К вопросу возникновения лесных пожаров вследствие самовозгорания лесной подстилки

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

УДК 630*935.4

К ВОПРОСУ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ ВСЛЕДСТВИЕ САМОВОЗГОРАНИЯ ЛЕСНОЙ ПОДСТИЛКИ

А.М. Зайцев, С.В. Губский

Анализируются причины и условия возникновения лесных пожаров. Главное внимание уделено условиям возникновения самовозгорания лесной подстилки в хвойных лесах, которое может произойти при определенных погодных условиях. Произведены соответствующие теплофизические расчеты. Рассмотрены конкретные примеры самовозгорания лесной подстилки в хвойных лесах Воронежской области в начале зимы и возможные причины самовозгорания хвойной подстилки в сибирских лесах в летний период.

Ключевые слова: пожарная безопасность, самовозгорание материалов, лесная подстилка, низовые пожары, тление, древесина, хвоя.

22% территории РФ покрыто лесами. Ежегодно в России регистрируется от 10 тыс. до 35 тыс. лесных пожаров, охватывающих площади от 500 тыс. до 2,5 млн. га. По данным Федеральной службы государственной статистики (Росстат), всего с начала 1992 года по конец 2014 года в России произошло 589 тыс. 768 лесных пожаров.

По данным Федерального агентства лесного хозяйства (Рослесхоз), в среднем размер ущерба от лесных пожаров в год составляет около 20 млрд руб., из них от 3 до 7 млрд - ущерб лесному хозяйству (потери древесины). Обычно возгорания лесов в России начинаются в апреле и длятся до октября.

При этом горят нижние части деревьев, трава, валежник, подлесок, выступающие корни. Скорость распространения низового пожара составляет 2,5-3,0 м/мин. К ним можно отнести и почвенные пожары, возникающие в местах нахождения торфа, древесного грунта и иного лесного горючего материала. Скорость распространения такого пожара - несколько метров в сутки. При этом выделяется большое количество дыма.

В июле-августе 2010 года на всей территории европейской части страны из-за малоподвижного антициклона установилась аномальная жара, рекордная за более чем 130-летнюю историю метеонаблюдений. Во многих регионах РФ температура воздуха приближалась к 40-градусной отметке или превысила этот показатель. Из-за экстремальной жары ухудшилась

экологическая обстановка, активизировались торфяные и лесные пожары: всего было зафиксировано 34 тыс. 812 очагов природных пожаров общей площадью около 2 млн га, в том числе более 1 тыс. торфяных. По данным МЧС России, всего от пожаров и вызванного ими смога пострадали 17 регионов, более 2,5 тыс. семей остались без крова, более 60 человек погибли в огне и от отравления продуктами горения. Общий ущерб был оценен в 85,5 млрд руб.

Пожары, нанося огромный экономический ущерб, оказывают негативное влияние на экологию пострадавших регионов. Крупные пожары влияют на изменение климата, загрязняя атмосферу. Так, по данным [1], летом 2010 года в европейской части России выброшено в атмосферу более 100 млн тонн углекислого газа, 300 млн тонн СО2 поступило в атмосферу в результате ускоренного разложения поврежденной огнем биомассы, огромное количество взвешенных в воздухе, сажи, золы и других вредных веществ. Эмиссия углерода продолжается долгие годы после пожаров. В течение 20-30 лет вследствие разложения органического вещества в почве теряется до 20% почвенного углерода. В период пожаров в городах, например, в Москве, отмечалось увеличение показателя смертности населения по сравнению с аналогичными летними пожарами предыдущих лет на 15-20%. Вследствие загрязнения атмосферы продуктами горения, термического разложения, устоявшегося смога, например, в Москве, умерли

десятки тысяч жителеи, как правило, люди с проблемами органов дыхания.

Осенью 2014 г. в Воронежских лесах горела подстилка - высохший слоИ сосновых возгорался при подаче кислорода. Такое природное явление наблюдалось под Нововоронежем и в окрестностях села Хреновое Бобровского района.

Основные причины возникновения пожаров в лесах имеют антропогенное происхождение, имеют место и природные причины, к которым можно отнести молнии, сухие грозы, вулканическую деятельность. Иногда пожары могут возникнуть от битого стекла (эффект линзы), также в литературе отмечаются случаи возникновения пожаров от метеоритов (например, Тунгусский метеорит). Пожары могут возникнуть по причине самовозгорания, например, торфа, древесины, угля и других полезных ископаемых, а также по причине самовозгорания лесной подстилки.

Данная работа посвящена причинам возникновения пожаров за счет самовозгорания лесной подстилки. Одной из причин выполнения данной работы послужило сообщение по Воронежскому телевидению о возникновении пожаров в сосновых лесах под Воронежем в начале зимы после выпадения первого снега. Работники телевидения отсняли документальный материал о возникновении пламени в лесной подстилке, покрытой снегом, при прохождении егеря на определенной территории, когда в результате прохождения человека снимался слой снега и возникало пламя.

На рис. 1-3. показаны фрагменты передачи, когда происходило возгорание лесной подстилки, после прохождения человека и освобождения подстилки от снежного покрова.

Нами была поставлена задачи определения причины возникновения открытого пламени, при возгорании лесой подстилки при разгребании снега ногами или руками.

Рис. 1-3. Фрагменты передачи, когда происходило возгорание лесной подстилки, после прохождения человека и

освобождения подстилки от снежного покрова.

Прежде всего необходимо отметить, что погодные условия осенью не было мого дождей и лесная подстилка, как и почва, была сухая. В результате наступившего похолодания выпал снег, который накрыл подстилку, как бы легким покрывалом, выполняющим функцию

теплоизоляции и предотвращающим снос тепла с подстилки, в которой происходил процесс самонагревания.

Дело в том, что с точки зрения теплофизики многие органические материалы, при определенных условиях склонны к самовозгоранию. Можно привести многочисленные примеры из популярной и научной литературы о самовозгорании хлопка в тюках, угля на складах, отложившейся пыли на зернохранилищах, элеваторах, торфа на предприятиях по его использованию и в естественных условиях.

Представим, что в слое подстилки определённой толщины происходит процесс самонагревания и подъем температуры за счет экзотермической реакции. разложении органического выделение энергии в результате экзотермической реакции (где избыток энергии при образовании

При окислении и вещества происходит

новых связей выделяется в виде тепла), из-за чего в подстилке повышается температура - вплоть до температуры самовозгорания.

На рис. 4 представлены возможные варианты нагрева подстилки до определенной температуры. При весьма умеренной скорости реакции (кривая 1) в материале не происходит существенных изменений и температура не достигает температуры ускорения реакции самонагревания. В этом случае при определенных условиях материал может вернуться в первоначальное состояние.

Рис. 4. Схема теплового самовозгорания.

Такая картина будет наблюдаться до тех пор, пока не будет достигнута некоторая начальная температура самонагревания ^ при которой начнутся экзотермические превращения в материале (разложение, окисление), ведущие к самонагреванию материала (кривая 2), в процессе которого возможны две ситуации [2]:

1) интенсивность самонагревания невелика, и материал после «исчерпания» способных окисляться компонентов охладится до первоначальной температуры (кривая 2);

2) в результате самонагревания будет достигнута температура самовозгорания 1св, начиная с которой произойдет спонтанный рост скорости реакции и температуры, что приводит к возникновению открытого горения (кривая 3). Эта температура называется критической температурой и определяется по уравнению (1) [3].

1 _ х кП(хС у

1кр = t0

5 R2cq5u0'

где х]

кр

очага

критериальный параметр развития самонагревания; коэффициент

температуропроводности, м2 /с; Су — удельная теплоемкость, ккал/ (кг * град); Я — толщина слоя подстилки, м; концентрация кислорода в воздухе, соприкасающаяся с веществом; тепловой эффект окисления, ккал м ; постоянная, град ; соответствующие этой температуре начальные значения скорости сорбции.

При достижении определенной температуры и условий теплообмена с окружающей средой может произойти самовоспламенение лесной подстилки. Температурой самовоспламенения называется наименьшая температура вещества (или его оптимальной смеси с воздухом), при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению пламенного горения [3].

В табл. 1. представлены значения температуры самонагревания и самовозгорания некоторых материалов, близких по теплофизическим характеристикам к лесному опаду [4].

Таблица 1

Температура самонагревания и самовозгорания некоторых материалов

Материал

Торф (фрезерный) 70 225

Уголь бурый 50-65 150-250

Сено (влажность 7,5 %) 70 204

Силос (зеленые части растений) 70 265

Хлопок 60 205

Опилки сосновые 80 230

Температуру самовозгорания лесной подстилки можно определить, исходя из [3], из следующих соображений.

Возможность самовозгорания материалов, нагретых до температур промежуточной области температуры самонагревания и температуры самовоспламенения, является потенциально опасной и рассчитывается с помощью системы следующих уравнений [30 ] ]. Учитывая это, вычислим температуру самовозгорания и время

Значения констант для

нагрева до возможного самовоспламенения по формулам (2), (3) соответственно:

¿д £ = Ар + пр * ¿д5

¿5 £ = Ае — пе* ¿дт

где А р,А в,пр пв — опытные константы, определяемые свойствами материала (см. табл. 2) [3]; 5 — удельная поверхность образца, м; т — время нагрева образца, ч.

Таблица 2

ых горючих материалов

Ар Ав nv. пв

Опилки сосновые 1,855 2,296 0,219 0,096

Плита торфяная 1,760 2,271 0,248 0,117

Сено 2,103 2,311 0,109 0,058

Солома пшеничная 2,185 2,301 0,067 0,035

Примем, что в лесном опаде преобладают 0,5*0,5*0,2 м. Удельная поверхность окисления

сосновые иголки. Поэтому произведем расчет соснового пласта определяется по формуле (4): вероятной температуры самовоспламенения пласта сосновых иголок. Примем, что размер пласта равен

/11 1\

5 = 2

\2 2 0,2/

На основании формулы (2) определяем минимальную температуру подстилки, при которой может произойти ее самовозгорание; для чего в формулу (2) подставляем значения полученной величины S, а также опытные константы из табл. 2. В результате получим следующее уравнение: Igt = 1^855 + 0,219 * Igl = 2,13

Решая полученное уравнение относительно t, получим, что температура самовозгорания сосновой подстилки составляет 135 0С.

Зная величину температуры, при которой происходит самовозгорание, определим время от начала развития экзотермической реакции с выделением тепла до возможного момента времени самовозгорания по формуле (3).

Так же, как и в предыдущем случае, решение уравнения (3) можно получить в графическом виде. В результате получим:

1д135 = 2,296- 0,096 * 1дт /дт = 1 , 7 2 ; т = 5 3 ч

Таким образом, в результате расчета мы получили температуру самовоспламенения хвойной подстилки, равную 135 0С, и время достижения от температуры самонагревания до температуры

самовозгорания (в идеальных условиях, когда отсутствует снос тела потоками воздуха) составляет т = 5 3 ч .

Необходимо отметить, что процесс самонагревания подстилки до температуры самовоспламенения может затянуться на гораздо более длительное время, поскольку в процессе нагревания происходит значительный съем тепла на поверхности подстилки, за счет конвекции воздушного потока, что не позволяет достигнуть температуры самовоспламенения. При выпадении снега потеря тепла в атмосферу прекратилась, и процесс самонагревания до критической температуры увеличился.

Так снежный покров или же свежий еловый опад создают хорошие условия для аккумуляции тепла: чем меньше рассеивается тепло, тем при более низких температурах начинается процесс самовозгорания. Увеличение толщины подстилки повышает вероятность его самовозгорания.

Выпавший снег представляет собой «снежное покрывало» с очень высокими теплозащитными свойствами (см. табл. 3). Теплоемкость снега (с) очень мала и составляет 2,093 кДж/кг * град [5] (см. рис. 5).

Рис. 5. Схема лесной подстилки с выпавшим снегом. 1 - грунт (супесь); 2 - сосновый опад, в котором происходит процесс самовозгорания; 3 - выпавший снег.

Теплозащитные свойства снежного покрова определяются величиной его термического сопротивления , равного отношению высоты снежного покрова к коэффициенту эффективной теплопроводности снега , который зависит от плотности, структуры и температуры снега [6]:

К- 5 = Т1

Согласно данным Воронежского Гидрометцентра 2014 г., высота снежного покрова на 29 ноября составила 5 см [12], а температура воздуха 2 декабря, когда было зафиксировано данное явление, составила — 5 °С [13].

Температура грунта и воздуха перед выпадением снега была положительная, с наступлением холодов температура грунта оставалась положительной под слоем лесной подстилки и снежным покрывалом.

Проведя интерполяцию по табл. 3, определим плотность снега и коэффициент теплопроводности:

= 0,12 47 Вт/ (м2 * К) , р = 1 6 2 , 5 кг/м3при — 5 °С [5]

hs

R = — = s ls 0,1247

0 , 0 5 м2 * К

= 0,4

„ Вт

При тлении и последующем горении органического вещества выделяется теплота, называемая теплотой сгорания. Используя уравнение Д.И. Менделеева, определим низшую теплоту сгорания по формуле

кДж

— 2 5Шр, —

кг

Теплота сгорания - это количество выделившейся теплоты при полном сгорании массовой единицы вещества, определяется химическим составом горючего вещества, химические элементы в котором обозначаются принятыми символами С, Н, О, N S, а зола и вода - символами А и W соответственно. В состав горючего вещества сосновой подстилки входит [7]:

горючая часть: 1 %,0 = 41,63 %, Б = 0,05 % [8];

балласт: , .

4P -

339 * 35 + 1030 * 6,5 - 109(41,63 - 0,05) - 25 * 14,36 = 22733

кДж

Влажность оказывает значительное воздействие на величину низшей теплоты сгорания, так как испарение воды требует затрат энергии. Органические вещества являются термически нестойкими, и при повышении температуры начинают разлагаться с выходом из них горючих и негорючих газов [8].

Т.к. защитное покрытие препятствует теплосъему, примем, что сосновая подстилка

кг

достигла температуры самовозгорания, и рассчитаем для нее термохимическое уравнение. Т.к. лесная подстилка содержит в своей структуре несколько химических элементов, то уравнение теплового эффекта запишем для каждой реакции отдельно. Для перевода значения энтальпии горения из кДж/моль в кДж/кг воспользуемся формулой (7), молярную массу веществ определим по [14]:

Q =

1 000 *| Д Н:кДж | гкДж

моль

М-

моль

Ств + О 2 w = СО 2 w + 3 9 4

кДж

= СО 2 (г) + 89 5 5

кДж

кг

2 Н 2

моль

кДж кДж

= 2Н,0,„ + 572—— = 2Н,0,„ + 15888——

2иж ~ *J I iH2 иж

моль

кДж кДж

S + О, = SO, + 291—— = SO, + 4640—-моль кг

кДж кДж

-N2 + 02 = N02 + 33,5--- = N02 + 728——

кг

моль

кг

Суммируя расчетные значения тепла, получим, что при тлении лесной подстилки выделяется 30211 кДж/кг теплоты на килограмм органического вещества. А низшая температура сгорания лесной подстилки составляет 22733 кДж/кг, т.е. выделяющейся при самонагревании энергии достаточно для самовоспламенения подстилки.

Однако для воспламенения и последующего горения необходимо поступление кислорода. Поэтому когда лесник, шагая по лесу и не задумываясь, разгребал ногами снег, открыл доступ кислорода к тлеющей подстилке, то, естественно, произошло возгорание.

Это явление впоследствии лесник повторил в присутствии работников телевидения, что и было зафиксировано телевизионной камерой [15]. Данный материал может служить

демонстрационным не только для лесников, специалистов, занимающихся надзорной деятельностью по линии пожарной безопасности, а также для научных работников, исследующих процессы самовозгорания органических и ископаемых материалов при различных климатических воздействиях.

Приведенное выше исследование можно распространить и на сибирские леса, в которых подстилка может самовозгораться и в летний период при определенных климатических условиях (рис. 6).

Рис. 6. Самовозгорании лесной подстилки под слоем свежего елового опада.

На рис. 7 представлена схема возможного возгорания подстилки в летний период. В этом случае роль защитного покрывала (барьера для теплосъема) могут выполнять свежие опавшие иголки, листья, кора и прочий опад.

Рис. 7. Схема лесной подстилки с свежем опадом. 1 - грунт (супесь); 2 - сосновый опад, в котором происходит процесс самовозгорания; 3 - теплоизоляционный свежий опад.

Н

г

кг

Удельная теплоемкость опада определяется по выражению (8) [10]:

кДж

с = 0,3 74 + 0,00066*t,—----

кг * град

В пределах изменения температуры от 0 до 100° удельная теплоемкость абсолютно сухой подстилки равна от 1,56 до 1,84 кДж/кг*град и в среднем равна 1,67 кДж/кг*град. При увлажнении теплоемкость опада увеличивается, так как удельная теплоемкость воды (4,18 кДж/кг*град) больше теплоемкости абсолютно сухой подстилки. При положительной температуре (выше 0°С) влияние влажности сказывается в большей мере, чем при отрицательной температуре. Например, увеличение влажности с 10 до 100% при температуре + 20° приводит к повышению теплоемкости на 70%. Значение теплоемкости подстилки при разной температуре и влажности можно определить, используя [10].

С увеличением плотности теплопроводность подстилки возрастает. Так как теплопроводность воды при одинаковой температуре в 23 раза меньше теплопроводности воздуха,

теплопроводность подстилки в сильной мере зависит от влажности, увеличиваясь, с ее возрастанием. С увеличением температуры теплопроводность подстилки возрастает, причем это увеличение в большей мере выражено у влажной подстилки.

Под действием солнечных лучей влажность свежего опада уменьшается, соответственно, уменьшается ее влияние на скорость экзотермической реакции, температура свежего опада так же повышается и при легком дуновении ветра возникает открытое пламенное горние, вследствие поступление достаточного количества кислорода.

Библиографический список

1. Смирнов А.П. Лесные пожары-2010: причины и следствия. / А.П. Смирнов // Безопасность жизнедеятельности. - 2013. - №11. - C. 13-16.

2. Баратов А.Н., Пожарная безопасность. Учебное пособие / А.Н. Баратов, В.А. Пчелинцев - М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006. -144 с.

3. Пожарная опасность веществ и материалов, применяемых в химической промышленности. Справочник / Под. ред. И. В. Рябова. -М.: «Химия», 1970. - 321 с.

4. Корольченко А.Я. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник: в 2-х ч. / А.Я. Корольченко, Д.А. Корольченко - М. - 713 с.

5. Чубкин И.А. Справочник по теплофизическим характеристикам пищевых продуктов и полуфабрикатов / И.А. Чубкин, А.М. Маслов. -М., 1970. - 205 с.

6. Осокин Н.И. К оценке влияния изменчивости характеристик снежного покрова на промерзание грунтов / Н.И. Осокин, Р.С. Самойлов, А.В. Сосновский // Криосфера Земли. -1999. - Т. III. - № 1. - С. 3-10.

7. Карауш С.А. Расчет параметров процессов горения: учебное пособие / С.А. Карауш. - Томск : Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2015. -120 с.

8. John Vos BTG Biomass Technology Group BV c/o University of Twente P.O. Box 217 7500 AE Enschede The

Таким образом, в результате проведенных исследований можно сделать вывод, что одной из важных причин возникновения пожаров в лесах (особенно хвойных), является самовозгорание лесной подстилки, протекающей в двух стадиях самонагревания: одна связана с

жизнедеятельностью термофильных бактерий, а вторая является результатом начавшегося процесса саморазложения вещества.

Самонагревание скоплений лесной подстилки при температурах до 70-75°С [11] происходит преимущественно в результате жизнедеятельности микроорганизмов, а также окисления легко окисляющихся продуктов их жизнедеятельности и восстановленных веществ, которые накапливаются в анаэробных условиях. При температуре, превышающей 75°С, торф в течение нескольких дней превращается в полукокс (способ переработки твёрдых топлив нагреванием без доступа воздуха до 500—550 °С), способный энергично взаимодействовать с кислородом воздуха. Поэтому дальнейшее повышение температуры лесной подстилки происходит преимущественно в результате его окисления кислородом и приводит к самовозгоранию.

Показано, что процесс самовозгорания, может произойти при определенных климатических условиях, при наличии сочетания таких факторов как толщина подстилки, влажность, температура и влажность грунта, толщина и влажность свежевыпавшего опада, выполняющего роль теплозащиты, толщина свежевыпавшего снега, температура и скорость воздуха, значение теплового потока от солнечного излучения.

В работе также использовались материалы следующих исследований [16-28].

References

1. Smirnov A.P. Lesnye pozhary-2010: prichiny i sledstvija. /A.P. Smirnov //Bezopasnost'zhiznedejatel'nosti. -2013. - №11. - C. 13-16.

2. Baratov A.N., Pozharnaja bezopasnost'. Uchebnoe posobie / A.N. Baratov, VA. Pchelincev - M.: Izdatel'stvo Associacii stroitel'nyh vuzov, 2006. -144 s.

3. Pozharnaja opasnost' veshhestv i materialov, primenjaemyh v himicheskoj promyshlennosti. Spravochnik / Pod. red. I. V. Rjabova. - M.: «Himija», 1970. - 321 s.

4. Korol'chenko A.Ja. Pozharovzryvoopasnost' veshhestv i materialov i sredstva ih tushenija. Spravochnik: v 2-h ch. /A.Ja. Korol'chenko, DA. Korol'chenko -M. - 713 s.

5. Chubkin I.A. Spravochnik po teplofizicheskim harakteristikam pishhevyh produktov i polufabrikatov / I.A. Chubkin, A.M. Maslov. -M., 1970. - 205 s.

6. Osokin N.I. K ocenke vlijanija izmenchivosti harakteristik snezhnogo pokrova na promerzanie gruntov / N.I. Osokin, R.S. Samojlov, A.V. Sosnovskij // Kriosfera Zemli. -1999. - T. III. - № 1. - S. 3-10.

7. Karaush S.A. Raschet parametrov processov gorenija: uchebnoe posobie / S.A. Karaush. - Tomsk: Izd-vo Tom. gos. arhit.-stroit. un-ta, 2015. -120 s.

8. John Vos BTG Biomass Technology Group BV c/o University of Twente P.O. Box 217 7500 AE Enschede The

Netherlands

9. Пожарная опасность веществ и материалов, применяемых в химической промышленности. Справочник / Под. ред. И. В. Рябова. -М.: «Химия», 1970.

10. Большая советская энциклопедия : в 30 т. - М. : Сов. энцикл, 1969-1978. - Т. 30.

11. Корольченко А.Я. Пожаровзрывоопасность промышленной пыли/А.Я. Корольченко. -М.: «Химия», 1986. -216 с.

12. Воронеж - климатические итоги осени / Gismeteo -прогноз погоды [Электронный ресурс]. - Электрон. катал. -2016. - Режим доступа. -https://www.gismeteo.ru/news/klimat/12664-voronezh-mdash-klimaticheskie-itogi-oseni/

13. Дневник погоды в Воронеже за Декабрь 2014 г. / Gismeteo - прогноз погоды [Электронный ресурс]. - Электрон. катал. - 2016. - Режим доступа. -https://www.gismeteo.ru/diary/5026/2014/12/

14.Молярная масса / Википедия - свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. - Электрон. катал. -2016. - Режим доступа. -https://ru.wikipedia.org/wiki/Молярная_масса

15. Лесники озадачены природным явлением: лесная подстилка горит под снегом/ГТРК "Воронеж" [Электронный ресурс]. - Электрон. катал. - 2016. - Режим доступа. -http://www.vesti.ru/doc.html?id=2171191&cid=17.

16. Зайцев А.М. Метод расчета прогрева многослойных конструкций путем приведения их к однослойной пластине на основе модифицированного уравнения нестационарной теплопроводности Фурье / А.М. Зайцев // Пожаровзрывобезопасность. - 2006. - Т. 15. -№ 3. - С. 55-61.

17. Худиковский В.Л. Прогрев железобетонных конструкций при пожаре / В.Л. Худиловский, А.М. Зайцев // Научный вестник воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. - 2008. - №3. - С. 188-191.

18. Зайцев А.М. Метод расчета огнестойкости теплоизолированных металлических конструкций / А.М. Зайцев, Г.Н. Крикунов, А.И. Яковлев // Известия высших учебных заведений. Строительство. -1980. - № 2. - С. 20-23.

19. Зайцев А.М. Определение коэффициента теплоотдачи в строительные конструкции при стандартном пожаре / А.М. Зайцев, В.А. Болгов, Д.С. Черных // Гелиогеофизические исследования. - 2014. - № 9(9). - С. 49-53.

20. Зайцев А.М. Методика расчета предела огнестойкости ограждающих конструкций при различных температурных режимах реальных пожаров / А.М. Зайцев, В.С. Муштенко // Наука и инновации в строительстве SIB-2008: Материалы Международного конгресса. - М., 2008. - С. 149-154.

21. Зайцев А.М.. Особенности учета начальной стадии пожара при расчете прогрева строительных конструкций / А.М. Зайцев, В.А. Болгов // Вестник Воронежского института ГПС МЧС России. - 2015. - № 2(15). - С. 7-14.

22. Зайцев А.М. Огнестойкость и огнезащита строительных конструкций / А.М. Зайцев, М. . Грошев. -Воронеж, 2016.

23. Зайцев А.М. К расчету времени подогрева стальных конструкций при пожарах до критических температур / А.М. Зайцев, В.А. Болгов // Комплексные проблем техносферной безопасности: материалы Международной научно-практической конференции. - Воронеж, 2016. - С. 195-201.

24. Крикунов Г.Н. О критических размерах скоплений самовозгорающихся материалов /Г.Н. Крикунов, АМ. Зайцев // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. - 1977. - № 8. - С. 45-49.

25. Губский С.В. Причины самовозгорания лесной подстилки в зимний период времени / С.В. Губский, А.М. Зайцев

Netherlands

9. Pozharnaja opasnost' veshhestv i materialov, primenjaemyh v himicheskoj promyshlennosti. Spravochnik / Pod. red. I. V. Rjabova. - M.: «Himija», 1970.

10. Bol'shaja sovetskaja jenciklopedija : v 30 t. - M. : Sov. jencikl, 1969-1978. - T. 30.

11. Korol'chenko A.Ja. Pozharovzryvoopasnost' promyshlennoj pyli / A.Ja. Korol'chenko. - M.: «Himija», 1986. - 216 s.

12. Voronezh - klimaticheskie itogi oseni / Gismeteo -prognoz pogody [Jelektronnyj resurs]. - Jelektron. katal. -2016. - Rezhim dostupa. -https://www.gismeteo.ru/news/klimat/12664-voronezh-mdash-klimaticheskie-itogi-oseni/

13. Dnevnik pogody v Voronezhe za Dekabr' 2014 g. / Gismeteo - prognoz pogody [Jelektronnyj resurs]. -Jelektron. katal. - 2016. - Rezhim dostupa. -https://www.gismeteo.ru/diary/5026/2014/12/

14.Moljarnaja massa / Vikipedija - svobodnaja jenciklopedija [Jelektronnyj resurs]. - Jelektron. katal. -2016. - Rezhim dostupa. -https://ru.wikipedia.org/wiki/Moljarnaja_massa

15. Lesniki ozadacheny prirodnym javleniem: lesnaja podstilka goritpod snegom/GTRK "Voronezh" [Jelektronnyj resurs]. - Jelektron. katal. - 2016. - Rezhim dostupa. -http://www.vesti.ru/doc.html?id=2171191&cid=17.

16. Zajcev AM. Metod rascheta progreva mnogoslojnyh konstrukcij putem privedenija ih k odnoslojnoj plastine na osnove modificirovannogo uravnenija nestacionarnoj teploprovodnosti Fur'e / AM. Zajcev // Pozharovzryvobezopasnost'. - 2006. - T. 15. -№ 3. - S. 5561.

17. Hudikovskij V.L. Progrev zhelezobetonnyh konstrukcij pri pozhare / V.L. Hudilovskij, A.M. Zajcev // Nauchnyj vestnik voronezhskogo gosudarstvennogo arhitekturno-stroitel'nogo universiteta. Stroitel'stvo i arhitektura. - 2008. - №3. - S. 188-191.

18. Zajcev A.M. Metod rascheta ognestojkosti teploizolirovannyh metallicheskih konstrukcij / A.M. Zajcev, G.N. Krikunov, A.I. Jakovlev // Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij. Stroitel'stvo. -1980. - № 2. - S. 20-23.

19. Zajcev A.M. Opredelenie kojefficienta teplootdachi v stroitel'nye konstrukcii pri standartnom pozhare / A.M. Zajcev, V.A. Bolgov, D.S. Chernyh // Geliogeofizicheskie issledovanija. - 2014. - № 9(9). - S. 49-53.

20. Zajcev A.M. Metodika rascheta predela ognestojkosti ograzhdajushhih konstrukcij pri razlichnyh temperaturnyh rezhimah real'nyh pozharov / A.M. Zajcev, V.S. Mushtenko // Nauka i innovacii v stroitel'stve SIB-2008: Materialy Mezhdunarodnogo kongressa. - M., 2008. - S. 149-154.

21. Zajcev A.M.. Osobennosti ucheta nachal'noj stadii pozhara pri raschete progreva stroitel'nyh konstrukcij / A.M. Zajcev, V.A. Bolgov // Vestnik Voronezhskogo instituta GPS MChS Rossii. - 2015. - № 2(15). - S. 7-14.

22. Zajcev A.M. Ognestojkost' i ognezashhita stroitel'nyh konstrukcij / A.M. Zajcev, M.D. Groshev. -Voronezh, 2016.

23. Zajcev AM. K raschetu vremenipodogreva stal'nyh konstrukcij pri pozharah do kriticheskih temperatur / A.M. Zajcev, VA. Bolgov // Kompleksnye problem tehnosfernoj bezopasnosti: materialy Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. - Voronezh, 2016. - S. 195-201.

24. Krikunov G.N. O kriticheskih razmerah skoplenij samovozgorajushhihsja materialov / G.N. Krikunov, A.M. Zajcev // Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij. Gornyj zhurnal. -1977. - № 8. - S. 45-49.

25. Gubskij S.V. Prichiny samovozgoranija lesnoj

// Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Студент и наука. - 2016. - № 9. - С. 133-138.

26. Зайцев А.М.. Определение коэффициента теплоотдачи для решения задач прогрева строительных конструкций при граничных условиях второго рода / АМ. Зайцев, В.А. Болгов // Проблемы обеспечения безопасности при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций: сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Воронеж, 2014. - С. 207-217.

27. Седнев ВА. Защита населенных пунктов от крупномасштабных лесных пожаров / В.А. Седнев, Н.В. Тетерина // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. - 2016. - № 2. - С. 14-18.

28. Корнилов А.А. Риск воздействия лесного пожара на населенный пункт / Корнилов АА., Гапоненко Л.Б., Голубев А.В. // Техносферная безопасность. - 2016. - № 2 (11). - С. 6674.

podstilki v zimnij period vremeni / S.V. Gubskij, A.M. Zajcev // Nauchnyj vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo arhitekturno-stroitel'nogo universiteta. Serija: Student i nauka. - 2016. - № 9. - S. 133-138.

26. Zajcev A.M.. Opredelenie kojefficienta teplootdachi dlja reshenija zadach progreva stroitel'nyh konstrukcij pri granichnyh uslovijah vtorogo roda /A.M. Zajcev, VA. Bolgov // Problemy obespechenija bezopasnosti pri likvidacii posledstvij chrezvychajnyh situacij: sbornik materialov Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem. - Voronezh, 2014. - S. 207-217.

27. Sednev V.A. Zashhita naselennyh punktov ot krupnomasshtabnyh lesnyh pozharov / V.A. Sednev, N.V. Teterina // Pozhary i chrezvychajnye situacii: predotvrashhenie, likvidacija. - 2016. - № 2. - S. 14-18.

28. Kornilov AA. Risk vozdejstvija lesnogo pozhara na naselennyj punkt / Kornilov AA., Gaponenko L.B., Golubev A.V. // Tehnosfernaja bezopasnost'. - 2016. - № 2 (11). - S. 66-74.

TO THE QUESTION OF EMERGENCE OF FOREST FIRES THROUGH SELF-IGNITION OF FOREST UNDERLAY

It is noted that forest fires cause huge economic damage to the state, pollute the environment and adversely affect the health of the population. The paper analyzes the causes and circumstances of fires in the forests. The main attention is paid to the conditions of the emergence of self-ignition of the forest underlay in coniferous forests, which can occur under certain weather conditions. The appropriate thermophysical calculations have been done. There also have been examined the specific examples of self-ignition of the forest underlay in coniferous forests near Voronezh in the beginning of winter and the possible causes of self-ignition of coniferous underlay in the forests of Siberia in the summer period.

Key words: fire safety, spontaneous combustion of materials, forest underlay, ground fires, decay, wood, needles.

Зайцев Александр Михайлович,

проф. к.т.н.,

Воронежский государственный технический университет,

Россия, Воронеж.

zaitsev856@yandex. ru

Zaytsev A.M.,

Prof., Cand. Tech. Sci.,

Voronezh State Technical University,

Russia, Voronezh.

Губский Сергей Владимирович,

студент,

Воронежский государственный технический университет,

Россия, Воронеж,

gubskiy. sergey@yandex. ru

Gubskiy S.V.,

student,

Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh.

© Зайцев А.М., Губский С.В., 2016