ZASTOSOWANIE ZMODYFIKOWANEJ FUNKCJI PLANCKA DO OPISU LABORATORYJNYCH WYNIKÓW BADAŃ WYBRANYCH CECH POŻAROWYCH MATERIAŁÓW

Transkrypt

1 ZASTOSOWANIE ZMODYFIKOWANEJ FUNKCJI PLANCKA DO OPISU LABORATORYJNYCH WYNIKÓW BADAŃ WYBRANYCH CECH POŻAROWYCH MATERIAŁÓW Zygmunt Sychta Politechnika Szczecińska, Wydział Techniki Morskiej, Katedra Technicznego Zabezpieczenia Okrętów, Al. Piastów 41, Szczecin, Streszczenie ilościowej oceny stwarzanego przez materiały zagrożenia pożarowego konieczna jest właściwa interpretacja fizyczna ich cech pożarowych i dobór odpowiednich ich wartości krytycznych (barier). Ze względu na złożony charakter procesu rozkładu termicznego i spalania materiałów stosuje się różne metody matematycznego opisu przebiegu zmian w czasie wyznaczonej doświadczalnie masowej szybkości spalania, intensywności wydzielania ciepła i gęstości optycznej właściwej. Do analitycznego opisu wyników doświadczalnych zastosowano zmodyfikowaną funkcję Plancka opisującą zależność zdolności emisyjnej ciała doskonale czarnego od długości fali i temperatury. Uzyskano dobrą zgodność dla większości tworzyw sztucznych jednorodnych. Inny przebieg ma rozkład termiczny tworzyw naturalnych spowodowany tworzeniem się zwęglonej warstwy ochronnej spowalniającej proces spalania. Występują dwa maksyma intensywności wydzielania ciepła. Efekt spowolnienia procesu spalania eliminuje (zmniejsza) badanie tych materiałów w postaci stosu beleczek(listew). Najsłabszym ogniwem do przeprowadzenia ilościowej oceny bezpieczeństwa pożarowego obiektu technicznego są metody badań i kryteria doboru materiałów z punktu widzenia stwarzanego przez nie zagrożenia pożarowego. Materiały z punktu widzenia stwarzanego przez nie zagrożenia pożarowego bada się na setki sposobów. Stosowana obecnie zasada bezpieczeństwa pożarowego opiera się na spełnianiu przez materiały określonych przepisami wymagań jakościowych materiał: niepalny, niezapalny, trudnozapalny, wolno rozprzestrzeniający płomień po powierzchni, produkty spalania bardzo toksyczne, toksyczne, itd. Jakościowa ocena materiałów nie pozwala na ilościową analizę ryzyka zagrożenia pożarowego. Do ważniejszych właściwości termicznych materiału, decydujących o pożarowym zagrożeniu związanym z jego zastosowaniem w obiektach morskich i lądowych należą: - odporność na działanie zewnętrznych źródeł podpalania, - intensywność wydzielania ciepła przez objęte pożarem materiały, - potencjał cieplny materiału, - toksyczność produktów rozkładu termicznego i spalania materiału, - dymotwórczość materiałów. Badając w warunkach laboratoryjnych stopień palności materiałów, ich dymotwórczość i emisję toksycznych produktów określa się jedynie zachowanie tych materiałów i ich właściwości w określonych umownych warunkach rozkładu termicznego i spalania, nie zaś ich zachowanie i ich właściwości w warunkach rzeczywistego pożaru. Konieczna jest właściwa interpretacja 1

2 fizyczna cech pożarowych materiałów i dobór odpowiednich ich wartości krytycznych (barier), które stanowić będą podstawę do oceny ilościowej stwarzanego zagrożenia pożarowego. Wielkości charakteryzujące materiały pod względem stwarzanego przez nie zagrożenia pożarowego przyjęto nazywać cechami pożarowymi. Racjonalne podejście do problemów bezpieczeństwa pożarowego obiektów technicznych wymaga kompleksowego i systemowego podejścia do problemu: - szybkości rozkładu termicznego i spalania materiałów, - termicznych warunków ich rozkładu dla przedrozgorzeniowej fazy rozwoju pożaru, - metod badań i kryteriów ilościowej oceny dopuszczalnych wartości szybkości tego rozkładu, intensywności wydzielania ciepła, emisji dymu i toksycznych produktów rozkładu termicznego i spalania, których znajomość umożliwi spowolnienie rozwoju pożaru do poziomu gwarantującego bezpieczną ewakuację i skuteczne jego gaszenie. Analiza wyników badań laboratoryjnych masowej szybkości spalania, intensywności wydzielania ciepła, emisji dymu, itd. wykazuje, że w większości przypadków wyznaczone laboratoryjnie ich zależności w funkcji czasu mają kształt niesymetryczny (rys. 1. rys. 2. rys. 3. rys. 4.). Rys. 1. Masowa szybkość spalania w funkcji czasu dla wykładziny polipropylenowej badanej w obecności i bez płomienia palnika pilotowego przy natężeniu strumienia cieplnego 50 kw/m 2 metodą [1] wg ISO

3 Rys. 2. Intensywność wydzielania ciepła w funkcji czasu dla wykładziny poliamidowej badanej w obecności płomienia palnika pilotowego metodą [1] wg ISO przy różnych wartościach natężenia strumienia cieplnego padającego na jej powierzchnię Rys. 3. Intensywność wydzielania ciepła w funkcji czasu dla wykładziny dywanowej badanej metodą [2] wg Kodeksu FTP cz. 5 IMO 3

4 Rys. 4. Zależność gęstości optycznej właściwej od czasu dla wykładziny PCV określona metodą [3] wg ISO (Kodeks FTP cz. 2 IMO) W czasie spalania dowolnego materiału wyróżnić można, ogólnie rzecz biorąc, dwa przeciwstawne procesy: jeden z nich przyspiesza proces rozkładu termicznego i spalani, drugi hamuje go. Ich wynikiem jest obserwowany w czasie spalania materiałów wzrost masowej szybkości spalania do pewnej wartości maksymalnej a następnie stopniowe jej zmniejszanie się. W przybliżeniu proces taki opisać można równaniem [4, 5]: o { 1 exp[ B ( t t ) ]} [ B ( t t ) ] m = m exp (1) 1 zw 2 zw gdzie: m - parametr charakteryzujący maksymalną masową szybkość rozkładu o termicznego i spalania badanego materiału. B 1 - współczynnik decydujący o przyspieszeniu procesu spalania, B 2 - współczynnik charakteryzujący procesy hamujące spalanie materiału w danych warunkach, t zw - czas zwłoki charakteryzujący odporność badanego materiału na działanie zewnętrznych źródeł podpalania. Okazuje się, że dla fazy porozgorzeniowej (t > t m ) równanie (1) na masową szybkość spalania materiałów można zapisać w postaci: m m o exp( B2 t ) (2) ponieważ exp[ B1 ( t t zw ) ] << 1 4

5 Po scałkowaniu równanie (2) i po odpowiednich przekształceniach o trzymujemy: m ( t) B m( t ) (3) = 2 gdzie: m - niespalona masa badanego materiału. Oznacza to, że dla fazy porozgorzeniowej (t > t m ) masowa szybkość spalania materiału jest wprost proporcjonalna do pozostałej niespalonej masy materiału. Stałe B 1, B 2, m o, t zw wyznacza się doświadczalnie. Dla stosu 10 kg drewna zgodność danych doświadczalnych masowej szybkości spalania z wynikami teoretycznymi obliczonymi ze wzoru (1) jest bardzo dobra (rys. 5.). Rys. 5. Zależność masowej szybkości spalania stosu drewna od czasu Bardzo interesujące z punktu widzenia dynamiki rozwoju pożaru są wyniki badali T. Mizuno i K. Kawagoe [6, 7] dotyczące masowej szybkości spalania mebli tapicerowanych w skali naturalnej. Przebadali kilkadziesiąt różnego typu foteli i krzeseł tapicerowanych podpalanych tabletkami metaminowymi umieszczanymi na siedzeniach. Z badań T. Mizuno i K. Kowagoe wynika, że po rozgorzeniu (t > t m ) masowa szybkość spalania mebli tapicerowanych jest proporcjonalna do pozostałej niespalonej masy mebla m(t): m ( t ) = A m( t ) (4) 5

6 gdzie: A - współczynnik dynamiki spalania. Poza tym stwierdzono, że dla tej fazy spalania mebli tapicerowanych masową szybkość spalania określa wzór: m = r m A exp[ A ( t )] (5) o t m gdzie: A - współczynnik dynamiki spalania. r - względny ubytek masy dla t = t m, m o - masa początkowa mebla, t - czas. Uzyskane przez T. Miauno i K. Kowagoe zależności dotyczące masowej szybkości spalania mebli tapicerowanych dla fazy porozgorzeniowej są zgodne z zależnościami (2) i (3). Przedstawiona zależność dobrze opisuje fazę porozgorzeniową. Nie obejmuje początku procesu rozkładu termicznego i spalania. Na uwagę zasługuje metoda opisu matematycznego kształtu krzywych intensywności wydzielania ciepła opracowana w Centrum Technologii Kabli Elektrycznych w Tokio. F. Numajiri i K. Furukawa [8] zaproponowali opis kształtu krzywych doświadczalnych intensywności wydzielania ciepła dq/dt zależnością będącą sumą funkcji ϕ ni o odpowiednich parametrach n i, r i, k i (dla i = l, 2,..., N): dq N N s n 1 = ϕni ni, ri, ki, t) = ni ri [ 1 exp( ki t) ] i exp( ki t dt ) i= 1 i= 1 ( (6) Jako kryterium poprawności doboru parametrów n i, r i i k i przyjęli różnicę pomiędzy wielkością pola powierzchni pod krzywą obliczoną i krzywą wyznaczoną eksperymentalnie. Różnica ta nie powinna przekraczać 5%. Zasadę metody przedstawiono dla wykładziny MONTANA (rys. 6.). Autorzy uzyskali dobrą zgodność danych eksperymentalnych intensywności wydzielania ciepła dla różnych materiałów określonych metodą wg ISO z zależnością (5). Podobne wyniki uzyskały M. Pofit-Szczepańska i M. Półka [9]. Zaproponowana funkcja (5) nie wyjaśnia fizycznych aspektów zjawiska spalania [8, 9]. Umożliwia jedynie porównanie charakterystyk spalania różnych materiałów dla określonych warunków termicznych. Poza tym jest to suma funkcji ϕ ni (n i,r i,k i,t) o dobieranych (nie wyznaczanych) stałych n i, r i i k i. Istnieje wiele kombinacji, których wartości cząstkowe dadzą po zsumowaniu tę samą wartość końcową (rys. 7.). W obu przypadkach (rys. 6., rys. 7.) analiza dotyczy tych samych wyników doświadczalnych opisanych dwoma i 6-cioma elementami przy zachowaniu tych warunków doboru stałych n i, r i i k i. 6

7 Rys. 6. Zależność intensywności wydzielania ciepła od czasu dla wykładziny PCV bez palnika pilotowego przy natężeniu strumienia cieplnego 50 kw/m 2 (metoda ISO ) Rys. 7. Zależność intensywności wydzielania ciepła od czasu dla wykładziny PCV bez palnika pilotowego przy natężeniu strumienia cieplnego 50 kw/m 2 (metoda ISO ) 7

8 Podobny kształt przebiegu zmian w czasie wyznaczonej doświadczalnie masowej szybkości spalania, intensywności wydzielania ciepła i gęstości optycznej właściwej ma funkcja Plancka opisująca zależność zdolności emisyjnej ε λ,t ciała doskonale czarnego od długości fali λ i temperatury T (rys. 8.): ε λ, T 2 π c = 5 λ 2 h 1 c h exp 1 k λ T (7) gdzie: c - prędkość światła w próżni, h - stała Plancka, k - stała Boltzmanna Rys. 8. Zależność zdolności emisyjnej ciała doskonale czarnego od długości fali wg Plancka Rozwiązanie układu równań dla t > 0: A y( t) = 5 B t exp 1 t y( t ) = y m dy( t dt m m ) = 0 (8) 8

9 ma postać: y( t) = [ exp( b) 1] b w = 1 exp( b) y m t m t t exp b t w m 1 (9) gdzie: y m - wartość maksymalna wielkości mierzonej, t m - czas do osiągnięcia wartości maksymalnej, b - stała charakteryzującą szybkość zmian wielkości mierzonej, t - czas. W przybliżeniu stałą b można określić z zależności: 2 b = 0, t + 0, t (10) m m, Dla wybranej wielkości mierzonej y wyznacza się doświadczalnie stałe y m i t m. Dokładną wartość stałej b określa się na podstawie analizy dopasowania funkcji y(t) do przebiegu zmian w czasie wyników doświadczalnych y d (t) dla warunku: t k 0 y y( t) dt m y d max t k 0 y ( t) dt 0 d 0 Analizę możliwości dopasowania funkcji y(t) do opisu laboratoryjnych wyników masowej szybkości spalania, intensywności wydzielania ciepła i emisji dymu przeprowadzono dla różnych materiałów wyznaczonych różnymi metodami. Przykładowe wyniki badań przedstawiono na rysunkach: 9., 10. i 11. (11) 9

10 Rys. 9. Zależność masowej szybkości spalania od czasu dla wykładziny polipropylenowej z palnikiem pilotowym przy natężeniu strumienia cieplnego 50 kw/m 2 (metoda ISO ) Rys. 10. Zależność intensywności wydzielania ciepła od czasu dla PVC bez palnika pilotowego przy natężeniu strumienia cieplnego 50 kw/m 2 (metoda ISO ) 10

11 Rys. 11. Zależność intensywności wydzielania ciepła od czasu dla wykładziny polipropylenowej metodą wg Kodeksu FTP, cz. 5 IMO Intensywność wydzielania ciepła i masową szybkość spalania materiału metodą wg ISO określa się (rys.2.) w funkcji natężenia strumienia cieplnego padającego na jego powierzchnię w obecności lub bez płomienia palnika pilotowego. Wyniki końcowe można przedstawić w funkcji zredukowanego czasu wykorzystując charakterystyczne parametry procesu rozkładu termicznego i spalania (rys. 12): czas zapłonu t z lub czas do osiągnięcia w pełni rozwiniętego palenia się płomieniem. Przyjęcie takiego założenia potwierdzają zależności liniowe czasów zapłonu i czasów do osiągnięcia w pełni rozwiniętego palenia się płomieniem od czasu do osiągnięcia przez wartość mierzoną wartości maksymalnej (rys. 13., rys. 14). Czas zredukowany określa się z zależności: lub t t ri = t + t z min ri = t + t rp min t t zi rpi Przykładowe wyniki intensywności wydzielania ciepła w funkcji zredukowanego czasu przedstawiono na rysunkach 15 i

12 Rys. 12. Hipotetyczny przebieg procesu rozkładu termicznego i spalania materiału Rys. 13. Zależność czasu do osiągnięcia maksymalnej intensywności wydzielania ciepła od czasu zapłonu i czasu do osiągnięcia w pełni rozwiniętego palenia się płomieniem 12

13 Rys. 14. Zależność czasu do osiągnięcia maksymalnej intensywności wydzielania ciepła od czasu zapłonu i czasu do osiągnięcia w pełni rozwiniętego palenia się płomieniem Rys. 15. Zależność intensywności wydzielania ciepła od czasu zredukowanego wg t rpmin 13

14 Rys. 16. Zależność intensywności wydzielania ciepła od czasu zredukowanego wg t zmin Dymotwórczość materiałów metodą wg ISO bada się w zamkniętej komorze. Powoduje to zmiany gęstości optycznej właściwej w czasie. Po osiągnięciu wartości maksymalnej wartość gęstości optycznej właściwej maleje. Dym jest układem nietrwałym. Jego zanik spowodowany jest sedymentacją, koagulacją i wyparowanie cząstek dymu. Proces ten (rys. 17.) również można opisać funkcją y(t). Dobrą zgodność uzyskano dla materiałów z tworzyw sztucznych. W większości przypadków materiały te miękną, tworzą ciekłe warstwy powierzchniowe i rozkładają się pirolitycznie głównie w procesie suchej destylacji. Znaczna większość tworzywa ulega pod wpływem termooksydacyjnej destrukcji rozpadowi do mieszaniny węglowodorów wydzielanych do strefy reakcji w postaci par i gazów. W strefie reakcji następuje ich zapłon. Proces utleniania węglowodorów należy do wolnorodnikowych reakcji łańcuchowych, których szybkość uzależniona jest od procesu powstawania rodników hydroksylowych OH o dużej aktywności. Po zapoczątkowaniu procesu spalają się gwałtownie z wydzielaniem bardzo dużych ilości ciepła, dymu i toksycznych substancji. 14

15 Rys. 17. Zależność gęstości optycznej właściwej od czasu dla PVC bez palnika pilotowego przy natężeniu strumienia cieplnego 50 kw/m 2 (metoda ISO ) Inny przebieg ma rozkład termiczny tworzyw naturalnych. Wzrost temperatury na powierzchni materiału przyspiesza proces reakcji łańcuchowych lotnych produktów jego rozkładu. Po osiągnięciu pewnej charakterystycznej temperatury następuje samozapłon gazowych produktów rozkładu materiału i samonagrzewanie tej strefy reakcji na skutek przewagi wyzwalanej energii nad energią strat. Dalszy wzrost temperatury, wywołany spalaniem produktów gazowych, powoduje rozkład termiczny kolejnych głębszych warstw materiału. Wzrasta grubość warstwy zwęglonej, która tworzy w tej fazie procesu warstwę ochronną głębszych warstw materiału. Po początkowym szybkim rozwoju procesu spalania następuje jego przytłumienie (rys. 18.). Wydzielenie i zapalenie się części lotnych nie decyduje jeszcze o rozpoczęciu właściwego procesu spalania tworzywa, tj. spalania warstwy pozostałości stałej złożonej z węgla i części mineralnych. W tym celu niezbędne jest osiągnięcie przez cząsteczki pozostałości stałej pewnej krytycznej temperatury. W temperaturze niższej od krytycznej proces utleniania pozostałości stałej zachodzi wolno, a jej temperatura niewiele różni się od temperatury otoczenia. W miarę wzrostu temperatury reakcje utleniania nasilają się. Ilość wydzielonego ciepła rośnie. W końcu osiągnięty zostaje stan, w którym wyzwalana energia chemiczna przewyższa ilość ciepła odprowadzanego. W tych warunkach cząsteczki pozostałości stałej na powierzchni materiału zmieniają barwę z ciemnej na 15

16 świecącą. Silne rozgrzanie wewnętrznych warstw pozostałości stałej przyspiesza proces rozkładu głębszych warstw materiału. Wyzwalane produkty niszczą zwęgloną warstwę powierzchniową, której działanie ochronne ustaje. Pojawia się zapłon, który daje początek właściwemu spalaniu materiału. Spalanie pozostałości stałej jest procesem heterogenicznym, którego przebieg jest uzależniony od kinetyki przemian na powierzchni i wewnątrz porów, od procesu dyfuzji tlenu i produktów reakcji i od wymiany ciepła z otoczeniem. Powierzchnia pozostałości stałej zawiera ogromną liczbę mikropęknięć i porów najróżnorodniejszych postaci i wielkości, spowodowanych rozpadem polimerów i wydzielaniem lotnych produktów rozkładu. W przypadku próbki o tej samej masie wykonanej w postaci dwu warstwowego stosu beleczek (6 mm x 6 mm x 100 mm) ułożonych w kratownicę efekt ochronny warstwy powierzchniowej zmniejsza się (rys. 18). Skutek zależy od wymiarów beleczek (stopnia rozdrobnienia). Dla stosu 10 kg listew drewnianych zgodność danych doświadczalnych intensywności wydzielania ciepła z wynikami teoretycznymi obliczonymi ze wzoru (9) jest bardzo dobra (rys. 19.). Stosy z beleczek drewnianych używane są w niektórych metodach badań cech pożarowych materiałów jako wzorcowe źródła podpalania. Przedstawiona metoda pozwala na kontrolę powtarzalności i odtwarzalności intensywności wydzielania ciepła przez wzorcowe źródła podpalania. Rys.18. Zależność intensywności wydzielania ciepła od czasu dla drewna sosnowego w obecności palnika pilotowego przy natężeniu strumienia cieplnego 50 kw/m 2 (metoda ISO ) 16

17 Rys. 19. Zależność intensywności wydzielania ciepła dla stosu listew drewnianych od czasu Posumowanie Ocena ilościowa poziomu zagrożeń należy do podstawowych instrumentów polityki bezpieczeństwa pożarowego obiektów technicznych, który zamiast leczyć skutki zniszczeń pożarowych w poszczególnych obszarach działania obiektu, koncentruje się na kompleksowym podejściu do jego bezpieczeństwa pożarowego i na zapobieganiu negatywnym skutkom tych zagrożeń. Zadaniem ocen jest przewidywanie możliwych zagrożeń i ich ograniczanie już na etapie planowania działania obiektu. Z tego względu od metod oceny wymaga się możliwie wyczerpującego opisania środowiska obiektu w jego złożoności i przewidywania jego zmian spowodowanych skutkami zagrożenia. Konieczna jest właściwa interpretacja fizyczna cech pożarowych materiałów i dobór odpowiednich ich wartości krytycznych (barier), które stanowić będą podstawę do oceny ilościowej stwarzanego zagrożenia pożarowego. W literaturze mało jest publikacji dotyczących opisu matematycznego przebiegu zmian w czasie mierzonych cech pożarowych materiałów. Do charakterystycznych należy zaliczyć prace: Z. Sychta (1985,1988) [4,5], T. Mizuno, K. Kowagoe (1985) [6, 7], F. Numajiri, K. Furukawa (1998) [8] i M. Pofit-Szczepańska, M. Półka (2002) [9]. Mizuno T. i Kawagoe K. [6, 7] przebadali kilkadziesiąt różnego typu foteli i krzeseł tapicerowanych podpalanych tabletkami metaminowymi umieszczanymi na siedzeniach.z badań Mizuno T. i Kowagoe K. wynika, że po rozgorzeniu (t > 17

18 t m ) masowa szybkość spalania mebli tapicerowanych jest proporcjonalna do pozostałej niespalonej masy mebla. Numajiri i Furukawa [8] zaproponowali opis kształtu krzywych doświadczalnych intensywności wydzielania ciepła zależnością będącą sumą funkcji ϕ ni o odpowiednich parametrach n i, r i, k i. Autorzy uzyskali dobrą zgodność danych eksperymentalnych intensywności wydzielania ciepła dla różnych materiałów określonych metodą wg ISO z zależnością (46. Podobne wyniki uzyskały M. Pofit-Szczepańska i M. Półka (2002) [9]. Zaproponowana metoda nie jest jednoznaczna, ponieważ jest sumą funkcji ϕ ni(n i,r i,k i,t) o dobieranych (nie wyznaczanych) stałych n i, r i i k i. Każdą wartość liczbową możemy przedstawić w postaci sumy dowolnej liczby wartości cząstkowych (rys. 7). Kształt niesymetryczny ma funkcja Plancka opisująca zależność zdolności emisyjnej ciała doskonale czarnego od długości fali i temperatury. W związku z tym zmodyfikowano równanie Plancka i zastosowano do opisu laboratoryjnych wyników badań masowej szybkości spalania, intensywności wydzielania ciepła i emisji dymu. Uzyskano dobrą zgodność dla większości tworzyw sztucznych jednorodnych. W przypadku gdy intensywność wydzielania ciepła i masową szybkość spalania materiału określa się w różnych warunkach rozkładu termicznego i spalania wyniki końcowe można przedstawić w funkcji zredukowanego czasu wykorzystując charakterystyczne parametry procesu rozkładu termicznego i spalania: czas zapłonu t z lub czas do osiągnięcia w pełni rozwiniętego palenia się płomieniem. Inny przebieg ma rozkład termiczny tworzyw naturalnych. Po początkowym szybkim rozwoju procesu spalania następuje jego przytłumienie przez wytworzoną warstwę zwęgloną, która tworzy w tej fazie procesu warstwę ochronną głębszych warstw materiału. W miarę wzrostu temperatury reakcje utleniania nasilają się. W tych warunkach cząsteczki pozostałości stałej na powierzchni materiału zmieniają barwę z ciemnej na świecącą. Wyzwalane produkty niszczą zwęgloną warstwę powierzchniową, której działanie ochronne ustaje. Pojawia się zapłon, który daje początek właściwemu spalaniu materiału. Pojawia się drugie maksimum. Ten przebieg zmian nie da się opisać prostym równaniem. Efekt spowolnienia procesu rozkładu termicznego i spalania tworzyw naturalnych przez warstwę zwęgloną tworzywa naturalnego eliminuje badanie tych materiałów w postaci stosu beleczek(listew). 18

19 LITERATURA 1. ISO Fire tests - Reaction to fire - Rate of heat release rate from building products 2. International Code for Application of Fire Test Procedures. International Maritime Organization. London 1998, ISO Plastic - Smoke generation - Determination of specific optical density by a single-chamber test 4. Sychta Z.: Badania nad dymotwórczością materiałów i zadymień pomieszczeń na statku morskim. Politechnika Szczecińskiej, Prace naukowe, 1985, nr 299, Sychta Z.: Kompleksowa ocena pożarowego zagrożenia dymowego i toksycznego pomieszczeń mieszkalnych i służbowych na statku. Biuletyn Informacji Technicznej. Nauka i Technika Pożarnicza nr 4, Mizuno T., Kowagoe K.: Burning behaviour of upholstered chairs: Part 1. Fire Science and technology. Vol. 4 no Mizuno T., Kowagoe K.: Burning behaviour of upholstered chairs: Part 2. Fire Science and Technology. Vol. 5 no Numajiri F., Furukawa K.: Short Communication: Mathematical Expression of Heat Release rate Curve and Proposal of Burning Index. Fire and materials. vol. 22, Pofit-Szczepańska M., Półka M.: Analityczny opis kształtu krzywych kinetyki generacji ciepła materiałów poliestrowych oraz wskaźników spalania badanych poliestrów. Archiwum spalania, Polski Instytut Spalania, 2002, vol. 2, nr 1 APPLICATION OF MODIFIED PLANCK FUNCTION TO DESCRIPTION OF EXPERIMENTAL RESEARCHES RESULTS OF SELECTED MATERIALS FIRE PROPERTIES Summary To quantitative valuation created through materials of the fire hazard necessary it is proper physical interpretation of their fire properties and trying to get suitable their critical values ( the barriers). It with regard on complicated nature of process of thermal decomposition and the burning the materials to description of course of changes in time of appointed empirically defined mass burning rate, heat release intensity and specific optical density the different mathematical methods were used. Modified Planck function, describing dependence of the rate of issue ability of body perfectly black from length the wave and temperature, was used for analytical description of the experimental results. For most homogeneous plastic materials good compatibility was obtained. Thermal decomposition of natural materials has different course. They step out two the maxim of intensity heat release rate. Inhibition effect (caused by carbonized layer) of thermal decomposition and combustion of natural materials eliminates tests of these materials in the beam stack shape. 19