Выбор огнезащитного покрытия для стальных конструкций

В стальной складской конструкции вспыхнул сильный пожар; после многочасовой борьбы огнеборцев две крупные стальные балки потеряли прочность и обрушились с большой высоты. Подобные случаи привлекли внимание к вопросам противопожарной защиты зданий из стальных конструкций.

С момента начала политики реформ и открытости в нашей стране, по мере резкого увеличения объёмов производства стали, строительство зданий с металлическими конструкциями стремительно развивалось. При этом у людей существуют два распространённых заблуждения относительно огнезащиты стальных конструкций и огнезащитных покрытий: во‑первых, считается, что стальные конструкции — это «железобетонная крепость», которая не боится огня, и поэтому к мерам предосторожности относятся небрежно; во‑вторых, полагают, что если на стальные конструкции нанесено огнезащитное покрытие, то они абсолютно защищены от возгорания. На самом деле огнезащитные составы лишь замедляют процесс горения, позволяя организовать эвакуацию людей, провести тушение пожара и предотвратить обрушение; это вовсе не означает, что такие конструкции невозможно поджечь или что они не пострадают от огня.

Сталь — это материал, чувствительный к высоким температурам; её прочность и деформационные свойства резко изменяются с повышением температуры. У обычной строительной стали при температуре около 500 °C её прочность снижается до 40–50%; а при достижении 600 °C она практически полностью теряет несущую способность. Если стальные конструкции не покрыты огнезащитным составом (так называемая «голая» сталь), их предел огнестойкости составляет всего 10–20 минут; в случае пожара здание быстро обрушивается, что приводит к катастрофическим последствиям и наносит серьёзный ущерб жизни и имуществу людей. Поэтому для стальных конструкций необходимо применять огнезащитные меры, чтобы обеспечить своевременную эвакуацию людей, минимизировать повреждения стальных элементов при пожаре и в течение установленного предела огнестойкости (1–2 часа) вести активные тушение, предотвращая локальное или полное обрушение конструкций и, как следствие, гибель людей и ущерб имуществу.

Пожарная защита стальных конструкций является первостепенной задачей; при проектировании и изготовлении необходимо соблюдать соответствующие стандарты, такие как ГБ 14907‑2000 «Огнезащитные покрытия для стальных конструкций», ГБ 50205‑2001 «Правила приемки качества работ по строительству стальных конструкций», ГБ 50016‑2005 «Строительные нормы и правила по противопожарной защите зданий», ГБ 50045‑95 «Строительные нормы и правила по противопожарной защите высотных жилых зданий», CECS 24‑90 «Технические правила применения огнезащитных покрытий для стальных конструкций», DG/TJ 08‑008‑2000 «Технический регламент по пожарной защите стальных конструкций зданий» и др.

При выборе поставщика огнезащитных покрытий для стальных конструкций необходимо наличие следующих обязательных документов: действительный отчёт об испытаниях, выданный Национальным центром по надзору и контролю качества противопожарных строительных материалов; действительное свидетельство о типовом одобрении продукции, выданное Центром по оценке соответствия противопожарной продукции Министерства общественной безопасности; сертификат на право осуществления специализированного подряда на работы с противопожарными системами, выданный уполномоченным органом — Министерством строительства КНР; а также лицензия на производство работ по охране труда, выданная местным органом управления строительством.

Правила выбора огнезащитных покрытий для стальных конструкций: для стальных конструкций высотных и многоэтажных зданий, требующих постоянной огнезащиты, при нормативном пределе огнестойкости не менее 1,5 часа допускается применение невспучивающихся огнезащитных покрытий; для открытых стальных конструкций внутри помещений, лёгких стальных конструкций покрытий и стальных конструкций с декоративными требованиями, при нормативном пределе огнестойкости до 1,5 часа, рекомендуется использовать сверхтонкие или тонкослойные огнезащитные покрытия; для наружных стальных конструкций следует выбирать огнезащитные покрытия, предназначенные для наружного применения; выбранные покрытия должны быть проверены в ходе эксплуатационных испытаний на открытом воздухе не менее одного года, при этом свойства покрытия не должны существенно изменяться; для стальных конструкций, требующих предела огнестойкости не менее 1,5 часа, а также для наружных конструкций, использование тонкослойных огнезащитных покрытий нежелательно.

После нанесения сверхтонких и тонкослойных огнезащитных покрытий состояние их вспучивания при воздействии огня можно проверять на месте; при этом пламя горелки должно касаться лишь поверхности покрытия, распылять…

Пламя лампы должно гореть перпендикулярно поверхности покрытия в течение 15 минут, наблюдая…

Оценивается состояние вспенивания покрытия: для сверхтонких составов толщина вспененного слоя должна превышать толщину самого покрытия не менее чем в 10 раз, а для тонких покрытий — в 5 раз.

Огнезащитные покрытия для стальных конструкций по толщине подразделяются на три категории: сверхтонкие огнезащитные покрытия — толщина слоя не более 3 мм; тонкослойные огнезащитные покрытия — толщина слоя от более 3 мм до 7 мм включительно; толстослойные огнезащитные покрытия — толщина слоя от более 7 мм до 45 мм включительно.

Виды огнезащитных покрытий и распространённые ошибки при их выборе

Огнезащитные покрытия широко применяются в оборонной и военной инженерии. При нанесении огнезащитного покрытия на стальные конструкции их огнестойкость повышается с 15 минут до 2 часов (в зависимости от толщины слоя). При использовании огнезащитного покрытия на обычных кабельных лотках, в случае пожара покрытие вспенивается и обугливается, образуя теплоизоляционный слой, что существенно снижает повышение температуры внутри лотка. Кабельные лотки с двойной конструкцией, выдерживая воздействие открытого огня в течение 0,5–1,5 часа, обеспечивают поддержание температуры внутри не выше 140 °C, что защищает проложенные в них обычные электрические кабели и позволяет им продолжать работу. Применение огнезащитных покрытий на деревянных конструкциях значительно повышает их огнестойкость: при толщине слоя 1 мм предел огнестойкости достигает 30 минут. Легковоспламеняющиеся материалы — такие как полы и ковровые покрытия — после обработки антипиреновым составом изменяют свои горючие свойства и приобретают огнезащитные характеристики. Нанесение огнезащитного покрытия на кабели также повышает их устойчивость к возгоранию.

Благодаря своим выдающимся огнезащитным свойствам огнезащитные лакокрасочные материалы пользуются широкой популярностью и широко применяются в многочисленных проектах. Однако, поскольку многие пользователи недостаточно хорошо знакомы с их характеристиками, при эксплуатации возникает немало проблем; поэтому ниже приводится краткое описание на основе конкретных ситуаций, с которыми сталкиваются в ходе реализации проектов:

1. Применять огнезащитные покрытия для деревянных конструкций на стальных конструкциях

В настоящее время в стране существует крайне ограниченное число производителей огнезащитных покрытий для стальных конструкций; продукция, не маркированная как огнезащитное покрытие для стальных конструкций, не допускается к применению на таких конструкциях.

Поскольку огнезащитные покрытия для деревянных и стальных конструкций невозможно различить невооружённым глазом, при выборе огнестойкой продукции — например, огнестойких кабельных лотков — необходимо уточнять, какую марку огнезащитного состава применяет производитель. Если на стальные конструкции нанести огнезащитное покрытие, предназначенное для деревянных элементов, его адгезия существенно снижается, и уже через один‑два года оно легко отслаивается. При использовании же огнезащитного покрытия для стальных конструкций срок его службы составляет не менее пяти лет.

2. Применение токсичных огнезащитных покрытий

В стране некоторые производители выпускают огнезащитные покрытия, которые при воздействии огня разлагаются с выделением токсичных газов. Если такие покрытия используются в огнестойких электротехнических изделиях, то в случае пожара они будут выделять ядовитые газы. Например, применение уже снятого с производства огнезащитного покрытия на основе перхлорвинила G60 при возгорании приводит к выделению токсичного хлора, поэтому его использовать нельзя.

3. Не проведено разделение на растворительные и водно-дисперсионные огнезащитные покрытия.

Огнезащитные покрытия для стальных конструкций бывают двух типов: растворительные и водно‑дисперсионные. С точки зрения адгезии растворительные покрытия обладают большей прочностью сцепления, чем водно‑дисперсионные; поэтому для наружных стальных конструкций следует применять растворительные огнезащитные покрытия, тогда как для внутренних стальных конструкций допускается использование как растворительных, так и водно‑дисперсионных огнезащитных покрытий.

4. Принять меры по продлению обрушения,

Считается огнестойким электротехническим изделием

Стальные конструкции, покрытые огнезащитными составами, могут значительно увеличить свою огнестойкость. Некоторые…

Производители, наносящие на поверхность обычных кабельных лотков огнезащитное покрытие и позиционирующие такие изделия как «негорючие» или «огнестойкие», и использующие их для прокладки обычных электрических кабелей в строительных проектах, допускают ошибку: в случае пожара они не обеспечивают надёжной защиты функционирования этих кабелей. Для того чтобы кабельный лоток считался огнестойким, производитель обязан представить протоколы испытаний, содержащие данные о температуре, продолжительности горения, диапазоне рабочих температур внутри полости и других соответствующих параметрах; пользователи могут выбирать огнестойкие лотки в зависимости от требований конкретной эксплуатационной среды.