Встановлення закономірностей передачі тепла через захисну конструкцію до деревини
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.217970Ключові слова:
горіння металу, вогнезахист деревини, покриття, теплопровідність, оброблення поверхні, теплофізичні властивостіАнотація
Проведеними дослідженнями впливу термічної дії високотемпературного полум’я магнію на будівельні матеріали для захисту деревини від атмосферних чинників встановлено закономірним процес передавання температури до деревини. Доведено, що залежно від теплофізичних властивостей матеріалу, це може призвести до її займання, або уповільнення процесу теплопровідності. Тому постає необхідність дослідження умов для теплопровідності та встановлення механізму гальмування передачі тепла до деревини. У зв’язку з цим розроблена математична модель процесу передавання теплового потоку на поверхні деревин при захисті покриттями. За експериментальними даними і отриманими залежностями встановлено, що густина теплового потоку через стальну пластину збільшується до значення понад 200 кВт/м2, що достатнє для займання деревини. Натомість, густина теплового потоку через пластину з вермикуліту не перевищила 5,2 кВт/м2, що недостатньо для її займання. Встановлено, що основним регулятором процесу передавання тепла є тепло ізолювальні властивості будівельного виробу, його стійкість дії високої температури, оскільки окремі будівельні вироби руйнуються під впливом дії полум’я магнію, наприклад, азбоцементовий виріб. Тому суттєвий вплив на процес захисту природного горючого матеріалу при застосуванні захисного покриття здійснюється у напрямку тепло ізолювання поверхні деревини. Це дозволяє стверджувати про відповідність виявленого механізму формування тепло ізолювальних властивостей щодо захисту об’єктів зберігання вибухонебезпечних виробів та практичну привабливість запропонованих технологічних рішень. Таким чином, особливості гальмування процесу передавання тепла до деревини при дії полум’я магнію, полягають в тепло ізолюванні поверхні деревини термічно стійким матеріалом. Так, на поверхні вермикуліту була створена температура полум’я магнію, а на поверхні деревини не перевищила 100 °СПосилання
- Tsapko, Y., Lomaha, V., Bondarenko, O. P., Sukhanevych, M. (2020). Research of Mechanism of Fire Protection with Wood Lacquer. Materials Science Forum, 1006, 32–40. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.1006.32
- Tsapko, Y., Lomaha, V., Tsapko, А., Mazurchuk, S., Horbachova, O., Zavialov, D. (2020). Determination of regularities of heat resistance under flame action on wood wall with fire-retardant varnish. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (10 (106)), 55–60. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.210009
- Gots, V. I., Berdnyk, O. Y., Rogozina, N. O., Maystrenko, A. A. (2019). Production of modified basalt fibre for heat-insulating products manufacturing. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 708, 012082. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/708/1/012082
- Berdnyk, O. Y., Lastivka, O. V., Maystrenko, A. A., Amelina, N. O. (2020). Processes of structure formation and neoformation of basalt fiber in an alkaline environment. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 907, 012036. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/907/1/012036
- Dibrova, O., Kyrychenko, O., Motrichuk, R., Tomenko, M., Melnyk, V. (2020). Fire safety improvement of pyrotechnic nitrate-metal mixtures under external thermal conditions. Technology Audit and Production Reserves, 1 (1 (51)), 44–49. doi: https://doi.org/10.15587/2312-8372.2020.199252
- Krivenko, P., Guzii, S., Al-Musaedi, H. A. J. (2015). Atmospheric Corrosion Protection of Metallic Structures Using Geocements-Based Coatings. Solid State Phenomena, 227, 239–242. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/ssp.227.239
- Krüger, S., Gluth, G. J. G., Watolla, M.-B., Morys, M., Häßler, D., Schartel, B. (2016). Neue Wege: Reaktive Brandschutzbeschichtungen für Extrembedingungen. Bautechnik, 93 (8), 531–542. doi: https://doi.org/10.1002/bate.201600032
- Gaff, M., Kačík, F., Gašparík, M., Todaro, L., Jones, D., Corleto, R. et. al. (2019). The effect of synthetic and natural fire-retardants on burning and chemical characteristics of thermally modified teak (Tectona grandis L. f.) wood. Construction and Building Materials, 200, 551–558. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.12.106
- Zhao, P., Guo, C., Li, L. (2018). Flame retardancy and thermal degradation properties of polypropylene/wood flour composite modified with aluminum hypophosphite/melamine cyanurate. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 135 (6), 3085–3093. doi: https://doi.org/10.1007/s10973-018-7544-9
- Nine, M. J., Tran, D. N. H., Tung, T. T., Kabiri, S., Losic, D. (2017). Graphene-Borate as an Efficient Fire Retardant for Cellulosic Materials with Multiple and Synergetic Modes of Action. ACS Applied Materials & Interfaces, 9 (11), 10160–10168. doi: https://doi.org/10.1021/acsami.7b00572
- Shi, X.-H., Chen, L., Zhao, Q., Long, J.-W., Li, Y.-M., Wang, Y.-Z. (2020). Epoxy resin composites reinforced and fire-retarded by surficially-treated carbon fibers via a tunable and facile process. Composites Science and Technology, 187, 107945. doi: https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2019.107945
- Md Nasir, K., Ramli Sulong, N. H., Johan, M. R., Afifi, A. M. (2018). An investigation into waterborne intumescent coating with different fillers for steel application. Pigment & Resin Technology, 47 (2), 142–153. doi: https://doi.org/10.1108/prt-09-2016-0089
- Erdoğan, Y. (2016). Production of an insulation material from carpet and boron wastes. Bulletin Of The Mineral Research and Exploration, 152, 197–202. doi: https://doi.org/10.19111/bmre.74700
- Ramli Sulong, N. H., Mustapa, S. A. S., Abdul Rashid, M. K. (2019). Application of expanded polystyrene (EPS) in buildings and constructions: A review. Journal of Applied Polymer Science, 136 (20), 47529. doi: https://doi.org/10.1002/app.47529
- Mastalska‐Popławska, J., Kadac, K., Izak, P., Gierej, M., Stempkowska, A., Góral, Z. (2020). The influence of ceramic additives on intumescence and thermal activity of epoxy coatings for steel. Journal of Applied Polymer Science, 138 (9), 49914. doi: https://doi.org/10.1002/app.49914
- Tsapko, Y., Tsapko, А. (2017). Influence of dry mixtures in a coating on the effectiveness of wood protection from the action of a magnesium flame. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (10 (89)), 55–60. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.111106
- Janna, W. S. (2018). Engineering Heat Transfer. CRC Press, 692. doi: https://doi.org/10.1201/9781439883143
- Potter, M. C. (2019). Engineering Analysis. Springer. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-91683-5
- Tsapko, Y. V., Tsapko, A. Y., Bondarenko, O. P. (2020). Modeling of thermal conductivity of reed products. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 907, 012057. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/907/1/012057
- Jannot, Y., Degiovanni, A., Schick, V., Meulemans, J. (2020). Thermal diffusivity measurement of insulating materials at high temperature with a four-layer (4L) method. International Journal of Thermal Sciences, 150, 106230. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2019.106230
- Bartlett, A. I., Hadden, R. M., Bisby, L. A. (2019). A Review of Factors Affecting the Burning Behaviour of Wood for Application to Tall Timber Construction. Fire Technology, 55 (1), 1–49. doi: https://doi.org/10.1007/s10694-018-0787-y
##submission.downloads##
Опубліковано
2020-12-31
Як цитувати
Tsapko, Y., Rogovskii, I., Titova, L., Shatrov, R., Tsapko А., Bondarenko, O., & Mazurchuk, S. (2020). Встановлення закономірностей передачі тепла через захисну конструкцію до деревини. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(10 (108), 65–71. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.217970
Номер
Розділ
Екологія
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Yuriy Tsapko, Ivan Rogovskii, Liudmyla Titova, Ruslan Shatrov, Аleksii Tsapko, Olga Bondarenko, Serhii Mazurchuk
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
