鋼結構防火涂料在石油化工裝置中的應用

王子濤　劉敏芳　常偉濤　趙建輝

河南豫能電力工程有限責任公司

鋼結構防火涂料在石油化工裝置中的應用

王子濤劉敏芳常偉濤趙建輝

河南豫能電力工程有限責任公司

本文介紹了防火涂料在石油化工裝置中的應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

一、前言

隨著我國經濟建設的快速發展，鋼結構在石油化工企業中得到廣泛運用，因為鋼結構不但抗震性能好，使用靈活，與鋼筋砼結構相比，施工進度快，更具有“高、大、輕”的獨特優勢。施工時既不需要耗費大量的木材、鋼模板和水，也不會產生強的噪音與空氣污染，鋼結構的使用也會帶動一系列輕質高強墻體材料的發展，并為倡導低碳環保、綠色建材的發展創造了條件。但是鋼不耐火，溫度為400℃時，鋼材的屈服強度將降至室溫下強度的一半，溫度達到600℃時，鋼材基本喪失全部強度和剛度，所以一般裸露鋼結構耐火極限只有十幾分鐘，沒有防火保護措施的鋼結構，一旦發生火災，結構很容易遭到破壞。石油化工企業具有易燃易爆的特性，還有酸、堿等介質的腐蝕，經受熱嗮寒凍，風吹雨打，外部自然環境的惡劣，使保護層容易老化，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、粘結性、附著力、耐久、耐候性等多種因素對鋼結構的影響，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

鋼結構防火涂料各項性能指標依據國家標準《鋼結構防火涂料》GB14907-2002技術要求來判定產品質量。

3、鋼結構的耐火極限

根據國家規范、環境及受火類型確定，如：石油化工企業使用的鋼結構防火涂料，其耐火極限的試驗應當以烴類火的升溫曲線來測定，才更接近實際。

4、如何選用防火涂料

根據上述各種數據、指標和國家規范，選擇防火涂料在石油化工企業中的應用：

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、腐蝕環境中膨脹的可靠性問題，以及在高溫火焰燒烤發泡過程中，樹脂分解產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成分的物理化學反應起作用，任何影響涂料炭化膨脹性質的因素都將影響其最終的防火性能，很難保證在涂裝較長時間后還能為構件提供2.0h以上的防火保護。

當規范規定的耐火極限要求在1.5h以下時，可選用薄涂型或超薄型鋼結構防火涂料，

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、粘結度強，耐候性強，耐潮濕，耐凍融，耐酸堿，隔熱性好，抗老化，耐火時間長。該類防火涂料在火災中利用材料的不燃性、低導熱性或涂層中材料的吸熱性，延緩鋼材的升溫，保護鋼材，并且不能釋放有害有毒氣體，具有無毒、無臭、成本較低等特點。建筑物中的隱蔽鋼結構、裸露的鋼網架、鋼屋架、設備框架等承重結構的耐火極限≥2h，應盡量采用厚型防火涂料。由于涂層較厚，如果處理不好，會引起涂料脫落、凸鼓、開裂等現象。

2）防火涂料分室內和室外兩種

根據環境類別和安全等級選擇室內和室外防火涂料；

4.4厚型防火涂料+鋼絲網

我廠近幾年新上裝置、設備主要以鋼結構為主，隨著使用年限的增加，加上設備震動、油氣侵蝕、改裝檢修等因素，使許多防火涂料都已脫落，鋼構件被銹蝕，影響了裝置的正常運轉，形成了安全隱患。在進行現場考察和方案確定時，發現修補重涂難度較大，特別是隱蔽、高空等部位的處理，受位置、環境、工作時段的影響，造成成本高、難以施工的局面。但是采用厚涂+鋼絲網的大型構件，雖然也有凸鼓，并沒有形成大片的脫落。所以根據實際的使用情況，結合厚型防火涂料的特性，采用厚型防火涂料+鋼絲網更加合理，雖然成本比未加鋼絲網的厚型防火涂料高，但從長遠的使用看，更經濟合理。

三、厚型防火涂料+鋼絲網在設計時要注意的問題

1、鋼構件基層除銹是防火保護工程的重要環節，選擇合適的除銹等級非常重要，在采用耐堿防銹底漆涂裝時，選用的底漆應與防火涂料相匹配。

2、強腐蝕性環境下防火層的表面防護，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、構件表面設置拉結鍍鋅鋼絲網時，必須強調鋼絲網應固定在鋼構件上，并與鋼構件之間留有6mm左右的間隙，網片鋪設要平整牢固。

四、影響防火涂料工程質量的主要因素

防火涂料是通過工程人員涂裝施工成型于鋼構件表面，才算完成鋼結構防火涂料的全過程。防火涂料的施工也是防火涂料二次生產的過程，如果施工不當也會影響鋼結構防火涂料工程的質量。所以，鋼結構防火噴涂保護應由

1、經過培訓合格并具備相應施工資質的專業隊伍施工；2、根據工程特點和產品選型等制定嚴格的施工方案；3、涂料選用有資質的生產廠家及合格的產品；

4、所有涂刷室內、外鋼結構防火涂料的建筑竣工驗收前，必須有具備中介檢測機構對鋼結構防火涂料檢測合格的報告。

五、結論

無論哪一種防火涂料，其檢測報告中給出的耐火極限都是其使用前的檢驗結果，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？目前還缺乏科學的評價。此外，防火涂料的維修也不是簡單的重新涂刷，在舊防火涂料基層上重新涂刷，是否能夠達到技術性能要求？重新刷新防火涂料尤其對是隱蔽工程其施工難度很難克服，這些都是需要進一步研究的課題。

［1］夏璐.鋼結構防火涂料優選方法的研究及應用［D］安徽建筑工業學院， 2010 .

［2］陳曉霞，衛愛民，賈黎君.鋼結構防火涂料應用進展［J］安陽師范學院學報， 2007，（02） .