Мақышев ж. К., Максимов п. В., ҚАдыров р. Т., Маханов а. С
Сүрек құрылымындағы термикалық бұзылудың көрінер
жүктеу/скачать 3,25 Mb. Pdf көрінісі
|
2 Өрттехникалық сараптама
| 5.2
Сүрек құрылымындағы термикалық бұзылудың көрінер қасиеті Кез - келген конденсацияланатын жанғыш материалдың, соның ішінде ағаштың жануы жалын түрінде немесе ыдырау түрінде, яғни гетерогенді жану түрінде болуы мүмкін. Жалынның жануы үшін сыртқы жылу ағынының әсерінен алдын - ала химиялық ыдырау қажет, нәтижесінде ұшатын өнімдер пайда болады (жанғыш газдар, булар, шаң бөлшектері), олар жанған кезде жалын пайда болады. Қатты жанатын материалдың жануын дамытудың белгілі бір кезеңінде сыртқы жылу ағыны міндетті емес болады. Ұшатын жанғыш өнімдердің кейінгі бөліктерін бөлу қазірдің өзінде жанған материалдың жылу әсеріне байланысты жүзеге асырылады. Ағаш әдетте 200 -250° C жоғары температурада жанғыш ұшпа өнімдердің шығуы арқылы өз түсін жоғалтып, көміртектене бастайды. Алайда, жеткілікті ұзақ қыздыру кезінде бұл үрдістер 120°C- қа дейінгі температурада жүруі мүмкін. 250 -300° C температурада ағаштың тез физикалық жойылуы басталады. Бұл процесс көміртегі қалдықтарының бетінде талшықтардың бағытына перпендикуляр әлсіз жарықтардың пайда болуымен басталады, бұл ұшпа өнімдердің зақымданған бетіне осы өнімдер пайда болған қабаттан оңай түсуіне мүмкіндік береді. Көміртекті қабат көбейген сайын жарықтар кеңейеді, бұл беткі қабаттардың пайда болуына және жарықтардың пайда болуына әкеледі. Термогравиметриялық талдау нәтижелері бойынша ағаштың әртүрлі компоненттері әртүрлі температурада ұшпа компоненттердің бөлінуімен ыдырайды: целлюлоза - 240-350° C, гемицеллюлоза - 200-260° C, лигнин - 280- 500° С. Ағаштың химиялық компоненттеріндегі ұшпа өнімдер мен нәтижесінде пайда болатын көміртек қалдықтарының ара қатынасы да әртүрлі. Бұл арақатынас материалдың балқытуға деген үлкен немесе аз 64 бейімділігін анықтайды. Сонымен, 400 - 500С температураға дейін қыздырылған лигнин 50% ұшпа өнімдерге, 50% көміртегі қалдықына айналады. Таза целлюлоза 300 °C- қа дейін қызған кезде көміртегі қалдықының 5% ғана береді. Осылайша, лигнин негізінен ағаштың гетерогенді (жағымды) жану қабілетін анықтайды. Әдетте, ағашты 450С температурада жағу немесе жылыту кезінде көміртегі қалдықтары 15 -25% құрайды (негізінен лигнинге байланысты). Көміртекті қалдықтың шығымдылығы өзгерген кезде ұшпа компоненттердің құрамы да өзгереді. Отқа төзімділікті арттыру үшін ағаш отқа төзімді қосылыстармен жабылған немесе боялған - отқа төзімді, бұл оның жағылу үрдісін арттырады. Борак, цинк хлориді және басқалары сияқты оттан қорғайтын заттек 350 - 400° C температурада еріп, ағаштың бетін отқа төзімді пленкамен жабады, оған оттегінің енуін тоқтатады. Бұл жағдайда оттың басқа да тежегіштері ыдырайды, жанбайтын газдар мен булардың көп мөлшерін шығарады, ауаны ағаш бетінен ығыстырады және оның ыдырауындағы газ тәрізді өнімдерді тұтатуды қиындатады. Аммоний фосфатының, аммоний сульфатының немесе олардың қоспаларының сулы ерітінділерімен сіңдірілген ағаш оттың әсерінен баяу, жалынсыз ыдырайды. Сұйық әйнекте жасалған отқа төзімді бояулар ағаштың уақытша отқа төзімділігін береді. Осы отты кешіктіретін шараларды қолдана отырып целлюлозадағы көміртекті қалдықтың шығымдылығын 40% дейін арттыруға болады. Өрт - техникалық сараптама үшін жанудың жану немесе жалын күйінде болғандығын анықтау өте маңызды. Ағаштың көптеген түрлерінің тұтану температурасы 240 -260° C аралығында болады. Үрдістер басталуы мүмкін температураның жануы мүмкін, ол жоғарыда көрсетілгендей, жылудың жеткілікті ұзақтығы 120 ° С шегінде болуы мүмкін. Осыдан тұтанудың көзі туралы өте маңызды қорытынды жасауға болады - егер жану үрдісі жанудан басталса, онда тұтану көзі төмен қуатқа ие болуы мүмкін. Ағашты жағудың екі әдісі бар. Солардың бірі - ыдырау, ол оттың орнына келеді. Жанған кезде күлге айналу фронты біртіндеп ағаштың ішіне тереңірек еніп, жалын түрінде жанатын көптеген жанғыш заттектің саны көбейіп келеді. Ағаш едәуір тереңдікке жағылған кезде көміртек қабаты оның астындағы терең қабаттар үшін қорғаныш болады. Осы процестің нәтижесінде ұшпа өнімдердің жаңа партияларын қалыптастыру үшін жоғары жылу ағыны қажет. Жағдайдың өзгеруі мүмкін ұшпа өнімдердің шығуы күрт төмендейді, ал олар жалынның жануын ұстап тұру үшін жеткіліксіз бола бастайды, олар гетерогенді жануға айналады - ыдырау. Көміртекті қабат органикалық масса толығымен күйіп кеткенше жағылуы мүмкін. Нәтижесінде ағаш құрылымы толығымен күйіп кетеді немесе оның ішінде күйіп қалу арқылы пайда болады. Ағаш құрылымдарға салыстырмалы түрде төмен жылу әсерімен шығарылатын ұшпа өнімдердің мөлшері жалынның таралуының төменгі концентрациясына жету үшін бастапқыда жеткіліксіз болады. Жалынның жануы болмауы мүмкін. Жылу режимі толығымен жанғанға дейін немесе 65 сыртқы жылу эффектісі мен ауа алмасу жағдайлары өзгерген кезде оны жалынмен ауыстыруға болады. Термиялық ыдырау және әртүрлі күйде ағашты жағу нәтижесінде ағаш құрылымының жекелеген учаскелерінде күйіп қалу немесе күлдің қалдықтарын қалыптастыру үшін әртүрлі тереңдікке көміртектену іздері пайда болады. Көмірдің пайда болуымен біз ағаштың жану режимі туралы қорытынды жасай аламыз. Жанған кезде жанған кезде ұсақ жарықтары бар тығыз қара (кейде қоңыр реңді) көмір пайда болады. Көбінесе, бастапқы ағаштың құрылымын, атап айтқанда жыл сайынғы сақиналарды көмірде бөліп көрсетуге болады. Бұл көмірдің ыдырауы ағаштың бетінен біртіндеп босатылмайтын ұшпа өнімдердің түзілу жылдамдығының төмен болуымен түсіндіріледі. Өз кезегінде, жалынның жануы кезінде ұшпа өнімдердің пайда болу жылдамдығы жоғары болған кезде олар қарқынды түрде бетінен шығады. Үлкен жарықтар пайда болған қара борпылдақ көмір. Ағашты күлге айналулау тереңдігі оның әртүрлі өрт аймақтарында термиялық зақымдану дәрежесінің маңызды критерийлерінің бірі болып табылады. Оның көмегімен жылу эффектісінің бағыты мен қарқындылығы бағаланады. Өрт бойынша маманның қорытындысында ағашқа термиялық зақымдану сипатталған кезде, белгілі бір аймақтарда Күлге айналудың болуы туралы айту мүмкін емес. Бұл ақпаратқа күлге айналу тереңдігін өлшеу керек. Сіз кез - келген жұқа өткір металл заттекды (қабырға, тырнақ, металл сызғыш) пайдаланып, күлге айналу тереңдігін ену (тесу) арқылы өлшей аласыз. Ол үшін колумбаны, яғни алынбалы білікшесі бар калиптерді қолданған дұрыс. Ағаштың күйіп кетпеуі үшін көп күш жұмсамай, көмірді мұқият тесу керек. Әрине, сонымен бірге өлшеулерге субъективтіліктің белгілі бір бөлігі енгізіледі, сондықтан бір адам өрттің белгілі бір жерінде әртүрлі нүктелерде осындай өлшеулер жүргізуі керек. Төмен температурада көміртектену тереңдігін өлшеу кезінде үлкен қиындықтар туындайды, көмір төгілген сумен бірге қатып қалады. Күлге айналу тереңдігі, тесу арқылы өлшенген көмір қабатының нақты қалыңдығынан ( жүктеу/скачать 3,25 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|