化工医药行业厂房耐火性能与结构安全性分析

化工医药行业的发展不断推动着厂房设计的安全性要求,其中耐火性能与结构安全性至关重要。文章对化工医药厂房在耐火性能和结构安全设计方面进行了系统分析。首先,探讨了抗震设计在提高厂房整体安全性中的重要性,随后分析了火灾安全防护设计的关键要素。接着,讨论了化学品储存与处理设施的设计原则,强调了合理布局与材料选择的必要性。同时,通风与排气系统的设计被认为是降低环境风险的重要保障。通过以上分析,旨在为化工医药行业提供有效的安全设计方案,增强整体安全管理水平,以应对潜在风险,保护人员和财产安全。

会展建筑钢结构防火与耐火性能优化策略研究

钢结构因其强度高、自重轻、施工速度快等优点,在会展建筑中得到了广泛应用。然而,钢结构材料在高温下会迅速失去承载能力,导致结构失效。因此,如何优化会展建筑钢结构的防火与耐火性能,确保在火灾情况下能够保持结构稳定,为人员疏散和消防救援赢得宝贵时间,是当前亟待解决的问题。

波形钢腹板-钢底板组合箱梁耐火性能及影响因素

为研究波形钢腹板-钢底板组合箱梁在火灾作用下的挠变规律及耐火极限,本研究以一试验梁为研究背景,采用有限元软件ANSYS建立波形钢腹板-钢底板组合箱梁数值模型开展热-力耦合分析,研究不同升温曲线、受火区域、荷载比及高跨比等因数对其耐火性能的影响。结果表明:组合箱梁钢腹板和混凝土顶板沿梁高方向存在明显的温度梯度且受火时间越长温度梯度越明显;波形钢腹板-钢底板组合箱梁跨中挠度时程曲线主要分为两个阶段,前期为缓慢增长阶段,平均增长速率1.5 mm/min,后期为快速增长阶段,平均增长速率5 mm/min;组合箱梁在HC火灾作用下的耐火极限最短,在相同荷载比作用下较ISO834标准升温曲线作用下的耐火极限下降了71.8%;组合箱梁受火区域越大,耐火极限越小,且受火区域越靠近跨中截面,耐火极限越小;荷载比对组合箱梁的抗火性能有较大影响,荷载比由0.2增长到0.4时,组合箱梁的耐火极限降低了40.4%;高跨比越大的组合箱梁,虽然受火前期的耐火性能有明显的提高,但是后期随着温度的不断升高其耐火极限反而小于高跨比小的组合箱梁,且随着组合箱梁的高跨比从0.088增长到0.147,其耐火极限降低了23.1%。研究成果可为波形钢腹板-钢底板组合箱梁的防火设计提供一定的参考。

水性饰面型防火涂料的制备及其耐火性能研究

[目的]配方对防火涂料的性能有很大影响。[方法]以苯丙乳液和硅溶胶作为基料,聚磷酸铵、季戊四醇和三聚氰胺作为阻燃体系,二氧化钛作为颜填料,六偏磷酸钠作为分散剂,磷酸三丁酯作为消泡剂,羧甲基纤维素作为增稠剂,研制了一种适用于钢结构的水性饰面型复合膨胀防火涂料。利用模拟大板燃烧试验考察了各组分的质量分数对涂料性能的影响,并采用扫描电镜(SEM)对防火涂层燃烧后的微观结构进行表征。[结果]最佳配方为:苯丙乳液20.0%,硅溶胶4.0%,聚磷酸铵27.0%,季戊四醇22.0%,三聚氰胺21.0%,颜填料4.0%,助剂2.0%。此时涂料的耐燃时间长达57 min,燃烧后形成的炭层致密。[结论]该涂料具有良好的防火阻燃效果。

民用建筑电线电缆阻燃耐火性能应用研究

通过分析比对不同电线电缆阻燃耐火性能分类及试验标准,提出设计标准中阻燃类别选择存在的问题及建议。建筑物发生火灾的严重程度与建筑规模功能用途密切相关,不同建筑物的消防用电设备所需连续供电的时间也不同,消防设备配电及控制线路应满足建筑火灾延续时间内能连续供电的要求,电线电缆耐火性能的选择应与之相适应。

油罐区电缆槽盒耐火性能测试方法研究

为提升油罐区电缆槽盒耐火性能测试的准确性和效率,提出一种以绝缘电阻作为判定指标的电缆槽盒耐火性能快速测试方法,并以试验的方式验证该方法的有效性和电缆槽盒的耐火性能。结果表明:测量电缆绝缘电阻值可以准确反映电缆槽盒在火灾时的失效过程,以107Ω作为电缆绝缘电阻失效判定指标可以准确反映电缆槽盒的耐火极限。

多舱体系钢结构变电站附加防火层耐火性能试验研究

为保证多舱体系变电站的钢结构预制舱单元在主变压器火灾下的安全性,提出了一种以蒸压轻质混凝土板作为围护材料的附加防火层构造;该构造基于建筑工业化的发展背景,不仅可在工厂预制,现场施工亦简单快捷。基于碳氢化合物火灾升温曲线,对既有多舱体系变电站所采用的复合墙体及所提出的附加防火层构造进行了时长为3 h的受火试验;其中,5个附加防火层试件的设计考虑了重复受火、钩头螺栓锚固长度、板厚、干密度等级、板材连接方式等参数的影响。结果表明,由于热桥效应,复合墙体试件中的构造钢柱所对应的背火面测点温升在107 min后达180℃,无法满足该场景下的隔热性要求;采用所提出附加防火层构造的试件在受火3 h后均可满足隔热性和完整性要求,其中齐口连接形式的最不利试件背火面测点最高温升为143.8℃。另外,齐口连接方式较错口连接方式在隔热性及施工便利性方面均具有优势;较短的钩头螺栓锚固长度有助于降低热桥效应;更高的干密度等级有利于提升耐火性;100 mm厚的ALC板已经具有足够的安全冗余。

正交胶合木楼板全尺寸耐火性能试验研究

开展全尺寸正交胶合木楼板在加载情况下的耐火性能试验,所测试的楼板整体厚度为175 mm,在楼板上方均布2.0 kN/m2的砝码进行加载。两块楼板分别采用耐热型聚氨酯(PUR)胶和普通PUR胶制作,并分别采用单层15 mm厚和双层12 mm厚的耐火石膏板进行防火保护。试验发现,对于采用耐热型PUR胶和15 mm厚耐火石膏板的试件,石膏板的脱落时间约为45~50 min,层板炭化后未发生明显的脱落现象;对于采用普通PUR胶和双层12 mm厚耐火石膏板的试件,第一层石膏板的脱落时间约为30 min,第二层石膏板的脱落时间约为60 min,层板炭化后发生了较明显的脱落现象,脱落时间发生在85~100 min。试验进行至121 min,两块楼板中心的竖向位移值分别为-25、-33 mm,楼板背火面整体完好,表面最高温升不超过2℃。结果表明,所测试的楼板试件在加载情况下的耐火极限不低于2.00 h。

内浮顶罐浮盘产品现状及其耐火性能研究进展

在石油化工领域,内浮顶罐因内设内浮盘核心构件,常被认为可通过减少油气挥发的方式降低此类储罐的火灾发生率,但实际应用中仍有相关火灾事故的报道。文章分析了国内常用内浮盘产品的类型、应用特点及存在的缺点与不足,对基于内浮盘安装、使用和维修过程中常见的火灾安全问题进行了概述,并在此基础上剖析了现阶段通过结构设计及优化研发的各类内浮盘新产品的主要设计思路,同时,对国内外标准规范中涉及的内浮盘防火要求以及耐火性能测试标准现状进行了比较与总结,最后探讨了现阶段国内石化储运领域中使用的内浮顶罐的缺陷、国内外内浮盘消防安全研究的差异以及该构件产品的未来发展重点。

火灾下胶合竹材耐火性能试验研究

在建筑行业日益重视可持续发展与环保材料的背景下,工程竹材因其可再生性及优异的力学性能而受到广泛关注。然而,由于其在高温及火灾条件下的火灾行为尚未得到充分研究,这限制了竹材在建筑结构中的使用。通过试验研究,探索胶合竹(Laminated Bamboo Lumber,LBL)的耐火性能。结果表明,LBL在ISO 834火灾作用下,随着火灾作用时间的延长,其炭化深度逐渐增大。此外,利用试验数据拟合曲线,建立了LBL在ISO 834标准火灾下的炭化深度和炭化速率模型,其误差在10%以内。

钢管-型钢混凝土柱耐火性能有限元分析

随着建筑结构的发展,钢混结构作为现代装配式建筑的主要形式之一,其耐火性能对建筑结构的整体能力影响重大。根据已有的试验研究,利用有限元分析软件ABAQUS构建了钢管-型钢混凝土柱的热-力耦合本构模型,分析了在ISO-834标准升温曲线下不同轴压比、偏心率、长细比和截面边长对钢管-型钢混凝土柱耐火极限的影响。模拟结果表明:构件耐火极限随着轴压比、偏心率和长细比的增加而降低;而在相同受火和荷载条件下,构件耐火极限随着截面边长的增加而增加。

地铁上盖简支单向板耐火性能缩尺试验研究

为解决大尺寸、大荷载、超限的地铁上盖单向板耐火极限难以判定的难题,依据钢筋混凝土单向板火灾下挠曲变形方程和截面内力平衡原理提出等厚度的单向板缩尺试验方法,并开展对比火灾试验验证。研究结果表明:试验过程中,足尺模型和缩尺模型的温度场和力学行为都保持一致性,最终二者的耐火极限相对误差为-4.7%,缩尺单向板的试验结果偏保守;单向板在火灾下的挠曲变形接近正弦半波函数;根据截面内力平衡原理揭示影响单向板耐火极限的关键因素底部纵向钢筋的温度。单向板缩尺模型耐火试验可以等效反映足尺模型的耐火极限。研究结果可为地铁上盖楼板耐火性能的评估和消防验收提供有效的测试方法。

钢管混凝土叠合柱-RC梁空间节点耐火性能分析

目的 研究钢管混凝土叠合柱-RC梁空间节点耐火性能,为实际工程提供参考。方法 通过ABAQUS有限元分析软件建立ISO-834标准火灾下钢管混凝土叠合柱-RC梁空间节点的温度场模型和力学模型;在试验与有限元模拟相吻合的基础上,分析此类构件空间节点的温度场分布、破坏模态、变形和内力分布等工作机理。结果 由于梁板的保护作用,节点区温度远低于非节点区;当梁、柱火灾荷载比相同,梁由2根增加至3根、4根时,空间节点耐火极限分别降低了41.58%和43.75%;高温和轴向荷载的共同作用下,内部钢管混凝土承担内力从常温的43.27%增加至180 min的52.9%。结论 钢管混凝土叠合柱-RC梁空间节点具有较好的耐火性能,能够满足实际工程中对耐火性能的要求。

纤维对碱矿渣砂浆建筑材料耐火性能的影响分析

采用玄武岩纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维对碱矿渣砂浆建筑材料进行增韧改性,并对其流动性能、力学性能和耐火性能进行试验分析。结果表明:聚丙烯纤维对碱矿渣砂浆建筑材料的流动性能影响最小;当玄武岩纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维体积分数为1.0%、0.5%、0.5%时获得最大抗压强度,28 d抗压强度相比对照组提高了32.16%、33.78%和11.36%;当玄武岩纤维和玻璃纤维体积分数为1.0%、聚丙烯纤维体积分数为0.5%时获得最大抗折强度,28 d抗折强度相比对照组提高了36.08%、26.01%和38.83%;当热处理温度在200℃以下时,聚丙烯纤维增强碱矿渣砂浆表现出最高的抗折强度。

变电站防火墙硅泥加气混凝土物理力学与耐火性能研究

变电站防火墙的砌体填充墙多采用加气混凝土,将硅泥加入加气混凝土砌块,可以有效消耗废弃物、保护资源。基于此,制备了不同硅泥掺量的加气混凝土试件,开展干密度、孔隙率和导热性能测试,研究硅泥加气混凝土的热工性能、抗冻性能和耐火性能。结果表明:加气混凝土的干密度、孔隙率、抗压强度和导热系数分别随硅泥掺量的增大而减小、增大、减小和减小;硅泥掺量42%~66%加气混凝土砌块的耐火极限均可达3 h以上,可用来构建变电站防火墙的砌体填充墙。为了保证加气混凝土的抗冻性能,建议硅泥掺量范围为48%~60%。

隧道内衬混凝土抗拉耐火性能研究

为提高隧道内衬混凝土的耐久性能,借助轴心拉伸试验和马弗炉加热试验,就钢纤维对混凝土拉伸性能和耐火性能的影响进行了研究。结果表明:随着钢纤维掺量的增大,混凝土抗拉强度逐渐增大,说明钢纤维可有效增强混凝土的拉伸性能;端钩形钢纤维增强混凝土的拉伸性能最佳,波浪形次之,平直形最差;在一定范围内,钢纤维越长,对混凝土拉伸破坏时的拉伸韧性贡献越大;钢纤维混凝土在高温状态下的质量损失率随钢纤维掺量的增加逐渐降低,强度劣化程度随钢纤维掺量的增加先降低后增大。

装配式钢结构建筑墙柱耐火性能试验与数值模拟

为进一步提高装配式钢结构建筑墙柱的耐火性能,设计三种防火措施,分别将单一石膏板与石膏板+矿棉应用在墙柱上,提高墙柱的耐火性能。试验结果表明,墙柱抗压强度随着温度的升高而降低。当温度为100℃时,墙柱抗压强度为148 MPa,降低幅度较小,随着温度持续升高,墙柱抗压强度下降幅度逐渐增加,当温度为300℃及600℃时,墙柱抗压强度较初始抗压强度分别下降12%及28%。温度600℃时,GC3的弯矩为32 MPa,较初始弯矩下降41.82%。当温度为900℃时,三种墙柱试样的弯矩下降幅度均较大,最小弯矩仅为10 MPa。GC3的弯矩仍大于GC2及GC1。而当温度为600℃时,GC1-GC3的耐火时间均小于2 h,但GC3的耐火时间仍优于GC1与GC2,进一步表明,墙柱由一层60 mm矿棉隔热层和一层20 mm石膏板保护,可以极大提高钢结构的防火性能。

MKPC防火板基本性能与耐火性能检测试验分析

为了给建筑防火板材的应用提供一些参考,利用试验法制备了MKPC(磷酸钾镁)防火板,分析了不同配合比的MKPC防火板的抗压强度、抗折强度与耐火性能。结果表明:在磷酸二氢钾、氧化镁粉质量比为1:3,膨胀蛭石占比为20%、膨胀珍珠岩占比为5%时,MKPC防火板的抗压强度、耐火性能最佳,抗折强度较为优良,耐火极限时间增加。MKPC防火板基本性能与耐火性能受耐火膨胀材料含量的直接影响,科学配比,可以提高MKPC防火板的基本强度与耐火性能。

小麦秸秆复合建筑保温材料耐火性能提升试验研究

农业废弃物为制备建筑保温材料提供了丰富的原材料。然而,生物质保温材料在应用于建筑之前,其阻燃性能有待提高。基于此,本研究提出小麦秸秆碳化和无机胶结材料相结合的技术,以提高小麦秸秆保温材料的阻燃性。试验结果表明,通过采用无机胶结材料和对小麦秸秆进行碳化处理,碳化小麦秸秆保温材料的阻燃性能得到显著提高。随着小麦秸秆碳化程度的加深,保温材料的吸湿率先增大后减小。碳化麦秸秆保温材料的吸湿率为11-17%,进一步表明碳化小麦秸秆保温材料的吸湿性能较好。

装配式多腔钢管混凝土异形柱耐火性能分析

【目的】随着我国装配式建筑结构的推进,多腔钢管混凝土柱在新型钢框架建筑结构体系中得到应用和发展,有必要对多腔钢管混凝土异形柱的耐火性能进行研究。【方法】采用ABAQUS软件建立组合柱受火的有限元模型,验证其准确性,并分析T形和L形组合柱在两种受火工况下的耐火性能,包括温度发展、耐火极限、内力发展及破坏模式。【结果】组合柱的截面形状和受火条件对其截面温度分布影响显著,当受火面减少一半时,T形和L形柱的耐火极限分别提升240.5%和95.8%。【结论】均匀受火条件下T形和L形组合柱的耐火极限相近,而非均匀受火条件下截面形状对柱的耐火性能影响明显,T形柱的耐火极限较L形柱高44.2%。