热膨胀型防火封堵产品被动防火工程应用.doc

热膨胀型防火封堵产品被动防火工程应用1建筑被动防火工程简介在现代商用、民用和工矿企业建筑中，由于建筑内部使用和建筑施工的需要，在建筑内的防火分隔构件上或构件与构件之间形成许多电缆贯穿孔口、电器设备预留的空开口以及建筑缝隙，一旦建筑发生火灾，火和有毒烟气就会通过这些孔洞在建筑中蔓延，扩大火灾的危害性，增加火灾扑救的难度，所以这些孔洞部位的防火处理对于维持防火分隔构件的耐火性能，有效地防止火灾蔓延是十分重要的。建筑被动防火工程就是采用贯穿防火封堵材料对空开口、贯穿孔口、建筑缝隙进行密封或填塞，在规定的耐火时间内该材料能够与防火分隔构件或建筑外墙协同工作，并能阻止热量、火焰和烟气蔓延扩散的一种工程技术措施。贯穿防火封堵材料的性能应满足公安部行业标准GA1611997防火封堵材料的性能要求和试验方法的要求或其他经国家有关机构认可的测试标准，在具体的贯穿防火封堵施工中还应具有施工方便、易于拆卸、可重复使用、对环境和电器设备无污染和良好的耐久性能等特性。2我国建筑贯穿防火封堵产品的现状及发展趋势我国的建筑贯穿防火封堵行业于八十年代中期首先由上海、四川消防科学研究所研制出有机(塑性)防火堵料和无机(速固)防火墙料，后来相继研制出阻火包(防火枕)、防火包带等系列产品。目前国内的贯穿防火封堵材料的生产厂家基本上延续着上述系列产品组织生产并进行建筑物的防火封堵施工，上述产品在多个行业中得到了广泛的应用，对于减少火灾所造成的损失发挥了十分重要的作用。随着我国经济建设的发展和新型建筑结构的不断出现，各行业对建筑贯穿防火封堵产品的综合技术性能和对环保提出了更高的要求，上述产品逐渐显露出在实际应用中的局限性。上述产品中除阻火包具有微膨胀性外，其他产品基本上不具有显著的膨胀性能，当发生火灾时，火焰和有毒气体就可能通过电缆绝缘皮等烧蚀后留下的孔隙蔓延，上述产品对于通讯、铁路信号系统等新兴行业中的集束电缆和高填充率电缆井的防火要求很难达到有效的封堵效果。另外，我国的建筑防火封堵产品生产企业均为中、小型企业，未形成研发更新产品的能力。各企业生产的防火封堵产品单一，未形成系列化，并且技术含量低，特别是针对不同的贯穿物、贯穿结构及不同的使用场所而应具有一定特性的防火封堵材料更是缺乏，无法对现代建筑结构的不同防火要求提出被动防火工程的系统解决方案。在国内已开发成功并大量应用于防火封堵工程的建筑防火封堵材料主要是通过添加卤素阻燃剂来获得优良的阻燃性。在火灾发生时，虽然卤素材料有良好的阻燃效果，但是会释放出大量的烟雾和氯化氢气体，这些烟雾和氯化氢气体会刺激人眼和呼吸系统；阻碍消防人员和救援人员的灭火和抢救工作；并可导致单纯由火所不能引起的电器系统开关和其他金属物件的腐蚀。近几年来，越来越多的国家已制定或颁布法令，对某些制品进行燃烧毒性试验或对某些制品的使用所释放的酸性气体做出规定，取代卤素阻燃剂开发无卤阻燃剂已成为世界阻燃材料领域的发展趋势。随着国际上热膨胀防火技术(IntumexTechnology)的不断发展，研制和应用具有高效膨胀阻燃性能、满足环保要求、施工更加方便，并且价格相对低廉的新型系列建筑贯穿防火封堵产品已经越来越受到本行业的重视。3热膨胀防火技术简介热膨胀防火技术可分为化学膨胀和物理膨胀两种。化学膨胀阻燃体系主要包括酸源、碳源和发泡源三部分。化学膨胀阻燃体系在受热时膨胀并配合树脂体系、填料等形成一层质硬多孔的炭层屏障，阻隔了热量的传递、氧气的扩散，抑制了挥发性可燃组份的产生，从而阻止了火焰的传播。膨胀多孔炭层的形成大约经历以下几步：首先，酸源受热时放出无机酸，使多元醇酯化，进而脱水炭化，通过反应产生的水蒸气及不燃性气体使炭层发泡膨胀，最终与各种填料及树脂形成一层坚硬多微孔的阻火炭层。物理膨胀防火体系主要是应用了一些具有中空、隧道结构的无机材料研制而成。这些材料由于其内部具有微孔和空腔，在受热的情况下，空腔内的空气和微细的水分子会热膨胀并逃逸，从而使这些材料形成一种轻质的疏松物质，而且膨胀后的材料致密但很柔软。在实际应用中，将适量的热膨胀材料与烧结焊接阻燃材料混合，就能够保证膨胀后的膨胀体既有一定的膨胀倍率又具有相当的强度。应用热膨胀防火技术研制的建筑贯穿防火封堵系列产品在高温和火焰的作用下其体积先膨胀后硬化，形成一层坚硬多微孔的阻火炭层，该隔热层具有良好的隔热性，起到阻火堵烟及隔热作用，同时膨胀后的阻火炭层可以将电缆绝缘皮等可燃物烧蚀后留下的孔洞完全填充，从而彻底有效地达到防火封堵的效果。热膨胀建筑贯穿防火封堵系列产品在炭化过程中不会有大量的刺激性气体放出，实现了建筑贯穿防火封堵材料的无卤化，从而达到环保的要求。基于上述的理论依据，公安部上海消防研究所先后研制出了FSP无卤膨胀有机防火堵料、WFC水基无卤膨胀防火密封胶、CPB复合型超级膨胀防火板和建筑排水PVC管用阻火圈等膨胀型系列建筑贯穿防火封堵产品。4热膨胀型系列建筑贯穿防火封堵产品性能及应用本系列产品主要应用于对建筑结构的缝隙和设备穿孔的间隙有系统的密封。41产品技术性能特征411高效的膨胀阻燃效果在发生火灾时，本系列产品具有高超的阻燃功能，当燃烧温度低于200oC时能够吸热膨胀，膨胀后的体积超过原体积的3倍至10倍，足以全部堵塞建筑结构的间隙或管线设备穿孔周围的空隙部分，并且能够封闭各种塑料管、电缆绝缘层和管道保温层被烧毁所造成的空隙和孔洞，使在起火场内达到防火、防烟的独特效果；当燃烧温度继续升高时，膨胀后的材料能形成高强度的隔热炭化保护层，其阻燃时间可达4小时而不致被破坏，从而使各个防火分区之间互不影响，将火势控制在火源的防火分区之内，使建筑物火灾的损失降低到最低。412低烟、无毒害性能应用热膨胀防火工艺制备的上述系列防火封堵产品具有在燃烧过程中发烟量少、无毒性、无腐蚀性气体产生，遇火会膨胀；对长时间或重复暴露在火焰中有极好的抵抗性等优点。42产品性能及应用FSP无卤膨胀有机防火堵料属于新型的有机防火堵料，在火焰的作用下其体积膨胀倍率大于3，耐火极限为一级(大于240min)。适用于建筑结构间隙、绝缘管、电线电缆及金属管道的贯穿防火封堵，尤其适用于现有非膨胀型有机防火堵料难以保证防火封堵效果的密集分布电缆孔(隧道)的防火封堵。WFC水基无卤膨胀防火密封胶由化学合成的弹性体制成，单组分，既开既用型。适用于各种贯穿孔及建筑接缝的防火封堵，尤其适用于灵敏度高、填充密度大的信号电缆的防火封堵。在火焰的作用下其体积膨胀倍率大于3，耐火极限为一级(大于240min)，表干时间小于30min。CPB复合型超级膨胀防火板是一种全新概念的建筑防火封堵产品，膨胀倍率大于10，耐火极限为一级(大于240min)，主要用作大开孔防火封堵，包括空开口、多根电缆的贯穿孔、竖井、总线槽及电缆桥架的贯穿防火封堵，完全可以替代传统的有机防火堵料、无机堵料、阻火包、无机耐火板等材料，应用复合型无卤膨胀防火板进行防火封堵可以实现干法施工，大大地缩短施工周期，降低工程成本。建筑排水PVC管用阻火圈主要用于建筑排水系统不同规格PVC管的防火，防火封堵时间为3分钟，火灾发生时可以在较短的时间内封闭PVC管的贯穿孔，有效地防止火焰和烟气延排水系统的蔓延。5结论应用热膨胀防火技术研制成的无卤膨胀型建筑贯穿防火封堵系列产品能满足环保要求，具有高效阻燃效果，部分产品填补了国内空白，其防火阻燃性能达到国际先进水平。该系列产品配合本所已开发的防火封堵产品可以对建筑物的不同部位、不同的防火要求提出系统的被动防火工程解决方案，可以很好地满足新型建筑结构和新法规对被动防火封堵产品性能的要求，由于其性能价格比优于国外同类产品，该系列产品具有极强的市场竞争力和极大的市场推广前景。第 5 页 共 5 页