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钢结构的耐火特性及防火要求

  石化企业作为我国的大型工业企业,出产区、储运区各类塔罐树立,输油管线犬牙交错。因其质料和产品绝大多数易燃易爆,加之多为高温高压,一旦设备、管线、阀门走漏,极易着火,火灾危险性很大,假如支撑构件烧损将会引起设备的坍毁,后果不堪设想,所以作为支撑各类设备的构架的防火显得分外重要。

  一、钢结构的耐火特性

  钢结构尽管具有重量轻、空间大、施工快、便于改造等长处,但钢材与其他材料相同,也会遭到火灾带来的晦气影响。与混凝土比较,钢材的耐火功能差。钢材虽不焚烧,但在火灾高温效果下,其力学功能、钢材的强度在0-250℃规模内根本无变化,仅仅在到达300℃以上强度开端下降,500℃时强度仅仅本来的一半,600℃时是本来强度的六分之一到七分之一,强度简直丧失殆尽,也便是钢材的耐火极限在15分钟左右。

  依据一些试验材料,结构用钢当温度低于300℃时,强度添加而塑性下降;当温度高于300℃时,强度下降而塑性添加。钢材的导热系数约为混凝土的40倍,当构件外表受热时,热量会很快传到其内部;加之因为钢构件由单一材料组成,温度散布均匀,截面形状呈薄壁状,受火面积大,在火灾中升温快,我国《钢结构设计规范》规则:当钢结构外表长时刻受辐射热到达150℃以上或在短期内或许遭到火焰效果时,应采纳有用防护办法,以确保有用期内安全牢靠。

  二、钢构架的防火要求

  规范规则在下列承重钢结构、支架、裙座、管架应掩盖耐火层:

  1、单个容积等于或大于5m3的甲、乙A类液体设备的承重钢结构、支架、裙座;(危险国际网-RiskMW.com 专业研讨安全危险办理,安全员的门户网站!)

  2、介质温度等于或高于自燃点的单个容积等于或大于5m3的可燃液体设备承重钢结构、支架、裙座;

  3、加热炉的钢支架;

  4、在爆破危险区规模内的主管廊的钢管架;

  5、在爆破区域内的高径比等于或大于8,且总重量等于或大于25t的非可燃介质设备的承重钢结构、支架和裙座。

  一起规范还规则了承重钢结构、支架、裙座、管架掩盖耐火层的部位,应契合下列规则:设备承重钢结构:单层结构的梁、柱;多层结构的楼板为透空的箅子板时,地上以上10米规模的梁、柱;多层结构的楼板为关闭式楼板时,该层楼板面上的梁、柱;设备承重钢支架或加热炉钢支架:悉数梁、柱;钢裙座外层未保温部分及直径大于1.2m的裙座内侧;钢管架:底层主管带的梁、柱,且不宜低于4.5m;上部设有空气冷却管的管架,其悉数梁柱及斜撑均应掩盖耐火层。涂有耐火层的构件,其耐火极限不该低于1.5h。

  三、钢构件的防火维护办法

  1、隔热法

  用耐火材料把构件包裹起来。包裹材料有混凝土、轻质耐火混凝土或钢丝网膜耐火砂浆等,其长处是选材便利,价格低廉,外表强度高,耐冲击,对施工技能要求不高,但比较粗笨。

  2、阻热法

  原理是切断或阻滞火灾发作的热量向构件传输,然后使构件在规则的时刻内温升不超越临界温度。其做法是在构件外表设置一层保温材料,火灾发作的高温首要传给这些保温材料,再由保温材料传给构件。因为所选保温材料导热系数均较小,所以必定能阻滞热流向构件的传输,起到维护效果。

  3、导热法

  便是在空心关闭截面中(首要是柱)充水,火灾时构件把吸收的热量传给水,依靠水的蒸腾耗费热量或经过循环把热量导走,构件的温度可维持在100℃左右。使构架温度不至于升高到临界温度,然后起到维护效果。这种办法在实践出产中很难行得通,也不适用于室外钢构架。

  4、喷涂法

  用喷涂用具将防火涂料直接喷涂在构件外表,火灾时能构成耐火维护层,现在大型石化厂构架选用的办法首要有两种。

  厚涂型防火涂料(H类)涂层厚度介于8-50mm,该类涂料密度较小,导热率低,以涂料自身的隔热功能来进步钢梁的耐火极限,耐火极限可达0.5-3h。

  薄涂型防火涂料(B类)涂层厚度为7mm以下,该类涂料具有必定的装修功能,以涂层遇高温时胀大发泡所构成的耐火隔热来进步钢梁的耐火极限。它的耐火极限可达0.5-2h。因而薄涂型一般适用于室内钢结构。而石化企业火灾归于烃类火,烃类火灾与修建火灾的首要区别是升温曲线不同,修建火灾30min火焰温度到达700-800℃,而烃类火灾升温速度快,10min温度到达1000℃。因而薄涂型防火涂料尽管涂层薄质量轻,但这类涂料耐火极限很低,在室外运用有老化问题、在湿润环境下胀大的牢靠性问题以及树脂分化后发作浓烟及有害气体等原因。厚涂型防火涂料的特性是它的不燃性,杰出的绝缘性以及耐火时刻的可选择性,涂层系无机多空绝缘材料和无机粘结剂等组成,因而无毒、无臭、不易老化、耐火牢靠。因而适宜在室外及湿润环境下运用。

  防火涂料的一般要求质料应预先查验,不得运用石棉材料和苯类溶剂。防火涂料可运用喷涂、抹涂、辊涂、刮涂或刷涂等办法中的一种或多种办法施工,并能在一般的自然环境条件下枯燥固化。防火涂料应呈碱性或偏碱性。覆层涂料应彼此配套,底层涂料应能同一般防锈漆协作运用。涂层干后不该有刺激性气味,焚烧时一般不发作浓烟和有害人体健康的气味。

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