Preview

Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety

Advanced search

Use of fire-retardant impregnating compositions for reducing fire hazard of wooden structures of various lifetimes

https://doi.org/ 10.18322/PVB.2017.26.02.22-35

Abstract

The article presents the results of a study on the development of fire-retardant impregnating compositions for reducing fire hazard of protecting wooden structures (WS) of different lifespan. Basic scientific notion in the present work, connected with the possibility of influence of fire retardants (fire retardants) on the formation of coal residue, its structure and properties within the first minutes of fire exposure with the aim of reducing fire hazard properties of WS is not only at the initial stage, but maintaining the thermal stability and the cohesiveness of WS in conditions of prolonged fire. The results of the study using thermal analysis showed that during the development and application of fire retardants for wood long life the defining characteristics are speed and the heat of oxidation of the coal residue. This is due to the specific behavior of the long-term operation wood under fire conditions. Designed compounds effectively reduce these characteristics. So the heat of coal oxidation residue for long - term operation wood (81 years) with the composition containing dimetilfosfit and modifying additives, is reduced to 1.27 times in comparison with coal modern wood. It is shown that with increasing period of operation of WS up to 200 years, the effectiveness of this flame retardant in the reduction of the characteristics of thermal analysis is preserved. It is determined that the flame retardants can have an impact on the formation of coal residue, its structure and properties and also to reduce heat effect (20-80 °C) throughout the experiment and intensity of WS charring (1.07-1.29 times) in the conditions of fire tests according to GOST 30403-2012, despite a small amount of flame retardant in the surface layer of the structure. The effectiveness of flame retardants is also evident in the reduction of ignition time by WS in standard temperature conditions of a fire. Fire-retardant treatment of WS compounds allows to increase the resistance of structures to flammability to 1.4-1.8 times. Mechanism of fire retardant effect is evident in change of main phases of wood thermal decomposition as well as in impact on the structure and properties of formed coal layer and it’s oxidizing capacity and heat effect in term of WS fire testing. This is extremely important because these characteristics are closely interrelated with the extent of thermal damage, charring, and the intensity of heat dissipation WS, which determine ultimately their fire danger and fire resistance.

About the Authors

E. A. Anokhin
Академия ГПС МЧС России
Russian Federation


E. Yu. Polishchuk
Академия ГПС МЧС России
Russian Federation


A. B. Sivenkov
Академия ГПС МЧС России
Russian Federation


References

1. Анохин Е. А., Полищук Е. Ю., Сивенков А. Б. Пожарная опасность ограждающих деревянных конструкций с длительным сроком эксплуатации // Пожаровзрывобезопасность.-2016.-Т. 25, № 10. -С. 30-40. DOI: 10.18322/PVB.2016.25.10.30-40.

2. Асеева Р. М., Барботько С. Л., Серков Б. Б., Сивенков А. Б., Дегтярев Р. В., Тарасов Н. И. Влияние времени эксплуатации древесины на ее пожароопасные свойства // Энциклопедия инженерахимика. -2010.-№ 3. -С. 27-33.

3. Покровская Е. Н., Пищик И. И., Смирнов Н. В., Нагановский Ю. К. Термическая устойчивость древесины различной длительности эксплуатации // Строительные материалы.-2000.-№ 9. -С. 34-35.

4. Тычино Н. А. Современные огнезащитные средства для древесины: результаты исследований // Пожаровзрывобезопасность. -1999.-Т. 8, № 3. -С. 13-20.

5. Покровская Е. Н., Кобелев А. А., Нагановский Ю. К. Механизм и эффективность огнезащиты фосфоркремнийорганических систем для древесины // Пожаровзрывобезопасность.-2009.- Т. 18, № 3. -С. 44-48.

6. Афанасьев С. В., Коротков Р. В., Кузьмин И. В., Триполицын А. А. Исследование эффективности огнезащитных составов на основе амидофосфата // Пожаровзрывобезопасность. - 2007. - Т. 16, № 3. -С. 28-31.

7. Балакин В. М., Литвинец Ю. И., Полищук Е. Ю., Рукавишников А. В. Изучение огнезащитной эффективности азотфосфорсодержащих составов для древесины // Пожаровзрывобезопасность. -2007. -Т. 16, № 5. -С. 39-41.

8. Тычино Н. А., Федосеенко И. Г., Баранов А. В. Особенности строения и огнебиозащиты археологической древесины // Пожаровзрывобезопасность. -2007. -Т. 16, № 1. -C. 19-25.

9. Покровская Е. Н., Нагановский Ю. К. Огнебиозащита памятников деревянного зодчества // Пожаровзрывобезопасность. -2004.-Т. 13, № 6. -С. 33-36.

10. Покровская Е. Н. Химико-физические основы увеличения долговечности древесины. Сохранение памятников деревянного зодчества с помощью элементоорганических соединений : монография. -М. : Изд-во АСВ, 2003.-104 с.

11. Полищук Е. Ю., Сивенков А. Б., Бирюков Е. П. Нормативные требования к огнезащите древесины и экспертная оценка ее качества // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. -2016.-№ 2. -С. 77-80.

12. Асеева Р. М., Серков Б. Б., Сивенков А. Б., Кулаков В. С., Крашенинникова Н. Н., Сахаров А. М., Сахаров П. А. Эффективность и механизм действия двух огнезащитных систем для древесины // Пожаровзрывобезопасность. -2007.-Т. 16, № 5. -С. 23-30.

13. Трушкин Д. В., Корольченко О. Н., Бельцова Т. Г. Горючесть древесины, обработанной огнезащитными составами // Пожаровзрывобезопасность. -2008. -Т. 17, № 1. -С. 29-33.

14. Харитонов В. С. Несущая способность изгибаемых клееных деревянных конструкций массивного сечения при тепловом воздействии : дис.…канд. техн. наук /ВНИИПОМВДРоссии.-М., 1992. -190 с.

15. Гаращенко Н. А. Исследования эффективности огнезащиты деревоклееных конструкций : дис.… канд. техн. наук / МГСУ. -М., 2007.-152 с.

16. Кулаков В. С., Крашенинникова Н. Н., Сивенков А. Б., Серков Б. Б., Демидов И. А. Снижение пожарной опасности деревянных строительных конструкций способом глубокой пропитки древесины огнебиозащитным составом КСД-А (марка 1) // Пожаровзрывобезопасность. - 2012. - Т. 21, № 3. -С. 31-38.

17. Васильев В. В., Леонович А. А. Обеспечение огнезащищенности древесно-стружечных плит с помощью амидофосфата КМ // Деревообрабатывающая промышленность. - 1997. - № 5. - С. 6-7.

18. Афанасьев С. В., Балакин В. М. Теория и практика огнезащиты древесины и древесных изделий : монография. -Самара : Изд-во СамНЦ РАН, 2012. -138 с.

19. Асеева Р. М., Серков Б. Б., Сивенков А. Б. Горение древесины и ее пожароопасные свойства : монография. -М. : Академия ГПС МЧС России, 2010. -262 с.

20. Aseeva R. M., Serkov B. B., Sivenkov A. B. Fire behavior and fire protection in timber buildings. - Dordrecht : Springer Science + Business Media, 2014. -280 p. DOI: 10.1007/978-94-007-7460-5.

21. Макишев Ж. К., Сивенков А. Б. Огнестойкость деревянных конструкций c длительным сроком эксплуатации // Пожаровзрывобезопасность. - 2016. - Т. 25, № 3 - С. 34-44. DOI: 10.18322/PVB.2016.25.03.34-44.

22. Lowden L. A., Hull T. R. Flammability behaviour of wood and a review of the methods for its reduction // Fire Science Reviews. -2013.-Vol. 2, Issue 1. -P. 4. DOI: 10.1186/2193-0414-2-4.

23. Terzi E., Kartal S. N., White R. H., Shinoda K., Imamura Y. Fire performance and decay resistance of solid wood and plywood treated with quaternary ammonia compounds and common fire retardants // European Journal of Wood and Wood Products. - 2011. - Vol. 69, Issue 1. - P. 41-51. DOI: 10.1007/s00107-009-0395-0.


Review

For citations:


Anokhin E.A., Polishchuk E.Yu., Sivenkov A.B. Use of fire-retardant impregnating compositions for reducing fire hazard of wooden structures of various lifetimes. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2017;26(2):22-35. (In Russ.) https://doi.org/ 10.18322/PVB.2017.26.02.22-35

Views: 693


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0869-7493 (Print)
ISSN 2587-6201 (Online)