Итумесцентная конструктивная изгибаемая огнезащита для строительных конструкций и кабельных линий

Введение. Авторами впервые разработана и внедрена конструктивная изгибаемая интумесцентная огнезащита не только для кабельной продукции, но и для строительных конструкций объектов капитального строительства (в том числе зданий и сооружений нефтегазового комплекса, поскольку возможна эксплуатация конструкций в условиях морского и арктического климата). Средство огнезащиты представляет собой рулонный материал с армированной структурой, вспучивающейся в трех направлениях (3-D) при воздействии термического удара.

Методы. Проведены испытания сохранения работоспособности кабельной линии в условиях пожара (по ГОСТ Р 53316–2009) и огнезащитной эффективности для кабеля (по ГОСТ Р 53311–2009). Выполнено моделирование сейсмического воздействия величиной 9 баллов по шкале MSK-64. Для определения пределов огнестойкости огнезащитную сетку оборачивали вокруг балок и колонн, согласно ГОСТ 30247.1–1994. Осуществлены проверка огнезащитной эффективности сетки (по ГОСТ 53295–2009) и термический анализ покрытия (по ГОСТ Р 53293–2009).

Результаты и обсуждение. В результате стандартных испытаний получены следующие параметры огнезащитной сетки: огнезащитная эффективность — 15, 45 и 60 мин; пределы огнестойкости конструкций (балки) с огнезащитной сеткой — R15, R45 и R60; сейсмоустойчивость — не менее 9 баллов по шкале MSK; категория 1 по ГОСТ 15150–69 (климатическое исполнение ХЛ, УХЛ, Т, ОМ, открытые площадки в указанных макроклиматических районах), что позволяет прогнозировать сохранение эксплуатационных свойств огнезащитной сетки в условиях арктического климата в течение не менее 10 лет; возможность проведения сухого монтажа в интервале температур –60 ... +90 °С при 100 % влажности.

Выводы. Разработана, сертифицирована и внедрена в серийное производство номенклатура итумесцентной конструктивной изгибаемой огнезащиты для различных конструкций (в том числе для легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК)) и кабельных линий в виде морозо- и маслобензостойкой полимерной композиции на сетчатой негорючей основе.

1. Гравит М.В., Прусаков В.А., Симоненко Я.Б. Изгибаемая конструктивная инстумесцентная (3D) огнезащита для строительных конструкций // Актуальные проблемы пожарной безопасности : мат. XXХI Междунар. науч.-практ. конф. М. : ВНИИПО, 2019. С. 63–68.

2. Morys M., Illerhaus B., Sturm H., Schartel B. Variation of intumescent coatings revealing different modes of action for good protection performance // Fire Technology. 2017. Vol. 53. Pp. 1569–1587. DOI: 10.1007/s10694-0170649-z

3. Kang J., Takahashi F., T’ien J.S. Computer tomography based structure characterization of expanded intumescent coatings for fire protection // Fire Technology. 2019. Vol. 55. Pp. 689–712. DOI: 10.1007/s10694-018-0796-x

4. Vasilchenko A., Otrosh Yu., Adamenko N., Doronin E., Kovalov A. Feature of fire resistance calculation of steel structures with intumescent coating // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 230. P. 02036. DOI: 10.1051/matecconf/201823002036

5. Qin S., Pour M.G., Lazar S., Wagberg L., Grunlan J.C., Song Y. et al. Super gas barrier and fire resistance of nanoplatelet/nanofibril multilayer thin films // Advanced Materials Interfaces. 2018. DOI: 10.1002/admi.201801424

6. Schaumann P., Kirsch T. Protected steel and composite connections: simulation of the mechanical behaviour of steel and composite connections protected by intumescent coating in fire // Journal of Structural Fire Engineering. 2015. Vol. 6. Issue 1. Pp. 41–48. DOI: 10.1260/2040-2317.6.1.41

7. Puspitasari W.C., Ahmad F., Ullah S., Hussain P., Megat-Yusoff P.S.M., Masset P.J. The study of adhesion between steel substrate, primer, and char of intumescent fire retardant coating // Progress in Organic Coatings. 2019. Vol. 127. Pp. 181–193. DOI: 10.1016/j.porgcoat.2018.11.015

8. Kaledin Vl.O., Mitkevich A.B., Strakhov V.L. Numerical estimation of fire resistance and a flexible design of fire protection for structures made of reinforced materials // Mechanics of Composite Materials. 2012. Vol. 48. Pp. 313–324. DOI: 10.1007/s11029-012-9278-2

9. Голованов В.И., Павлов В.В., Пехотиков А.В. Оценка качества нанесения средств огнезащиты на стальные конструкции зданий и сооружений различного функционального назначения // Пожарная безопасность. 2015. № 3. С. 74–82.

10. Gravit M., Simonenko Ya., Yablonskii L. 3D-flexible intumescent fire protection mesh for building structures // E3S Web of Conferences. 2019. Vol. 91. P. 02004. DOI: 10.1051/e3sconf/20199102004

11. Tomakhova A., Zybina O., Suprun V., Babkin O. Development of led-curable intumescent polymer coatings for fire protection of building constructions // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 666. P. 012089. DOI: 10.1088/1757-899X/666/1/012089

12. Крутолапов А.С. Разработка огнепреграждающих сеточных экранов со вспенивающимися эпоксидными покрытиями и перекрывающимися пенококсом ячейками в условиях пожара : дис. ... канд. техн. наук. СПб., 2002. 134 с.

13. Гравит М.В., Недрышкин О.В., Бардин А.В. Повышение пределов огнестойкости строительных конструкций нефтегазового комплекса при углеводородном режиме пожара // Труды 13-й Международной выставки и конференции по освоению ресурсов нефти и газа Российской Арктики и континентального шельфа стран СНГ (RAO/CIS OFFSHORE). СПб. : ХИМИЗДАТ, 2017. С. 448.

14. Minkin D.Y., Mironchev A.V., Tursenev S.A. Technologies of maintaining fire safety of the offshore oil and gas fields facilities // Pollution Research. 2017. Vol. 36. Issue 3. Pp. 640–644.

15. Nolan D.P. Handbook of fire and explosion protection engineering principles for oil, gas, chemical and related facilities. Gulf Professional Publ., 2011. 340 p. DOI: 10.1016/C2009-0-64221-5

16. Gravit M., Gumerova E., Bardin A., Lukinov V. Increase of fire resistance limits of building structures of oiland-gas complex under hydrocarbon fire // International Scientific Conference Energy Management of Municipal Transportation Facilities and Transport. 2018. Pp. 818–829. DOI: 10.1007/978-3-319-70987-1_87

17. Дринберг А.С., Гравит М.В., Зыбина О.А. Огнезащита конструкций интумесцентными лакокрасочными материалами при углеводородном режиме пожара // Лакокрасочные материалы и их применение. 2018. № 1–2. С. 44–49.

18. Абрамов И.В., Гравит М.В., Гумерова Э.И. Повышение пределов огнестойкости судовых и строительных конструкций при углеводородном температурном режиме // Газовая промышленность. 2018. № 5. С. 106–115.

19. Fox D.M., Cho W., Dubrulle L., Grützmacher P.G., Zammarano M. Intumescent polydopamine coatings for fire protection // Green Materials. 2020. DOI: 10.1680/jgrma.19.00065

20. Jensen J.L., Narasimhan H., Giuliani L., Jomaas G. Development of fire protection for bridge cable systems // ce/papers. 2019. Vol. 3. Issue 3–4. Pp. 671–676. DOI: 10.1002/cepa.1119

21. Triantafyllidis Z., Bisby L.A. Fibre-reinforced intumescent fire protection coatings as a confining material for concrete columns // Construction and Building Materials. 2020. Vol. 231. P. 117085. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2019.117085

22. Гравит М.В. Оценка порового пространства пенококса огнезащитных вспучивающихся покрытий // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2013. Т. 22. № 5. С. 33–37.