Ինչպե՞ս են փոխվում ապակե մանրաթելերի ամրացման մեխանիկական հատկությունները բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում: Որո՞նք են հրդեհային պաշտպանության նախագծման հատուկ պահանջները:

Բարձր ջերմաստիճանի միջավայրում ապակե մանրաթելերի ամրացման մեխանիկական կատարողականի փոփոխություններ և հրդեհային պաշտպանության նախագծման պահանջներ

1, Բարձր ջերմաստիճանի միջավայրում ապակե մանրաթելերի ամրացման մեխանիկական հատկությունների փոփոխություններ

Բարձր ջերմաստիճանի միջավայրում ապակե մանրաթելերի ամրացման մեխանիկական կատարողական փոփոխությունները ցույց են տալիս ակնհայտ փուլային բնութագրեր, որոնք մասնավորապես դրսևորվում են որպես.

Ցածր ջերմաստիճանի միջակայք (100-200 ℃)

Արդյունավետության փոփոխություններ. ուժը և առաձգական մոդուլը դանդաղորեն նվազում են մոտ 10% -15% -ով:

Մեխանիզմ. Բարձր ջերմաստիճանը ուժեղացնում է ապակե մանրաթելերի մոլեկուլների ջերմային շարժումը, ինչը հանգեցնում է մանրաթելերի միջև միջմոլեկուլային ուժերի թուլացմանը, սակայն քիմիական կապերը դեռևս չեն ոչնչացվել:

Տվյալների աջակցություն. Փորձերը ցույց են տվել, որ ապակե մանրաթելերի ամրացման առաձգական ուժի պահպանման արագությունը կազմում է մոտ 85% -90% 200 ℃ ջերմաստիճանում:

Միջին ջերմաստիճանի միջակայք (200-300 ℃)

Արդյունավետության փոփոխություններ. Գործողությունը զգալիորեն նվազում է, առաձգական ուժի 30%-50% նվազմամբ և առաձգական մոդուլի ավելի զգալի նվազմամբ:

Մեխանիզմ. Քիմիական կապերը (օրինակ՝ Si-O կապերը) սկսում են կոտրվել, մանրաթելերի մոլեկուլային կառուցվածքը ապապոլիմերացվում է, և միջերեսային կապի ուժը թուլանում է:

Տվյալների աջակցություն. 300 ℃-ի դեպքում առաձգական ուժը կարող է նվազել մինչև նորմալ ջերմաստիճանի արժեքի 50%-ից ցածր, մինչդեռ երկարացումը մեծանում է, բայց կրող հզորությունը նվազում է:

Բարձր ջերմաստիճանի միջակայք (> 300 ℃)

Կատարողականի փոփոխություններ՝ փափկացում, հալում և նույնիսկ այրում՝ ամբողջովին կորցնելով մեխանիկական հատկությունները:

Մեխանիզմ. Խեժի մատրիցը ենթարկվում է ջերմային տարրալուծման, մանրաթելային կառուցվածքը քայքայվում է, և նյութը ենթարկվում է կարբոնացման կամ այրման ռեակցիաների:

Տվյալների աջակցություն. Երբ ջերմաստիճանը գերազանցում է 400 ℃, ապակե մանրաթելային ամրացումը կարող է կորցնել իր ամբողջականությունը խեժի քայքայման պատճառով:

Պողպատե ձողերի համեմատական ​​առավելությունները

Բարձր ջերմաստիճանի դիմադրություն. ապակե մանրաթելային ամրացումը չի այրվում 300 ℃-ից ցածր բաց կրակի դեպքում, մինչդեռ պողպատի ամրացումը կարող է զգալ ուժի հանկարծակի անկում 600 ℃-ից բարձր՝ օքսիդի շերտի կեղևման պատճառով:

Բոցավառման հետաձգում. Ապակե մանրաթելերի ամրացման վերջնական թթվածնի ինդեքսը (LOI) կազմում է մոտ 26%-35%, ինչը ավելի լավ է, քան սովորական պոլիմերային նյութերը:

2, Բարձր ջերմաստիճանի միջավայրերում ապակեպլաստե ամրացման համար հրդեհային պաշտպանության նախագծման պահանջներ

Բարձր ջերմաստիճանի միջավայրում ապակեպլաստե ամրացման անվտանգությունն ապահովելու համար հրդեհային պաշտպանության նախագծումը պետք է հետևի հետևյալ հիմնական սկզբունքներին.

Համապատասխանություն շենքերի հրդեհային կանխարգելման կանոններին

Հրդեհային խցիկ. Համաձայն «Շենքերի հրդեհային պաշտպանության նախագծման օրենսգրքի» (GB 50016) հրդեհային խցիկները բաժանվում են մեկ հարկանի գործարանային շենքերի՝ ≤ 3000 քառակուսի մետր մակերեսով և բազմահարկ շենքերի՝ ≤ 2000 քմ մակերեսով:

Հրդեհային դիմադրության գնահատական. Համատեղ գործարանի շենքի հրդեհային դիմադրության վարկանիշը չպետք է ցածր լինի երկրորդ մակարդակից, և ≥ 2.0 ժամ հրդեհային դիմադրության սահմանաչափով հրակայուն միջնորմները պետք է օգտագործվեն առանցքային հատվածներում (օրինակ՝ հալման հատվածում):

Նյութական և շինարարական պահանջներ

Հրդեհային մեկուսացում. բարձր ջերմաստիճանի տարածքներում (օրինակ՝ վառարանների արտադրամասերը) և այլ տարածքներում պետք է օգտագործվեն հրակայուն միջնապատեր՝ ≥ 2,0 ժամ հրդեհային դիմադրության սահմանաչափով, իսկ դռներն ու պատուհանները պետք է օգտագործեն B դասի հրակայուն դռներ և պատուհաններ:

Կառուցվածքային պաշտպանություն. Բարձր ջերմաստիճանի ազդեցության տակ ապակե մանրաթելերի ամրացման համար կարող են օգտագործվել կալցիումի սիլիկատային տախտակ (4 ժամ հրակայուն) կամ կերամիկական մանրաթելից ծածկոց՝ փաթաթման և պաշտպանության համար:

անվտանգ տարհանման դիզայն

Ելքի կարգավորում. Յուրաքանչյուր հարկ պետք է ունենա առնվազն 2 անվտանգության ելք, և տարհանման հեռավորությունը պետք է լինի ≤ 60 մ (մեկ հարկերի համար) կամ ≤ 40 մ (մի քանի հարկերի համար):

Տարհանման նշաններ. Տեղադրեք լյումինեսցենտային տարհանման ցուցիչներ՝ էլեկտրաէներգիայի անջատումից հետո ≥ 10 մ տեսանելիություն ապահովելու համար:

Հրդեհային պաշտպանության օբյեկտի կոնֆիգուրացիա

Հրդեհաշիջման համակարգ. Բարձր ջերմաստիճանի արտադրամասը հագեցած է ավտոմատ սրսկիչ հրդեհաշիջման համակարգով կամ գազի հրդեհաշիջման համակարգով՝ ≥ 10լ/վրկ նախագծված ջրի սպառումով:

Տագնապային սարք. Տեղադրեք գծային ջերմաստիճանի դետեկտոր, որի ազդանշանային ջերմաստիճանը սահմանված է 58 ℃ (գործող ջերմաստիճանը 72 ℃):

3, Բարձր ջերմաստիճանի արդյունավետության օպտիմալացման և հրդեհային պաշտպանության նախագծման դեպքի ուսումնասիրություն

Կատարման օպտիմալացման տեխնիկա

Մակերեւութային մշակում. Բարձր ջերմաստիճանի դիմացկուն ծածկույթների ցողումը (օրինակ՝ սիլիկոնե խեժը) կարող է բարձրացնել ամրության պահպանման մակարդակը մինչև 60% 300 ℃ ջերմաստիճանում:

Կոմպոզիտային ձևափոխում. կավահող կամ սիլիցիումի կարբիդի մասնիկների ավելացում՝ փափկացման ջերմաստիճանը 500 ℃-ից բարձր բարձրացնելու համար:

Ինժեներական կիրառման օրինակներ

Օվկիանոսային հարթակ. Ընդունելով փաթաթված GFRP ամրացման և UHPC-ի համակցված կառուցվածքը, կապի ուժը բարելավվում է ավազահանման բուժման միջոցով, և մնացորդային ուժը կազմում է ≥ 40% 1200 ℃ կրակի թխման փորձարկումից հետո:

Թունելի հենարան. Հրդեհային պաշտպանության շերտում ֆազափոխվող նյութերի (PCM) ներկառուցում ջերմությունը կլանելու և ջերմաստիճանի հաղորդման հետաձգման համար՝ նվազեցնելով ամրացման մակերեսի ջերմաստիճանը 50%-70%-ով:

4, Հետազոտական ​​սահմաններ և ստանդարտ առաջարկներ

Կատարողականի գնահատման մեթոդ

Ջերմային մեխանիկական զուգակցման մոդել. Ջերմային հաղորդման հավասարումը և կառուցվածքային հարաբերությունները համադրելով՝ կանխատեսում են ամրացնող նյութերի լարվածություն-լարվածությունը բարձր ջերմաստիճաններում:

Մնացորդային ամրության փորձարկում. ISO 834 ստանդարտի համաձայն հրդեհային կորը տաքացնելուց հետո ստուգեք ամրացնող նյութի մնացորդային առաձգական ուժը:

Ստանդարտ բարելավման ուղղություն

Բարձր ջերմաստիճանի լրացուցիչ ցուցանիշներ. ավելացրեք մնացորդային ամրության պահանջները 300 ℃ և 60 րոպե «Քաղաքաշինության համար ապակե մանրաթելերով ամրացված ձողեր» (JG/T 406):

Հրդեհային պաշտպանության նախագծման հատուկ բաժին. Մշակել հակահրդեհային պաշտպանության նախագծման մասնագիտացված ուղեցույցներ ապակե մանրաթելերով ամրացված կառույցների համար՝ հստակեցնելով պաշտպանիչ շերտի հաստության և հրդեհային դիմադրության սահմանի համապատասխանությունը:

Նյութերի փոփոխման, կառուցվածքային օպտիմալացման և ստանդարտ բարելավման միջոցով ապակե մանրաթելերի ամրացման կիրառելիությունը բարձր ջերմաստիճանի միջավայրերում կարող է զգալիորեն բարելավվել՝ ապահովելով ավելի անվտանգ լուծումներ այնպիսի ոլորտների համար, ինչպիսիք են քիմիական ճարտարագիտությունը, տրանսպորտը և ծովային ճարտարագիտությունը: