Изгибаемая конструктивная инстумесцентная (3-D) огнезащита

Сегодня единого документа, классифицирующего средства огнезащиты по признакам, требуемым параметрам и техническим характеристикам, не существует. Например, в лакокрасочной отрасли есть ГОСТ 9825-73 «Материалы лакокрасочные. Термины, определения и обозначения», а также для большинства ЛКМ – собственные национальные стандарты. Вопрос принадлежности ряда средств огнезащиты к ЛКМ до сих пор остается спорным по ряду аспектов, так же как и место в классификации комбинированной и рулонной интумесцентной огнезащиты.

В отдельных нормативных документах по требованиям к пожарной безопасности, в методах испытаний (и в сводах правил и в стандартах) даются определения средств огнезащиты, основном различающиеся по технологическим свойствам и пожарно-техническим характеристикам. Также классификацией занимались многие известные специалисты в области огнезащиты [1–8].

Рассмотрим различие конструктивных, комбинированных и интумесцентных средств огнезащиты, которое, на первый взгляд, не кажется таким очевидным.

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ГОСТ 53295 «Средства огнезащиты для стальных конструкций. Метод определения огнезащитной эффективности», тонкослойное вспучивающееся огнезащитное покрытие (огнезащитная краска) определяется как: «способ огнезащиты строительных конструкций, основанный на нанесении на обогреваемую поверхность конструкции специальных красок или лакокрасочных систем по ГОСТ 28246, предназначенных для повышения предела огнестойкости строительных конструкций и обладающих огнезащитной эффективностью. Принцип действия огнезащитной краски (лакокрасочной системы) основан на химической реакции, активируемой при воздействии пожара, в результате которой толщина огнезащитного покрытия многократно увеличивается, образуя на обогреваемой поверхности конструкции теплоизоляционный слой, защищающий конструкцию от нагревания» (п.3.13); конструктивная огнезащита: «способ огнезащиты строительных конструкций, основанный на создании на обогреваемой поверхности конструкции теплоизоляционного слоя средства огнезащиты. К конструктивной огнезащите относятся толстослойные напыляемые составы, штукатурки, облицовка плитными, листовыми и другими огнезащитными материалами, в том числе на каркасе, с воздушными прослойками, а также комбинация данных материалов, в том числе с тонкослойными вспучивающимися покрытиями. Способ нанесения (крепления) огнезащиты должен соответствовать способу, описанному в протоколе испытаний на огнестойкость и в проекте огнезащиты» (п.3.6).

Таким образом, согласно положениям ГОСТ 53295, конструктивная защита может включать и тонкослойные покрытия, что по сути, отменяет определение конструктивной защиты.

В Своде Правил 2.13130.2012 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты», определение конструктивной огнезащиты аналогично ГОСТ 53295, но тонкослойное огнезащитное покрытие (вспучивающееся покрытие, краска) определяется также как «способ огнезащиты строительных конструкций, основанный на нанесении на обогреваемую поверхность конструкции специальных лакокрасочных составов с толщиной сухого слоя не превышающей 3 мм, увеличивающих ее многократно при нагревании» (п.3.3). Там же, в п.3.6. приводится определение огнезащитной плиты как элемента конструктивной огнезащиты, представляющий собой навесную панель, обеспечивающую огнезащитную эффективность за счет экранирования конструкции, а также низкой теплопроводности исходного материала самой плиты.

В проекте новой редакции СП 2.13130 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты», окончательная редакция которого обсуждается экспертным сообществом, планируется изменить определения для средств огнезащиты. Так, в п. 3.2, конструктивная огнезащита будет определяться как «огнезащита строительных конструкций, основанная на создании на обогреваемой поверхности конструкции теплоизоляционного слоя, путем нанесения на нее толстослойных напыляемых составов, штукатурки, облицовки плитными, листовыми, штучными и другими аналогичными строительными материалами, в том числе на каркасе, с воздушными прослойками, в результате бетонирования и заливки затвердевающими растворами с использованием технологии опалубки, а также их комбинации».

Изменение в определении «вспучивающееся огнезащитное покрытие» (п.3.3): «слой, (слои) огнезащитного состава, нанесенного на поверхность объекта огнезащиты, огнезащитное действие которого основано на многократном увеличении исходной толщины при тепловом воздействии и образовании теплоизоляционного слоя на защищаемой поверхности».

Как видно, в новой редакции СП 2.13330, определение вспучивающегося покрытия существенно сократилось и упростилось. Покрытие более не является «способом», конструктивные материалы и изделия приобрели обоснованное определение. На Рисунке 1 представлена классификация средств огнезащиты согласно [7].

Рисунок 1. Классификация средств огнезащиты по способу нанесения и типу материала согласно [3].
В целом, средства огнезащиты можно разделить по технологическому принципу применения (мокрый или сухой способ) и по принципу действия с изменением гео- метрических параметров при пожаре – в случае с конструктивной защитой они неизменны, в случае с интумесцентными составами – толщина сухого слоя покрытия существенно возрастает.

НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Как конструктивные средств огнезащиты все более широко применяются рулонные, изгибаемые материалы в связи с рядом уникальных свойств: сухой монтаж, высокая производительность монтажа и меньшие потери при монтаже, поскольку конструкция «обертывается», а не обкладывается плитами. При этом даже при рулонной огнезащите часто применяется клей или герметик, что уже не дает права называть такой процесс «сухим».

Рисунок 2 (слева) «Терминал по производству и перегрузке СПГ», «Криогаз-Высоцк». Фото автора.  Рисунок 3 (справа) Cистема: цинконаполненный грунт+Fibaroll+эпоксидное огнезащитное покрытие. «Криогаз-Высоцк». Фото автора.

Среди известных рулонных и «оборачиваемых» гибких материалов – средств огнезащиты для строительных конструкций – следует отметить «Огнезащитный мат 3M ™ Interam ™ Endothermic Mat (США), УФ-отверждаемый FibaRoll (Великобритания), материал базальтовый огнезащитный рулонный М-БОР, производства «ТИЗОЛ» (Россия) и некоторые другие.

Относительно недавно появились материалы, сочетающие свойства конструктивной огнезащиты (в первую очередь сухой монтаж и монтаж сразу готового изделия на поверхность защищаемого объекта) и интумесцентой защиты, когда при огневом воздействии образуется пенококс с низкой теплопроводностью, защищающий поверхность объекта защиты.

Известны материалы, например, сеточная (тканевая) огнезащита Hapufl am BS-Gewebe X-Color (Германия), предназначенная для предотвращения самовоспламенения электрических кабелей и кабельных систем из-за короткого замыкания или перегрева. В России Hapufl am BS-Gewebe X-Color несертифицирован, технические характеристики: плотность сетки 1,55 – 1,85 кг/куб.м; класс B-s2, d0 по EN 13501-1:2007; предел огнестойкости EI 90/E 90 по EN 13501-2:2007 (Рисуноки 3, 4).

При огневом воздействии сетка начинает вспучиваться (начало коксообразования – 160 °С), при этом время образования стабильного пенококса достаточно короткое: 15–20 минут (Рисунок 5).

Рисунок 4 (слева). Монтаж сетки Hapufl am BS-Gewebe с помощью специальных шпилек. Фото:https://slideplayer.org/slide/1841845.  Рисунок 5 (справа). Intumescent textile for fi re protection of wiring (Hapufl am BS-GewebeI).  Фото: https://slideplayer.org/slide/1841845

Преимущества такой огнезащиты кабелядостаточно очевидны (Таблица 1), но, как уже сказано выше, в России материал не сертифицирован, поэтому сравнение по пожарно-техническим характеристикам затруднительно.

В России компанией ООО «МорНефтеГазСтрой» производится сетка «Инфлекс-ФК-31», предназначенная для повышения огнестойкости кабелей и снижения распространения горения; повышает огнестойкость кабельных линий в соответствии с ГОСТ Р 53316-2009 до ПО4 (данные с официального сайта компании).

Таким образом, в классификации средств огнезащиты необходимо выделить относительно новый вид огнезащиты – изгибаемую (рулонную) интумесцентную огнезащиту, которая наносится «сухим» способом и при этом вспучивается при огневом воздействии. Образование пенококса происходит во всех трех измерениях (верх, вниз и вдоль поверхности) — «3-dimension». Данное средство огнезащиты возможно отнести к отдельному классу (Рисунок 6).

Рисунок 6. Огневые испытания сетки Hapufl am BS-GewebeI на кабельном пучке.  Фото: https://slideplayer.org/slide/1841845

Как сказано выше, вспучивающаяся рулонная огнезащита сейчас применяется, в основном, для кабельных линий. Однако, компания ООО «ПРОМИЗОЛ» (Москва) разработала сетку с 3D-армированной структурой для защиты строительных конструкций с результатами по огнезащитной эффек-тивности на 15 и 45 минут по ГОСТ Р 53295-2009. Выполнение монтажа и эксплуатация возможна при температурном режиме от−50 до +50˚С (рис. 7).

Рисунок 7. Классификация средств огнезащиты по видовым отличиям (покрытия и конструктив) c учетом вспучивающейся конструктивной огнезащиты
Рисунок 8. Огнезащитная сетка «ПРОМИЗОЛ-СТК» для строительных конструкций. Фото автора.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При монтаже и эксплуатации большинства огнезащитных материалов при защите всех видов конструкций подразумевается наличие жесткой механической связи (адгезии) с защищаемой поверхностью: огнезащитные штукатурки, вспучивающие (интумесцентные) краски, фольгированные базальтовые маты и рулонные материалы из базальта с огнезащитным клеем. Данное условие предъявляет ряд жестких требований по состоянию и подготовке защищаемой поверхности, условиям нанесения (температура и влажность), межслойной сушке, наличие механизмов и аппаратов по нанесению и монтажу, тщательный контроль по качеству и расходу материалов.

В классификации средств огнезащиты необходимо выделить новый вид огнезащиты – конструктивную изгибаемую (рулонную) интумесцентную огнезащиту, у данного вида несколько перспективных направлений и много преимуществ перед ранее известными средствами огнезащиты:

  •  возможность проектирования огнезащиты легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) за счет малого веса и занимаемого объема;
  • совместимость со всеми ранее нанесенными огнезащитными или антикоррозионными покрытиями на стальные конструкции, поскольку сетка просто бесконтактно «оборачивается» вокруг поверхности конструкции;
  • отсутствие требований к специальной подготовке защищаемой поверхности (грунтование, обеспыливание и обезжиривание) перед монтажом; требования предъявляются исключительно к антикоррозионным работам;
  • монтаж, эксплуатация и ремонт при температурах от – 40º до +50º C, влажности 100%; при наличии осадков и порывов ветра, допускающих работу согласно требованиям техники безопасности труда и уровню квалификации персонала;
  • ремонт и замена поврежденного участка огнезащитного покрытия силами собственного персонала службы эксплуатации;
  • простота периодического или контрольного осмотра ответственных узлов стальных конструкций, с последующим восстановлением огнезащитного покрытия;
  • широкий диапазон исполнения в насыщенных цветах для решения архитектурно-эстетических задач.
Таблица 1. Сравнение технологических показателей трех типов огнезащиты (изгибаемая, конструктивная, интумесцентная) для кабельных линий

 

Литература:

1. Голованов В.И. Прогнозирование огнестойкости стальных конструкций с огнезащитой. Дис. д.т.н. М., 2008. 337 с.
2. Пехотиков А.В. Огнестойкость изгибаемых стальных конструкций: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.26.03. М. 2008. 198 с.
3. Пехотиков А.В., Павлов В.В., Средства огнезащиты для стальных конструкций // Промышленные покрытия. 2015. № 5–6. С. 30–34.
4. Страхов В.Л., Крутов A.M., Давыдкин Н.Ф. Огнезащита строительных конструкций / Под ред. Кошмарова Ю.А. М.: ТИМР, 2000. 433 с.
5. Огнезащита материалов и конструкций: Учебно-справочное пособие /С.В. Собурь. – 5-е изд., перераб. — М.: ПожКнига, 2014. – 256 с., ил.
6. Корольченко А.Я., Корольченко О.Н. Средства огнезащиты. Справочник. М.: Пожнаука, 2006. 258 с.
7. Гравит М.В., Недрышкин О.В., Улыбин А.А., Петроченко М.В. Конструктивные методы повышения огнестойкости несущих стальных конструкций: учебное пособие / Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Инженерно-строительный институт, Кафедра «Строительство уникальных зданий и сооружений». – Санкт-Петербург, 2016. <URL:http://doi.org/10.18720/ SPBPU/2/s16-152>.
8. Гравит М.В. Основные требования к огнезащитным покрытиям металлоконструкций зданий, сооружений и наружных установок: учебное пособие /;Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Инженерно-строительный институт, Кафедра «Строительство уникальных зданий и сооружений». – Санкт-Петербург, 2016 <URL:http://doi.org/10.18720/SPBPU/2/s16-147>.

Гравит Марина Викторовна, к.т.н., доцент, доцент кафедры «Строительство уникальных зданий и сооружений» Санкт-Петербургского политехнического университете Петра Великого (ФГАОУ ВО СПбПУ)

Фото: twitter.com/hashtag/огнезащитакабеля

Смотрите также

В Перми состоялась Международная конференция «Огнезащита и пожарная безопасность объектов НГК»

В минувший четверг, 26 сентября, Пермь на день стала центром демонстрации новинок в сфере огнезащиты …

Добавить комментарий