Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Пожарная безопасность в строительстве / Esin - Pozharnaya bezopasnost sistem otopleniya i ventilyacii 2013.pdf
Скачиваний:
98
Добавлен:
14.09.2023
Размер:
16.31 Mб
Скачать

4.2.Пожарная опасность печного отопления

Печное отопление представляет бόльшую пожарную опасность в сравнении с другими видами отопления:водяным, паровым или воздушным.

Пожарная опасность печей обусловлена опасностью процесса сжигания топлива (дрова, уголь, торф, сланцы и др.), нагревом элементов печи до высоких температур и наличием в отапливаемых помещениях сгораемых конструкций, мебели, предметов и материалов.

Причины пожаров от печного отопления можно разделить на пять основных групп:

непосредственное воздействие пламени и топочных газов на сгораемые конструкции здания;

тепловое воздействие нагретых поверхностей печей на сгораемые конструкции при недостаточной их тепловой защите или неправильном выполнении разделок и отступок;

соприкосновение сгораемых материалов с перегретыми поверхностями печей;

воздействие теплового излучения пламени, нагретых варочных настилов, духовых шкафов, топочных дверок на сгораемые конструкции

иматериалы;

попадание раскаленных углей и искр на незащищенный пол или кровлю здания.

Непосредственное воздействие пламени на сгораемые конструкции,

попадание дымовых газов в пустоты строительных конструкций или вентиляционные каналы возможно через трещины в кладке печей, отверстия или прогары в топливнике и дымоходах, которые могут образовываться:

при нарушениях технологии кирпичной кладки (отсутствие перевязки швов, недостаточное заполнение швов кладки раствором, неправильное составление раствора);

из-за неравномерной осадки при неправильном выполнении основания или фундамента под печь;

при использовании для кладки некачественного или пустотелого кирпича;

из-за механических повреждений, в частности, в результате использования длинномерных дров для топки;

при длительной эксплуатации печей, превышающей пределы естественного износа.

Пожарная опасность печного отопления зависит от вида и конструкции печей, качества их выполнения и режима эксплуатации. Конструкции теплоемких печей должны быть рассчитаны так, чтобы температуры продуктов горения в топливнике, дымоходах и дымовой трубе не превышали значений, приведенных в табл. 4.1.

75

Предельные температуры продуктов горения в печи

Таблица 4.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура

Температура газов в дымоходах, оС

Температура

Топливо

газов

 

промежу-

 

газов

 

в топливнике,

первый

последний

в дымовой

 

 

°С

 

точный

 

трубе, °С

 

 

 

 

 

 

Дрова

1 000

700

500

160

130

 

Торф кусковой

970

550

350

150

130

 

воздушной сушки

 

 

 

 

 

 

 

Торф брикетный

1 000

600

400

160

130

 

Подмосковный

900

500

320

140

120

 

уголь

 

 

 

 

 

 

 

Бурый уголь

1 100

550

350

140

120

 

Каменный уголь

1 200

480

300

120

110

 

Антрацит

1 200

500

320

120

110

 

Примечания:

1.В табл. 4.1 даны средние значения температур за период топки.

2.Для печей с теплоотдачей до 1750 Вт значения температур для промежуточных

ипоследних дымоходов принимаются с коэффициентом 1,2.

Температура продуктов горения в печах существенно зависит также от продолжительности топки, которая в теплоемких печах с периодической топкой не должна превышать 2 ч – для дров и торфа, 3 ч – для каменного угля и 4 ч – для антрацита.

Для исследования температурного режима в печах проводились опыты по сжиганию различных видов топлива с продолжительностью топки от 1,5 до 24 ч. В опытах измерялась температура на выходе из топливника, в дымоходах, дымовой трубе и на наружных поверхностях печи.На рис. 4.9, а приведены результаты опыта по сжиганию дров с расходом 10 кг/ч в двухоборотной печи (рис. 4.9, б).

Температура, °С

900

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

800

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

700

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

 

 

 

 

 

 

 

23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Время, ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

Рис. 4.9. Результаты измерений температуры дымовых газов в опытной печи: а – графики измерения температуры во времени; б – схема опытной печи; 2327 – точки измерения температуры

76

Измерения в опытной печи показали, что температура продуктов горения при топке существенно изменяется в различных точках объема печи и во времени. Дымовые газы имеют высокую температуру и могут вызывать воспламенение горючих и трудногорючих материалов даже при кратковременном воздействии.

Частой причиной пожаров является тепловое воздействие нагретых поверхностей печей на сгораемые материалы и конструкции здания. Температура теплоотдающих поверхностей зависит от конструкции, материала и толщины стенок печи, вида и количества сжигаемого топлива, длительности процесса сжигания. Конструкции теплоемких печей рассчитаны на равномерную двухразовую топку в сутки и сжигание допустимого количества топлива. Количество сжигаемого топлива в процессе одной топки строго ограничивается для каждой марки печи в зависимости от ее теплоотдающей способности. Однако на практике эти условия эксплуатации часто нарушаются. Сжигание большого количества топлива за одну топку приводит к перегреву печи и температура на наружных поверхностях превышает допустимые значения (табл. 4.2).

Таблица 4.2

Предельные допустимые значения температуры наружных поверхностей печи

Типы толстостенных печей

Допустимая температура поверхности печи, оС

средняя

в отдельных точках в момент

 

максимального нагрева

 

 

Умеренного нагрева

 

 

(оштукатуренные

55–65

35

или в металлическом каркасе)

 

 

Повышенного нагрева:

 

 

блочные (изразцовые)

65–70

90

кирпичные:

 

 

массой 1 000 кг и более

65–70

120

массой до 1 000 кг

60–65

120

Примечание. Средняя температура поверхности печи в момент максимального нагрева не должна превышать 90 °С.

Кроме того, в результате интенсивного нагрева происходит разрушение кирпича, а большие тепловые нагрузки приводят к образованию трещин в кладке печи.

На наружной вертикальной поверхности тонкостенных печей, не считая топочных дверок, плиты и духового шкафа, допускаются следующие температуры поверхности: 100–110 °С – на площади не более 15 % общей поверхности печи и 110–120 °С– на площади не более 5 % общей поверхности печи.

Температура стенок печей существенно зависит от вида сжигаемого топлива. Так, при топке каменным углем, сланцами, антрацитом повышенный нагрев возникает в нижней части печи и особенно в области топливника. При топке торфом и дровами нагрев подовой части печи значительно

77

меньше, однако из-за длиннопламенности при горении наибольший прогрев наблюдается в верхней части печи. При этом возможно воспламенение сгораемого потолка здания от перекрыши печи и сгораемого перекрытия здания в местах пересечения его дымовой трубой.

Воспламенение сгораемых конструкций и материалов в отапливаемых помещениях возможно от теплового излучения пламени, топочной дверки, варочного настила и других металлических закладных деталей. В процессе топки дверка топливника нагревается до температуры 400–500 °С, а духовой шкаф и варочный настил – значительно выше. При таких температурах происходит интенсивное излучение, способное воспламенить близко расположенные к ним сгораемые материалы. Опасно тепловое излучение пламени, проникающее через щели и отверстия в варочном настиле или топочной дверке.

Особую пожарную опасность представляют нетеплоемкие металлические печи. Эта опасность связана как с конструктивными недостатками, так и с нарушениями в эксплуатации данного вида печей. Нетеплоемкие печи часто используются для временного отопления помещений. Поверхности нетеплоемких печей и дымоотводящих патрубков нагреваются до значительно более высоких температур, чем в теплоемких печах. Опытные исследования и практика эксплуатации нетеплоемких печей показали, что наибольшие тепловые воздействия возникают от нагретых стенок печей и от дымоотводящих патрубков. В табл. 4.3 приведены максимальные значения температуры в топливнике типовой металлической печи и дымоотводящего патрубка при сжигании различных видов топлива.

Таблица 4.3

Максимальные значения температуры в типовой металлической печи

Место измерения температуры

 

Температура, °С, при топке

 

 

дровами

 

углем

 

торфом

В топливнике

830

 

780

 

750

На металлическом

 

 

 

 

 

патрубке в начале

540

 

500

 

600

его горизонтальной части

 

 

 

 

 

На металлическом

 

 

 

 

 

патрубке в середине

470

 

400

 

580

его горизонтальной части

 

 

 

 

 

На металлическом

 

 

 

 

 

патрубке в месте прохода

360

 

340

 

400

его через перегородку

 

 

 

 

 

При топке печей мелким углем, торфяной крошкой, древесными опилками в топливниках и дымоходах иногда происходят взрывы, которые могут даже разрушить печь и вызвать пожар. Наблюдения показывают,

78