Анотація до роботи:

Соколенко К.І. Підвищення ефективності протипожежного захисту об’єктів із застосуванням вогнезахищеної деревини. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 21.06.02 – пожежна безпека. Український науково-дослідний інститут пожежної безпеки МНС України, Київ - 2006.

У дисертаційній роботі подане нове рішення актуальної науково-технічної задачі підвищення ефективності пожежної безпеки об’єктів шляхом впровадження важкогорючих матеріалів, які не поширюють полум’я поверхнею, з помірною димоутворювальною здатністю, а за токсичністю продуктів горіння помірно небезпечні. Експериментально встановлено зменшення кількості горючих газів в сумішах летких продуктів термодеструкції вогнебіозахищених зразків деревини. Проведено розрахунок швидкості вигоряння матеріалів та оцінювання дії теплового потоку на деревину за наявності вогнезахисних речовин.

Виявлено та експериментально досліджено ефект сповільнення висолювання антипіренів з деревини за рахунок дії полімерної плівки антисептика і зменшення поглинання води від дії гідрофобізувальної захисної суміші.

Основні результати роботи використано при розробленні проекту ДСТУ та рекомендацій з вогнебіозахисту деревини на об’єктах з масовим перебуванням людей. Зокрема, деревина, яку оброблено сумішшю антипіренів сульфатів та фосфатів амонію і антисептиком “Гембар” з наступним покриттям полімерною гідрофобізувальною сумішшю “Сілол-АР”, використовується для виготовлення дерев’яних елементів пасажирських вагонів залізничного транспорту, а також для внутрішнього облаштування приміщень.

У дисертаційній роботі подане нове рішення актуальної науково-технічної задачі підвищення ефективності пожежної безпеки об’єктів шляхом впровадження важкогорючих матеріалів, які отримані просоченням деревини сумішшю антипіренів сульфатів та фосфатів амонію і антисептиком “Гембар” та наступним покриттям полімерною гідрофобізувальною сумішшю “Сілол-АР”.

Основні наукові й практичні результати за дисертаційною роботою такі:

1. Одержано математичну залежність утворення модифікованого шару коксу та швидкості вигоряння матеріалу від показника інтенсивності сповільнення реакцій горіння за рахунок дії вогнезахисних речовин. Показано, що з підвищенням ефекту вогнезахисту, товщина утвореного шару коксу на поверхні деревини зменшується в 1,4 – 1,6 разів, масова швидкість вигоряння зменшується в 4,8 разів, а швидкість тепловиділення - в 5,3 рази.

2. Теоретично припущено та експериментально підтверджено, що за умови наявності полімерної плівки антисептика “Гембар” (0,778 кг/м³) на поверхні зразка уповільнюється процес висолювання антипіренів більше, ніж в 2,3 рази, а застосування полімерної гідрофобізувальної захисної суміші “Сілол АР” зменшує поглинання води вогнезахищеною деревиною більше, ніж у 3,5 рази, а також покращує вогнезахисну ефективність на 10 %.

3. Експериментально виявлено вплив компонентів просочувальної суміші фосфатів та сульфатів амонію з полімерним антисептиком “Гембар” на ефективність вогнебіозахисту, встановлено зменшення кількості горючих газів в сумішах летких продуктів термодеструкції вогнебіозахищених зразків деревини: метану – не виявлено, водню - в 4 рази, оксиду вуглецю - в 3-3,5 разів, кількість азоту у продуктах піролізу при цьому збільшилась більше ніж на 80 %.

4. Експериментально встановлено, що за умови поглинання маси сухих солей ДСА-2 - 46,9 кг/м³ та БС-13 - 75,8 кг/м³ деревиною відповідно, досягається І група вогнезахисної ефективності (ГОСТ 16363) та індекс поширення полум’я рівний 0 (ДСА-2) та 9,8 (БС-13). Показано, що застосування гідрофобізувальної суміші “Сілол-АР” покращує вогнезахисну ефективність деревини, обробленої сумішшю ДСА-2 (за умови поглинання маси сухих солей - 46,9 кг/м³) на 10 %, а при обробленні меншою кількістю антипіренів (за умови поглинання маси сухих солей - 29,6 кг/м³) - забезпечує І групу вогнезахисної ефективності.

Виявлено, що під час дії теплового потоку з критичною поверхневою густиною 20 кВт/м² відбувалось займання необроблених зразків деревини, займання вогнезахищених зразків деревини при значенні поверхневої густини теплового потоку 35 кВт/м² протягом 900 секунд не відбувалось.

Експериментально визначено зменшення в 15 разів коефіцієнта димоутворення (D_m, м²/кг) для оброблених зразків деревини та встановлено їх перехід з групи матеріалів з високою димоутворювальною здатністю (для необроблених зразків) до групи матеріалів з помірною димоутворювальною здатністю згідно з ГОСТ 12.1.044.

5. Визначено оптимальне співвідношення компонентів вогнезахисної суміші та експериментально підтверджено, що залежно від кількості складників просочувальної суміші в деревині (антипірену не менше за 60,0 кг/м³, антисептика - 0,778 кг/м³), яке займисті матеріали з деревини переводять у стан помірної горючості, важкозаймистих, які не поширюють полум’я поверхнею, з помірною димоутворювальною здатністю, а за токсичністю продуктів горіння помірно небезпечні, що дозволяє застосовувати будівельні матеріали з вогнезахищеної деревини на об’єктах з масовим перебуванням людей згідно з ДБН В.1.1-7.

6. Експериментально підтверджено, що суміш яка містить антисептик “Гембар” у кількості 0,778 кг/м³ для поверхневого вогнебіозахисту деревини забезпечує підвищення рівня біостійкості (згідно з ГОСТ 26603) для оброблених зразків деревини (порівняно з необробленими) в 19 разів за показником біоруйнування.

7. Розроблено рекомендації по застосуванню сумішей сульфатів та фосфатів амонію і антисептика “Гембар” (ДСА-2), а також із покриттям гідрофобізувальною сумішшю „Сілол-АР” для поверхневого вогне- та біозахисту деревини для об’єктів з масовим перебуванням людей”. Отримані результати знайшли своє відображення у розробленні проекту ДСТУ “Речовини вогнезахисні водорозчинні для деревини. Загальні технічні вимоги та методи випробовувань”.

Основні результати дисертаційної роботи опубліковано у таких роботах:

1. Жартовський В.М., Откідач Д.М., Цапко Ю.В., Соколенко К.І. Дослідження процесів горіння водню та його припинення з використанням інгібіторів та інертних розріджувачів // Науковий вісник УкрНДІПБ. К.: УкрНДІПБ, 2004. - №2 (10). - С. 5-11.

2. Цапко Ю.В., Соколенко К.І. Оцінювання експлуатаційної надійності вогнезахищеної деревини // Матеріали науково-практичних заходів у рамках спеціалізованої виставки “Пожежна та техногенна безпека України 2005”.- Київ.- 2005.- С. 49-50.

3. Цапко Ю.В., Соколенко К.І. Аспекти моделювання процесу висолювання вогнезахисних композицій з деревини // Науковий вісник УкрНДІПБ. К.: УкрНДІПБ, 2005. - №1 (11). - С. 66-70.

4. Жартовський В.М., Цапко Ю.В., Соколенко К.І. Проблемні питання щодо експлуатації вогнезахищеної деревини // Тезисы докладов ІІІ Международной научно-технической конференции “Живучесть корабля и безопасность на море”.- Севастополь.- 2005.- С. 21-23.

5. Шафран Л.М., Цапко Ю.В., Соколенко К.И. Исследование токсикологических свойств продуктов сгорания древесины огнебиозащищенных пропиточными композициями ДСА-1 и ДСА-2 // Сборник тезисов докладов ІІІ Международной научно-практической конференции “Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация”.- Минск.- 2005.-Том 3.- С.312-314.

6. Жартовський В.М., Цапко Ю.В., Соколенко К.І. Вимоги до експлуатаційних властивостей деревини просоченої вогнезахисними засобами // Зб. наук. пр. Севастопольського військово-морського інституту ім. П.С.Нахімова.- 2005.- Вип.1(7).- С. 231-235.

7. Откідач Д.М., Цапко Ю.В., Соколенко К.І. Флегматизування горючих газових середовищ // Київ: Пожінформтехніка.- 2005.- 196 с.

8. Жартовський В.М., Цапко Ю.В., Гудович О.Д., Соколенко К.І.Дослідження токсичності продуктів горіння вогнезахищеної деревини // Коммунальное хозяйство городов: Научно-технический сборник. Вып.63 (Технические науки и архитектура). - К.: Техніка, 2005. - С. 320-326.

9. Цапко Ю.В., Гудович О.Д., Соколенко К.І. Сучасні підходи до визначення ефективності вогнезахищеної деревини // Пожежна безпека та аварійно-рятувальна справа: стан, проблеми і перспективи: Мат. VІI Всеукр. наук. – практ. конф. рятувальників.- Київ.- 2005. С. 360-362.

10. Цапко Ю.В., Соколенко К.І., Гудович О.Д. Моделювання процесу утворення шару модифікованого коксу на поверхні вогнезахищеної деревини // Науковий вісник УкрНДІПБ. К.: УкрНДІПБ, 2005. - №2 (12). - С. 5-11.

Особистий внесок дисертанта у публікаціях із співавторами:

[1], [2], [4], [6], [7], [9] – проведення експериментальних досліджень, оброблення результатів та їх аналіз; [3], [10] проведення теоретичних досліджень, аналіз отриманих результатів; [5], [8] - оброблення результатів досліджень та їх аналіз.