鋼結(jié)構(gòu)防火涂料在石油化工裝置中的應(yīng)用

王子濤　劉敏芳　常偉濤　趙建輝

河南豫能電力工程有限責(zé)任公司

鋼結(jié)構(gòu)防火涂料在石油化工裝置中的應(yīng)用

王子濤劉敏芳常偉濤趙建輝

河南豫能電力工程有限責(zé)任公司

本文介紹了防火涂料在石油化工裝置中的應(yīng)用以及影響防火涂料脫落的主要因素和解決方法。

防火涂料；脫落；鋼絲網(wǎng)

一、前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)在石油化工企業(yè)中得到廣泛運(yùn)用，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)不但抗震性能好，使用靈活，與鋼筋砼結(jié)構(gòu)相比，施工進(jìn)度快，更具有“高、大、輕”的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。施工時(shí)既不需要耗費(fèi)大量的木材、鋼模板和水，也不會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)的噪音與空氣污染，鋼結(jié)構(gòu)的使用也會(huì)帶動(dòng)一系列輕質(zhì)高強(qiáng)墻體材料的發(fā)展，并為倡導(dǎo)低碳環(huán)保、綠色建材的發(fā)展創(chuàng)造了條件。但是鋼不耐火，溫度為400℃時(shí)，鋼材的屈服強(qiáng)度將降至室溫下強(qiáng)度的一半，溫度達(dá)到600℃時(shí)，鋼材基本喪失全部強(qiáng)度和剛度，所以一般裸露鋼結(jié)構(gòu)耐火極限只有十幾分鐘，沒有防火保護(hù)措施的鋼結(jié)構(gòu)，一旦發(fā)生火災(zāi)，結(jié)構(gòu)很容易遭到破壞。石油化工企業(yè)具有易燃易爆的特性，還有酸、堿等介質(zhì)的腐蝕，經(jīng)受熱嗮寒凍，風(fēng)吹雨打，外部自然環(huán)境的惡劣，使保護(hù)層容易老化，開裂、起鼓、脫落，所以在防火要求中需綜合考慮其耐火、耐水、防凍、防腐、抗裂、粘結(jié)性、附著力、耐久、耐候性等多種因素對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的影響，因此，選用合適的防火涂料尤為重要。

二、如何正確選用防火涂料

1、防火涂料的分類

表1　涂層厚度與耐火極限

2、防火涂料性能指標(biāo)

鋼結(jié)構(gòu)防火涂料各項(xiàng)性能指標(biāo)依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》GB14907-2002技術(shù)要求來(lái)判定產(chǎn)品質(zhì)量。

3、鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限

根據(jù)國(guó)家規(guī)范、環(huán)境及受火類型確定，如：石油化工企業(yè)使用的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其耐火極限的試驗(yàn)應(yīng)當(dāng)以烴類火的升溫曲線來(lái)測(cè)定，才更接近實(shí)際。

4、如何選用防火涂料

根據(jù)上述各種數(shù)據(jù)、指標(biāo)和國(guó)家規(guī)范，選擇防火涂料在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用：

4.1膨脹型防火涂料

由于膨脹型防火涂料的耐候性差，易老化、起皮，在潮濕、腐蝕環(huán)境中膨脹的可靠性問(wèn)題，以及在高溫火焰燒烤發(fā)泡過(guò)程中，樹脂分解產(chǎn)生濃煙和有毒氣體等，因此不宜使用膨脹型防火涂料。

4.2超薄型防火涂料

超薄型防火涂料一般為溶劑型體系，由于超薄型防火涂料主要還是依靠配方中有機(jī)成分的物理化學(xué)反應(yīng)起作用，任何影響涂料炭化膨脹性質(zhì)的因素都將影響其最終的防火性能，很難保證在涂裝較長(zhǎng)時(shí)間后還能為構(gòu)件提供2.0h以上的防火保護(hù)。

當(dāng)規(guī)范規(guī)定的耐火極限要求在1.5h以下時(shí)，可選用薄涂型或超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，

4.3厚型防火涂料

1）防火涂料的特性

厚型防火涂料具有不燃性，良好的絕緣性，抗開裂、粘結(jié)度強(qiáng)，耐候性強(qiáng)，耐潮濕，耐凍融，耐酸堿，隔熱性好，抗老化，耐火時(shí)間長(zhǎng)。該類防火涂料在火災(zāi)中利用材料的不燃性、低導(dǎo)熱性或涂層中材料的吸熱性，延緩鋼材的升溫，保護(hù)鋼材，并且不能釋放有害有毒氣體，具有無(wú)毒、無(wú)臭、成本較低等特點(diǎn)。建筑物中的隱蔽鋼結(jié)構(gòu)、裸露的鋼網(wǎng)架、鋼屋架、設(shè)備框架等承重結(jié)構(gòu)的耐火極限≥2h，應(yīng)盡量采用厚型防火涂料。由于涂層較厚，如果處理不好，會(huì)引起涂料脫落、凸鼓、開裂等現(xiàn)象。

2）防火涂料分室內(nèi)和室外兩種

根據(jù)環(huán)境類別和安全等級(jí)選擇室內(nèi)和室外防火涂料；

4.4厚型防火涂料+鋼絲網(wǎng)

我廠近幾年新上裝置、設(shè)備主要以鋼結(jié)構(gòu)為主，隨著使用年限的增加，加上設(shè)備震動(dòng)、油氣侵蝕、改裝檢修等因素，使許多防火涂料都已脫落，鋼構(gòu)件被銹蝕，影響了裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，形成了安全隱患。在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察和方案確定時(shí)，發(fā)現(xiàn)修補(bǔ)重涂難度較大，特別是隱蔽、高空等部位的處理，受位置、環(huán)境、工作時(shí)段的影響，造成成本高、難以施工的局面。但是采用厚涂+鋼絲網(wǎng)的大型構(gòu)件，雖然也有凸鼓，并沒有形成大片的脫落。所以根據(jù)實(shí)際的使用情況，結(jié)合厚型防火涂料的特性，采用厚型防火涂料+鋼絲網(wǎng)更加合理，雖然成本比未加鋼絲網(wǎng)的厚型防火涂料高，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)的使用看，更經(jīng)濟(jì)合理。

三、厚型防火涂料+鋼絲網(wǎng)在設(shè)計(jì)時(shí)要注意的問(wèn)題

1、鋼構(gòu)件基層除銹是防火保護(hù)工程的重要環(huán)節(jié)，選擇合適的除銹等級(jí)非常重要，在采用耐堿防銹底漆涂裝時(shí)，選用的底漆應(yīng)與防火涂料相匹配。

2、強(qiáng)腐蝕性環(huán)境下防火層的表面防護(hù)，除采用耐腐蝕的聚合物水泥外，也可采用耐堿的阻燃型防腐蝕涂料＞2遍。

3、構(gòu)件表面設(shè)置拉結(jié)鍍鋅鋼絲網(wǎng)時(shí)，必須強(qiáng)調(diào)鋼絲網(wǎng)應(yīng)固定在鋼構(gòu)件上，并與鋼構(gòu)件之間留有6mm左右的間隙，網(wǎng)片鋪設(shè)要平整牢固。

四、影響防火涂料工程質(zhì)量的主要因素

防火涂料是通過(guò)工程人員涂裝施工成型于鋼構(gòu)件表面，才算完成鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的全過(guò)程。防火涂料的施工也是防火涂料二次生產(chǎn)的過(guò)程，如果施工不當(dāng)也會(huì)影響鋼結(jié)構(gòu)防火涂料工程的質(zhì)量。所以，鋼結(jié)構(gòu)防火噴涂保護(hù)應(yīng)由

1、經(jīng)過(guò)培訓(xùn)合格并具備相應(yīng)施工資質(zhì)的專業(yè)隊(duì)伍施工；2、根據(jù)工程特點(diǎn)和產(chǎn)品選型等制定嚴(yán)格的施工方案；3、涂料選用有資質(zhì)的生產(chǎn)廠家及合格的產(chǎn)品；

4、所有涂刷室內(nèi)、外鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的建筑竣工驗(yàn)收前，必須有具備中介檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料檢測(cè)合格的報(bào)告。

五、結(jié)論

無(wú)論哪一種防火涂料，其檢測(cè)報(bào)告中給出的耐火極限都是其使用前的檢驗(yàn)結(jié)果，而在防火涂料涂覆若干年后，防火涂料的防火性能是否依舊？目前還缺乏科學(xué)的評(píng)價(jià)。此外，防火涂料的維修也不是簡(jiǎn)單的重新涂刷，在舊防火涂料基層上重新涂刷，是否能夠達(dá)到技術(shù)性能要求？重新刷新防火涂料尤其對(duì)是隱蔽工程其施工難度很難克服，這些都是需要進(jìn)一步研究的課題。

［1］夏璐.鋼結(jié)構(gòu)防火涂料優(yōu)選方法的研究及應(yīng)用［D］安徽建筑工業(yè)學(xué)院， 2010 .

［2］陳曉霞，衛(wèi)愛民，賈黎君.鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用進(jìn)展［J］安陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào)， 2007，（02） .