自工業(yè)時代開始,結(jié)構(gòu)的安全性和對人身安全的保護對工程師來說就一直是極端重要的事情,盡管有兩個世紀的經(jīng)驗積累,這些問題在今天仍然是人們主要的擔心。也許因為人類的雄心有時超過了他現(xiàn)有的能力,事故仍然發(fā)生并不斷造成傷亡。新技術(shù)帶來新問題,有時會有意想不到的情況發(fā)生,帶來深遠和悲劇性的后果。火災(zāi)是最危險的風險之一,易燃液體和氣體的大量儲存和運輸意味著只要一個火星就足以釀成一場火災(zāi)或引起爆炸。所以在規(guī)劃工業(yè)建筑廠房時,必須密切注意防止和消除火災(zāi)的問題,包括研究現(xiàn)有的材料,對于關(guān)鍵的有火災(zāi)危險的區(qū)域和人員逃生路徑選擇最佳最安全的方案。為了在這方面幫助設(shè)計師和工程師,國際鎳協(xié)會國際鉬協(xié)會及三家不銹鋼生產(chǎn)商(前阿維斯塔公司、英國不銹鋼公司和優(yōu)金公司)資助了一個獨立的防火試驗項目,選擇了四種在建筑結(jié)構(gòu)包括海上結(jié)構(gòu)中常用的材料:鍍鋅鋼、玻璃鋼、鋁和奧氏體不銹鋼316(UNS S31600)。
試驗清晰地表明:不銹鋼結(jié)構(gòu)即使長時間暴露在碳氫化合物燃燒的最高溫度下,仍能保持其結(jié)構(gòu)的完整性,而玻璃鋼和鋁由于熔點低,耐火性能很差。鍍鋅鋼具有一定的防火性能,但會有剛度的下降,且可能發(fā)生熔融鋅的滴落,這對人身構(gòu)成潛在的威脅。鑒于不銹鋼已在高溫工業(yè)設(shè)備和工藝中廣泛使用并積累了長期使用經(jīng)驗,不銹鋼的這種有益的防火效果并不令人驚訝。然而在苛刻的火災(zāi)條件下不銹鋼究竟比其它材料優(yōu)越到什么程度,可通過在受控條件下的對比性試驗得到答案。 在進行這些實驗的同時,英國鋼結(jié)構(gòu)研究所也受托研究考察了不銹鋼相對于其它材料的經(jīng)濟性。這包括計算初始成本以及更重要的運行成本,運行成本來自于整個壽命期的維護、修理和更換。計算結(jié)果顯示不銹鋼相對較高的材料成本被其長使用壽命、免維護免修理所補償,使它們真正的經(jīng)濟性比初看上去要有吸引力得多。的確,在10-30年的使用壽命中,與碳鋼(試驗中除不銹鋼外唯一具有有效耐火性能的材料)相比,不銹鋼顯然并不昂貴。增加安全性常常在短期帶來財務(wù)上的不利,防火試驗項目和經(jīng)濟性研究表明,在建筑結(jié)構(gòu)包括海洋結(jié)構(gòu)的相關(guān)部位增加不銹鋼的使用,將會以適當?shù)某杀就度氪蟠筇岣叻阑鸢踩浴?/span>
照片由英國天然氣公司提供
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