Пожар - неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства [1].

Основным опасным фактором пожара, который и является причиной разрушения, повреждения строительных конструкций, элементов, частей зданий и зданий в целом является быстрое повышение температуры в очаге пожара (температурный режим пожара), которое резко отличается от условий обычной эксплуатации объекта [2].

Наиболее крупными являются пожары, происходящие на объектах нефтегазовой отрасли. При авариях на таких объектах возможно возгорание нефтепродуктов. Горение данных продуктов проходит при углеводородном температурном режиме. Интенсивность горения и высокие температуры которого значительно отличаются от характеристик «стандартного пожара».

Большое количество подобных предприятий находится в районах крайнего севера. В связи с холодными климатическими условиями, подходящим видом огнезащиты является сухой способ, а именно защита плитными материалами. Плитные материалы увеличивают предел огнестойкости стальных несущих конструкций до 240 мин. (R240).

Одним из таких объектов является «Комплекс по добыче, подготовке, сжижению газа, отгрузке СПГ и газового конденсата Южно-Тамбейского газоконденсатного месторождения». Сооружение основания резервуаров хранения конденсата, запроектировано на основе несущего рамно-связевого каркаса, включающего в себя сваи, вертикальные (диагональные) связи и рамную балочную клетку с установленными по ним железобетонными предварительно напряженными плитами.

С целью обеспечения требуемого предела огнестойкости по потере несущей способности (R 120) стальных конструкций основания резервуаров хранения, предусмотрено устройство огнезащитной подвесной потолочной системы, ограждающая часть которого выполняется из плит PROMATECT-H, закрепляемых к дополнительному стальному каркасу.

Были проведены экспериментальные исследования огнестойкости элементов данных стальных конструкций с облицовкой огнезащитными плитами.

Испытания опытных образцов конструкции огнезащитного подвесного потолка проводились согласно ГОСТ [3, 4, 5]. На проведение эксперимента были представлены 2 образца конструкции огнезащитного подвесного потолка габаритными размерами 5000×3000×545 мм (д×ш×в).

Принципиальная схема конструктивного исполнения опытного образца огнезащитного подвесного потолка представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Принципиальная схема конструктивного исполнения опытного образца огнезащитного подвесного потолка с ограждающей частью из плит PROMATECT-H

1. балка 20Б1

2.уголок L 40x4

3. плита PROMATECT-H t=15 мм

4. полоса из плиты PROMATECT-H t=15 мм, шириной 160 мм

5. сетка металлическая 100х100,∅ проволоки 5 мм

6. минераловатная плита Rockwool ТЕХ БАТТС t=50 мм, 4-ре слоя

На рисунке 2 представлен опытный образец конструкции огнезащитного подвесного потолка в процессе сборки.

Рисунок 2. Опытный образец конструкции огнезащитного подвесного потолка в процессе сборки (образец № 1).

Выполнялась двухслойная обшивка плитами PROMATECT-H толщиной 15 мм (2×15=30 мм), крепеж которых осуществлялся при помощи самонарезающих шурупов и скоб, устанавливаемых с шагом (300±10) мм.

Для предотвращения проникновения пламени по периметру образца производилась укладка минераловатного утеплителя, закрывающего щели между футеровкой печи и плитами ограждающей части подвесного потолка (см. рис. 2).

Условия проведения испытаний

Опытные образцы устанавливались на экспериментальную установку и подвергались одностороннему тепловому воздействию.

В огневой камере печи создавался углеводородный температурный режим по ГОСТ Р ЕН 1363-2-2014, характеризуемый следующей зависимостью:

Т = 1080 · (1 - 0,325·е-0,167t – 0,675·e-2,5t) + 20,     (1)

где Т - температура в печи, соответствующая времени t, ° С;

t - время, исчисляемое от начала испытаний, мин.

Температура в огневой камере печи измерялась печными термопарами, в количестве 9-ти штук, равномерно распределенными по длине образца в шести местах.

Кривые изменения температур в контролируемых точках на двутавровых стальных балках каркаса опытных образцов огнезащитного подвесного потолка представлены на рисунке 3.

Средние температуры в огневой камере соответствовали зависимости (1) и не превышали допустимых отклонений.

 Рисунок 3. Кривые изменения температур в огневой камере печи и на двутавровых балках стальных каркасов опытных образцов конструкции подвесного потолка

За время огневого испытания видимых изменений в состоянии ограждающих частей из плит PROMATECT-H не зафиксировано
 (рисунок 4).

Рисунок 4. 125 мин испытания, вид в смотровой проем (образец № 1)

В соответствии с необходимым пределом огнестойкости исследуемого объекта защиты, испытания были завершены через 155 минут огневого воздействия.

По итогам проведенных опытов было установлено:

- на момент окончания огневого воздействия (155 мин) потери несущей способности конструкции подвесного потолка, либо возникновения предельных деформаций не зафиксировано;

- критическая температура равная 500°С на опытных образцах не достигнута;

- средняя температура по термопарам, установленным на стальных двутавровых балках каркаса, на момент окончания огневого воздействия, составила 75 и 82 °С, для 1-го и 2-го образца соответственно.

В результате данных испытаний можно сделать вывод, что данная конструктивная система огнезащиты стальных конструкций обеспечивает требуемый предел огнестойкости, предъявляемый к объекту защиты.

Литература

1.   О пожарной безопасности [Электронный ресурс]: федер. закон от 21.12.1994 N 69-ФЗ (ред. от 23.06.2016) // Гарант: информ.-правовое обеспечение. – Электрон. Дан. – М., 2013. – Доступ из локальной сети б-ки Академии ГПС МЧС России.
2.   Ройтман В.М. Инженерные решения по оценке огнестойкости проектируемых и реконструируемых зданий / Ассоциация «Пожарная безопасность и наука» – М., 2001, 382 с.
3.   ГОСТ 30247.0-94 Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования. [Электронный ресурс]: государтсвенный стандарт // Гарант: информ.-правовое обеспечение. – Электрон. Дан. – М., 2017. – Доступ из локальной сети б-ки Академии ГПС МЧС России.
4.   ГОСТ Р ЕН 1363-2-2014 Конструкции строительные. Испытания на огнестойкость. Часть 2. Альтернативные и дополнительные методы. [Электронный ресурс]: государтсвенный стандарт // Гарант: информ.-правовое обеспечение. – Электрон. Дан. – М., 2017. – Доступ из локальной сети б-ки Академии ГПС МЧС России.
5.   ГОСТ Р 53298-2009 Потолки подвесные. Метод испытания на огнестойкость. [Электронный ресурс]: государтсвенный стандарт // Гарант: информ.-правовое обеспечение. – Электрон. Дан. – М., 2014. – Доступ из локальной сети б-ки Академии ГПС МЧС России
6.   Отчет об испытаниях на пожарную опасность «Огнестойкость конструкции огнезащитного подвесного потолка, выполненного из плит
   «Promatect-H», закрепленных к сталльной подконструкции при условии воздействия углеводородного температурного режима» - М.: ФГБУ ВНИИПО МЧС России – 2016; 12 с.