CC BY
11УДК 62
Р.В. Кочкуров
АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ОГНЕСТОЙКОСТИ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
В статье рассмотрена проблема разгерметизации фланцевых соединений при пожарах. Рассмотрено несколько способов предотвращения разгерметизации или увеличения стойкости ФС при пожарах.
Ключевые слова: фланцевые соединения, пожар, разгерметизация, оборудование.
Сегодня в России внедрение средств огнезащиты на многочисленных объектах НТК продвигается с трудом - недостаточными темпами. Статистика пожаров на объектах топливно-энергетического комплекса приводит печальные цифры: их доля составляет 30% от общего числа зафиксированных случаев разрушительного действия огненной стихии.
Сущность огнезащиты фланцевых соединений. Огнестойкости материалов придается большое значение во всех отраслях промышленности. Добиваясь максимального предела огнестойкости материалов, усиливают сопротивляемость конструкций в целом. Чтобы добиться поставленных целей внедряют современные методы огнезащиты. Особое внимание уделяется защите конструкций из металла. Высокие температуры оказывают отрицательное действие на полезные качества металлоконструкций, снижают их надежность и прочность. Применяя инновационные способы огнестойкости, повышают сопротивляемость металлоконструкций влиянию высоких температур.
Эффективная огнезащита конструкции разрабатывается с учетом конкретного варианта исполнения. При этом принимается во внимание особенности самой конструкции, режима эксплуатации, другие технологические и технико-экономические факторы непосредственного использования объекта.
Рассматривая эффективные методы огнезащиты металлических изделий в качестве объекта исследований, нередко используют фланцы.
Защитить фланцевые соединения от разрушительного воздействия высоких температур можно путем оштукатуривания; качественной облицовки металлических изделий; нанесением специальных составов с высокими огнезащитными свойствами. Нередко для повышения эффекта огнезащиты прибегают к варианту заполнения внутренней полости металлических колонн [1].
Классификация огнезащитной облицовки:
-разнообразные составы бетонов, отличающиеся в зависимости от пропорций используемых заполнителей;
-применение огнестойкого кирпича, у которого толщина облицовочного слоя составляет 6.5 см;
-плиты и блоки строительные разного внутреннего наполнения (гипсовые плиты литые, блоки керамические, керамзитобетонные строительные материалы, теплоизолирующие плиты на основе минеральных наполнителей);
-разнообразные отделочные штукатурки.
В интересах огнезащиты металлических конструкций широко применяется вспучивающийся вариант защитных покрытий от воздействия высоких температур.
Рассмотрим современные варианты огнезащиты, проанализировав их эффективность с точки зрения защиты от высокотемпературной огненной среды во время пожара.
В настоящее время существует много огнезащитных составов, используемых для защиты конструкций из металла. В основном перечень огнезащитных составов представлен лакокра-
© Кочкуров Р.В., 2015.
Вестник магистратуры. 2015. № 2(41). Том I
ISSN 2223-4047
сочными средствами и покрытиями отечественных и зарубежных производителей. Практичность вспучивающихся покрытий, используемых в качестве огнезащиты металлоконструкций, давно доказана в повседневных реалиях. Сущность вспучивающихся покрытий для металлоконструкций состоит в повышении пределов сопротивляемости тепловому нагреву, что не приводит к их разрушению и позволяет сохранить структуру и свойства металла в определенных температурных границах.
Существует большой выбор огнестойких покрытий для надежной защиты фланцевых соединений от теплового разрушения, вызванного пожаром. Способы защиты от огня для фланцевых соединений наглядно продемонстрированы на рисунке 1.
Покрытия огнезащитные принято разделять на два вида: вспучивающиеся и не вспучивающиеся.
Краски, которые не вспучиваются при нагреве, обладают уникальными свойствами разлагаться, одновременно поглощая тепло. Во время процесса разложения происходит выделение ингибиторных газов с попутным выделением воды.
Покрытия, обладающие способностью вспучивания при нагреве, используются для отделки материалов, обладают декоративными свойствами. Вспучивающиеся краски наносятся тонким слоем.
Рис. 1. Способы огнезащиты фланцевых соединений
Огнезащитный слой нужно воспринимать, как реальный физический барьер, расположенный между высокотемпературной средой пламени и слоями металлической поверхности, которые расположены ниже. С помощью огнезащитного слоя теплопередача уменьшается в сотни раз. В отличие от традиционно используемых лакокрасочных покрытий, огнезащитный слой обладает замечательными защитно-декоративными качествами [2].
Сущность физических процессов, происходящих в огнезащитном слое можно описать следующим образом: огненная среда влияет на объем и толщину вспучивающегося покрытия. Изменения оцениваются в десятикратных величинах и сопровождаются образованием вспененного кокса, обладающим негорючими свойствами. Плотность вспененного слоя составляет 3-10-3 - 3-10-2 г/см3, числовое значение коэффициента теплопередачи соответствует данным, характерным для воздуха.
При использовании огнезащитных покрытий важно определить граничные параметры характеристик инновационной разработки, при которых эффективность применения является максимальной.
На эффективность огнезащиты металлоизделий оказывает влияние вид используемого вспучивающего материала. Немаловажное значение имеют и методики испытания, а также перечень показателей, задействованных в процессе. Например, для деревянных конструкций имеет место: процент потери массы лабораторного образца для конструкций из дерева. Для металлоизделий актуальным становится время прогрева металлоконструкции, до 500 °С. Для силового кабеля применяется понятие длины обгоревшего участка электрического кабеля.
В данном случае изучается защита фланцевого соединения от воздействия высоких температур, поэтому рекомендуется ввести понятие показателя, характеризующего потерю герметичности.
Выводы: Для оценки эффективности использования огнезащитного покрытия промышленного объекта, каждый раз необходим индивидуальный подход.
При изучении свойств огнезащитных средств нужно принимать во внимание эффект адгезии к подложке материала стальной конструкции, длительный срок эксплуатации в обычных условиях, практичность используемых покрытий, с точки зрения технологии процесса, предусматривающего нанесение состава на поверхность металла.
Высокая эффективность вспучивающихся покрытий доказана на практике. Учитывая возрастающие возможности механизированных средств нанесения покрытий, данный метод огнезащиты все чаще применяется во многих сферах промышленного производства.
Библиографический список
1.Пожарная безопасность технологических процессов. Часть №2. Анализ пожарной опасности и защиты технологического оборудования / С.А. Горячев, С.В. Молчанов, В.П. Назаров и др. — М.: Академия ГПС МЧС России, 2007.-221 с.
2.Охрана труда в нефтяной промышленности / М.М. Сулейманов, Г.С. Газарян, Э.Г. Манвелян, А.Б. Тимошук - М.: Недра, 1980. - 391 с.
КОЧКУРОВ Роман Владимирович - магистрант кафедры «Техносферная безопасность», Тюменский государственный нефтегазовый университет.
