Пожарная опасность процесса сушки древесины в поле токов высокой частоты определяется по наличию благоприятных условий возникновения загорания и горения.
В высокочастотной камере в период сушки всегда имеется горючая среда. Для сушки древесины в поле токов высокой частоты характерны предварительный нагреве до 115°, наличие большого количества воздуха, поддерживающего горение, специфических источников воспламенения, сложной системы высокочастотного электрического оборудования, требующего квалифицированного обслуживания. Малейшее нарушение заданных технологических режимов сушки, как правило, приводит к загоранию высушиваемой древесины. Этот вид сушки более пожароопасен, чем другие виды ее (паровая сушка, петролатумная, атмосферная и др.).
Сушка древесины в поле токов высокой частоты комбинированным способом выгодно отличается от сушки только в поле токов высокой частоты также и по степени пожарной безопасности. При сушке только токами высокой частоты, без парового обогрева и вентиляторного оборудования, окружающей средой является воздух с большим содержанием кислорода, т. е. создаются благоприятные условия для горения.
Комбинированная высокочастотная сушка древесины производится в герметических сушильных камерах, оборудованных паровентиляторным устройством. Расположенные в камерах увлажнительные паровые трубы повышают влажность воздуха, необходимую для нормального режима сушки. Поэтому в камере процесс горения затруднен. Кроме того, увлажнительные трубы могут служить надежным средством тушения пожара в высокочастотной камере.
При комбинированном высокочастотном способе сушки древесины удельная мощность электроэнергии, приходящаяся на 1 м3 древесины, в 8—10 раз меньше, чем при некомбинированной высокочастотной сушке потому, что при сушке комбинированным способом один генератор обслуживает одновременно 25—50 м3 древесины, в то время как при сушке древесины только токами высокой частоты, при одной и той же мощности генератора, допускается загрузка не более 5—6 м3 древесины.
При сушке древесины в поле токов высокой частоты появляется большое количество причин возникновения пожаров. Электрическая прочность древесины, как и всякого диэлектрика, имеет предельную величину. Поэтому напряженность электрического поля между двумя электродами, разделенными прослойкой (высушиваемый материал), не должна превышать определенной предельной величины. Если эта величина будет превышена, то электричество с электрода, имеющего большой потенциал, начнет переходить на электрод с меньшим потенциалом. Возникает пробой воздушного промежутка. Все напряжение контура токов высокой частоты перейдет на древесину. Напряжение токов высокой частоты на древесине возрастет в несколько раз против установленного по расчету. В результате пробоя древесины может возникнуть загорание. Искрение и загорание высушиваемой древесины чаще всего происходят вблизи сетки, имеющей большее напряжение относительно земли или смежного электрода.
В процессе сушки концентрация влаги в древесине в одном месте, а также уменьшение электрической прочности воздуха могут вызвать искрение, пробой диэлектрика и загорание высушиваемой древесины. По этой причине загоралась древесина на сушильных высокочастотных установках Горьковского автозавода. Скопление влаги в древесине в одном месте может возникнуть в результате примерзания кусков льда и снега к материалу в зимнее время и попадания дождя, если перед сушкой древесина хранилась на открытой площадке или в помещении, не приспособленном для ее хранения.
К концу сушки электрическое сопротивление древесины возрастает, а диэлектрическая постоянная ее уменьшается. Кроме того, древесина в процессе сушки претерпевает усадку — образуются воздушные зазоры. При контактном способе сушки только токами высокой частоты через каждые 2 часа необходимо подтягивать вертикальные боковые стяжки (выполненные из латуни или другого металла) для более плотного прилегания электродов к высушиваемой древесине. В противном случае в местах воздушных зазоров между электродами и древесиной могут возникать загорания в результате электрического пробоя. Очень часто в древесине встречаются рыхлые, гнилые включения «табачные сучки», обладающие из-за иного структурного строения большей электропроводностью, чем обычная древесина. В результате накопления электрического тока в «табачных сучках» возникает большой нагрев, затем происходит обугливание с последующим загоранием этой части древесины. По этой причине часто возникают пожары.
Иногда сушильные штабеля складываются из неочищенной от коры древесины. Подсушиваемая кора к концу процесса сушки начинает обугливаться, так как она имеет большое сопротивление и быстро нагревается. В результате сильного нагрева происходит загорание коры древесины.
К высушиваемым заготовкам, уложенным в штабеля, могут прилипать (примерзать) древесные опилки и другой сгораемый мусор.
Вследствие разности электрического сопротивления древесины и опилок на месте скопления последних возникает искрение, которое, как правило, приводит к загоранию. В результате выгорания или осыпания опилок и мусора в высушиваемом штабеле древесины образуются воздушные зазоры, Которые могут привести к электрическому пробою и возникновению пожара.
При искрении и небольшом загорании происходит частичное обугливание древесины. Незначительное обугливание небольшой части доски или бруса способствует быстрому увеличению токопроводящего канала и развитию искрения. Достаточно появиться небольшому угольному каналу, как он может быстро превратиться в очаг, ибо уголь — хороший проводник электричества. Если электрод (сетчатый, пластинчатый или какой-либо другой) будет касаться обугленной древесины, то при неплотном касании двух электрических проводников (металла и угля) обязательно возникает искрение, которое может вызвать пожар. По этой причине на Московском вагоноремонтном заводе были случаи загорания древесины.
Обычно обугливание древесины часто происходит на концах высушиваемого штабеля, а также на поверхности досок или брусьев, выходящих за габариты штабеля.
Если электроды неплотно прилегают к этой части высушиваемой древесины и если давление их на древесину невелико, создаются благоприятные условия возникновения загорания.
Практика сушки показала, что различные породы древесины в процессе высокочастотной сушки по-разному предрасположены к искрению. Это объясняется исключительно строением пород древесины. Например, редко дают искрение пиломатериалы из сосны и ели. Дуб и бук при сушке в поле токов высокой частоты также способны к искрению; наиболее интенсивно дает искрение береза.
При высокочастотной сушке часто применяются сетчатые электроды. Как при горизонтальном, так и вертикальном расположении электродов последние должны быть сплошными. В противном случае отдельные участки сетки электрода при нарушении целостности их соединений могут провиснуть, а при контакте с близлежащими проводами вызвать местный нагрев сетки, способный привести к обугливанию и загоранию древесины.
Пожары происходят также и от замыкания электродов. Порванные проволоки электродов, свисая вниз, перекрывают соседние сетки электродов. В результате замыкания электродов возникает загорание высушиваемой древесины. По этой причине на одном из деревообрабатывающих заводов Москвы произошло несколько пожаров.
Иногда в высушиваемой древесине могут быть различные металлические включения: гвозди, скобы, осколки и т. п., которые являются причиной загорания. Поскольку на электроды подается высокое напряжение и в сушильном конденсаторе создается переменное электромагнитное поле, то за счет вихревых (индукционных) токов кусочки металла, находящиеся в древесине, сильно нагреваются, причем температура нагрева может быть настолько высока, что возникает загорание древесины. Практика показала, что за счет индукционных токов нагреваются не только металлические включения в древесине, но и имеющиеся на электродах различные электрозаварки и электроприварки, которые, нагреваясь до высокой температуры, вызывают загорание древесины. Пожары при высокочастотной Сушке также могут быть от неисправности осветительного и силового электрооборудования. Таким образом, загорание древесины при высокочастотной сушке зависит: от состояния окружающего воздуха (влажность, температура), величины напряжения и частоты тока, равномерности электрического поля, электрической прочности древесины, породы древесины и пр.