ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПЕРЕХОД ОТ ТЛЕЮЩЕГО ГОРЕНИЯ К ПЛАМЕННОМУ, В ТОРФЯНЫХ ПОЖАРАХ

FACTORS INFLUENCING OF THE SMOULDERING-TO-FLAMING TRANSITION IN PEAT FIRES

Mikhail Smirnov

undergraduate, Department of Life Safety, Volga State University of Technology,

Russia, Yoshkar-Ola

Konstantin Smotrin

candidate of Science Engineering, associate professor, Volga State University of Technology,

Russia, Yoshkar-Ola

АННОТАЦИЯ

В данной статье представлены факторы, влияющие на переход тлеющего горения к пламенному в торфяных пожарах. Рассмотрены влияние воздушного потока, концентрация кислорода, содержание влаги и содержимое неорганического вещества, каналы в торфяных слоях и радиационный обмен на процесс перехода тлеющего горения к пламенному.

ABSTRACT

This article examines factors affecting the transition of smoldering to flaming combustion in peat fires. The effects of air flow, oxygen concentration, moisture content and the content of inorganic matter, channels in peat layers and radiation exchange of the smouldering-to-flaming transition are considered.

Ключевые слова: переход тлеющего горения к пламенному, воздушный поток, концентрация кислорода, содержание влаги, каналы в торфяных слоях, радиационный обмен.

Keywords: smouldering-to-flaming, air flow, oxygen concentration, moisture content, channels in peat layers, and radiation exchange.

В настоящее время проблема массовых торфяных пожаров становится актуальной для большинства регионов России. «Длительно действующий торфяной пожар представляет собой постоянный источник угрозы: мощного задымления, возникновения лесного пожара на прилегающей территории, а иногда и перехода огня на ближайшие населённые пункты» [1, с. 2].

Сложность тушения торфяных пожаров заключается в том, что данные пожары относятся к тлеющему горению. «Тление – это беспламенное горение волокнистых и пористых материалов, которые при нагревании образуют твердый углеродистый остаток» [2, с. 49]. В любом топливе может произойти как тление, так и воспламенение, и одно может привести к другому. Одновременно, пылающий огонь может погаснуть, а тлеющий огонь может перейти в переходное состояние от тлеющего горения к пламенному.

Воздушный поток нередко является фактором, влияющим на переход от тлеющего горения к пламенному. По мере увеличения притока кислорода в активную зону, увеличивается и скорость распространения тления. Направление ветра относительно распространения играет важную роль в динамике распространения тления. Вперед направленное тление распространяется в одном направлении, что и воздушный поток, а противоположно направленное тление – против потока воздуха. Вперед направленное и противоположно направленное распространение тления представляют собой различные механизмы теплопередачи, которые влияют на переход от тлеющего горения к пламенному.

Увеличение концентрации кислорода в окружающей среде оказывает глубокое влияние на переход от тлеющего горения к пламенному. При увеличении давления окружающей среды концентрация кислорода уменьшается. Таким образом, эффект от быстроты воздушного потока и диаметра частиц с учетом притока кислорода является наиболее заметным при переходе от тлеющего горения к пламенному в условиях лесных пожаров.

Другими важными параметрами в природных горючих материалах являются содержание влаги и содержимое неорганического вещества. Они уменьшают склонность к воспламенению и уменьшают скорость поперечного распространения пламени в природных горючих материалах, выполняя роль теплопоглотителя. При увеличении содержание влаги плотность органического вещества на единицу объема уменьшается, а пористость увеличивается за счет объемного расширения.

Образование узкого вертикального канала в торфяных слоях усиливает ввод воздуха в зону тления за счет вытяжного эффекта. Это приводит к сильному тлению, которое является благоприятствующим для перехода от тлеющего горения к пламенному.

Повышенный радиационный обмен также является важным фактором в механизме перехода от тлеющего горения к пламенному. Радиационный обмен между двумя тлеющими обугленными поверхностями в вертикальном канале влияет на переход и индуцирует переход от тлеющего горения к пламенному даже при малых скоростях воздушного потока.

Таким образом, были рассмотрены основные факторы, влияющие на переход от тлеющего горения к пламенному, в торфяных пожарах.

Список литературы:

1. Куксин Г.В., Крейндлин М.Л., Коршунов Н.А. Рекомендации по тушению торфяных пожаров на осушенных болотах. М.: ВИПКЛХ, 2015. – 112 с.
2. Бобков С.А., Бабурин А.В., Комраков П.В. Физико-химические основы развития и тушения пожаров: учеб. пособие. М.: Академия ГПС МЧС России, 2014. – 210 с.