Тема: «Исследование металлоконструкций»

 

 

3.4.1 Вопросы семинара:

 

1. Деформация

2. Образование окислов на поверхности металла, расплавление и проплавление 3. Структурные изменения физико-химических свойств

4. Инструментальные методы исследования стальных конструкций

 

Краткое описание проводимого занятия

 

На конструкциях и предметах из металлов и сплавов при осмотре места пожара следует отмечать:

-потемнение и обугливание (карбонизация) слоя краски на поверхности; -выгорание карбонизованных остатков краски;

-величину деформации конструкций и их направленность (металло-конструкции и их отдельные элементы деформируются, как правило, в сторону наибольшего нагрева);

-цвета побежалости (появляются при нагревании стали до температуры 200-300 0С благодаря образованию на ее поверхности пленки окисла микронной толщины; при повышении температуры цвета побежалости изменяются в следующей последовательности: светло-желтый, соломенно-желтый, оранжевый, красно-фиолетовый, синий);

 

 

47

-наличие высокотемпературного окисла (окалины) на сталях, ее толщина и цвет (образуется на сталях обыкновенного качества при температуре более 700 0С; низкотемпературная окалина (700-750 0С) обычно имеет рыжеватый оттенок и достаточно тонкая; окалина, образовавшаяся при 900-1000 0С и более –толстая и черная);

-оплавления и проплавления металла (размер, геометрия, цвет кромки) расплавленный в ходе пожара более легкоплавкий металл при попадании на

металл более тугоплавкий может привести как бы к "растворению" последнего в расплаве первого металла. Причем происходит это при температуре, ниже температуры плавления "туго плавкого" металла);

Стали обыкновенного качества и изделия из них по способу изготовления подразделяются на:

-горячекатанные (прошедшие прокатку на вальцах при температуре 800-900 0С);

-холоднодеформированные стальные изделия (т.е. изделия, которые подвергались в процессе изготовления холодной деформации

-штамповке, вытяжке, высадке и т.д.)

Горячекатаные стали наиболее распространены на месте пожара, т.к. именно они составляют основную номенклатуру металлопроката (швеллеры,

двутавры, уголки, большая часть трубных изделий, горячекатаный листовой прокат и т.д.) из них же изготавливаются строительные металлоконструкции.

До 600-700 0С изменений в структуре и физико-механических свойствах в горячекатаных сталях практически не происходит. Выше этих температур изменения в структуре металла начинают происходить и их можно зафиксировать:

-методом металлографии,

-путем изучения химического состава окалины, -рентгеноструктурным анализом окалины.

Обработка изделий в процессе их изготовления методом холодной деформации (холодной штамповки, высадки, волочения) приводит к изменению структуры металла и соответствующему изменению его физико-механических свойств. При нагреве холоднодеформированных изделий в них

протекают так называемые дорекристаллизационные и рекристаллизационные процессы. При этом последовательно меняется структура изделия и структурочувствительные физико-механические хар

актеристики. Металл стремится перейти в исходное (до холодной обработки) состояние. Степень рекристаллизации изъятого с места пожара холоднодеформированного

изделия можно определить несколькими методами: -определением микро твердости,

-определением коэффициента формы,

-магнитными исследованиями (измерением коэрцитивной силы).

Магнитный метод основан на измерении коэрцитивной силы или тока размагничивания предварительно намагниченного стального изделия.

Самый удобный метод определения относительной степени рекристаллизации холоднодеформированных изделий в пожарно-криминалистических исследованиях.

Объекты исследования

Холоднодеформированные стальные изделия (болты, гвозди, шурупы, строительные скобы, некоторые виды труб, штампованные корпуса автомобилей, холодильников и др.).

Измерения проводятся на однотипных изделиях, расположенных в различных зонах пожара. Исследуемое металлоизделие должно иметь длину не менее 40 мм (расстояние между полюсами выносного преобразователя) и может быть практически любым по конфигурации.

Применяемые приборы

Коэрцитиметры КИФМ-1, КФ-ЗМ, струк-туроскоп МФ-31КЦ, а также более современные и удобные в использовании коэрцитиметры КРМ-ЦК-3, КРМ-ЦК-2М. С поверхности изделия счищаются остатки краски и пузыри окалины.

48

Преобразователь устанавливается на изделие (или изделие - болт, гвоздь - кладется на преобразователь).

После нажатия кнопки "измерение" прибором автоматически осуществляется цикл "намагничивание - размагничивание" и определяется коэрцитивная сила. Обычно на одном изделии проводится 6-10 параллельных измерений, после чего рассчитывается среднеарифметическое значение коэрцитивной силы. Суммарное время на исследование одного изделия 5-7 мин.

Результаты измерений коэрцитивной силы изделий, рассредоточенных по месту пожара, наносятся на план места пожара, после чего вычерчиваются зоны термических поражений, как при ультразвуковом методе исследования бетона и железобетона.

Зона наибольших термических поражений соответствует наименьшим значениям коэрцитивной силы или тока размагничивания.

Метод работоспособен в интервале температур от 150-200 до 700-800 °С.

Вихретоковое зондирование стальных изделий проводится в целях измерения электрических параметров, величина которых коррелирует с толщиной окалины на поверхности стали.

Объекты исследования - горячекатаные и холоднодеформированные стальные конструкции и изделия.

Применяемый прибор

Прибор "Вихрь", входящий в комплект оборудования для работы на месте пожара "Сириус".

Краткая методика работы

На месте пожара намечаются конструкции для обследования; составляется план исследуемой зоны пожара в масштабе; на конструкциях намечаются участки, в которых будет производиться исследование. В намеченных точках проводится 5-6 параллельных измерений с расчетом среднего результата (время одного измерения 5-10 с).

Распределение зон термических поражений стальных конструкций и изделий на месте пожара.

В отличие от коэрцитиметров, исследованию могут подвергаться не только холоднодеформированные, но и горячекатаные изделия (а их на месте пожара гораздо больше). Однако работает метод только в высокотемпературных зонах (от 700°С и выше).

 

 

3.5 Семинарское занятие 6 (2 часа)

 

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: