Estudo da probalidade de ignição por focos secundários - Estudo de um conjunto de pares de partículas / leito combustível

Abstract

O presente trabalho desenvolve um estudo sobre o comportamento extremo do fogo, nomeadamente o que está associado aos incêndios florestais originados por focos secundários. A propagação destes incêndios caracteriza-se pela libertação de partículas em combustão (com ou sem chama), pela sua ascensão, pelo transporte devido ao vento e por fim o seu contacto com um leito combustível. Apesar de ter sido alvo de vários estudos, este fenómeno continua a apresentar uma elevada incerteza, devido à imprevisibilidade de queda das partículas e à sua evolução para incêndios de grandes dimensões. O trabalho apresentado constitui um estudo do momento em que a partícula em combustão contacta com o leito combustível, tendo como objetivo o estudo da probabilidade de ignição de leitos combustíveis por partículas em combustão. Os pares de partícula/leito combustível utilizados neste trabalho foram, a pinha de Pinus halepensis sobre folhada de Eucalyptus globulus, a casca de Eucalyptus globulus sobre folhada de Pinus halepensis e pinha de Pinus halepensis sobre palha de Avena sativa, existentes na floresta de Portuguesa. Foi ainda objetivo do presente trabalho o estudo das características físicas, químicas e térmicas de cada partícula e leito combustível utilizado, bem como o efeito do teor de humidade, tendo sido realizadas análises específicas, como análise química elementar, análise calorimétrica, TGA e DTA. Constatou-se que as características físicas das partículas e dos leitos combustíveis têm influência quer nos resultados das análises térmicas, quer na degradação de massa, e que a posição de queda da partícula é determinante na probabilidade de ignição de um leito combustível. O atraso à ignição foi dependente do teor de humidade, tendo sido mais baixo para o par casca de Eucalyptus globulus sobre folhada de Pinus halepensis.

Abstract The following thesis develops a study about the extreme fire behavior, in particularly the forest fires caused by spot fires. The spread of these fires is characterized by the release of firebrands (with or without flame), by its rise, the transport due to wind and finally its contact with a fuel bed. Despite being the aim of several studies, it still has a high uncertainty due to the unpredictability of falling particles and its evolution to large fires. The presented work essentially consist in a study of the moment at which firebrand contact with fuel bed, aiming to study the probability of ignition of fuel beds by firebrands. The pairs of particle/ fuel bed used were pine Pinus halepensis litter on Eucalyptus globulus, the bark of Eucalyptus globulus on litter of Pinus halepensis and Pinus halepensis pine on litter of straw on Avena sativa, found on the portuguese forest. It was also aimed to study the physical, chemical and thermal properties of each particle and fuel bed used, as well as the effect of moisture content, specific analyses were carried out, such as elemental chemical analysis, scanning calorimetry, TGA and DTA. It was found that the physical characteristics of the particles and fuels beds influenced the results of thermal analysis, as for the mass degradation, and that the position of landing of the particle is decisive to the probability of ignition of a fuel bed. The ignition delay was dependent of the moisture content, being lower on the pair bark of Eucalyptus globulus/litter of Pinus halepensis.