钢质防火窗产品的研发及应用

河南快3走势1975年,美国 Browns Ferry核电站发生火灾事故,造成核岛堆芯控制系统损坏。1986年,前苏联切尔诺贝利核电站反应堆发生爆炸事故引起火灾,大量飞灰烟尘将放射性物质传播到外围环境,造成了核电站有史以来较大的灾难性事故。为了保证核电站消防安全,预防控制核岛厂房火灾事故的发生蔓延,核电站大多采用“纵深多重防御”的设计原则,包括“火灾预防”、“火灾包容”和“火灾控制”三重防御系统。就“火灾包容”系统而言,防火门是防火分区间控制火灾蔓延及保证消防安全的关键屏障。防火门功能要求核岛钢质防火窗产品不仅要求满足GB12955-2008《防火门》相关要求,同时还要求具有特定的抗震、高寿命、防冷烟及安全逃生等多重功能,如果防火材料选型或结构设计不合理,将无法同时满足钢质防火窗产品的功能要求,从而影响核电站建设进度和消防安全功能的实现。以国内某核电防火门为例。防火门关键结构设计3.1防火门整体结构设计核岛防火门结构主要由门框、门扇、防火五金件、防火玻璃及防火膨胀密封件组成。根据核岛防火门和GB12955-2008《防火门》标准要求,对国内防火材料厂家技术水平和应用情况进行调研,同时结合以往核电特种门产品加工经验,经过多次方案设计、功能论证和门体结构优化,钢质防火窗结构设计。门框结构设计门框选用厚度为1.5mm-2.0mm的冷轧镀锌钢板折弯而成,在门框腔体侧面设计有混凝土锚固板,用于门框安装固定和增加混凝土锚固力,从而提高门体的抗震能力。为了实现门体在火灾初期的防冷烟功能,经过设计选型和功能验证,在门扇与门框搭接部位设置了特殊结构防火膨胀密封条,其下部由膨胀石墨材料复合而成,具有遇高温火焰膨胀阻火性能,上部采用柔性橡胶材料形成空芯可压缩结构保证门扇关闭后自动压紧防火膨胀密封条的空芯部位,在满足防火性能的同时具有防冷烟功能。

门扇结构设计核电站防火门不仅要求具有防火隔热性能,同时要求满足RCCI标准SL-2级抗震要求,如果在门扇面板内侧直接组焊钢骨架,虽然提高了门体抗震强度,但钢骨架产生热桥效应会使门扇失去隔热功能,不满足耐火隔热要求。经过防火隔热材料市场调研和设计方案的论证,门扇最终采用钢骨架内镶嵌珍珠岩门芯板结构,同时在钢骨架与面板之间增设一层耐火隔热性能较好的轻质防火板,将钢骨架热桥与门扇钢面板有效隔离,保证炉内温度高达1000℃时门扇平均温升40°℃的技术要求。根据GB50016-2014《建筑设计防火规范》要求,位于安全通道的防火门通常设计为不带下门槛结构,门扇关闭后与地面之间会存在7m的门底间隙,无法保证防冷烟功能。经过门窗密封产品调研和功能试验,在门扇底部增设了自动升降密封条装置,当门扇关闭时门底密封条将自动下降密封门底间隙,实现了门体的防冷烟功能,
4防火门功能验证核岛特种功能防火门产品批量加工前,按照上述工艺加工了防火样门,委托具有资质的第三方检测机构进行了功能验证,试验结果如下。4.1抗震性能按照“包络性”原则选择了具有代表性的单扇和双扇防火门。使用有限元抗震分析专用软件,对防火门结构进行了自重静力和抗震分析,计算结果满足RCC-M规定的SL-2级抗震要求42使用寿命防火门样门按照GB/T29739-2013《门窗反复启闭耐久性试验方法》进行20万次启闭试验后,门体及五金件无变形损坏,使用功能正常无障碍。4.3耐火隔热性能按照“包络性”原则选择了耐火等级为A10h、A15h和A20h的防火门,委托国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心,按照CB7633-2008《和卷帘耐火试验方法》进行耐火检验,防火门的耐火完整性和隔热性能都满足试验标准技术要求4.4防冷烟性能防火门样门按照GBT7106-2008《建筑门窗气密、水密风压性能分级及检测方法》进行了防冷烟气密性能检测,即单位缝长空气渗透量为14m(mh),单位面积空气渗透量为3.7m(m2h),气密性能满足试验标准6级要求。5结束语通过对核电站特种功能防火门技术研究和功能验证,成功研发了同时具有耐火隔热、抗震、使用寿命高、气密防冷烟及安全逃生等多重功能的特种防火门,掌握了关键部件设计和加工关键工艺,保证了核电站工程进度和消防安全功能的实现,同时为三代核电特种门产品的研发积累了宝贵经验。
 

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创建时间:2020年5月20日
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