Zmiany strukturalne w stali konstrukcyjnej wywołane epizodami jej nagrzewania i stygnięcia podczas pożaru
Journal Title: Safety & Fire Technology - Year 2017, Vol 48, Issue 48
Abstract
Cel: Celem artykułu jest krótkie omówienie podstawowych zagrożeń wynikających z epizodów nagrzewania i stygnięcia stali konstrukcyjnej podczas pożaru, które mogą warunkować ewentualne dalsze użytkowanie elementów nośnych z niej wykonanych. Zagrożenia te wiążą się na ogół z termicznie indukowanymi i trwałymi zmianami obserwowanymi w mikrostrukturze stali wystudzonej po zakończeniu ekspozycji na ogień, z reguły niedostrzeganymi wizualnie podczas klasycznej inwentaryzacji przeprowadzanej po pożarze, której celem jest ocena stanu technicznego obiektu. Metody: Struktura artykułu pozwala prześledzić kolejne, potencjalne formy zmian mikrostruktury stali konstrukcyjnej, najpierw inicjowane monotonicznym wzrostem temperatury tego materiału, a następnie mniej lub bardziej gwałtownym jego stygnięciem. W pierwszej kolejności omówiono skutki rozrostu ziaren ferrytu, w drugiej kolejności – efekty częściowej przemiany perlitu w austenit, a w końcu – zagrożenia determinowane zainicjowaniem w fazie chłodzenia przemiany bainitycznej i/lub martenzytycznej. Na tym tle podjęto dyskusję na temat konsekwencji ewentualnego powierzchniowego odwęglenia, a także możliwego wystąpienia zjawisk grafityzacji i/lub sferoidyzacji ziaren cementytu. Wyniki: Wykazano, że zmieniające się w czasie, a przy tym niekontrolowane oddziaływanie wysokiej temperatury pożaru na stal konstrukcyjną z dużym prawdopodobieństwem prowadzi do wystąpienia w tym materiale niekorzystnych przemian strukturalnych, które z reguły skutkują drastycznym zmniejszeniem się jego efektywnej ciągliwości skojarzonym z wyraźnym zwiększeniem się jego twardości. Taki zestaw cech stali w przypadku dalszego jej użytkowania po pożarze nieuchronnie implikuje dużą jej podatność na kruche pękanie, a co za tym idzie – znaczne ryzyko nagłego i niespodziewanego zniszczenia wykonanych z niej elementów. Wnioski: Klasyczna inwentaryzacja przeprowadzana po pożarze w celu oceny deformacji stalowego ustroju nośnego, uzupełniona jedynie o eksperymentalną weryfikację parametrów wytrzymałościowych charakteryzujących taką stal, nie wystarcza, by dostatecznie wiarygodnie wnioskować o przydatności tych elementów do ich dalszego użytkowania pod obciążeniem. Taka ocena musi być bowiem bezwzględnie poszerzona co najmniej o aposterioryczne badania mikrostruktury rozpatrywanego materiału oraz o próby pozwalające na sprawdzenie jego popożarowej twardości i udarności.
Authors and Affiliations
Mariusz Maślak, Grzegorz Żwirski
Keywords
Related Articles
- EP ID EP265236
- DOI 10.12845/bitp.48.4.2017.2
- Views 51
- Downloads 0
Prevention of Major industrial accidents – Case Study Using the Example of the Mazowieckie Voivodeship
Aim: The aim of this paper is to assess the state of implementation in Poland of the current doctrine for the prevention of major industrial accidents in the context of providing safety distance in the process of shaping...
Crisis Management Model for Large Urban Agglomerations Model zarządzania
Purpose: Presentation of a model solution for a crisis management system for large urban agglomerations, assuming that such a model should form part of the current crisis management structure at the national and provinci...
Influence of Wooden-Based Dusts on Smoke Fire Detectors
Aim: There is a need of fire detection solutions which are sensitive to deceptive signals. They can lead to false fire alarms. One of such signals is the activation of detectors in case of wooden dusts accumulated in the...
What are the limits of advanced first aid?
Aim: The applicable rules related to providing assistance to the injured person led the authors to a conclusion that indicated a need to extend the range of rescue operations performed by rescuers who have completed a co...
Ustalanie zagrożenia pożarowego lasu na poligonach wojskowych
Cel: Celem artykułu jest przedstawienie problematyki oceny ryzyka pożarowego na poligonach oraz zaprezentowanie nowej metody alarmowego oznaczania stopnia zagrożenia pożarowego lasu (SZPL). Wprowadzenie: Poligony wojskow...