贮木场原木楞堆火灾研究现状

摘 要：随着国家经济发展，人民对木材消费需求量不断提高，但是木材资源的减少已经是很严重的问题。因此保护现有木材资源势在必行。东北林区对维护生态平衡和支持经济社会发展都起着重要的作用，贮木场是贮存、转运木材的重要场所，是木材从造材到销售的重要一环，在整个林区中扮演着极为重要的角色。文章针对贮木场原木楞堆火灾研究现状进行简要分析。

关键词：木材资源；重要性；经济发展

贮木场作为贮存、转运木材的重要场所，是木材从造材到销售的重要一环，在整个森工生产中扮演着极其重要的角色[1]。但是森工贮木场中存有的大量原木、枝条、板材以及木质加工剩余物因为堆积时间长极有可能发生阴燃，同时生产作业人员的流动性、机械设备的长时间使用以及冬季的取暖设施都有引发火灾的可能。尤其对处于高纬度地区的东北贮木场来说，大风、干旱少雨的气象环境在春秋两季持续时间长，增加了火灾发生的可能性。贮木场内一旦着火，大量可燃物的存在大大增加了灭火和扑救的难度，如果不能及时的抑制火灾蔓延，极有可能会形成森林大火造成重大经济和社会损失。如1987年东北大兴安岭林区发生特大森林火灾，受害森林面积87万hm2，烧毁贮木场4个，吞噬木材85.5万立方米，直接经济损失近5亿元。1991年内蒙古博克图镇贮木场发生特大火灾，贮木场近2万立方米木材被大火火烧毁，并烧毁房屋288m2。同年5月内蒙古甘河林业公司贮木场发生火灾，优质木材44662立方米被烧毁，同时被烧毁的还有贮木场各种机电设施，直接经济损失1000余万元。2000年，金江大沙坝贮木场发生火灾，火势凶猛，扑救时间长达12小时。保护现有木材资源、避免因贮木场火灾而造成的重大经济损失和人员安全威胁，所以消灭贮木场楞堆火灾是极其重要的任务。

1 贮木场火灾的特点

贮木场的原木楞堆及树皮、锯沫等可燃物具有易点燃、易燃烧的特点，相对于其他类型火灾，贮木场火灾主要有如下特点：

（1）引发火灾的因素多，突发性、不确定性强。贮木场发生火灾的因素可分为气象因素、人为因素和场地条件三方面。气象因素包含降雨情况，空气湿度、风速等；人为因素包含防护检查情况、个人防火意识、设备连续工作时间等；场地条件包含木材存贮量、木质剩余物的散放程度以及地形条件等。

（2）由于贮木场木材存储量大、木质剩余物的散放造成起火初期不易被察觉，等出现明火后火势发展凶猛，火焰温度高，向四周的热辐射很强。

（3）火灾范围波及面广，受灾区域性广。森工贮木场大多建立在采伐区的边缘，贮木场内原木楞堆和木材加工剩余物堆放密集，一旦发生火灾，极易形成火烧联营，如果不及时扑救，火势迅速向四周蔓延，甚至蔓延到森林边缘而引起森林大火。

2 贮木场的灭火方式及现状

贮木场发生火灾后，快速的抑制火势的蔓延是首要的任务。贮木场现有的灭火方式有水喷淋和哈龙灭火两种，这两种方式虽然可以抑制和扑灭火灾，但各自都在一定的局限性。水喷淋抑制和扑灭火灾的前提是能够提供较长时间的灭火用水，所以它需要一个具有足够容量消防水池，这对于地处林区的贮木场来说有一定的难度，同时水喷淋对大尺度火灾的灭火效率也不理想。哈龙系列灭火剂，虽然它具有较高的灭火效率，但在灭火过程中会分解产生有毒性的卤素自由基，直接威胁火灾现场人员的身体健康。同时哈龙灭火剂在紫外线的干扰下会产生游离的Cl和Br原子，它们与臭氧结合，严重破坏了大气臭氧层的结构，对人类的生存安全造成威胁。细水雾化灭火技术作为新兴的灭火技术，它与传统的水喷淋系统相比具有耗水量大大降低的优点，同时细水雾具有更强的冷却和穿透能力，可以深入燃烧物扑灭深位火灾。正是由于细水雾具有灭火的高效，价格低廉和对环境友好等优良特性，细水雾已经作为哈龙替代品之一在各领域得到广泛研究并推广使用。目前细水雾化灭火技术在抑制贮木场原木楞堆火灾方面还未得到针对性的研究和应用[2]。

原木以楞堆的形式堆放在贮木场，所以楞堆在贮木场中又占有极为重要的地位。东北林区主要采取冬季采伐作业的方式，贮木场在剩下的季节中负担起贮存木材的任务，其中以春季存放的木材最多，然而又因为东北地区春秋两季多风、少雨、气候干燥，因此春天和秋天又是发生贮木场火灾的高发期，故而贮木场楞堆火灾的研究与分析就显得格外重要。

关专家做了巷道木材火灾实验，并用FULENT流体力学软件进行了数值模拟，得出巷道富氧类燃烧难以产生次生灾害。

研究了木材的着火实验，分析了辐射热流强度、氧气含量、含水率、木材的厚度及纹理等对于着火特性的影响。

通过木垛火的燃烧实验，发现表面积控制和孔隙度发生转变与一氧化碳的浓度密切相关。

研究木屑阴燃，发现随气流速度的增大阴燃传播速度也相应增加，阴燃气体中二氧化碳和一氧化碳浓度却在不同气流速度下的变化不大。

研究了木材在线性热流条件下的自发着火性能，测定四种典型木材表面，获得了其相应的点燃时间、入射热流、试样内部温度的参数。

通过实验研究总结了木材火焰传播速度与空间方位变化关系的经验公式。

研究了风速对木材火蔓延的影响，分析了木材的燃烧特性。

在贮木场火灾方面研究了火灾燃烧温度场、热释放速率、烟气浓度、火灾检测与安全评价等。通过对楞堆的燃烧实验和原木加工剩余物的燃烧实验，得出其相应的燃烧温度场，及热释放速率等相关参数。探讨了贮木场火灾最佳的探测时期，以及火灾的探测方法，并对贮木场的火灾危险等级用层次分析法进行了评定[3]。

3 研究发展趋势

目前发展趋势，围绕贮木场楞堆的燃烧火灾特性和细水雾的漂浮特性，展开实验和数值模拟的研究。通过楞堆燃烧实验，分析探讨不同的试验状况和条件下，楞堆燃烧过程中温度、热释放速率、烟气的含量，从宏观上对在细水雾作用下楞堆燃烧的特性进行讨论，并采用数值模拟方法对楞堆火灾燃烧的过程进行仿真，为贮木场楞堆火灾的灭火和救援提供相应的参考依据。

采用模拟的方法建立贮木场楞堆火灾模型。以ANSYS模拟软件为工具，设置模型性状，编制相应条件。通过模拟，研究贮木场楞堆在细水雾作用下燃烧的温度变化。通过模拟结果与实验结果的对比，探讨模拟方法的可行性，增添研究贮木场楞堆燃烧消防的方法与路径。

参考文献

[1]杨学春，武其星.木材在线拍卖系统初步研究[J].森林工程，2012.

[2]杨学春，张项楠.贮木场空间管理系统的初步研究[J].森林工程，2012.

[3]马永波.作业成本法在森工企业中的应用研究初探[J].森林工程，2012.