มาตรการป้องกันอัคคีภัยสำหรับโครงสร้างเหล็ก

เนื่องจากความแข็งแรงและความเหนียวสูงโครงสร้างเหล็กจึงมีน้ำหนักเบาประสิทธิภาพการไหวสะเทือนและความสามารถในการรับน้ำหนักสูง ในเวลาเดียวกันโครงสร้างเหล็กสามารถดำเนินการในสนามด้วยระยะเวลาการก่อสร้างสั้นและวัสดุสามารถนำกลับมาใช้ ดังนั้นอาคารโครงสร้างเหล็กทั้งในและต่างประเทศจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย

ขีด จำกัด การทนไฟของโครงสร้างเหล็กหมายถึงเวลาที่สมาชิกสูญเสียความมั่นคงหรือความสมบูรณ์และฉนวนในระหว่างการทดสอบการทนไฟมาตรฐาน

แม้ว่าเหล็กจะไม่ติดไฟและเผา แต่คุณสมบัติของเหล็กจะได้รับผลกระทบอย่างมากจากอุณหภูมิ แต่ความเหนียวของเหล็กที่ระดับ 250 C จะลดลงและจุดครากและความแข็งแรงสูงสุดจะลดลงอย่างมากเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 300 องศาเซลเซียส ไฟที่เกิดขึ้นจริงอุณหภูมิที่สำคัญของการสูญเสียความสมดุลคงที่ของโครงสร้างเหล็กอยู่ที่ประมาณ 500 C ในขณะที่อุณหภูมิทั่วไปของสนามไฟคือ 800 - 1,000 C ดังนั้นโครงสร้างเหล็กจะปรากฏอย่างรวดเร็วเปลี่ยนรูปพลาสติกและความเสียหายในท้องถิ่นภายใต้อุณหภูมิสูง ไฟซึ่งในที่สุดจะนำไปสู่การล่มสลายและความล้มเหลวของโครงสร้างเหล็กโดยรวม

มาตรการป้องกันอัคคีภัยจะต้องดำเนินการในอาคารโครงสร้างเหล็กเพื่อให้อาคารมีขีด จำกัด การทนไฟที่เพียงพอ มันสามารถป้องกันโครงสร้างเหล็กจากการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วถึงอุณหภูมิวิกฤตในไฟและจากการเสียรูปไปจนถึงการพังทลายของอาคารดังนั้นจึงมีเวลาอันมีค่าสำหรับการดับเพลิงและการอพยพของพนักงานอย่างปลอดภัยและหลีกเลี่ยงหรือลดความสูญเสียที่เกิดจากไฟไหม้

มาตรการป้องกันอัคคีภัยสำหรับโครงสร้างเหล็กสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทตามหลักการของพวกเขา: หนึ่งคือวิธีการทนความร้อนอื่น ๆ คือวิธีการระบายความร้อนด้วยน้ำ จุดประสงค์ของมาตรการเหล่านี้คือ: เพื่อเพิ่มอุณหภูมิของส่วนประกอบภายในเวลาที่กำหนดและไม่เกินอุณหภูมิวิกฤติ ข้อแตกต่างคือวิธีการต่อต้านความร้อนจะป้องกันความร้อนจากการถูกถ่ายโอนไปยังส่วนประกอบในขณะที่วิธีการระบายความร้อนด้วยน้ำช่วยให้ถ่ายโอนความร้อนไปยังส่วนประกอบจากนั้นความร้อนจะถูกถ่ายโอนเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์

2.1 วิธีการทนความร้อน

วิธีฉนวนกันความร้อนแบ่งออกเป็นวิธีการฉีดพ่นและวิธีการห่อหุ้มตามความต้านทานความร้อนของการเคลือบสารหน่วงไฟและวัสดุห่อหุ้ม การพ่นปกป้องโครงสร้างโดยการเคลือบหรือการพ่นเคลือบสารหน่วงไฟ วิธีการห่อหุ้มสามารถแบ่งออกเป็นวิธีการห่อหุ้มกลวงและวิธีการห่อหุ้มที่เป็นของแข็ง

2.1.1 วิธีการพ่น

การเคลือบกันไฟหรือการพ่นบนพื้นผิวของเหล็กมักจะใช้ในการสร้างชั้นป้องกันไฟและฉนวนความร้อนเพื่อปรับปรุงขีด จำกัด ทนไฟของโครงสร้างเหล็ก วิธีนี้ง่ายในการก่อสร้างน้ำหนักเบาเวลาในการทนไฟและไม่ จำกัด ด้วยรูปทรงเรขาคณิตของสมาชิกเหล็ก มีเศรษฐกิจที่ดีและสามารถนำไปใช้ได้จริงและใช้กันอย่างแพร่หลาย มีการเคลือบสารทนไฟหลายชนิดสำหรับโครงสร้างเหล็กซึ่งสามารถแบ่งได้เป็นสองประเภท: หนึ่งคือการเคลือบสารหน่วงไฟบางเคลือบ (ประเภท B) นั่นคือสารหน่วงไฟที่กว้างขวางสำหรับโครงสร้างเหล็ก; อื่น ๆ คือการเคลือบเคลือบหนา (หมวด H)

เคลือบสารหน่วงไฟ Class B, ความหนาของการเคลือบโดยทั่วไป 2-7 มม. วัสดุฐานเป็นเรซินอินทรีย์ซึ่งมีผลกระทบการตกแต่งบางอย่างและขยายและหนาที่อุณหภูมิสูง ขีด จำกัด ของวัสดุทนไฟสามารถเข้าถึง 0.5-1.5 H เคลือบสารหน่วงไฟบางเคลือบสำหรับโครงสร้างเหล็กมีลักษณะเคลือบบางน้ำหนักเบาและทนต่อการสั่นสะเทือนได้ดี เมื่อเลือกขีด จำกัด การทนไฟของโครงสร้างเหล็กเปลือยและโครงสร้างเหล็กหลังคาที่มีน้ำหนักเบากว่า 1.5 ชม. ควรเลือกการเคลือบสารหน่วงไฟแบบเคลือบบางสำหรับโครงสร้างเหล็ก ความหนาของการเคลือบสารหน่วงไฟ H-type โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 8-50 มม. มันเป็นเม็ด วัสดุฉนวนความร้อนอนินทรีย์เป็นองค์ประกอบหลักที่มีความหนาแน่นต่ำและการนำความร้อนต่ำ ขีด จำกัด ของวัสดุทนไฟสามารถเข้าถึง 0.5-3.0 H เคลือบสารหน่วงไฟเคลือบหนาสำหรับโครงสร้างเหล็กโดยทั่วไปจะไม่ติดไฟทนริ้วรอยและทนทาน เมื่อขีด จำกัด การทนไฟของโครงสร้างเหล็กในอาคารที่ปกปิดโครงสร้างเหล็กทั้งหมดสูงและโครงสร้างอาคารเหล็กอาคารโรงงานหลายชั้นมีมากกว่า 1.5 ชั่วโมงควรเลือกการเคลือบสารหน่วงไฟเคลือบหนา

2.1.2 วิธีการห่อหุ้ม

1) วิธีการห่อหุ้มกลวง: คณะกรรมการทนไฟหรืออิฐทนไฟโดยทั่วไปจะใช้ในการห่อหุ้มสมาชิกเหล็กตามแนวขอบด้านนอกของสมาชิกเหล็ก โรงงานโครงสร้างเหล็กในประเทศส่วนใหญ่ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีใช้วิธีการสร้างอิฐทนไฟและห่อหุ้มเหล็กเพื่อปกป้องโครงสร้างเหล็ก ข้อดีของวิธีนี้คือความแข็งแรงสูงและทนต่อแรงกระแทก แต่ข้อเสียคือพื้นที่ขนาดใหญ่ที่ถูกครอบครองและปัญหาการก่อสร้าง แผ่นน้ำหนักเบาที่ทนไฟเช่นแผ่นซีเมนต์เสริมใยแผ่นยิปซัมและแผ่นเวอร์มิคูไลต์ถูกใช้เป็นสารเคลือบกันไฟ วิธีการห่อกล่องสำหรับชิ้นส่วนเหล็กขนาดใหญ่มีข้อดีหลายประการเช่นพื้นผิวการตกแต่งเรียบ, ราคาต่ำ, การสูญเสียต่ำ, ไม่มีมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม, การต่อต้านริ้วรอย, ฯลฯ มีแนวโน้มที่ดีสำหรับการส่งเสริมการขาย

2) วิธีการห่อหุ้มแบบแข็ง: สมาชิกเหล็กถูกห่อหุ้มและปิดล้อมอย่างสมบูรณ์โดยการเทคอนกรีต ตัวอย่างเช่นคอลัมน์เหล็กของ Pudong World Financial Building ในเซี่ยงไฮ้ใช้วิธีนี้ ข้อดีคือมีความแข็งแรงและทนต่อแรงกระแทกสูง แต่ข้อเสียคือชั้นป้องกันคอนกรีตใช้พื้นที่ขนาดใหญ่และการก่อสร้างเป็นเรื่องยากโดยเฉพาะอย่างยิ่งบนคานเหล็กและเหล็กดัดขวาง

2.2 วิธีการระบายความร้อนด้วยน้ำ

วิธีการระบายความร้อนด้วยน้ำรวมถึงวิธีการระบายความร้อนด้วยสเปรย์น้ำและวิธีการเติมน้ำหล่อเย็น

2.2.1 วิธีการระบายความร้อนด้วยสเปรย์น้ำ

วิธีการระบายความร้อนด้วยสเปรย์น้ำคือการจัดระบบสเปรย์อัตโนมัติหรือด้วยตนเองที่ด้านบนของโครงสร้างเหล็ก ในกรณีเกิดไฟไหม้ระบบสเปรย์จะเริ่มก่อตัวเป็นฟิล์มน้ำอย่างต่อเนื่องบนพื้นผิวของโครงสร้างเหล็ก เมื่อเปลวไฟกระจายไปที่พื้นผิวของโครงสร้างเหล็กการระเหยของน้ำจะทำให้ความร้อนหายไปและทำให้อาคารโครงสร้างเหล็กเกิดความล่าช้าจนถึงอุณหภูมิวิกฤต วิธีการระบายความร้อนด้วยสเปรย์น้ำถูกนำมาใช้ในอาคารของวิทยาลัยวิศวกรรมโยธาของ Tongji University

2.2.2 วิธีการระบายความร้อนด้วยน้ำ

วิธีระบายความร้อนด้วยน้ำคือการเติมน้ำให้กับเหล็กกลวง ผ่านการไหลเวียนของน้ำในโครงสร้างเหล็กความร้อนของเหล็กเองจะถูกดูดซับ เพื่อให้โครงสร้างเหล็กสามารถรักษาอุณหภูมิที่ต่ำกว่าในไฟและจะไม่สูญเสียความจุแบริ่งเนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้น เพื่อป้องกันการเกิดสนิมและการก่อตัวของน้ำแข็งควรเติม antirust และสารป้องกันการแข็งตัวในน้ำ วิธีการระบายความร้อนด้วยน้ำนั้นใช้สำหรับเสาเหล็กของอาคาร บริษัท เหล็กกล้าของสหรัฐอเมริกาสูง 64 ชั้นในพิตต์สเบิร์กสหรัฐอเมริกา