Báo cáo tổng kết khoa học nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su blend chống cháy và các kết cấu cứu hộ hỏa hoạn khẩn cấp nhà cao tầng

ủy ban nhân dân thành phố Hồ Chí Minh Viện kỹ thuật nhiệt đới và bảo vệ môi trờng 57A Trơng Quốc Dung, Phú Nhuận, TP. Hồ Chí Minh. Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật đề tài: NGHIÊN CứU CHế TạO VậT LIệU CAO SU BLEND CHốNG CHáY Và CáC kết cấu CứU Hộ HỏA HOạN KHẩN CấP NHà CAO TầNG ks. Nguyễn thành nhân 5946 10/7/2006 TP. Hồ chí minh, 4-2006. Bản quyền thuộc về Viện kỹ thuật nhiệt đới và bảo vệ môi trờng TP. Hồ Chí Minh. Đơn xin sao chép toàn bộ hoặc một phần tài liệu này phải gửi đến Viện trởng Viện Vktnđ&bvmt tp.hcm, trừ trờng hợp sử dụng với mục đích nghiên cứu. Bkhcn Vktnđ&bvmt tp.hcm Bkhcn Vktnđ&bvmt tp.hcm Bkhcn Vktnđ&bvmt tp.hcm Danh sách những ngời thực hiện đề tI 1. KS. Nguyễn thành nhân, Trởng phòng đbnđvlpkt, Viện KTNĐ & bvmt TP.HCM, Chủ nhiệm đề tài. 2. gs.ts. nguyễn việt bắc, Phó viện trởng Viện Hóa học vật liệu, chủ trì nhánh 3. Pgs.Ts. đỗ quang kháng, Viện Hóa học, Viện khoa học công nghệ Việt Nam, chủ trì nhánh. 4. ks. Vũ sơn lâm, Cục cảnh sát PCCC, chủ trì nhánh. 5. ks. Phạm ngọc lĩnh, Phó trởng phòng ĐBNĐVLPKT, Viện KTNĐ & bvmt TP.HCM, Th ký đề tài. 6. ks. Nguyễn trờng hng, Viện ktnđ&bvmt tp.hcm. 7. ks. Nguyễn văn thành, Viện ktnđ&bvmt tp.hcm. 8. ks. Lê việt hùng, Viện ktnđ&bvmt tp.hcm. 9. ts. Huỳnh bạch răng, Viện ktnđ&bvmt tp.hcm. 10. Th.S. Chu chiến hữu, Viện Hóa học vật liệu. 11. Th.S. Trần hảI sơn , Viện Hóa học vật liệu. 12. CN. Đặng trần thiêm, Viện Hóa học vật liệu. 13. CN. Phạm minh tuấn, Viện Hóa học vật liệu. 14. cn. Phạm nh hoàn, Viện Hóa học vật liệu. 15. Th.S. LƯƠNG NHƯ HảI, Viện Hóa học. 16. Th.S. Vũ NGọC PHAN, Viện Hóa học. 17. KS. NGÔ Kế THế, Viện Hóa học. Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24 Tóm tắt Nội dung nghiên cứu chính của đề tài này gồm những phần sau: 1) Thiết kế kết cấu và hình dạng của đệm hơi và ống tuột cứu hộ để cứu ngời kịp thời nhanh chóng và an toàn khi hỏa hoạn xảy ra nhng khả thi về công nghệ và tài chính. 2) Nghiên cứu chế tạo blend cao su, nhựa chống cháy đáp ứng yêu cầu chế tạo đệm hơi và ống tuột cứu hộ. 3) Công nghệ chế tạo đệm hơi, ống tuột cứu hộ và các thiết bị phụ kiện kèm theo. 4) Thí nghiệm và đánh giá toàn diện về đệm hơi và ống tuột cứu hộ ngoài hiện trờng. 5) Thiết lập quy trình vận hành đệm hơi và ống tuột cứu hộ khi có hỏa hoạn xảy ra. i Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24 Mục lục Lời mở đầu i Chơng 1: Tổng quan 1 1.1.Tình hình cháy trên thế giới và ở Việt Nam 1 1.1.1.Tình hình cháy trên thế giới 1 1.1.2.Tình hình cháy ở Việt Nam 7 1.2. Sơ lợc về một số phơng tiện cứu hộ 8 1.2.1. Bạt cứu hộ 9 1.2.2. Lới cứu hộ 10 1.2.3. Đệm cứu hộ 11 1.2.4. Một số phơng tiện cứu hộ khác 13 1.3. Đệm hơi cứu hộ 14 1.4. ống tuột cứu hộ 18 1.5. Cơ chế cháy vật liệu và các phụ gia chống cháy 25 1.5.1. Cơ chế cháy vật liệu 25 1.5.2. Các phụ gia chống cháy 28 1.5.2.1. Giới thiệu chung về chất chống cháy cho polymer 28 1.5.2.1.1. Mục đích 28 1.5.2.1.2. Cơ chế hoạt động của phụ gia chống cháy 30 1.5.2.2. Chất chống cháy cho vật liệu polymer 32 1.5.2.3. Chất chống cháy cho cao su 50 1.5.2.4. Các phơng pháp khảo sát khả năng chống cháy của vật liệu. 51 1.6. Các chất chữa cháy 54 1.6.1. Phân loại các chất chữa cháy 54 1.6.2. Các chất chữa cháy thông dụng 55 1.6.2.1. Chất chữa cháy dạng lỏng 55 1.6.2.2. Các chất chữa cháy dạng khí 55 1.6.2.3. Các chất chữa cháy dạng bọt 56 1.6.2.4. Các chất chữa cháy dạng rắn 57 ii Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24 1.6.3. Bàn luận 57 1.7. Tình hình nghiên cứu chế tạo ứng dụng vật liệu cao su và cao su blend bền nhiệt, chống cháy 58 1.8. Kết luận 63 Chơng 2: CáC điều kiện thực nghiệm 64 2.1. Vật liệu nghiên cứu 64 2.2. Phơng pháp nghiên cứu 67 chơng 3: Nhiên cứu chế tạo blend nhựa cao su chống cháy 70 3.1. Nghiên cứu chế tạo vật liệu trên cơ sở PVC và NBR 70 3.1.1. Nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su-nhựa blend nhiệt dẻo bền nhiệt, chống cháy 70 3.1.1.1. Thành phần đơn chế tạo vật liệu 70 3.1.1.2. Chế tạo vật liệu cao su nhựa blend nhiệt dẻo 71 3.1.1.3. ảnh hởng của hàm lợng PVC ở giai đoạn tạo bột cao su lên tính chất của polyme blend 71 3.1.1.4. ảnh hởng của nhiệt độ trộn ở giai đoạn tạo bột cao su lên tính chất của polyme blend 73 3.1.1.5. Tính chất cơ nhiệt của polyme blend 74 3.1.1.6. So sánh tính chất của các vật liệu 75 3.1.1.7. Kết luận 76 3.1.2. Nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su-nhựa blend bền nhiệt,chống cháy.77 3.1.2.1. Thành phần đơn chế tạo vật liệu 77 3.1.2.2. Chế tạo vật liệu cao su- nhựa blend tính năng cơ lý cao, bền nhiệt, chống cháy 77 3.1.2.3.ảnh hởng của hàm lợng PVC tới tính chất cơ lý của vật liệu .78 3.1.2.4. ảnh hởng của hàm lợng PVC tới độ trơng trong dầu của vật liệu 79 3.1.2.5. ảnh hởng của hàm lợng PVC tới hệ số già hoá của vật liệu 80 iii Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24 3.1.2.6. ảnh hởng của các loại độn gia cờng tới tính chất cơ lý của vật liệu 81 3.1.2.7. ảnh hởng của các loại phụ gia chống cháy tới tính chất cơ lý của vật liệu 82 3.2.1.8. ảnh hởng của phụ gia chống cháy tới tính chất gia công của vật liệu 83 3.1.2.9. ảnh hởng của quá trình biến tới độ bền nhiệt và bền chống cháy của vật liệu 86 3.1.2.10. ảnh hởng của quá trình biến tới cấu trúc hình thái của vật liệu 89 3.1.2.11. Kết luận 90 3.1.3. Đánh giá kết quả nghiên cứu chế tạo vật liệu 91 3.1.3. 1. Kết quả đánh giá chất lợng vật liệu cao su blend chống cháy, chịu nhiệt 91 3.1.3.2. Kết quả đánh giá chất lợng vật liệu cao su blend tính năng cơ lý cao, bền nhiệt 92 3.2. Nghiên cứu chế tạo Blend chống cháy trên cơ sở PVC và ENR 93 3.3. Nghiên cứu chế tạo Blend chống cháy trên cơ sở cao su clopren và ENR. 106 3.4. Kết luận 120 Chơng 4: Chế tạo vật liệu đệm hơi v ống tuột cứu hộ 122 4.1. Lớp chịu lực (vật liệu dệt) 122 4.1. 1. Tính ma sát 125 4.1.2. Tính hấp thụ và thẩm thấu các chất của vải 126 4.1.3. Tính chịu nhiệt 127 4.1.4. Tính chịu lửa 127 4.1.5. Tính nhiễm tĩnh điện 128 4.1.6. Tác động của vi sinh vật 129 iv Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24 4.2. Chế tạo vật liệu đệm hơi cứu hộ 130 4.2.1. Chế tạo vật liệu khung chịu lực 131 4.2.2. Chế tạo keo dán KKC 133 4.2.3. Chế tạo vật liệu áo bọc ngoài 134 4.3. Chế tạo vật liệu ống tuột cứu hộ 138 4.3.1. Chế tạo vật liệu lớp chịu lực ống tuột cứu hộ 138 4.3.2. Chế tạo vật liệu lớp co dãn ống tuột cứu hộ 141 4.3.3. Chế tạo lớp chịu lửa 143 4.3.4. Kết luận 144 Chơng 5: Thiết kế chế tạo đệm hơi v ống tuột cứu hộ 145 5.1. Thiết kế chế tạo đệm hơi cứu hộ 145 5.1.1. Thiết kế hình dạng và tính toán kết cấu đệm hơi cứu hộ 145 5.1.1.1. Lựa chọn hình dáng 145 5.1.1.2. Tính toán kết cấu đệm hơi cứu hộ 145 5.1.1.2.1. Khung chịu lực 146 5.1.1.2.2. áo bọc ngoài 152 5.1.2. Chế tạo đệm hơi cứu hộ 152 5.1.2.1. Chế tạo khung chịu lực 152 5.1.2.2. Chế tạo áo bọc ngoài 153 5.1.3. Nguồn cung cấp hơi cho đệm hơi cứu hộ 155 5.1.4. Đo đạc các thông số kỹ thuật của đệm hơi cứu hộ 156 5.1.5. Hớng dẫn sử dụng đệm hơi cứu hộ 159 5.1.6. Kết luận 161 5.2. Thiết kế chế tạo ống tuột cứu hộ 162 5.2.1. Thiết kế chế tạo ống tuột cứu hộ nghiêng 165 5.2.1.1. Thiết kế ống tuột cứu hộ nghiêng 165 5.2.1.2. Thiết kế và chế tạo khung đầu ống tuột 166 v Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24 5.2.1.3. Chế tạo ống tuột nghiêng 171 5.2.1.3.1. Chế tạo lớp chịu lực ống tuột nghiêng 171 5.2.1.3.2. Chế tạo lớp ngoài (lớp chống lửa) của ống tuột cứu hộ nghiêng 172 5.2.1.3.3. Kết nối các lớp ống tuột cứu hộ nghiêng 172 5.2.1.4. Quy trình vận hành ống tuột cứu hộ nghiêng 174 5.2.1.5. Kết luận 176 5.2.2. Thiết kế chế tạo ống tuột cứu hộ đứng 177 5.2.2.1. Thiết kế ống tuột cứu hộ đứng 177 5.2.2.2. Chế tạo ống tuột cứu hộ đứng 178 5.2.2.2.1. Chế tạo lớp co dãn ống tuột cứu hộ đứng 178 5.2.2.2.2. Kết nối các lớp ống tuột cứu hộ đứng 178 5.2.2.3. Quy trình vận hành ống tuột cứu hộ đứng 181 5.2.2.4. Kết luận 186 5.3. Các kết quả khác 186 chơng 6: Kết luận V KIếN LUậN 187 Tài liệu tham khảo 190 Phụ lục 198 vi B¸o c¸o nghiÖm thu ®Ò tµi cÊp nhµ n−íc KC.02.24 Danh môc c¸c ch÷ viÕt t¾t ABS Akrylonitryle Butadiene Styrene. ACM Cao su acrylat. ATH Nh«m hydroxyt. BDP Bisphenol A bis–diphenyl Photphat. CDP Cresyl–di-phenylphotphat. CPF Polyetylen Clo hãa. C.R Cao su Clopren. CSTN Cao su thiªn nhiªn DBP Dibuthylphlatat. DCHP Dicyclohexylphtalate. DOA Dioctyladypate. DOP Dioctylphtalate. DMF Dimethylformamide. EPDM Cao su Etylen Propylen dien ®ång trïng hîp. ENR Cao su Epoxy hãa. EVA Etylen Vinyl Acetat ®ång trïng hîp. MEK Methylethylketone MH Magie Hydroxyt. NBR Cao su Nitryl Butadien. IIR Cao su butyl. LOI Lowest Oxygen Index. RDP Resorcinol bis di-phenyl Photphat. PA Polyamide. PC Polycacbonate. PDMS Cao su Silicon PE Polyethylene. PES Polyester. PET Polyetylen Terephtalat. vii B¸o c¸o nghiÖm thu ®Ò tµi cÊp nhµ n−íc KC.02.24 PP Polypropylene. PMMA Poly Metyl Matacrylat. PU Polyurethane. PS Poly Styren PVC Poly Vinyl Clorua. SBR Cao su Styren Butadien. TCEP Tris (2-chloroethyl) Photphat. TCP Tri Cresyl Photphat. TCPP Tris (2 chloro-1-methyethyl) photphate. TDPP Tris (2 chloro-1-(Chloro methyl) ethyl) photphate. TiPP Tri (iso-propyl-phenyl) photphate. TPP Tri–phenyl photphate. UL Underwrite Laboratories (Temp. indes). viii [...]... tập trung nghiên cứu chế tạo và triển khai thử nghiệm thực tế một số đệm hơi và ống tuột cứu hộ Sau khi tính toán các thông số Kỹ thuật nh: Độ bền, độ chịu nhiệt, áp su t làm việc, đờng kính các lớp, Đề tài đã chế tạo vật liệu thích hợp với yêu cầu và công nghệ chế tạo từ vật liệu dệt và blend cao su nhựa chống cháy Các quy trình công nghệ chế tạo cũng nh huớng dẫn sử dụng các sản phẩm cứu hộ cũng... bền vật liệu chế tạo khung chịu lực phải cao, dẫn đến gia tăng giá thành và trọng lợng túi Khi áp su t tăng, độ bật của khung lớn do đó dễ hất ngời ra khỏi túi, rất nguy hiểm 1.4 ống tuột cứu hộ ống tuột cứu hộ là loại trang bị khẩn cấp dùng cho các nhà cao tầng ống đợc thiết kế, chế tạo để sử dụng cứu hộ khẩn cấp cho các trờng hợp xảy ra hỏa hoạn do cháy nổ, chập điện, khủng bố ở các nhà cao tầng. . .Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24 LờI Mở ĐầU Hàng năm trên thế giới có rất nhiều ngời chết, tàn tật bởi các nguyên nhân liên quan đến cháy và nhất là cháy các nhà cao tầng, nhng nhà cao tầng ngày một nhiều hơn Vì vậy, các phơng tiện cứu hộ hỏa hoạn khẩn cấp nhà cao tầng trở nên hết sức cần thiết và đợc coi là trang bị bắt buộc gần nh ở tất cả mọi quốc gia Các phơng tiện cứu hộ cũng... Cơ chế cháy vật liệu và các phụ gia chống cháy 1.5.1 Cơ chế cháy vật liệu Mối quan tâm hàng đầu khi chọn vật liệu cho ống tuột và đệm hơi là tính cháy của nó Đây là một đại lợng quy ớc nó xác định tính chất của vật liệu khi tiếp xúc với ngọn lửa Để có cơ sở cho việc chế tạo vật liệu chúng ta nên tìm hiểu kỹ cơ chế cháy của nó Cơ chế cháy của vật liệu bao gồm 2 quá trình: Nhiệt phân chất rắn thành các. .. USD, các nhà hàng, siêu thị là 586 triệu USD (7,05%) Kết quả này cho thấy nhu cầu cấp thiết của việc cần nghiên cứu chế tạo các trang bị cứu hộ hỏa hoạn khẩn cấp ở các khu dân c đông đúc Trong những năm qua, việc sử dụng thiết bị báo khói, báo cháy, cảnh báo sớm đã làm giảm đáng kể số thiệt hại nhân mạng do hỏa hoạn gây ra ở các quốc gia phát triển Một số kết quả thống kê điển hình về hỏa hoạn và thiệt... trụ giảm chấn bằng hệ thống lò xo 11 Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24 Hình 12: Đệm cứu hộ hình hộp đợc chế tạo bằng vật liệu xốp Hình 13 Đệm cứu hộ giảm chấn bằng lò xo và khí 12 Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24 1.2.4 Một số phơng tiện cứu hộ khác [16]: Đai, dây buộc cứu hộ, thang dây cứu hộ, đây là các phơng tiện đơn giản, tốc độ giải cứu chậm Trong một số trờng hợp không... ra các giải pháp cứu hộ, cứu nạn ngày càng tin cậy và an toàn hơn Mặt khác hiệu quả chữa cháy và cứu hộ khẩn cấp của các xe phun nớc chữa cháy cho các nhà cao tầng rất hạn chế Ngoài giải pháp bắt buộc phải thiết kế hệ thống cầu thang, thang máy thoát hiểm đặt ở bên ngoài, hiện nay ngời ta còn sử dụng đồng thời hàng loạt các giải pháp kỹ thuật và phơng tiện cứu hộ cho ngời khi xảy ra hỏa hoạn: Bạt cứu. .. ra bên ngoài Nệm hơi và ống tuột cứu hộ chúng ta sẽ khảo sát riêng ở các mục sau Hình 14 Bộ thoát hiểm xuống bằng dây Hình 15 Thoát hiểm bằng thang dây 13 Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24 1.3 Đệm hơi cứu hộ Các nhà thiết kế các phơng tiện cứu hộ, cứu nạn luôn cải tiến, tìm tòi để nâng cao hiệu quả và giảm thiểu rủi ro Các phơng tiện cứu hộ đựơc thiết kế, chế tạo và sử dụng theo quy chuẩn... tiện cứu hộ cho ngời khi xảy ra hỏa hoạn: Bạt cứu hộ Lới cứu hộ Thang dây cứu hộ 8 Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24 Đai treo cứu hộ Đệm cứu hộ Đệm hơi cứu hộ ống tuột cứu hộ 1.2.1 Bạt cứu hộ: là loại đợc dùng để cứu hộ vào thời gian trớc chiến tranh thế giới thứ 2 ở Châu Âu Bạt hình vuông có kích thớc từ 3đến 6m đợc gia cố bằng các đai viền, xung quanh có quai để ngời giữ căng ra.Thờng... 20 Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24 ống tuột đứng nhiều cửa [10] Hình 27 ống tuột đứng nhiều cửa vào (mỗi tầng 1 cửa) ống tuột đứng 1 cửa gắn vào công trình Hình 28 ống tuột đứng 1 cửa gắn vào công trình 21 Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24 ống tuột đứng 1 cửa gắn vào xe của lực lợng cứu hộ: Hình 29 ống tuột 1 cửa gắn vào xe của lực lợng cứu hộ ống tuột cứu hộ hỏa hoạn khẩn . Nhiên cứu chế tạo blend nhựa cao su chống cháy 70 3.1. Nghiên cứu chế tạo vật liệu trên cơ sở PVC và NBR 70 3.1.1. Nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su- nhựa blend nhiệt dẻo bền nhiệt, chống cháy. đới và bảo vệ môi trờng 57A Trơng Quốc Dung, Phú Nhuận, TP. Hồ Chí Minh. Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật đề tài: NGHIÊN CứU CHế TạO VậT LIệU CAO SU BLEND CHốNG CHáY Và CáC kết cấu CứU. cứu chế tạo vật liệu cao su- nhựa blend bền nhiệt ,chống cháy. 77 3.1.2.1. Thành phần đơn chế tạo vật liệu 77 3.1.2.2. Chế tạo vật liệu cao su- nhựa blend tính năng cơ lý cao, bền nhiệt, chống