Pandangan: 0 Pengarang: Editor Tapak Menerbitkan Masa: 2025-06-12 Asal: Tapak
Perubahan Prestasi Mekanikal dan Keperluan Reka Bentuk Perlindungan Kebakaran dari Pengukuhan Serat Kaca Di bawah Persekitaran Suhu Tinggi
1 、 Perubahan sifat mekanikal tetulang serat kaca di bawah persekitaran suhu tinggi
Perubahan prestasi mekanikal tetulang serat kaca di bawah persekitaran suhu tinggi menunjukkan ciri -ciri tahap yang jelas, khususnya ditunjukkan sebagai:
Julat suhu rendah (100-200 ℃)
Perubahan Prestasi: Kekuatan dan modulus elastik perlahan menurun sebanyak kira -kira 10% -15%.
Mekanisme: Suhu tinggi meningkatkan gerakan terma molekul serat kaca, yang membawa kepada kelemahan daya intermolecular antara serat, tetapi ikatan kimia belum dimusnahkan.
Sokongan Data: Eksperimen telah menunjukkan bahawa kadar pengekalan kekuatan tegangan gentian kaca adalah kira -kira 85% -90% pada 200 ℃.
Julat suhu sederhana (200-300 ℃)
Perubahan prestasi: Prestasi berkurangan dengan ketara, dengan pengurangan 30% -50% dalam kekuatan tegangan dan penurunan yang lebih ketara dalam modulus elastik.
Mekanisme: ikatan kimia (seperti ikatan Si-O) mula pecah, struktur molekul serat depolimerisasi, dan kekuatan ikatan interfacial melemahkan.
Sokongan Data: Pada 300 ℃, kekuatan tegangan boleh berkurangan hingga di bawah 50% daripada nilai suhu normal, sementara pemanjangan meningkat tetapi kapasiti galas berkurangan.
Julat suhu tinggi (> 300 ℃)
Perubahan Prestasi: Melembutkan, mencair, dan juga pembakaran, kehilangan sifat mekanikal.
Mekanisme: Matriks resin menjalani penguraian terma, struktur serat hancur, dan bahan mengalami pengatbonisasi atau tindak balas pembakaran.
Sokongan Data: Apabila suhu melebihi 400 ℃, tetulang gentian kaca mungkin kehilangan integritinya akibat penguraian resin.
Kelebihan perbandingan dengan bar keluli
Rintangan Suhu Tinggi: Penguatkan serat kaca tidak terbakar dengan api terbuka di bawah 300 ℃, manakala tetulang keluli mungkin mengalami penurunan secara tiba -tiba di atas 600 ℃ disebabkan oleh mengelupas lapisan oksida.
Flame Retardancy: Indeks oksigen muktamad (LOI) tetulang gentian kaca adalah kira -kira 26% -35%, yang lebih baik daripada bahan polimer biasa.
2 、 Keperluan Reka Bentuk Perlindungan Kebakaran untuk Pengukuhan Gentian Kegelisahan dalam Persekitaran Suhu Tinggi
Untuk memastikan keselamatan tetulang gentian kaca dalam persekitaran suhu tinggi, reka bentuk perlindungan kebakaran harus mengikuti prinsip teras berikut:
Pematuhan dengan peraturan pencegahan kebakaran
Kompartmen Kebakaran: Menurut 'Kod untuk Reka Bentuk Perlindungan Kebakaran Bangunan ' (GB 50016), petak kebakaran dibahagikan kepada bangunan kilang tunggal dengan kawasan ≤ 3000 meter persegi dan bangunan berbilang cerita dengan kawasan ≤ 2000 meter persegi.
Penarafan rintangan kebakaran: Penarafan rintangan kebakaran bangunan kilang bersama tidak akan lebih rendah daripada tahap dua, dan partisi tahan api dengan had rintangan kebakaran ≥ 2.0 jam hendaklah digunakan dalam bidang utama (seperti seksyen lebur).
Keperluan bahan dan pembinaan
Pengasingan Kebakaran: Kawasan suhu tinggi (seperti bengkel kiln) dan kawasan lain harus menggunakan partisi tahan api dengan had rintangan kebakaran ≥ 2.0 jam, dan pintu dan tingkap harus menggunakan pintu dan tingkap tahan api kelas B.
Perlindungan Struktur: Untuk tetulang serat kaca yang terdedah kepada suhu tinggi, papan silikat kalsium (tahan api selama 4 jam) atau selimut serat seramik boleh digunakan untuk pembungkus dan perlindungan.
Reka bentuk pemindahan selamat
Tetapan Keluar: Setiap lantai harus mempunyai sekurang -kurangnya 2 keluar keselamatan, dan jarak pemindahan hendaklah ≤ 60m (untuk lantai tunggal) atau ≤ 40m (untuk pelbagai tingkat).
Tanda -tanda pemindahan: Pasang penunjuk pemindahan pendarfluor untuk memastikan penglihatan ≥ 10m selepas gangguan kuasa.
Konfigurasi Kemudahan Perlindungan Kebakaran
Sistem pemadam kebakaran: Bengkel suhu tinggi dilengkapi dengan sistem pemadam kebakaran pemercik automatik atau sistem pemadam kebakaran gas, dengan penggunaan air yang direka bentuk ≥ 10L/s · ㎡.
Peranti Penggera: Pasang pengesan suhu linear dengan set suhu penggera pada 58 ℃ (suhu operasi 72 ℃).
3 、 Kajian Kes mengenai Pengoptimuman Prestasi Suhu Tinggi dan Reka Bentuk Perlindungan Kebakaran
Teknik Pengoptimuman Prestasi
Rawatan Permukaan: Menyembur salutan tahan suhu tinggi (seperti resin silikon) boleh meningkatkan kadar pengekalan kekuatan kepada lebih dari 60% pada 300 ℃.
Pengubahsuaian Komposit: Menambah zarah alumina atau silikon karbida untuk meningkatkan suhu melembutkan ke atas 500 ℃.
Contoh permohonan kejuruteraan
Platform Lautan: Mengadopsi struktur gabungan tetulang GFRP yang dibungkus dan UHPC, kekuatan ikatan diperbaiki melalui rawatan sandblasting, dan kekuatan sisa adalah ≥ 40% selepas ujian baking api 1200 ℃.
Sokongan Terowong: Bahan Perubahan Fasa Embedding (PCM) dalam lapisan perlindungan kebakaran untuk menyerap haba dan kelewatan suhu konduksi, mengurangkan suhu permukaan tetulang sebanyak 50% -70%.
4 、 Perbatasan Penyelidikan dan Cadangan Standard
Kaedah Penilaian Prestasi
Model Gandingan Mekanikal Thermal: Menggabungkan persamaan pengaliran haba dan hubungan konstitutif, meramalkan tingkah laku tekanan strain bahan tetulang pada suhu tinggi.
Ujian Kekuatan Sisa: Selepas pemanasan keluk api mengikut standard ISO 834, uji kekuatan tegangan sisa bahan tetulang.
Arah peningkatan standard
Petunjuk prestasi suhu tinggi tambahan: Tambah keperluan kekuatan sisa 300 ℃ dan 60 minit ke 'gentian gentian kaca untuk kejuruteraan awam ' (JG/T 406).
Seksyen Khas mengenai Reka Bentuk Perlindungan Kebakaran: Membangunkan garis panduan reka bentuk perlindungan kebakaran khusus untuk struktur bertetulang serat kaca, menjelaskan surat -menyurat antara ketebalan lapisan pelindung dan had rintangan kebakaran.
Melalui pengubahsuaian bahan, pengoptimuman struktur, dan peningkatan standard, kebolehgunaan tetulang gentian kaca dalam persekitaran suhu tinggi dapat ditingkatkan dengan ketara, menyediakan penyelesaian yang lebih selamat untuk bidang seperti kejuruteraan kimia, pengangkutan, dan kejuruteraan marin.
