Тонкослойные огнезащитные вспенивающиеся покрытия в РК

116
Тонкослойные огнезащитные вспенивающиеся покрытия в РК
Испытания огнезащитных покрытий, проводившихся РГП «Институт проблем горения», выявили эффективность огнезащитных покрытий, используемых в Республике Казахстан.

Современное строительство промышленных и общественных зданий и сооружений невозможно представить без использования стальных несущих конструкций. Преимущества данного типа несущих конструкций неоспоримы. Однако в случае возникновения пожара конструкции из стали легко уязвимы, так как данный материал теряет свою конструкционную прочность уже при температуре 500°С. Сталь обладает высокой теплопроводностью, поэтому даже массивные стальные конструкции имеют собственный предел огнестойкости не более 15 минут.

Огнезащита металлоконструкций

Огнезащита металлических конструкций при помощи нанесения на поверхность металла тонкослойных (толщина сухого слоя покрытия от 0,5 до 3 мм) огнезащитных покрытий приобрела широкое распространение в последние 10–15 лет. Это произошло благодаря появлению на мировом и отечественном рынках современных терморасширяющихся огнезащитных покрытий [1–3]. Эти материалы имеют не только высокую огнезащитную эффективность, но и великолепный внешний вид, что позволяет использовать их без дополнительных декоративных покрытий для обеспечения пожарной безопасности.

Одно из наиболее перспективных направлений в разработке огнезащитных материалов – создание композиций, обладающих способностью при действии тепла или пламени образовывать вспененный карбонизованный слой (пенококс). Образующийся на поверхности пенококс, обладая высокой пористостью и низкой теплопроводностью, замедляет перенос тепла от пламени, препятствует диффузии кислорода с поверхностью защищаемого материала, тормозит горение в газовой фазе. Все это препятствует увеличению температуры защищаемых материалов и повышает предел их огнестойкости.

В работах [4, 5] путем обобщения известных данных с начала 50-х годов прошлого века о химических реакциях компонентов и физических превращениях в процессе формирования вспенивающегося кокса сформулированы основополагающие представления материаловедения вспенивающихся огнезащитных покрытий на основе полифосфата аммония.

В Институте проблем горения разработаны и производятся огнезащитные вспенивающиеся покрытия «X-Flame» на лаковой основе и «Покрозан» на водно-дисперсионной основе для металлических конструкций. Для деревянных конструкций производится пропиточный состав «Пос-Био».

Испытания огне- и теплоизолирующих свойств композиций проводились по методике Всероссийского научно-исследовательского института противопожарной обороны МЧС Российской Федерации совместно с сотрудниками Специального научно-исследовательского центра пожарной безопасности и гражданской обороны МЧС Республики Казахстан. Испытания составов в режиме одностороннего нагрева потоком отходящих газов (пропан) воздушной горелки в интервале температур 25–900 °С. Температура 900 °С достигается в течение часа.

Результаты испытаний показали, что покрытие «X-Flame» обладает высокими огнезащитными характеристиками и не уступает лучшим мировым аналогам. Его огнезащитная эффективность для пластин с приведенной толщиной 6–10 мм составляет около 120 минут. В настоящее время на данное покрытие зарегистрирован товарный знак [6], начато его серийное производство.

В таблице 1 приведены характеристики огнезащитных составов, которые в настоящее время предлагаются в Республике Казахстан. Из этой таблицы видно, что покрытие «X-FLAME» является одним из наиболее эффективных составов для защиты стальных конструкций от пожаров, что позволяет ему успешно конкурировать с зарубежными аналогами.

Таблица 1

Сравнительные огнезащитные характеристики покрытий,

предлагаемых в Республике Казахстан

Наименование огнезащитного покрытия

tp, мм

h, мм

Q*, кг/м2

R60

X-FLAME

3,4

0,6

1,1

ФОСКО-1

3,4

1,0

1,2

ПОКРОЗАН-М

3,2

0,8

1,6

АВАНГАРД

3,4

1,20

2,25

ТЕРМА ЛЮКС-Z

3,4

1,2

2,0

ПЕНТАФОС

0,6

АРМОФАЙЕР

3,4

0,85

1,51

R90

X-FLAME

5,6

1,0

1,8

АВАНГАРД

7,4

0,94

1,69

ТЕРМА ЛЮКС-Z

5,9

1,6

2,6

ПЕНТАФОС

5,7

0,8–0,9

АРМОФАЙЕР

5,8

1,25

2,2

R120

X-FLAME

5,6

1,3

2,4

ПОКРОЗАН-М

3,2

0,9

1,8

ФОСКО-1

3,5

2,0

2,5

АВАНГАРД

5,7

2,0

3,9

ТЕРМА ЛЮКС-Z

7,7

2,1

3,15

ПЕНТАФОС

АРМОФАЙЕР

2,2

3,9

Примечание:

R60, R90, R120: огнезащитная эффективность – 60, 90 и 100 минут соответственно.

(tp) – приведенная толщина металла;

h – толщина слоя покрытия;

Q* – расход покрытия.

Большое значение для получения высоких огнезащитных характеристик вспенивающихся покрытий имеет предварительная подготовка обрабатываемой поверхности металлических и деревянных конструкций. Плохая подготовка поверхности, несоблюдение технологических режимов нанесения покрытий, выбор неверной системы огнезащитного покрытия могут привести к образованию дефектов покрытий и, как следствие, к увеличению трудозатрат и себестоимости обработки.

Выявлены основные типы возможных дефектов огнезащитных покрытий

  • дефекты, возникающие в процессе эксплуатации покрытий;
  • технологические дефекты, возникающие из-за неправильной подготовки поверхности, неправильного окрашивания и отвердения покрытий.

Дефект огнезащитного покрытия:

1. Шагрень. Проявляется в виде ряби и волнообразных неровностей покрытия.

Основные причины:

1. При нанесении пневмораспылением сопло краскораспылителя располагалось слишком далеко от окрашиваемой поверхности, либо при обработке использовали слишком высокое давление сжатого воздуха.

2. Не отрегулирован размер окрасочной струи.

3. Растворитель, использованный для разбавления покрытия до рабочей вязкости, не подходит для данного типа огнезащитного материала.

4. Неудовлетворительная температура и влажность воздуха при нанесении покрытия.

5. Плохой розлив защитного материала на окрашиваемой подложке.

6. Неравномерная толщина покрытия на различных участках окрашенной поверхности.

7. Слишком высокая рециркуляция воздуха при нанесении и во время отверждения покрытия (слишком быстрое испарение растворителя с окрашиваемой поверхности).

2. Потеки или наплывы. Локальные неоднородности толщины покрытий, которые образуются из-за стекания огнезащитного материала во время нанесения и отвердения на вертикальных и наклонных участках обрабатываемых конструкций. Потеки могут быть вызваны, помимо выше указанных причин, неправильным размещением краскораспылителя относительно плоскости окрашиваемой поверхности (краскораспылитель необходимо держать перпендикулярно относительно окрашиваемой поверхности); малым расстоянием между соплом краскораспылителя и окрашиваемой поверхностью либо слишком медленным перемещением краскораспылителя при окрашивании. Потеки и наплывы могут образовываться также при неправильном соотношении между вязкостью покрытия и давлением сжатого воздуха; при нанесении слишком толстого слоя покрытия на вертикальную поверхность (за 1 проход возможно получение сухого слоя порядка 0,5–0,6 мм). Высокое поверхностное натяжение на острых кромках окрашиваемых конструкций также может привести к потекам и наплывам.

3. Трещины. Узорное растрескивание на поверхности покрытия, которое напоминает крокодиловую кожу. Данный дефект возникает чаще всего в процессе эксплуатации покрытий, но может возникнуть и при нанесении их.

Причиной возникновения дефекта может быть нанесение быстросохнущего верхнего слоя покрытия на недосушенный нижний слой; использование в комплексе материалов, несовместимых между собой.

4. Пузыри. Вздутие на отдельных участках покрытия. Пузыри – результат некачественной подготовки поверхности и нанесения покрытия на влажную поверхность; присутствия в огнезащитном покрытии или в сжатом воздухе частиц воды или минерального масла; а также нанесения покрытия на нагретую поверхность при прямом солнечном освещении и попадания влаги на невысохшее покрытие.

Так как основная масса дефектов огнезащитных покрытий образуется из-за некачественной подготовки поверхности, необходимо проводить тщательную очистку от грязи, песка, пыли, плесени, масла, смазки, ржавчины, окалины, остатков старых покрытий и др. Временной интервал между подготовкой поверхности и окрашиванием должен быть минимально возможным – для исключения нового загрязнения поверхности.

Необходимо соблюдать технологические режимы нанесения и отвердения покрытий (температура, влажность воздуха, время). Обработку конструкций проводить в закрытых помещениях и др. При окрашивании металлических поверхностей температура металла должна быть на 3° выше температуры росы (для предотвращения конденсации влаги).

Окрашивание проводится с помощью чистого и исправного оборудования.

Большинство дефектов, таких как шагрень, кратеры, сорность, морщинистость, трещины, потеки, пузыри, проколы, «рыбий глаз» удаляются шлифованием покрытия в области образования дефекта с дальнейшим нанесением нового слоя покрытия по основной технологии. Толщина покрытия в зоне проведения ремонта должна соответствовать толщине основного покрытия.

Для получения качественной обработки металлоконструкций, устранения возникающих проблем и повышения качества работ необходимо соблюдать следующие рекомендации:

  •  использовать качественные грунтовки (типа ХС-031 и ФЛ-03К). Грунтовку ГФ-021 можно использовать в случае, если она приготовлена при строгом соблюдении технологии;
  •  использовать растворитель, подходящий для данного огнезащитного покрытия. При использовании аппаратов безвоздушного распыления и при проведении работ в жаркую погоду (более 25 °С) необходимо разбавлять покрытия более высококипящими растворителями (толуол, ксилол). В противном случае большая часть растворителя испарится еще в воздухе, образуя «паутину», состоящую из органического связующего и сухих компонентов покрытия.

Опытные партии огнезащитного вспенивающегося покрытия «X-Flame» использованы для защиты металлоконструкций от пожаров на объектах, построенных крупнейшими строительными корпорациями Казахстана: «Базис-А», «СИМБЛ», компанией «Туркуаз Констракшен». При участии компаний «Астана Коммерц», «Аист-Сервис», «Пожцентр Восток» и др. покрытие «X-Flame» использовано при строительстве Национальной библиотеки Республики Казахстан, Национального музея истории Казахстана, аэропорта и торгово-развлекательного центра «Хан Шатыр» в г. Астане; при строительстве центрального стадиона и промышленных корпусов корпорации «Казцинк» в г. Усть-Каменогорске; автосалонов «Hyundai Auto» и «Carlux», торгового дома «Бавария» в г. Алматы и т. д.

Список литературы

Ефремов В. Л., Лейман З. А., Хабибуллин Ф. Х. Тонкослойные огнезащитные вспенивающиеся покрытия: исследование и применение их в Республике Казхахстан // Тезисы докл. Proceedings of the Joint International YIII Symposium «Combustion & Plasmochemistry» and Scientific & Technical conference «Еnergy Efficiency–2015». – Алматы, 2015. – С. 133–136.

Корольченко А. Я., Корольченко О. Н. Средства огнезащиты. – Москва: Пожнаука, 2009. – 553 с.

Корольченко А. Я., Корольченко О. Н. Средства огне- и биозащиты. - Москва: Пожнаука, 2010. – 253 с.

Ненахов С. А., Пименова В. П. Влияние концентрации газообразующего агента на закономерности развития пенококса огнезащитных составов // Пожаровзрывобезопасность – 2010. – Т. 9, № 3. – С. 14–26.

Ненахов С. А., Пименова В. П. Физико-химия вспенивающихся огнезащитных покрытий на основе полифосфата аммония // Пожаровзрывобезопасность. –2010. – Т. 10, № 8. – С. 51–58.

Товарный знак на огнезащитное покрытие «X-Flame». Номер заявки 48486 от 29.10.2009.

Источник: журнал «Охрана труда. Казахстан»  



Ваша персональная подборка

    Участвуй в наших семинарах

    Школа

    Проверь свои знания и приобрети новые

    Записаться

    Самое выгодное предложение

    Самое выгодное предложение

    Воспользуйтесь самым выгодным предложением на подписку и станьте читателем уже сейчас

    Живое общение с редакцией

    © 2007–2017  «Кадры и охрана труда  МЦФЭР - Казахстан» 

    Все права защищены. Полное или частичное копирование любых материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции  «Кадры и охрана труда МЦФЭР - Казахстан». Нарушение авторских прав влечет за собой ответственность в соответствии с законодательством РК.

    По вопросам подписки обращайтесь:        +7 (727) 323-62-12/13

    По вопросам клиентской поддержки:          +7 (727) 237-77-04

    
    • Мы в соцсетях
    Сайт предназначен для специалистов по кадровому делу, охране труда и делопроизводству

    Чтобы продолжить чтение, пожалуйста 
    зарегистрируйтесь.
    Это бесплатно и займет всего минуту, а вы получите:
    • доступ к 1 500+ полезным статьям
    • 2 500+ актуальных ответов от ведущих экспертов
    • шаблоны документов, пошаговые инструкции
    • ежедневно обновляемая информация
    • приглашение на участие в семинарах и вебинарах 

    У меня есть пароль
    напомнить
    Пароль отправлен на почту
    Ввести
    Я тут впервые
    И получить доступ на сайт Займет минуту!
    Введите эл. почту или логин
    Неверный логин или пароль
    Неверный пароль
    Введите пароль