Что вы знаете о огнезащитных покрытиях для стальных конструкций?

Важность огнезащитных покрытий для стальных конструкций

1. Устранение недостатков огнестойкости стальных конструкций: хотя сталь обладает высокой прочностью, она также обладает высокой теплопроводностью и легко нагревается и становится мягкой при воздействии огня. Обычные стальные конструкции теряют несущую способность примерно за 15 минут в случае пожара; однако огнезащитные покрытия, благодаря теплоизоляции или образованию вспенивающегося слоя, замедляют нагрев стали, тем самым предоставляя дополнительное время для эвакуации людей и тушения пожара.

2. Соответствие требованиям строительных норм пожарной безопасности: Согласно «Строительным нормам пожарной безопасности», стальные конструкции различных типов зданий должны отвечать соответствующим пределам огнестойкости (например, предел огнестойкости стальных колонн высотных зданий должен составлять 2–3 часа). Огнезащитная краска является ключевым средством для обеспечения выполнения этого требования.

3. Снижение ущерба от пожара: позволяет снизить риск обрушения стальных конструкций, защитить оборудование и целостность конструкции здания, а также сократить расходы на восстановление после бедствия.

Классификация огнезащитных покрытий

Объекты защиты и огнестойкость

• Обычная огнезащитная краска для стальных конструкций (Fp): обычные промышленные и гражданские здания (пожары, связанные с волокнистыми материалами)

• Специальная огнезащитная краска для стальных конструкций (Ft): для специальных зданий, таких как нефтеперерабатывающие и нефтехимические объекты, подстанции и т.п. (пожары на углеводородах)

• Огнестойкость: 0,5 ч, 1 ч, 1,5 ч, 2 ч, 2,5 ч, 3 ч

Маркировка огнезащитных покрытий

Например: GT-WRP-Ft2.00-A: наружное растворимое вспучивающееся огнезащитное покрытие, предел огнестойкости для специальной стали — 2 часа; номер предприятия AGT-NSF-Fp1.50-B: внутреннее водорастворимое невспучивающееся огнезащитное покрытие, предел огнестойкости для обычной стали — 1,5 часа; номер предприятия B.

Проектирование и выбор огнезащитной окраски

• Проектирование огнезащитной защиты стальных конструкций должно осуществляться с учётом назначения здания или сооружения, характера помещения, типа пожара и предела огнестойкости; при этом следует выбирать огнезащитные покрытия для стальных конструкций соответствующей категории.

• Огнезащитная краска для стальных конструкций вспенивающегося типа содержит связующие вещества, катализаторы, вспенивающие агенты и углеродообразующие компоненты, большинство из которых являются органическими веществами. При воздействии огня в составе краски происходят серии физико-химических реакций, в результате чего органические вещества быстро вспениваются, образуя плотную ячеистую углеродную пену, которая служит теплоизоляционным слоем. Однако с течением времени часть органических веществ подвергается необратимым процессам — разложению, деградации и вымыванию, что приводит к «старению» и выходу краски из строя: появляется пыление, отслаивание, ухудшается долговечность покрытия, и его эксплуатационные характеристики заметно снижаются. Экспериментальные данные показывают, что в течение 5 лет предел огнестойкости снижается на 21,7%.

Огнезащитная краска для стальных конструкций нерасширяющегося типа изготавливается на основе пористых легких теплоизоляционных материалов (таких как вермикулит, перлит, минеральные волокна и др.) в качестве наполнителя и связующего вещества. Поскольку основные компоненты в основном состоят из неорганических веществ, физико-химические свойства покрытия отличаются стабильностью, а срок его службы — длительностью; в объектах, где эта краска применяется уже более 20 лет, пока не было обнаружено ни одного случая её выхода из строя.

Резюме

• Для помещений и конструкций с повышенными требованиями к огнестойкости, где предел огнестойкости должен быть не менее 2 часов, целесообразно использовать невспенивающиеся огнезащитные покрытия; не рекомендуется применять невспенивающиеся огнезащитные покрытия для стальных конструкций на основе эпоксидных смол.

• Эпоксидные огнезащитные покрытия для стальных конструкций, обладающие отличными адгезионными, атмосферостойкими и огнезащитными свойствами, не имеют ограничений по месту применения.

Требования к сетке при строительстве

(1) В отчёт об типовом испытании огнезащитной краски указано, что требуется армирование сеткой; при применении на объекте необходимо производить укладку армирующей сетки. В качестве материала для армирования целесообразно использовать проволочную сетку, сетку из щелочестойкого стекловолокна или углеродную сетку.

(2) Если в отчёте о типовых испытаниях не указано наличие сетки, то при наличии толстого слоя покрытия целесообразно применить метод нанесения с использованием сетки, причём следует соблюдать следующие требования: 1. При толщине слоя огнезащитного покрытия для стальных конструкций из нерасширяющихся материалов, равной или превышающей 25 мм, целесообразно выполнить армирование сеткой внутри огнезащитного покрытия для стальных конструкций; 2. При толщине слоя огнезащитного покрытия для стальных конструкций из неэпоксидных расширяющихся материалов, равной или превышающей 3 мм, и при толщине слоя огнезащитного покрытия для стальных конструкций из эпоксидных расширяющихся материалов, равной или превышающей 8 мм, целесообразно выполнить армирование сеткой внутри огнезащитного покрытия для стальных конструкций.

При нанесении огнезащитного покрытия на оцинкованные стальные конструкции необходимо нанести переходный слой на оцинкованные детали, чтобы улучшить адгезию огнезащитного покрытия.

Сравнительная таблица преимуществ и недостатков огнезащитных покрытий