RU2331447C1 - System of anti-fire and anti-explosion protection of buildings and structures - Google Patents
System of anti-fire and anti-explosion protection of buildings and structures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2331447C1 RU2331447C1 RU2006137145/12A RU2006137145A RU2331447C1 RU 2331447 C1 RU2331447 C1 RU 2331447C1 RU 2006137145/12 A RU2006137145/12 A RU 2006137145/12A RU 2006137145 A RU2006137145 A RU 2006137145A RU 2331447 C1 RU2331447 C1 RU 2331447C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fire
- layer
- explosion
- structures
- protection
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области защиты конструкций зданий и сооружений от взрыва, а также предохранения их в течение заданного по техническим требованиям промежутка времени от повреждений при воздействии высоких температур.The invention relates to the field of protection of structures of buildings and structures from explosion, as well as their protection for a specified period of time from technical damage from damage when exposed to high temperatures.
Известно большое количество решений в области защиты сооружений от высоких температур в случае пожаров.A large number of solutions are known in the field of protecting structures from high temperatures in case of fires.
Известен предложенный ранее заявителем способ ослабления воздействия потока энергии в виде света, тепла и конвективных газовых потоков на защищаемые объекты по пат. RU №2284202. Способ заключается в формировании покрывающей защищаемый объект слоистой композиционной огнезащиты, определении ее оптимального состава и структуры за счет моделирования процессов тепломассопереноса в огнезащитной конструкции и защищаемом объекте.Known previously proposed by the applicant method of attenuating the effects of an energy stream in the form of light, heat and convective gas flows on protected objects according to US Pat. RU No. 2284202. The method consists in forming a layered composite fire protection covering the protected object, determining its optimal composition and structure by modeling heat and mass transfer processes in the fireproof structure and the protected object.
Кроме того, заявителем была предложена разборная защитная конструкция и способ хранения резервуаров с огнеопасными веществами (заявка RU № 2004134118, опубл. 10.05.2006). Характерной особенностью способа является то, что в конструктивной композиционной огнезащите имеется зазор между наружным защитно-декоративной облицовкой и термостойким теплоизолирующим слоем. Причем в условиях пожара этот зазор заполняется пенококсом вспучивающегося покрытия, нанесенного на поверхность термостойкого теплоизолирующего слоя. Наружная облицовка защищает пенококс, являющийся идеальным высокотемпературным теплоизолятором, от выгорания и осыпания при продолжительном огневом воздействии. Благодаря удачному сочетанию свойств отдельных слоев данной композиции удается значительно повысить ее эффективность.In addition, the applicant proposed a collapsible protective structure and method for storing tanks with flammable substances (application RU No. 2004134118, publ. 10.05.2006). A characteristic feature of the method is that in the structural composite fire protection there is a gap between the outer protective and decorative cladding and the heat-resistant heat-insulating layer. And in a fire, this gap is filled with foam coke intumescent coating deposited on the surface of a heat-resistant heat-insulating layer. The outer lining protects the foam coke, which is an ideal high-temperature heat insulator, from burnout and shedding during prolonged fire exposure. Due to the successful combination of the properties of the individual layers of this composition, it is possible to significantly increase its effectiveness.
Известны также устройства для защиты от взрывов (например, патенты US № 3969563 и № 6200664), которые представляют собой преграду, имеющую жесткую, например, ячеистую структуру.Explosion protection devices are also known (for example, US Pat. No. 3,996,563 and No. 6,200,664), which are a barrier having a rigid, for example, cellular structure.
Однако данные и другие известные решения не предусматривают защиты от комбинированных воздействий типа "удар-взрыв-пожар" или "взрыв-пожар" на защищаемые объекты. Соответственно в них не предполагается использование конструкции, способной восстанавливать свою форму после ударного воздействия.However, these data and other well-known solutions do not provide protection against combined impacts such as shock-explosion-fire or explosion-fire on protected objects. Accordingly, they do not intend to use a structure capable of restoring its shape after impact.
Вместе с тем, в условиях существующей в настоящее время реальной угрозы террористических проявлений (например, взрывов) по отношению к потенциально опасным зданиям и сооружениям типа высотных зданий и подземных транспортных развязок, возрастает актуальность проблемы пассивной огне- и взрывозащиты несущих, ограждающих конструкций и элементов инженерных систем указанных объектов.At the same time, in the current real threat of terrorist manifestations (for example, explosions) in relation to potentially dangerous buildings and structures such as high-rise buildings and underground traffic intersections, the urgency of the problem of passive fire and explosion protection of load-bearing, enclosing structures and engineering elements systems of these objects.
Технической задачей, положенной в основу настоящего изобретения, является обеспечение защиты от комбинированных воздействий типа "удар-взрыв-пожар" или "взрыв-пожар" на защищаемые объекты.The technical task underlying the present invention is to provide protection against combined impacts such as "shock-explosion-fire" or "explosion-fire" on the protected objects.
Техническим результатом предложенного изобретения является комплексная огневзрывозащита объектов за счет использования конструкции, способной восстанавливать свою форму после ударного воздействия (взрыва) при активировании механизмов защиты от огневого воздействия.The technical result of the proposed invention is a comprehensive fire protection of objects through the use of a structure capable of restoring its shape after impact (explosion) when activating fire protection mechanisms.
Указанный технический результат обеспечивается в предложенной системе огневзрывозащиты объектов, в частности конструкций зданий и сооружений, состоящей из обладающего демпфирующими свойствами металлического слоя наружной облицовки, присоединенного к защищаемому объекту с помощью гибкого каркаса, и из слоя вспучивающегося покрытия, нанесенного на поверхность защищаемого объекта таким образом, что между упомянутым слоем наружной облицовки и слоем вспучивающегося покрытия образуется воздушная прослойка, размеры которой выбраны из условия полного распрямления деформированного в случае взрывного воздействия слоя наружной облицовки вспучивающимся покрытием, вспученным под действием теплового потока при огневом воздействии.The specified technical result is ensured in the proposed system of fire and explosion protection of objects, in particular, structures of buildings and structures, consisting of a metal layer of the outer cladding having damping properties attached to the protected object using a flexible frame, and from an intumescent coating layer applied to the surface of the protected object in this way that between the aforementioned outer cladding layer and the intumescent coating layer an air gap forms, the dimensions of which are selected from the conditions for the complete straightening of the layer of the outer lining deformed in the event of an explosive action by an intumescent coating, expanded under the action of heat flux during fire exposure.
Предпочтительно металлический слой наружной облицовки выполнен из пластичной стали.Preferably, the metal layer of the outer cladding is made of ductile steel.
Предложенная система огневзрывозащиты объектов поясняется чертежами, на которых показано:The proposed system of fire and explosion protection of objects is illustrated by drawings, which show:
на фиг.1а-1б - схема работы конструктивной композиционной огневзрывозащиты при комбинации особых воздействий типа «взрыв-пожар» под действием взрыва,on figa-1b is a diagram of a constructive composite fire and explosion protection with a combination of special effects of the type "explosion-fire" under the influence of an explosion,
на фиг.2в-2г - схема работы конструктивной композиционной огневзрывозащиты при комбинации особых воздействий типа «взрыв-пожар» под действием пожара.on figv-2g is a diagram of a constructive composite fire and explosion protection with a combination of special effects of the type of "explosion-fire" under the influence of a fire.
Предложенная система огревзрывозащиты состоит из нанесенного на защищаемый объект 1 слоя вспучивающегося покрытия 2 и закрепленного элементами крепления 3 наружного металлического слоя 5 наружной облицовки, между которыми образована воздушная прослойка 4.The proposed fire protection system consists of a layer of
Схемы работы конструктивной композиционной огневзрывозащиты при комбинированных особых воздействиях типа «взрыв-пожар» показана на Фиг.1-2. На схемах можно видеть, что на первой стадии под действием ударной волны 6 взрыва деформируется наружный слой 5 конструктивной композиционной огневзрывозащиты. Наличие пластически деформирующейся или частично разрушающейся огневзрывозащиты (наружной облицовки) способно уменьшить силу ударного воздействия взрывной волны на защищаемый элемент, благодаря диссипации ее механической энергии. В этом заключается взрывозащитный эффект предложенной системы огневзрывозащиты.The operation schemes of the structural composite fire protection under combined special effects of the type of "explosion-fire" is shown in Figure 1-2. In the diagrams it can be seen that at the first stage, under the influence of the
На второй стадии под действием теплового потока 8 от пламени происходит вспучивание покрытия 7. На третьей стадии под действием давления газов пиролиза вспучивающегося покрытия 7 распрямляется деформировавшийся ранее наружный слой 5 композиции, после чего она выполняет огнезащитную функцию в течение заданного времени. Продолжительность работы конструкции данного типа в режиме огнезащиты в основном зависит от толщины исходного слоя вспучивающегося покрытия.In the second stage, under the influence of
Таким образом, при выборе рациональных способов и средств огнезащиты строительных конструкций и элементов инженерных систем в новых условиях следует учитывать не только предъявляемые к ним традиционные требования [Страхов В.Л., Кругов A.M., Давыдкин Н.Ф. Огнезащита строительных конструкций, - М.: Информационный центр «ТИМР», 2000, - 433 с.], но и принимать во внимание особенности их поведения при комбинированных воздействиях типа «удар-взрыв-пожар» или «взрыв-пожар».Thus, when choosing rational methods and means of fire protection of building structures and elements of engineering systems in the new conditions, one should take into account not only the traditional requirements imposed on them [Strakhov V.L., Krugov A.M., Davydkin N.F. Fire protection of building structures, - M.: Information Center "TIMR", 2000, - 433 pp.], But also take into account the peculiarities of their behavior in combined impacts such as "shock-explosion-fire" or "explosion-fire."
При комбинированных воздействиях типа «удар-взрыв-пожар» или «взрыв-пожар» возможно:With combined impacts such as "shock-explosion-fire" or "explosion-fire" it is possible:
- частичное механическое повреждение огнезащиты при динамических воздействиях до наступления стадии пожара (например, пластическая деформация или обрушение наружного слоя композиционной огнезащиты);- partial mechanical damage to fire protection during dynamic impacts before the onset of the fire (for example, plastic deformation or collapse of the outer layer of composite fire protection);
- полное механическое разрушения огнезащиты при динамических воздействиях до наступления стадии пожара на части поверхности защищаемого объекта;- complete mechanical destruction of fire protection during dynamic impacts before the onset of the fire stage on a part of the surface of the protected object;
- большие деформации огнезащиты в зонах соединения элементов защищаемых конструкций, расположенных вне зоны интенсивного воздействия взрывной волны, вследствие деформации каркаса здания и (или) соответствующих элементов инженерных систем;- large deformations of fire protection in the zones of connection of elements of protected structures located outside the zone of intense exposure to the blast wave, due to deformation of the building frame and (or) the corresponding elements of engineering systems;
- расплавление или выгорание (в случае материалов на органической основе) наружных слоев огнезащиты вследствие более высокого уровня температуры и продолжительности огневого воздействия на нее при реальном пожаре по сравнению со стандартным пожаром.- melting or burning out (in the case of materials on an organic basis) of the outer layers of fire protection due to a higher temperature level and the duration of the fire exposure to it in a real fire compared to a standard fire.
Исходя из изложенного, представляется целесообразным для обеспечения конструктивной безопасности высотных зданий и подземных сооружений использовать в предложенной системе огневзрывозащиты объектов, в частности конструкций зданий и сооружений, рассмотренные выше, принципиально новые подходы и решения заявителя в области огнезащиты элементов обделки и инженерных систем транспортных тоннелей, а также пожароопасного технологического оборудования нефтегазового комплекса.Based on the foregoing, it seems appropriate to ensure the structural safety of high-rise buildings and underground structures to use in the proposed fire and explosion protection system of objects, in particular the structures of buildings and structures, discussed above, fundamentally new approaches and solutions of the applicant in the field of fire protection of lining elements and engineering systems of transport tunnels, and also fire hazardous technological equipment of the oil and gas complex.
Так, например, гибкая огнезащитная конструкция в рассматриваемом случае может найти применение для зон соединения элементов несущего каркаса здания между собой. Т.е. могут быть предусмотрены дополнительные средства для защиты фланцевых соединений, выполненные в виде компенсаторов линейных тепловых расширений коробчатой конструкции из гибкого тонколистового огнестойкого материала.So, for example, a flexible fire-retardant design in the case under consideration can find application for areas of connection of the elements of the building supporting frame to each other. Those. additional means for protecting flange joints may be provided, made in the form of compensators for linear thermal expansion of the box-shaped structure made of flexible thin-sheet fire-resistant material.
В этих случаях вся конструкция способна выдерживать большие деформации при ударных (взрывных) воздействиях на здание или сооружение, сохраняя при этом свою работоспособность в условиях пожара, который может последовать за взрывом.In these cases, the entire structure is able to withstand large deformations during impact (explosive) impacts on a building or structure, while maintaining its operability in a fire that could follow an explosion.
Кроме того, как показали проведенные огневые испытания, гибкая огнезащита незаменима в зонах компенсаторов теплового расширения венткоробов системы дымоудаления тоннелей. В этих случаях она обеспечивает надежную огнезащиту при относительных смещениях в условиях пожара секций венткороба на расстояние до 150 мм. Аналогичную роль гибкая огнезащита может выполнять в случаях, когда секции венткороба смещаются друг относительно друга, а также относительно элементов строительной конструкции здания или сооружения, при ударном или взрывном воздействии на него. В этих случаях гибкую огнезащиту следует устанавливать в зонах присоединения венткоробов к строительным конструкциям.In addition, as shown by the fire tests, flexible fire protection is indispensable in the areas of expansion joints for thermal expansion of ventilation ducts of the smoke exhaust system of tunnels. In these cases, it provides reliable fire protection at relative displacements in the conditions of fire of the ventilation box sections to a distance of 150 mm. Flexible fire protection can perform a similar role in cases where the ventilation box sections are displaced relative to each other, as well as relative to structural elements of a building or structure, under shock or explosive impact on it. In these cases, flexible fire protection should be installed in the areas where ventilators are connected to building structures.
Таким образом, система конструкционной композиционной огневзрывозащиты с воздушной прослойкой между наружной облицовкой из пластичной стали, присоединенной к защищаемому объекту с помощью гибкого каркаса, и вспучивающимся покрытием, нанесенным на поверхность объекта, принципиально позволяет решить следующие задачи:Thus, the system of structural composite fire protection with an air gap between the outer cladding of plastic steel, attached to the protected object using a flexible frame, and an intumescent coating applied to the surface of the object, can fundamentally solve the following problems:
- при взрывном воздействии на объект за счет демпфирующих свойств облицовки уменьшается нагрузка на защищаемый объект (при этом огнезащитой реализуется функция взрывозащиты);- during an explosive impact on an object due to the damping properties of the cladding, the load on the protected object is reduced (in this case, the fire protection function implements explosion protection);
- при огневом воздействии, следующим после взрыва, воздушная полость под деформированным наружным слоем заполняется термостойким пенококсом вспучивающегося покрытия, который является идеальным теплоизолятором при высоких температурах (при этом эффективно реализуется огнезащитная функция рассматриваемой системы);- during the fire exposure following the explosion, the air cavity under the deformed outer layer is filled with heat-resistant foam coke of the intumescent coating, which is an ideal heat insulator at high temperatures (the fire-retardant function of the system under consideration is effectively implemented);
- наружный металлический слой композиционной огневзрывозащиты предохраняет также пенококс от преждевременного выгорания и осыпания под действием повышенных температур, характерных для пожара в высотных зданиях и подземных сооружениях, что дает возможность использовать указанную композицию при большом уровне требуемых пределов огнестойкости.- the outer metal layer of composite fire protection also protects the foam coke from premature burnout and shedding under the action of elevated temperatures characteristic of a fire in high-rise buildings and underground structures, which makes it possible to use this composition at a high level of the required fire resistance limits.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006137145/12A RU2331447C1 (en) | 2006-10-20 | 2006-10-20 | System of anti-fire and anti-explosion protection of buildings and structures |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006137145/12A RU2331447C1 (en) | 2006-10-20 | 2006-10-20 | System of anti-fire and anti-explosion protection of buildings and structures |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006137145A RU2006137145A (en) | 2008-04-27 |
RU2331447C1 true RU2331447C1 (en) | 2008-08-20 |
Family
ID=39452716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006137145/12A RU2331447C1 (en) | 2006-10-20 | 2006-10-20 | System of anti-fire and anti-explosion protection of buildings and structures |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2331447C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU184424U1 (en) * | 2018-07-03 | 2018-10-25 | Валерий Павлович Левицкий | CONSTRUCTIVE FIRE PROTECTION OF METAL STRUCTURES |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103437460B (en) * | 2013-07-10 | 2015-11-25 | 西南科技大学 | Embedded steel frame concrete blast wall |
-
2006
- 2006-10-20 RU RU2006137145/12A patent/RU2331447C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
RU 2260658 C1; 20.09.2005. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU184424U1 (en) * | 2018-07-03 | 2018-10-25 | Валерий Павлович Левицкий | CONSTRUCTIVE FIRE PROTECTION OF METAL STRUCTURES |
RU184424U9 (en) * | 2018-07-03 | 2018-11-22 | Валерий Павлович Левицкий | STRUCTURAL FIRE PROTECTION OF METAL STRUCTURES |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006137145A (en) | 2008-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Maraveas et al. | Design of concrete tunnel linings for fire safety | |
CN105221165B (en) | Microcapsules are from fireproof tunnel concrete lining | |
Yandzio et al. | Protection of buildings against explosions | |
CN102454236A (en) | Explosion-proof and fire-proof lightweight wall | |
US20030167726A1 (en) | Oxygen fire and blast fragment barriers | |
RU2331447C1 (en) | System of anti-fire and anti-explosion protection of buildings and structures | |
Elliott et al. | The protection of buildings against terrorism and disorder. | |
CN205637287U (en) | A fire prevention antiknock furred ceiling for building | |
CN102454351A (en) | Explosion-proof fireproof door | |
Remennikov et al. | Blast effects and vulnerability of building structures from terrorist attack | |
Neves et al. | STUDY OF THE CHIADO FIRE IN LISBON. | |
Larsson | Fires in tunnels and their effect on rock: a review | |
JP6452488B2 (en) | Building fire protection equipment | |
RU2229909C1 (en) | Fire protective covering screen | |
Seker et al. | Accidents and disaster management in fireworks industries | |
Strøm | Recent progress on test evidence, standardization and design of protection for exterior openings | |
Findik | Structural materials: fire and protection | |
Yu et al. | Steel framed structures subjected to the combined effects of blast and fire-Part 1: State-of-the-art review | |
Cormie et al. | Basic guidelines for enhancing blast resilience | |
CN212802050U (en) | External hanging type fireproof and explosion-proof pressure reducing plate | |
Ishii et al. | External Fire Impacts on the Interior Temperature of a Building | |
Kumar | High-Temperature Behaviour and Design of Structures: Structural Fire Safety | |
US20200069981A1 (en) | Method of protecting an object against fire and fire protective covering for an object | |
CN108547411A (en) | A kind of high temperature resistant crossbeam | |
CN205862863U (en) | A kind of flame retardant cable of new material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141021 |