заведующий сектором испытаний лаборатории газодинамики и взрыва, Институт комплексной безопасности в строительстве (ИКБС); преподаватель кафедры комплексной безопасности в строительстве
Head of Testing Sector of Laboratory of Gas Dynamics and Explosion, Institute of Integrated Safety in Construction; Lecturer of Department of Integrated Safety in Civil Engineering
Введение. Аварийные газовые взрывы происходят как на производственных объектах, так и в жилых зданиях. Был проведен анализ нормативных документов в области взрывоустойчивости зданий и конструкций, подверженных аварийному взрыву, который выявил отсутствие требований к ним по взрывоустойчивости и методов испытаний их на устойчивость к дефлаграционному аварийному взрыву.
Цель. Коллективом Института комплексной безопасности в строительстве Национального исследовательского Московского государственного строительного университета (ИКБС НИУ МГСУ) была разработана методика испытаний по определению устойчивости сборных металлических конструкций к воздействию дефлаграционного взрыва газопаровоздушной смеси и проведено исследование, включающее два эксперимента и анализ результатов с целью определить возможность применения ограждающих конструкций в области взрывозащиты зданий и сооружений от избыточного давления дефлаграционного взрыва.
Материалы и методы. Исследования проводились с использованием стенда для испытаний легкосбрасываемых конструкций (ЛСК) по ГОСТ Р 56289. В качестве образцов для испытаний были применены сборные металлические конструкции, состоящие из стеновых сэндвич-панелей толщиной 200 мм и металлического каркаса из двух стальных труб сечением 100 мм. В процессе исследований контролировалось разрушение замкового соединения стыка панелей и полное разрушение ограждающей конструкции.
Результаты и их обсуждение. Исследования показали, что при избыточном давлении взрыва 17–18 кПа и времени воздействия взрывной нагрузки не менее 250 мс наблюдалась значительная деформация конструкции с остаточным прогибом. Полное разрушение конструкции происходило при интенсивности динамического воздействия во взрывной волне 45–47 кПа и времени воздействия взрывной нагрузки около 400 мс.
Выводы. Установлено, что сборная металлическая конструкция, состоящая из стеновых сэндвич-панелей и металлического каркаса, может быть использована в качестве взрывоустойчивого защитного ограждения на производственных объектах при расчете взрывных нагрузок. Предложено несколько вариантов повышения устойчивости конструкции к воздействию дефлаграционного взрыва.
Introduction. Emergency gas explosions occur at industrial facilities as well as in residential buildings. An analysis of normative documents in the field of explosion resistance of buildings and structures subject to an accidental gas explosion has been carried out which revealed a lack of requirements for their explosion resistance and methods of testing their resistance to a deflagration accidental explosion.
Objective. A team from the Institute of Comprehensive Construction Safety at the National Research Moscow State University of Civil Engineering (NRU MGSU) developed a test procedure for determining the resistance of prefabricated metal structures to a deflagration explosion of an air-gas mixture and conducted a study including two experiments and analysis of the results to determine the application of building envelopes in the field of explosion protection of buildings and structures against excessive pressure deflagration
Materials and methods. The researches have been carried out with the use of a test bench for light-load-bearing constructions according to GOST R 56289. Fabricated metal structures, consisting of 200-mm-thick wall sandwich-panels and metal frame of two steel pipes of 100-mm section were used as test specimens. In the course of the investigations, the failure of the locking joint of the panels and the complete failure of the enclosing structure were monitored.
Results and discussion. Studies have shown that with an overpressure of 17–18 kPa and the exposure time of blast load of at least 250 ms, a significant deformation of the structure with a residual deflection was observed. Complete destruction of the structure occurred at the intensity of the dynamic impact in a 45–47 kPa blast wave and the exposure time of the blast load about 400 ms.
Conclusions. It has been established that the prefabricated metal structure consisting of wall sandwich panels and a metal frame can be used as an explosion-proof protective fence at production facilities in the calculation of blast loads. Several variants of increasing resistance of the structure to deflagration explosion have been proposed.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.