इस्पात संरचना के लिए अग्नि सुरक्षा के उपाय

इसकी उच्च शक्ति और लचीलापन के कारण, स्टील संरचना में हल्के वजन, अच्छे भूकंपीय प्रदर्शन और बड़े असर क्षमता की विशेषताएं हैं। इसी समय, इस्पात संरचना को छोटी निर्माण अवधि के साथ क्षेत्र में संसाधित किया जा सकता है, और सामग्री को पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है। इसलिए, दोनों घरेलू और विदेशी इस्पात संरचना भवनों का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।

स्टील संरचना की अग्नि प्रतिरोध सीमा उस समय को संदर्भित करती है जब सदस्य मानक अग्नि प्रतिरोध परीक्षण के दौरान स्थिरता या अखंडता और इन्सुलेशन खो देता है।

हालाँकि स्टील स्वयं प्रज्वलित और जलता नहीं है, स्टील के गुण तापमान से बहुत प्रभावित होते हैं, लेकिन 250 C पर स्टील की प्रभाव कठोरता कम हो जाती है, और तापमान 300 C से अधिक होने पर पैदावार बिंदु और अंतिम शक्ति में काफी कमी आती है। वास्तविक आग, स्टील संरचना के स्थैतिक संतुलन को खोने का महत्वपूर्ण तापमान लगभग 500 सी है, जबकि अग्नि क्षेत्र का सामान्य तापमान 800 - 1000 सी है। इसलिए, स्टील संरचना जल्दी से उच्च तापमान के तहत प्लास्टिक विरूपण और स्थानीय क्षति दिखाई देगी। आग, जो अंततः एक पूरे के रूप में इस्पात संरचना के पतन और विफलता की ओर ले जाएगी।

इमारत को पर्याप्त अग्नि प्रतिरोध सीमा बनाने के लिए इस्पात संरचना भवन में अग्नि सुरक्षा के उपाय किए जाने चाहिए। यह आग में महत्वपूर्ण तापमान में तेजी से वृद्धि और इमारतों के पतन के लिए अत्यधिक विरूपण से स्टील संरचना को रोक सकता है, इस प्रकार आग बुझाने और कर्मियों की सुरक्षित निकासी के लिए मूल्यवान समय प्राप्त कर रहा है, और आग से होने वाले नुकसान से बचने या कम कर सकता है।

इस्पात संरचनाओं के लिए अग्नि सुरक्षा उपायों को उनके सिद्धांतों के अनुसार दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: एक गर्मी प्रतिरोध विधि है, दूसरा जल शीतलन विधि है। इन उपायों का उद्देश्य समान है: निर्दिष्ट समय के भीतर घटक का तापमान बढ़ाने के लिए और इसके महत्वपूर्ण तापमान से अधिक नहीं। अंतर यह है कि गर्मी का विरोध करने वाली विधि गर्मी को घटक में स्थानांतरित होने से रोकती है, जबकि जल-शीतलन विधि गर्मी को घटक में स्थानांतरित करने की अनुमति देती है, और फिर उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए गर्मी को स्थानांतरित किया जाता है।

2.1 थर्मल प्रतिरोध विधि

थर्मल इन्सुलेशन विधि को अग्निरोधी कोटिंग और एनकैप्सुलेशन सामग्री के गर्मी प्रतिरोध के अनुसार छिड़काव विधि और इनकैप्सुलेशन विधि में विभाजित किया गया है। छिड़काव अग्निरोधी कोटिंग्स को कोटिंग या छिड़काव करके संरचना की रक्षा करता है। एनकैप्सुलेशन विधि को खोखले एनकैप्सुलेशन विधि और ठोस एनकैप्सुलेशन विधि में विभाजित किया जा सकता है।

2.1.1 छिड़काव विधि

स्टील की सतह पर आग प्रूफ कोटिंग या छिड़काव का उपयोग आमतौर पर स्टील संरचना की आग प्रतिरोधी सीमा में सुधार के लिए आग प्रतिरोधी और गर्मी-इन्सुलेट सुरक्षात्मक परत बनाने के लिए किया जाता है। यह विधि निर्माण में सरल है, वजन में हल्की, दुर्दम्य समय में लंबी है, और स्टील के सदस्यों के ज्यामितीय आकार तक सीमित नहीं है। इसकी अच्छी अर्थव्यवस्था और व्यावहारिकता है, और इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। स्टील संरचनाओं के लिए कई प्रकार के अग्निरोधी कोटिंग्स हैं, जिन्हें दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: एक पतली-लेपित अग्निरोधी कोटिंग्स (श्रेणी बी), अर्थात्, स्टील संरचनाओं के लिए विस्तारित अग्निरोधी; अन्य मोटी-लेपित कोटिंग्स (श्रेणी एच) है।

क्लास बी अग्निरोधी कोटिंग्स, कोटिंग की मोटाई आमतौर पर 2-7 मिमी है। आधार सामग्री कार्बनिक राल है, जिसका कुछ सजावटी प्रभाव पड़ता है और उच्च तापमान पर फैलता है और घना होता है। दुर्दम्य सीमा 0.5-1.5 एच तक पहुंच सकती है। स्टील संरचनाओं के लिए पतली लेपित अग्निरोधी कोटिंग्स पतली कोटिंग, हल्के वजन और अच्छे कंपन प्रतिरोध की विशेषता है। जब नंगे इस्पात संरचना और हल्के छत स्टील संरचना की आग प्रतिरोध सीमा 1.5h या उससे कम है, तो स्टील संरचना के लिए पतली लेपित अग्निरोधी कोटिंग का चयन किया जाना चाहिए। एच-प्रकार के अग्निरोधी कोटिंग्स की मोटाई आमतौर पर 8-50 मिमी है। यह दानेदार है। कम घनत्व और कम तापीय चालकता के साथ अकार्बनिक थर्मल इन्सुलेशन सामग्री मुख्य घटक है। दुर्दम्य सीमा 0.5-3.0 एच तक पहुंच सकती है। स्टील संरचनाओं के लिए मोटी-लेपित अग्निरोधी कोटिंग्स आमतौर पर गैर-ज्वलनशील, उम्र बढ़ने-प्रतिरोधी और टिकाऊ होती हैं। जब छुपी हुई इनडोर स्टील संरचना की आग प्रतिरोध सीमा, उच्च वृद्धि वाली सभी-स्टील संरचना और बहु-मंजिला कारखाना निर्माण स्टील संरचना 1.5h से अधिक है, तो मोटे-लेपित अग्निरोधी कोटिंग्स का चयन किया जाना चाहिए।

2.1.2 एनकैप्सुलेशन विधि

1) खोखले एनकैप्सुलेशन विधि: फायर-प्रूफ बोर्ड या आग रोक ईंट का उपयोग आमतौर पर स्टील के सदस्यों की बाहरी सीमा के साथ स्टील सदस्यों को एनकैप्सुलेट करने के लिए किया जाता है। पेट्रोकेमिकल उद्योग में अधिकांश घरेलू इस्पात संरचना कारखाने स्टील संरचना की रक्षा के लिए आग रोक ईंटों और रैपिंग स्टील के सदस्यों के निर्माण की विधि को अपनाते हैं। इस पद्धति के फायदे उच्च शक्ति और प्रभाव प्रतिरोध हैं, लेकिन नुकसान बड़ी जगह पर कब्जा कर लिया और निर्माण मुसीबतें हैं। आग प्रतिरोधी हल्के प्लेटों जैसे फाइबर प्रबलित सीमेंट बोर्ड, जिप्सम बोर्ड और वर्मीक्यूलाइट बोर्ड का उपयोग फायर प्रूफ कोटिंग के रूप में किया जाता है। बड़े स्टील घटकों के लिए बॉक्स रैपिंग विधि के कई फायदे हैं, जैसे कि चिकनी सजावट की सतह, कम लागत, कम नुकसान, कोई पर्यावरण प्रदूषण, उम्र बढ़ने के प्रतिरोध, आदि। इसके प्रचार की अच्छी संभावनाएं हैं।

2) ठोस एनकैप्सुलेशन विधि: स्टील के सदस्यों को ठोस और पूरी तरह से कंक्रीट डालकर संलग्न किया जाता है। उदाहरण के लिए, शंघाई में पुडोंग वर्ल्ड फाइनेंशियल बिल्डिंग का स्टील कॉलम इस पद्धति को अपनाता है। इसके फायदे उच्च शक्ति और प्रभाव प्रतिरोध हैं, लेकिन इसके नुकसान यह हैं कि ठोस सुरक्षात्मक परत एक बड़ी जगह घेरती है और निर्माण मुश्किल है, खासकर स्टील बीम और विकर्ण ब्रेसिज़ पर।

२.२ वाटर कूलिंग विधि

वाटर कूलिंग मेथड में वाटर स्प्रे कूलिंग मेथड और वाटर फिलिंग कूलिंग मेथड शामिल है।

2.2.1 जल स्प्रे शीतलन विधि

जल स्प्रे शीतलन विधि स्टील संरचना के शीर्ष पर स्वचालित या मैनुअल स्प्रे प्रणाली की व्यवस्था करना है। आग लगने की स्थिति में, स्प्रे प्रणाली को स्टील संरचना की सतह पर एक निरंतर पानी फिल्म बनाने के लिए शुरू किया जाता है। जब लौ स्टील संरचना की सतह पर फैल जाती है, तो पानी का वाष्पीकरण गर्मी को दूर कर देता है और स्टील संरचना के निर्माण को इसके महत्वपूर्ण तापमान तक पहुंचने में देरी करता है। टोंगजी विश्वविद्यालय के सिविल इंजीनियरिंग कॉलेज के भवन में वाटर स्प्रे कूलिंग विधि का उपयोग किया गया है।

२.२.२ जल-भरा शीतलन विधि

पानी से भरी शीतलन विधि खोखले स्टील के सदस्यों को पानी से भरना है। स्टील संरचना में पानी के संचलन के माध्यम से, स्टील की गर्मी ही अवशोषित होती है। ताकि स्टील संरचना आग में कम तापमान बनाए रख सके, और उच्च तापमान बढ़ने के कारण असर क्षमता न खोए। जंग और बर्फ के गठन को रोकने के लिए, पानी में एंटीस्ट्रेस और एंटीफ् beीज़र को जोड़ा जाना चाहिए। पानी से भरे शीतलन विधि का उपयोग अमेरिका के पिट्सबर्ग में 64-मंजिला यूएस स्टील कंपनी बिल्डिंग के स्टील कॉलम के लिए किया जाता है।