский 52,8 25,8 3,9 5,5
лесной 2,7 73,8 7,3 5,8
Зеленые мхи 14,2 12,1 55,8 11,4 6,2
Хвоя сосны 24,5 12,7 27,6 15,1 6,9
Лесная подстилка (степень разложения 15 %) 12,9 19,2 28,2 20,5 13,6 1,5
Древесина сосны 1,6 0,6 17,8 51,9 28,2

 

В состав древесины входит 40–50 % целлюлозы, 25 % гемицеллюлозы, имеется повышенное содержание лигнина (до 25 %) и ароматических веществ и при ее нагревании выделяется больше горючих газов. В результате терморазложения составляющие компоненты древесины распадаются с выделением летучих продуктов при различных температурах: гемицеллюлоза – 200–260 °С, целлюлоза – 240–300 °С, лигнин – 280–500 °С, поэтому различные группы лесных горючих материалов отличаются по процессам горения. Целлюлоза горит не как компактный материал, а разлагается на летучие фрагменты, которые, сгорая, способствуют ее дальнейшему термолизу, поддерживая процесс пламенного горения.

Тление – беспламенное горение – основной фактор повторного воспламенения материалов, имеющих пористую структуру и высокое содержание кислорода в своем составе. К таким материалам относятся целлюлозосодержащие продукты. Для целлюлозных материалов выделено три зоны горения: I – зона пиролиза, в которой имеет место быстрое повышение температуры и выход в газовую фазу летучих продуктов; II – облегченная зона, где температура достигает максимума, выделение летучих продуктов прекращается и имеет место свечение; III – зона пористого угля или золы, которые уже не светятся и их температура медленно падает. Идеальная схема разложения целлюлозы, при которой невозможно пламенное горение, – полная дегидратация макромолекул:

 

6Н10О5) → СО22О +С.

 

Такое направление реакции возможно при использовании кислых катализаторов и соединений. При этом катализатор не должен улетучиваться при температурах активного тления 300–500 °С.

После прекращения диффузионного пламенного горения продуктов пиролиза твердых горючих материалов над их поверхностью вновь может возникнуть пламенное горение. Этот процесс может повторяться неоднократно, пока не будут достигнуты условия, необходимые для прекращения беспламенного горения.

Прекращение горения может быть достигнуто при следующих условиях:

1) прекращении доступа кислорода к материалам горения (засыпка грунтом, заливка пеной);

2) охлаждении горящих материалов (водой, химикатами, грунтом) до прекращения горения;

3) лишении огня «пищи» (ликвидация горючих материалов перед фронтом пожара отжигом, минерализацией почвы);

4) отрыве пламени от горючих материалов захлестыванием и струей воды;

5) применении комбинированного воздействия – изоляция и охлаждение грунтом, химическими растворами, водой.

Из существующих теорий огнезащитного действия наибольшее распространение получили физическая и химическая.

Согласно общей теории огнезащиты антипирены подавляют процессы пиролиза древесины за счет образования большего количества горючих газов, снижают температуру разложения исходных материалов и способствуют снижению тепла, выделяемого горящими материалами при незначительном количестве выделяющихся газов.

По физической теории одной из причин огнезащитного действия является то, что выделяющиеся негорючие газы разбавляют кислород у поверхности горения и уменьшают тем самым экзотермическую регрессию. Кроме того, антипирены под действием теплоты развивающегося пожара образовывают поверхностные пленки, в результате чего затрудняется доступ кислорода к горящему материалу, что способствует подавлению пламенного горения.

В соответствии с химической теорией огнезащитного действия, которую разработал I. Schuyten, все антипирены являются или кислотами, или основаниями Льюиса и при температурах, близких к температурам горения, например целлюлозы, катализируют ее дегидратацию до тех пор, пока не образуется остаток с высоким содержанием углерода (обугленный остаток).

При исследовании химических веществ, применяемых для борьбы с лесными пожарами, Э. В. Коневым предложен механизм огнегасящих воздействий неорганических солей на целлюлозный материал и пламенную фазу горения, который может быть принят за основу поиска новых огнезащитных веществ и расчета их эффективности. При пиролизе целлюлозы, обработанной кислотами или основными антипиренами, существенно увеличивается количество выделяемой воды по сравнению с необработанной целлюлозой, что согласуется с объяснением огнезащитного действия за счет каталитической дегидратации.

Основной механизм огнетушащего действия химических веществ на лесном горючем материале, как и снижение массы образцов целлюлозы под воздействием химических веществ в тепловом поле, наиболее полно объясняется явлением каталитической дегидратации целлюлозы и ее дериватов, то есть разложением целлюлозного материала до углерода и воды при более «мягких» температурных условиях по сравнению с пламенным гетерогенным горением. При этом неорганические соли выступают как катализаторы, увеличивающие скорость реакции. Пламенная фаза горения незащищенного материала служит лишь источником теплового поля, ускоряющего этот процесс. Когда к лесным горючим материалам, обработанным химическими веществами-катализаторами, подходит кромка огня, последний наталкивается на полосу сгоревшего (обугливавшегося) горючего материала, который не может воспламениться, и пламенное горение прекращается. Пожар как бы тушит сам себя, вызывая своим тепловым полем обугливание горючего материала. Благодаря катализатору, температура обугливания значительно ниже температуры воспламенения газообразных веществ, выделяющихся при нагревании мохово-лишайникового яруса и подстилки – целлюлозных материалов.

Таким образом, с точки зрения теории дегидратационного катализа тушение лесного пожара с помощью химических веществ сводится к достижению их контакта с ЛГМ в зоне теплового поля. При этом агрегатное состояние вещества и способ его подачи не имеют принципиального значения в случае обеспечения вышеуказанного условия. Эта теория показывает нерациональность применения химикатов для непосредственного тушения кромки лесного пожара, так как в этом случае используется их теплофизическая активность. Более эффективна обработка ими горючего материала перед кромкой пожара, позволяющая использовать каталитическую активность химического состава, которая в данных условиях в 10–25 раз выше его теплофизической активности. Согласно этой теории, эффективным способом борьбы с огнем является прокладка с помощью огнегасящих химических веществ заградительных полос не только перед кромкой пожара, а и на различном от нее расстоянии, что дает возможность сократить периметр обрабатываемого участка и исключить работу участников тушения в задымленной зоне, а это особенно важно при ликвидации пожаров в зоне отселения и отчуждения ЧАЭС.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Лесная пирология

Учреждение образования.. Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины.. ГНУ Институт леса НАН Беларуси..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Огнезащита лесных горючих материалов

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Принципы и задачи мероприятий по охране лесов
Целью мероприятий по охране лесов является осуществление высокоэффективной охраны лесов от пожаров, нарушений лесного законодательства и законодательства об охране окружающей с

Состав государственной лесной охраны
Согласно Указу Президента Республики Беларусь № 214 от 7 мая 2007 года в состав государственной лесной охраны Республики Беларусь входят следующие должностные лица: 1) В государств

Пирологическая характеристика лесного фонда
  Общая площадь земель лесного фонда Республики Беларусь в соответствии с государственным учетом лесов Республики Беларусь по состоянию на 01.01.2010 г. составила 9,42 млн. га; лесные

Динамика, причины возникновения пожаров и горимость лесов
  Важным критерием для оценки уровня охраны лесов от пожаров и эффективности противопожарного обустройства лесного фонда являются динамика пожаров, причины их возникновения и горимост

Лесные горючие материалы и их пирологическая характеристика
  Объектами первичного горения при лесных пожарах, как правило, являются растительный покров и лесная подстилка. При экстремальных метеорологических условиях, в засушливые годы, объек

И развития пожаров
Горение – экзотермическая реакция окисления вещества, сопровождающаяся свечением (и) или выделением тепла. Возникновение и распространение лесных пожаров возможно, при нал

Прогнозирование пожарной опасности лесов по условиям погоды
  Пожарная опасность в лесу по условиям погоды определяет угрозу возникновения и особенности развития лесных пожаров, а также оперативность применения сил и средств их профилактики, о

Обнаружение пожаров
  Обнаружение лесных пожаров производится с целью установления места и факта возникновения очагов возгорания и является одним из важнейших условий оперативной их ликвидации на ранней

Регламентация работы лесопожарных служб
  Регламентация работы лесопожарных служб определяется классом пожарной опасности в лесу по условиям погоды. При I классе – полная негоримость

Лесопожарное районирование
  Лесные пожары – явление географическое, и в связи с этим большое значение имеют соответствующие факторы и условия, определяющие количество возникновения пожаров и масштабы их распро

Противопожарное обустройство лесных территорий
  В организации охраны лесов от пожаров одним из важнейших звеньев является противопожарное обустройство территории лесного фонда, включающее в себя целый комплекс организационно-хозя

Правила пожарной безопасности в лесах
  Для минимизации количества возгораний в лесном фонде Беларуси необходимо строгое соблюдение установленных Правил пожарной безопасности в лесах Республики Беларусь. Правила

Профилактика пожаров в зонах радиоактивного загрязнения
  Катастрофа на ЧАЭС в 1986 г. привела к радиоактивному загрязнению более 1 Ku/км2 по содержанию в почве 137Cs свыше 2 млн. га лесного фонда Республики Беларусь,

Тактика борьбы с лесными пожарами
  Под пожарной тактикой понимается определение наиболее целесообразных способов и приемов борьбы с огнем в данных конкретных условиях. Лесопожарная тактика определяет ра

Тактика борьбы с низовыми и верховыми пожарами
Тактика тушения каждого пожара должна учитывать все особенности конкретной местности и данного пожара. Так, обращая в первую очередь внимание на борьбу с фронтом пожара, руководитель тушения должен

Тактика борьбы с торфяными пожарами
В экстремальные по метеорологическим условиям годы лесные низовые пожары на торфяно-болотных землях часто переходят в торфяные. В сухом торфе содержится от 2 до 18 % минеральных и более 50 % органи

Применение химических средств для борьбы с пожарами
  В настоящее время большое значение в профилактике и ликвидации лесных пожаров придается использованию эффективных огнетушащих химических составов. Они используются для прокладки дли

Ликвидация пожаров в зонах радиоактивного загрязнения
Локализация и тушение пожаров в лесах с плотностью загрязнения 5 Ки/км2 и более должны производиться, в основном, косвенными наземными и авиационными способами путем создания заградитель

Техника безопасности при борьбе с пожарами
Особое внимание при борьбе с лесными пожарами необходимо уделять соблюдению правил техники безопасности. Все участники ликвидации очагов горения пожаров должны быть проинструктированы о соблюдении

Лесные пожары как экологический фактор
Под последствиями лесных пожаров понимаются изменения в состоянии и развитии лесных насаждений и среде их обитания, которые наблюдаются после непосредственного воздействия на них пирогенного фактор

Влияние пожаров на компоненты лесных фитоценозов
Пожар оказывает влияние на все компоненты лесных экосистем: состав и строение древостоев, другие ярусы растительности, физико-химические свойства почвы, запасы в ней органического вещества и микроб

Влияние пожаров на физико-химические свойства и мезофауну почвы
  В результате пирогенного фактора пожара происходят изменения практически во всех компонентах лесного фитоценоза, которые оказывают непосредственное влияние на физико-химические свой

Пирогенные свойства лесных формаций
В процессе эволюции древесные породы в той или иной степени приспособились к периодическому воздействию лесных пожаров на различных уровнях − от клеточного до экосистемного. У древесных пород

Огнестойкость древесных пород
Огнестойкость − устойчивость к воздействию пожара какой-либо древесной породы на уровне конкретной особи (дерева). Под огнестойкостью при этом понимается степень п

Пожароустойчивость насаждений
  Профессор Н. П. Курбатский (1980) одной из важнейших задач лесной пирологии считал изыскание путей создания пожароустойчивых насаждений, учитывая их экологические свойства. У

Пирофитность лесных формаций
В процессе эволюции под воздействием пирогенного фактора пожаров древесные породы в различной степени приспособились использовать для своего возобновления, роста и развития резко изменившиеся услов

Продуктивность лесов после пожаров
  Под воздействием пирогенного фактора в зависимости от вида и интенсивности пожаров образуются горельники и гари (рисунок 6.4). Горельник – лесная площадь

Диагностика послепожарного состояния лесов
  Проведение диагностики послепожарного состояния лесов необходимо для установления степени их повреждения пожарами различного вида и интенсивности с целью проведения в них мероприяти

Мероприятия по снижению в лесах последствий пожаров
Под воздействием пирогенного фактора в зависимости от вида и интенсивности пожаров образуются гари и горельники – лесные площади, соответственно, с полностью или частично погибшим древостоем. На га

Учет лесных пожаров
Учет лесных пожаров осуществляют Минлесхоз и юридические лица, ведущие лесное хозяйство по утвержденным специальным формам. Основным документом по учету пожаров является «Акт о лесном пожаре», кото

Оценка ущерба от пожаров
К настоящему времени не существует единых методических основ и принципов оценки ущерба от лесных пожаров. Многие методические разработки по установлению ущерба от лесных пожаров учитывают только ве

Радиоактивное загрязнение территории после пожаров
В результате аварии, которая произошла 26 апреля 1986 года на Чернобыльской атомной электростанции, расположенной в северной части Киевской области Украины, загрязненными радионуклидами оказались о

Лесонарушения
    Лесонарушение – противоправное, виновное действие (бездействие), нарушающее лесное и природоохранное законодательства, приносящее вред лесам или

Протокол об административном правонарушении
1. Протокол об административном правонарушении должен содержать дату и место его составления, должность, фамилию, имя и отчество лица, составившего протокол; сведения о лице, в отношении которого в

Обжалование и опротестование постановления по делу об административном правонарушении
1. Постановление по делу об административном правонарушении может быть обжаловано лицом, в отношении которого оно вынесено, потерпевшим, их представителями, защитником. Постановление о прекращении

Исполнение постановления о наложении административного взыскания в виде штрафа
Штраф (за исключением штрафа, взимаемого на месте) должен быть уплачен физическим лицом или индивидуальным предпринимателем, подвергнутыми административному взысканию, не позднее одного месяца со д

Термины и определения
Антипирены– вещества, предохраняющие пропитанные ими различные органические материалы от гниения, воспламенения, разложения. Атмосфероустойчивое огнезащитное вещес

Лесная пирология
Учебное пособие для студентов высших учебных заведений по специальности «Лесное хозяйство»     Редактор В. И. Шкредова Коррект

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги