उच्च तापमान स्थितियों के तहत ग्लास फाइबर सुदृढीकरण के यांत्रिक गुण कैसे बदलते हैं? अग्नि सुरक्षा डिज़ाइन के लिए विशेष आवश्यकताएँ क्या हैं?

उच्च तापमान वातावरण के तहत ग्लास फाइबर सुदृढीकरण के यांत्रिक प्रदर्शन परिवर्तन और अग्नि सुरक्षा डिजाइन आवश्यकताएं

1、 उच्च तापमान वातावरण के तहत ग्लास फाइबर सुदृढीकरण के यांत्रिक गुणों में परिवर्तन

उच्च तापमान वातावरण के तहत ग्लास फाइबर सुदृढीकरण के यांत्रिक प्रदर्शन परिवर्तन स्पष्ट चरण विशेषताओं को दर्शाते हैं, विशेष रूप से इस प्रकार प्रकट होते हैं:

निम्न तापमान सीमा (100-200 ℃)

प्रदर्शन में परिवर्तन: शक्ति और लोचदार मापांक धीरे-धीरे लगभग 10% -15% कम हो जाते हैं।

तंत्र: उच्च तापमान ग्लास फाइबर अणुओं की तापीय गति को तेज कर देता है, जिससे फाइबर के बीच अंतर-आणविक बल कमजोर हो जाते हैं, लेकिन रासायनिक बंधन अभी तक नष्ट नहीं हुए हैं।

डेटा समर्थन: प्रयोगों से पता चला है कि ग्लास फाइबर सुदृढीकरण की तन्य शक्ति की अवधारण दर 200 ℃ पर लगभग 85% -90% है।

मध्यम तापमान रेंज (200-300 ℃)

प्रदर्शन में परिवर्तन: तन्य शक्ति में 30% -50% की कमी और लोचदार मापांक में अधिक महत्वपूर्ण कमी के साथ, प्रदर्शन में उल्लेखनीय रूप से कमी आती है।

तंत्र: रासायनिक बंधन (जैसे सी-ओ बांड) टूटने लगते हैं, फाइबर आणविक संरचना डीपॉलीमराइज़ हो जाती है, और इंटरफेशियल बॉन्डिंग ताकत कमजोर हो जाती है।

डेटा समर्थन: 300 ℃ पर, तन्य शक्ति सामान्य तापमान मान के 50% से कम हो सकती है, जबकि बढ़ाव बढ़ता है लेकिन असर क्षमता कम हो जाती है।

उच्च तापमान सीमा (>300 ℃)

प्रदर्शन में परिवर्तन: नरम होना, पिघलना और यहां तक ​​कि दहन, पूरी तरह से यांत्रिक गुणों को खोना।

तंत्र: राल मैट्रिक्स थर्मल अपघटन से गुजरता है, फाइबर संरचना विघटित हो जाती है, और सामग्री कार्बोनाइजेशन या दहन प्रतिक्रियाओं से गुजरती है।

डेटा समर्थन: जब तापमान 400 ℃ से अधिक हो जाता है, तो राल अपघटन के कारण ग्लास फाइबर सुदृढीकरण अपनी अखंडता खो सकता है।

स्टील बार के साथ तुलनात्मक लाभ

उच्च तापमान प्रतिरोध: ग्लास फाइबर सुदृढीकरण 300 ℃ से नीचे खुली लौ से नहीं जलता है, जबकि स्टील सुदृढीकरण ऑक्साइड परत के छीलने के कारण 600 ℃ से ऊपर ताकत में अचानक गिरावट का अनुभव कर सकता है।

ज्वाला मंदता: ग्लास फाइबर सुदृढीकरण का अंतिम ऑक्सीजन सूचकांक (एलओआई) लगभग 26% -35% है, जो सामान्य बहुलक सामग्री से बेहतर है।

2、 उच्च तापमान वातावरण में फाइबरग्लास सुदृढीकरण के लिए अग्नि सुरक्षा डिजाइन आवश्यकताएँ

उच्च तापमान वाले वातावरण में फाइबरग्लास सुदृढीकरण की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, अग्नि सुरक्षा डिजाइन को निम्नलिखित मूल सिद्धांतों का पालन करना चाहिए:

भवन अग्नि निवारण नियमों का अनुपालन

अग्नि कक्ष: 'इमारतों के अग्नि सुरक्षा डिजाइन के लिए कोड' (जीबी 50016) के अनुसार, अग्नि कक्षों को ≤ 3000 वर्ग मीटर क्षेत्रफल वाली एकल मंजिला फैक्ट्री इमारतों और ≤ 2000 वर्ग मीटर क्षेत्रफल वाली बहुमंजिला इमारतों में विभाजित किया गया है।

अग्नि प्रतिरोध रेटिंग: संयुक्त कारखाने के भवन की अग्नि प्रतिरोध रेटिंग स्तर दो से कम नहीं होनी चाहिए, और ≥ 2.0 घंटे की अग्नि प्रतिरोध सीमा वाले अग्नि प्रतिरोधी विभाजन का उपयोग प्रमुख क्षेत्रों (जैसे पिघलने वाले खंड) में किया जाएगा।

सामग्री और निर्माण आवश्यकताएँ

आग अलगाव: उच्च तापमान वाले क्षेत्रों (जैसे भट्ठा कार्यशालाएं) और अन्य क्षेत्रों में ≥ 2.0 घंटे की आग प्रतिरोध सीमा के साथ आग प्रतिरोधी विभाजन का उपयोग करना चाहिए, और दरवाजे और खिड़कियों को कक्षा बी आग प्रतिरोधी दरवाजे और खिड़कियों का उपयोग करना चाहिए।

संरचनात्मक सुरक्षा: उच्च तापमान के संपर्क में आने वाले ग्लास फाइबर सुदृढीकरण के लिए, कैल्शियम सिलिकेट बोर्ड (4 घंटे के लिए आग प्रतिरोधी) या सिरेमिक फाइबर कंबल का उपयोग लपेटने और सुरक्षा के लिए किया जा सकता है।

सुरक्षित निकासी डिज़ाइन

निकास सेटिंग: प्रत्येक मंजिल पर कम से कम 2 सुरक्षा निकास होने चाहिए, और निकासी दूरी ≤ 60 मीटर (एक मंजिल के लिए) या ≤ 40 मीटर (एकाधिक मंजिल के लिए) होनी चाहिए।

निकासी संकेत: बिजली कटौती के बाद ≥ 10 मीटर की दृश्यता सुनिश्चित करने के लिए फ्लोरोसेंट निकासी संकेतक स्थापित करें।

अग्नि सुरक्षा सुविधा विन्यास

आग बुझाने की प्रणाली: उच्च तापमान कार्यशाला एक स्वचालित स्प्रिंकलर आग बुझाने की प्रणाली या गैस आग बुझाने की प्रणाली से सुसज्जित है, जिसमें ≥ 10L/s · ㎡ की डिज़ाइन की गई पानी की खपत होती है।

अलार्म डिवाइस: 58 ℃ (ऑपरेटिंग तापमान 72 ℃) पर सेट अलार्म तापमान के साथ एक रैखिक तापमान डिटेक्टर स्थापित करें।

3、 उच्च तापमान प्रदर्शन अनुकूलन और अग्नि सुरक्षा डिजाइन पर केस स्टडी

प्रदर्शन अनुकूलन तकनीक

सतह का उपचार: उच्च तापमान प्रतिरोधी कोटिंग्स (जैसे सिलिकॉन राल) का छिड़काव करने से 300 ℃ पर ताकत बनाए रखने की दर 60% से अधिक तक बढ़ सकती है।

समग्र संशोधन: नरम तापमान को 500 ℃ से ऊपर बढ़ाने के लिए एल्यूमिना या सिलिकॉन कार्बाइड कणों को जोड़ना।

इंजीनियरिंग अनुप्रयोग उदाहरण

महासागर मंच: लिपटे जीएफआरपी सुदृढीकरण और यूएचपीसी की संयोजन संरचना को अपनाते हुए, सैंडब्लास्टिंग उपचार के माध्यम से संबंध शक्ति में सुधार किया जाता है, और 1200 ℃ अग्नि बेकिंग परीक्षण के बाद अवशिष्ट ताकत ≥ 40% है।

सुरंग समर्थन: गर्मी को अवशोषित करने और तापमान संचालन में देरी करने के लिए अग्नि सुरक्षा परत में चरण परिवर्तन सामग्री (पीसीएम) को एम्बेड करना, सुदृढीकरण की सतह के तापमान को 50% -70% तक कम करना।

4、 अनुसंधान की सीमाएं और मानक सुझाव

प्रदर्शन मूल्यांकन पद्धति

थर्मल मैकेनिकल युग्मन मॉडल: गर्मी चालन समीकरण और संवैधानिक संबंध का संयोजन, उच्च तापमान पर सुदृढीकरण सामग्री के तनाव-तनाव व्यवहार की भविष्यवाणी करता है।

अवशिष्ट शक्ति परीक्षण: आईएसओ 834 मानक के अनुसार अग्नि वक्र को गर्म करने के बाद, सुदृढीकरण सामग्री की अवशिष्ट तन्य शक्ति का परीक्षण करें।

मानक सुधार दिशा

अतिरिक्त उच्च तापमान प्रदर्शन संकेतक: ''सिविल इंजीनियरिंग के लिए ग्लास फाइबर प्रबलित बार्स'' (जेजी/टी 406) में 300 ℃ और 60 मिनट की अवशिष्ट शक्ति आवश्यकताओं को जोड़ें।

अग्नि सुरक्षा डिज़ाइन पर विशेष अनुभाग: ग्लास फाइबर प्रबलित संरचनाओं के लिए विशेष अग्नि सुरक्षा डिज़ाइन दिशानिर्देश विकसित करें, जो सुरक्षात्मक परत की मोटाई और अग्नि प्रतिरोध सीमा के बीच पत्राचार को स्पष्ट करते हैं।

सामग्री संशोधन, संरचनात्मक अनुकूलन और मानक सुधार के माध्यम से, उच्च तापमान वाले वातावरण में ग्लास फाइबर सुदृढीकरण की प्रयोज्यता में काफी सुधार किया जा सकता है, जो रासायनिक इंजीनियरिंग, परिवहन और समुद्री इंजीनियरिंग जैसे क्षेत्रों के लिए सुरक्षित समाधान प्रदान करता है।