Заходи протипожежного захисту сталевих конструкцій

 1. Межа вогнестійкості та вогнестійкість сталевої конструкції 

Переваги високої міцності та пластичності визначають, що сталеві конструкції мають такі характеристики, як легка власна вага, хороші сейсмічні характеристики та велика несуча здатність. Водночас сталеві конструкції можна обробляти в польових умовах, термін будівництва короткий, а матеріали можна переробляти. Тому сталеві конструкції широко використовуються як у вітчизняних, так і зарубіжних будівлях.

Але сталеві конструкції мають ахіллесову п'яту: низьку вогнестійкість. Щоб довго зберігати міцність і жорсткість сталевих конструкцій у вогні та гарантувати безпеку життя та майна людей, у практичних проектах було вжито різноманітні заходи протипожежного захисту. Відповідно до різних принципів пожежної безпеки, заходи протипожежної безпеки поділяються на метод термостійкості та метод водяного охолодження. Метод термостійкості можна розділити на метод напилення та метод інкапсуляції (порожниста інкапсуляція та метод твердої інкапсуляції). Метод водяного охолодження включає метод охолодження заливкою водою та метод охолодження промиванням водою. У цій статті будуть детально представлені різні заходи протипожежної безпеки, а також порівняні їхні переваги та недоліки. Вогнестійкість та вогнестійкість.
Межа вогнестійкості сталевої конструкції стосується часу, протягом якого елемент втрачає свою стійкість або цілісність та адіабатичну стійкість до вогню під час стандартного випробування на вогнестійкість.

Хоча сама сталь не горить, температура значно впливає на властивості сталі, але ударна в'язкість сталі при 250℃ падає, а при температурі понад 300℃ межа текучості та межа міцності значно знижуються. У реальних умовах пожежі стан навантаження залишається незмінним, а критична температура, при якій сталева конструкція втрачає свою статичну рівноважну стійкість, становить близько 500℃, тоді як загальна температура пожежі досягає 800 ~ 1000℃. В результаті, сталева конструкція швидко деформується пластичними деформаціями під дією високих температур пожежі, що призводить до локального руйнування та, зрештою, до руйнування всієї сталевої конструкції. У сталевих конструкціях будівель необхідно вживати протипожежних заходів, щоб забезпечити достатню вогнестійкість будівлі. Запобігайте швидкому нагріванню сталевої конструкції до критичної температури під час пожежі, запобігайте надмірній деформації, що може призвести до руйнування будівлі, щоб виграти дорогоцінний час для гасіння пожежі та евакуації персоналу, уникайте або зменшуйте втрати, спричинені пожежею.

2. Заходи протипожежного захисту сталевих конструкцій

Заходи протипожежного захисту сталевих конструкцій за цим принципом поділяються на дві категорії: одна - метод термостійкості, інша - метод водяного охолодження. Мета цих заходів однакова: не допустити підвищення температури компонента вище критичної температури у заданий час. Різниця полягає в тому, що метод термостійкості запобігає передачі тепла компонентам, тоді як метод водяного охолодження дозволяє передавати тепло компонентам, а потім відводити його для цієї мети.

2.1 Опір тепла

Метод термостійкості. Згідно з термостійкістю та термостійкістю покривного матеріалу, вогнезахисне покриття поділяється на метод напилення та метод нанесення вогнезахисного покриття шляхом напилення або напилення для захисту, а також може бути розділене на метод порожнистого покриття та метод твердого покриття. 

2.1.1 метод обприскування

Зазвичай ВИКОРИСТОВУЄ вогнестійке фарбування або розпилення на поверхню сталі, формуючи вогнетривкий ізоляційний захисний шар, покращуючи вогнестійкість сталевих конструкцій. Цей метод дуже легких вогнетривів протягом тривалого часу не повинен обмежуватися геометрією сталевих компонентів, що має добру економічність та практичність, а також широке застосування. Різноманітність вогнезахисних покриттів сталевих конструкцій є більшою, їх можна умовно поділити на дві категорії: одна - це тонкоплівкове вогнезахисне покриття (тип B), а саме вогнезахисний матеріал для сталевих конструкцій, що розширюється; інший вид - це товстоплівкове вогнезахисне покриття (H) класу B, товщина покриття якого зазвичай становить 2-7 мм, що підходить для органічної смоли, має певний декоративний ефект. При високотемпературному розширенні вогнетривкість потовщення становить 0,5 ~ 1,5 H, а тонке тонке легке вогнезахисне покриття сталевих конструкцій має хорошу вібростійкість для внутрішніх сталевих конструкцій з голою сталлю, що легко дахує. Коли межа вогнестійкості становить 1,5 H, то для вогнестійкості сталевих конструкцій вибирається відповідне вогнестійке покриття типу H, товщина якого становить 8 ~ 50 мм. Зазвичай це зерниста поверхня, основний інгредієнт неорганічних теплоізоляційних матеріалів - менша теплопровідність низької щільності. Вогнестійкість сталевих конструкцій з товстим покриттям становить 0,5 ~ 3,0 год, що зазвичай не горить, стійкість до старіння, довговічність та надійність у прихованому використанні всередині прихованих сталевих конструкцій, а також у сталевих конструкціях багатоповерхових заводських будівель. Якщо вогнестійкість перевищує 1,5 год, слід вибирати вогнестійке покриття з товстим покриттям сталевих конструкцій.

2.1.2 метод покриття

1) метод порожнистого покриття: зазвичай використовується вогнезахисна плита або цегла вздовж краю зовнішньої частини сталевих елементів. Сталеві конструкції обшиваються в нафтохімічній промисловості. У цехах сталевих конструкцій здебільшого використовується метод укладання цегли, обгорнутої сталевими елементами сталевих конструкцій для захисту. Цей метод має перевагу у високій міцності та ударостійкості, але недоліком є ​​те, що він займає багато місця при більшій конструкції. Більше проблем з вогнетривкими легкими плитами, такими як армований волокном цемент, гіпсокартонна моношарова плита для вогнезахисного покриття. Метод покриття для коробчастої упаковки великих сталевих компонентів з низькими втратами вартості для декорування. Поверхня вирівнюється, гладка, без забруднення навколишнього середовища, стійкість до старіння та інші переваги, що має хороші перспективи для просування. 2) метод суцільного покриття: зазвичай шляхом заливання бетону, обгортання сталевих елементів, повністю закриття сталевих конструкцій, таких як сталеві колони світового фінансового центру Shanghai Pudong. Його перевагою є висока міцність та ударостійкість, але недоліком є ​​те, що бетонне покриття займає багато місця. Будівництво є проблематичним, особливо на сталевих балках та похилих кріпленнях.

2.2 Спосіб водяного охолодження

Метод водяного охолодження включає метод охолодження заливкою водою та метод охолодження заливкою водою.

2.2.1 Метод охолодження водяним душем

Метод охолодження розпиленням полягає у встановленні автоматичної або ручної системи розпилення на верхній частині сталевої конструкції. У разі пожежі система розпилення запускається для формування безперервної водяної плівки на поверхні сталевої конструкції. Коли полум'я поширюється на поверхню сталевої конструкції, випаровування води відбирає тепло та затримує досягнення сталевою конструкцією граничної температури. Метод охолодження водяним душем використовується в будівлі Коледжу цивільного будівництва Університету Тунцзі.

2.2.2 Метод охолодження, заповнений водою

Метод охолодження за допомогою водонаповнення полягає у заповненні водою порожнистих сталевих елементів. Завдяки циркуляції води в сталевій конструкції поглинається тепло, що поглинається самою сталлю. Таким чином, сталева конструкція може підтримувати низьку температуру в умовах пожежі та не втрачає своєї несучої здатності через занадто високе підвищення температури. Щоб запобігти іржі та замерзанню, у воду додають інгібітор іржі та антифриз. Сталеві колони 64-поверхової будівлі компанії US Steel Company у Піттсбурзі охолоджуються водою.

3. Порівняння заходів пожежної безпеки

Метод термостійкості може уповільнити швидкість теплопровідності до конструктивних елементів через термостійкий матеріал. Загалом, метод теплоізоляції є економічним та практичним, і широко використовується в практичних проектах. Метод водяного охолодження є ефективним захисним заходом від пожежі, але він не отримав широкого поширення в інженерній галузі через свої особливі вимоги до конструкційного проектування та високу вартість.

Метод термічного опору широко використовується у вогнезахисті сталевих конструкцій, тому нижче основна увага приділяється порівнянні переваг і недоліків методу напилення та методу плакування у заходах термічного опору.

3.1 вогнестійкість

З точки зору вогнестійкості, метод облицювання перевершує метод напилення. Вогнестійкість бетону, вогнетривкої цегли та інших облицювальних матеріалів краща, ніж у звичайного вогнестійкого покриття. Крім того, вогнестійкі характеристики нової вогнезахисної плити також перевершують вогнестійке покриття. Її межа вогнестійкості, очевидно, вища, ніж у вогнестійкого матеріалу сталевої конструкції такої ж товщини, більше, ніж розширення вогнестійких покриттів.

3.2 довговічність

Оскільки облицювальний матеріал, такий як бетон, має кращу довговічність, він не так легко погіршується з часом. Але довговічність завжди є проблемою вогнезахисного покриття сталевої конструкції. Незалежно від того, чи використовується воно для зовнішнього чи внутрішнього використання, органічний компонент тонкого та надтонкого вогнетривкого покриття може спричинити розкладання, деградацію, старіння та інші проблеми, внаслідок чого покриття може відшаровуватися або втратити вогнестійкість.

3.3 будівництво

Метод напилення для запобігання пожежам на сталевих конструкціях простий і може використовуватися без складних інструментів. Однак контроль якості будівництва вогнезахисного покриття методом напилення є низьким, видалення іржі з основного матеріалу, товщину вогнезахисного покриття та вологість будівельного середовища важко контролювати; метод будівництва облицювання є складним, особливо для похилих кріплень та сталевих балок, але конструкція контрольована, і якість легко гарантувати. Межу вогнестійкості можна контролювати, точно змінюючи товщину облицювального матеріалу.

3.4 охорона навколишнього середовища

Метод розпилення забруднює навколишнє середовище під час будівництва, особливо під дією високої температури, він може виділяти шкідливі гази. Немає токсичних викидів у будівництві, за нормального середовища використання та за високої температури вогню, що сприяє захисту навколишнього середовища та безпеці персоналу під час пожежі.

3.5 економіка

Метод напилення простий, має короткий термін будівництва та низьку вартість. Але ціна вогнетривкого покриття висока, і оскільки покриття має такий недолік, як старіння, його вартість обслуговування вища. Вартість будівництва методом обгортання висока, але ціна матеріалу дешева, а вартість обслуговування низька. Загалом, метод інкапсуляції має хорошу економічну ефективність.

3.6 застосовність

Метод напилення не обмежується геометрією компонентів і широко використовується для захисту балок, колон, перекриттів, даху та інших компонентів. Він особливо підходить для вогнезахисту легких сталевих конструкцій, сітчастих конструкцій та сталевих конструкцій спеціальної форми. Метод облицювання є складним у конструкції, особливо для сталевих балок та похилих елементів кріплення. Метод облицювання, як правило, частіше використовується для колон і не має широкого застосування для напилення.

3.7 Зайнятий простір

Об'єм вогнезахисного покриття, що використовується методом напилення, невеликий, а метод обволікання ВИКОРИСТОВУЄ обволікаючий матеріал, такий як бетон, вогнетривка цегла, що займає місце та зменшує використання простору. А якість обволікаючого матеріалу також вища.

 4. Підсумуйте

З обговорення можна зробити такі висновки:

1) Прийняття заходів вогнезахисту для сталевих конструкцій повинно враховувати вплив багатьох факторів, таких як тип компонента, складність будівництва, вимоги до якості будівництва, вимоги до довговічності та економічні вигоди;

2) Порівнюючи метод напилення з методом інкапсуляції, основні переваги методу напилення полягають у простоті процесу будівництва, а зовнішній вигляд компонентів не сильно змінюється після напилення. Основними перевагами методу упаковки є низька вартість, хороші вогнестійкість та довговічність.

3) Усі види протипожежних заходів мають свої переваги та недоліки. В інженерному застосуванні вони можуть вчитися один в одного та компенсувати недоліки один одного. А також можуть вживати різних заходів для створення кількох ліній протипожежного захисту.

Маючи сучасний склад та переробний цех на півночі Китаю, ми можемо постачати вам широкий асортимент сталевої продукції: гарячекатаної та холоднокатаної, включаючи широкий вибір товарного пруткового прокату, конструкційних та трубних виробів. Завдяки плазмовим, лазерним та киснево-різальним верстатам, верстатам для свердління та плазмового маркування листів з ЧПК, а також повністю обладнаній свердлильній лінії, ми можемо постачати вам всю вашу сталь, нарізану, просвердлену, штамповану та готову до використання.

Наш асортимент продукції:

1. Сталева труба(Круглий / Квадратний / Спеціальної форми / SSAW)
2. Електропровідна труба(EMT/IMC/RMC/BS4568-1970/BS31-1940)
3. Холодноформований сталевий профіль(C /Z /U/ M )
4. Сталевий кутник та балка(V-кутовий/H-балка/U-балка)
5. Сталеві риштування Prop
6. Сталева конструкція(Каркасні роботи)
7. Прецизійний процес на сталі(різання, вирівнювання, плющення, пресування, гаряче прокатки, холодне прокатки, штампування, свердління, зварювання тощо. Відповідно до вимог замовника)

Від конструкційної сталі, сталі для обробки та трубної сталі до промислових труб та прутків – у нас є всі необхідні побутові, комерційні та промислові сталеві матеріали та послуги.

Тяньцзіньська компанія з виробництва сталі Rainbow Steel Group Co., Ltd.

Тіна

Мобільний: 0086-13163118004

Електронна пошта:tina@rainbowsteel.cn

Вічат: 547126390

Веб:www.rainbowsteel.cn

Веб:www.tjrainbowsteel.com