Chống cháy lớp phủ trên đề cập đến việc áp dụng vật liệu chống cháy lên bề mặt trên cùng hoặc lớp trên cùng lộ ra của kết cấu, cụm lắp ráp hoặc bộ phận - cho dù đó là sàn mái, thành phần kết cấu thép, khay cáp, đường ống hoặc vỏ thiết bị cơ khí. Ký hiệu "nắp trên" phân biệt khả năng chống cháy được áp dụng cho các bề mặt phía trên lộ ra với khả năng chống cháy được áp dụng cho các mặt bên, mặt dưới hoặc các phần tử được bao bọc, bởi vì các bề mặt phía trên phải đối mặt với các điều kiện tiếp xúc với nhiệt và môi trường cụ thể ảnh hưởng đến cả việc lựa chọn vật liệu và phương pháp ứng dụng.
Mục đích cốt lõi của bất kỳ hệ thống chống cháy nào là trì hoãn quá trình truyền nhiệt từ đám cháy sang bộ phận được bảo vệ bên dưới. Ví dụ, thép kết cấu mất khoảng 50% khả năng chịu tải khi đạt tới 550°C - nhiệt độ mà dầm thép không được bảo vệ có thể đạt tới trong vòng vài phút sau khi tiếp xúc với đám cháy tòa nhà tiêu chuẩn. Lớp phủ chống cháy phía trên cần có thời gian: nó làm chậm tốc độ truyền nhiệt đến các bộ phận kết cấu, duy trì tính toàn vẹn đủ lâu để người cư ngụ sơ tán và để việc dập lửa có hiệu lực. Thời gian mà hệ thống chống cháy duy trì tính toàn vẹn của cấu trúc trong điều kiện cháy được biểu thị bằng xếp hạng chống cháy - thường là 30, 60, 90 hoặc 120 phút - và xếp hạng này thúc đẩy việc lựa chọn vật liệu và độ dày ứng dụng cho bất kỳ dự án cụ thể nào.
Lớp phủ chống cháy trên cùng khác biệt với các hệ thống rào chắn lửa, hệ thống ngăn cháy và ngăn cháy, mặc dù tất cả đều là thành phần của chiến lược phòng cháy chữa cháy thụ động hoàn chỉnh. Các hệ thống che phủ trên đặc biệt giải quyết vấn đề bảo vệ nhiệt ở cấp độ bề mặt của các bộ phận tiếp xúc ở mặt trên với lửa trực tiếp, nhiệt bức xạ từ phía trên hoặc cháy lan dọc theo các bề mặt nằm ngang - cụm mái, cụm sàn/trần nhìn từ trên xuống và mặt bích trên cùng của các bộ phận thép lộ ra trong không gian thông gió hoặc mái nhà.
Các vật liệu được sử dụng cho lớp phủ chống cháy trên cùng khác nhau đáng kể về hình thức, cơ chế hoạt động và phương pháp ứng dụng. Việc lựa chọn loại vật liệu thích hợp đòi hỏi phải kết hợp cơ chế bảo vệ với tình huống tiếp xúc với lửa cụ thể, đặc điểm của chất nền, mức chống cháy cần thiết và các điều kiện môi trường mà hệ thống lắp đặt sẽ gặp phải khi vận hành.
Lớp phủ phồng là vật liệu giống như sơn được phủ trực tiếp lên thép hoặc các chất nền khác, nở ra đáng kể - thường gấp 20 đến 50 lần độ dày ban đầu của chúng - khi tiếp xúc với nhiệt. Sự giãn nở này tạo ra một lớp than cách nhiệt mật độ thấp, hoạt động như một rào cản nhiệt giữa ngọn lửa và chất nền bên dưới. Lớp chống cháy lớp phủ phồng trên cùng là giải pháp ưu tiên cho thép kết cấu hở trong các ứng dụng nổi bật về mặt kiến trúc vì nó có thể được áp dụng trong các lớp phủ mỏng giúp bảo toàn hình dáng bên ngoài của thép trong khi vẫn mang lại khả năng chống cháy từ 30 đến 120 phút tùy thuộc vào độ dày lớp phủ và kích thước tiết diện thép. Lớp phủ phồng rộp gốc nước được chỉ định rộng rãi nhất cho các ứng dụng nội thất; hệ thống dựa trên dung môi được sử dụng ở những nơi cần có khả năng chống ẩm và độ bền ngoài trời. Hạn chế quan trọng về hiệu suất của lớp phủ phồng là sự hình thành than phụ thuộc vào nhiệt - chúng không bảo vệ chống lại các đám cháy chậm, âm ỉ không tạo ra đủ nhiệt độ để kích hoạt sự giãn nở.
Vật liệu chống cháy phun xi măng (SFRM) là loại vật liệu chống cháy lớp phủ trên cùng được sử dụng rộng rãi nhất cho kết cấu thép quy mô lớn trong các tòa nhà công nghiệp và thương mại. Những vật liệu làm từ xi măng này - điển hình là xi măng Portland hoặc thạch cao trộn với các cốt liệu nhẹ như vermiculite, đá trân châu hoặc bông khoáng - được phun trực tiếp lên bề mặt thép để tạo thành lớp cách nhiệt nguyên khối. Độ dày dao động từ 12mm đến 50mm tùy thuộc vào chỉ số chống cháy yêu cầu và hệ số tiết diện thép (tỷ lệ giữa chu vi được gia nhiệt với diện tích mặt cắt ngang). SFRM xi măng được áp dụng cho lớp phủ trên cùng của dầm và cột thép cung cấp khối nhiệt mạnh giúp hấp thụ và làm chậm quá trình truyền nhiệt bất kể cường độ cháy, khiến nó trở thành lựa chọn ưu tiên cho các cơ sở công nghiệp, nhà máy hóa dầu và bất kỳ ứng dụng nào có mức độ nghiêm trọng của hỏa hoạn được dự đoán là cao. Bề ngoài thô ráp, có kết cấu và tính nhạy cảm với tác động vật lý và khả năng hấp thụ độ ẩm của vật liệu có nghĩa là nó thường được sử dụng trong các ứng dụng được che giấu thay vì các khu vực lộ thiên về mặt kiến trúc.
Tấm chống cháy - tấm canxi silicat, tấm sợi khoáng, tấm oxit magie và các sản phẩm tấm cứng tương tự - được sử dụng để chống cháy lớp phủ trên cùng khi cần có bề mặt phẳng, sạch và nơi hình dạng ứng dụng phù hợp với việc lắp đặt tấm. Các tấm này được cố định cơ học hoặc liên kết bằng keo với bề mặt trên cùng của bộ phận được bảo vệ, tạo ra lớp cách điện thụ động làm chậm quá trình truyền nhiệt. Tấm canxi silicat đặc biệt có giá trị nhờ sự kết hợp giữa khả năng chống cháy, chống ẩm và ổn định kích thước, khiến chúng phù hợp để chống cháy sàn mái, vỏ máng cáp và bảo vệ các bộ phận kết cấu trong môi trường ẩm ướt. Hệ thống bảng dễ dàng lắp đặt hơn với độ dày nhất quán so với vật liệu phun và tạo ra hiệu suất dễ dự đoán hơn khi lắp đặt, nhưng chúng yêu cầu thiết kế chi tiết hơn ở các mối nối, độ xuyên thấu và chuyển tiếp hình học để duy trì tính liên tục của khả năng chống cháy.
Các sản phẩm chăn bông và sợi gốm được sử dụng làm lớp chống cháy lớp phủ trên cùng của đường ống, bồn chứa, các bộ phận kết cấu và thiết bị trong các ứng dụng công nghiệp và hóa dầu. Những vật liệu cách nhiệt dạng sợi này được lắp đặt thành nhiều lớp và được cố định bằng các vật cố định cơ học, lưới thép hoặc vỏ bọc để tạo ra một hệ thống chống cháy được bao bọc. Chăn sợi gốm hoạt động ở nhiệt độ cao hơn len khoáng sản - sợi gốm vẫn duy trì hiệu quả ở nhiệt độ trên 1.000°C, trong khi bông khoáng tiêu chuẩn bắt đầu phân hủy trên 700°C - khiến sợi gốm trở thành vật liệu được lựa chọn cho các tình huống tiếp xúc với cháy hydrocarbon trong các nhà máy lọc dầu và lắp đặt ngoài khơi, nơi nhiệt độ cháy vượt quá đáng kể so với các vụ cháy tòa nhà xenlulo tiêu chuẩn. Tính linh hoạt của hệ thống chăn khiến chúng rất phù hợp với các hình dạng phức tạp — cấu hình ống không đều, kết nối mặt bích và cụm van — nơi mà bảng cứng hoặc hệ thống phun khó áp dụng thống nhất.
Trong các ứng dụng lắp ráp mái nhà, lớp phủ chống cháy phía trên có thể ở dạng tấm phủ mái chống cháy được lắp đặt giữa màng mái và sàn kết cấu hoặc tấm che chống cháy được tích hợp vào hệ thống mái xây dựng. Những sản phẩm này - điển hình là tấm thạch cao thảm thủy tinh, tấm polyisocyanurat có mặt chống cháy hoặc tấm phủ bề mặt khoáng chất - hạn chế ngọn lửa lan rộng trên bề mặt mái và giảm sự góp phần của cụm mái vào sự phát triển của lửa. Các tổ hợp mái chống cháy loại A, được phân loại theo thử nghiệm ASTM E108 và UL 790, cung cấp mức độ chống cháy bề mặt cao nhất và được yêu cầu theo quy định xây dựng ở nhiều khu vực pháp lý đối với các khu vực thương mại và công nghiệp.
Các yêu cầu về chống cháy lớp phủ hàng đầu được thúc đẩy bởi các quy tắc xây dựng, tiêu chuẩn kỹ thuật phòng cháy chữa cháy, yêu cầu bảo hiểm và chiến lược an toàn phòng cháy chữa cháy dành riêng cho dự án. Hiểu được nơi bắt buộc phải có biện pháp phòng cháy chữa cháy bằng lớp phủ phía trên - và nơi nó tăng thêm giá trị ngoài việc tuân thủ quy tắc tối thiểu - xác định phạm vi của bất kỳ thiết kế chống cháy nào.
Xếp hạng khả năng chống cháy cho các hệ thống chống cháy lớp phủ trên cùng được thiết lập thông qua thử nghiệm chống cháy được tiêu chuẩn hóa để bộ phận được bảo vệ tuân theo đường cong nhiệt độ theo thời gian xác định và đo thời gian bộ phận duy trì các tiêu chí hiệu suất đã chỉ định - tính toàn vẹn của cấu trúc, tính cách nhiệt (hạn chế truyền nhiệt) và trong một số trường hợp tính toàn vẹn chống lại ngọn lửa và khí nóng đi qua. Tiêu chuẩn thử nghiệm được sử dụng xác định cả đường cong cháy được áp dụng và tiêu chí hiệu suất được đo.
| Tiêu chuẩn | Vùng | Đường cong lửa | ứng dụng |
| ASTM E119 | Bắc Mỹ | Tiêu chuẩn cellulosic | Các bộ phận kết cấu tòa nhà, cụm sàn/trần |
| BS 476 / EN 1363 | Châu Âu / Anh | Tiêu chuẩn cellulosic | Các bộ phận kết cấu, cửa chống cháy, vách ngăn |
| UL 263 | Bắc Mỹ | Tiêu chuẩn cellulosic | Các tổ hợp chống cháy được liệt kê bởi UL |
| ISO 834 | Quốc tế | Tiêu chuẩn cellulosic | Thử nghiệm khả năng chống cháy kết cấu chung |
| UL 1709 | Bắc Mỹ | Tăng nhanh (hydrocacbon) | Hóa dầu, ngoài khơi, chống cháy công nghiệp |
| ASTM E108 / UL 790 | Bắc Mỹ | Cháy bề mặt mái nhà | Phân loại mái che (Loại A/B/C) |
Sự khác biệt giữa đường cong cháy xenlulo và hydrocarbon là rất quan trọng để lựa chọn vật liệu chống cháy lớp phủ trên cùng trong các ứng dụng công nghiệp. Đường cong cháy xenlulo tiêu chuẩn (được sử dụng trong ASTM E119, ISO 834 và EN 1363) đạt khoảng 840°C sau 30 phút và 1.049°C sau 120 phút. Đường cong cháy hydrocarbon được sử dụng trong UL 1709 đạt 1.093°C trong vòng 5 phút đầu tiên tiếp xúc - cao hơn 600°C so với đường cong xenlulo cùng một lúc. Vật liệu chống cháy được xếp hạng trong 60 phút theo đường cong xenlulo có thể bị hỏng trong vòng dưới 10 phút trong điều kiện UL 1709. Luôn xác nhận đường cong lửa mà xếp hạng sản phẩm đã được kiểm tra trước khi chỉ định nó cho ứng dụng lớp phủ trên cùng trong công nghiệp hoặc hóa dầu.
Hiệu suất chống cháy của hệ thống chống cháy nắp trên không chỉ phụ thuộc vào việc lựa chọn vật liệu mà còn phụ thuộc vào việc lắp đặt đúng cách. Việc chống cháy được áp dụng kém - độ dày không đủ, độ bám dính không đủ, sự gián đoạn ở các mối nối và sự xuyên thấu, hoặc việc chuẩn bị bề mặt không đúng cách - có thể làm giảm đáng kể hiệu suất sử dụng dưới mức mà hệ thống đã thử nghiệm chỉ ra. Kiểm soát chất lượng lắp đặt cũng quan trọng như thông số kỹ thuật của vật liệu.
Bề mặt thép được phủ lớp phủ phồng hoặc phun xi măng chống cháy phải sạch, khô và không có dầu, mỡ, vảy cán lỏng và các tạp chất bề mặt có thể cản trở sự bám dính. Làm sạch bằng phương pháp phun hạt đạt Sa 2,5 (kim loại gần như trắng) theo ISO 8501-1 là yêu cầu chuẩn bị tiêu chuẩn cho lớp phủ phồng, sau đó áp dụng lớp sơn lót tương thích trong khoảng thời gian sơn lại được chỉ định. Vật liệu phun xi măng thường yêu cầu chất liên kết hoặc lớp sơn lót trên bề mặt thép nhẵn để đảm bảo độ bền liên kết đầy đủ của vật liệu được phun. Bất kỳ lớp sơn lót nào được sử dụng phải được liệt kê là tương thích với hệ thống chống cháy cụ thể - việc sử dụng lớp sơn lót không tương thích có thể gây ra sự bong tróc lớp chống cháy khỏi nền thép, đây là cơ chế hư hỏng nghiêm trọng có thể không nhìn thấy được cho đến khi đạt đến điều kiện cháy.
Độ dày ứng dụng là biến số chính quyết định hiệu suất chống cháy của hầu hết các hệ thống chống cháy lớp phủ trên cùng. Độ dày màng khô yêu cầu (DFT) cho lớp phủ phồng được nhà sản xuất chỉ định cho từng sự kết hợp giữa hệ số tiết diện thép và mức chống cháy yêu cầu - và mối quan hệ này không phải là tuyến tính. Tăng gấp đôi độ dày lớp phủ không tăng gấp đôi khả năng chống cháy. Độ dày phải được áp dụng trong phạm vi tối thiểu và tối đa được chỉ định - dưới độ dày tối thiểu, không đạt được chỉ số chống cháy; trên độ dày tối đa trên hệ thống phồng nhiều lớp, than có thể quá cứng để có thể giãn nở tự do. Máy đo độ dày màng ướt trong quá trình thi công và máy đo độ dày màng khô sau khi đóng rắn là những công cụ xác minh tiêu chuẩn. Đối với SFRM xi măng, máy đo độ sâu được sử dụng để kiểm tra độ dày được áp dụng theo các khoảng cách đều đặn trên bề mặt được bảo vệ.
Tính liên tục của lớp chống cháy tại các mối nối, các điểm xuyên thấu và các chuyển tiếp hình học là nơi xảy ra hầu hết các lỗi lắp đặt. Tại các mối nối giữa các tấm trong hệ thống tấm che chống cháy, các khoảng trống phải được lấp đầy và dán bằng hợp chất mối nối chống cháy và băng keo để ngăn nhiệt truyền qua lớp cách nhiệt qua mối nối. Khi xuyên qua lớp phủ trên cùng - xuyên ống qua sàn mái, xuyên cáp qua vỏ bảo vệ - phải lắp đặt các sản phẩm chống cháy được xếp hạng cho cấu hình xuyên thấu cụ thể để duy trì khả năng chống cháy của tổ hợp. Tại các điểm chuyển tiếp giữa các thành phần kết cấu hoặc loại vật liệu khác nhau, việc chống cháy phải được chi tiết hóa để duy trì tính liên tục về nhiệt mà không tạo ra cầu dẫn nhiệt hoặc khoảng trống trong phạm vi bao phủ.
Các vật liệu chống cháy phủ trên cùng được ứng dụng - đặc biệt là SFRM gốc xi măng và một số lớp phủ phồng - yêu cầu bảo vệ khỏi hư hỏng vật lý và tiếp xúc với môi trường sau khi thi công. Vật liệu xi măng dễ bị hư hỏng do va đập, bão hòa nước và suy thoái do đóng băng-tan băng trong điều kiện tiếp xúc. Ở những nơi có thể tiếp cận hoặc chịu tác động của vật liệu chống cháy, lớp sơn phủ cứng hoặc lớp ván bao bọc sẽ cung cấp khả năng bảo vệ cơ học mà không ảnh hưởng đến hiệu suất chữa cháy. Lớp phủ chống cháy ở bên ngoài hoặc môi trường có độ ẩm cao cần có hệ thống sơn phủ tương thích - do nhà sản xuất chỉ định - để bảo vệ lớp chống cháy khỏi sự hấp thụ độ ẩm có thể gây giãn nở sớm hoặc mất độ bám dính trước khi đạt đến điều kiện cháy.
Chống cháy là sự bảo vệ thụ động - nó không hoạt động cho đến khi xảy ra hỏa hoạn, lúc đó nó phải hoạt động một cách đáng tin cậy. Không giống như các hệ thống hoạt động như vòi phun nước hoặc hệ thống báo động, hệ thống chống cháy không cho thấy dấu hiệu hoạt động nào của sự xuống cấp. Các chương trình kiểm tra và bảo trì thường xuyên là cơ chế duy nhất để đảm bảo rằng hệ thống được lắp đặt duy trì hiệu suất định mức trong suốt vòng đời của tòa nhà hoặc cơ sở.
Không có vật liệu hoặc hệ thống chống cháy nào là tối ưu cho tất cả các ứng dụng che phủ trên cùng. Quyết định lựa chọn yêu cầu cân bằng các yêu cầu về hiệu suất chống cháy với các điều kiện tiếp xúc với môi trường, loại chất nền, yêu cầu về mặt thẩm mỹ, hạn chế lắp đặt và chi phí trọn đời. Danh sách kiểm tra sau đây bao gồm các yếu tố quyết định quan trọng đối với bất kỳ thông số kỹ thuật chống cháy lớp phủ trên cùng nào.
ứng dụng
Trung tâm cuộc gọi:
Tel:+86-0512-63263955
Email :[email protected]
Bản quyền © Goode EIS (Suzhou) Corp LTD
Vật liệu và linh kiện composite cách nhiệt cho ngành năng lượng sạch

cn