??? 升華型涂料
??? 這類涂料中的活性成份吸熱后,會從固態(tài)直接變成氣態(tài)(升華)。就如同燒蝕性涂料,膨脹性添加劑也能為其提供額外的隔熱炭化層。
??? 升華性涂料的防護性能與各種組份的升華溫度,涂層厚度,被防護體的熱容量和火災(zāi)強度及作用時間有關(guān)。
??? 根據(jù)其自身特性,一旦受火災(zāi)作用超過其極限時間,所有有機防火涂料都會被燒毀,并將失去防護功能。這也是此類涂料的最大缺陷。
??? 沒有一部法定規(guī)則涵蓋了碳氫化合物和化工企業(yè)的管道、設(shè)備等的火災(zāi)防護方法,但大多數(shù)管理者已認同了PFP材料在火災(zāi)中的防護功能,并在個別工程安全標準中得到反映。
??? 所有的專利產(chǎn)品或系統(tǒng)都必須按照可接受的標準進行獨立的火災(zāi)實驗,如:英國的BS476:Par20:AppendixD—Hydrocarbon Curve,美國的ULl709等,這兩個標準都是以碳氫化合物時間/溫度曲線來表示碳氫化合物的燃燒情況。
??? 盡管各種PFP涂料具有相似的防護功能,但選擇合適的PFP涂料仍應(yīng)納入整體設(shè)計考慮之中。在一套裝置中選擇若干種涂料和(或)系統(tǒng)聯(lián)用并不是不常見。
??? 依恩稱:防火涂料是化工廠應(yīng)用最為有效的防火材料之一
??? 在一些高危險性的裝置中,如石油化工企業(yè),火災(zāi)不是罕見的事故,且通常比大多數(shù)只有纖維類材料燃燒的建筑火災(zāi)要嚴重得多。除生命安全外,任何一個管理者都必須認真考慮的最重要問題之一是設(shè)備自身的保護。
???? 眾所周知,建筑或儲存設(shè)備最有效的防火保護措施是運用被動防護手段,如使用防火涂料、防護層或預(yù)制的防護材料,它們都可以有效地阻止外部火焰的高溫向建筑或設(shè)備的傳遞。這些被動防火材料(簡稱PFPs)適用于鋼制和混凝土設(shè)備、建筑和管道,也包括儲存容器及其支架,以增強它們在高強度火災(zāi)下的穩(wěn)定性和完整性。
??? 一個岸上裝置可能發(fā)生不同形式的火災(zāi),如未采用PFP材料進行防護,一起嚴重火災(zāi)的結(jié)果可能是災(zāi)難性的。火災(zāi)也許會從法蘭或泵泄漏出的易燃物質(zhì)被引燃開始,隨著持續(xù)不斷的泄漏,易燃物質(zhì)不斷補充,火災(zāi)迅速發(fā)展。由于鋼制支撐結(jié)構(gòu)溫度的不斷上升,強度也隨之下降,直至整體坍塌。一臺壓力容器在此情況下,器壁的耐壓強度會不斷下降,而內(nèi)容液體卻不斷膨脹,壓力不斷上升,當超過了已弱化的鋼外殼的耐壓極限時,就可能發(fā)生蒸汽爆炸。
??? 由上可知,PFP材料在池火和噴射火的情況下都能發(fā)揮作用,此時火焰溫度可以分別達到1100oC和1500oC,熱量散發(fā)速率達到350kW/m2。池火是池中易燃物質(zhì)被引燃而發(fā)生的,可能是泄漏的某種化學(xué)物質(zhì)。噴射火通常是從諸如法蘭處泄漏的易燃物質(zhì)被引燃而發(fā)生的,而且噴射出的易燃物質(zhì)通常處于高壓狀態(tài)。此類火災(zāi)有很強的破壞性,能迅速使結(jié)構(gòu)或容器設(shè)備毀壞。
??? 當混凝土曝露于火災(zāi)中時,其中結(jié)合的水份迅速變成蒸汽,內(nèi)部壓力不斷升高。當壓力超過它的承受能力時,表層開始炸裂,從而使更深層的混凝土曝露于火災(zāi)中。隨著過程的繼續(xù),結(jié)構(gòu)迅速破壞,而曝露出鋼筋。雖然不太可能發(fā)生坍塌,但災(zāi)后通常需要大修,從而導(dǎo)致長期停工和管理者收入的減少。
??? 材料和系統(tǒng)
??? 目前有許多類型的PFP材料,在火災(zāi)中的性能也因其所使用的場所和方式的不同而有所區(qū)別。
??? 選擇合適的材料必須考慮所應(yīng)用場所的特殊危險因素,通常要考慮以下幾個方面的部分或全部:
??? ▲強度
??? ▲壽命
??? ▲輕質(zhì)
??? ▲系統(tǒng)完整性
??? ▲非腐蝕性
??? ▲非危險性
??? ▲易施工
??? ▲費用
??? ▲防火性能
??? 火災(zāi)時,防火涂料阻止構(gòu)件或容器設(shè)備溫度的上升,并將其溫度控制在臨界點以下,以免混凝土構(gòu)件或管道被迅速加熱,減少發(fā)生脫落散裂的危險。
??? 高危險性裝置上最常用的一種防火涂料是無機材料,這種涂料以水泥為基體,并添加了輕質(zhì)、絕熱的層狀蛭石為集料。層狀蛭石材料在碳氫類物質(zhì)火災(zāi)中具有特定的形穩(wěn)性,并能使涂料在同時遭受火災(zāi)高溫和水流沖擊時,緩解冷熱沖擊而造成的壓力,同時使涂料具有隔熱性能。
??? 可預(yù)定防護等級
??? 象所有的PFPs類材料那樣,無機涂料能在火災(zāi)一定時期內(nèi)確保受保護的構(gòu)件或容器設(shè)備的溫度低于臨界溫度而不發(fā)生毀壞。除此而外,這類涂料的主要優(yōu)點是能提供建筑或設(shè)備所需要的特定的防護等級,并已在英國某煉油廠最近的一次重大火災(zāi)事故中得到了證明。這起火災(zāi)持續(xù)了近7個小時,但建筑或容器設(shè)備未遭到破壞,仍保持完好,盡管設(shè)計的耐火極限參數(shù)只有2個小時。
??? 事實證明,蛭石水泥類涂料在多種火災(zāi)中都能發(fā)揮有效作用,災(zāi)后不需維修或加固,這有助于將因火災(zāi)造成的停工時間和管理者的收入損失減少到最低程度。
??? 蛭石水泥對容器設(shè)備的基體或表面沒有腐蝕性,并因其不燃性,也不會在火災(zāi)作用下散發(fā)出有毒氣體。因此,適用于優(yōu)先考慮生命安全的場所,特別適用于高強度火災(zāi)會嚴重破壞結(jié)構(gòu)、危脅生命的鋼制或水泥管道的保護。
??? 蛭石水泥是無機材料,因而不隨時間變化而分解。40多年前采用這種材料防護的建筑和容器設(shè)備,目前其保護層下的基體仍未受到絲毫損壞或腐蝕。唯一缺點是相對于水泥而言的低密度,使其易受機械損傷。但對大部分保護對象而言,它們的強度和耐久性已經(jīng)足? 夠了,包括預(yù)制件和全鋼部件組裝前、不在現(xiàn)場就能進行防護處理。
??? 有機防火涂料
??? 相對于蛭石涂料而言,有機防火涂料的涂層較薄,而且對機械性損傷具有更強的抵抗能力。一般分為以下幾種:
??? 膨脹型涂料
??? 膨脹型涂料通常是環(huán)氧樹酯基材料,當受到火焰高溫輻射時,迅速膨脹形成具有隔熱作用的炭化層,從而在火焰和被保護基體之間筑成了一道熱屏障。當超過300oC時,膨脹過程中會釋放出有毒的氣體和煙霧。這就使得此類材料不適用于一些密閉的場所,如居住? 單元、緊急避難間等,這些場所要優(yōu)先考慮人的生命安全。
??? 膨脹型涂料對鋼制體具有很好的附著力和抗碰撞性,使得它們適用于那些經(jīng)常發(fā)生機械性碰撞的場所,如活動和組裝前的部件,此類情況下經(jīng)常會發(fā)生機械碰撞??蓪⑵漕A(yù)制成板材,以形成抗火焰輻射的屏障;并可噴涂在預(yù)制的金屬板表面,對設(shè)備(如事故緊急切斷閥和操作裝置等)進行保護,以確保事故初期能使工廠或某一工藝過程緊急安全停車,防止事故擴大。
??? 燒蝕性涂料
??? 此類有機涂料在火災(zāi)高溫的作用下,吸收熱量而逐漸燒蝕,由固態(tài)變成氣態(tài)混合物,從而防止被防護基體吸收熱量而遭受破壞。
??? 與膨脹型涂料類似,燒蝕性有機涂料也有抗機械損傷性,但作用過程比較復(fù)雜,運用的代價較高。其微孔炭化層對水流沖擊也很敏感。
??? 升華型涂料
??? 這類涂料中的活性成份吸熱后,會從固態(tài)直接變成氣態(tài)(升華)。就如同燒蝕性涂料,膨脹性添加劑也能為其提供額外的隔熱炭化層。
??? 升華性涂料的防護性能與各種組份的升華溫度,涂層厚度,被防護體的熱容量和火災(zāi)強度及作用時間有關(guān)。
??? 根據(jù)其自身特性,一旦受火災(zāi)作用超過其極限時間,所有有機防火涂料都會被燒毀,并將失去防護功能。這也是此類涂料的最大缺陷。
??? 沒有一部法定規(guī)則涵蓋了碳氫化合物和化工企業(yè)的管道、設(shè)備等的火災(zāi)防護方法,但大多數(shù)管理者已認同了PFP材料在火災(zāi)中的防護功能,并在個別工程安全標準中得到反映。
??? 所有的專利產(chǎn)品或系統(tǒng)都必須按照可接受的標準進行獨立的火災(zāi)實驗,如:英國的BS476:Par20:AppendixD—Hydrocarbon Curve,美國的ULl709等,這兩個標準都是以碳氫化合物時間/溫度曲線來表示碳氫化合物的燃燒情況。
??? 盡管各種PFP涂料具有相似的防護功能,但選擇合適的PFP涂料仍應(yīng)納入整體設(shè)計考慮之中。在一套裝置中選擇若干種涂料和(或)系統(tǒng)聯(lián)用并不是不常見。