УДК 620.193.21

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР ПРИ ПОЖАРАХ НА ПОВРЕЖДЕННЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИИ

Куранов Дмитрий Владимирович1, Стародубцев Алексей Егорович2
1ООО «Универсал-ТС», эксперт
2ООО «ЦДКНХО», генеральный директор

Аннотация
в данной статье рассмотрены некоторые моменты эксплуатации зданий и сооружений, В рамках проведения экспертиз промышленной безопасности после технологических аварий на ряде предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности было проанализировано техническое состояние несущих железобетонных конструкций располагаемых в зонах инцидентов.

Ключевые слова: аварии, диагностика, железобетонные конструкции, нефтепереработка, нефтехимия, экспертиза промышленной безопасности, эксплуатация


ASSESSING THE IMPACT OF EXPOSURE TO HIGH TEMPERATURES DURING FIRES ON DAMAGED CONCRETE STRUCTURE

Kuranov Dmitry Vladimirovich1, Starodubcev Aleksey Egorovich2
1OOO “Universal-TS”, expert
2OOO “CDKNHO”, CEO

Abstract
This article discusses some aspects of operation of buildings and structures in the framework of the examination of industrial safety technology after a number of accidents at oil refineries and petrochemical industry has been analyzed the technical condition of bearing reinforced concrete structures located in areas of incidents.

Keywords: accident, diagnostics, examination of industrial safety, maintenance, petrochemicals, refining, reinforced concrete structures


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Куранов Д.В., Стародубцев А.Е. Оценка влияния воздействия высоких температур при пожарах на поврежденные железобетонных конструкции // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 12 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/12/60198 (дата обращения: 21.11.2016).

В  соответствии с Федеральным законом № 116-ФЗ, экспертизе промышленной безопасности подлежат здания и сооружения на опасных производственных объектах, которые используются для осуществления хранения продукции или сырья, перемещения грузов и людей, технологических процессов, а также ликвидации и локализации последствий аварий [3]. На многих предприятиях нефтепереработки и нефтехимии эксплуатируются здания и сооружения более 30 лет. Для их безопасной эксплуатации проводится обязательная экспертиза промышленной безопасности.

К экспертизе промышленной безопасности зданий и сооружений предъявляются такие требования как независимость и объективность, полнота и всесторонность исследований. Процесс проведения экспертизы  достаточно сложен, один из наиболее ответственных моментов это анализ имеющейся документации, как правило заключается в анализе большого объема информации о том или ином здании (сооружении): срок и условия эксплуатации, характеристика материалов, предшествующие ремонты, реконструкции объекта и т.п. Не менее ответственный момент это проведению натурных обследований, испытаниям материалов, с применением неразрушающих и разрушающих методов контроля.   За этим трудоемким процессом стоит достижение главного результата – оценка соответствия объекта, предъявляемым требованиям промышленной безопасности. Экспертное заключение оформляется в соответствии с требованиями действующих НТД и должно содержать результаты проведения обследования, их анализ,  в совокупности с выводами о том, соответствует, либо не соответствует то или иное здание (сооружение) требованиям промышленной безопасности.

Согласно Приказу [4] экспертиза промышленной безопасности зданий и сооружений проводится в следующих случаях:

•        Истечение срока эксплуатации зданий и сооружений, который установлен в проектной документации;

•        Отсутствие проектной документации, либо в проектной документации нет никаких данных относительно сроков эксплуатации зданий и сооружений;

•        После аварии на опасном производственном объекте, когда были повреждены несущие конструкции;

•        Истечение сроков безопасной эксплуатации, которые установлены заключениями экспертизы;

•        Возникновение сверхнормативных деформаций конструкций зданий и сооружений.

В данной статье хотели бы остановится на экспертизе промышленной безопасности зданий и сооружений после аварии, когда были повреждены несущие конструкции.

Несмотря на возросший, в последние десятилетия,  уровень безопасности на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, данная отрасль все еще являются одной из главных источников пожаро- и взрывоопасности в промышленном секторе.

При этом особенностью техногенных аварий являются так называемые «углеводородные пожары», который по сравнению с рассматриваемыми нормами (ГОСТ 30247.0-94, [1]) более «легкими» (по условиям температурного воздействия) «целлюлозными пожарами» характеризуются стремительным ростом температуры – ~950°С в течение первых 5 минут и ~1105°C в течение 1 часа.

Вместе с тем на многих предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, вводимых в эксплуатацию более полувека назад, модернизация затрагивала преимущественно технологическую часть. Строительные конструкции реконструкция затрагивает в меньшей степени, а качеству ремонтных работ, в случае незначительных повреждений, не уделяется должного внимания. В результате чего большой объем строительных конструкций имеет повреждения, снижающие их эксплуатационные параметры, что подтверждается результатами экспертиз промышленной безопасности строительных объектов.

Наличие таких повреждений железобетонных конструкций, как повреждения защитных слоев бетона с частичным оголением арматуры существенно не влияют на несущую способность конструкций и зачастую данные повреждения не устраняются в течение длительного времени, до тех пор, пока коррозионные повреждения не будут влиять на обеспечение работоспособности конструкций.

Однако, в случае возникновения пожаров, в особенности углеводородных, данные повреждения являются критическими. Температурные воздействия ~1000°C на незащищенную рабочую арматуру несущих железобетонных конструкций приводят к значительному снижению ее прочности [2], и соответственно являются причинами разрушений железобетонных конструктивных элементов имеющих достаточно высокую огнестойкость в проектом, бездефектном, состоянии.

В рамках проведения экспертиз промышленной безопасности после технологических аварий на ряде предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности было проанализировано техническое состояние несущих железобетонных конструкций  располагаемых в  зонах инцидентов.

По результатам анализа установлено, что большинство конструкций, потерявших несущую способность в процессе инцидента, имели разрушения защитных слоев бетона, сформированные до пожара, а также были восстановлены при ранее проведенных ремонтных работах некачественными ремонтными составами,  либо с нарушением технологии (при температурном воздействии ремонтные составы быстро теряли адгезию с «основным бетоном» конструкций, вследствие чего оголялась арматура). Деформация арматуры в зоне поврежденного защитного слоя бетона после пожара показана на рис.1.

 

Рис.1 Фрагмент балки перекрытия в зоне повреждения арматуры

Выводы и рекомендации на основании полученных результатов:

  1. Для обеспечения надежности и долговечности железобетонных строительных конструкций промышленно опасных объектов рекомендуется своевременно устранять (восстанавливать) повреждения защитных слоев бетона. Как видно из примеров даже незначительное повреждение конструкции может привести в случае аварии к серьезным разрушениям зданий и сооружений.
  2. Ремонтно-восстановительные работы вести в соответствии с рекомендациями экспертов используя материалы и технологии,  обеспечивающие высокую адгезию ремонтных составов с «основным» бетоном конструкции, а также предусматривающие нейтрализацию коррозионных процессов арматуры.

Своевременное выполнение указанных ремонтно-восстановительных работ значительно повысит безопасность объектов в случае возникновения пожаров и существенно снизит затраты на восстановление после инцидентов.


Библиографический список
  1. ГОСТ 30247.0-94 Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования.
  2. СП 13-102-2003 Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений.
  3. Федеральный закон РФ от 21.07.1997 № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».
  4. Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 14 ноября 2013 г. №538 «Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности».


Все статьи автора «Стародубцев Алексей Егорович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация