Диссертация (1172932), страница 16
Текст из файла (страница 16)
На рисунке 4.7 представленырезультаты измерений теплового потока, которые указаны рядом с каждойточкой, где устанавливался соответствующий датчик теплового потока.Рисунок 4.7 – Распределение значений теплового потокавнутри теплозащитного коридораДатчик регистрирующего прибора располагался на удалении L = 0,2 мот внутренней стенки экрана. Это расстояние, дополненное расстоянием в 0,6 мдо поверхности штабеля, соответствовало максимально близкому расстоянию (0,8 м),на котором фиксировалось значение плотности теплового потока без экранов.Анализ распределения величин тепловых потоков показал, что наибольшийпроходящий тепловой поток (на уровне 0,5–0,7 кВт/м2) имел место на высотесвыше 1,5 м от уровня земли, при этом минимальное значение коэффициентаослабления теплового потока (k) составляло примерно 80.Величина плотности теплового потока падающего на стены теплозащитногокоридора достигала 75 кВт/м2.
При этом, значения тепловых потоков, измеренныев 12 точках на расстоянии 0,2 м от внутренней стенки коридора, не превышали1,0 кВт/м2, что является безопасным для человека, то есть не вызывает негативных последствий в течение длительного времени [4].1024.3.3 Испытания противопожарной преграды на огнестойкостьС целью возможности применения разработанных теплозащитных сетчатыхэкранов на практике в качестве противопожарных преград были проведены ихсертификационные испытания на огнестойкость в испытательной лабораторииООО «КОМПОМАГ» [109].Образец для испытаний представлял собой стационарную противопожарную преграду размерами 1500×1500 мм (рисунок 4.8).Рисунок 4.8 – Общий вид образца преграды до проведения испытанийКонструкция образца преграды состояла из девяти блок-панелей с фильтрами,основу которых составляли сетки нормальной точности из нержавеющей стали.В нижней части конструкции преграды с необогреваемой стороны устанавливались соединительные напорные головки с резиновыми кольцами, к которым подсоединялись напорные рукава для подачи воды к распыляющим форсункам, расположенным в верхней части конструкции.
Давление воды в системе при испытаниях составляло 0,4 МПа (рабочее давление от 0,4 до 0,6 МПа).103Испытания проводились в соответствии с методами, нормируемыми ГОСТ30247.1-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость.Несущие и ограждающие конструкции» [110] и ГОСТ 30247.0-94 «Конструкциистроительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования» [111].В соответствии с требованиями [28, 110, 112] для нормирования пределовогнестойкости для ненесущих и внутренних стен и перегородок используютпредельное состояние по потере целостности (E), теплоизолирующей способности(I) или достижения предельной величины плотности теплового потока нанормируемом расстоянии от необогреваемой поверхности конструкции (W).Предельным состоянием по E является образование в конструкциисквозных трещин или отверстий, через которые на необогреваемую поверхностьпроникают продукты горения или пламя.
В процессе испытания потерюцелостности ограждающей конструкции определяют при помощи ватноготампона по [111], который помещают в металлическую рамку с держателем иподносят к местам, где ожидается проникновение пламени или продуктовгорения, и в течение 10 с фиксируют на расстоянии 20–25 мм от поверхностиобразца. Время от начала испытания до воспламенения или возникновения тлениясо свечением тампона является пределом огнестойкости конструкции по признакупотери целостности, при этом обугливание тампона, происходящее без воспламенения или без тления со свечением, не учитывают.Предельными состояниями по I являются повышения температуры нанеобогреваемой поверхности конструкции в среднем более чем на 140 ºС илив любой точке этой поверхности более чем на 180 ºС в сравнении с температуройконструкции до испытания или более 220 ºС независимо от температуры конструкции до испытания.
При оценке достижения допустимой величины плотноститеплового потока W, равной 3,5 кВт/м2 (с отклонением ±5 %), измеренияпроводятся на расстоянии 0,5 м от геометрического центра необогреваемойповерхности конструкции преграды.Для определения численных значений критериев отнесения рассматриваемойпреграды к соответствующему классу пожарной опасности [28] использовался метод,104приведенный в ГОСТ 30403-2012 «Конструкции строительные. Метод испытанийна пожарную опасность» [113], в соответствии с которым, без испытаний конструкций допускается устанавливать следующие классы пожарной опасности:K0 – для конструкций, выполненных только из материалов группыгорючести НГ;K3 – для конструкций, выполненных только из материалов группыгорючести Г4.Для остальных конструкций классы пожарной опасности могут бытьустановлены только в результате огневых испытаний.Испытания образцов проводились при температуре окружающей средыот 8 до 15 ºС, атмосферном давлении от 98,6 до 100,2 кПа и относительнойвлажности 43–51 %.
Измерения этих величин проводились перед началомиспытаний на расстоянии 1,2 м от необогреваемой поверхности образцов.Процедура испытаний заключалась в следующем. Осуществлялся жесткиймонтаж преграды в держателе образца (испытательной раме), к которому заранеебыли приварены четыре металлические пластины. Посредством использованиясаморезов по металлу через пластины образец крепился к испытательной раме.Зазор между торцами и обрамлением держателя образца заделывался огнеупорным керамическим стекловолокном. Держатель с образцом устанавливалсяв технологическом проеме вертикальной печи для испытания строительныхконструкций на огнестойкость.
Горячие спаи печных термоэлектрических преобразователей (термопар), в количестве пяти штук, устанавливались равномернопо площади вертикального огневого проема на удалении не менее 200 мм от стен,пола и потолка огневой камеры и на расстоянии 100 ±10 мм от обогреваемойповерхности образца. На необогреваемой поверхности одну термопару располагалив центре, а остальные – в середине прямых, соединяющих центр и углы огневогопроема печи (рисунок 4.9).Испытания проводились на метрологически аттестованной малогабаритнойпечи для испытания строительных конструкций на огнестойкость с использованиемповеренных средств измерений (таблица 4.1).105Рисунок 4.9 – Схема расположения термопар на необогреваемойповерхности образца преградыТаблица 4.1 – Перечень и основные характеристики средств измеренийНаименование средств измеренияСекундомер механический«СОСпр-2б-2-010»Линейка измерительная металлическаяРулетка измерительная металлическаяАнемометр АТТ 1004Пределы измерений0-60 мин.
Цена деления:секундной – 0,2 с.;минутной – 1 мин.0 – 1000 мм0–3м0,1 – 20,0 м/сКласс точностиВторойБарометр-анероид метеорологический«БАММ-1»80 – 106 кПаИзмеритель влажности и температуры«ИВТМ-7»Термопара КТХА 0.2.02-937-к1-ОС321-3-500/500Термопара КТХА 0.2.02-938-к1-НТ310-3-2200/2000Измерительный модуль аналоговоговвода сигналов SM331,тип 6ES7-331-7PF02-0AB00 – 99 %минус 20 … 50 ºСминус 40 … 500 ºСЦ. д.
1 ммЦ. д. 1 мм±(0,2+0,05V) м/с, где V –измеренное значениескорости воздушногопотокаПредел допускаемойосновной погрешности±0,2 кПа±2,0 %±0,2 ºСПервыйминус 40 … 1100 ºСПервыйминус 150 … 1372 ºС±0,5 ºС106На рисунке 4.10 представлен фрагмент испытаний образца преградына огнестойкость.Рисунок 4.10 – Фрагмент испытаний образца преграды на огнестойкостьРезультаты испытаний на предел огнестойкости образца преграды и ихсравнение с требуемыми нормативными значениями представлены в таблице 4.2и на рисунках 4.11–4.13.Таблица 4.2 – Результаты испытаний на предел огнестойкости образца преградыСсылка на пунктнормативногодокумента1пп. 6.1, 6.2[111]пп.
4.2[110]Наименованиеисследуемогопараметра2Температурный режимДавление в печи:- через 5 мин. после началаогневых испытаний на высоте 2250 мм;- от начала и до окончанияогневых испытанийЗначение параметраНормативноеФактическое3Т – Т0 = 345lg(8t + 1)4В пределах нормы(см. рисунок 4.11)10 ± 2 Па9 – 11 ПаНе более 20 Па9 – 11 Па107Продолжение таблицы 4.2Ссылка на пунктнормативногодокумента1п. 8.1.2[110]п. 8.1.3[110]п.
5.4[112]Наименованиеисследуемогопараметра2Потеря теплоизолирующейспособности (I)Значение параметраНормативноеФактическое3Потеря теплоизолирующей способности(I) в результатеповышения температуры на необогреваемой поверхностиконструкции в среднем более чем на140 ºС или в любойточке этой поверхности более чем на180 ºС в сравнениис температурой конструкции до испытания или более 220 ºСнезависимо от температуры конструкции до испытания4На 150 мин. потеритеплоизолирующейспособностине зафиксировано(см. рисунок 4.12)Потеря целостности (E)Потеря целостности(E) в результате образования в конструкции сквозныхтрещин или отверстий, через которыена необогреваемуюповерхность проникают продукты горения или пламяНа 150 мин.
потерицелостностине зафиксированоПотерятеплоизолирующейспособности (W)Потерятеплоизолирующейспособности (W)вследствие достижения допустимой величины плотностипотока тепловогоизлучения, равной3,5 кВт/м2 (с отклонением ±5 %)На 150 мин. потеритеплоизолирующейспособности вследствие достижениядопустимой величины плотности потокатеплового излучения, равной 3,5кВт/м2 не произошло(см. рисунок 4.13)Учитывая, что конструкция образца выполнена только из материаловгруппы горючести НГ, установлен класс пожарной опасности – К0 [113].108Т, ºС12001000800600СтандартныйМаксимумМинимумРеальный400200t, мин.0020406080100120140160Рисунок 4.11 – График температурного режима в огневой камере печипри испытании образца преградыT, ºС250Предельно допустимое значение 220,0 ºСПредельно допустимое значение 194,8 ºС200Предельно допустимое значение 154,8 ºС15010050Термопара 1Термопара 2Термопара 3Термопара 4Термопара 5t, мин.0020406080100120140160Рисунок 4.12 – График изменения температуры на необогреваемой поверхностиобразца преграды при испытании109Q, кВт/м24,0Предельно допустимое значение 3,5 кВт/м23,53,02,52,01,51,00,50020406080100120140t, мин.160Рисунок 4.13 – График изменения плотности потока теплового излученияпри испытании образца преградыТаким образом, в результате проведенных сертификационных испытанийустановлено, что предел огнестойкости образцов преград на основе теплозащитных сетчатых экранов составляет не менее EIW 150.Так как конструкции образцов выполняются только из материалов группыгорючести НГ, то их класс конструктивной пожарной опасности – К0.На основе полученных результатов можно сделать вывод о возможностиприменения теплозащитных сетчатых экранов в конструкциях противопожарныхпреград с целью их практического применения, в первую очередь, на объектахнефтегазовой отрасли страны для защиты людей и оборудования от тепловыхпотоков пожаров проливов ГЖ и СПГ.1104.4 Экспериментальное исследование характеристик противопожарнойпреграды при возникновении аварийной ситуации в местах хранениясжиженного природного газа4.4.1 Разработка экспериментального стенда и методики исследованийДля проведения экспериментальных исследований в условиях максимальноприближенных к реальным аварийным ситуациям на объектах производстваи потребления СПГ потребовалось создание крупномасштабного полигонногостенда.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
