СЛОИСТОЕ ВСПУЧИВАЮЩЕЕСЯ ОГНЕЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ Российский патент 1998 года по МПК C09D5/18 B32B13/00 

Изобретение относится к способам пассивной защиты проложенных кабельных коммуникаций от пожара на атомных электростанциях и других энергонасыщенных объектах.

Известна композиция для покрытий, включающая жидкое стекло и тонкомолотый кварцевый песок [1].

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является покрытие, включающее слой на основе водорастворимого силиката щелочного металла (жидкого стекла), алюмосиликата, порошкового минерального наполнителя и слой на основе сульфата кальция [2].

Изобретение направлено на решение задачи по огнезащите горючих кабельных материалов от воздействия огня при пожаре, его нераспространению по кабельным линиям и обеспечению работоспособности кабелей под нагрузкой в течение не менее 30 мин.

Это достигается тем, что слоистое вспучивающееся огнезащитное покрытие, включающее грунтовочный слой на основе жидкого стекла и поверхностный слой из неорганического материала, имеет грунтовочный слой толщиной 1 - 1,5 мм, выполненный из композиции, включающей, мас.%:
Жидкое стекло - 20 - 30
Алюминат натрия - 10
Продукт диафрагменного электролиза водного солевого раствора - 5-10
Порошковый неорганический наполнитель - Остальное,
а поверхностный слой имеет толщину 1,5 - 2 мм и выполнен из композиции, включающей, мас.%:
Жидкое стекло - 20 - 30
Алюминат натрия
Продукт диафрагменного электролиза водного солевого раствора - до 1
Порошковый неорганический наполнитель - Остальное
Водорастворимое неорганическое связующее включает жидкое стекло, алюминат натрия и активатор. Алюминат натрия способствует повышению пластичности покрытия и его временной устойчивости. Продукт диафрагменного электролиза водного солевого раствора (активатор), например, сульфат натрия (10 г/л) способствует улучшению адгезии композиции и позволяет регулировать вспучиваемость покрытия.

Соотношения компонентов в связующем и композиции определены экспериментально и представлены в примерах 1 - 3.

Порошковый наполнитель представляет неорганические и минеральные материалы, которые позволяют получать малопористое устойчивое покрытие в обычных условиях и способствующие стабилизации вспученного слоя в условиях пожара, образуя плохопрогораемый каркас с пониженной теплопроводностью. В качестве порошкового наполнителя (фракции до 200 мкм) используют смесь отходов абразивного производства и минерального сырья на основе диоксида кремния в соотношении 1 : 1.

Приготовление композиции включает смешение расчетных количеств жидкого связующего и алюмината с порошковым наполнителем при непрерывном перемешивании до получения однородной суспензии. Общее содержание жидкой фазы не превышает 40 мас.% и определяется технологическими причинами - получение суспензии требуемой вязкости для выбранного способа нанесения.

Пример 1.

Готовят серию неорганических связок, содержащих различные количества (мас.%) жидкого натриевого стекла (модуль 3, плотность 1,45 г/см³) и алюмината натрия. На этих связках готовят композиции для грунтовочного состава с содержанием активатора 5 мас.% и наносят на кабели (длина 1,2 м) послойно через 2 - 3 ч до достижения толщины 1 - 1,5 мм.

Готовят на тех же связках композиции для поверхностного слоя, содержащие 1 мас.% активатора, наносят (через 1-2 дня) их на грунтовочные слои кабелей до достижения общей толщины покрытия 3±0,5 мм.

Через 10 сут проводят испытания кабелей с покрытием на огнестойкость в соответствии с МЭК-331 "Характеристики огнестойкости электрических кабелей" в газовом пламени с температурой 800 - 850^oC. Результаты испытаний приведены в табл. 1.

Пример 2.

Готовят серию композиций с различным содержанием в них активатора при содержании в них (мас.%): жидкого стекла 20, алюмината 10. Общее содержание жидкой фазы не более 40%, остальное - порошкообразный наполнитель. Приготовленные композиции наносят послойно на кабели до достижения толщины покрытия 3±0,5 мм.

Через 10 дн проводят огневые испытания в газовом пламени при температурах 800 - 850^oC на вспучивание. Под вспучиванием понимают относительное увеличение толщины покрытия после огневой обработки к исходной. Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Пример 3.

Готовят композицию для грунтовочного слоя, включающую, мас.%: жидкое стекло 25, алюминат натрия 10, активатор 5 и неорганический наполнитель - остальное. Наносят послойно на кабели (длина 1,2 м) до достижения толщины 1 - 1,5 мм.

Готовят композицию поверхностного слоя, включающую мас.%: жидкое стекло 25, алюминат натрия 10, активатор 1 и порошкообразный неорганический наполнитель - остальное.

Через 10 дн проводят испытания на огнестойкость в соответствии с МЭК-331 "Характеристики огнестойкости электрических кабелей". В табл. 3 приведены результаты сертификационных испытаний в Российском научном центре пожарной безопасности МВД РФ.

Область применения: способ пассивной защиты кабельных коммуникаций от пожара на атомных электростанциях и других энергонасыщенных объектах. Сущность изобретения: слоистое вспучивающееся огнезащитное покрытие характеризуется тем, что грунтовочный слой имеет толщину 1-1,5 мм и выполнен из композиции, включающей, мас. %: жидкое стекло 20-30, алюминат натрия 10, продукт диафрагменного электролиза 5-10, неорганический наполнитель - остальное, а поверхностный слой имеет толщину 1,5-2 мм и выполнен из композиции, включающей, мас.%: жидкое стекло 20-30, алюминат натрия 10, продукт диафрагменного электролиза водного солевого раствора до 1, порошковый неорганический наполнитель - остальное. Огнестойкость покрытия составляет до 37 мин. 3 табл.

Слоистое вспучивающееся огнезащитное покрытие, включающее грунтовочный слой на основе жидкого стекла и поверхностный слой из неорганического материала, отличающееся тем, что грунтовочный слой имеет толщину 1 1,5 мм и выполнен из композиции, включающей, мас.

Жидкое стекло 20 30
Алюминат натрия 10
Продукт диафрагменного электролиза водного солевого раствора 5 10
Порошковый неорганический наполнитель Остальное
а поверхностный слой имеет толщину 1,5 2 мм и выполнен из композиции, включающей, мас.

Жидкое стекло 20 30
Алюминат натрия 10
Продукт диафрагменного электролиза водного солевого раствора До 1
Порошковый неорганический наполнитель Остальноею