Температура возгорания древесины таблица: Температура горения древесины — SECRET SQUIRREL

Содержание

Температура горения древесины — SECRET SQUIRREL

Температура горения древесины уже бегло упоминалась в нашей публикации о «Треугольнике огня«, и сегодня мы углубимся в этот вопрос. 

Мы все привыкли верить, что горит само топливо. И хотя без него горение невозможно, но на самом деле воспламеняется газ, выделяемый топливом при горении. Правда для того, чтобы древесина стала выделять достаточное для воспламенения количество этого самого газа, ей необходима высокая температура. И эта температура отличается для разных пород древесины и для разных условий. На скорость и количество выделяемого газа влияют структура, плотность, влажность и другие особенности, потому некоторые породы дерева быстро разгораются, дают много жара и света, в то время как другие очень трудно поджечь, а тепла от них исходит куда меньше, чем хотелось бы. Весьма важным это становится при заготовке дров для костра, и, особенно, при выборе материалов для растопки.

В таблице ниже приведена температура горения некоторых распространенных пород древесины.

Древесная породаТемпература горения, СЖаропроизводительность, % (max: 100%)
Бук, ясень104487
Граб102085
Дуб (зимний)90075
Лиственница86572
Дуб (летний)84070
Береза81668
Пихта75663
Акация70859
Липа66055
Сосна62452
Осина
61251
Ольха55246
Тополь46839

Справедливости ради, стоит отметить, что градусы Цельсия, указанные в таблице, приведены для идеальных условий (закрытое пространство, сухость используемой древесины и контролируемая подача кислорода в оптимальных для горения объёмах), которые достигаются разве что в котлах, но никак не в костре, разведенном посреди поляны. Но, несмотря на это, в качестве ориентира, данные таблицы вполне пригодны.

Чем выше температура горения, выбранной вами древесной породы — тем больше тепла ей понадобиться поглотить прежде чем из неё начнет выделяться горючий газ.

Для растопки лучше использовать породы с низкой температурой горения, а в качестве основных дров — породы с высокой. В противном случае вы можете столкнуться с двумя типами проблем:

  • Температура горения выбранной древесины выше, чем температура, генерируемая вашим инструментом воспламенения. Из-за этого топливо просто не разгорится, либо потребует дополнительной обработки, подготовки и приготовлений.
  • Температура горения выбранной древесины низкая, и в результате выделяется недостаточно тепла. По этой причине вам может потребоваться смена древесной породы по мере сжигания топлива, либо заготовка большего количества дров.

Из данных таблицы можно сделать вывод, что температура горения тополя делает его хорошей растопкой, т.к. активно гореть он начнет уже при 468 градусах Цельсия, в то время как, например, сосну придётся прогревать до 624 градусов. Если под рукой не окажется ничего кроме дуба, то для его воспламенения доведется хорошенько попотеть, чтобы поднять температуру горения до 840-900 градусов, и только тогда добавлять дубовые поленья. Низкая температура горения делает тополь хорошей растопкой, но в роли основного топлива его лучше не использовать из-за его малой жаропроизводительности, обозначенной во второй колонке таблицы. На эту роль куда лучше подойдут сосна, береза, или тот же дуб. Эти породы производят больше газа, следовательно, больше света и тепла.

Запоминать значения всех колонок таблицы не вижу особого смысла, т.к. куда проще использовать её в качестве ориентира для построения собственного хит-парада древесных пород с учётом особенностей флоры вашего региона. Простая последовательность типа «сначала жжём породу X, потом переключаемся на породу Y» на три-четыре шага куда легче запоминается и используется в поле. Если выбора в поле у вас нет, и под руками имеется единственная порода древесины — придётся работать с ней, но если выбор, всё же, имеется — лучше делать его осознанно и обдумано. И хотя температура горения, обозначенная в таблице, характерна только для идеальных условий, говоря о них, также обязательно стоит упомянуть два фактора, непосредственно влияющих на температуру горения: влажность и контактную площадь.

Влажность и температура горения

Как бы вам этого не хотелось, но любая свежесрубленная древесина содержит в себе влагу. Это и соки, курсирующие по стволу, и вода, впитываемая корнями, и накопленные смолы. Кроме этого не стоит забывать и про осадки, которые впитались в кору и ствол после недавнего дождя. Для большинства сортов дерева, указанных в таблице, влажность в сыром состоянии будет составлять порядка 45-55%, а в некоторых случаях может достигать и 65% (влаголюбивые сорта древесины, деревья с побережий или болот, тропических ливневых лесов). Именно по этой причине для производства пиломатериалов, мебели, инструментов и прочих предметов используется сушенная древесина, период сушки которой может достигать одного и более лет.

При разведении костра из свежесрубленной древесины, температура горения будет ниже чем при сжигании той же породы в сухом состоянии. Это и не удивительно, ведь 45-65% тепла, выделяемого топливом будет уходить на то, чтобы испарить влагу из него самого. Когда при горении ваш костер издаёт шипящий звук — это как раз испаряется та самая влага. Снижение температуры горения и выделяемого тепла при использовании сырых дров просто обязательно учитывать при заготовке дров для ночного обогрева в холодную пору года, или на длительное время стоянки, ведь расходоваться сырые дрова будут в два раза быстрее чем сухие, выделяя то же количество тепла.

Контактная площадь и температура горения

Температура горения также зависит и от контактной площади. Работает эта зависимость частично через влияние на влажность. Чем больше полено — тем выше должна быть температура для его просушивания, нагревания и последующей газификации. По этой причине толстые поленья долго разгораются, и не слишком интенсивно горят, т.к. площадь выделения газа ограничивается общей площадью полена. Увеличивая контактную площадь огня с топливом, разделывая древесину на мелкие части, вы достигаете двух позитивных моментов. Во-первых, вы увеличиваете приток кислорода к месту горения, что только позитивно влияет на треугольник огня. Во-вторых, вы увеличиваете площадь, через которую может испаряться избыточная влага, в результате чего древесина сохнет быстрее и быстрее газифицируется, повышая тем самым температуру горения. По этой причине мокрые дрова стоит разделывать как можно мельче, в противном случае температура горения вашего трута и растопки может оказаться недостаточной для просушки и воспламенения влажных поленьев большого объёма.

Надеюсь, температура горения разных сортов древесины, указанная в таблице, и способы воздействия на неё из сегодняшней статьи пригодятся вам в дальнейшем и помогут разводить огонь быстрее и проще.

Температура горения дров. Какие дрова лучше выбрать

Какая температура горения дров в печи – породы дерева, какие дрова лучше выбрать

Содержание:

 

 

Дрова являются традиционным видом твердого топлива, которое издавна использовалось в регионах, где есть большое количество доступной древесины. От того, насколько высока температура горения дров в печке, зависит не только скорость прогрева дома, но и эффективность применения топлива, а значит, и размер финансовых затрат. Об основных характеристиках древесины, а также факторах, влияющих на количество выделяемой дровами тепловой энергии, и пойдет речь в статье ниже.

 

 

 

 

Температурный порог горения древесины различных пород

В зависимости от структуры и плотности древесины, а также количества и характеристик смол, зависит температура горения дров, их теплотворность, а также свойства пламени.

Если дерево пористое, то гореть оно будет очень ярко и интенсивно, однако высоких температур горения оно не даст – максимальный показатель составляет 500 ℃. А вот более плотная древесина, как, например, у граба, ясеня или бука, сгорает при температуре около 1000 ℃. Чуть ниже температура горения у березы (около 800 ℃), а также дуба и лиственницы (900 ℃). Если речь идет о таких породах, как ель и сосна, то они загораются примерно при 620-630 ℃.

Использование древесины исходя из ее теплоемкости

При выборе разновидности дров, стоит учитывать соотношение стоимости и теплоемкости той или иной древесины. Как показывает практика, оптимальным вариантом можно считать березовые дрова, у которых эти показатели сбалансированы лучше всего. Если закупать более дорогие дрова, затраты будут менее эффективными.

Для отопления дома твердотопливным котлом не рекомендуют использовать такие виды дерева, как ель, сосна или пихта. Дело в том, что в данном случае температура горения дров в котле будет недостаточно высокой, а на дымовых трубах будет скапливаться много сажи.

 

Низкие показатели теплоэффективности также и у дров из ольхи, осины, липы и тополя из-за пористой структуры. Кроме того, иногда в процессе горения ольховые и некоторые другие виды дров выстреливают углями. В случае открытой топки печи такие микро взрывы могут привести к пожарам.

Стоит отметить, что какой бы ни была древесина, если она сырая, то горит хуже сухой и сгорает не до конца, оставляя много золы.

Теплоотдача при сгорании дров в печи

Существует прямая взаимосвязь между температурой горения дров в печи и теплоотдачей – чем жарче пламя, тем больше тепла оно выделяет в помещение. На количество генерируемой тепловой энергии влияют различные характеристики дерева. Расчетные величины можно найти в справочной литературе.

Стоит отметить, что все нормативные показатели рассчитывались в идеальных условиях:

  • древесина хорошо просушена;
  • топка печи закрыта;
  • кислород подается четко дозированными порциями для поддержания процесса горения.


Естественно, что в домашней печи создать такие условия невозможно, поэтому тепла будет выделяться меньше, чем показывают расчеты. Поэтому нормативы будут полезны лишь для определения общей динамики и сравнения характеристик.

Что собой представляет процесс горения

Изотермическая реакция, при которой выделяется определенное количество тепловой энергии и называется горением. Эта реакция проходит несколько последовательных стадий.

На первом этапе древесина разогревается внешним источником огня до точки воспламенения. По мере нагрева до 120-150 ℃ древесина превращается в угли, которая способна самовоспламеняться. По достижении температуры в 250-350 ℃ начинают выделяться горючие газы – этот процесс называется пиролизом. Одновременно происходит тление верхнего слоя древесины, которое сопровождается белым или бурым дымом – это смешанные пиролизные газы с водяным паром.

На втором этапе в результате разогрева пиролизные газы загораются светло-желтым пламенем. Оно постепенно распространяется на всю площадь древесины, продолжая нагрев древесины.

Следующая стадия характеризуется воспламенением древесины. Как правило, для этого она должна разогреться до 450-620 ℃. Чтобы дрова воспламенились, необходим внешний источник тепла, который будет достаточно интенсивным для резкого нагрева дерева и ускорения реакции.

Кроме того, на скорость воспламенения дров влияют такие факторы, как:

  • тяга;
  • влажность древесины;
  • сечение и форма дров, а также их количество в одной закладке;
  • структура древесины – рыхлые дрова загораются быстрее, чем плотные;
  • размещение дерева относительно потока воздуха – горизонтально или вертикально.

 

Проясним некоторые моменты. Поскольку влажное дерево при горении в первую очередь испаряет лишнюю жидкость, то разжигается и сгорает оно намного хуже, чем сухое. Форма также имеет значение – ребристые и зазубренные бревна воспламеняются легче и быстрее, чем гладкие и круглые.

Тяга в дымоходе должна быть достаточной, чтобы обеспечить приток кислорода и рассеять внутри топки тепловую энергию на все находящиеся в ней объекты, но не задуть при этом огонь.

Четвертая стадия термохимической реакции – устойчивый процесс горения, который после вспышки пиролизных газов охватывает все находящееся в топке топливо. Горение проходит две фазы – тление и горение пламенем.

В процессе тления сгорает образовавшийся в результате пиролиза уголь, при этом газы выделяются довольно медленно и не могут воспламениться по причине малой концентрации. В результате конденсирования газов по мере их охлаждения образуется белый дым. Когда древесина тлеет, внутрь постепенно проникает свежий кислород, что приводит к дальнейшему распространению реакции на все остальное топливо. Пламя возникает в результате сгорания пиролизных газов, которые перемещаются вертикально по направлению к выходу.

Пока внутри печи поддерживается необходимая температура, подается кислород и есть не сгоревшее топливо, процесс горения продолжается.

Если такие условия не поддерживаются, то термохимическая реакция переходит в финальную стадию – затухание.

Как определить температуру горения в печи на дровах

Измерение температуры горения дров в камине можно выполнять только пирометром – никакие другие измерительные приборы для этого не годятся.

Если же такого прибора у вас нет, можно визуального определить примерные показатели, исходя из цвета пламени. Так, пламя низкой температуры имеет темно-красную окраску. Желтый огонь свидетельствует о слишком высокой температуре, получаемой с помощью усиления тяги, однако в этом случае большее количество тепла сразу улетучивается сквозь дымовую трубу. Для печи или камина наиболее подходящей будет температура горения, при которой цвет пламени будет желтым, как, например, у сухих березовых дров.

 

Современные печи и твердотопливные котлы, а также камины закрытого типа, оборудованы системой контроля подачи воздуха, чтобы корректировать теплоотдачу и интенсивность горения.

Жаропроизводительность древесины

Помимо значения теплотворности, то есть количества выделяемой тепловой энергии при сгорании топлива, есть еще понятие жаропроизводительности. Это та максимальная температура в печи на дровах, которой может достигать пламя в момент интенсивного горения древесины. Данный показатель также полностью зависит от характеристик древесины.

 

В частности, если дерево имеет рыхлую и пористую структуру, оно сгорает на довольно низких температурах, образуя светлое высокое пламя, и дает довольно мало тепла. А вот плотная древесина, хоть и гораздо хуже разгорается, даже при слабом и низком пламени дает высокую температуру и большое количество тепловой энергии.

Влажность и интенсивность горения

Если древесина была срублена недавно, то в ней содержится от 45 до 65 % влаги в зависимости от времени года и породы. У таких сырых дров температура горения в камине будет невысокой, поскольку большое количество энергии будет затрачиваться на испарение воды. Следовательно, теплоотдача от сырых дров будет достаточно низкой.

Достигнуть оптимальных показателей температуры в камине и выделения достаточного для прогрева количества тепловой энергии можно несколькими способами:

 

  • Сжигать за один раз в 2 раза больше топлива, чтобы обогреть дом или приготовить еду. Такой подход чреват существенными материальными затратами и усиленным накоплением сажи и конденсата на стенках дымоотвода и в ходах.
  • Сырые бревна распиливают, колют на небольшие поленья и размещаются под навесом для просушки. Как правило, за 1-1,5 года дрова теряют до 20 % влаги.
  • Дрова можно закупить уже хорошо просушенными. Хотя они несколько дороже, зато теплоотдача от них намного больше.

 

Стоит отметить, что совершенно непригодна для использования в качестве топлива древесина сырого срубленного тополя и некоторых других пород. Она рыхлая, содержит очень много воды, поэтому при горении дает очень мало тепла.

В то же время, у березовых сырых дров наблюдается достаточно высокая теплотворность. Кроме того, пригодны для использования сырые поленья из граба, ясеня и прочих пород дерева с плотной древесиной.

Как тяга в печке влияет на горение

Если в топку печи поступает недостаточное количество кислорода, то интенсивность и температура горения древесины снижается, а вместе с тем сокращается и ее теплоотдача. Некоторые предпочитают прикрывать поддувало в печке, чтобы продлить время горения одной закладки, однако в результате топливо сгорает с более низким КПД.

Если дрова сжигают в открытом камине, то в таком случае кислород свободно поступает в топку. В данном случае тяга зависит главным образом от характеристик дымовой трубы.

В идеальных условиях формула термохимической реакции выглядит примерно так:

C+2H2+2O2=CO2+2H2O+Q (тепловая энергия).

Это значит, что при доступе кислорода происходит сгорание водорода и углерода, что в результате дает тепловую энергию, водяной пар и углекислый газ.

Для максимальной температуры сгорания сухого топлива в топку должно поступать около 130 % кислорода, необходимого для горения. Когда входные заслонки перекрывают, образуется избыток угарных газов, вызванных недостатком кислорода. Такой недожженный углерод улетучивается в дымоход, однако внутри топки падает температура горения и сокращается теплоотдача топлива.

Современные твердотопливные котлы очень часто оборудованы специальными теплоаккумуляторами. Эти устройства накапливают излишнее количество тепловой энергии, выделяемой в процессе горения топлива при условии хорошей тяги и с высоким КПД. Таким способом можно экономить топливо.

В случае с печами на дровах возможностей экономить дрова не так уж и много, поскольку они сразу же отдают тепло в воздух. Сама печка способна сохранять лишь небольшое количество тепла, а вот железная печь и вовсе на такое не способна – из нее лишнее тепло сразу же уходит в трубу.

Так, при увеличении тяги в печи можно добиться усиления интенсивности горения топлива и его теплоотдачи. Однако в таком случае существенно возрастают теплопотери. Если же обеспечить медленное сгорание дров в печи, то их теплоотдача будет меньше, а количество угарного газа – больше.

Обратите внимание, что КПД теплогенератора напрямую влияет на эффективность сжигания дров. Так, твердотопливный котел может похвастаться 80 % эффективности, а печь – всего 40 %, причем имеет значение ее конструкция и материал.

Выводы

Таким образом, наилучшим вариантом с точки зрения экономии средств, а также эффективности сгорания и теплоотдачи, можно считать дрова из березы. Поскольку твердые породы древесины с высокой жаропроизводительностью стоят существенно дороже, они используются в качестве дров намного реже.

 

 

дрова в печи, возгорание костра, воспламенение открытого огня из древесины

Температура горения дерева зависит от их породы и других факторовДрова являются классическим и самым распространенным вариантом твердого топлива. При сжигании древесины образуется тепловая энергия, которая используется для отопления различных помещений. Эффективность сгорания всецело зависит от температуры горения дров, а вот она в свою очередь зависит от породы древесины, их влажности и условий сжигания. Каждая разновидность древесины может использоваться для выполнения разных целей и задач. Одни используют для приготовления пищи на мангале или печке, другие для обогрева пространства (в камине или буржуйке).

Горение древесины: основные этапы

Горение – это изотермическое явление, проще говоря, реакция, при которой идет выделение тепла. У каждой породы дерева свое КПД тепла. Чтобы измерить температуру горения дерева в печи используют специальный термометр – пирометр. Все другие приборы и термометры для этой цели не годятся, сколько бы вы не старались.

Определить температуру сгорания можно и по цвету пламени используемой породы. Если порода загорается темно-красным пламенем, значит это низкотемпературное горение. Белое пламя указывает на высокую температуру горения. Но самое оптимальное пламя все же должно быть желтого цвета. Таким пламенем горит обычно сухая береза.

Весь процесс горения дерева заключается в нескольких важных этапах, которые взаимосвязаны между собой.

Этапы горения древесины:

  1. Разогрев. При температуре 120 – 150 градусов дерево обугливается, в результате образуется уголь, который затем сам воспламеняется.
  2. Возгорание дымовых газов. Дальнейший разогрев способен привести к термическому разложению и газы вспыхивают, охватывая всю зону. Дерево при этом горит светло-желтым пламенем.
  3. Воспламенение. Его температура составляет 450 – 620 градусов. Для успешного воспламенения требуется хорошая тяга в определенном количестве.
  4. Горение. Оно состоит из двух фаз: процесса тления и горение пламенем. Горит огонь в том случае, пока для него создаются и поддерживаются определенные условия: пока есть само несгоревшее топливо, продолжает поступать кислород и сохраняется нужная температура.
  5. Затухание. Если хоть одно из условий не соблюдается, процесс горения прекращается и огонь тухнет.

Чтобы древесина быстрее начала гореть, ее можно полить любой жидкостью, которая быстро воспламеняется

Самыми качественными дровами являются твердые лиственные породы, они имеют высокую теплопроводность и обладают длительным горением. К таким породам можно отнести дуб, бук, березу, акацию. Бук так же отличается приятным ароматом и его используют для копчения. А вот если разжечь в доме грушу, яблоню или вишню, то их приятный запах заполнит все помещение. Способность березовых дров разгораться даже в свежесрубленном виде очень высока, поэтому они являются самым выгодным и востребованным топливом.

Температура горения древесины: факторы, способствующие процессу

Каждый владелец частного дома, где есть печь или камин, знает, что от теплопроводности дров будет зависеть и их КПД. Так же за качество горения дров отвечает и еще один важный показатель. Таким показателем является температура горения дров. У каждой породы дерева она различна. Чем больше будет происходить увеличение градусов, тем система обогрева будет нагреваться быстрее, а вот вода в трубах или кирпичная кладка сохранит тепло дольше.

Существует разный каменный уголь, в котором присутствует большее или меньшее содержание золы. Так же есть отличия и у разных пород древесины. Например, отличаются они температурой, которая выделяется в процессе горения и составом продуктов, оставшихся после сгорания дров.

Чтобы выбрать качественную и добротную древесину, нужно знать некоторые важные факторы, которые отвечают за лучшее горение дерева. От этих факторов будет зависеть не только качество возгорания костра, но и температура пламени и самого процесса сгорания.

Факторы, которые способствуют процессу горения:

  • Сорт древесины;
  • Влажность дерева;
  • Количество воздуха, поступающего в топку.

Чтобы дерево хорошо горело, оно должно быть хорошо высушено

Так же породы дерева отличаются: плотностью, структурой, а так же составом смол и его количеством. Все эти факторы прямым образом так же влияют на теплопроводность, характер пламени, температуру воспламенения и сгорания разных пород. Например: тополь загорается высоким и очень ярким пламенем, однако максимальная его температура горения может составлять только 500 градусов Цельсию, а это вовсе не достаточно для обогрева. А вот при сгорании таких пород как: бук, ясень или граб выделяется температура более 1000 градусов, что способствует отличному отоплению.

Жаропроизводительность дров: таблица основных пород

Рассматривая разные породы дерева, в итоге, можно заметить некоторые различия: одни из них очень ярко и отлично горят, при этом ощущается сильное тепло, а другие просто еле-еле тлеют, оставляя за собой практически никакого жара. Дело здесь вовсе не в их сухости или влажности, а в их структуре и составе, а так же строении дерева.

Однако стоит обратить свое внимание и на то, что влажное дерево очень плохо возгорается и горит, при этом остается большое количество золы, что плохо сказывается на дымоходе, они сильно засоряются.

Самая высокая жаропроизводительность у дуба, бука, березы, лиственницы или граба, однако эти породы являются самыми нерентабельными и дорогими. Поэтому их применяют очень редко и то в виде стружки или опилок. Самая низкая теплоотдача – у тополя, ольхи и осины. Существует таблица, в которой указаны основные породы и их жаропроизводительность.

Таблица некоторых основных пород и их теплоотдача:

  • Ясень, бук – 87%;
  • Граб – 85%;
  • Дуб – 75, 70%;
  • Лиственница – 72%;
  • Береза – 68%;
  • Пихта – 63%;
  • Липа – 55%;
  • Сосна – 52%;
  • Осина – 51%;
  • Тополь – 39%.

Хвойные породы имеют низкую температуру горения, поэтому их лучше использовать для загорания открытого огня (костра). Однако древесина сосны загорается очень быстро и способна долго тлеть, так как в ее состав входит огромное количество смол, поэтому эта порода способна длительное время сохранять тепло. Но все же для отопления хвойную породу лучше не использовать, так как при ее сгорании образуется много дымовых газов, которые оседают в виде сажи на дымоходе и его приходится чистить, так как он быстро засоряется.

Полное и неполное сгорание: что выделяется при горении древесины

Гореть может не только дерево, но и его продукты (ДСП, ДВП, МДФ), а так же металл. Однако температура горения у всех продуктов разная. Например: температура горения стали составляет 2000 градусов, алюминиевой фольги – 350, а дерево начинает воспламеняться уже при 120 – 150.

При неполном сгорании продукты горения могут быть использованы повторно

При сгорании древесины в конечном итоге образуется дым, где твердым веществом является сажа. Весь состав продуктов сгорания всецело зависит от составляющих дерева. Древесина в основном состоит из самых главных составляющих: водорода, азота, кислорода и углерода.

Если сгорел 1 кг древесины, то продуктов сгорания в газообразном состоянии выделиться где-то 7,5 – 8,0 м кубических. В дальнейшем они гореть уже не способны, кроме окиси углерода.

Продукты сгорания дерева:

  • Азот;
  • Окись углерода;
  • Углекислый газ;
  • Пары воды;
  • Сернистый газ.

Горение по характеру может быть полным или неполным. Но оба они происходят с образованием дыма. При неполном горении некоторые продукты сгорания еще могут гореть в дальнейшем (сажа, окись углерода, углеводороды). А вот если произошло полное сгорание, то тогда продукты, которые образовались в дальнейшем, гореть не способны (сернистый и углекислый газы, пары воды).

Средняя температура горения дерева (видео)

Горение – это сложный процесс, где в результате выделяется тепло. На сегодняшний день самым актуальным топливом является дерево. От его качества будет зависеть и сам процесс сгорания. Дрова нужно выбирать желательно твердых пород, абсолютно сухие с высокой теплоотдачей, тогда и эффективность обогрева увеличиться.


Добавить комментарий

Температура горения дров в печи, температурный режим в камине

Для хозяев домов, отопление которых построено на использовании натурального топлива, одним из важных параметров, контролируемых при работе системы отопления, считается температура горения дров в печи. Однако судить о качестве древесины исключительно по ее температуре сгорания было бы неправильно, ведь важнее всего теплоотдача, количество тепла, жара, которое отдает лес полностью сгорая. Ожидания домовладельцев понятны, им необходимо выжать максимум тепла из своих дров.

В этом материале мы постараемся рассказать о самых главных параметрах дров, рассмотрим какие дрова отдают больше тепла, а какие меньше, узнаем максимальные температуры сгорания различных пород дерева в печах и каминах, а так же факторы, препятствующие появлению высоких температур.

Активный и интенсивный огонь в топке печи

Основные параметры

Главными параметрами показывающими качество древесины является температура ее горения и теплоотдача. Обе характеристики плотно связаны между собой, ведь чем горение дров в печи идет интенсивнее, чем выше температура, тем больше тепла выделяется в окружающую среду.

Сталкиваясь с различными породами дерева можно заметить, что одни отлично и ярко горят, выделяя ощутимое тепло, а другие вяло тлеют, и жара от них практически нет. И дело здесь не в том, что одни дрова могут быть сырыми, а другие сухими. Объясняется это различием разных пород древесины по составу, плотности, строению, и, как следствие, по температуре сгорания и количеству выделяемого тепла.

После долгих исследований ученые смогли определить жаропроизводительность и температуру горения основных пород деревьев при идеальных условиях. За идеальные условия приняли два фактора:

  1. Практически полное отсутствие влаги в древесине.
  2. Горение в ограниченном пространстве при условии, что кислорода в нем ровно столько, сколько требуется для проведения реакции.

Одними из самых ценных пород дерева, имеющими отличные характеристики теплоотдачи, считают дуб, бук, граб и лиственница. Однако дрова из этих деревьев встречаются нечасто и стоят приличных денег, поэтому обычно в качестве топлива используются стружки, опилки, ветки и другие отходы от промышленного производства и лесозаготовки.

В то же время, чтобы иметь полную картину о тепловых характеристиках древесины, желательно изучить удельную теплоту сгорания каждой породы дерева, а также иметь представление об их теплоотдаче. Теплоотдача может измеряться в различных величинах, связанных с весом и объемом топлива.

Изучая тепловые характеристики разных пород деревьев стоит отметить, что дуб и береза выделяют жара при сгорании значительно больше, чем, например, ольха, осина или сосна. В то же время полностью полагаться на табличные данные не стоит, ведь в реальной жизни добиться идеальных условий не представляется возможным, поэтому температура в топке дровяной печи может быть значительно меньше при сжигании аналогичных дров.

Значения, приведенные в различных таблицах носят идеальный характер и призваны показать общую картину, в то время как реальная температура в топке печи никогда не достигнет подобных значений, и это объясняют два простых и понятных фактора:

  1. Добиться максимальной температуры нельзя прежде всего из-за того, что полностью просушить дрова в домашних условиях не представляется возможным. Для растопки каминов и печей используется древесина с различным уровнем влажности, та, которая есть в наличии.
  2. Другим важным фактором, от которого снижается температура горения дров в камине или печи, является недостаток кислорода. Приток воздуха мы регулируем заслонкой, которую зачастую прикрываем.

Давайте рассмотрим каждую из выявленных проблем по отдельности.

Фактор влажности

Основным негативным фактором, конечно же, является влажность. Свежесрубленный лес имеет влажность в диапазоне от 40 до 55%, а у некоторых пород деревьев влажность может достигать даже отметки в 65%. Растапливать печь сырыми дровами можно, они даже будут гореть, но основная часть жара станет использоваться для просушки древесины и испарения влаги. Следовательно, температура в печи на сырых дровах никак не может выйти на пиковый уровень, а значит и теплоотдача от такой древесины будет посредственная.

Пройдет много времени пока этот лес превратиться в полноценные сухие дрова

Конечно, хозяин дома для его отопления может использовать как сырые, так и сухие дрова:

  • Можно жечь в печи свежесрубленную древесину, а так же недавние запасы, но следует понимать, что в этом случае расход дров будет на порядок выше, поскольку тепла они будут отдавать меньше. Дополнительным негативным явлением станет большое количество сажи в дымоходе, появляющейся при сгорании сырого дерева.
  • Чтобы получить сухие дрова, следует правильно заготовить лес, распилить его, наколоть на полешки необходимой длины, уложить на хранение в дровнице, посушить в течение полугода или даже года, а потом использовать. Считается, что дрова заготовленные зимой и пролежавшие в сарае два летних сезона являются оптимально сухими, их влажность обычно составляет порядка 20%. Длинный путь, но позволяющий добиться от дров большей теплоотдачи, и как следствие сэкономить на лесе.

Отметим, что существуют деревья, которые совсем не предназначены для растопки печей в свежесрубленном виде. К ним относятся такие породы как тополь, ива. При сгорании этих пород дерева практически не выделяется тепло, да и горением назвать их тление вряд ли возможно. После просушки тополь горит уже ярким и красивым пламенем, но вот тепла все равно много не дает.

Конечно, теплоотдача от древесины не увеличивается при сушке в два-три раза, но на 15-20% растет. Особо сильный контраст чувствуется при сжигании свежесрубленного леса и просушенной древесины одной породы.

В то же время разница в теплоотдаче разных пород дерева настолько велика, что позволяет сжигать некоторые сорта в свежем виде, например, березу, дуб, ясень. Эти несомненные лидеры имеют настолько высокую температуру горения, что способны и себя высушить и дом отопить. Березовые дрова дополнительно обладают приятным ароматом, считающимся целебным. Хвойные породы деревьев не имеют таких внушительных характеристик, поскольку в их составе присутствует большое количество смолы, поэтому сырую ель или сосну можно закладывать лишь в растопленную печь.

Чтобы дерево отдало максимальное количества тепла, чтобы температура в камине или печи при сгорании дров достигала высоких значений, следует обязательно высушить древесину.

Фактор недостатка кислорода

Другой негативный фактор, не позволяющий нам выйти на максимальные температуры в печи, недостаток кислорода. Здесь мы можем напрямую влиять на теплоотдачу дров, используя по назначению заслонки. К сожалению, мы чаще всего прикрываем заслонки своих каминов и печей, чтобы уменьшить интенсивность огня и увеличить его длительность, ведь по сложившемуся мнению такой способ позволяет экономить топливо.

Здесь стоит отметить, что в камин открытого типа воздух поступает свободно, а значит фактор недостатка кислорода для реакции не имеет негативного влияния.

Химическая формула идеального горения дерева в самом простом виде выглядит следующим образом: С + 2Н2 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + Q (тепло).

  • В левой части уравнения мы видим соединяющийся углерод и водород, которые обеспечивают реакцию горения, когда в воздухе нет достаточного количества кислорода.
  • В правой части располагаются уже продукты горения после прошедшей реакции, когда выделяется углекислый газ, пар, тепло.

Плотный огонь в топке печи

Чтобы достичь максимальных температур при горении сухой древесины, необходимо подавать в топку кислорода в полтора раза больше, чем нужно для полноценного сжигания дров. В то же время когда мы закрываем доступ свежего воздуха заслонкой, то уравнение модифицируется, в нем появляется угарный газ СО.

Угарный газ начинает вырабатываться потому, что атомы углерода не соединились с двумя атомами кислорода, а нашли для себя только один. Сгоревший не до конца угарный газ частично выходит через дымоход, а частично остается в топке, снижая потенциальную температуру горения в ней и уменьшая теплоотдачу дров. При недостатке воздуха температура в печи достигает лишь 65-70% от своих возможностей.

Таким образом можно найти четкую зависимость от уровня подачи воздуха, регулируемого заслонкой, до количества вырабатываемого угарного газа. Чем меньше кислорода поступает в топку, тем появляется больше угарного газа и меньше тепла.

Отметим, что на теплоотдачу активно влияет и сама печь, в зависимости от КПД своей работы. Если буржуйка забирает 40% тепла, то о наличие максимальных температур в ней и говорить не приходится.

В завершение можно отметить, что температура в печи на прямую зависит от породы дров, их уровня влажности и количества воздуха, поступающего в топку. Максимальные результаты показывают твердые породы деревьев, полностью высушенные и готовые к использованию.

Температура горения дров разных пород

Предыдущая статья Следующая статья

Если вы используете древесные поленья не только для того, чтобы любоваться огнем камина, а еще и для обогрева помещения, то вас наверняка интересует такой параметр, как температура горения дров. Он показывает, насколько эффективным будет топливо, сколько жара оно будет отдавать. Теплотворная способность дров напрямую зависит от породы древесины, влажности поленьев и объема поступающего в топку воздуха. Способность выделять то или иное количество тепла показывает такая характеристика, как калорийность дров. Одна калория равна объему тепловой энергии, способному нагреть 1 грамм воды на 1 оС. Калорийность популярных пород древесины:

  • дуб – 4857;
  • береза – 4919;
  • сосна – 4907;
  • ольха – 4878;
  • ель – 4857.

Теплоотдача дров: сравнительная таблица

Однако то, насколько эффективным будет топливо, зависит не только от его калорийности, но и от теплоотдачи дров. Плотность древесных волокон и другие особенности влияют на то, какой процент от температуры горения дерева оно будет отдавать в окружающую среду. Для сравнения ознакомьтесь со следующими данными:

  • дуб – 900оС, 75%;
  • береза – 816оС, 68%;
  • сосна – 624оС, 52%;
  • ольха – 552оС, 46%;
  • ель – 600оС, 50%.

Это теплоотдача дров в таблице, где вы можете видеть максимальную температуру горения и процент жаропроизводительности.   

Температура горения дерева при разной влажности

Приведенные выше данные могут значительно коррелироваться, в зависимости от влажности поленьев. Чем выше влажность, тем ниже будет теплотворность дров, так как часть энергии будет расходоваться на испарение влаги из топлива. Например, если калорийность сухого дуба 4857, то при повышении влажности всего на 15% она падает до 3660 калорий. А количества энергии, которое тратится на испарение 15% влаги из килограмма дров, достаточно для нагрева до кипения 10 литров воды.

От влажности зависит и температура возгорания дерева – чем больше воды в волокнах древесины, тем сложнее ее разжечь. Потому сырые поленья рекомендуется использовать лишь тогда, когда огонь хорошо разгорелся. Помните об этом нюансе, когда выбираете дрова для топки. 

Соответственно, данные из таблицы можно использовать лишь для сравнительного анализа, так как на практике абсолютно сухих дров не бывает. Свежесрубленная древесина имеет влажность 45-65%, а спустя год просушивания в поленнице чурки все равно остаются влажными на 15-20%. Некоторые сорта древесины горят быстрее, наглядный тому пример — березовые дрова.  Кроме того, удельная теплота сгорания дров будет зависеть и от других факторов, например, конструкции вашей печки или котла.       

Теплота сгорания дров и подача воздуха

Теплота сгорания дров понижается также с ограничением подачи кислорода. Если вы используете дрова из сосны, информация ниже точно будет вам полезной.Кислород необходим для поддержания процесса горения, но часто его доступ перекрывается заслонкой, чтобы топливо перегорало медленнее. В итоге мы экономим на частоте подкидывания топлива, но не дополучаем от него тепла. Так температура костра из дров обычно выше, чем температура сгорания поленьев в закрытой топке. Чтобы добиться максимальных показателей, необходимо поддерживать соотношение:

С + 2Н2 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + Q (теплота).

При недостаточном количестве кислорода во время сгорания образуется угарный газ, который уходит в дымоход недожженным. Чтобы такого не случалось, нужно настроить работу твердотопливного котла в максимальном режиме с достаточным количеством поступающего воздуха. Существенно помогает повысить теплоотдачу установка буферной емкости.  

Как видите, на то, насколько тепло будет в вашем доме зимой, влияет не только температура воспламенения дерева, калорийность древесины и жаропроизводительность, но и состояние поленьев, конструкция котла или печки, КПД самого теплогенератора. Так что выбирайте только качественные дрова из клена или другой древесины и не забывайте следить за состоянием оборудования. 

Пожар класса «А» — горение твердых веществ

  • Огнетушители воздушно-пенные используются при тушении пожаров класса А и В (дерево, бумага, краски и ГСМ).
  • Запрещается применение воздушно-пенных огнетушителей для тушения электроустановок, находящихся под напряжением!
  • Для приведения огнетушителя воздушно-пенного в рабочее состояние необходимо нажать кнопку на его головке и выждать 5 с, пока создаётся рабочее давление внутри корпуса.
  • Эксплуатируются воздушно-пенные огнетушители при температуре от +5 до +50°С.
  • Огнетушащий состав воздушно-пенного огнетушителя — раствор пенообразователя (ОВП).
  • Перезарядка один раз в год.


Пожары класса А

Древесина и древесные материалы.

В связи с широким применением древесина очень часто является основным горючим материалом. На судах ее используют в качестве палубного настила и внутренней отделки переборок (только на небольших судах), подсти­лочного и сепарационного материала и т.п. Древесные материалы содержат переработанную древесину или древесное волокно. К ним  относятся некоторые виды изоляции, отделочные плиты подволоков, фанера и обшивка, бумага, картон и оргалит.

Свойства древесины и древесных материалов зависят от конкретного их типа. Однако все эти материалы горючи, при определенных условиях обугливаются, тлеют, воспламеняются и горят. Их самовоспламенения, как правило, не происходит. Для загорания обычно требуется такой источник воспламенения, как искра, открытое пламя, горячая поверхность, тепловое излучение. Но в результате пиролиза древесина может превращаться в древесный уголь, температура воспламенения которого ниже температуры воспла­менения самой древесины.

Древесина состоит в основном из углерода, водорода и кислорода, а также небольших количеств азота и других элементов. В сухом состоянии основную ее массу составляет целлюлоза. Среди других компонентов сухой древесины следует отметить сахар, смолы, минеральные вещества (из которых при горении древесины образуется зола).

Характеристики горючести.

Температура воспламенения древе­сины зависит от таких факторов, как размер, форма, содержание влаги и сорт. Как правило, температура самовоспламенения древесины около 200°С, но принято считать, что 100 С — это максимальная температура, воздействию которой можно подвергать древесину в течение длительного времени, не опасаясь ее самовоспламенения.

Скорость сгорания древесины и древесных материалов в значительной степени зависит от конфигурации изделий из них, количества окружающего ее воздуха, содержания влаги и других факторов. Но для полного сгорания древесины под воздействием теплоты должны выделиться пары.

Медленно развивающийся пожар или источник теплового излучения может постепенно передать достаточное количество энергии для начала пиролиза изделий из древесины на переборках и подволоках. Выделяющиеся при этом горючие пары будут смешиваться с окружающим воздухом. Когда эта смесь окажется в диапазоне воспламеняемости, от любого источника воспламенения почти мгновенно может произойти возгорание всей массы. Данное состояние называется общей вспышкой. При тушении пожаров, связанных с горением таких горючих материалов, как отделанные деревянными панелями переборки и мебель в небольших помещениях старых судов, экипаж должен принимать меры против общей вспышки. На современных судах в каютах, коридорах и других ограниченных помещениях используют негорючие материалы.

По большинству твердых горючих материалов пламя продвигается медленно. Прежде чем пламя может распространиться, из твердого горючего материала должны выделиться горючие пары, которые затем в определенной пропорции перемешиваются с воздухом.

Громоздкие твердые материалы с небольшой площадью поверх­ности (например, толстые бревна) горят медленнее, чем твердые материалы, имеющие меньшую толщину, но большую площадь поверхности (например, листы фанеры). Твердые материалы в виде стружек, опилок и в пылевидной форме горят быстрее, поскольку суммарная площадь поверхности отдельных частиц очень велика. Как правило, чем больше толщина горючего материала, тем больше нужно времени для выхода паров в воздух и тем дольше он будет гореть. Чем больше площадь поверхности, тем быстрее горит твердый материал, так как значительная площадь позволяет горючим веществам выделяться с большей скоростью и быстро перемешиваться с воздухом.

Продукты сгорания. При горении древесины и древесных материалов образуется водяной пар, теплота, двуокись и окись углерода. Основную опасность для экипажа представляют недостаток кислорода и присутствие окиси углерода. Кроме того, при горении древесины образуются альдегиды, кислоты и различные газы. Эти вещества сами по себе или в сочетании с водяным паром могут, как минимум, оказывать сильное раздражающее воздействие. Вследствие токсичности большинства этих газов при работе в зоне пожара или вблизи, необходимо применение дыхательных аппаратов.

При непосредственном соприкосновении с пламенем или от теплоты, излучаемой пожаром, люди могут получать ожоги. Пламя редко отрывается от горящего материала на значительное расстояние. Однако при некоторых видах тлеющих пожаров возможно образование теплоты, дыма и газа без видимого огня, а воздушные потоки могут относить их далеко от пожара.

Как большинство органических веществ, древесина и древесные материалы имеют способность выделять в начальной стадии пожара большое количество дыма. В некоторых случаях горение может не сопровождаться образованием видимых продуктов сгорания, но обычно при пожаре происходит выделение дыма, который, как и пламя, служит видимым признаком пожара. Дым часто является первым предупреждением о возникшем пожаре. В то же время дымо-образование, значительно ухудшающее видимость и вызывающее раздражение органов дыхания, как правило, способствует возник­новению паники.

Текстильные и волокнистые материалы.

Текстильные мате­риалы в виде одежды, мебельной обивки, ковров, брезента, парусины, тросов и постельных принадлежностей находят широкое применение на судах. Кроме того, они могут перевозиться в качестве груза. Почти все текстильные материалы горючи. Этим объясняется большое количество пожаров, связанных с загоранием текстильных материалов и сопровождающихся травмами и гибелью людей.

Растительные (натуральные) волокна, к которым относятся хлопок, джут, пенька, лен и сизаль, состоят главным образом из целлюлозы. Хлопок и другие волокна горючи (температура самовоспламенения волокон хлопка 400°С). Их горение сопровождается выделением дыма и теплоты, двуокиси углерода, окиси углерода и воды. Растительные волокна не плавятся. Легкость воспламенения, скорость распро­странения пламени и количество образующейся теплоты зависят от структуры и отделки материала, а также от конструкции готового изделия.

Волокна животного происхождения, такие как шерсть и шелк, отличаются от растительных по химическому составу и не горят так легко, как эти волокна, скорее, они склонны к тлению. Например, шерсть, состоящая в основном из протеина, воспламеняется труднее, чем хлопок (температура самовоспламенения волокон шерсти 600°С), и горит медленнее, поэтому ее легче тушить.

Синтетические текстильные материалы — это ткани, изготовленные полностью или в основном из синтетических волокон. К ним относятся вискоза, ацетат, нейлон, полиэстер, акрил. Пожарную опасность, связанную с синтетическими волокнами, часто трудно оценить, так как некоторые из них при нагревании дают усадку, плавятся и стекают. Большинство синтетических текстильных материалов в разной степени горючи, а температура воспламенения, скорость горения и другие свойства при горении существенно отличаются друг от друга.

Характеристики горючести. Горение текстильных материалов зависит от многих факторов, наиболее важными из которых являются химический состав волокон, отделка ткани, ее масса, плотность переплетения нитей и огнезащитная пропитка.

Растительные волокна легко воспламеняются и хорошо горят, выделяя значительное количество густого дыма. Частично сгоревшие растительные волокна могут представлять опасность пожара даже после того, как он был потушен. Полусгоревшие волокна всегда следует убирать из района пожара в те места, где повторное их воспламенение не создаст дополнительных сложностей. Большинство уложенных в кипы растительных волокон быстро впитывают воду.

Кипы разбухают и увеличиваются в весе при подаче на них большого количества воды в процессе тушения пожара.

Шерсть плохо воспламеняется до тех пор, пока не окажется под сильным воздействием теплоты; она тлеет и обугливается, а не свободно горит. Тем не менее шерсть способствует усилению пожара и поглощает большое количество воды. Этот фактор следует учитывать при длительной борьбе с пожаром.

Шелк — наиболее опасное волокно. Он плохо воспламеняется и плохо горит. Для его горения обычно требуется наличие внешнего источника теплоты. При загорании шелк сохраняет тепло дольше других волокон. Кроме того, он поглощает большое количество воды. Влажный шелк может самовоспламениться. При воспламенении кипы шелка внешние признаки пожара появляются лишь при прогорании кипы до наружной поверхности.

Характеристики горючести синтетических волокон зависят от материалов, использованных при их изготовлении. В таблице приве­дены характеристики горючести некоторых наиболее распростра­ненных синтетических материалов. Полученные при проведении лабораторных испытаний, эти характеристики могут быть неточными. Некоторые синтетические материалы при испытании небольшим источником пламени, например, спичкой, могут показаться огне­стойкими. Но если испытание этих же материалов проводят с помощью более сильного источника пламени, то они сильно горят и полностью сгорают, образуя большое количество черного дыма. Те же результаты дают и натурные испытания.

Характеристики горючести некоторых синтетических материалов:
Материал
Характеристики горючести
Ацетат
Воспламеняется примерно так же, как хлопок; горит и плавится, опережая пламя
Акрил
 
Горит и плавится; размягчается при 235-330°С; температура воспламенения 560°С
Нейлон
 
С трудом поддерживает горение; плавится и стекает; температура плавления 160 — 260°С; температура воспламенения 425°С и выше
Полиэстер
 
Горит быстро; размягчается при 256-292°С и стекает; температура воспламене-ния 450- 485°С
Пластмассовая упаковка
Не поддерживает горения, плавится
Вискоза
Горит примерно так же, как хлопок

 

Продукты сгорания

Как было указано ранее, все горящие материалы выделяют горючие газы, пламя, теплоту и дым, что ведет к снижению уровня содержания кислорода. Основные газы, образую­щиеся при горении, это двуокись углерода, окись углерода и водяной пар.

Растительные волокна, например джут, выделяют при горении большое количество едкого плотного дыма.

При горении шерсти появляется густой серовато-коричневый дым, а также при этом образуется цианистый водород, который является весьма токсичным газом. При обугливании шерсти получается липкое черное вещество, напоминающее деготь.

Продуктом сгорания шелка является пористый уголь, смешанный с золой, который продолжает тлеть или гореть только в условиях сильной тяги. Тление сопровождается выделением светло-серого дыма, вызывающего раздражение дыхательных путей. В определенных условиях при горении шелка может выделяться цианистый водород.

Пластмассы и резина

При изготовлении пластмасс используется огромное количество органических веществ, в том числе фенол, крезол, бензол, метиловый спирт, аммиак, формальдегиды, мочевина и ацетилен. Пластмассы на основе производных целлюлозы состоят главным образом из хлопчатобумажных компонентов; для изго­товления многих типов пластмасс применяется древесная мука, древесная масса, бумага и ткани.

Исходными материалами при производстве резины являются натуральный и синтетический каучуки.

Натуральный каучук получают из каучукового латекса (сока каучукового дерева), соединяя его с такими веществами, как углеродная сажа, масла и сера. Синтетический каучук по некоторым характеристикам аналогичен природному. Примерами синтетических каучуков являются акриловый, бутадиеновый и ноопреновый каучуки.

Характеристики горючести. Характеристики горючести пласт­масс различны. В значительной степени они зависят от формы изделий, которые могут быть представлены в виде твердых профилей, пленок и листов., формованных изделий, синтетических волокон, гранул или порошков. Поведение пластмасс в процессе пожара также зависит от их химического состава, назначения и причины загорания. Многие пластмассы горючи и в случае сильного пожара способствуют его интенсификации

В зависимости от скорости горения пластмассы можно разделить на три группы.

1-я группа. Материалы, которые вообще не горят или прекращают гореть при удалении источника воспламенения. В эту группу входят асбонаполненные фенолальдегидные смолы, некоторые поливинил-хлориды, нейлон и фторированные углеводороды.

2-я группа. Материалы, которые являются горючими и горят сравнительно медленно; при удалении источника воспламенения горение их может прекратиться, а может и продолжаться. Эта группа пластмасс включает формальдегиды с древесными заполнителями и некоторые производные винила.

3-я группа. Материалы, которые легко горят и продолжают гореть после удаления источника воспламенения. В состав этой группы входят полистирол, акрилы, некоторые ацетилцеллюлозы и полиэтилен.

Отдельный класс образует старейшая, хорошо известная разно­видность пластмасс — целлулоид, или нитроцеллюлоза, которая является самой опасной из пластмасс. При температурах 121°С и выше целлулоид очень быстро разлагается, не нуждаясь в поступлении дополнительного кислорода из воздуха. При разложении выделяются воспламеняющиеся пары. Если эти пары будут скапливаться, то может произойти сильный взрыв. Горение целлулоида протекает очень бурно, тушить такой пожар трудно.

Теплотворная способность резины примерно в два раза выше, чем других твердых горючих материалов. Так, например, теплотворная способность резины составляет 17,9-106 кДж, а древесины сосны 8,6-106 кДж. Многие виды резины при горении размягчаются и текут, способствуя тем самым быстрому распространению пожара. Резина из натурального каучука при первоначальном нагревании разлагается медленно, но затем, примерно при 232°С и выше, она начинает быстро разлагаться, выделяя газообразные вещества, что может привести к взрыву. Температура самовоспламенения этих газов примерно 260 °С. Резина из синтетического каучука ведет себя аналогично, но температура, при которой она начинает быстро разлагаться, несколько выше.

Для большей части пластмасс в зависимости от их компонентов температура разложения составляет 350°С и выше.

Продукты сгорания. Горящие пластмассы и резины выделяют газы, теплоту, пламя и дым, при этом образуются продукты сгорания, воздействие которых может привести к интоксикации или смерти.

Вид и количество дыма, выделяемого горящей пластмассой, зависят от характера пластмассы, имеющихся добавок, вентиляции, а также от того, сопровождается горение пламенем или тлением. Большинство пластмасс при нагревании разлагается с появлением густого дыма. Вентиляция способствует рассеиванию дыма, но не может обеспечить хорошую видимость. Те пластмассы, которые горят чистым пламенем, под воздействием огня и высокой температуры образуют менее густой дым.

При горении пластмасс, содержащих хлор, например поливинилхлорида, который является изоляционным материалом кабелей, основным продуктом сгорания является хлористый водород, имеющий едкий раздражающий запах. Вдыхание хлористого водорода может вызвать смерть.

Горящая резина выделяет плотный черный жирный дым, содержащий два токсичных газа — сероводород и двуокись серы. Оба газа опасны, так как в определенных условиях вдыхание их может привести к смерти.

Обычное месторасположение на судне.

Хотя суда строят из металла и они кажутся негорючими, на них всегда имеется большое количество воспламеняющихся материалов. Практически все эти материалы перевозят в качестве груза, размещая в грузовых трюмах или на палубе, в контейнерах или навалом. Кроме того, широкое применение на судне находят твердые материалы, загорание которых может вызвать пожары класса А. Обстройка в жилых помещениях пассажиров, рядового и командного составов выполняется обычно из материалов, воспламенение которых приводит к пожарам класса А. В салонах и помещениях для отдыха могут находиться диваны, кресла, столы, телевизоры, книги и другие предметы, полностью или частично изготовленные из этих материалов.

Среди мест нахождения таких материалов следующие:

ходовой мостик, где установлены деревянные столы, сосре­доточены карты, астрономические ежегодники и другие предметы, изготовленные из горючих материалов;

плотницкая, так как здесь могут находиться различные виды древесины;

боцманская кладовая, в которой хранятся различные виды растительных тросов;

металлические грузовые контейнеры, которые снизу обычно обшиты деревом или древесными материалами;

трюм, где могут храниться лесоматериалы для подтоварника, лесов и т. п.;

коридоры, так как здесь часто оставляют большое количество мешков с бельем для переноски их в прачечную и обратно.

Тушение пожаров класса А.

Материалы, наиболее часто склонные к загоранию, лучше всего тушить водой — самым распространенным огнетушащим веществом.

Дровяное отопление. Удельная теплота сгорания сухого и влажного дерева. Теплотворность дров. Практическое тепловыделение сухих и влажных дров при печном отоплении. Объемная теплотворность дров. Жаропроизводительность, температура горения дерева (дров)

Теоретически, в идеальных условиях, при сгорании идеально сухого дерева (дров) можно добиться выхода тепла около 20,000 — кДж/кг = 5,5 кВт*часов/кг. Тем не менее, реально достижимые величины тепловыделения для дерева существенно ниже (предполагается 20% влажность дерева) .

Живое дерево — не в засуху — имеет влажность около 100% (больше не бывает). Распиленное (не обязательно наколотое) дерево сохнет за 1 год на воздухе до влажности 20% — это и есть «дерево» в понимании различных справочников. При сгорании дров, вся эта влага разогревается до температуры исходящих газов (дыма) и снижает таким образом тепловыделение.

Табличка ниже дает представление о тепловыделении влажного и сухого дерева при сгорании:

Тепловыделение влажного и сухого дерева при сгорании — теплота сгорания
Влажность дерева
%
Удельная теплота сгорания по объему
%
Удельная теплота сгорания по весу (массе)
%
0 (лабораторные условия) 100 100
20 (сухое) 97 81
50 (недосушенное) 92 62
100 (свежие дрова) 85 42

Приведем практические величины удельной теплоты сгорания для сухого и влажного дерева:

Удельная теплота сгорания сухого и влажного дерева. Практическое тепловыделение сухих и влажных дров при печном отоплении.
Практические величины удельной теплоты сгорания дров.
кВт*час/кг кВт*час/м3 кДж/кг ккал/кг
Дерево влажностью более 50% 2,5.- 2600.- 9300.- 2220.-
Дерево влажностью менее 20% 4,5.- 2900.- 16300.- 3890.-

Вывод: сухие дрова дают больше тепла и их намного легче носить и разжигать в печке 😉

Таблица объёмной теплотворности дров (удельная теплота сгорания объемная) при влажности древесины 20%

Порода дерева Объёмная удельная теплотворная способность дров. 1 дм3=1л
 
ккал/дм3 кДж/дм3 кВт*ч/дм3 Градация теплотворности по ГОСТ 3243-88
Берёза 1389-2240 5816-9379 1,62-2,61

Первая группа
по ГОСТ 3243-88: берёза, бук, ясень, граб, ильм, вяз, клён, дуб, лиственница

бук 1258-2133 5276-8931 1,46-2,48
ясень 1403-2194 5874-9186 1,63-2,55
граб 1654-2148 6925-8994 1,92-2,5
ильм 1282-2341 5368-9802 1,49-2,72
вяз 1282-2341 5368-9802 1,49-2,72
клён 1503-2277 6293-9534 1,75-2,65
дуб 1538-2429 6400-10170 1,79-2,82
лиственница 1084-2207 4539-9241 1,26-2,57
сосна 1282-2130 5368-8918 1,49-2,48

Вторая группа
по ГОСТ 3243-88: сосна, ольха

ольха 1122-1744 4698-7302 1,30-2,03
ель 1068-1974 4472-8265 1,24-2,30

Третья группа
по ГОСТ 3243-88: ель, кедр, пихта, осина, липа, тополь, ива

кедр 1312-2237 5493-9366 1,53-2,60
пихта

1068-1974

4472-8265 1,24-2,30
осина 1002-1729 4195-7239 1,17-2,01
липа 1046-1775 4380-7432 1,22-2,06
тополь 839-1370 3515-5736 0,98-1,59
ива 1128-1840 4723-7704 1,31-2,14

Температура горения («жаропроизводительность») различных пород дерева (древесины)

Порода Жаропроизводительность
(100%-максимум)
Температура горения,
max
Горный клен 100% 1200°С
Бук 87% 1044°С
Ясень 87% 1044°С
Граб 85% 1020°С
Боярышник 82% 984°С
Зимний дуб 75% 900°С
Лиственница 72% 864°С
Вяз 72% 864°С
Летний дуб 70% 840°С
Береза 68% 816°С
Пихта 63% 756°С
Акация 59% 708°С
Липа 55% 660°С
Сосна 52% 624°С
Осина 51% 612°С
Ольха 46% 552°С
Ива 40% 480°С
Тополь 39% 468°С

Насколько сильно горит древесина? Проверено

Как партнер Amazon, я зарабатываю на соответствующих покупках (без дополнительных затрат для вас).

Думаете о том, чтобы развести в этом году хороший костер или избавиться от старых дров, сжигая их, но задаетесь вопросом, насколько горячими могут быть вещи? Он может немного отличаться, но давайте посмотрим, насколько горячее дерево становится при горении.

Существует много разных видов древесины, некоторые горят при температуре до 930 градусов по Фаренгейту (500 по Цельсию), а другие могут гореть до 2000 градусов по Фаренгейту (1093 по Цельсию).На температуру могут влиять самые разные вещи.

В этой статье мы поговорим больше о различных вещах, которые влияют на температуру дров, при какой температуре дрова будут воспламеняться, может ли древесина плавиться или испаряться, и посмотрим, какова средняя температура костра. Вот что вам нужно знать.

Ваш приоритет №1 — безопасность вашей семьи. Как пожарный, я рекомендую всем иметь домашний комплект безопасности, который может гарантировать, что все, кого вы любите, быстро и целыми и невредимыми выйдут из дома в случае пожара или другой чрезвычайной ситуации. Вот комплект безопасности, который я рекомендую.

Также прочтите: Какова температура огня? Насколько жарко становится?

При какой температуре горит древесина?

При возгорании древесины происходит довольно сложный процесс, известный как «пиролиз». Это трехэтапный процесс, который позволяет дереву эффективно разлагаться при горении.

Во-первых, при температуре примерно от 320 градусов по Фаренгейту до примерно 500 градусов древесина начинает гореть, и вы можете видеть, как она изменяется таким образом, что необратимо (следы обугливания, растрескивание, усадка и т. Д.) и в какой-то момент (где-то выше примерно 390 градусов) древесина загорится.

Итак, древесина воспламеняется при температуре от 390 до 500 градусов по Фаренгейту.

Следующая фаза пиролиза более горячая, разложение становится более быстрым и начинает расходовать древесину с приличной скоростью. Это происходит между 500 и 800 градусами.

После этого вы начинаете достигать температуры, известной как «горящие печи». Вся древесина на этом этапе должна полностью загореться, а единственным остатком должен быть горящий уголь.

Это видео демонстрирует процесс воспламенения древесины:

Также читайте: Температура возгорания в доме: насколько сильно становится жарко?

При какой температуре горит?

Порода дерева имеет прямое отношение к «температуре горения древесины», которую оно производит. Без сюрпризов, правда?

Вероятно, самая низкая температура сжигания любой общедоступной древесины — это Викторианский ясень, который может вызвать пламя около 592 градусов по Фаренгейту.

На другом конце шкалы у вас есть могучая береза ​​, которая вполне счастлива создать настоящий ад и может гореть при температуре 1500 градусов и более!

По мере обгорания древесины она претерпевает несколько изменений.

Во-первых, большая часть веса воды начинает исчезать по мере того, как вода выкипает — свежераспиленная древесина составляет примерно половину своего веса в воде, древесина, которой был дан сезон для высыхания, с другой стороны, имеет примерно пятую часть веса. от его веса как содержание воды.

Влажная древесина горит при более низкой температуре, чем сухая древесина. Это связано с тем, что часть энергии используется для преобразования воды в пар, а не направляется в пламя.

Примечание: Вода расширяется в 1600 раз при нагревании и превращается в пар (пар), что позволяет ей поглощать тонну тепла. Это одна из причин того, что вода так эффективна при тушении пожаров.

Вы также должны обнаружить, что при сжигании древесины образуется дым — это горючие газы, образующиеся в процессе горения, и для их поддержания необходим кислород.

Затем происходит пиролиз, и большая часть энергии в древесине выделяется в виде пламени и тепла.

Чтобы лучше понять науку о процессе горения древесины, посмотрите это:

Также прочтите: При какой температуре бумага горит / воспламеняется? Выявлено

Что такое Flashpoint?

Это полностью зависит от типа древесины, которую нужно сжигать.

Обычные дрова имеют температуру воспламенения (то есть минимально возможную температуру горения) около 570 градусов по Фаренгейту.

Однако, как мы уже видели, некоторые виды деревьев производят гораздо более низкие точки воспламенения, а Береза ​​потребует гораздо больше энергии для сгорания.

Также прочтите: Легковоспламеняющийся ли бамбук? Проверено

Какая точка плавления?

Может ли древесина плавиться?

С физической точки зрения плавление требует нескольких изменений в структуре вещества.

Во-первых, молекулы в твердой форме вещества должны быть по существу разорваны друг от друга.

Во-вторых, молекулы должны иметь возможность свободно перемещаться друг вокруг друга, создавая своего рода ток.

Однако при этом химические свойства вещества должны оставаться неизменными. Так, например, если вы плавите золото, вы получаете жидкое золото как конечный продукт, а не как новое вещество.

Когда дело доходит до дерева, первая проблема заключается в том, что если вы попытаетесь нагреть его до состояния плавления, оно загорится. Когда он загорается, древесина окисляется, то есть отдельные молекулы распадаются и соединяются с кислородом воздуха, образуя новые соединения.

Это означает, что при нормальных условиях древесина не плавится, потому что вместо этого она меняет свою химическую структуру.

Но могли бы мы расплавить древесину, если бы мы просто сделали ее достаточно горячей и вместо этого удалили весь кислород?

К сожалению, нет. Вся вода из дерева и летучие химические вещества, которые могли скрываться внутри, испарились бы, таким образом, они были бы такими же, как когда они начинались.

Однако древесина состоит из очень длинных волокнистых нитей, которые сделаны из целлюлозы, что придает древесине большую часть ее прочности.Эти волокна не могут разрушиться при нагревании на более мелкие, которые свободно движутся, лучшее, что мы могли сделать, — это направить на них достаточно тепла, чтобы разрушить «карбонильные» связи внутри.

К сожалению, это снова изменит структуру древесины. У нас больше не было целлюлозных волокон; у нас был уголь, и дерево не расплавилось бы.

Однако можно было бы расплавить древесину, если бы мы могли поддерживать стандартное давление, а затем повышать температуру до 3500 градусов по Фаренгейту (это температура плавления не дерева, а углеродного элемента — ключевого строительного блока дерево).

Однако мы пока не можем сделать это и, следовательно, для каких-либо практических целей — древесина не имеет температуры плавления, потому что она просто не может плавиться.

Может ли древесина испаряться?

Испарение — это продолжение плавления. Это дальнейшее разрушение молекулярной структуры, при котором все межмолекулярные связи удаляются, и отдельные молекулы могут свободно плавать в воздухе вокруг них.

Как и следовало ожидать, если древесину невозможно расплавить, она не сможет испариться. Есть несколько необычных веществ, которые подвергаются процессу сублимации, то есть они превращаются из твердого вещества в газ без жидкой фазы между ними.

Древесина не входит в число этих веществ, и это означает, что нам, вероятно, потребуется достичь температуры 8720 градусов по Фаренгейту, что является температурой кипения углерода.

Поскольку мы не можем даже довести температуру до 3500 градусов (точка плавления), этот теоретический эксперимент вряд ли будет проведен на практике в какой-либо момент в ближайшем будущем.

По крайней мере, пока древесина не испаряется.

Насколько сильно горит дровяной огонь?

Если вы хотите измерить температуру дров, вам нужно знать точный состав древесины, относительное количество воды в древесине и есть ли что-нибудь еще в огне.

Совершенно очевидно, что это смехотворно сложное вычисление, которое не принесло бы нам большой пользы, даже если бы мы могли его сделать правильно.

Итак, лучше использовать среднюю температуру, определенную в лабораторных условиях, а затем осознавать, что при практическом использовании в этих цифрах могут быть существенные различия.

Средняя температура костра

Костер обычно горит при температуре около 1112 градусов по Фаренгейту.

Температура костра повысится после того, как большая часть древесины будет превращена в древесный уголь в процессе горения. Древесный уголь горит при гораздо более высокой температуре — примерно 2 012 градусов по Фаренгейту.

Отметим, что еще в 2016 году предполагалось, что костры стали причиной более 60 000 пожаров в Соединенных Штатах, которые привели к уничтожению 4 миллионов акров земли.Это потому, что при такой температуре потушить огонь довольно сложно.

Чтобы сделать это правильно, убедитесь, что дерево полностью сгорело до пепла, затем задушите его водой (пока вода не перестанет шипеть), а затем, на всякий случай, выкопайте немного земли или песка поверх огня. Наконец, прикоснитесь к поверхности (очень осторожно), чтобы убедиться, что она больше не горячая.

Не оставляйте за собой горящий огонь.

Заключение

Насколько сильно горит древесина? В целом, древесина будет гореть примерно до 2000 градусов по Фаренгейту в зависимости от типа древесины и способа организации огня.Можно заставить его гореть при еще более высоких температурах, но это требует очень специфической настройки.

Однако древесина может загореться при более низких температурах, особенно если она высохла и в ней очень мало воды, чтобы противостоять пламени.

Статьи по теме

Черный дым: что это значит и что его вызывает?

Горит ли металл в огне? Проверено

При какой температуре горит хлопок? Легковоспламеняющийся?

Время воспламенения и температура воспламенения образцов древесины

Контекст 1

…. содержание образцов древесины затем измеряли по методу печи [6] в камерной печи. В 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65, температура внутри печи поддерживалась в диапазоне от 102 до 105 ° C для удаления влаги внутри деревянных плит. Периодически проводили повторное взвешивание до тех пор, пока не регистрировали дальнейшую потерю веса. …

Контекст 2

… Третья стадия при температуре выше 440 ° C может быть реакцией разложения оставшегося лигнина и полукокса. 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 стадий можно наблюдать. Температурные диапазоны первых трех ступеней составляют 20-65 ° C, 65-550 ° C и 550 ° C и выше, соответственно. …

Контекст 3

… начинается третий этап, температура внутри всей деревянной плиты выше 300 ° C, что указывает на то, что вся деревянная плита превратилась в обугленную.Итак, это 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 может быть достигнута максимальная скорость потери массы, когда вся древесина превращается в уголь. …

Контекст 4

… L — толщина образца, мм; ρ — плотность, кгм -3; и — внешний тепловой поток, 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 кВт · м -2….

Контекст 5

… t ig — время зажигания, с; а 1 — коэффициент корреляции; λ — теплопроводность, кВт · м -1 ° С -1; C p — удельная теплоемкость, кДж · кг -1 ° C -1; Тиг — температура воспламенения, ° С; T 0 — температура окружающей среды, ° C. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65, когда внешний тепловой поток превышает критический тепловой поток в 3 раза.Мехаффи [23] получил критический тепловой поток древесины 28 кВт · м -2 для самовозгорания. …

Контекст 6

… по (6), будет использоваться в корреляции, чтобы определить, какой из них подходит для прогнозирования времени воспламенения при самовозгорании. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 внешний тепловой поток 25 кВт · м -2, видимого пламени в течение всего времени эксперимента не наблюдалось, что указывает на то, что критический тепловой поток этих образцов превышает 25 кВт · м -2, что намного выше, чем у пилотируемого зажигания.Мехаффи [23] пришел к выводу, что критический тепловой поток древесины от самовоспламенения составляет около 28 кВт · м -2. …

Контекст 7

… коэффициент потерь 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 Отверстия были просверлены для установки этих проводов термопары. Под влиянием проводов термопар в данных истории потери массы возникали шумы….

Контекст 8

… t 50 получается, что:  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 (11) где t 50 — время 50 % потери массы, с; m 0 — исходная масса образца, с. …

Контекст 9

… температура третьей ступени выше 300 ° C, что указывает на то, что существует пиковая скорость потери массы после того, как все древесные плиты превращаются в полукокс.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 (3) Средняя скорость потери массы от начала эксперимента до потери массы 50% может быть получена за счет толщины, внешнего теплового потока и плотности: …

Контекст 10

… эмпирические уравнения и данные в этом исследовании могут использоваться не только для прогнозирования времени воспламенения, средней скорости потери массы древесины при внешнем тепловом потоке в результате самовоспламенения, но также могут предоставлять входные параметры для численного моделирования или использоваться для проверки моделирования.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 процесс: математическое моделирование и анализ.Biotechnol. …

Контекст 11

… 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 -1- Таблица Таблица 2 Сводка предыдущих моделей для прогнозирования времени пилотируемого зажигания …

показывает зажигание время и температура воспламенения шести пород древесины …

Контекст 1

… затем содержание образцов древесины было измерено методом печи [6] в камерной печи.В 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65, температура внутри печи поддерживалась в диапазоне от 102 до 105 ° C для удаления влаги внутри деревянных плит. Периодически проводили повторное взвешивание до тех пор, пока не регистрировали дальнейшую потерю веса. …

Контекст 2

… третья стадия, когда температура выше 440 ° C, может быть реакцией разложения оставшегося лигнина и полукокса.3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 стадий можно наблюдать. Температурные диапазоны первых трех ступеней составляют 20-65 ° C, 65-550 ° C и 550 ° C и выше, соответственно. …

Контекст 3

… начинается третий этап, температура внутри всей деревянной плиты выше 300 ° C, что указывает на то, что вся деревянная плита превратилась в обугленную.Итак, это 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 может быть достигнута максимальная скорость потери массы, когда вся древесина превращается в уголь. …

Контекст 4

… L — толщина образца, мм; ρ — плотность, кгм -3; и — внешний тепловой поток, 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 кВт · м -2….

Контекст 5

… t ig — время зажигания, с; а 1 — коэффициент корреляции; λ — теплопроводность, кВт · м -1 ° С -1; C p — удельная теплоемкость, кДж · кг -1 ° C -1; Тиг — температура воспламенения, ° С; T 0 — температура окружающей среды, ° C. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65, когда внешний тепловой поток превышает критический тепловой поток в 3 раза.Мехаффи [23] получил критический тепловой поток древесины 28 кВт · м -2 для самовозгорания. …

Контекст 6

… по (6), будет использоваться в корреляции, чтобы определить, какой из них подходит для прогнозирования времени воспламенения при самовозгорании. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 внешний тепловой поток 25 кВт · м -2, видимого пламени в течение всего времени эксперимента не наблюдалось, что указывает на то, что критический тепловой поток этих образцов превышает 25 кВт · м -2, что намного выше, чем у пилотируемого зажигания.Мехаффи [23] пришел к выводу, что критический тепловой поток древесины от самовоспламенения составляет около 28 кВт · м -2. …

Контекст 7

… коэффициент потерь 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 Отверстия были просверлены для установки этих проводов термопары. Под влиянием проводов термопар в данных истории потери массы возникали шумы….

Контекст 8

… t 50 получается, что:  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 (11) где t 50 — время 50 % потери массы, с; m 0 — исходная масса образца, с. …

Контекст 9

… температура третьей ступени выше 300 ° C, что указывает на то, что существует пиковая скорость потери массы после того, как все древесные плиты превращаются в полукокс.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 (3) Средняя скорость потери массы от начала эксперимента до потери массы 50% может быть получена за счет толщины, внешнего теплового потока и плотности: …

Контекст 10

… эмпирические уравнения и данные в этом исследовании могут использоваться не только для прогнозирования времени воспламенения, средней скорости потери массы древесины при внешнем тепловом потоке в результате самовоспламенения, но также могут предоставлять входные параметры для численного моделирования или использоваться для проверки моделирования.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 процесс: математическое моделирование и анализ.Biotechnol. …

Контекст 11

… 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 -1- Таблица Таблица 2 Сводка предыдущих моделей для прогнозирования времени пилотируемого зажигания …

TC Судебная экспертиза: Статья 10 — ФИЗИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ

T.C. Судебная экспертиза: Статья 10 — ФИЗИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ
ФИЗИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ ДЛЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ

, Тони Кафе

Воспроизведено из журнала «Firepoint» — журнала австралийских следователей по пожарам.

На месте пожара следователь по существу изучает воздействие тепла на различные материалы, пережившие пожар. Из этого исследования, следователь определяет характер пожара, его развитие от место происхождения и, надеюсь, причина возгорания. Чтобы успешно достичь Для этой цели исследователю необходимо обратиться к научной литературе. физические константы различных материалов, обнаруженных на месте пожара, потому что выводы исследователя должны быть сделаны с использованием логических и научных методология.

Следующие таблицы могут быть полезны следователю по пожарной безопасности. в понимании причины и развития пожара. Информация была извлечены из различных источников, таких как Kirk’s Fire Investigation, Cooke & Принципы исследования пожаров Иде, Искусство и наука Джона Кардулиса по расследованию пожаров (1990) и Справочник по противопожарной защите. Все температуры указаны в градусах Цельсия, и есть некоторые расхождения в литература о различных физических константах материалов и, следовательно, температурах а константы следует рассматривать как приблизительные.

УКАЗАТЕЛЬ ТАБЛИЦ

  1. ТЕМПЕРАТУРА ПРИ ПОЖАРЕ
  2. ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ
  3. ИНДИКАТОРЫ ТЕМПЕРАТУРЫ
  4. ПРИЧИНЫ ПОЖАРА

1. ТЕМПЕРАТУРА ПРИ ПОЖАРЕ

1.1 ИСТОЧНИКИ ЗАЖИГАНИЯ — ОБЩИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ

Источник

Температура (Цельсия)

Сигареты вентилируемые

400-780

Сигареты — невентилируемые условия

288

Сигареты — изолированные и тление

510-621

Матч

600-800

Пламя свечи

600-1400

Элемент печи

> 550

Люминесцентный свет

60-80

Лампа накаливания

100-300

Галоген вольфрама свет

600-900

Электрическая дуга

в 3750

Электрическая искра

1316

Молния

30000

Оксиацетилен

3300

Печи промышленные

1700

Горелка Бунзена

1570

1.2 ЦВЕТА ТЕМПЕРАТУРА ТЕПЛА

Тусклый красный

500-600

Темно-красный

600-800

Ярко-красный

800-1000

Желтый красный

1000-1200

Ярко-желтый

1200-1400

Белый

1400-1600

1.3 ТЕМПЕРАТУРЫ ВО ВРЕМЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПОЖАРОВ

Слой горячего газа

600-1000

Температура пола

> 180

Тлеющий тление сгорание

в 600

Flashover

> 600

Горящие угли

в 1300

Вернуться к индексу



2.ФИЗИЧЕСКИЕ КОНСТАНТЫ МАТЕРИАЛОВ

2.1 ТВЕРДЫЕ

2.1.1 РАЗЛИЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Реакция до температурного воздействия

Реакция

Температура (Цельсия)

Древесина медленная *

120-150

Загорается гнилая древесина

150

Температура воспламенения различные леса

190-260

Бумага желтая

150

Бумага воспламеняется

218-246

Утеплитель пропитанный маслом воспламеняется

190-220

Кожа воспламеняется

212

Сено воспламеняется

172

Уголь воспламеняется

400-500

* древесных углей в скорость примерно 30-50 мм / час

2.1.2 ПЛАСТИК

Плавка точки и температуры воспламенения

Пластик

плавка Point
Диапазон

Зажигание Температура

АБС

88-125

416

Акрил

91-125

560

Целлюлоза

49-121

475-540

нейлон

160-275

424-532

Поликарбонат

140-150

580

Полиэфиры

220-268

432-488

Полиэтилен лд

107-124

349

Полиэтилен hd

122-137

349

Полипропилен

158-168

570

Полистирол

100-120

488-496

Полиуретаны

85-121

416

ПТФЭ

327

530

стр.винилиденеклор

212

454

ПВХ

75-110

435-557

Шерсть

228-230

Хлопок

250

Резина

260-316

2.1.3 МЕТАЛЛЫ

Плавка очки и цвета пламени

(о) & (r) обозначают окислительные и восстановительные условия соответственно

Металл

плавка Путевая точка

Пламя Цвет

Алюминий

660

Бесцветный

Медь

1080

зеленый (o) Красный (r)

Свинец

327

Бесцветный

Олово

232

Бесцветный

висмут

271

Бесцветный

цинк

419

Бесцветный

Алюминиевый сплав

600

Бесцветный

Сурьма

630

Бесцветный

Магний

651

Бесцветный

Латунь

900-1000

зеленый (o) Красный (r)

Серебро

961

Бесцветный

бронза

1000

зеленый (o) Красный (r)

Золото

1063

Чугун

1200-1350

Желто-коричневый

Марганец

1260

фиолетовый (o)

Никель

1450

Коричнево-красный

Кобальт

1490

Синий

Сталь

1100-1600

Коричнево-красный

Платина

1770

Титан

1670

Хром

1900

Зеленый

Вольфрам

3410

Припой 60/40

183

Электрические предохранители

371

Углерод

3730

Чистое железо

1535

2.2 ЖИДКОСТИ

Кипячение точки, точки вспышки, температура воспламенения и теплота сгорания

Жидкость

Кипячение Путевая точка

Вспышка Путевая точка

Зажигание Температура

Тепло горения
(килокалорий на грамм)

Керосин

175-260

38-74

229

11

Бензин

40-190

-43

257

11.5

Печное масло

190–290

Дизель

190-340

69

399

Топливо

200-350

Тормозная жидкость

190

Масло моторное

150-230

260-371

Ацетон

57

-20

465

Бензол

80

-11

560

10

Октан

126

13

220

11.4

Петэфир

-18

288

Живица скипидар

37

Скипидар спиртовой

135-175

35

253

Спирт

78

13

365

7.1

Этиленгликоль

111

413

Стирол

31-37

490

Уайт-спирит

150-200

35

232

Асфальт

38-121

538

Разбавители для краски

39

245

Парафиновый воск

199

* точка возгорания примерно 10-50 выше температуры вспышки

* кулинарное масло самопроизвольно горит при 310-360

* температура пламени от горящего бензина 471-560

2.3 ГАЗА

верхний & нижний предел воспламеняемости и температура воспламенения

Газ

УФЛ %

LFL %

Зажигание Температура

Пропан

9.6

2,15

466

Бутан

8,5

1,9

405

Природный газ

15

4,7

482-632

Водород

75

4

400

Ацетилен

3

65

335

Вернуться к индексу



3.ИНДИКАТОРЫ ТЕМПЕРАТУРЫ

3,1 СТАЛЬ

Внешний вид

Температура

Желтый

320

Коричневый

350

фиолетовый

400

Синий

450

* теряет 50% своего прочность конструкции и провисание при 550

* температура плавления стали 1100-1650

3.2 БЕТОН И ЦЕМЕНТ

Внешний вид

Температура

Красновато-розовый — красноватый коричневый

300

Серый

300-1000

Бафф

> 1000

Агломераты и желтоватые

> 1200

* песок и песчаник становится рыхлым по цене 573

* обрушивается кладка стены на 760

3.3 СТЕКЛО

Эффект

Сода

боросиликат

Очень небольшое искажение

700

750

Незначительное искажение

750

800

Значительные искажения

800

850

Средний расход жидкости

850

900

Расход жидкости

900

950

* стекло термически трещины под углом 90-120

3.4 МИНЕРАЛЬНАЯ ШЕРСТЯНАЯ Утеплитель

Эффект

Температура

Смолы и гальки медленно чернеет

288

Смола быстро обугливается

400

Волокна становятся светлыми серый

482

Волоконный предохранитель

593

Волокна плавятся

649

Вернуться к индексу



4.ОГОНЬ ПРИЧИНЫ

4.1 АВАРИЙНЫЙ ПРИЧИНЫ ПОЖАРА

  • Неисправен или оставлен на отопительное или кухонное оборудование
  • Дымоход неисправен или дымоход
  • Горячая зола или уголь
  • Горючие материалы возле обогревателей
  • Курение или спички
  • Электрооборудование
  • Мусорные пожары
  • Дымоход или лесной пожар искры на крыше
  • Сварка и резка
  • Искры трения от сталкивающиеся металлы
  • Перегрев оборудования
  • Свечи
  • Неправильное хранение легковоспламеняющихся веществ жидкости
  • Молния
  • Дети и спички
  • Самовозгорание
  • Газовые и газовые приборы

4.2 АРСОН ПОКАЗАТЕЛИ

  • Наличие легковоспламеняющихся веществ жидкости
  • Несколько точек происхождение
  • Использование прицепов, ГРМ устройства
  • Наличие взрыва
  • Знак принудительного въезда
  • Знак содержания удален до пожара или заменены некачественным товаром
  • Признаки взлома с газовыми или электрическими приборами или спринклерами
  • Признаки искусственного сквозняки, например, дыры в стенах
  • Быстрое начало пожара, температура выше нормы, пожар в туалете
  • Совершено иное преступление

Вернуться к индексу


Быстрый ответ: при какой температуре воспламенится древесина

jpg.На температуру возгорания древесины влияет то, как долго она подвергается воздействию тепла. Древесина обычно воспламеняется при температуре 250–300 C. После возгорания древесина начинает обугливаться со скоростью 0,8 мм в минуту.

Какова температура воспламенения древесины?

Точка воспламенения — это самая низкая температура, при которой что-то загорится. В случае древесины эта температура составляет 572 градуса по Фаренгейту или 300 градусов по Цельсию. Поэтому древесина, будь то дрова или любой другой вид древесины, имеет постоянную точку воспламенения.

При какой температуре загорается огонь?

Хотя бумага воспламеняется при температуре около 480 градусов по Фаренгейту, она становится намного горячее, когда горит.Температура в центре бумажного огня составляет 1500 градусов по Фаренгейту, плюс-минус пара сотен. Сами концы пламени обычно составляют от 600 до 800 градусов.

Может ли тепло загореться бензин?

Бензин имеет относительно низкую температуру воспламенения -43 градуса ° C, поэтому он легко воспламеняется при комнатной температуре.

Кислород горит сам по себе?

Советы по пожарной безопасности для домашних пользователей с медицинским кислородом Сам по себе кислород не горит, но для возникновения и продолжения горения огня нужен кислород.Когда в воздухе больше кислорода, огонь разгорается сильнее и быстрее.

При какой температуре картон загорится?

Безопасность прежде всего, верно? Картон не загорается, пока температура не достигнет более 400 градусов. Но на всякий случай мы рекомендуем поддерживать температуру на рекомендуемом уровне 170.

Может ли картон самовоспламеняться?

Углеродные животные или растительные масла, такие как льняное масло, кулинарное масло, хлопковое масло, кукурузное масло, соевое масло, сало и маргарин, могут самовоспламеняться при контакте с ветошью, картоном, бумагой или другими горючими веществами.

Могут ли предметы спонтанно воспламениться?

Самовозгорание может произойти, когда вещество с относительно низкой температурой воспламенения (сено, солома, торф и т. Д.) Начинает выделять тепло. Температура материала поднимается выше точки воспламенения (несмотря на то, что большая часть бактерий уничтожается температурой возгорания).

На чем ты готовишь пиццу в духовке?

Установите решетку духовки в среднее положение и разогрейте духовку до 450 ° F. Поместите пиццу на среднюю решетку. Не используйте противень или противень для выпечки пиццы.Выпекайте 8-12 минут или пока пицца не станет золотистой.

Какая часть человеческого тела не горит в огне?

Довольно часто периферические кости кистей и стоп не обгорают с такой интенсивностью, как в центре тела, где находится большая часть жира. Жир служит источником топлива, и люди с большим количеством жира сжигают с большей интенсивностью, чем очень худые.

Воспламеняем ли человек?

По ее мнению, человеческое тело не особенно огнеопасно, и в нем много воды.Вот почему для кремации человеческих останков требуется пламя с температурой около 1600 градусов по Фаренгейту в течение двух или более часов. Кончик сигареты, напротив, горит только при температуре около 700 градусов по Цельсию.

Могут ли опилки вызвать пожар?

Древесная пыль, хотя и редко, может загореться в пылесборном мешке при шлифовании деревянных полов. Тепло, создаваемое трением станка и наждачной бумаги о пол, может увеличиваться до такой степени — 400 градусов по Фаренгейту, если быть точным — когда опилки начинают тлеть внутри мешка и воспламеняться.

Можно ли держать пиццу теплой в ящике в духовке?

Хотя вы можете поставить коробку для пиццы в духовку, чтобы она оставалась теплой при низкой температуре, вместо этого рекомендуется использовать камень для пиццы или оловянную фольгу. Коробку для пиццы никогда не следует использовать в духовке для полного нагрева пиццы, поскольку она может загореться или выбросить вредные химические вещества в пищу при более высоких температурах.

Огнеопасны ли опилки?

Опилки легко воспламеняются, а скопления служат готовым источником топлива.Опилки в воздухе могут воспламениться от искры или даже накопления тепла и стать причиной взрыва.

Какая температура воспламенения угля?

Температура воспламенения

Топливо Температура воспламенения (° C) Источник
Этанол 425
Высоколетучий уголь 670 Mah40, 1995
Среднелетучий уголь 795 Mühlen and Sowa, 1995
Anthracite 930 Mühlen and Sowa, 1995

Насколько горячее пламя свечи?

В среднем температура пламени составляет около 1000 ° C (1830 ° F).Цветовая температура составляет примерно 1000 К.

Может ли ваше тело загореться?

Смерть, которую некоторые приписывают «самовозгоранию», происходит, когда человеческое тело сжигается без видимого внешнего источника возгорания. Обычно полиция или следователи находят сгоревшие трупы, но не находят сгоревшей мебели.

Могут ли спиртовые салфетки самовоспламеняться?

Наше решение: неверно. Мы оцениваем утверждение о том, что дезинфицирующее средство для рук на спиртовой основе, хранящееся в горячих автомобилях, может воспламениться ЛОЖНО, поскольку оно не подтверждается нашими исследованиями.Эксперты говорят, что дезинфицирующее средство для рук на спиртовой основе легко воспламеняется, но может воспламениться только при появлении пламени.

Опилки опасны для возгорания?

Облака опилок горючие и, следовательно, восприимчивы к возгоранию, и если пыль содержится в полных или частичных оболочках в значительном объеме, одиночная искра или источник воспламенения могут вызвать взрыв.

Безопасна ли древесина в духовке?

Дерево. Не используйте дрова в духовке. Скорее всего, он покоробится. Если он приклеен, по клеевым линиям, скорее всего, появятся трещины.

Может ли древесина спонтанно воспламениться?

СПОНТАННОЕ ВОЗГОРАНИЕ Мульча и древесная щепа — это древесные продукты, которые постоянно разлагаются, вызывая высокие температуры. Из-за этого достаточно большая куча мульчи или щепы может создать достаточно тепла для самопроизвольного возгорания.

При какой температуре воспламеняются опилки?

В NFPA 499, таблица 4.5. 2, древесная мука указана как горючий материал NEC группы G, для которого требуется температура воспламенения 250 градусов по Цельсию (482 градуса по Фаренгейту).Пильные полотна следует поддерживать (затачивать) в таком состоянии, чтобы тепловыделение из-за трения было сведено к минимуму.

Может ли бензин самовозгораться?

Могут ли тряпки, пропитанные моторным маслом или бензином, спонтанно воспламениться? Что касается тряпок, пропитанных бензином, то для воспламенения их паров обычно требуется источник воспламенения. Однако может произойти самовозгорание, если пропитанные бензином тряпки достигнут точки самовоспламенения 495-536 ° F.

При какой температуре воспламеняется кислород?

Примерно через 3 года температура пламени достигает примерно 1.83 миллиарда кельвинов, что позволяет начать процесс сжигания кислорода.

Может ли дрова загореться в духовке?

Древесина помещена в духовку при температуре 700 ° F. загорается почти сразу. При температуре печи 450-500 ° F древесина постепенно обугливается и обычно воспламеняется через несколько часов. «Пирофорный углерод» образуется, когда древесина медленно обугливается, абсорбируется и быстро соединяется с кислородом.

Может ли человек спонтанно воспламениться?

Таким образом, вероятное объяснение предполагаемых случаев самовозгорания человека состоит в том, что существует внешний источник возгорания — спичка, сигарета, электрическая искра, — которые вызывают эффект фитиля, но свидетельства этого уничтожаются Огонь.

Температура воспламенения — обзор

4.4 Температура самовоспламенения (AIT)

Температура самовоспламенения или температура воспламенения — это минимальная температура, при которой вещество в воздухе должно быть нагрето, чтобы инициировать или вызвать самоподдерживающееся горение независимо от источника нагрева. . Это внешнее свойство, то есть значение зависит от экспериментального метода, который используется для его определения. Наиболее значимыми факторами, влияющими на измерение AIT, являются отношение объема к поверхности источника возгорания (т.е.е., горячая проволока по сравнению с нагретой чашкой даст разные результаты). По этой причине температуры воспламенения всегда следует рассматривать как приблизительные, а не как точные характеристики материала.

Для прямых парафиновых углеводородов (например, метана, этана, пропана и т. Д.) Общепринятые температуры самовоспламенения уменьшаются по мере увеличения количества атомов углерода парафина (например, этан 540 ° C (1004 ° F) и октановое число 220 ° C (428 ° F). ° F).

Некоторые распространенные АИТ для нефтяных материалов при нормальных условиях перечислены в таблице 4.3.

Таблица 4.3. Стандартные температуры самовоспламенения материалов

Математический метод получения общего приближения температуры воспламенения углеводородов на основе молекулярной массы пара приведен в Руководстве по противопожарной защите NFPA.В нем говорится, что температура самовоспламенения парафинового ряда углеводородов снижается по мере увеличения молекулярной массы вещества. Приведен рисунок, по которому, если известна «средняя длина углеродной цепи», минимальная температура воспламенения может быть теоретически аппроксимирована.

Для углеводородных смесей, содержащих только парафиновые компоненты, приблизительную температуру воспламенения можно сделать, используя среднюю молекулярную массу вещества. Его можно оценить, умножив молекулярную массу каждого чистого пара на его концентрацию (т.е.е., измеренный процент) в смеси, чтобы получить среднюю молекулярную массу смеси (средняя длина углеродной цепи 0). Как только это станет известно, его можно сравнить с температурой воспламенения известного вещества с таким же весом или сделать ссылку на цифру в Справочнике по противопожарной защите NFPA. Фактический лабораторный отбор проб нескольких парафиновых смесей и их проверенных АИТ с использованием этого математического метода подтвердил, что это жизнеспособный расчетный инструмент, обеспечивающий консервативную оценку.На рисунке 4.1 представлен пример этого метода расчета. Если основные решения требуются на основе температур самовоспламенения, всегда лучше провести лабораторные испытания для определения температуры самовоспламенения.

Рисунок 4.1. Пример метода аппроксимации температуры самовоспламенения.

При общем осмотре, если большой процент парафинового газа с высокой температурой воспламенения сосуществует в смеси с парафиновым газом с низкой температурой воспламенения, можно сделать вывод, что смесь будет иметь более высокую температуру воспламенения, чем у газа с низкой температурой воспламенения. (е.г., 90% пропана, 10% гексана).

Это может быть подтверждено тем фактом, что там, где молекула высокомолекулярного углеводорода преобразуется путем горения, для поддержания реакции требуется меньше энергии, чем для молекулы, содержащей более низкую молекулярную массу (меньше энергии). Это связано с тем, что для высвобождения высокомолекулярного углеводородного вещества используется больше энергии.

Этот принцип применяется только к углеводородам с прямой цепью и не подходит, если задействованы другие типы веществ (например,г., водород).

Температуры самовоспламенения жизненно важны для проектирования технологического процесса, поскольку это температура для предотвращения или устранения легкодоступных источников воспламенения, которая указывается для некоторого заводского оборудования, например, рабочие температуры электрического оборудования, осветительных приборов и т. Д.

Пример: NGL Процентная концентрация жидкости в нижней части колонки (по результатам анализа пробы).

Сжигание дров

Сжигание дров

Снижение воспламеняемости и горючести деревянных изделий основано на химических и физических средствах, которые влияют на различные стадии воспламенения и горения, например:

  • изменения внутренней структуры древесины на молекулярном уровне под воздействием тепла;
  • физические и химические процессы соединений, образующихся при этих изменениях как внутри древесины, так и в газах, образующихся над ней;
  • передача тепла в изделиях из дерева;
  • перенос кислорода в реакционные зоны.

В этом разделе рассматриваются следующие темы:

Многие материалы в нашей окружающей среде, в том числе изделия из дерева, горят косвенно в том смысле, что материалы на самом деле не горят, но горение происходит как реакция между кислородом и газами, выделяемыми из материала (исключением из этого правила является горение раскаленного материала. обугленная древесина, в которой кислород напрямую вступает в реакцию с углеродом). Под воздействием тепла древесина легко производит вещества, которые активно реагируют с кислородом, что приводит к высокой склонности древесины к воспламенению и горению.

Воспламенение и горение древесины в основном основано на пиролизе (т. Е. Термическом разложении) целлюлозы и реакциях продуктов пиролиза друг с другом и с газами в воздухе, в основном с кислородом. При повышении температуры целлюлоза начинает пиролиз. Продукты разложения либо остаются внутри материала, либо выделяются в виде газов. Газообразные вещества реагируют друг с другом и кислородом, выделяя большое количество тепла, которое в дальнейшем вызывает реакции пиролиза и горения.Процессы пиролиза и горения показаны на рисунке 1.

Рисунок 1. Схематическое изображение пиролиза и горения древесины: а) Внешний обогрев увеличивает температуру древесины. б) Начинается пиролиз, и химическая структура древесины разрушается. Легкие продукты пиролиза улетучиваются с поверхности. в) Начинается горение. Продукты пиролиза реагируют с кислородом и выделяют больше тепла, вызывая сильно нарастающую цепную реакцию.

В зависимости от условий окружающей среды (таких как температура, концентрация кислорода, влажность, антипирены, pH и т. Д.)) пиролиз древесины может протекать в основном по двум направлениям, представленным на рис. 2а. Путь образования смолы, происходящий при температуре около 300 ° C, связан с нормальным сжиганием древесины. В этом случае при пиролизе образуется много смолы, включая левоглюкозан, который легко разлагается на горючие газы под воздействием тепла (см. Рисунок 2b). Термическое разложение может происходить также по пути обугливания. В этом процессе целлюлоза сначала превращается в нестабильную активную целлюлозу, которая далее разлагается, так что продуктами реакции в основном являются диоксид углерода и вода, а также основная цепь целлюлозы, содержащая много углерода (см. Рисунок 2c).

Рис. 2. а) Два основных пути реакции термического разложения древесины. б) Расщепление молекул целлюлозы в реакции образования смолы (нормальное горение). в) Расщепление молекул целлюлозы в реакции обугливания.

Пиролиз древесины зависит от внешних факторов, таких как способ нагрева, скорость нагрева материала и т. Д. Следовательно, изделия из дерева не имеют явной температуры воспламенения, но воспламенение происходит в определенном диапазоне температур, в котором вероятность возгорания становится достаточно большой.Температура пилотируемого воспламенения древесины обычно составляет около 350 ° C, в то время как для самовоспламенения требуется температура около 600 ° C.

Свойства реакции на огонь, такие как воспламеняемость, тепловыделение и распространение пламени, наиболее важны для огнестойких изделий из древесины. Обугливание как характеристическое свойство огнестойкости также может зависеть, в частности, от поверхностных защитных слоев.

2.1 Воспламеняемость

Чтобы древесина могла воспламениться, ее температура должна подняться настолько, чтобы пиролиз прошел достаточно сильно и начались химические реакции горения.Следовательно, возгорание деревянного изделия зависит от способа нагрева, то есть тепловых свойств материала и способа теплового воздействия на материал.

Факторы, влияющие на возгорание древесины, в целом хорошо известны: влажная древесина трудно воспламеняется, тонкие куски дерева воспламеняются легче, чем толстые бревна, а легкие породы дерева воспламеняются быстрее, чем тяжелые. Внешними факторами, влияющими на возгорание, являются интенсивность теплового воздействия и форма его воздействия (например,грамм. расстояние пламени от поверхности).

Содержание влаги в древесине влияет на возгорание в основном как теплоотвод. Нагревание воды и особенно ее испарение потребляют тепловую энергию. Кроме того, влага увеличивает тепловую инерцию материала.

Воспламенение деревянных изделий разной толщины зависит от их термической толщины. Термически тонкий слой воспламеняется быстрее, чем термически толстый материал.Когда термически тонкий продукт подвергается нагреву с одной стороны, его противоположная сторона нагревается очень близко к температуре открытой стороны к моменту воспламенения. В случае термически толстого продукта противоположная сторона не нагревается, а остается при температуре окружающей среды, когда образец воспламеняется. Тепловая толщина практичных продуктов колеблется между термически тонкими и толстыми. Как показывает практика, деревянное изделие является термически тонким, если его толщина составляет не более нескольких миллиметров, и термически толстым, если его толщина составляет порядка 10 мм или более.

Зависимость времени до воспламенения tig от внутренних свойств материала при радиационном тепловом воздействии можно описать следующим образом [18,19]:

где ρ , c и k — плотность, удельная теплоемкость и теплопроводность материала соответственно, L 0 — толщина образца, T ig ; — температура воспламенения, T 0 — температура окружающей среды, и — чистый тепловой поток к поверхности образца.

Когда термическая толщина продукта находится между термически тонким и толстым, показатель степени, описывающий влияние чистого теплового потока q « net и разницы температур T ig T 0 , находится между 1 и 2.

2.2 Тепловыделение и распространение огня

Тепло, выделяющееся при сгорании, является движущей силой пожара: чем больше тепла, выделяемого горящим предметом, тем быстрее распространяется огонь и тем горячее становятся газы и ограничивающие поверхности кожуха огня.Таким образом, одной из наиболее важных величин, описывающих горение материалов, является скорость тепловыделения, которая обозначается и выражается в кВт или МВт.

Помимо внутренней структуры и свойств материала, скорость тепловыделения сильно зависит от внешних факторов. Следовательно, точные значения для разных материалов не могут быть даны. Наиболее важными внешними факторами, влияющими на это, являются чистый тепловой поток к поверхности и концентрация кислорода в окружающей среде, описываемая коэффициентом f (O2).Внутренние свойства материала, влияющие на это: теплота сгорания ∆H c , теплота газификации L v и удельная теплоемкость C . Следующее уравнение показывает скорость тепловыделения на единицу площади горящего материала:

где T ig — температура воспламенения, а T 0 — температура окружающей среды. Отмечено, что, помимо поступающего теплового потока на поверхность, также зависят тепловые потери с поверхности.

Скорость тепловыделения на единицу площади можно измерить, например, с помощью конического калориметра [20], который описывает горение в хорошо вентилируемой среде (ранняя стадия пожара). Полученные результаты описывают теплоотдающие свойства материалов, хотя они в некоторой степени зависят от уровня теплового воздействия, используемого в испытании, свойств открытой поверхности (в случае древесины, например, зерен, сучков и склонности к растрескиванию). , и толщину образца.

Когда дерево горит, по его поверхности распространяется пламя. Распространение пламени можно рассматривать как последовательность возгораний. Следовательно, на распространение пламени влияют те же факторы, что и на воспламенение. Тепло, выделяемое очагом горения, влияет на скорость распространения пламени непосредственно от пламени и через нагревание кожуха огня. Таким образом, факторы, определяющие скорость тепловыделения, также важны для распространения пламени.

2.3 Обугливание

Когда древесное изделие горит с постоянной скоростью тепловыделения на единицу площади, граница между пиролизованным материалом и неповрежденной древесиной, т.е.е. фронт пиролиза продвигается к древесине в направлении глубины. Поскольку всю пиролизную древесину можно рассматривать как обугленную, скорость обугливания β соответствует скорости распространения фронта пиролиза. Скорость обугливания является важной величиной для огнестойкости деревянных конструкций, потому что древесина под слоем обугливания сохраняет свои первоначальные свойства.

Важными факторами для скорости обугливания древесины являются плотность ρ , внешний тепловой поток и влажность w [21].Скорость обугливания уменьшается с увеличением плотности согласно степенному закону, где υ находится между 0,5 и 1 ( υ = 0,5 является результатом изучения только теплопередачи, а υ = 1 соответствует модели, охватывающей только сохранение массы). Скорость обугливания линейно увеличивается с увеличением внешнего теплового потока. Примерная зависимость между скоростью обугливания и содержанием влаги составляет.

Типичное значение скорости обугливания древесины составляет примерно 0.5 — 1 мм / мин. В таблице 3 показаны расчетные значения скорости обугливания для различных изделий из древесины, представленные в европейских стандартах проектирования EN 1995-1-2 [22,23].

На скорость обугливания обычно не оказывают большого влияния антипирены [24]. Однако выход полукокса обычно значительно увеличивается, что может способствовать защите сердцевины древесины. Защитные покрытия обычно могут быть эффективными для предотвращения возгорания и обугливания древесины.

Таблица 3.Расчетные нормы обугливания изделий из дерева [22]. Обозначения: ρ k = характеристическая плотность, d = толщина, β 0 = расчетная скорость обугливания для одномерного обугливания при стандартном воздействии огня, β n = расчетная условная скорость обугливания при стандартном огне экспозиция.

2.4 Дымообразование и токсичность

Дым, образующийся во время пожара, состоит из мелких частиц, в основном содержащих углерод, которые ухудшают видимость.Сильное дымообразование на ранних стадиях пожара очень вредно с точки зрения пожарной безопасности зданий, поскольку создает опасность для аварийного выхода из-за уменьшения видимости и раздражающего и выводящего из строя воздействия дымовых газов. Дымообразование зависит от горящего материала, но также важны внешние факторы, такие как тип пожара (пламя / тление) и подача кислорода.

По сравнению с пластиком, дымообразование деревянных изделий незначительно.В хорошо вентилируемых условиях образование дыма от древесины обычно составляет около 25100 м 2 / кг, тогда как пластмассовые изделия выделяют сотни или тысячи м 2 / кг дыма.

Распространено предположение, что антипирены увеличивают дымообразование древесины. Это может быть так, поскольку антипирены могут вызвать неполное сгорание, но антипирены также могут уменьшить образование дыма. Верна пословица: «Нет дыма без огня»: если антипирен достаточно хорошо препятствует горению, дымообразование также уменьшается.

Основными продуктами сгорания являются углекислый газ и вода, но могут выделяться и другие химические соединения. Если эти соединения токсичны, они затрудняют выход людей из горящего здания. Основная причина отравления при пожарах — угарный газ (CO). Это преобладающий токсичный продукт сгорания при сжигании древесины. Образование CO в значительной степени зависит от вентиляции: при горении с хорошей вентиляцией образуется значительно меньше CO (менее 10 г / кг горючего материала), чем при сжигании с контролируемым кислородом, при котором образование CO составляет порядка 100 г / кг горючего материала.Также важным фактором является температура, поскольку она сильно влияет на протекание химических реакций при горении.

Производство токсичных газов изделиями из дерева с улучшенными противопожарными характеристиками зависит от веществ, используемых в качестве антипиренов. Следовательно, необходимо контролировать возможные токсичные продукты сгорания и удерживать их выброс в допустимых пределах.


Материал Температура самовоспламенения
° C (° F)
Гептан 204 ° C (399 ° F)
Гексан C (437 ° F)
Пентан 260 ° C (500 ° F)
Бутан 287 ° C (550 ° F)
Пропан 450 ° C (842 ° F) )
Этан 472 ° C (882 ° F)
Водород 500 ° C (932 ° F)
Метан 537 ° C (999 ° F)

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *