Según el "Código de diseño de estructuras de acero" (GB50017-2003), los talleres de estructuras de acero utilizan principalmente acero estructural al carbono y acero estructural de baja aleación y alta resistencia como materiales principales. Por lo general, la temperatura crítica para perder la estabilidad del equilibrio estático bajo carga completa es de alrededor de 540 °C. Las propiedades mecánicas generales varían con la temperatura. Generalmente, cuando la temperatura estructural alcanza los 350 °C, 500 °C y 600 °C, la resistencia disminuye. por 1 respectivamente. En un incendio, la temperatura del fuego generalmente alcanza los 800 ~ 1200 ℃. En tal ambiente, la estructura de acero con alta conductividad térmica generalmente sufrirá una deformación plástica en aproximadamente 15 minutos, causando daños locales y una pérdida total de la capacidad de carga. . Entre ellos, los diferentes materiales de las paredes y las características de temperatura tendrán un cierto impacto en el aumento de la temperatura interna de la estructura de acero y la deformación por tensión a altas temperaturas. En las fábricas de estructuras de acero existentes, se suelen utilizar paneles sándwich como tabiques y paredes exteriores, y como materiales de relleno en el interior poliestireno, poliuretano y lana de roca con altas propiedades de aislamiento térmico. Los dos primeros materiales tienen poca resistencia al fuego y se queman fácilmente con el calor, lo que aumentará la carga de fuego del edificio, acelerará el aumento de temperatura de la estructura de acero y reducirá la resistencia al fuego. La lana de roca en sí es una fibra de silicato inorgánico y no es inflamable. Su rendimiento de combustión depende del tipo y la cantidad del aglutinante. En circunstancias normales, el límite de resistencia al fuego de un panel sándwich de metal es de unos 10 minutos antes de que pierda su función de soporte de carga y colapse.
Características de los incendios en edificios industriales de estructura de acero La aparición y desarrollo de incendios tienen la doble característica de aleatoriedad y determinismo.
Aleatoriedad significa que la causa, el tiempo, la ubicación y otros factores de un incendio son inciertos y se ven afectados por diversos factores y seguir ciertas estadísticas significa que ocurrirá en una ocasión específica. básicamente de acuerdo con ciertas reglas. El proceso de combustión y el proceso de flujo de gases de combustión siguen leyes físicas y químicas, como la combustión y la mecánica de fluidos. Las leyes deterministas del fuego se pueden estudiar mediante ingeniería cuantitativa y generalmente se dividen en cuatro etapas principales, a saber: etapa inicial, etapa de desarrollo, etapa violenta y etapa de extinción. El riesgo de incendio de las fábricas de estructuras de acero se refleja principalmente en la carga de la fuente de fuego, las dimensiones geométricas de la fábrica y la forma de la columna de fuego. Generalmente, los edificios de fábricas con estructura de acero se caracterizan por tener un gran espacio, suficiente aire y sin edificios cerrados adjuntos a su alrededor. Algunos edificios de fábricas de gran envergadura y espacio incluso forman convección de aire en el interior, que es la columna de fuego axisimétrica de más rápido crecimiento en el inicio. escenario. En la etapa de crecimiento inicial, el calor se acumula rápidamente, formando una columna de fuego de mayor temperatura que se eleva por encima de los combustibles. Cuando la columna es bloqueada por el techo, se propaga en todas direcciones debajo del techo a una velocidad horizontal promedio de 0,5 m/s, formando una fina capa de humo caliente que fluye paralela a la superficie del techo. Después de eso, el humo se ve afectado. la envolvente del edificio cuando alcanza un cierto espesor, se expandirá lentamente hacia la fuente interna del fuego debido al bloqueo y enfriamiento del escudo protector, formando una capa de humo caliente que se espesa gradualmente, acortando así el tiempo para entrar en la etapa violenta de desarrollo. . Cuando la fuente de fuego se desarrolla en múltiples lugares, se forma un vórtice entre las fuentes de fuego, lo que afecta la convección del aire y provoca una acumulación acelerada de calor. Cuando alcanza la etapa de desarrollo completo, la temperatura de la capa de humo caliente es casi la misma que la del núcleo. temperatura.
Cuestiones a las que se debe prestar atención en la prevención de incendios en fábricas de estructuras de acero
(1) Identificación del peligro de incendio. El riesgo de incendio debe determinarse conjuntamente por la producción, los elementos de almacenamiento y el flujo del proceso. Una fábrica que produce productos con diferentes riesgos o utiliza o almacena artículos con diferentes riesgos tiene diferentes requisitos de protección contra incendios. Incluir cambios dinámicos en cada etapa de producción también puede conducir a cambios en los riesgos de incendio. Por lo tanto, el flujo del proceso, las materias primas y los productos terminados y semiacabados deben entenderse completamente al inicio del diseño, y se deben considerar áreas de alto riesgo como talleres limpios que puedan aparecer en el futuro para evitar dejar problemas para el futuro. desarrollo posterior.
(2) Zonificación de protección contra incendios. En ausencia de requisitos de proceso especiales, dividir las zonas de incendio tanto como sea posible ayudará a reducir la propagación del fuego y proporcionará condiciones favorables para la evacuación del personal y la extinción de incendios. El objetivo de la zonificación de protección contra incendios debe ser separar las partes con una gran carga de fuego, como pilas locales de grandes cantidades de materiales inflamables y combustibles, según la ruta de propagación del fuego, combinado con el refuerzo de columnas estructurales, una separación efectiva como los muros cortafuegos. Se deben utilizar de forma racional contraventanas cortafuegos y cortinas de agua.
(3) Material de pared de panel sándwich.
Debido a la inflamabilidad de los materiales de relleno, el límite de resistencia al fuego de los materiales de poliuretano y poliestireno es muy bajo. La carga de fuego de los edificios que utilizan estos dos tipos de materiales puede aumentar entre un 9 y un 30%. La estructura de acero adjunta puede acelerarse, provocando el rápido colapso del edificio. Por lo tanto, las fábricas de baja calidad deben controlarse estrictamente y reconvertirse a usos con mayor riesgo de incendio. (4) Calidad del revestimiento ignífugo. El precio de los revestimientos ignífugos varía según la calidad. Algunas unidades eligen revestimientos ignífugos de mala calidad para ahorrar inversión y el cuerpo principal de la estructura de acero generalmente está diseñado para tener una vida útil de 50 años; La vida útil de los revestimientos ignífugos de la estructura de acero es mucho menor que 50 años. Empresas. Generalmente es imposible volver a pintar el revestimiento ignífugo por su cuenta después de que caduque, lo que hará que el revestimiento ignífugo recubierto sobre la estructura de acero se pierda. sin efecto de protección contra incendios en las últimas etapas de uso.
(5) Extracción y ventilación de humos en el lugar del incendio. La mayoría de las fábricas existentes utilizan ventilación natural y extracción de humos, lo que tiene muchas ventajas sobre la extracción de humos mecánica. Las ventanas de extracción de humos naturales solubles domésticas son más adecuadas para su uso en fábricas de estructuras de acero. Pueden satisfacer las necesidades de iluminación y pueden extraer el humo de las escenas de incendio. . Además, en condiciones climáticas naturales, cuanto menor sea la velocidad del viento exterior, más rápido se expulsará el humo desde la parte superior directamente sobre la fuente del incendio. A medida que aumenta la velocidad del viento, el viento soplará el humo hacia el lado de sotavento. y el efecto de escape de humo natural disminuirá. Por lo tanto, las fábricas similares a la construcción de centrales eléctricas en los tejados pueden considerar agregar tragaluces o respiraderos en las paredes en los lugares apropiados. Al demoler y ventilar el humo en el lugar del incendio, las paredes, puertas y ventanas en la dirección contra el viento deben demolerse para evacuar rápidamente. humo y reducir la entrada de aire fresco en el lugar del incendio, puede frenar eficazmente el desarrollo del incendio.