《安全管理》之石化企业钢结构防火刍议 VIP免费

石化企业钢结构防火刍议石化企业作为我国的大型工业企业，生产区、储运区各类塔罐林立，输油管线纵横交错。因其原料和产品绝大多数易燃易爆，加之多为高温高压，一旦设备、管线、阀门泄漏，极易着火，火灾危险性很大，如果支撑构件烧损将会引起设备的倒塌，后果不堪设想，所以作为支撑各类设备的构架的防火显得格外重要。一、钢结构的耐火特性钢结构虽然具有重量轻、空间大、施工快、便于改造等优点，但钢材与其他材料一样，也会受到火灾带来的不利影响。与混凝土相比，钢材的耐火性能差。钢材虽不燃烧，但在火灾高温作用下，其力学性能、钢材的强度在0-250℃范围内基本无变化，只是在达到300℃以上强度开始下降，500℃时强度只是原来的一半，600℃时是原来强度的六分之一到七分之一，强度几乎丧失殆尽，也就是钢材的耐火极限在15分钟左右。根据一些实验资料，结构用钢当温度低于300℃时，强度增加而塑性降低；当温度高于300℃时，强度降低而塑性增加。钢材的导热系数约为混凝土的40倍，当构件表面受热时，热量会很快传到其内部；加之由于钢构件由单一材料组成，温度分布均匀，截面形状呈薄壁状，受火面积大，在火灾中升温快，我国《钢结构设计规范》规定：当钢结构表面长期受辐射热达到150℃以上或在短期内可能遭到火焰作用时，应采取有效防护措施，以保证有效期内安全可靠。二、钢构架的防火要求规范规定在下列承重钢框架、支架、裙座、管架应覆盖耐火层：1、单个容积等于或大于5m3的甲、乙A类液体设备的承重钢框架、支架、裙座；2、介质温度等于或高于自燃点的单个容积等于或大于5m3的可燃液体设备承重钢框架、支架、裙座；3、加热炉的钢支架；4、在爆炸危险区范围内的主管廊的钢管架；5、在爆炸区域内的高径比等于或大于8，且总重量等于或大于25t的非可燃介质设备的承重钢框架、支架和裙座。同时规范还规定了承重钢框架、支架、裙座、管架覆盖耐火层的部位，应符合下列规定：设备承重钢框架：单层框架的梁、柱；多层框架的楼板为透空的箅子板时，地面以上10米范围的梁、柱；多层框架的楼板为封闭式楼板时，该层楼板面上的梁、柱；设备承重钢支架或加热炉钢支架：全部梁、柱；钢裙座外层未保温部分及直径大于1.2m的裙座内侧；钢管架：底层主管带的梁、柱，且不宜低于4.5m；上部设有空气冷却管的管架，其全部梁柱及斜撑均应覆盖耐火层。涂有耐火层的构件，其耐火极限不应低于1.5h。三、钢构件的防火保护方法1、隔热法用耐火材料把构件包裹起来。包裹材料有混凝土、轻质耐火混凝土或钢丝网膜耐火砂浆等，其优点是取材方便，价格低廉，表面强度高，耐冲击，对施工技术要求不高，但比较笨重。2、阻热法原理是截断或阻滞火灾产生的热量向构件传输，从而使构件在规定的时间内温升不超过临界温度。其做法是在构件表面设置一层保温材料，火灾产生的高温首先传给这些保温材料，再由保温材料传给构件。由于所选保温材料导热系数均较小，所以必然能阻滞热流向构件的传输，起到保护作用。3、导热法就是在空心封闭截面中（主要是柱）充水，火灾时构件把吸收的热量传给水，依靠水的蒸发消耗热量或通过循环把热量导走，构件的温度可维持在100℃左右。使构架温度不至于升高到临界温度，从而起到保护作用。这种方法在实际生产中很难行得通，也不适用于室外钢构架。4、喷涂法用喷涂器具将防火涂料直接喷涂在构件表面，火灾时能形成耐火保护层，目前大型石化厂构架采用的方法主要有两种。厚涂型防火涂料(H类)涂层厚度介于8-50mm，该类涂料密度较小，导热率低，以涂料本身的隔热性能来提高钢梁的耐火极限，耐火极限可达0.5-3h。薄涂型防火涂料（B类）涂层厚度为7mm以下，该类涂料具有一定的装饰性能，以涂层遇高温时膨胀发泡所形成的耐火隔热来提高钢梁的耐火极限。它的耐火极限可达0.5-2h。因此薄涂型一般适用于室内钢结构。而石化企业火灾属于烃类火，烃类火灾与建筑火灾的主要区别是升温曲线不同，建筑火灾30min火焰温度达到700-800℃，而烃类火灾升温速度快，10min温度达到1000℃。因此薄涂型防火涂料虽然涂层薄质量轻，但这类涂料耐火极限很低，在室外使用有老化问题、在潮湿环境下膨胀的可靠性...