Zobraziť: 0 Autor: Editor stránok Publikovať Čas: 2025-06-12 Pôvod: Miesto
Zmeny mechanického výkonu a požiadavky na konštrukciu požiarnej ochrany na výstuži sklenených vlákien v prostredí s vysokou teplotou
1 、 Zmeny v mechanických vlastnostiach výstuže sklenených vlákien v prostredí s vysokou teplotou
Zmeny mechanického výkonu zosilnenia sklenených vlákien v prostredí s vysokou teplotou vykazujú zjavné charakteristiky štádia, konkrétne sa prejavujú ako:
Nízky teplotný rozsah (100-200 ℃)
Zmeny výkonnosti: Sila a elastický modul sa pomaly znižujú o približne 10% -15%.
Mechanizmus: Vysoká teplota zosilňuje tepelný pohyb molekúl sklenených vlákien, čo vedie k oslabeniu intermolekulárnych síl medzi vláknami, ale chemické väzby ešte neboli zničené.
Podpora údajov: Experimenty ukázali, že miera retencie pevnosti v ťahu zosilnenia sklenených vlákien je asi 85% -90% pri 200 ℃.
Rozsah strednej teploty (200-300 ℃)
Zmeny výkonnosti: Výkon sa významne znižuje, so znížením o 30% -50% v pevnosti v ťahu a výraznejším poklesom elastického modulu.
Mechanizmus: Chemické väzby (ako napríklad väzby Si-O) sa začínajú lámať, molekulárna štruktúra vlákien depolymerizuje a oslabuje pevnosť medzifázovej väzby.
Podpora údajov: Pri 300 ℃ sa pevnosť v ťahu môže znížiť na 50% normálnej teplotnej hodnoty, zatiaľ čo predĺženie sa zvyšuje, ale únosná kapacita klesá.
Vysoký teplotný rozsah (> 300 ℃)
Zmeny výkonu: Zmäkčenie, topenie a dokonca aj spaľovanie, úplne strata mechanických vlastností.
Mechanizmus: Živová matica prechádza tepelným rozkladom, štruktúra vlákien sa rozpadne a materiál prechádza karbonizáciou alebo spaľovacími reakciami.
Podpora údajov: Ak teplota prekročí 400 ℃, výstuž sklenených vlákien môže stratiť svoju integritu v dôsledku rozkladu živice.
Porovnávacie výhody s oceľovými tyčami
Vysoká teplota odporu: Zosilňovanie sklenených vlákien nespáli otvoreným plameňom pod 300 ℃, zatiaľ čo oceľová výstuž môže zažiť náhly pokles pevnosti nad 600 ℃ v dôsledku odlúpania oxidovej vrstvy.
Retardancia horenia: konečný index kyslíka (LOI) výstuže sklenených vlákien je asi 26% -35%, čo je lepšie ako bežné polymérne materiály.
2 、 Požiadavky na návrhy požiarnej ochrany pre výstuž vlákna v prostredí s vysokou teplotou
Aby sa zabezpečila bezpečnosť zosilnenia sklenených vlákien v prostrediach s vysokou teplotou, dizajn požiarnej ochrany by sa mal riadiť nasledujúcimi základnými princípmi:
Súlad s nariadeniami o prevencii požiaru v budovaní
Požiarna priehradka: Podľa 'Kód pre návrh protipožiarnej ochrany budov ' (GB 50016) sa požiarne priehradky rozdeľujú do jednotlivých výrobných budov s rozlohou ≤ 3000 metrov štvorcových a viac príbehových budov s plochou ≤ 2000 štvorcových metrov.
Hodnotenie požiarneho odporu: Hodnotenie požiarnej odolnosti v budove Továrne spoločnej továrne nesmie byť nižšie ako úroveň dva a v kľúčových oblastiach sa musia používať priečky odolné voči požiaru s limitom odporu požiaru ≥ 2,0 hodiny.
Materiál a výstavba
Izolácia požiaru: Vysoké teplotné oblasti (ako napríklad pece workshopy) a ďalšie oblasti by mali používať priečky odolné voči požiaru s limitom požiarneho odporu ≥ 2,0 hodiny a dvere a okná by mali používať dvere a okná odolné voči požiaru triedy B.
Štrukturálna ochrana: Na výstuž sklenených vlákien vystavených vysokým teplotám sa na obal a ochranu môže použiť doska na kremičitan vápenatého (odolnosť proti požiaru počas 4 hodín) alebo prikrývka na keramické vlákna.
bezpečný evakuujúci dizajn
Nastavenie výstupu: Každé poschodie by malo mať najmenej 2 bezpečnostné východy a vzdialenosť evakuácie by mala byť ≤ 60 m (pre jednotlivé poschodia) alebo ≤ 40 m (pre viac poschodí).
Znaky evakuácie: Nainštalujte ukazovatele fluorescenčných evakuácie, aby sa zabezpečila viditeľnosť ≥ 10 m po výpadku napájania.
Konfigurácia zariadenia požiarnej ochrany
Systém hasenia hasenia: Vysokoteplotná dielňa je vybavená automatickým hasiacim systémom hasenia postrekovača alebo systémom na hasenie plynu s navrhnutou spotrebou vody ≥ 10 l/s · ㎡.
Alarmové zariadenie: Nainštalujte lineárny detektor teploty s teplotou alarmu nastavenou na 58 ℃ (prevádzková teplota 72 ℃).
3 、 Prípadová štúdia o optimalizácii výkonnosti vysokej teploty a návrhu požiarnej ochrany
Techniky optimalizácie výkonu
Povrchové ošetrenie: Postrek na vysokorýchlostné odolné voči povlakom (ako je silikónová živica) môže zvýšiť mieru retencie pevnosti na viac ako 60% pri 300 ℃.
Kompozitná modifikácia: Pridanie hlinitých alebo kremíkových karbidových častíc na zvýšenie teploty zmäkčenia na viac ako 500 ℃.
Príklady inžinierskej aplikácie
Platforma oceánu: Prijatie kombinovanej štruktúry zabaleného GFRP výstuže a UHPC, pevnosť viazania sa zlepšuje ošetrením pieskovcov a zvyšková pevnosť je ≥ 40% po teste 1200 ℃ po požiarnom teste.
Podpora tunela: Vkladanie materiálov na zmenu fázy (PCM) do vrstvy ochrany proti požiaru, aby absorbovali vodivé teploty a oneskorenie teploty, čím sa znížila povrchová teplota výstuže o 50% -70%.
4 、 Hranice výskumu a štandardné návrhy
Metóda hodnotenia výkonnosti
Model tepelnej mechanickej väzby: Kombinácia rovnice vedenia tepla a konštitutívneho vzťahu predpovedajte správanie sa posilňovacích materiálov pri vysokých teplotách.
Test zvyškovej pevnosti: Po zahrievaní krivky požiaru podľa štandardu ISO 834 otestujte zvyškovú pevnosť v ťahu výstuže.
Štandardný smer zlepšovania
Ďalšie ukazovatele výkonnosti s vysokou teplotou: Pridajte požiadavky na zvyškovú pevnosť 300 ℃ a 60 minút do 'sklenených zosilnených tyčí vlákien pre stavebné inžinierstvo ' (JG/T 406).
Špeciálna časť o dizajne ochrany proti požiaru: Vypracujte špecializované pokyny na návrh požiarnej ochrany pre štruktúry zosilnené sklenenými vláknami, čím sa objasňuje korešpondencia medzi hrúbkou ochrannej vrstvy a limitom odporu požiaru.
Prostredníctvom modifikácie materiálu, štrukturálnej optimalizácie a štandardného zlepšenia je možné výrazne vylepšiť použiteľnosť zosilnenia sklenených vlákien vo vysokoteplotných prostrediach, čím sa poskytuje bezpečnejšie roztoky pre polia, ako je chemické inžinierstvo, prepravu a morské inžinierstvo.
