Жоғары температура жағдайында шыны талшықты арматураның механикалық қасиеттері қалай өзгереді? Өртке қарсы дизайнға қандай арнайы талаптар қойылады?

Жоғары температура жағдайында шыны талшықты арматураның механикалық өнімділігі мен өртке қарсы дизайн талаптарының өзгеруі

1、 Жоғары температуралық ортада шыны талшықты арматураның механикалық қасиеттерінің өзгеруі

Жоғары температуралық ортада шыны талшықты арматураның механикалық өнімділігінің өзгеруі айқын кезеңдік сипаттамаларды көрсетеді, атап айтқанда:

Төмен температура диапазоны (100-200 ℃)

Өнімділік өзгерістері: беріктік пен серпімділік модулі шамамен 10% -15% төмендейді.

Механизмі: Жоғары температура шыны талшықтары молекулаларының жылулық қозғалысын күшейтеді, бұл талшықтар арасындағы молекулааралық күштердің әлсіреуіне әкеледі, бірақ химиялық байланыстар әлі жойылған жоқ.

Деректерді қолдау: Тәжірибелер шыны талшықты арматураның созылу беріктігін сақтау жылдамдығы 200 ℃ температурада шамамен 85% -90% құрайтынын көрсетті.

Орташа температура диапазоны (200-300 ℃)

Өнімділік өзгерістері: өнімділік айтарлықтай төмендейді, созылу беріктігі 30% -50% төмендейді және серпімділік модулі айтарлықтай төмендейді.

Механизм: Химиялық байланыстар (мысалы, Si-O байланыстары) үзіле бастайды, талшықтардың молекулалық құрылымы деполимеризацияланады және фазааралық байланыс күші әлсірейді.

Деректерді қолдау: 300 ℃ температурада созылу күші қалыпты температура мәнінен 50% төмен төмендеуі мүмкін, ал ұзарту артады, бірақ көтеру қабілеті төмендейді.

Жоғары температура диапазоны (>300 ℃)

Өнімділік өзгерістері: жұмсарту, балқу және тіпті жану, механикалық қасиеттерін толығымен жоғалтады.

Механизм: шайыр матрицасы термиялық ыдырауға ұшырайды, талшық құрылымы ыдырап, материал карбонизация немесе жану реакцияларына ұшырайды.

Деректерді қолдау: Температура 400 ℃-тан асқанда, шыны талшықты арматура шайырдың ыдырауына байланысты өзінің тұтастығын жоғалтуы мүмкін.

Болат сырықтармен салыстырмалы артықшылықтар

Жоғары температураға төзімділік: шыны талшықты арматура 300 ℃ төмен ашық жалынмен жанбайды, ал болат арматура оксид қабатының қабығынан 600 ℃ жоғары беріктіктің кенет төмендеуіне ұшырауы мүмкін.

Жалынға төзімділік: шыны талшықты арматураның соңғы оттегі индексі (LOI) шамамен 26% -35% құрайды, бұл қарапайым полимер материалдарынан жақсы.

2、 Жоғары температуралық ортада шыны талшықты күшейтуге арналған өртке қарсы дизайнға қойылатын талаптар

Жоғары температуралық ортада шыны талшықты арматураның қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін өртке қарсы дизайн келесі негізгі принциптерді ұстануы керек:

Ғимаратта өртке қарсы ережелерді сақтау

Өрт бөлімі: «Ғимараттарды өртке қарсы жобалау кодексіне» (GB 50016) сәйкес өрт сөндіру бөлімдері ауданы ≤ 3000 шаршы метр бір қабатты зауыттық ғимараттарға және ауданы ≤ 2000 шаршы метр көп қабатты ғимараттарға бөлінеді.

Отқа төзімділік көрсеткіші: Біріктірілген зауыт ғимаратының отқа төзімділік көрсеткіші екінші деңгейден төмен болмауы керек, ал негізгі аймақтарда (балқыту учаскесі сияқты) отқа төзімділік шегі ≥ 2,0 сағат отқа төзімді қалқалар қолданылуы керек.

Материалға және құрылысқа қойылатын талаптар

Өрт оқшаулау: Жоғары температура аймақтары (мысалы, пеш шеберханалары) және басқа аумақтарда отқа төзімділік шегі ≥ 2,0 сағат отқа төзімді қалқаларды, ал есіктер мен терезелерде В класындағы отқа төзімді есіктер мен терезелерді пайдалану керек.

Құрылымдық қорғаныс: жоғары температураға ұшыраған шыны талшықты арматура үшін орау және қорғау үшін кальций силикат тақтасын (4 сағат отқа төзімді) немесе керамикалық талшықты көрпе қолдануға болады.

қауіпсіз эвакуациялау дизайны

Шығу параметрі: Әрбір қабатта кемінде 2 қауіпсіздік шығысы болуы керек және эвакуация қашықтығы ≤ 60 м (бір қабаттар үшін) немесе ≤ 40 м (бірнеше қабаттар үшін) болуы керек.

Эвакуация белгілері: электр қуатын өшіргеннен кейін ≥ 10 м көрінуді қамтамасыз ету үшін флуоресцентті эвакуация индикаторларын орнатыңыз.

Өртке қарсы қондырғының конфигурациясы

Өрт сөндіру жүйесі: Жоғары температура шеберханасы ≥ 10 л/с жобалық су шығыны · ㎡ болатын автоматты спринкерлік өрт сөндіру жүйесімен немесе газды өрт сөндіру жүйесімен жабдықталған.

Дабыл құрылғысы: Дабыл температурасы 58 ℃ (жұмыс температурасы 72 ℃) орнатылған сызықтық температура детекторын орнатыңыз.

3、 Жоғары температура өнімділігін оңтайландыру және өртке қарсы дизайн бойынша жағдайды зерттеу

Өнімділікті оңтайландыру әдістері

Беттік өңдеу: жоғары температураға төзімді жабындарды (мысалы, силикон шайыры) бүрку 300 ℃ температурада беріктікті сақтау жылдамдығын 60%-дан жоғарылатуы мүмкін.

Композиттік модификация: жұмсарту температурасын 500 ℃ жоғарылату үшін алюминий тотығы немесе кремний карбиді бөлшектерін қосу.

Инженерлік қолдану мысалдары

Мұхит платформасы: оралған GFRP арматурасы мен UHPC біріктірілген құрылымын қолдана отырып, құммен өңдеу арқылы байланыстыру беріктігі жақсарады, ал қалдық беріктігі 1200 ℃ отты пісіру сынағынан кейін ≥ 40% құрайды.

Туннельді қолдау: арматураның бетінің температурасын 50% -70% төмендететін жылуды сіңіру және температураны кешіктіру үшін өртке қарсы қабатқа фазаны өзгерту материалдарын (PCM) енгізу.

4、 Зерттеу шекаралары және стандартты ұсыныстар

Тиімділікті бағалау әдісі

Жылу механикалық ілінісу моделі: Жылуөткізгіштік теңдеуі мен конститутивтік қатынасты біріктіре отырып, жоғары температурада арматуралық материалдардың кернеу-деформация әрекетін болжаңыз.

Қалдық беріктік сынағы: ISO 834 стандартына сәйкес өрт қисығын қыздырғаннан кейін, арматуралық материалдың қалдық созылу беріктігін тексеріңіз.

Стандартты жақсарту бағыты

Қосымша жоғары температура өнімділігі көрсеткіштері: 'Құрылысқа арналған шыны талшықты арматураланған жолақтарға' (JG/T 406) 300 ℃ және 60 минут қалдық беріктік талаптарын қосыңыз.

Өртке қарсы дизайн бойынша арнайы бөлім: қорғаныс қабатының қалыңдығы мен отқа төзімділік шегі арасындағы сәйкестікті нақтылай отырып, шыны талшықты арматураланған конструкциялар үшін арнайы өртке қарсы жобалау нұсқауларын әзірлеу.

Материалды модификациялау, құрылымды оңтайландыру және стандартты жақсарту арқылы жоғары температуралы орталарда шыны талшықты арматураны қолдану мүмкіндігін айтарлықтай жақсартуға болады, бұл химиялық инженерия, көлік және теңіз техникасы сияқты салалар үшін қауіпсіз шешімдерді қамтамасыз етеді.