برای افزودن متن مورد نظرتان اینجا کلیک کنید

تأثیر شکل پروفیل فولاد بر روی تعیین ضخامت پوشش ضد حریق

سطح مقطع فولاد در معرض خطر، عاملی به نام بخش فاکتور در کل مقطع عرضی را تشکیل می‌دهد. هر چه این ضریب بالاتر باشد، این ضد پوشش در ساختار فولاد افزایش می‌یابد. در نتیجه، ناحیه سطحی بیشتر در معرض آتش یا ضخیم‌تر کردن فلز قرار می‌گیرد، در این حالت ضخامت روکش نسوز افزایش می‌یابد و بیشتر در نظر گرفته می‌شود.

برای محاسبه ضخامت پوشش محافظت از حریق سازه‌های فولادی در یک ساختمان، یک نقشه ساختاری برای به دست آوردن کم‌ترین اطلاعات زیر لازم است.

ضخامت و نوع میله‌های فولادی عرشه و اندازه میله‌های فولادی عرشه و مقطع عرضی ستون مورد نیاز برای مقاومت به آتش (تا چند ساعت برای پوشش ضد حریق) همه موارد بالا کمک می‌کند تا اطمینان حاصل شود که پوشش مقاوم در برابر آتش دارای ارزش خوبی است، که از نظر اقتصادی و زمانی بسیار مفید است.

معیارهای پذیرش برای ضخامت سازه‌های فولادی مقاوم به آتش (پوشش ضد حریق)

مطابق با مقررات موجود و معیارهای ارائه‌شده برای سازه‌های مقاوم به آتش, ضخامت پوشش‌های مقاوم به آتش در سازه‌های فولادی مقاوم به آتش باید زمانی پذیرفته شود که ضخامت متوسط کار کم‌تر از ضخامت طراحی اثر باشد.

موادی که قادر به پوشاندن پوشش‌های مقاوم به آتش در سازه‌های فولادی هستند

بسته به شرایط کاری, پوشش می‌تواند با مواد دیگر برای محافظت یا زیبایی پوشش داده شود. از جمله:

1. عمل‌آوری برای جلوگیری از خوردگی رنگدانه‌ها به منظور جلوگیری از نفوذ مواد شیمیایی که ممکن است اثرات زیان آوری بر روی بس‌تر مقاوم یا مقاوم به آتش داشته باشند.
2. برای جلوگیری از نفوذ آب, به ویژه زمانی که زنگ روی روکش فلزی فلز وجود دارد.
3. مواد و مصالح مختلفی برای حفاظت از قاب فولادی استفاده می‌شوند. برای یک قرن به عنوان روکش فلزی ضد آتش استفاده شده‌است.
4. برای عایق کردن و عایق نمودن ساختار فولاد در برابر حرارت, از مواد مقاوم در برابر آتش‌سوزی استفاده می‌شود.

مخلوط فیبر کانی شامل فیبر, قیر و آب است. پوشش ضد حریق با مخلوط کردن خشک اسپری می‌شوند. بنابراین هنگامی که روی فولاد پاشیده می‌شود آب به ماده اضافه می‌شود. پوشش فیبری مواد معدنی دارای وزن سبک است. آن غیرقابل اشتعال است و رسانایی حرارتی پایینی دارد و عموماً ً یک چارچوب فلزی خوب برای پوشش ضد حریق است.

لایه‌ی سیمانی شامل مخلوطی از قیر و ورمیکولیت, پرلیت و یا پلی استر است. مواد سیمانی به سه دسته کم, متوسط و زیاد تقسیم می‌شوند, اما مواد با چگالی کم متداول‌تر هستند و معمولاً ً یک چسب گچ دارند. مواد با چگالی بالا معمولاً ً از چسب سیمان پرتلند استفاده می‌کنند.

فیبر مواد معدنی معمولاً ً ارزان‌تر از سیمانی است, اما به آسانی به فولاد پایبند نیست و گسترش نمی‌یابد. فیبر غیرآلی و دانسیته پایین سیمان برای مناطق مرطوب مناسب نیستند و برای مناطق بدون محافظ مناسب نیستند که در آن‌ها دستگاه‌های خاموش‌کننده آتش می‌توانند حذف شوند.

تأمین پوشش ضد حریق سازه‌های فولادی برای تأمین مقاومت حریق ضروری در یک ساختمان, دو نکته زیر را در طراحی و پیاده‌سازی یک ساختمان در نظر بگیرید:

مواد اطفا حریق ارزان‌قیمت مناسب باید برای خاموش‌کردن حریق سازه فولادی مورد استفاده قرار گیرند. تأمین آتش سازه‌های فولادی به ارتفاع ساختمان, استفاده از آن و نوع فضاها بستگی دارد. به عنوان مثال, مواد استخراجی از راه‌های خروج و پله‌ها سازه فولادی باید یک نوع ایمن باشد, اما سختی برای مواد ضد زنگ سخت است. مواد خطرناک (مانند فوم‌های پلاستیکی) نباید به عنوان پوشش روی سازه‌های فولادی بدون پوشش محافظ مورد استفاده قرار گیرند.

با توجه به قوانین و متناسب با ارتفاع و استفاده از ساختمان (فضاها), پوشش ضد حریق اجزای سازه‌ای و دستگاه‌های جداکننده باید مطابق با مقررات و متناسب با ارتفاع و استفاده از ساختمان تأمین شود. به طور معمول, اجزای ساختاری ساختمان نیاز به پوشش ضد حریق دو یا چند ساعت دارند (اگرچه ممکن است بسته به حالت کم‌تر یا بیشتر باشد).

براساس توضیحات فوق, سازه‌های فولادی باید برای حفاظت از سازه‌های فولادی از آتش مورد استفاده قرار گیرند. برای سال‌ها پوشش فولادی با استفاده از مصالح سنگین مانند آجر و بتن برای ایجاد پوشش‌های اسکلت فلزی مورد استفاده قرار گرفته‌است, اما در دهه‌های اخیر پوشش‌های سبک و پوشش ضد حریق برای پوشش‌های اسکلت فولادی متداول شده‌اند. استفاده از پوشش‌های سبک می‌تواند به کاهش ساختار, افزایش سرعت اجرا و در نهایت کاهش هزینه‌های ساخت‌وساز کمک کند.

توصیه‌های عملی برای حفاظت از آتش ساختار فولاد

چسبندگی و چسبندگی لایه ضد حریق به سطح زیرلایه با افزایش دما، ضخامت مورد نیاز سازه‌های فولادی را برای جلوگیری از رسیدن دمای سازه از رسیدن به دمای بحرانی که در آن شکست می‌خورد فراهم می‌کند.

از جزییاتی استفاده نکنید که چارچوب حفاظت از آتش فولاد ضد حریق را تضعیف می‌کند. به عنوان مثال, اغلب روکش‌های فلزی و پوشش‌های آتش ساز نمی‌توانند به طور مستقیم نوردهی‌های سنگین را تحمل کنند و به جزییات مناسب نیاز داشته باشند, یا برای مثال, کاربرد مستقیم رنگ روی ضد آتشها در عمل آن را بی‌اثر می‌کند. پوشش‌های مقاومت در برابر آتش شامل انواع مختلفی هستند. ضخامت پوشش حفاظت آتش از سازه‌های فولادی به عوامل مختلفی چون نوع روکش, مقدار مقاومت آتش مورد نیاز و نوع پوشش بستگی دارد. این معمولاً ً با ضخامت ۱ تا ۲ میلی متر انجام می‌شود. حفاظت از آتش سازه‌های فولادی می‌تواند با تماس و یا غشا باشد. در روش تماس, پوشش ضد حریق سازه‌های فولادی به طور مستقیم بر روی سطح پاشیده می‌شود. برای مثال برای ستون فولادی, یک ماده مقاوم در برابر آتش به ستون اعمال می‌شود و به شکل پروفیل است (توجه به چسبندگی مؤثر مورد نیاز است).

پوشش ضد حریق

فایرتارد (Firetard) پوشش ضدحریق (عایق ضد حریق)  پوشش محافظت کننده در برابر حریق است

که سازه و اجزای ساختمانی را در برابر آتش محافظت می‌نماید.

پوشش ضدحریق متشکل از چسباننده‌های معدنی، کانی های سبک، الیاف و مواد افزودنی می‌باشد.

فایرتارد در صورت قرار گرفتن در معرض حریق، بخار آب آزاد کرده

و ضمناً با توجه به هدایت حرارتی بسیار پایین آن، انتقال حرارت به سازه محافظت شده را بسیار کند می‌سازد.

پوشش فایرتارد یا پوشش ضدحریق با افزودنی‌های موجود در آن، دارای دوام بسیار خوبی در برابر آتش می‌باشد،

به طوری که حتی در صورت قرار گرفتن به مدت طولانی در برابر آتش پایداری خود را حفظ نموده

دچار ریزش یا ترک نمی‌شود. رنگ ضد حریق یک نوعی از پوشش ضد حریق است.

کاربرد رنگ ضدحریق را می توان در سازه های فلزی ( اعم از ساختمانی، نیروگاهی، پالایشگاهی، پتروشیمی)، مخزن های فلزی استراتژیک، سازه های بتنی و … دید.

انواع پوشش های مقاوم در برابر حریق :

• مواد پاششی معدنی
• رنگ های منبسط شونده
• بورد ها و پنل های ضد حریق

مواد پاششی معدنی  Spray Mortars

پوشش ضد حریق در این روش سازه ساختمان با پاشش مواد معدنی

مقاوم به حریق برای مدت زمان معینی محافظت می شود.

میزان ضخامت پاشش مواد بستگی به طراحی سازه و مدت زمان مورد نیاز مقاومت در برابر حریق دارد.

رنگ های منبسط شونده Paint Intumescent

این پوشش ضد حریق ها معمولاٌ بر پایه آب یا حلال می باشند و  با ضخامت حداکثر ۶ میلی متر اجرا می شوند.

در درجه حرارت های ۲۷۰ تا ۳۰۰ درجه سانتی گراد به علت وقوع یک سری واکنش های شیمیایی،

گازهای خنک کننده ای آزاد نموده و با پف کردن تا حدود ۲۰ برابر ضخامت اولیه شان ازدیاد حجم داده

و یک لایه عایق زغالی (char) تولید می کنند و از سازه ساختمان در برابر حریق حفاظت می نمایند.

از این پوشش ها در شرایط خاص به منظور حفاظت از سازه های فلزی و سطوح داخلی ساختمان استفاده می شود.

پوشش ضدحریق Firecement

ترکیبی از چند مصالح کانی و دیگر ترکیبات همانند ورمیکولیت – پرلیت – الیاف شیشه و چند ترکیب دیگر که همگان پایداری و ایستائی در شعله مستقیم حریق و تا دمای حدود ۱۱۰۰ درجه سلسیوس را دارا هستند، تولید شده است. این ترکیبات بوسیله چسباننده¬ای از نوع سیمان در شکل گیری و همگرائی پوشش تاثیری مطلوب دارد.

با توجه به سوزنده بودن تمامی عناصر اعم از طبیعی و یا مصنوعی هر یک در دمای خاص و زمان متفاوت نقش مواد ضدحریق Firecement  در تاخیر گستره حریق اثر گذار و زمانی را به میزان ۳ الی ۴ ساعت پایدارخواهدبود.

جمع بندی و نتیجه گیری

به طور کلی, از نظر مکانیزم عمل, سه نوع اصلی از پوشش‌های مقاوم در برابر آتش وجود دارد که می‌تواند به نام: عایق, جذب انرژی, و پودری مورد استفاده قرار گیرد. بسیاری از مواد متداول در حقیقت در ترکیبی از مکانیزم‌های دو نوع اول و دوم عمل می‌کنند و حاوی مقادیر هر دو گروه از مواد جاذب و جاذب انرژی هستند. بالاترین مصرف مواد عایق با خواص حرارتی عالی با مواد معدنی و توده‌های گسترده مانند پرلیت و ورمیکولیت مرتبط است. این مواد می‌توانند چسب سیمان یا گچی داشته باشند. همچنین نیاز به مقادیر مختلف مواد و افزودنی‌های دیگر وجود دارد, در غیر این صورت عملکرد و اجرای پوشش‌های محافظ حریق در سازه‌های فولادی به درستی اجرا نمی‌شود.