Protipožární opatření pro ocelové konstrukce

 1. Mez požární odolnosti a požární odolnost ocelové konstrukce 

Výhody vysoké pevnosti a tažnosti určují, že ocelová konstrukce má vlastnosti nízké nosnosti, dobré seismické odolnosti a velké únosnosti. Zároveň lze ocelovou konstrukci zpracovat v terénu, doba výstavby je krátká a materiály lze recyklovat. Proto se ocelové konstrukce široce používají v domácích i zahraničních budovách.

Ocelové konstrukce však mají Achillovu patu: nízkou požární odolnost. Aby se ocelová konstrukce v ohni udržela po dlouhou dobu a aby se zaručila bezpečnost života a majetku lidí, byla v praktických projektech přijata řada protipožárních opatření. Podle různých principů požární ochrany se protipožární opatření dělí na metodu tepelné odolnosti a metodu vodního chlazení. Metodu tepelné odolnosti lze rozdělit na metodu stříkání a metodu zapouzdření (duté zapouzdření a pevné zapouzdření). Metoda vodního chlazení zahrnuje metodu chlazení litím vody a metodu chlazení proplachováním vodou. V tomto článku budou podrobně představena různá protipožární opatření a porovnány jejich výhody a nevýhody. Odolnost a požární odolnost
Mez požární odolnosti ocelové konstrukce se vztahuje k době, během které prvek ztratí svou stabilitu nebo celistvost a svou adiabatickou odolnost vůči ohni během standardní zkoušky požární odolnosti.

I když samotná ocel nehoří, vlastnosti ocelového materiálu jsou výrazně ovlivněny teplotou. Vrubová houževnatost oceli při 250 °C klesá. Nad 300 °C se mez kluzu a mez pevnosti v tahu výrazně snižují. Při skutečném požáru zůstává stav zatížení nezměněn a kritická teplota, při které ocelová konstrukce ztrácí svou statickou rovnovážnou stabilitu, je asi 500 °C, zatímco celková teplota při požáru dosahuje 800 ~ 1000 °C. V důsledku toho se ocelová konstrukce při vysokých teplotách požáru rychle plasticky deformuje, což vede k lokálnímu porušení a nakonec k zhroucení celé ocelové konstrukce. V ocelových konstrukcích budov je nutné přijmout protipožární opatření, aby budova měla dostatečnou požární odolnost. Je třeba zabránit rychlému zahřátí ocelové konstrukce na kritickou teplotu v ohni, zabránit nadměrné deformaci až po zhroucení budovy, aby se získal drahocenný čas pro hašení požáru a evakuaci osob, zabránit nebo snížit ztráty způsobené požárem.

2. Protipožární opatření pro ocelové konstrukce

Protipožární opatření ocelových konstrukcí se podle principu dělí do dvou kategorií: jednou je metoda tepelné odolnosti a druhou metoda vodního chlazení. Účel těchto opatření je stejný: udržet teplotu součásti v určitém čase nad kritickou teplotu. Rozdíl spočívá v tom, že metoda tepelné odolnosti zabraňuje přenosu tepla na součásti, zatímco metoda vodního chlazení umožňuje přenos tepla na součásti a jeho následné odvedení pryč.

2.1 Odporové teplo

Metoda odporového tepla Podle tepelné odolnosti a tepelné odolnosti nátěrového materiálu se nehořlavý nátěr dělí na metodu stříkání a metodu nanášení, metodu stříkání pro vytvoření nehořlavého nátěru nanášením nebo metodu stříkání pro ochranu a lze jej rozdělit na metodu dutého nátěru a metodu plného nátěru. 

2.1.1 metoda postřiku

Obecně se používá žáruvzdorný nátěr nebo nástřik povrchu oceli, čímž se vytvoří žáruvzdorná izolační ochranná vrstva, což zlepšuje požární odolnost ocelových konstrukcí. Tato metoda je velmi lehká žáruvzdorná hmota po dlouhou dobu a neměla by být omezena geometrií ocelových součástí, což má dobrou ekonomiku a praktičnost a široké uplatnění. Rozmanitost žáruvzdorných nátěrů ocelových konstrukcí je vícenásobná a zhruba se dělí do dvou kategorií: první je tenkovrstvý žáruvzdorný nátěr (typ B), a to zpomalovač hoření s roztažností ocelových konstrukcí; druhým druhem je silnovrstvý nátěr (H) třídy B, jehož tloušťka je obvykle 2-7 mm, což je přísada do organické pryskyřice, která má určitý ozdobný efekt. Při vysoké teplotě je mez ztluštění žáruvzdorného materiálu 0,5 ~ 1,5 H. Tenký tenký lehký potažený ocelový povlak zpomalující hoření má dobrou odolnost proti vibracím pro vnitřní použití. U lehké střešní ocelové konstrukce je mez požární odolnosti 1,5 H a dále se volí vhodný žáruvzdorný nátěr typu H pro tloušťku nátěru 8 ~ 50 mm, obvykle v zrnitém povrchu, hlavní složkou anorganických tepelně izolačních materiálů je menší tepelná vodivost s nízkou hustotou. Mez žáruvzdornosti 0,5 ~ 3,0 h. Silný povlak zpomalující hoření ocelových konstrukcí obecně nehoří, je odolný proti stárnutí a je trvanlivý a spolehlivý. Skrytá ocelová konstrukce je určena pro všechny ocelové konstrukce a ocelové konstrukce vícepodlažních továrních budov. Pokud je mez požární odolnosti vyšší než 1,5 h, měl by být zvolen silný povlak zpomalující hoření ocelových konstrukcí.

2.1.2 metoda nanášení povlaku

1) metoda dutého povlakování: obecně se používá protipožární deska nebo cihla podél vnějšího okraje ocelových prvků. Ocelové konstrukce se v domácím petrochemickém průmyslu většinou pokládají na ocelové konstrukce obalené cihlami. Tato metoda má výhodu ve vysoké pevnosti a odolnosti proti nárazu, ale nevýhodou je, že zabírají místo při větších konstrukcích. Více problémů s žáruvzdornými lehkými deskami, jako je například sádrokarton vyztužený vlákny. Protipožární povlakování je vhodné pro krabicové balení velkých ocelových prvků s nízkými náklady na dekoraci, hladký povrch bez znečištění životního prostředí, odolnost proti stárnutí a další výhody, dobré vyhlídky na propagaci. 2) metoda plného povlakování: obecně se lijí betonové desky, ocelové prvky obalené, zcela uzavřené ocelové konstrukce, jako je ocelový sloup Shanghai Pudong ve světovém finančním centru. Jeho výhodou je vysoká pevnost a odolnost proti nárazu, ale nevýhodou je, že betonový povlak zabírá velký prostor. Konstrukce je problematická, zejména u ocelových nosníků a šikmých výztuh.

2.2 Metoda vodního chlazení

Metoda chlazení vodou zahrnuje metodu chlazení naléváním vody a metodu chlazení plněním vodou.

2.2.1 Metoda chlazení vodní sprchou

Metoda chlazení postřikem spočívá v instalaci automatického nebo ručního postřikovacího systému na horní část ocelové konstrukce. V případě požáru se postřikovací systém spustí a vytvoří na povrchu ocelové konstrukce souvislý vodní film. Když se plamen rozšíří na povrch ocelové konstrukce, odpařování vody odvede teplo a zpozdí dosažení maximální teploty ocelové konstrukce. Metoda chlazení vodní sprchou se používá v budově Stavební fakulty Univerzity Tongji.

2.2.2 Metoda chlazení vodou

Metoda chlazení vodou spočívá v naplnění dutých ocelových prvků vodou. Cirkulací vody v ocelové konstrukci se absorbuje teplo absorbované samotnou ocelí. Ocelová konstrukce si tak může v ohni udržet nízkou teplotu a neztratí svou únosnost v důsledku příliš vysokého nárůstu teploty. Aby se zabránilo korozi a zamrznutí, přidává se do vody inhibitor koroze a nemrznoucí směs. Ocelové sloupy 64patrové budovy společnosti US Steel Company v Pittsburghu jsou chlazeny vodou.

3. Porovnání opatření protipožární ochrany

Metoda tepelné izolace může zpomalit rychlost vedení tepla k konstrukčním prvkům prostřednictvím tepelně odolného materiálu. Obecně řečeno, metoda tepelné izolace je ekonomická a praktická a je široce používána v praktických projektech. Metoda vodního chlazení je účinným ochranným opatřením proti požáru, ale v oblasti inženýrství nebyla dostatečně propagována kvůli svým zvláštním požadavkům na konstrukční návrh a vysokým nákladům.

Metoda tepelného odporu se široce používá v protipožární ochraně ocelových konstrukcí, proto se následující část zaměřuje na porovnání výhod a nevýhod metody stříkání a metody obkladu v měření tepelného odporu.

3.1 požární odolnost

Z hlediska požární odolnosti je metoda obkladu lepší než metoda stříkání. Požární odolnost betonu, šamotových cihel a dalších obkladových materiálů je lepší než u běžného požárně odolného nátěru. Navíc je požární odolnost nových protipožárních desek také lepší než u protipožárního nátěru. Jejich mez požární odolnosti je zjevně vyšší než u stejné tloušťky protipožárního izolačního materiálu ocelové konstrukce, více než je roztažnost protipožárních nátěrů.

3.2 trvanlivost

Protože trvanlivost obkladového materiálu, jako je beton, je lepší, není snadné se časem zhoršit. Trvanlivost je však vždy problémem, kdy ocelová konstrukce s nehořlavým nátěrem nedokázala vyřešit problém. Ať už se používá pro venkovní nebo vnitřní použití, organická složka tenkého a ultratenkého nehořlavého nátěru může způsobit rozklad, degradaci, stárnutí a další problémy, takže se nátěr odlupuje nebo dochází ke ztrátě požární odolnosti.

3.3 konstrukce

Metoda nástřiku ocelových konstrukcí pro protipožární ochranu je jednoduchá a lze ji použít bez složitých nástrojů. Kontrola kvality konstrukce stříkáním ohnivzdorného nátěru je však špatná, odrezování základního materiálu, tloušťka nátěru ohnivzdorného nátěru a vlhkost konstrukčního prostředí není snadné kontrolovat. Metoda konstrukce opláštění je složitá, zejména u šikmých výztuh a ocelových nosníků, ale konstrukce je kontrolovatelná a kvalita je snadno zaručena. Mez ohnivzdornosti lze kontrolovat přesnou změnou tloušťky obkladového materiálu.

3.4 ochrana životního prostředí

Metoda stříkání znečišťuje životní prostředí během výstavby, zejména při působení vysokých teplot, kdy může uvolňovat škodlivé plyny. V konstrukčním prostředí, v běžném prostředí a při vysokých teplotách ohně nedochází k uvolňování toxických látek, což je prospěšné pro ochranu životního prostředí a bezpečnost personálu při požáru.

3,5 ekonomika

Metoda stříkání je jednoduchá, doba výstavby krátká a náklady na výstavbu nízké. Cena ohnivzdorného nátěru je však vysoká a protože nátěr má nedostatky, jako je stárnutí, jsou jeho náklady na údržbu vyšší. Náklady na výstavbu metody obalování jsou vysoké, ale cena materiálu je levná a náklady na údržbu nízké. Obecně řečeno, metoda zapouzdření má dobrou ekonomickou efektivitu.

3.6 použitelnost

Metoda nástřiku není omezena geometrií součástí a je široce používána k ochraně nosníků, sloupů, podlah, střech a dalších součástí. Je vhodná zejména pro protipožární ochranu lehkých ocelových konstrukcí, mřížkových konstrukcí a speciálních ocelových konstrukcí. Metoda opláštění je konstrukčně složitá, zejména u ocelových nosníků a šikmých ztužidel. Metoda opláštění se obecně více používá pro sloupy a pro nástřik se příliš nepoužívá.

3.7 Obsazený prostor

Objem zpomalujícího nátěru použitého stříkací metodou je malý a metoda obalování POUŽÍVÁ obalový materiál, jako je beton, žáruvzdorné cihly, což zabere místo a sníží využití prostoru. A kvalita obalového materiálu je také vyšší.

 4. Shrnutí

Z diskuse lze vyvodit následující závěry:

1) Při zavádění protipožárních opatření pro ocelové konstrukce by se měl zohlednit vliv mnoha faktorů, jako je typ konstrukčního prvku, obtížnost konstrukce, požadavky na kvalitu konstrukce, požadavky na trvanlivost a ekonomické přínosy;

2) Porovnáním metody stříkání s metodou zapouzdření vyplývá, že hlavní výhody metody stříkání spočívají v jednoduchosti konstrukčního procesu a vzhled součástí se po stříkání výrazně nemění. Hlavními výhodami metody balení jsou nízké náklady, dobrá požární odolnost a trvanlivost.

3) Všechny druhy protipožárních opatření mají své výhody a nevýhody. V inženýrských aplikacích se od sebe mohou učit a kompenzovat vzájemné nedostatky. A mohou přijmout různá opatření k vytvoření více linií protipožární obrany.

Díky modernímu skladu a zpracovatelskému závodu v severní Číně vám můžeme dodat širokou škálu ocelových výrobků: válcovaných za tepla i za studena, včetně široké škály ocelových tyčí, konstrukčních a trubkových výrobků. Díky plazmovým, laserovým a autogenním řezacím strojům, CNC vrtání plechů a plazmovému značení a plně vybavené vrtací lince vám můžeme dodat veškerou vaši ocel nařezanou, vrtanou, lisovanou a připravenou k použití.

Náš sortiment:

1. Ocelové trubky(Kulaté / Čtvercové / Speciální tvar / SSAW)
2. Elektrické potrubí(EMT/IMC/RMC/BS4568-1970/BS31-1940)
3. Ocelové profily tvarované za studena(C /Z /U/ M )
4. Ocelový úhelník a nosník(Úhelník V / Nosník H / Nosník U)
5. Ocelová lešenářská podpěra
6. Ocelová konstrukce(Rámová díla)
7. Přesný proces na oceli(řezání, rovnání, zplošťování, lisování, válcování za tepla, válcování za studena, ražení, vrtání, svařování atd. dle požadavků zákazníka)

Od konstrukční oceli, oceli pro obrábění a trubkové oceli až po komerční trubky a ocelové tyče, nabízíme veškeré ocelářské dodávky a služby pro domácnosti, firmy i průmysl, které byste mohli potřebovat.

Tianjin Rainbow Steel Group Co., Ltd.

Tina

Mobil: 0086-13163118004

E-mail:tina@rainbowsteel.cn

WeChat: 547126390

Web:www.rainbowsteel.cn

Web:www.tjrainbowsteel.com