钢结构防火涂料在石油化工装置中的应用

王子涛　刘敏芳　常伟涛　赵建辉

河南豫能电力工程有限责任公司

钢结构防火涂料在石油化工装置中的应用

王子涛刘敏芳常伟涛赵建辉

河南豫能电力工程有限责任公司

本文介绍了防火涂料在石油化工装置中的应用以及影响防火涂料脱落的主要因素和解决方法。

防火涂料；脱落；钢丝网

一、前言

随着我国经济建设的快速发展，钢结构在石油化工企业中得到广泛运用，因为钢结构不但抗震性能好，使用灵活，与钢筋砼结构相比，施工进度快，更具有“高、大、轻”的独特优势。施工时既不需要耗费大量的木材、钢模板和水，也不会产生强的噪音与空气污染，钢结构的使用也会带动一系列轻质高强墙体材料的发展，并为倡导低碳环保、绿色建材的发展创造了条件。但是钢不耐火，温度为400℃时，钢材的屈服强度将降至室温下强度的一半，温度达到600℃时，钢材基本丧失全部强度和刚度，所以一般裸露钢结构耐火极限只有十几分钟，没有防火保护措施的钢结构，一旦发生火灾，结构很容易遭到破坏。石油化工企业具有易燃易爆的特性，还有酸、碱等介质的腐蚀，经受热嗮寒冻，风吹雨打，外部自然环境的恶劣，使保护层容易老化，开裂、起鼓、脱落，所以在防火要求中需综合考虑其耐火、耐水、防冻、防腐、抗裂、粘结性、附着力、耐久、耐候性等多种因素对钢结构的影响，因此，选用合适的防火涂料尤为重要。

二、如何正确选用防火涂料

1、防火涂料的分类

表1　涂层厚度与耐火极限

2、防火涂料性能指标

钢结构防火涂料各项性能指标依据国家标准《钢结构防火涂料》GB14907-2002技术要求来判定产品质量。

3、钢结构的耐火极限

根据国家规范、环境及受火类型确定，如：石油化工企业使用的钢结构防火涂料，其耐火极限的试验应当以烃类火的升温曲线来测定，才更接近实际。

4、如何选用防火涂料

根据上述各种数据、指标和国家规范，选择防火涂料在石油化工企业中的应用：

4.1膨胀型防火涂料

由于膨胀型防火涂料的耐候性差，易老化、起皮，在潮湿、腐蚀环境中膨胀的可靠性问题，以及在高温火焰烧烤发泡过程中，树脂分解产生浓烟和有毒气体等，因此不宜使用膨胀型防火涂料。

4.2超薄型防火涂料

超薄型防火涂料一般为溶剂型体系，由于超薄型防火涂料主要还是依靠配方中有机成分的物理化学反应起作用，任何影响涂料炭化膨胀性质的因素都将影响其最终的防火性能，很难保证在涂装较长时间后还能为构件提供2.0h以上的防火保护。

当规范规定的耐火极限要求在1.5h以下时，可选用薄涂型或超薄型钢结构防火涂料，

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，良好的绝缘性，抗开裂、粘结度强，耐候性强，耐潮湿，耐冻融，耐酸碱，隔热性好，抗老化，耐火时间长。该类防火涂料在火灾中利用材料的不燃性、低导热性或涂层中材料的吸热性，延缓钢材的升温，保护钢材，并且不能释放有害有毒气体，具有无毒、无臭、成本较低等特点。建筑物中的隐蔽钢结构、裸露的钢网架、钢屋架、设备框架等承重结构的耐火极限≥2h，应尽量采用厚型防火涂料。由于涂层较厚，如果处理不好，会引起涂料脱落、凸鼓、开裂等现象。

2）防火涂料分室内和室外两种

根据环境类别和安全等级选择室内和室外防火涂料；

4.4厚型防火涂料+钢丝网

我厂近几年新上装置、设备主要以钢结构为主，随着使用年限的增加，加上设备震动、油气侵蚀、改装检修等因素，使许多防火涂料都已脱落，钢构件被锈蚀，影响了装置的正常运转，形成了安全隐患。在进行现场考察和方案确定时，发现修补重涂难度较大，特别是隐蔽、高空等部位的处理，受位置、环境、工作时段的影响，造成成本高、难以施工的局面。但是采用厚涂+钢丝网的大型构件，虽然也有凸鼓，并没有形成大片的脱落。所以根据实际的使用情况，结合厚型防火涂料的特性，采用厚型防火涂料+钢丝网更加合理，虽然成本比未加钢丝网的厚型防火涂料高，但从长远的使用看，更经济合理。

三、厚型防火涂料+钢丝网在设计时要注意的问题

1、钢构件基层除锈是防火保护工程的重要环节，选择合适的除锈等级非常重要，在采用耐碱防锈底漆涂装时，选用的底漆应与防火涂料相匹配。

2、强腐蚀性环境下防火层的表面防护，除采用耐腐蚀的聚合物水泥外，也可采用耐碱的阻燃型防腐蚀涂料＞2遍。

3、构件表面设置拉结镀锌钢丝网时，必须强调钢丝网应固定在钢构件上，并与钢构件之间留有6mm左右的间隙，网片铺设要平整牢固。

四、影响防火涂料工程质量的主要因素

防火涂料是通过工程人员涂装施工成型于钢构件表面，才算完成钢结构防火涂料的全过程。防火涂料的施工也是防火涂料二次生产的过程，如果施工不当也会影响钢结构防火涂料工程的质量。所以，钢结构防火喷涂保护应由

1、经过培训合格并具备相应施工资质的专业队伍施工；2、根据工程特点和产品选型等制定严格的施工方案；3、涂料选用有资质的生产厂家及合格的产品；

4、所有涂刷室内、外钢结构防火涂料的建筑竣工验收前，必须有具备中介检测机构对钢结构防火涂料检测合格的报告。

五、结论

无论哪一种防火涂料，其检测报告中给出的耐火极限都是其使用前的检验结果，而在防火涂料涂覆若干年后，防火涂料的防火性能是否依旧？目前还缺乏科学的评价。此外，防火涂料的维修也不是简单的重新涂刷，在旧防火涂料基层上重新涂刷，是否能够达到技术性能要求？重新刷新防火涂料尤其对是隐蔽工程其施工难度很难克服，这些都是需要进一步研究的课题。

［1］夏璐.钢结构防火涂料优选方法的研究及应用［D］安徽建筑工业学院， 2010 .

［2］陈晓霞，卫爱民，贾黎君.钢结构防火涂料应用进展［J］安阳师范学院学报， 2007，（02） .