Prištinski Univerzitet
Tehnički fakultet u Kosovskoj Mitrovici
Smer: Zaštita životne sredine i zaštita na radu
Seminarski rad
Predmet: Pozari i eksplozije
Tema: Mogućnosti pojave požara u šumi i drvno
prerađivačkoj industriji
Student: Branko Marinković
Januar 2012.
SADRŽAJ
1. UVOD....................................................................................................................................3
2.DRVNA INDUSTRIJA...........................................................................................................4
3.DRVNO PRERAĐIVAČKA INDUSTRIJA...........................................................................6
3.1 OPASNOSTI KOJE SE JAVLJAJU TOKOM OBRADE I PRERADE DRVETA.............7
4. ZAKLJUČAK.......................................................................................................................11
5. LITERATURA......................................................................................................................12
2
1. UVOD
U svakom tehnološkom postrojenju, odnosno u svakom proizvodnoj tehnologiji može da
dođe do pojave požara čiji uzroci mogu bizi raznovrsne prirode.
Najznačajniji faktori koji utiču na pojavu požara u industriskim postojenjima su:
 složenost tehnoloških postupaka
 prisustvo velikih količina gorivih materija
 prisustvo velikog broja električnih i tehnoloških vodova i slično.
Sam proces razvijanja požara u industriji je veoma složen. Pre svega zavisi od požarnih i
eksplozivnih osobina:
 sirovina,
 poluproizvoda,
 gotovih proizvoda
 od složenosti samog tehnološkog postupka (procesi koji se odvijaju na visokim
temperaturama i pritiscima).
Ako su proizvodni i ostali uslovi isti, veća je požarna opasnost tamo gde se radi sa:
gorivim tečnostima, gasovima, prašinama, nego tamo gde su prisutni čvrsti zapaljivi materijali i
nezapaljive tečnosti i gasovi.
Na osnovu dosadašnjih iskustava stečenih u požarima koji su se događali u industriji, kao
i na osnovu istraživanja i eksperimenata stalno se razrađuju i dograđuju neophodne preventivne
mere za smanjenje požarne opasnosti. Požari obično nastaju u nekoj tački tehnološkog uređaja i
odatle se rasprostiru na ostalu opremu. Samo u slučaju eksplozija koje su praćanje uništavanjem
tehnološke opreme može da dođe do istovremene pojave požara na više mesta. Kod proizvodnih
postrojenja koji se nalaze u zatvorenom prostoru tokom požara se oslobađaju dim i toplota.
Oslobođeni proizvodi sagorevanja relativno brzo ispunjavaju prostoriju što ograničava dejstvo
plamena, tako da njegovo zračenje nema veliki uticaj na okolinu. Kod požara koji se dešavaju na
tehnološkoj opremi na otvorenom prostoru dolazi do toplotnog zračenja plamena i do pajava
iskri što može da izazove nastanak novih žarišta požara i eksplozije.
3
2.DRVNA INDUSTRIJA
Budući da je sirovina u drvno prerađivačkoj industriji drvo, to znači da su šume baza obe
industrije, pa prema tome i šumski požari.
Šume
Prema katastarskim podacima iz 1992 godine, ukupna površina šuma u Srbiji iznosi
2.312.867 ha. Prosečno se godišnje pojavi do 200 požara koji unište po 2000 ha šume. Šumski
požari su najčešće posledica ljudske nemarnosti. Uzrok požara takođe mogu da budu i prirodni
fenomeni:
• atmosfersko pražnjenje,
• dejstvo sunca,
• samozapaljenje
•
•
•
Osetljivost šuma na požare povećavaju razni faktori kao što su:
gorivi materijal,
klima,
reljef i zemljište.
Požari se najčešće se javljaju u toku proleća i leta kada je vlažnost niska, a temperature
visoke. Na zemljištu koje se nalazi na južnim i jugozapadnim stranama, gde duže ima sunčeve
svetlosti i toplote, rastu one vrste drveća koje su osetljive na požar, kao na primer bor. Na
severnim stranama rastu bukve i jele koje su manje ugrožene požarima. Peskovita zemljišta se
brže i više zagrevaju pa se na njima brže suši trava, što za posledicu ima povećanu zapaljivost
ovog sloja. Gorivi materijal kod šumskih požara čine:
•
•
•
različite vrste šumskog rastinja,
njihovi morfološki delovi (četine, lišće, grančice) i
razni biljni ostaci (ostaci šumske seče, treset, kora drveta, opalo lišće i sl).
Ovi materijali se razlažu i formiraju sloj humusa, koji takođe predstavlja zapaljivi
materijal. Brzina sagorevanja drveta zavisi: od njegove vlažnosti, specifične gustine drveta
(veća gustina sporije sagorevanje), od odnosa aktivne površine prema zapremini, odnosno od
mogućeg dotoka vazduha (veća aktivna površina brže sagorevanje) i od postojećih slojeva
mahovine i lišaja zajedno sa prostirkom koji služe kao prenosnici sagorevanja.
Vrste šumskih požara
4
Šumski požar okarakterisan je kao ne kontrolisano sagorevanje koje se stihijski širi po
šumskoj površini. Međutim, svi šumski požari nisu istog tipa i obično se klasifikuju, prema delu
flore koja gori, na:
 podzemne,
 nadzemni (prizemni, niski) i
 visoki (požar u krunama drveća)
Podzemni požar nastaje na tresetnom zemljištu. Karakteriše ga tinjanje - gorenje bez
plamena, suvih naslaga treseta ispod površinskog sloja zemlje. Na ovaj tip požara najviše utiče
vlažnost zapaljivih materija nataloženih na površini. Kada je ovaj sloj vlažan, do paljenje
tresetnog sloja može da dođe samo zbog: neugašene vatre, zapaljene šibice ili varnice koja padne
na ogoljenu površinu treseta.
Čist požar na dubini je mnogo ređa pojava, obično započinje samopaljenjem, zato ovi
požari mnogo češće nastaju kao posledica niskih požara. Veoma teško se gase i to tek kada
nastanu velike i dugotrajne kiše i vlažno vreme.
Kod nadzemnih, niskih požara dolazi do sagorevanja materijala koji se nalazi na površini
zemljišta kao što su:
 suva trava,
 suve grane,
 suva oborena stabla,
 žbunje,
 otpaci od drveta i sl.
Front ovog požara se kreće brzinom do 5 km/h., plamen se uzdiže na visinu od 1,5 do 2m
iznad površine zemlje, širinu gorenja može da prelazi 2 m. Kod brzih niskih požara najčešće je
proces sagorevanja praćen plamenom. Ovi požari se javljaju u proleće, kada je tlo pokriveno
tankim slojem zapaljivog materijala. Spori požari su praćeni sagorevanjem bez plamena, odnosno
tinjanjem. Obično se javljaju tokom leta kada se prostirka osuši. Prvenstveno se razvijaju tamo
gde postoji prostirka od mahovine ili četine. Ova vrsta požara se često javlja u našoj zemlji (oko
87% od ukupnog broja požara), pa je i potreba za njihovim suzbijanjem i najveća.
Karakteristika visokih požara je da su praćeni sagorevanjem krošnji drveća, oni su obično
sledeća faza niskih požara. Veoma retko se dešava da se krošnje drveća zapale bez prisustva
niskih požara. Na razvoj ovih požara značajno utiče:
 količina,
 struktura,
 vlažnost gorivog materijala
 i brzina strujanja vazduha.
Ova vrsta požara praćena je oslobađanjem velikih količina toplote. Pri tome, zagrejani
vazduh i procesi sagorevanja izazivaju vertikalna strujanja u stvaranju konvektivnih struja koje
mogu imati prečnike i do nekoliko stotina metara. Stoga, visina plamena može da dostigne i do
120 m.
3.DRVNO PRERAĐIVAČKA INDUSTRIJA
5
Osnovni materijal za proizvodnju papira, celuloza, nameštaja, parketa i sl. je drvo. Sama
ćelija drveta sa sastoji od: celuloze i lignina (80-90%). Ostali sastojci su: smola, mast, skrob,
šećer, masna ulja, tanin i voda (oko 17%). Na zapaljivost i brzinu sagorevanja drveta utiče više
faktora, kao što su:
 smanjenje zapreminske mase drveta (povećanje poroznosti),
 anatomski sastav drveta,
 sadržaj smola,
 dimenzije elemenata,
 obrada drveta,
 sadržaj vlage u drvetu
Temperatura paljenja drveta kreće se u granicama od 270 do 300 0C, temperatura
samopaljenja iznosi od 330 do 470 0C. Temperatura plamena pri sagorevanju drveta u obliku
rezane građe može dostići vrednost od oko 13000C. Zapaljivost drveta u komadu se razlikuje od
zapaljivosti u drvene strugotine i prašine. Budući da vazduh bolje struju kada se drvo nalazi u
rastresitom obliku, to je i njegova zapaljivost tada mnogo veća. Da bi se zapalila strugotina i
prašina, dovoljna je mala varnica. Za drvo u komadu je poteban mnogo jači izvor toplote i
njegovo duže delovanje.
Drvena prašina gradi sa vazduhom eksplozivne smeše. Do eksplozije i paljenja dolazi
ako je koncentracija prašine u eksplozivnim granicama i ako je prisutan neki izvor paljenja.
Jačina eksplozije zavisi od veličine i vlažnosti čestica koje lebde u vazduhu.
Uzajamnim delovanjem drvene prašine i strugotine, u dodiru sa nekim vrstama ulja ili
drugim materijalima, dolazi do: postepenog povećanja temperature u gomili drvene prašine i
strugotine, do njenog postepenog ugljenisanja i do formiranja zapaljivih gasova. Kada
temperatura unutar ove gomile pređe 2000C, dolazi do njenog samopaljenja, a vrlo često i do
ekplozije.
3.1 OPASNOSTI KOJE SE JAVLJAJU TOKOM
OBRADE I PRERADE DRVETA
6
Procesi dalje obrade i prerade drveta, posle njegovog sečenja u šumi, obuhvataju sledeće:
 Priprema i sortirane trupaca
 Mehanička obrada koja obuhvata pilane, proizvodnju nameštaja, parketa i sl.
 Hemijska obrada drveta koja obuhvata suvu destilaciju drveta, proizvodnju papira i
proizvodnju celuloze
Tokom pripreme i sortiranja trupaca, mogućnost pojave požara je mala na: sortirnoj
površini i na mestu za guljenje kore. Vlažnost drveta je velika. Proces guljenja kore vrši se
mokrim postupkom. Međutim, u sušnim periodima na mestima sortiranja drveta ipak postoji
požarna opasnost. Na deponijama kore može doći do samopaljenja, drvena kora je podložna
samozagravanju. Ono započinje u unutrašnjosti deponije i može da traje mesecima. Ukoliko dođe
do samozapaljenja i gorenja, požar se lako prenosi na ostale gomile i objekte. U slučaju jakog
vetra može da dođe i do vatrene oluje.
Najveća opasnost od požara na skladištima drvene građe postoji u toku sušnog perioda,
kada se građa dobro osuši. Tada je dovoljan samo jedan opušak pa da dođe do požara. Ukoliko
dođe do požara, on se širi velikom linijskom brzinom po površini naslage. Pri tome dolazi do
pojave velikog toplotnog zračenja i razvijanja dima. Pošto iskre i ugarci lete na sve strane, ovaj
požar se može proširiti na znatnu udaljenost, a u zoni gorenja mogu da se stvore vihori.
Brzina sagorevanja zavisi od toga da li je:
7
 skladište otvoreno ili
 zatvoreno
Kod zatvorenog skladišta brzina sagorevanja ne zavisi od požarnog opterećenja već od
količine vazduha koji se nalazi u tom prostoru. Pored toga važni faktori koji utiču na brzinu
sagorevanja su i vlažnost i debljina drveta, a kod otvorenog skladiša i brzina vetra i temperatura
okoline.
U pilanama, gde se vrši mehanička obrada drveta ostaje strugotina i drveni otpaci koji
stvaraju gomile koje su obično pokrivene drvenom prašinom. Pored uobičajenih uzroka požara u
pilanama se javljaju i specifični uzroci kao što je npr.: trenje testere o neki metalni deo zaostao u
drvetu, što dovodi do pojave iskre koja može da izazove paljenje strugotine.
Da bi se rezana građa dalje preradila potrebno ju je predhodno osušiti. Ovaj proces se
odvija u komornim ili tunelskim sušarama, indirektnim putem, tako što se vazduh koji se zagrava
vodenom parom ubacuje u ove sušare. Budući da je temperatura sušenja kod ovih sušara 1101200C, mala je verovatnoća da će doći do požara. Ovo međutim nije slučaj kod sušara sa dimnim
gasovima ili kod direktnih sušara (na primer, gasne sušare) gde se veoma često dešavaju požari.
Finalna prerada drveta u cilju izrade nameštaja, stolarije i drugih dvenih proizvoda,
obuhvata:
 procese rezanja (nastaje piljevina),
 rendisanja (nastaje iverje) i
 brušenja (nastaje čista drvena prašina).
Tamo gde se ova obrada odvija uglavnom ručnim putem, manja je opasnost od požara, od
pogona gde je obrada drveta pretežno mašinskim putem i gde se stvara velika količina piljevine i
drvene prašine. U ovim poslednjim slučajevima postoji mogućnost da dođe do stvaranja:
eksplozivnih smeša i do pojave eksplozije oblaka drvene prašine. Prema statističkim podacima o
požarima, najugroženije su organizacije koje koriste drvo kao osnovnu sirovinu za rad, što je
slučaj u industriji nameštaja.
Požar ovde može nastati u svim fazama procesa, a najčešći izvori paljenja mogu biti:
 varnice (električna struja i statički elektricitet),
 iskre nastale trenjem,
 topla površina električnih sijalica,
 pregrevanje materijala tokom rada,
 opušak cigarete i
 samozapaljivost
U svakoj fabrici nameštaja i drugih proizvoda od drveta postavlja se posebna instalacija
za usisavanje i pneumatski transport: prašine, piljevina i strugotine koja nastaje u toku obrade
8
drveta. Na svakom mestu nastanka ove vrste otpada postavlja se usisna hauba. Odatle se drvena
prašina preko: usisnog cevovoda, ventilatora i filtera odvodi u silose ili bunkere za njeno
prikupljanje i dalju otpremu.
Piljevina i strugotina se odvode na slični način, samo se ovde pre silosa postavljaju
ciklonski odvajači koji drvene opiljke izdvajaju iz struje vazduha i usmeravaju ih u silos za
skladištenje (slika 1).
Slika 1. Izgled sistema za prikupljanje drvenih otpadaka
Lepkovi koji se koriste u drvnoj industriji mogu biti na bazi: skroba, celuloze kazeinski
lepkovi i oni ne predstavljaju požarnu opasnost. Međutim, lepkovi na bazi: fenolformaldehida i
bakelita spadaju u lako zapaljive materije zbog stalnog prisustva lako isparljivih rastvarača.
Tečne zapaljive materije koje se koriste za finalnu obradu drveta :š
•
nitro lak i
•
razni razređivači.
su lakozapaljive.
Ukoliko u fabrici postoji i pogon za mlevenje i sušenje iverja, koje kasnije služi za
izradu iverastih ploča, požarna opasnost je naročito izražena.
Oko 48% svih požara u fabrikama tapaciranog nameštaja bilo je izazvano cigaretom, dok su
ostali izvori paljenja bili: šibice, kaloriferi, električni kablovi, lampe i sijalice.
Suva destilacija drveta je proces zagrevanja drveta bez prisustva vazduha.
Produkti suve destilacije su: gasoviti (oksidi ugljenika, ugljovodonici i amonijak), tečni (sirćetna
kiselina, metil alkohol i aceton), katranasti (benzol, toluol, ksilol) i čvrsti (drveni ugalj), od kojih
je veliko broj proizvoda lako zapaljiv. Veliki broj ovih produkata je lako zapaljiv. Na primer,
tačka zapaljivosti sirćetne kiseline je 400C, a metil alkohola 180C njihove pare sa vazduhom
stvaraju eksplozivne smeše.
Proizvodnja papira se uglavnom obavlja mokrim postupkom, zbog čega je i opasnost od
požara ovde manje izražena. Jedna od najčešćih opasnosti je eksplozija vodenog rastvora iz
vertikalne posude za kuvanje drvene pulpe u alkalnim rastvorima. Do ovoga može da dođe ako
9
ovaj rastvor uđe u peć i dođe do kontakta sa vrućim rastvorom koji se nalazi na dnu posude.
Pored ovoga postoji mogućnost da se gorivi gas, usled popuštanja instalacije gorionika, pomeša
sa vazduhom i stvori eksplozivnu smešu. Poslednja faza u proizvodnji papira je sušenje gotove
hartije. Sušenje se vrši preko valjaka zagrejanih parom, temperatura pare iznosi 1650C. Ovde
postoji opasnost od pojave požara pre svega zato što je suv papir zapaljiv.
Uzrok požara mogu da budu:
 otpaci suve hartije, koja se nalazi svuda, a najviše u prostorima oko valjaka,
 nataložena masnoća za podmazivanje valjaka,
 pojava statičkog elektriciteta,
 upotrebe petroleuma za pranje valjaka,
 varničenje u prostoru za finalizaciju proizvoda,
 lomovi na mašinama, zbog ekstremnih uslovima u kojima one rade, koji ne moraju, ali
mogu da budu uzrok požara.
Na sledećoj slici je dat šematski prikaz procesa proizvodnje papira:
Prilikom proizvodnje celuloze najveća opasnost od požara je u prvoj fazi u kojoj se vrši
sitnjenje sirovina (zapaljivih materija) mehaničkim putem. Posebnu opasnost predstavlja slama
koja je, ako je mnogo suva, izuzetno zapaljiva i veoma lako širi požar. Ostali proces proizvodnje
odvija se mokrim postupkom, pa se požarna opasnost javlja tek na kraju samog proces izrade
celuloze, odnosno tokom njenog sušenja.
Treba napomenuti da se prilikom lakiranja celofana, kaširanja papira ili celofana koriste:
lako isparljivi rastvarači (acetilen i toluol) koji stvaraju zapaljive smeše sa vazduhom. Izvor
paljenja u ovom slučaju može da bude varnica koju izaziva elektrostatički naboj na celofanskoj
foliji ili varnica koja nastaje usled pražnjenja elektricitet
4. ZAKLJUČAK
Mogućnosti pojave požara u šumi i drvnoj industriji su veoma velike.
10
Према статистичким подацима, у нашој земљи од укупног броја пожара, човек
изазове преко 98%, најчешће из незнања, нехта или намерно. Да би се променило такво
понашање код човека - изазивача пожара потребно је спровести пропагандне и васпитнообразовне мере:
 одржавање популарних предавања за становништво (свих доба узраста, од деце до
одраслих) са циљем развијања сазнања и свести о шуми,њеном еколошком и
привредном значају,
 објављивање пригодних чланака, прогласа и упозорења на појачану опасност од
шумских пожара у средствима информисања (штампи, радију, телевизији и др.),
 приказивање филмова о шумским пожарима, као што су "Превентива" и "Нехатом
доуништења",
 постављање знакова упозорења на опасност од појаве шумских пожара, знакова
забране пушења и ложења отворене ватре у шумским комплексима
Pored ovoga da bi se sprecila pojava požara, kao i posledice koje on svojom pojavom
donosi, neophodno je da se upotrebe odgovarajuće prevetnivne mere.
Preventivne mere zaštite od šumskih požara obuhvataju sledeće:







prognoza šumskih požara,
uspostavljanje šumskog reda,
ukomponovanje zaštitnih pojaseva,
postavljanje protivpožarnih prepreka,
proredne seče,
osmatranje i otkrivanje,
izgradnja vodozahvata
Na svim mestima gde se radi sa drvetom ili se ono na bilo koji način obrađuje/prerađuje
zabranjeno je:
 pušenje i
 korišćenje otvorene vatre
Svi radnici moraju da budu upoznati sa opasnostima od požara u pogonu gde rade. Ovo važi za
sve pogone, bez izuzetka.
5. LITERATURA
11
- http://www.srbijasume.rs/doc/pravilnik_o_zastiti_od_pozara.
12