第三章(上)-防火涂料基础知识PPT课件

1 防火涂料基础知识简介 2 火灾的危害及防火涂料和阻燃液的作用防火涂料应具备的基本条件 1 防火隔热性能 2 对被保护基材无腐蚀性或破坏性 3 适当的黏度和流动性 4 良好的使用性能 3 防火涂料的分类 按基料分类 1 有机型防火涂料 2 无机型防火涂料 3 有机 无机复合型防火涂料按分散体来分类 1 溶剂型防火涂料 2 水溶型防火涂料按防火形式来分类 1 非膨胀型防火涂料 2 膨胀型防火涂料 4 按使用范围来分类 饰面型防火涂料钢结构防火涂料电缆防火涂料预应力混凝土楼板防火涂料隧道防火涂料透明防火涂料 5 防火涂料的防火机理 防火涂料本身具有难燃性或不燃性 使被保护基材不直接与空气接触 延迟物体着火和减少燃烧速度除此之外 还具有较低的热导率 可以延迟火烧温度向被保护基材传递防火涂料受热分解出不燃性气体 冲淡被保护物体受热分解出的可燃性气体含氮的防火涂料受热分解出NO NH3等基团 与有机游离基化和 终端链反应 降低温度膨胀型防火涂料受热膨胀 形成碳质泡沫隔热层封闭被保护的物体 延迟热量与基材的传递 阻止物体着火燃烧或因温度升高而造成的强度下降 6 防火涂料的防火隔热原理 膨胀型防火涂料的防火效果由以下4点控制 1 绝热效果 利用焦炭化层阻绝热传导 2 膨胀吸热 涂膜软化膨胀及碳源分解吸热 3 阻绝氧气 焦炭化层形成覆盖作用 4 稀释空气中氧气的浓度 不燃气体释出 7 磷酸和季戊四醇反应过程 C5H5 OH 4 H3PO4C5H5 OH 4 H3PO4C5H5 OH 4 H3PO4H2O H3PO4 C 8 防火涂料的防火隔热原理 燃烧具备的三个基本条件 1 可燃性物质2 充分的氧气3 一定的温度 9 防火隔热原理分类 加入无机填料TiO2加入可分解的阻燃剂 Al OH 3加入能释放活性气体化合物的阻燃剂 与形成火焰的自由基产生作用 SbX3加入受热分解释放大量惰性气体的添加剂加入受热释放重质蒸汽的添加剂加入膨胀防火体系的阻燃剂加入低熔点的不会燃烧的材料 10 防火涂料的施工 钢材的表面处理1 除油2 除锈水泥的表面处理水泥表面为多孔性并含有水分和盐分的非金属材料 而且充满了疏松的颗粒 其质量可达500 1000mg mm2 因此直接涂装防火涂料 往往会影响附着力 涂层产生气泡 脱层 泛白 腐蚀等弊病 11 新水泥混凝土表面不宜立即涂装 至少经过2 3星期的干燥 为缩短工期有3种方法 旧混凝土表面 12 防火涂料施工方法的选择 刷涂法滚筒刷涂法刮涂法喷涂法1 施工前 将涂料调至适当的粘度2 供给喷枪的压力一般为0 3 0 6MPa3 喷嘴与物面距离一般为200 300mm4 喷出物料流的方向尽量垂直于物体表面5 为获得均匀的涂层 操作时每一喷涂带的边缘应当重叠在前已经喷好的条带边缘上 喷枪运动速度应保持均匀一致 13 防火涂料的原料及助剂 基料 树脂 粘结剂 1 脲醛树脂2 聚偏二氯乙烯乳液3 聚醋酸乙烯乳液 乳白胶 4 聚乙烯醇羧甲醛树脂5 水溶型丙烯酸树脂6 丙烯酸乳液7 丙烯酸树脂8 三聚氰胺树脂 14 膨胀防火体系阻燃原料 尿素三聚氰胺双氰胺氯化铵碳酸氢铵磷酸二氢铵APP聚乙烯醇季戊四醇 丙三醇 淀粉等 15 阻燃剂分类 Sb2O3Al OH 3 Mg OH 2水合硼酸锌氯化石蜡PVC PVDC 16 增强填料 蛭石 隔热 耐冻 抗菌 防火 吸声云母 绝缘 耐热 不燃 防腐 主要性能在于控制收缩率和裂缝 并保持可塑性 降低防火涂料干密度 提高防火涂料的耐火隔热性 白云石 标准 320目过筛率为99 碳酸钙滑石粉高岭土硅灰石粉 硅藻土 空心微珠 玻璃纤维 17 珍珠岩作为轻质增强填料 降低防火涂料的干密度和收缩性及成本 提高防火涂料的韧性和弹性 溶剂 略 助剂 略 颜料 略 18 防火涂料生产工艺 树脂制备 成膜物质 防火添加剂 颜料 填料 助剂 溶剂 高速搅拌 球磨或三辊研磨 砂磨或胶体磨 调黏度 包装 19 水 防火添加剂 颜料 填料 助剂 高速分散 球磨或三辊研磨 混合 过滤包装 乳液配置 20 钢结构防火涂料 钢结构火灾危害钢结构的主要防火保护技术1 表面喷覆一层混凝土砂浆2 表面裹缠无机纤维布或无机纤维毡3 安装自动喷水系统4 防火板材5 防火涂料6 刚构件制成空心体 内部填充经处理的水 21 钢结构防火涂料的分类 厚涂型钢结构防火涂料 8 50mm 薄涂型刚结构防火涂料 3 7mm 超薄型钢结构防火涂料 小于3mm 室外钢结构防火涂料 22 隧道防火涂料 隧道火灾的原因隧道火灾的隐患防火保护原理隧道防火涂料原料的研究及应用1 阻燃剂无机 有机阻燃剂2 基料3 增强剂 填充材料 23 隧道火灾来源 车辆火灾是隧道火灾的主要因素货车上货物着火 交通事故未燃烧完全的汽车尾气因得不到及时排出隧道而积聚受热燃烧 爆炸易燃 易爆气体泄漏得不到及时排出隧道而积聚受热燃烧 爆炸隧道内电路故障引发火灾等 24 烟雾大 温度高 排烟困难 隧道火灾特点 原因 烟雾很难排出 快速积聚 空气不流畅 没有降温条件 温度快速升高 电路烧坏 没有照明 宝成铁路109隧道火灾 25 疏散困难 隧道火灾特点 隧道横断面小 道路狭窄 发生火灾时除了人员疏散困难以外 物资疏散也极其困难 车辆要一辆接一辆疏散几乎是不可能的 同时火灾在车辆之间的蔓延也比较快 且每辆车都有油箱 如果汽油燃烧将加剧火势发展 26 扑救困难火灾类型多样化 施救方案难定有毒 爆炸 高温 气浪等多危害 施救方案很难矛盾兼顾 隧道火灾特点 缺少通道 救援难以到达 烟浓温高 救援没法接近 通讯不畅 救助盲目 27 火灾引发隧道垮塌 隧道火灾特点 英伦海峡隧道发生火灾后 损害最严重的地方 原有450mm厚的混凝土只剩下了40mm 高强混凝土 HSC 在450 时 抗压强度损失达到40 当温度达到600 时 抗压强度损失约为75 随着强度的逐步丧失 将会导致隧道等地下结构的坍塌 28 混凝土高温膨胀爆裂发生化学反应 强度下降钢筋与混凝土握裹力下降钢筋受热后力学性能下降修复耗资巨大 影响交通 火灾对隧道的危害 29 隧道火灾案例 2008年5月 广州大宝山隧道火灾事故 30 惠山隧道火灾事故 湖北长阳段隧道火灾事故 隧道火灾案例 31 隧道火灾案例 32 隧道火灾案例 33 提高隧道的耐火等级 划分防火分区设置必要的通风排烟系统 事故照明 事故广播和疏散指示标志 隧道火灾预防 34 对长大隧道应设置消防应急设施 火灾自动报警系统 自动灭火系统及监视控制系统 显示隧道的运营状况 隧道火灾预防 35 加强消防通信系统 为确保隧道火灾的通信的畅通 隧道通讯由有线通讯和无线通信两部分组成 事故发生时道路巡视人员或现场司乘人员能通过固定电话和移动电话等方式将事故信息及时告知消防中心 实现通信联络功能 以便及时准确处理事故设置必要的人员紧急疏散出口 隧道的疏散以人员为主 物质及车辆为辅 隧道一旦发生火灾事故 首先应确保人员的疏散 物质或机动车辆在隧道火灾情况下的疏散已经不现实 隧道火灾预防 36 加强隧道的消防管理 尤其是进出隧道车辆的管理 设置科学 高效的自动灭火系统 脉冲灭火系统 泡沫灭火系统 水灭火系统 隧道火灾预防 37 隧道火灾的结构保护 1 防火与隔热的定义防火 阻止火焰蔓延燃烧 防火材料 本身不燃 可以阻止火焰蔓延燃烧的材料 防火材料通常是涂料隔热 阻止热量传递 隔热材料也称绝热材料 能阻止热量传递的材料 隔热材料的物质构成不同 其物理热性能也就不同 隔热机理存有区别 其导热性能或导热系数也就各有差异 隔热材料通常是腻子 板 块状物 毯等 2 防火处理 在可燃 易燃材料 构筑物 器具等表面做防火保护层 避免在有火源条件下着火 隔热处理 在需要保护的对象 建筑物 器具 设备等 表面做隔热层 阻止外界热量的快速传入 38 隧道用防火隔热材料需关注的几个关键参数 工作温度 导热系数 材料物理化学性能 结构形态的适应温度范围越宽越好 有害气体释放量 在有效工作温度范围和超工作温度范围 都不应释放有毒 助燃 可燃爆气体 热阻效率 热阻效率需高 即导热系数需低 确保结构免遭热破坏 吸湿率 吸湿受潮后的隔热材料导热系数会大大提高 降低热阻效率 隧道由于环境的特殊性很容易产生潮气 故要求隔热材料有很好的憎水性 热流方向 选择各向异性排列结构的材料 对热阻有更好的效果 39 隧道火灾的保护类型 40 隧道防火涂料的配方 硅酸盐30氢氧化铝15膨胀蛭石19三硅酸镁10各助剂6四硼酸钠7玻璃纤维7膨胀珍珠岩 等6涂层厚度15mm 耐火极限大于2h 41 生产 按配方要求准确称出各组分的量 将颗粒较粗的无机轻质材料用粉碎机粉碎 经20目过筛 将助剂和其他原料一起倒入混合缸内用搅拌机搅匀后 称量 包装施工方法 42 配方2 硅酸盐30磷酸盐15膨胀蛭石15空心微珠9云母9玻璃纤维7珍珠岩聚乙烯醇11Al OH 3Mg OH 2 等 涂层厚度20mm 耐火极限大于150min 43 配方3 苯丙乳液15硅溶胶12磷酸二氢铝11六偏磷酸钠2膨胀蛭石9云母10助剂3空心微珠10玻璃纤维8水20 涂层厚度10 耐火极限大于90 44 防火涂料生产设备 树脂溶解及混溶改性设备1 不锈钢反应釜缺点 接触卤素元素会产生晶间腐蚀2 搪瓷反应釜缺点 允许工作压力有限制允许工作温度有限制温度不能急剧变化传热较慢抗机械冲击能力较差 45 预分散设备 拌浆机常用双桨间歇形式或者采用行星和可提升间歇式 个别采用连续式螺旋混合器规格一般为200 1000L高速分散机落地式或台架式 46 球磨分散设备 球磨机三辊研磨机砂磨机电动振动筛 47 防火涂料的产品检测 密度g cm3GB T6750 86 色漆和清漆 细度 刮