The assessment of fire risk of non-road mobile wood chopping machines

• Autorzy: Warguła Łukasz , Kaczmarzyk Piotr , Dziechciarz Anna

Warianty tytułu

PL

Ocena pozadrogowych mobilnych maszyn rozdrabniających drewno w aspekcie możliwości wystąpienia pożaru

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The increase of green infrastructure in urban areas, increases the demand for machines implementing agriculture processes. For such procedures mobile machines with internal combustion unit are most used. While working, these drives are exposed to contamination resulting from the crushing process gets through on both the engine surface and the reach high temperatures. The paper presents the results of convection testing of 400°C on pollutants originating from wood crushing process of pear, pine, aspen, oak, alder, walnut, birch, hornbeam, spruce needles, young spruce branches, leaves and young plum branches. Showing that a few minutes of exposure to the temperature can cause the emission of flammable gases and flame or flameless combustion. It was confirmed that the type of hardness of wood according to Janki's classification does not significantly affect the course of the combustion process as a result of contact with the heated surface. The described issues are significant and up-to-date, as these machines are also used in landfills and waste disposal areas, where till the end of May 2018, 63 fires were recorded.

PL

Wzrost infrastruktury zielonej na terenach miejskich zwiększa zapotrzebowanie na maszyny realizujące zabiegi agrotechniczne, takie jak np. przycinanie lub rozdrabnianie gałęzi. Maszyny te najczęściej współpracują ze spalinową jednostką napędową. Niektóre podzespoły jednostki napędowej nagrzewają się do wysokiej temperatury podczas pracy, a drobne frakcje rozdrabnianego drewna mogą osiadać na rozgrzanych powierzchniach, co stwarza niebezpieczeństwo wystąpienia pożaru maszyny lub otoczenia. W artykule przedstawiono wyniki badań oddziaływania wysokiej temperatury (400°C) w procesie konwekcyjnej wymiany ciepła na rozdrobniony materiał roślinny. Wykazano, że już kilkuminutowe działanie wysokiej temperatury na resztki roślinne może być przyczyną emisji gazów łatwopalnych oraz spalania płomieniowego lub bezpłomieniowego. Potwierdzono także, że rodzaj twardości drewna, wg klasyfikacji Janki, nie wpływa znacząco na przebieg procesu spalania w wyniku kontaktu z rozgrzaną powierzchnią. Opisywana problematyka jest istotna i aktualna, gdyż maszyny te są użytkowane również na terenach składowisk i przetwarzania odpadów, na których do końca maja 2018 roku odnotowano 63 pożary.

Słowa kluczowe

EN

wood chopping machines; non-road combustion engines; risk of fire

PL

maszyna; rozdrabnianie drewna; maszyna mobilna; spalinowa jednostka napędowa; ryzyko pożaru

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 64, nr 1
• Strony: 58--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Warguła Łukasz

• Politechnika Poznańska, Wydział Inżynierii Transportu, Katedra Podstaw Konstrukcji Maszyn pl. Marii Skłodowskiej-Curie 5, 60-965 Poznań, Poland

autor

Kaczmarzyk Piotr

• Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego – Państwowy Instytut Badawczy, Zespół Laboratoriów Procesów Spalania i Wybuchowości ul. Nadwiślańska 213, 05-420 Józefów, Poland

autor

Dziechciarz Anna

• Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego – Państwowy Instytut Badawczy, Zespół Laboratoriów Procesów Spalania i Wybuchowości ul. Nadwiślańska 213, 05-420 Józefów, Poland

Bibliografia

• [1] Alakoski E., Jämsén M., Agarc D., Tampio E., Wihersaari M.: From wood pellets to wood chips, risks of degradation and emissions from the storage of woody biomass – A short review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2016, 54, 376-383. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.10.021.
• [2] Cruz C., Montenon A.: Implementation and impacts of low emission zones on freight activities in Europe: Local schemes versus national schemes. Transportation Research Procedia, 2016, 12, 544-556.
• [3] EXTECH Model MO55 – user manual. http://www.extech.com/resources/MO55_UM-en.pdf (access: 01.2018).
• [4] Gierasimczuk A.: Niebezpieczeństwo samozapłonu towarzyszące składowaniu biomasy przeznaczonej do celów energetycznych. BiTP, 2009, 16 (4), 131-147.
• [5] González A. Riba J-R., Puig R., Navarro P.: Review of micro- and small-scale technologies to produce electricity and heat from Mediterranean forests׳ wood chips. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2015, 43, 143-155. https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.11.013.
• [6] Kaczmarzyk P., Małozięć D., Warguła Ł.: Research on electrical wiring used in the construction of working machines and vehicles in the aspect of fire protection. Journal of Mechanical and Transport Engineering, 2018, 70 (1), (in print).
• [7] Krzysik F.: Nauka o drewnie. PWN, Warszawa 1978.
• [8] Kuzyk A.D., Tovaryanskiy V.I.: Fire hazards caused by dielectric permittivity – evaluation of pine needles moisture content. BiTP, 2015, 39 (3), 111–117. doi:10.12845/bitp.39.3.2015.9.
• [9] Martinka J., Hroncová E., Kačíková D., Rantuch P., Balog K., Ladomerský J.: Ignition parameters of poplar wood. Acta Facultatis Xylologiae Zvolen, 2017, 59(1), 85-95. doi:10.17423/afx. 2017.59.1.08.
• [10] Merkisz J., Walasik S.: Comments on the emission standards for off-road engines. The Archives of Automotive Engineering, 2006, 1, 41-51.
• [11] PN-EN 50281-2-1:2002. Urządzenia elektryczne do stosowania w obecności pyłów palnych - Część 2-1: Metody badania - Metody oznaczania minimalnej temperatury zapłonu pyłu.
• [12] Pofit-Szczepańska M.: Wybrane zagadnienia z chemii ogólnej, fizykochemii spalania i rozwoju pożarów. SA PSP, Kraków 1994.
• [13] Porowski R.: Dust detonation phenomenon: state of the art. BiTP, 2014, 36 (4), 85-93. doi: 10.12845/bitp.36.4.2014.9.
• [14] Porowski R., Bodalski D., Strzyżewska M.: Experimental study and digital analysis of flammable dust granularity. BiTP, 2014, 36 (4), 77-84. doi: 10.12845/bitp.36.4.2014.8.
• [15] Porowski R., Janik N., Wdowiak T., Wnęk W.: The influence of wood type on the response time of optical beam smoke detectors. BiTP, 2016, 44 (4), 67–82. doi:10.12845/bitp.44..2016.5.
• [16] Rakowska J., Radwan K., Ślosorz Z.: Problems of estimation the size and shape of grain solids. BiTP, 2012, 27 (3), 59-64.
• [17] Szczuka J., Żurowski J.: Materiałoznawstwo przemysłu drzewnego. WSIP, Warszawa 1999.
• [18] Waluś K.J., Warguła Ł., Krawiec P., Adamiec J.M.: Legal regulations of restrictions of air pollution made by non-road mobile machinery – the case study for Europe: a review. Environmental Science and Pollution Research, 2018, 25 (4), 3243-3259. https://doi.org/10.1007/s11356-017-0847-8.
• [19] Warguła Ł., Waluś K.J., Krawiec P.: The problems of measuring the temperature of the small engines (SI) on the example of a drive for non-road mobile machines. MATEC Web of Conferences, MMS 2018 (in print).
• [20] Wnęk W., Jargieło M., Porowski R.: Influence of woodenbased dusts on smoke fire detectors. BiTP, 2016, 42 (2), 43- 55. doi: 10.12845/bitp.42.2.2016.4.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).