貯木場原木楞堆火災研究現狀

王德仁

摘 要：隨著國家經濟發展，人民對木材消費需求量不斷提高，但是木材資源的減少已經是很嚴重的問題。因此保護現有木材資源勢在必行。東北林區對維護生態平衡和支持經濟社會發展都起著重要的作用，貯木場是貯存、轉運木材的重要場所，是木材從造材到銷售的重要一環，在整個林區中扮演著極為重要的角色。文章針對貯木場原木楞堆火災研究現狀進行簡要分析。

關鍵詞：木材資源；重要性；經濟發展

貯木場作為貯存、轉運木材的重要場所，是木材從造材到銷售的重要一環，在整個森工生產中扮演著極其重要的角色[1]。但是森工貯木場中存有的大量原木、枝條、板材以及木質加工剩余物因為堆積時間長極有可能發生陰燃，同時生產作業人員的流動性、機械設備的長時間使用以及冬季的取暖設施都有引發火災的可能。尤其對處于高緯度地區的東北貯木場來說，大風、干旱少雨的氣象環境在春秋兩季持續時間長，增加了火災發生的可能性。貯木場內一旦著火，大量可燃物的存在大大增加了滅火和撲救的難度，如果不能及時的抑制火災蔓延，極有可能會形成森林大火造成重大經濟和社會損失。如1987年東北大興安嶺林區發生特大森林火災，受害森林面積87萬hm2，燒毀貯木場4個，吞噬木材85.5萬立方米，直接經濟損失近5億元。1991年內蒙古博克圖鎮貯木場發生特大火災，貯木場近2萬立方米木材被大火火燒毀，并燒毀房屋288m2。同年5月內蒙古甘河林業公司貯木場發生火災，優質木材44662立方米被燒毀，同時被燒毀的還有貯木場各種機電設施，直接經濟損失1000余萬元。2000年，金江大沙壩貯木場發生火災，火勢兇猛，撲救時間長達12小時。保護現有木材資源、避免因貯木場火災而造成的重大經濟損失和人員安全威脅，所以消滅貯木場楞堆火災是極其重要的任務。

1 貯木場火災的特點

貯木場的原木楞堆及樹皮、鋸沫等可燃物具有易點燃、易燃燒的特點，相對于其他類型火災，貯木場火災主要有如下特點：

（1）引發火災的因素多，突發性、不確定性強。貯木場發生火災的因素可分為氣象因素、人為因素和場地條件三方面。氣象因素包含降雨情況，空氣濕度、風速等；人為因素包含防護檢查情況、個人防火意識、設備連續工作時間等；場地條件包含木材存貯量、木質剩余物的散放程度以及地形條件等。

（2）由于貯木場木材存儲量大、木質剩余物的散放造成起火初期不易被察覺，等出現明火后火勢發展兇猛，火焰溫度高，向四周的熱輻射很強。

（3）火災范圍波及面廣，受災區域性廣。森工貯木場大多建立在采伐區的邊緣，貯木場內原木楞堆和木材加工剩余物堆放密集，一旦發生火災，極易形成火燒聯營，如果不及時撲救，火勢迅速向四周蔓延，甚至蔓延到森林邊緣而引起森林大火。

2 貯木場的滅火方式及現狀

貯木場發生火災后，快速的抑制火勢的蔓延是首要的任務。貯木場現有的滅火方式有水噴淋和哈龍滅火兩種，這兩種方式雖然可以抑制和撲滅火災，但各自都在一定的局限性。水噴淋抑制和撲滅火災的前提是能夠提供較長時間的滅火用水，所以它需要一個具有足夠容量消防水池，這對于地處林區的貯木場來說有一定的難度，同時水噴淋對大尺度火災的滅火效率也不理想。哈龍系列滅火劑，雖然它具有較高的滅火效率，但在滅火過程中會分解產生有毒性的鹵素自由基，直接威脅火災現場人員的身體健康。同時哈龍滅火劑在紫外線的干擾下會產生游離的Cl和Br原子，它們與臭氧結合，嚴重破壞了大氣臭氧層的結構，對人類的生存安全造成威脅。細水霧化滅火技術作為新興的滅火技術，它與傳統的水噴淋系統相比具有耗水量大大降低的優點，同時細水霧具有更強的冷卻和穿透能力，可以深入燃燒物撲滅深位火災。正是由于細水霧具有滅火的高效，價格低廉和對環境友好等優良特性，細水霧已經作為哈龍替代品之一在各領域得到廣泛研究并推廣使用。目前細水霧化滅火技術在抑制貯木場原木楞堆火災方面還未得到針對性的研究和應用[2]。

原木以楞堆的形式堆放在貯木場，所以楞堆在貯木場中又占有極為重要的地位。東北林區主要采取冬季采伐作業的方式，貯木場在剩下的季節中負擔起貯存木材的任務，其中以春季存放的木材最多，然而又因為東北地區春秋兩季多風、少雨、氣候干燥，因此春天和秋天又是發生貯木場火災的高發期，故而貯木場楞堆火災的研究與分析就顯得格外重要。

關專家做了巷道木材火災實驗，并用FULENT流體力學軟件進行了數值模擬，得出巷道富氧類燃燒難以產生次生災害。

研究了木材的著火實驗，分析了輻射熱流強度、氧氣含量、含水率、木材的厚度及紋理等對于著火特性的影響。

通過木垛火的燃燒實驗，發現表面積控制和孔隙度發生轉變與一氧化碳的濃度密切相關。

研究木屑陰燃，發現隨氣流速度的增大陰燃傳播速度也相應增加，陰燃氣體中二氧化碳和一氧化碳濃度卻在不同氣流速度下的變化不大。

研究了木材在線性熱流條件下的自發著火性能，測定四種典型木材表面，獲得了其相應的點燃時間、入射熱流、試樣內部溫度的參數。

通過實驗研究總結了木材火焰傳播速度與空間方位變化關系的經驗公式。

研究了風速對木材火蔓延的影響，分析了木材的燃燒特性。

在貯木場火災方面研究了火災燃燒溫度場、熱釋放速率、煙氣濃度、火災檢測與安全評價等。通過對楞堆的燃燒實驗和原木加工剩余物的燃燒實驗，得出其相應的燃燒溫度場，及熱釋放速率等相關參數。探討了貯木場火災最佳的探測時期，以及火災的探測方法，并對貯木場的火災危險等級用層次分析法進行了評定[3]。

3 研究發展趨勢

目前發展趨勢，圍繞貯木場楞堆的燃燒火災特性和細水霧的漂浮特性，展開實驗和數值模擬的研究。通過楞堆燃燒實驗，分析探討不同的試驗狀況和條件下，楞堆燃燒過程中溫度、熱釋放速率、煙氣的含量，從宏觀上對在細水霧作用下楞堆燃燒的特性進行討論，并采用數值模擬方法對楞堆火災燃燒的過程進行仿真，為貯木場楞堆火災的滅火和救援提供相應的參考依據。

采用模擬的方法建立貯木場楞堆火災模型。以ANSYS模擬軟件為工具，設置模型性狀，編制相應條件。通過模擬，研究貯木場楞堆在細水霧作用下燃燒的溫度變化。通過模擬結果與實驗結果的對比，探討模擬方法的可行性，增添研究貯木場楞堆燃燒消防的方法與路徑。

參考文獻

[1]楊學春，武其星.木材在線拍賣系統初步研究[J].森林工程，2012.

[2]楊學春，張項楠.貯木場空間管理系統的初步研究[J].森林工程，2012.

[3]馬永波.作業成本法在森工企業中的應用研究初探[J].森林工程，2012.