Стальные конструкции широко используются в строительстве из-за благоприятного соотношения прочностных и весовых характеристик.

Сталь горит, но при повышении температуры стали её механические свойства ухудшаются и при некоторой температуре конструкции уже не смогут противостоять имеющимся механическим нагрузкам (даже при том, что конструкции проектируются с некоторым запасом) и изменит свои формы – обрушится. Резкой границы температуры, после которой резко снижается прочность стали, нет. Но с учётом обычно применяемых при проектировании коэффициентов запаса и используемых марок стали, в качестве критической температуры принята температура 500 °C. Принято определение, что время от начала пожара до потери несущей способности вследствие обрушения или недопустимой деформации – это предел огнестойкости.

В случае возникновения пожара необходимо обеспечить сохранение конструктивной целостности и течение определённого, наперёд заданного времени, которое зависит от назначения сооружения и назначенной при проектировании степени огнестойкости. Иными словами, необходимо обеспечить требуемый предел огнестойкости.

Это время назначается исходя из необходимости выполнения эвакуационных мероприятий и (или) сохранения функциональных свойств сооружения.

Скорость нагрева металлоконструкции зависит от отношения площади поперечного сечения используемого металлопроката (площадь сечения определяет теплоёмкость профиля на единицу длины) к длине периметра сечения, обогреваемого пожаром (периметр определяет площадь на единицу длины, через которую поступает тепловая энергия). Названное отношение называется приведенной толщиной профиля. Чем больше приведенная толщина, тем медленнее нагревается конструкция и, соответственно, чем меньше приведенная толщина, тем быстрее нагревается конструкция. Используемые на практике профили металлопроката без огнезащиты в случае пожара могу обеспечить огнестойкость от нескольких минут до десятка минут. По этой причине требуется повышать огнестойкость и огнезащита металлоконструкций до требуемых значений за счёт использования огнезащиты.

Задача обеспечения необходимого времени с момента возникновения пожара до достижения температуры стали 500 °C сводится к необходимости уменьшения теплового потока от пожара к металлоконструкции, то есть, к созданию теплоизоляционного слоя на поверхности стальных конструкций.
Теплоизоляционный слой может иметь постоянную толщину и примерно одинаковый коэффициент теплопроводности от начала пожара до его прекращения (штукатурки, напыляемые минеральные теплоизоляционные материалы, минеральные плиты и т. д.).

К материалам такого типа относится терморасширяющиеся материалы. Такие материалы в нормальном режиме эксплуатации по виду представляют лакокрасочные покрытия. При возникновении пожара и связанного с этим повышением температуры, покрытия вспениваются, образуя толстый слой негорючей пены с низкой теплопроводностью, резко снижающей скорость передачи тепловой энергии к основанию, на котором находится. Выделяющиеся при пенообразовании газы безопасны для людей. Для таких материалов теплопроводность в течение пожара вначале нарастает (увеличивается объём пены), а затем снижается.

ЗАО «АМВИТ» поставляет огнезащитные составы такого типа – Sika Unitherm ASR (c органическим растворителем) и Sika Unitherm ADR (вододисперсионный).

Материалы Sika Unitherm немецкой фирмы Sika Deutschland GmbH Business Unit Protective Coatings присутствуют на рынке уже в течение более 50 лет и их характеристики достигли совершенства.

В России Sika Unitherm ASR получены сертификаты с огнезащитной эффективностью до 90 минут (для различных значений приведенной толщины стали), а Sika Unitherm ADR – 45 минут.

Оба состава наносятся по технологии нанесения лакокрасочных материалов, преимущественно, безвоздушным распылением с толщиной сухого слоя до 2,5…3 мм, в зависимости от требуемой огнестойкости и от приведенной толщины металлоконструкций с небольшим расходом (в отдельных случаях – до 3 кг/м ²).

Составы создают низкую дополнительную нагрузку на защищаемые конструкции, что в ряде случаев делает выбор данного материала безальтернативным. К таким случаям можно отнести ситуации, когда несущие конструкции нагружены практически до предельных возможностей, например, на фермах залов, несущих потолочные перекрытия, находящиеся в длительной эксплуатации.

Огнезащитное покрытие Sika Unitherm ADR используется внутри помещений и под навесом, а Sika Unitherm ASR может использоваться и на открытом воздухе с покрывным материалом Sika Unitherm 7854, в том числе, в условиях промышленной атмосферы и в приморском климате.

Sika Unitherm 7854 поставляется с цветом по каталогу RAL и может оперативно изготавливаться в России из немецких компонентов.

Для использования на объектах атомной отрасли в качестве верхнего дезактивируемого покрытия используется материал Sika Permacor 2707, который с нужным цветом оперативно может изготавливаться в России.

Огнезащитные составы Sika Unitherm наносятся на грунтовку ГФ-021 и другие проверенные для этой цели грунтовки, в том числе на Sika Permacor 2706 EG, применяемую для огнезащиты оцинкованных конструкций.

Сертификация огнезащитных составов является обязательной, поэтому все поставляемые огнезащитные составы имеют российские сертификаты пожарной безопасности и сертификаты соответствия. Сертификаты имеются для различных значений приведенной толщины металла, что позволяет получать экономичные покрытия для различной номенклатуры профилей металлопроката.

 

Журнал КОРРОЗИЯ «Территории «НЕФТЕГАЗ»,
№2(19) 2011