ОГНЕУПОРНЫЙ ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЙ ПАКЕТ Российский патент 1994 года по МПК C09K21/02 A62C3/16 

Изобретение касается огнеупорного герметизирующего пакета, снабженного внешней оболочкой из огнеупорной ткани, предпочтительно выполненной из текстильного стекла, и при необходимости второй, внутренней оболочкой, выполненной из влагонепроницаемой пленки, и наполненного набивкой, содержащей огнеупорной наполняющий материал и разбухающее вещество, использующего, в основном, для временной и/или постоянной огнеупорной заделки кабельных проходов или других отверстий и каналов.

До завершения строительства часто случаются пожары, главным образом, в промышленном строительстве. Такие пожары распространяются довольно быстро через помещения внутри здания. Главной причиной этого является то, что отверстия в перегородках для различных кабелей и трубопроводов не заделаны, таким образом огонь распространяется очень быстро посредством горящих кабелей.

Уже известны различные средства защиты проходов трубопроводов и кабелей. Например, различные втулки, муфты и устройства, встроенные в перегородки, через которые кабель проходит, оказываясь заделанным в огнеупорный материал.

Известен герметизирующий пакет, изготовляемый из текстильного стекла, а наполняющее вещество или часть его разбухает под действием тепла во время пожара.

Наполнителем такого огнеупорного герметизирующего пакета служит минеральная вата, обработанная таким образом, что она разбухает, увеличиваясь в объеме на 50% при 280^оС. Такое разбухание имеет место только на открытом пространстве, что означает что, когда герметизирующий пакет вставлен в проход, он не способен дать разбухание, требуемое для герметизации всех зазоров, так как разбухающее вещество имеет низкую прочность на сжатие. Следовательно, он не обеспечивает требуемую плотную герметизацию.

Наиболее близким по технической сущности решением является огнеупорный герметизирующий пакет, имеющий огнеупорную оболочку с размещенной внутри нее легко плавящейся внутренней оболочки, а 80 - 90% массы прокладки состоит из огнеупорного гранулированного вещества, и 1 - 20% -массы из неплотного, вещества, склонного к разбуханию. Огнеупорным гранулированным материалом может служить кварцевый песок, летучая зола, разбухший перлит или другой минеральный наполнитель. Замедляющее вещество, склонное к разбуханию, содержит 15 - 25% объема фосфорнокислого аммония, 5 - 15% массы многоатомного спирта и 4 - 15% массы карбамида, уротропина и/или меланина.

Хотя этот, используемый в настоящее время герметизирующий пакет имеет много преимуществ, его существенный недостаток заключается в том, что разбухание прокладки происходит при относительно высокой температуре (260 - 280^оС в лучшем случае), когда уже началось распространение огня, и скорость разбухания гораздо ниже требуемого значения.

Цель изобретения - повышение прочности, герметичности и улучшение противопожарных свойств.

Указанная цель достигается тем, что в огнеупорном герметизирующем пакете, содержащем внешнюю оболочку из стеклоткани, размещенную внутри нее легкоплавящуюся оболочку с набивкой, содержащую песок или кварцевый порошок и разбухающую прокладку, набивка дополнительно содержит перлит или грунтовой шамот в качестве наполнителя, а в качестве разбухающей прокладки - высушенный гель кремниевой кислоты, обогащенный натрием, в виде гранул при следующем соотношении компонентов, об. % :
Перлит или грунтовый шамот 20 - 40
Гель кремниевой кислоты 20 - 40
Песок или кварцевый порошок 25 - 45, набивка дополнительно содержит 2 - 5 об. % бентонита, стеклоткань пропитана жаропрочной краской, гель кремниевой кислоты содержит 60 - 80% жидкого стекла и 20 - 40 об. % гелеобразующей добавки, в качестве гелеобразующей добавки используют хлорид натрия или углекислый натрий.

Герметизирующий пакет в соответствии с изобретением имеет ряд преимуществ по сравнению с используемыми ранее
Прокладка, используемая в пакетах, начинает увеличивать свой объем при температуре более, чем на 100^оС меньшей, чем лучшие образцы традиционных пакетов.

Прокладка разбухает при более низкой температуре и в существенно большей степени, чем прокладки, используемые сейчас. Под действием нагревания она увеличивает свой объем в 6 - 10 раз.

Еще одним преимуществом прокладки является то, что под действием температуры она превращается в вязкую пластичную массу, в которой не лопаются пузырьки газа. Таким образом, пенообразование происходит при повышенном, по сравнению с обычным давлении. Это обычно приводит к большому объемному изменению и к плотной герметизации проходов.

Еще одним преимуществом изобретения является то, что набивка после разбухания затвердевает и образует прочное плотное препятствие в отверстии, которое надо загерметизировать.

Дополнительным преимуществом разбухающей прокладки является то, что при ее производстве или при пожаре не выделяется никаких ядовитых газов.

Состав заполняющегося вещества обеспечивает оптимальные механические и теплоизоляционные свойства набивки.

П р и м е р 1. Кремневокислый гель для разбухающей прокладки пакета изготовляют из 80% жидкого стекла и 20% хлористого натрия. Гель высушивают при комнатной температуре в течение 48 часов, затем дробят на гранулы с диаметром 3 мм в молотковой мельнице.

Гранулы помещают в печь, температура в которой постепенно повышается. Гранулы разбухают при 140^оС, увеличивая свой первоначальный объем в 8 - 10 раз, при достижении температуры в 150^оС за 3 мин.

П ри м е р 2. Кремневокислый гель изготавливают из 60% жидкого стекла и 40% углекислого натрия. Гель высушивают при 75^оС за 8 ч, затем дробят дробильными валками. Размер полученных частиц около 4 мм. Гранулы помещают в печь и при нагревании увеличивают свой первоначальный объем в 6 - 8 раз при 150^оС.

П р и м е р 3. Испытание на огнеустойчивость проводились в соответствии с указаниями стандарта DIN 4102 с традиционными герметизирующими пакетами и пакетами по изобретению. Различные герметизирующие пакеты испытывались по одному. В ходе испытаний отверстие размером 80 х 40 см в верхней горизонтальной стенке печи с горелкой закрывалось различными герметизирующими пакетами на ширину 35 см. В отверстии формировались вертикальные проходы для кабелей. Проход содержал три кабеля диаметром 40 мм и двенадцать кабелей диаметром 8 мм. Последние проводились через отверстия в металлическом поддоне.

Термопары крепились в различных точках прохода для измерения температур снаружи прохода (на поверхности пакетов, изоляции кабелей и на кабелях). Испытание проводилось в течение 1,5 ч, печь нагревалась от 0 до 1000^оС примерно за полчаса. Некоторые из испытываемых пакетов содержали вспучиваемую прокладку, описанную в примере 1. Она составляла 25% объема пакета, а отдельно от этого набивка составляла 40% по объему песка, 32% по объему перлита и 3% по объему бентонита. Это было образцы с маркировкой А.

Состав другой части герметизирующих пакетов (образцы В) по изобретению был таким:
Вспучиваемая прокладка по примеру 2 35% Кварцевая мука 35%
Размолотая огнеупор- ная глина 30%
Пакет из стеклоткани, содержащей набивку пропитывался составом Alucot Т-250 (огнеупорная пропитка на основе кремния).

Составы образцов С, и Е указаные ниже.

Испытания проводились даже с герметизирующими пакетами, имеющимися в продаже, определенная часть которых содержала специально обработанную набивку из минеральной ваты (образцы F), а другая часть была оборудована подушкой из минеральной ваты, покрытой термовспениваемым материалом (образцы С). Результаты испытаний показаны ниже.

Для оценки данных следует учитывать, что стандарт 1 4102 разрешает температуру макс. 180^оС снаружи герметизированной части во время полуторачасового испытания. Вышеприведенные примеры ясно доказывают, что герметизирующие пакеты по изобретению имеют более благоприятные характеристики во всех отношениях по сравнению с имеющимися в продаже: герметизация безопасна, эффективна и с большим сроком службы, в случае пожара подкладочный материал вспучивается быстрее и в большей степени, чем в ранее используемых изделиях, и образует затвердевающую герметичную стенку в отверстии.

Следует отметить, что изобретение никоим образом не ограничивается вышеприведенными примерами, герметизирующий пакет по изобретению может быть изготовлен в нескольких других видах и другими методами, охваченными приложенной формулой изобретения. (56) Заявка ФРГ N 353625, кл. C 09 K 21/00, 1987.

Патент ВНР N 193057, кл. C 09 K 21/00, 1985.

Использование: для огнеупорной заделки кабельных проходов или других отверстий. Огнеупорный герметизирующий пакет содержит внешнюю оболочку из стеклоткани, размещенную внутри нее легкоплавящуюся оболочку с набивкой, содержащей перлит или грунтовый шамот в качестве наполнителя, в качестве разбухающей прокладки - высушенный гель кремниевой кислоты, обогащенный натрием, в виде гранул и песок или кварцевый порошок при следующем соотношении компонентов, об. % : перлит или грунтовый шамот 20 - 40; гель кремниевый кислоты 20 - 40; песок или кварцевый порошок 25 - 45. Набивка дополнительно может содержать 2 - 5 об. % бентонита. Стеклоткань может быть пропитана жаропрочной краской. Гель кремниевой кислоты содержит 60 - 80 об. % жидкого стекла и 20 - 40 об. % гелеобразующей добавки. В качестве гелеобразующей добавки используют хлорид натрия или углекислый натрий. Изобретение позволяет повысить прочность, герметичность и улучшить противопожарные свойства пакета, 5 з. п. ф-лы.

1. ОГНЕУПОРНЫЙ ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЙ ПАКЕТ, содержащий внешнюю оболочку из стеклоткани, размещенную внутри нее легкоплавящуюся оболочку с набивкой, содержащей песок или кварцевый порошок и разбухающую прокладку, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности, герметичности и улучшения противопожарных свойств, набивка дополнительно содержит перлит или грунтовый шамот в качестве наполнителя, а в качестве разбухающей прокладки - высушенный гель кремниевой кислоты, обогащенный натрием, в виде гранул при следующем соотношении компонентов, об. % :
Перлит или грунтовый шамот 20 - 40
Гель кремниевой кислоты 20 - 40
Песок или кварцевый порошок 25 - 45
2. Пакет по п. 1, отличающийся тем, что набивка дополнительно содержит 2 - 5 об. % бентонита. 3. Пакет по п. 1, отличающийся тем, что стеклоткань пропитана жаропрочной краской. 4. Пакет по п. 1, отличающийся тем, что гель кремниевой кислоты содержит 60 - 80 об. % жидкого стекла и 20 - 40 об. % гелеобразующей добавки. 5. Пакет по п. 4, отличающийся тем, что в качестве гелеобразующей добавки используют хлорид натрия. 6. Пакет по п. 4, отличающийся тем, что в качестве гелеобразующей добавки используют углекислый натрий.