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(hù)對工程師來說就一直是極端重要的事情,盡管有兩個世紀(jì)的經(jīng)驗(yàn)積累,這些問題在今天仍然是人們主要的擔(dān)心。也許因?yàn)槿祟惖男坌挠袝r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(yuǎn)和悲劇性的后果。火災(zāi)是最危險的風(fēng)險之一,易燃液體和氣體的大量儲存和運(yùn)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(dú)立的防火試驗(yàn)項(xiàng)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(yàn)清晰地表明:不銹鋼結(jié)構(gòu)即使長時間暴露在碳?xì)浠衔锶紵淖罡邷囟认?仍能保持其結(jié)構(gòu)的完整性,而玻璃鋼和鋁由于熔點(diǎn)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(yàn),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(yàn)得到答案。 在進(jìn)行這些實(shí)驗(yàn)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(jì)性。這包括計算初始成本以及更重要的運(yùn)行成本,運(yùn)行成本來自于整個壽命期的維護(hù)、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(hù)免修理所補(bǔ)償,使它們真正的經(jīng)濟(jì)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(yàn)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(yàn)項(xiàng)目和經(jīng)濟(jì)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(dāng)?shù)某杀就度氪蟠筇岣叻阑鸢踩浴?/span>采用不銹鋼包覆層來確保平臺的長期無故障運(yùn)行,
照片由英國天然氣公司提供
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