התפקיד הקריטי של Fire-Resistant Coatings in Extending Structural Steel Life

פלדה סטרקטיבית הפכה לעמוד השדרה של בנייה מודרנית, אשר זכתה ליחסי כוח גבוהים למשקל, לדלפקיות, לאיכות עקבית.מממגשרים ארוכי טווח ועד למפעלים תעשייתיים ואיצטדיון, מסגרות פלדה מספקות את החוזק המבניות שגורם לכיסויי הגנה שאפתניים באופן משמעותי.

הבנה של Fire-Resistant Coatings

ציפויים עמידים באש הם מערכות הגנה פסיביות אש המופעלות ישירות על חברי פלדה מבניים.בניגוד למערכות פעילות כגון מזרקים או אזעקה, ציפויים אלה אינם דורשים הפעלה מכנית.הם פועלים כמחסום מרתיעה המעכב את העברת החום למצע הפלדה, ובכך שמירה על הטמפרטורה של הפלדה מתחת לסף קריטי לתקופה מסוימת.

יעילותו של ציפוי עמיד באש נמדדת על ידי דירוג הלהבות שלה, בדרך כלל באה לידי ביטוי בשעות (למשל, שעה אחת, שעתיים, 3 שעות, 3 שעות) דירוגים אלה נקבעים באמצעות בדיקות אש סטנדרטיות כגון ASTM E119 (שיטות של ניסויים על האש של בנייה וחומרים) או UL263, אשר מצופה פלדה כמוסות מבוקרות כדי לפקח על חום וטמפרטורות עלייה.

סוגי האש-Resistant Betaings

Intumscent Coatings

ציפויים אינפיניים הם הסוג הנפוץ ביותר עבור פלדה ארכיטקטונית.כאשר נחשפים לחום, הם עוברים תגובה כימית שגורמת לציפוי להתרחב באופן דרמטי - באופן זמני 50 עד 200 פעמים עובי המקורי שלה - יצירת זהות נמוכה, בידוד שכבת כריזמה זו פועל כמחסום תרמי, להאט את החום לתוך הפלדה.

(FLT:0) שכפול: 1FLT מתאים לפלדה חשוף בבניינים מסחריים, אטריום ומבנים חניה שבהם חומר אסתטי, כי ניתן ליישם אותם בסרטים דקים (בדרך כלל 0.5-3 מ"מ) ולסיים עם טופקואט דקורטיבי.הם משמשים גם בהגדרות תעשייתיות שבהן יש צורך בהתנגדות קורוזיונית לצד הגנה.

(ב) [15], ⁇ : ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(FLT:0) התחייבויות: 1.10LT (בכלל יקר יותר ברגל מרובע מאשר אפשרויות מלטניות.ביצועים יכולים להיות מושפעים לחות, חשיפה UV, ונזק מכני.הם דורשים הכנה על פני השטח זהירים ומחיאות כפיים מוסמכים.

מעילים קסומים

ציפויים Cementitious הם חומרים רסיסים-applied Fire-resistive (SFRM) המורכב ממטריקס מבוסס מלט מעורב לעתים קרובות עם אגרגות קל משקל כגון perlite או vermiculite.הם מוחלים בשכבות עבות (בדרך כלל 1–3 אינץ' או יותר) ישירות על פני השטח פלדה, מתן בידוד תרמי ודרגה של התנגדות.

(FLT:0) שכפול: 1FLT משותף עבור פלדה מבנית במוסך החניה, איצטדיון, מחסנים, ומרחבים סגורים גדולים אחרים שבהם אסתטיקה היא משנית.

(FLT:0) Advantages: FLT:1 עלות חומרית נמוכה בהשוואה ל- intumescents. Good adhesion to Primr-coated Steel.

(FLT:0) התחייבויות: יישום ת'יק מוסיף משקל למבנה.משטח הוא גס ובלתי מחוספס, מה שהופך אותו פחות מתאים לאזורים חזותיים חשופים.

אבק אש מבוסס אפריקס - RESISTISTISTING

ציפויים מבוססי אפיקסי משלבים את התכונות של intumescents עם עמידות קורוזיה של מערכות epoxy ביצועים גבוהים.אלה משמשים בדרך כלל בסביבות קשות שבו פלדה נחשפים לכימיקלים, מלח או לחות קיצונית - כגון פלטפורמות offshore, צמחים כימיים, ועידנים. , ציפויים עמידים באש יכול להיות מפורשים כמו inestums או לא ריכוז, לעתים קרובות משלבים תרכובות.

(FLT:0) שכפולים: 1FLT מתקנים תעשייתיים, מבנים ימיים ואזורים שבהם הגנה מפני אש ובקרת קורוזיה הם קריטיים באותה מידה.

(ב) [ה]: [ה] [ה]] [ה]]] [ה]]]] [ה]]]], ההתנגדות הכימית והעמידות [ה] [ההה] יכולה לעמוד בשטף ובחיבוקציה מכנית קשה.

(FLT:0) התחייבויות: 1 (FLT) עלות גבוהה יותר מאשר ציפויים אינפוטיים או מלטטיביים.הבקשה דורשת לחות קפדנית ושליטה בטמפרטורה.

עוד כוונון מיוחד

(FLT:0) פנדל פועם קוטינגס: ⁇ 1 (אלה הם ציפויים אינפיניים המבוססים על טכנולוגיית phenolic resin המספקת התרחבות גבוהה מאוד char ונכסים מסולקים.הם משמשים לעתים קרובות תרחישים אש פחמימנים (למשל, שריפות דלק בהגדרות תעשייתיות).

(FLT:0Ceramic Coatings:FLT:1 מכיל מיקרוספירות קרמיקה או סיבים המשקפים חום ומספקים יציבות עתירה גבוהה.הם מוצרים נישה לסביבות קיצוניות כמו ככרנים או חומרים לא ממריצים.

(FLT:0)Graphite-Intumes Betaings:FLT:1 Utilize מרחיבה גרפיט במקום intumescence כימי מסורתי, המציע התרחבות מהירה והתנגדות תרמית גבוהה.אלה צוברים מתחים ביישומים הדורשים עוביים מאוד דק (0.1-0.3 מ"מ).

יתרונות מרכזיים של Fire-Resistant Coatings for Steel Structures

בטיחות חיים ויציבות סטרקטיבית

הסיבה העיקרית ליישום ציפויים עמידים באש היא להגן על החיים.על ידי עיכוב כישלון פלדה, ציפויים אלה נותנים בנייה יותר זמן להתפנות ומחלקות אש יותר זמן לעסוק באש לפני קריסת.בבניה קודים ברחבי העולם המנדטים מינימום דירוגים של אש עבור אלמנטים מבניים המבוססים על דיקור, גובה בנייה, ועומס אש הם הוכחה, אמין של השגת דרישות בנייה אלה; 2BC דורשות).

בסביבה הקרובה של Extended Structural Longevity

ציפויים עמידים באש תורמים לבריאות ארוכת הטווח של פלדה בדרכים מעבר להגנה על האש. האויב הגדול ביותר של סטיל לאחר שריפה הוא קורוזיה מואצת על ידי חום ולחות.חום משריפה יכול להזיק לצבעים עתיריים מגינים ולגרום לפלדה לדלקת לפני השטח, שינוי מבנה המיקרו-מבנה שלה.

פיצוי וביטוח הטבות

קודי בניין מפורשים לגבי דרישות הגנת האש. ציפויים עמידים באש מספקים דרך פשוטה לציית יותר, מעכבי נכסים מציעים לעתים קרובות הנחות פרמיות עבור מבנים שעומדים או עולים על מינימום קוד לגבי הגנה פסיבית באש.בכמה תחומי שיפוט, בניין עם ציפויים מוסמכים עמידים באש עשוי ליהנות מדירוגי סיכון מופחתים, המוביל להורדת פרמיות ביטוח.

חיסכון בעלויות על מחזור החיים

בעוד יישום ציפויים עמידים באש הוא עלות מעלה, את הטבות עלות מחזור החיים הם משמעותיים.לא מוגן פלדה כי ניסיון אש דורש תיקון נרחב או החלפת חברים פגומים, לעתים קרובות מעורבים jacking up קומות, חיתוך דבורים מגרדות, ונוכלים בסעיפים חדשים - עבודה שיכולה לעלות מיליוני דולרים ולסגור פעולות עבור חודשים.

השפעה על Longevity: Thermal Stress and Corrosion Reduction

הפחתה בלחץ

פלדה מתרחבת באופן משמעותי כאשר מחומם. בשריפה, הרחבה תרמית יכולה לגרום לאבנים ועמודות לדחוף נגד קירות, רצפות, חברים שכנים, גרימת כוחות פנימיים חמורים. ציפויים עמידים באש להאט את קצב עליית הטמפרטורה, צמצום התרחבות תרמית שונה ואת הלחץ המשומש.זה לא רק מונעת קריסת במהלך האש אלא גם מפחיתה את העיוות הקבוע שיכול להפוך את אנשי הפלדה לבלתי ניתן לאחר קירור פלדה יש צורך חיוני.

המונחים: Corrosion Protection Synergy

קורוזיה היא גורם מוביל להשפלה פלדה, במיוחד באזורי החוף, תעשייתי או לחות. ציפויים עמידים באש - במיוחד intumescent ו-epoxy - מתפקד כמחסום נגד לחות, chlorides, וכימיקלים.אפילו ציפויים מלטניים, אם כי לא בעיקר מגן קורוזיה, להפחית את הלחות כאשר מוחלשים כראוי ולמעלה, בנוסף, כריזמים מציפוי מים מציפויים, הוא מאיץ באופן דרמטי, כי הם מאיץ, כי הם מאיץ, או יותר נזקי הגנה מפני משחית, או יותר מאיץ, או מציפוי חום, אחרת, או מציפוי, כי הם מאיץ, כי הם מאיץ, כי הם מאיץ, או יותר מאיץ, כי הם מאיץ, כי הם מאיץ, או יותר מאיץ, או מאיץ, או יותר מאיץ בעיקר מגיני קירוב, כי הם מאיץ, או יותר, או יותר, כי הם מאיץ, כי הם מאיץ הגנה מפני משחיתים, או מחוסנים, כי הם מאיץ, או יותר מאשר הגנה מפני משחיתים, או יותר, או יותר מאשר הגנה מפני משחיתים, כי הם מאיץ כי הם מאיץ כי הם מאיץ כי הם מאיץ כי הם מאיץ

זיקוקים של פלדה

כאשר פלדה לא מוגנת נחשפים לאש, כמה אפקטים מזיקים מתרחשים.החלק המיידי ביותר הוא אובדן כוח, אבל על הקירור, פלדה עלולה להפוך לערעור או לפתח מתחים שאריות.הגודל של המילימטר (שכבת תחמוצת) יכול להתפצל, חשיפת פלדה טרית לקורטוזינציה מהירה.גם אם הפלדה לא קורסת, תכונות מכניות שלאחר האש שלה נפרצו - 38 כוח ואפקטיבי של עמידות לצמיתות עשוי למנוע מלמטה יותר מ-1,000 מטמפרטורות פלדה.

יישום ותחזוקה הטוב ביותר

הכנה Surface הכנה

עבור ציפויים עמידים באש לדבוק כראוי וביצוע כמתוכנן, משטח פלדה חייב להיות נקי וחופשי של שמן, נזל, חלודה, וסולם מילימטר רופף.האגודה לתקני מגן (SSPC) - כגון SSPC-SP3 (כלי ניקוי כוח) או SSPC-SP10 (הפיצוץ לבן) - הם בדרך כלל מוגדרים.

שיטות יישום

ציפויים אינפיניים הם בדרך כלל מוחלים על ידי תרסיס ללא אוויר, מברשת, או רולר, במעילים מרובים כדי להשיג עובי הסרט יבש הנדרש (DFT). ציפויים Cementitious הם תרסיסים-applied באמצעות ציוד מיוחד שמשלב את האבקה יבש עם מים על אתר.מערכות אפיקס עשויים לדרוש ציוד תרסיסים בעל אחריות פלורלית.

פיקוח ואיכות

לאחר יישום, בדיקות עובי מבוצעות באמצעות מדדי סרט רטובים ומדפי עובי סרט יבשים. בדיקות אדהיד (pull-off או cross-cut) להבטיח את כוח האגרה. עבור ציפויים מלטיים, צפיפות ובדיקות עקביות הם חיוניים.בדיקה חזותית מזהה סדקים, החגים (נקודות קרב), או בדיקה לא אחידה של צד שלישי על ידי מהנדס הגנה מוסמך נדרש לעתים קרובות עבור קוד שיפוט רבים.

סיקור ו-Rearplication

ציפויים עמידים באש אינם קבועים.הם יכולים להתפרץ לאורך זמן בשל חשיפה UV, לחות, ללבוש מכני או התקפה כימית.בדיקה תקופתית, בדרך כלל כל 5 עד 10 שנים, מומלץ לגעת ותיקון של אזורים פגומים צריך להיעשות באמצעות מערכת ציפוי מקורי או שינוי מתאים. עבור ציפויים מלטיביים, קוצר עשוי לכלול יישום שכבה חדשה מעל פני השטח.

תקני רגולציה ובדיקה

(הופנה מהדף הציפוי של אש) חייבים לעבור בדיקות אש סטנדרטיות (הנפוצות ביותר בצפון אמריקה הן FLT:0ASTM E11903FLT:1, אשר בודקת את גודל היצרנים (למשל, פלדה עם ציפוי) ב- 131-F2C) ב-Abnace תחת דירוג טמפרטורה מבוקר.

מקור חיצוני סמכותי להנדסת בטיחות אש הוא NFLT:0 (National Fire Protection Association) NFPA) NFPA (NFPA) 1, אשר מפרסם סטנדרטים כגון NFPA 5000 (Building Construction and Safety Code) ו- NFPA 101 (קוד בטיחות חיים) משאב מרכזי נוסף הוא FLT:2 American Institute of Steel Construction (SC)FLT3, המציע מדריכי תכנון על פרוטוקולים מידע מפורטים על בסיס מידע על בסיס נתונים:5.

מגמות עתידיות ב- Fire-Resistant Coating

התעשייה נעה לעבר פתרונות בעלי ביצועים גבוהים ובעלי ביצועים גבוהים יותר. Waterborne intumescent ציפויים עם VOCs נמוך מאוד הופכים סטנדרטיים כדי לעמוד בהסמכה של בנייה ירוקה כמו LEED ו- BREEAM. מחקר לתוך nanoטכנולוגיה שואפת לשלב nanoparticles להבהה (למשל, צינורות פחמן, תחמוצת גרף) אשר משפרים כוח char ולהפחית ציפוי עצמי מדויק של מערכות אבטחה קצרות יותר.

אזור מתפתח נוסף הוא שילוב של ציפויים עמידים באש עם חומרים מרתיעים תרמיים עבור המעטפות הבנייה. ציפוי כפול פונקציונלי המספק התנגדות אש ויעילות אנרגיה הם בפיתוח, המציע ערך מעבר לבטיחות רק.

מסקנה

ציפויים עמידים באש הם הרבה יותר מאשר תיבת בדיקה רגולטורית; הם מהווים מרכיב בסיסי של חוסן מבני לטווח ארוך. על ידי עיכוב העברת חום פלדה, ציפויים אלה מונעים התמוטטות קטסטרופלית במהלך שריפות, להגן מפני קורוזיה, להפחית את הלחץ התרמי, ולהרחיב את חיי השירות של מבנים פלדה על ידי עשרות שנים.

לקריאה נוספת על עיצוב הגנה באש, להתייעץ עם מרכז פתרונות פלדה של 0AISC:1Felo ו-FLT:2NFPA וסטנדרטים ספריות נוספות ניתן למצוא ב-FLT:4AS E119 סטנדרטי Pageve:55