自工業時代開始,結構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有的能力,事故仍然發生并不斷造成傷亡。新技術帶來新問題,有時會有意想不到的情況發生,帶來深遠和悲劇性的后果。火災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或引起爆炸。所以在規劃工業建筑廠房時,必須密切注意防止和消除火災的問題,包括研究現有的材料,對于關鍵的有火災危險的區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計師和工程師,國際鎳協會國際鉬協會及三家不銹鋼生產商(前阿維斯塔公司、英國不銹鋼公司和優金公司)資助了一個獨立的防火試驗項目,選擇了四種在建筑結構包括海上結構中常用的材料:鍍鋅鋼、玻璃鋼、鋁和奧氏體不銹鋼316(UNS S31600)。
試驗清晰地表明:不銹鋼結構即使長時間暴露在碳氫化合物燃燒的最高溫度下,仍能保持其結構的完整性,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,且可能發生熔融鋅的滴落,這對人身構成潛在的威脅。鑒于不銹鋼已在高溫工業設備和工藝中廣泛使用并積累了長期使用經驗,不銹鋼的這種有益的防火效果并不令人驚訝。然而在苛刻的火災條件下不銹鋼究竟比其它材料優越到什么程度,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,英國鋼結構研究所也受托研究考察了不銹鋼相對于其它材料的經濟性。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上的不利,防火試驗項目和經濟性研究表明,在建筑結構包括海洋結構的相關部位增加不銹鋼的使用,將會以適當的成本投入大大提高防火安全性。
照片由英國天然氣公司提供
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