ОГНЕУПОРНАЯ СТАЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ, ПАНЕЛЬ ДЛЯ ПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПАНЕЛИ Российский патент 2016 года по МПК E04B1/94 A62C2/06 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к огнеупорной стальной конструкции и съемным панелям для пожарной защиты стальных конструкций. Панели предназначены для закрытия стальных конструкций, таких как трубчатые элементы, балки, баки, фланцы, клапана, колонны, панели, стены и т.п., в частности шельфовых установок, перерабатывающих заводов, судов или любых мест, где металлические конструкции используются в пожароопасной среде.

Уровень техники

При возгораниях на стальных конструкциях или вблизи них очень важно, чтобы обеспечивалась необходимая пожарная защита конструкций для сохранения их функциональности и несущей способности. Стальные конструкции могут быть любой формы, например, цилиндрическими, квадратными, в виде балок, колонн или стен.

Возгорания, возникающие, например, на установках по добыче или переработке углеводородов могут угрожать конструктивной целостности несущих стальных конструкций (балок/колонн) установки. Выход из строя несущей стальной конструкции установки может причинить значительный ущерб, как сотрудникам, так и оборудованию и может привести к значительному загрязнению окружающей среды.

Поэтому было предложено оборудовать подобные установки своего рода пассивной термоизоляцией, в целях снижения тепловой нагрузки на конструкции в случае возгорания. При испытании подобной огнеупорной изоляции необходимо также документировать устойчивость к воздействию факельного и углеводородного горения, горючей нагрузки и нагрузки от взрывов.

Существуют различные международные требования и стандарты по пассивной пожарной защите и защите от взрывов стальных конструкций. В большинстве случаев несущие стальные конструкции должны выдерживать как факельное, так и углеводородное горение в течение от 60 до 120 минут, если создаваемая температура не превышает 400°C. В большинстве случаев стальные конструкции также должны выдерживать давление взрыва до 0.3 бар. Температура пламени во время факельного или углеводородного горения может превышать 1300°С.

Примерами подобных стандартов являются стандарт Norsok S-001N и R-004, стандарты по пределу огнестойкости UL ANSI UL 263 и ANSI/UL 1709. Решение по настоящему изобретению отвечает требованиям данных стандартов.

Существующие на данный момент решения по пассивной пожарной защите для несущих стальных конструкций обычно предусматривают использование расширяемых/вздувающихся огнестойких эпоксидных материалов или легкого бетона на основе цемента. Подобные материалы напыляются непосредственно на защищаемую конструкцию.

Подобное решение имеет ряд очевидных недостатков. Для удаления огнезащитных материалов с конструкции обычно приходится использовать зубило и отбойный молоток. Инструменты (например, углошлифовальную машину), нагревающие огнестойкий материал, использовать нельзя из-за возможного выделения токсичных газов цианистоводородной кислоты. В случае нанесения защитной конструкции непосредственно на поверхность, осмотр мест сварки, коррозионных повреждений, антикоррозионных покрытий или любых мест ремонта или переделки будет затруднен.

Огнестойкие эпоксидные материалы очень трудно наносить в местах с высокой влажностью. В подобных условиях обычно используют легкий бетон на основе цемента. Между тем, легкий бетон, который может напыляться, не является непроницаемым и впитывает влагу, что приводит к коррозии. Кроме этого, бетон имеет тенденцию со временем разрушаться, вследствие чего его огнеупорные свойства ухудшаются.

Проблема, возникающая при использовании материалов на эпоксидной основе, заключается в том, что для их нанесения требуется высокая температура, а также в том, что применяемое оборудование не подходит для использования на нефте- и газодобывающих установках из-за опасности взрывов и возгораний. По существу, вся пассивная пожарная защита на нефтяных и газодобывающих установках наносится вручную. Также существуют серьезные проблемы с огнестойкими материалами на эпоксидной основе с точки зрения техники безопасности и защиты окружающей среды. Во время нанесения и в период отверждения эпоксидной смолы выделяются вредные газы. Это обычно приводит к аллергическим реакциям на эпоксидную смолу у персонала, не позволяя продолжать работу с эпоксидной смолой.

Раскрытие изобретения

Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить решение, отвечающее требованиям соответствующих стандартов, которое не вызывает коррозии, которое не впитывает влагу, которое имеет приемлемый вес, которое позволяет производить осмотр защищаемых конструкций, которое легко устанавливать, которое может быть выполнено с возможностью использования на различных конструкциях и которое может использоваться в любых климатических условиях. Кроме этого, одна из целей заключается в том, чтобы предложить решение, срок службы которого составляет 25 лет, не требуя значительного технического обслуживания. Еще одна из целей настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить систему, монтаж которой можно осуществлять без прекращения эксплуатации защищаемой конструкции (например, шельфовой платформы) на время нанесения. Кроме этого, задача заключается в том, чтобы предложить систему, которую можно устанавливать в среде с повышенной взрывоопасностью. Решение также должно отвечать любым соответствующим требованиям по технике безопасности и защите окружающей среды для соответствующей отрасли, такой как нефтегазовая отрасль.

Важным признаком изобретения является то, что вместо нанесения непосредственно на защищаемую конструкцию пассивной пожарной защиты, на защищаемую конструкцию устанавливаются готовые огнезащитные панели, сохраняя при этом приемлемые условия с точки зрения вентиляции, температуры и влажности. Решение по настоящему изобретению включает в себя панели, которые легко снимаются, упрощая осмотр, например, мест сварки, проверку наличия коррозии, трещин, деформаций и антикоррозийных покрытий. Съемные панели также могут быть выполнены с возможностью их использования в разных областях, а поскольку они легко снимаются, то монтаж различного оборудования, проведение ремонтных работ и модификаций также упрощается. Панели можно устанавливать в среде, где существует опасность возгораний и взрывов без использования взрывозащитного оборудования.

Эпоксидный слой, используемый в панелях по изобретению, обычно начинает расширяться под воздействием температур свыше 200°С. Под воздействием факельного и углеводородного горения толщина слоя обычно увеличивается до пяти раз по сравнению с первоначальной толщиной. Именно этот расширенный эпоксидный слой обеспечивает тепловую защиту во время возгорания. Для обеспечения подобного расширения он должен всегда находиться на некотором расстоянии между защитными панелями и защищаемой конструкцией. Необходимое расстояние, разумеется, зависит от толщины расширяющегося слоя. Требования по пожарной защите, толщина защищаемого материала и время, в течение которого защищаемый материал должен сохранять свою целостность, являются решающими факторами при выборе толщины эпоксидного слоя.

До воздействия на них тепла панели обладают очень низкими теплоизоляционными свойствами, что благоприятно, поскольку в идеале панели должны иметь одинаковую температуру снаружи и внутри для предотвращения образования конденсации на конструкции, вызывающей коррозию.

Соединения между панелями обычно должны быть открыты, но они запечатываются после того как панели начинают расширяться под воздействием высоких температур.

Панели, например, могут быть выполнены таким образом, чтобы они выдерживали факельное горение (газовое горение) теплового потока в 350 кВ/м², т.е. температуру, существенно превышающую 1300°C. Панели прошли испытания на углеводородное горение с температурой теплового излучения в 1100°C.

Таким образом, настоящее изобретение относится к огнеупорной стальной конструкции, содержащей по меньшей мере одну огнеупорную панель, закрывающую стальную конструкцию. Например, в случае закладных балок и перекладин достаточно использовать одно покрытие. Между тем, защита обычно включает в себя несколько панелей для закрытия конструкции, как это показано на чертежах. У каждой панели имеется перфорированная металлическая пластина, внутренний расширяющийся огнеупорный слой определенной толщины на внутренней стороне перфорированной металлической пластины и внешний расширяющийся огнеупорный слой определенной толщины на внешней стороне перфорированной металлической пластины. Другими словами закладная, перфорированная пластина с обеих сторон закрыта нерасширенным эпоксидным материалом. Огнеупорный слой проходит через перфорированную металлическую пластину. Для разъемного крепления по меньшей мере одной огнеупорной панели к стальной конструкции используется разъемный механический крепеж. Разъемное крепление может либо непосредственно крепиться к конструкции, либо быть выполнено в виде панелей, окружающих конструкцию. Предпочтительно панели крепятся непосредственно к конструкции винтами, болтами и т.п., а стыки панелей прижимаются друг к другу при помощи соответствующих соединительных элементов, таких как зажимы.

Разъемный механический крепеж может включать в себя крепежную гайку и крепежную штангу, закрепленную к стальной конструкции.

Разъемный механический крепеж может быть закрыт термоизоляционной крышкой для крепежа снаружи панели, оппозитно стальной конструкции. Крышка для крепежа может быть выполнена в виде шляпочного канала, который может привинчиваться или расклепываться к панели для крепления к находящейся под ним конструкции.

Разъемный механический крепеж может включать в себя накидные зажимные элементы или комбинацию из крепежных гаек и резьбовых крепежных штанг.

Между стальной конструкцией и огнеупорным покрытием может иметься зазор определенной величины, величина зазора может более чем в пять раз превышать толщину внутреннего расширяющегося огнеупорного слоя. Между тем, идеальная величина зазора зависит от коэффициента расширения расширяющегося слоя, при этом величина зазора должна обеспечивать полное расширение внутреннего слоя. Хотя обеспечить везде полную величину зазора сложно из-за проблем с креплением, панели, тем не менее, обеспечивают достаточно эффективную защиту даже в том случае, если в некоторых местах панели будут находиться на более близком расстоянии от находящейся под ими конструкции. Жар также будет распространяться в более холодные области, тем самым, уменьшая тепловую нагрузку.

Огнеупорная стальная конструкция может дополнительно включать в себя крепежный элемент с натяжными устройствами, обеспечивающими удерживающее усилие между крепежным элементом и стальной конструкцией. В этом случае крепежный элемент может быть закреплен разъемным механическим крепежом.

По меньшей мере одна огнеупорная панель может дополнительно включать в себя дренажные отверстия, предотвращающие скопление жидкости внутри по меньшей мере одной огнеупорной панели. Дренажные отверстия запечатываются после расширения огнеупорного слоя под воздействием огня.

Дренажные отверстия могут быть выполнены в открытой крепежной втулке, проходящей через панель. Втулка может включать в себя внутренний слой из расширяющегося огнеупорного материала, запечатывающий указанную крепежную втулку в случае возгорания.

Между стальной конструкцией и по меньшей мере одной панелью могут быть образованы вентиляционные каналы, предотвращающие скопление влаги.

Изобретение кроме этого относится к панели для огнеупорной стальной конструкции, содержащей перфорированную металлическую пластину, внутренний расширяющийся огнеупорный слой определенной толщины на внутренней стороне перфорированной металлической пластины и внешний расширяющийся огнеупорный слой определенной толщины на внешней стороне перфорированной металлической пластины. Огнеупорные слои, проходящие через перфорированную металлическую пластину, образуют соединение между внутренним и внешним слоями.

Общая толщина панели, включая перфорированную металлическую пластину, внутренний расширяющийся огнеупорный слой толщиной t1 на внутренней стороне перфорированной металлической пластины и внешний расширяющийся огнеупорный слой толщиной t2 на внешней стороне перфорированной металлической пластины составляет порядка от 6 до 22 мм. Подобная толщина успешно прошла испытания по огнестойкости и взрывобезопасности. Уменьшение толщины приводит к снижению огнестойкости, а увеличение толщины приводит к увеличению веса, гибкости и общей себестоимости системы. Для удобства использования важно, чтобы панели не были слишком громоздкими.

В случае взрыва, упор между панелью и стальной конструкцией может быть обеспечен за счет усилительного элемента.

Кроме этого, изобретение относится к способу изготовления панели для обеспечения пожарной защиты. Способ включает в себя этапы вырезания перфорированной металлической пластины, соответствующей по форме защищаемой стальной конструкции, сгибание перфорированной металлической пластины таким образом, чтобы она соответствовала по форме защищаемой стальной конструкции, нанесение вздувающегося эпоксидного покрытия на первую сторону перфорированной металлической пластины, а также нанесение вздувающегося эпоксидного покрытия на вторую сторону перфорированной металлической пластины.

Перфорированная металлическая пластина может быть согнута таким образом, чтобы перед нанесением эпоксидного покрытия на обе стороны перфорированной пластины она соответствовала по форме защищаемой стальной конструкции.

Этап нанесения вздувающегося эпоксидного покрытия на перфорированную металлическую пластину может включать в себя процесс напыления покрытия.

На вздувающийся эпоксидный материал может наноситься грунтовочное покрытие и водонепроницаемое покрытие.

Способ изготовления рассмотренной огнеупорной панели по изобретению включает в себя измерение защищаемой стальной конструкции или вырезание соответствующего шаблона, разрезание перфорированной пластины в соответствии со снятыми размерами или по шаблону, сгибание перфорированной пластины и придание ей такой формы, чтобы она закрывала защищаемую конструкцию, нанесение покрытия из вздувающегося эпоксидного материала на обе стороны перфорированной пластины, а также нанесение водонепроницаемого покрытия поверх покрытия из вздувающегося эпоксидного материала. После этого готовая вышеупомянутая огнеупорная панель может крепиться к защищаемой стальной конструкции при помощи разъемного механического крепежа, как это было рассмотрено ранее. Необходимо соблюдать зазор между защищаемой стальной конструкцией и огнеупорной панелью за счет использования, например, соответствующих распорок.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан вид в перспективе огнеупорной стальной конструкции с несколькими огнеупорными панелями по изобретению;

На фиг.2 показан вид в перспективе балочных огнеупорных панелей по изобретению;

На фиг.3 показан вид в сечении фрагмента по фиг.2, на котором видна втулка;

На фиг.4 показан вид в перспективе гофрированной панели с огнеупорными панелями по изобретению;

На фиг.5 показан вид в перспективе фрагмента по фиг.4, на котором изображено соединение и разъемный крепеж;

На фиг.6 показан вид в сечении плоской части, закрытой огнеупорными панелями;

На фиг.7 показан вид в перспективе фрагмента по фиг.8, на котором изображено соединение;

На фиг.8 показан вид в перспективе плоской части, закрытой огнеупорными панелями по изобретению;

На фиг.9 показан вид в перспективе соединения между разными огнеупорными панелями;

На фиг.10 показан вид в перспективе цилиндрической или трубчатой части и соответствующих огнеупорным панелей;

На фиг.11 показан вид в перспективе Н-образной колонны, закрытой двумя U-образными панелями;

На фиг.12 показан вид в перспективе фрагмента типового накидного замка, используемого по изобретению;

На фиг.13 показан вид в перспективе канала с прямоугольным сечением, закрытого двумя L-образными огнеупорными панелями;

На фиг.14 показан вид в сечении угла по фиг.13;

На фиг.15 показан вид в сечении Н-образной балки с соответствующими L-образными панелями по изобретению;

На фиг.16 показан вид сбоку, в вертикальной проекции балки и панелей по фиг.15;

На фиг.17 показан вид в сечении фрагмента по фиг.15, на котором видны крепления и крепежные крышки;

На фиг.18 показан вид в сечении альтернативной огнеупорной панели для частично закладной Н-образной балки;

На фиг.19 показан вид в перспективе L-образной огнеупорной панели, на котором также видны опора и усилительные элементы;

На фиг.20 показан вид в сечении еще одной огнеупорной панели, закрепленной к Н-образной балке при помощи крепежного элемента;

На фиг.21 показан вид в перспективе решения по фиг.20; и

На фиг.22 показан вид в перспективе крепежного элемента.

Осуществление изобретения

На фиг.1 показана типовая несущая конструкция, такая как шельфовая конструкция 2, состоящая из комбинации балок, перекладин и трубчатых опорных элементов, которые в отдельных местах защищены защитными панелями по изобретению. Шельфовая конструкция изготовлена из стали, а огнеупорные панели предназначены для решения задач по пожарной защите, предотвращению коррозии и проведению инспекционного осмотра. Показано, что изогнутые защитные панели 3 закреплены вокруг двух трубчатых опор, а канальные огнеупорные панели 1 закреплены к отдельным колоннам. Огнеупорные панели 1, 3 скреплены друг с другом в огнеупорных панельных соединениях 4. Вес каждой панели обычно не превышает 25 кг. Огнеупорные панели также могут быть специально спроектированы для выполнения различных задач, панели специальной конструкции показаны у верхнего и нижнего торцов колонн.

На фиг.2 в перспективе показан фрагмент L-образных, расширяющихся огнеупорных панелей 1, которые соединены в огнеупорных панельных соединениях 4 замками 8. Замки 8 являются типовыми зажимными элементами вроде накидных замков, обычных чемоданных замков или т.п.Кроме этого, на фиг.2 показана стальная балка 7, защищенная канальными огнеупорными панелями 1, которые закреплены друг к другу при помощи замков 8 в огнеупорных панельных соединениях 4. Канальные огнеупорные панели 1 включают в себя взрывозащитные усилители 6, передающие нагрузку с плоской панельной части 5 в направлении центрального участка балки 7. Между огнеупорной панелью и балкой 7 образован вентиляционный канал 11. Надлежащая вентиляция необходима для предотвращения конденсации или любого скопления влаги между защитными панелями и конструкцией. Также имеются дренажные отверстия, на изображенных вариантах осуществления дренажный проход находится в крепежной втулке 16, закрепленной к панели при помощи втулочной гайки 17.

Втулочная гайка и крепежная втулка 16 детализировано показаны на фиг.3. Крепежная втулка 16 включает в себя крепежное или дренажное отверстие 15. Крепежная втулка 16 может быть закрыта изнутри огнеупорным расширяющимся слоем, который при возгорании запечатывает отверстие. На фрагменте по фиг.3 дополнительно показан внутренний расширяющийся эпоксидный слой 12, внешний эпоксидный слой 13 и перфорированная металлическая пластина 14 внутри эпоксидных слоев. На фиг.3 позицией t1 указана толщина внутреннего эпоксидного слоя, а позицией t2 - толщина внешнего эпоксидного слоя.

На фиг.4 показаны плоские огнеупорные панели 19, закрепленные к гофрированным панелям 18 при помощи разъемного механического крепежа 22. Показаны девять панелей, однако следует понимать, что в зависимости от потребности может использоваться любое количество панелей. Панели показаны в виде прямоугольных элементов, однако их форма может быть изменена в соответствие с находящейся под ними конструкции. В целях удобства монтажа и демонтажа вес одной панели обычно не превышает 25 кг для того чтобы один человек мог поднять любую панель.

На фиг.5 показан фрагмент по фиг.4, на котором показаны панельное соединение, а также формирование каналов между огнеупорной панелью и гофрированной панелью 18. Как было рассмотрено ранее, важно поддерживать определенное расстояние между огнеупорными панелями и находящейся под ними конструкцией. На фиг.5 также показано нахлестывающееся боковое соединение 20 и разъемный механический крепеж 22. Нахлестывающееся боковое соединение 20 позволяет скреплять механическим крепежом 22 две смежные панели. Как можно заметить на фиг.5, поддерживать одинаковое расстояние между панелями и находящейся под ними конструкцией непросто. Поэтому можно использовать распорки, в случае возгорания жар на конструкции будет стремиться в более холодные области, снижая тем самым температуру рядом с панелью. В подобной ситуации внешний расширяющийся слой может быть толще внутреннего расширяющегося слоя, поддерживая тем самым достаточную толщину расширенного слоя.

Для упрощения монтажа и повышения устойчивости двух смежных панелей в нахлестывающихся частях могут быть образованы канавки и выемки.

На фиг.6 показано каким образом панели, такие как плоские огнеупорные панели 19, могут крепиться к конструкции поверх шляпочных разделительных каналов 33 при помощи разъемного механического крепежа 22. На фрагменте по фиг.6 показано как можно адаптировать панели к разной форме у разных решений без потери огнезащитных свойств. Это более подробно показано на фиг.8, где показано, каким образом можно крепить плоские огнеупорные панели поверх разделительной обрешетки 32, состоящей из шляпочных разделительных каналов 33, для поддержания необходимого расстояния между защищаемой конструкцией и огнеупорными панелями, как в целях обеспечения надлежащей вентиляции между конструкцией и панелями, так и для расширения эпоксидных слоев в направлении конструкции в случае возгорания. Типовые панельные соединения с разъемным механическим крепежом 22 показаны на фигурах 7 и 9. Разъемный механический крепеж в данном случае может быть выполнен в виде болтов и гаек, винтов, заклепок, расширяющихся пробок и т.п.

На фиг.10 показано, каким образом две изогнутые огнеупорные панели 3 могут быть установлены вокруг трубчатого элемента и скреплены друг с другом при помощи замков 8. Разделительная торцевая часть 34 обеспечивает соблюдение необходимого расстояния между изогнутой огнеупорной панелью 3 и защищаемым трубчатым элементом.

На фиг.11 две канальные огнеупорные панели расположены вокруг балки 7 и скреплены друг с другом при помощи накидного замка, показанного более детализировано на фиг.12.

На фиг.12 также показан нахлест панелей. Замок обычно крепится к панелям при помощи заклепок.

На фиг.13 показан другой способ крепления, когда две L-образные огнеупорные панели скрепляются друг с другом при помощи монтажных лент 35, обмотанных вокруг канальной секции. Расстояние между канальной секцией и L-образными огнеупорными панелями поддерживается за счет разделителей (не показаны). Соединение между двумя L-образными огнеупорными панелями детализировано показано на фиг.14.

На фиг.14, таким образом, показан внешний расширяющийся слой 13, перфорированная металлическая пластина 14 и внутренний расширяющийся эпоксидный слой 12. Вдоль каждой из L-образных панелей образован ступенчатый край для обеспечения соответствующего соединения. Кроме этого, на фиг.14 показано, что перфорированная металлическая пластина 14 загнута вдоль краев в виде Z-образного изгиба 27 для формирования ступенчатого края.

На фиг.15 показан фрагмент сечения балки 7, закрытой двумя L-образными огнеупорными панелями, включающей в себя взрывозащитные усилители 6. Огнеупорные панели закреплены к балке 7 при помощи крепежных штанг 25. Внутренняя часть панелей опирается на нижний фланец балки, а опора включает в себя гальванический антикоррозионный материал 24, находящийся между опорой и балкой, для предотвращения гальванической коррозии. У нижнего торца защитных панелей защитные панели соединены замками 8. Теплоизоляционные крышки 23 для крепежа защищают механический крепеж, закрепленный к крепежной штанге 25, а также не позволяет крепежной штанге проводить тепло в направлении балки 7.

На фиг.16 показан вид перпендикулярно сечению по фиг.15, на котором изображена балка 7, панели и изоляционная крышка 23 крепежа. На фиг.16 изоляционная крышка 23 для крепежа показана в виде шляпочного канала. Каждая крышка включает в себя внутреннюю выступающую часть, к которой закреплен изоляционный материал 24 для защиты от гальванической коррозии, не позволяющий крышкам перемещаться вниз.

На фиг.17 показан фрагмент по фиг.15, поясняющий каким образом осуществляется крепление каждой панели к балке 7 при помощи крепежной штанги 25 и крепежной гайки 26. Кроме этого, на фиг.17 показано каким образом изоляционная крышка 23 для крепежа изолирует крепежную гайку 26 и крепежную штангу 25 при возникновении возгорания. Изоляционная крышка для крепежа имеет шляпочную форму и, также как и другие защитные панели, включает в себя внутренний и внешний эпоксидные слои и перфорированную металлическую пластину. Крышки 23 позволяют обеспечивать целостность крепежной штанги и крепежных гаек при возгорании, а также уменьшают передачу тепла через крепежную штангу 25 на балку 7. Панель и балка удалены на расстояние g1.

На фиг.18 показана специальная защитная панель 36, которая специально предназначена для балки 7, частично заделанной в конструкцию. На фиг.18 также показано каким образом крепежные гайки 26 защищены изоляционными крышками 23 для крепежа, а также каким образом поддерживается зазор между специальной защитной панелью 36 и балкой 7. Изоляционные крышки 23 для крепежа могут быть закреплены к специальной защитной панели 36 при помощи заклепок или любым иным соответствующим образом, позволяющим снимать изоляционные крышки для крепежа во время осуществления доступа к крепежным гайкам 26 в целях упрощения демонтажа защитной панели 36 при проведении осмотра и т.п. Изоляционные крышки 23 для крепежа могут иметь форму канала, закрывающего несколько крепежных гаек, либо могут быть выполнены в виде отдельных крышек, закрывающих отдельные крепления.

На фиг.19 показана, по существу, L-образная огнеупорная панель, которая в типовом виде также показана на фигурах 15 и 16, во взрывозащитном усилителе 6 которой также имеются отверстия 29 для снижения веса и обеспечения надлежащей вентиляции и дренажа. Как отмечалось ранее, очень важно, чтобы между огнеупорными панелями и находящимися под ними конструкциями, для защиты которых используются панели, не происходило скапливание влаги.

Несущие элементы 30, на которые опираются панели, закреплены к нижнему фланцу балки. Это показано на фиг.15, где также показан изоляционный материал 24 для защиты от гальванической коррозии, расположенный между балкой и опорами 30.

На фигурах 20 и 21, в сечении и в перспективе, соответственно, показан альтернативный крепежный элемент. Специальный крепежный элемент 37 приобретает особо важное значение во взрывоопасной среде. Крепежный элемент 37 может крепиться к балке 7, по существу, без создания искр, которые обычно возникают при сверлении или сварке.

На фигурах 20 и 21 показаны L-образные защитные панели, закрепленные крепежными болтами к крепежному элементу 37.

На фиг.23 в перспективе показан фрагмент крепежного элемента 37. Крепежный элемент 37 может быть зажат между фланцами балки при помощи натяжных болтов 38, позволяющих зажимать крепежный элемент 37 между фланцами. Панельные крепежные болты 39 крепятся к крепежному элементу 37 для крепления огнеупорных панелей.

Настоящее изобретение относится к огнеупорным стальным конструкциям по меньшей мере с одной огнеупорную панелью, закрывающей стальную конструкцию. Панель включает в себя перфорированную металлическую пластину (14), внутренний расширяющийся огнеупорный слой (12) определенной толщины (t1) на внутренней стороне перфорированной металлической пластины (14) и внешний расширяющийся огнеупорный слой (13) определенной толщины (t2) на внешней стороне перфорированной металлической пластины (14). Огнеупорный слой проходит через перфорированную металлическую пластину (14). Используется разъемный механический крепеж для разъемного крепления по меньшей мере одной огнеупорной панели к стальной конструкции. Кроме этого, изобретение относится к панели для защиты стальной конструкции. Технический результат - повышение срока службы огнеупорной панели, возможность эксплуатации в среде с повышенной взрывоопасностью. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 22 ил.

1. Стальная конструкция, защищенная от факельного и углеводородного горения, с повышенной устойчивостью к нагрузке от взрывов, содержащая по меньшей мере одну огнеупорную панель, закрывающую стальную конструкцию, причем содержит перфорированную металлическую пластину (14), расположенную между внутренним расширяющимся огнеупорным слоем (12) определенной толщины (t1) на внутренней стороне перфорированной металлической пластины (14) и внешним расширяющимся огнеупорным слоем (13) определенной толщины (t2) на внешней стороне перфорированной металлической пластины (14), при этом огнеупорные слои проходят через перфорированную металлическую пластину (14); а разъемный механический крепеж для разъемного крепления, по меньшей мере, одной огнеупорной панели - к стальной конструкции; причем
зазор с величиной (g1) зазора между стальной конструкцией и огнеупорной панелью, обеспечивающий расширение внутреннего расширяющегося огнеупорного слоя (12) - с внутренней стороны перфорированной металлической пластины (14); при этом
усилительный элемент (6) выполнен с возможностью обеспечения упора между панелью и стальной конструкцией в случае взрыва; при этом
внешний расширяющийся огнеупорный слой (13) и внутренний расширяющийся огнеупорный слой (12) являются эпоксидными слоями.

2. Конструкция по п.1, в которой разъемный механический крепеж содержит крепежную гайку (26) и резьбовую крепежную штангу (25), закрепленную к стальной конструкции.

3. Конструкция по п.2, в которой разъемный механический крепеж закрыт термоизоляционной крышкой (23) для крепежа с внешней стороны панели, оппозитной стальной конструкции.

4. Конструкция по п.1, в которой разъемный механический крепеж содержит накидные зажимные элементы (8).

5. Конструкция по п.1, в которой величина (g1) зазора более чем в пять раз превышает толщину (t1) внутреннего расширяющегося огнезащитного слоя (12).

6. Конструкция по п.1, которая содержит крепежный элемент (37) с натяжными устройствами, обеспечивающими удерживающее усилие между крепежным элементом (37) и стальным изделием, в которой разъемный механический крепеж крепится к указанному крепежному элементу (37).

7. Конструкция по п.1, в которой, по меньшей мере, одна огнеупорная панель имеет дренажные отверстия, предотвращающие скопление жидкости внутри, по меньшей мере, одной огнеупорной панели, в которой дренажные отверстия запечатываются после расширения расширяющегося огнеупорного слоя при возгорании.

8. Конструкция по п.7, в которой дренажные отверстия выполнены в открытой крепежной втулке (16), проходящей через панель, причем втулка (16) содержит внутренний слой из расширяющегося огнеупорного материала, запечатывающий указанную открытую крепежную втулку (16) при возгорании.

9. Конструкция по п.1, в которой между стальной конструкцией и, по меньшей мере, одной панелью выполнены вентиляционные каналы (11) для предотвращения скопления влаги.

10. Панель для защиты стальной конструкции от факельного и углеводородного горения с повышенной устойчивостью к нагрузке от взрывов, содержащая перфорированную металлическую пластину (14), заложенную между внутренним расширяющимся огнеупорным слоем (12) определенной толщины t1 на внутренней стороне перфорированной металлической пластины (14) и внешним расширяющимся огнеупорным слоем (13) определенной толщины t2 на внешней стороне перфорированной металлической пластины (14), причем огнеупорные слои проходят через перфорированную металлическую пластину (14), образуя соединение между внутренним и внешним слоями, в которой внешний расширяющийся огнеупорный слой (13) и внутренний расширяющийся огнеупорный слой (12) являются эпоксидными слоями; а также содержит усилительный элемент (6), обеспечивающий упор между указанной панелью и указанной стальной конструкцией в случае взрыва.

11. Панель по п.10, в которой общая толщина панели, включая перфорированную металлическую пластину (14), внутренний расширяющийся огнеупорный слой (12) определенной толщины t1 на внутренней стороне перфорированной металлической пластины (14) и внешний расширяющийся огнеупорный слой (13) определенной толщины t2 на внешней стороне перфорированной металлической пластины (14) составляет порядка от 6 до 22 мм.

12. Способ изготовления панели для пожарной защиты, включающий в себя следующие этапы:
разрезание перфорированной металлической пластины (14) по форме защищаемой стальной конструкции;
сгибание перфорированной металлической пластины (14) по форме защищаемой стальной конструкции;
нанесение вздувающегося эпоксидного материала на первую сторону перфорированной металлической пластины (14); и
нанесение вздувающегося эпоксидного материала на вторую сторону перфорированной металлической пластины (14).

13. Способ по п.12, дополнительно включающий в себя сгибание перфорированной металлической пластины (14) по форме защищаемой стальной конструкции перед нанесением эпоксидного покрытия на обе стороны перфорированной пластины.

14. Способ по п.12, в котором этап нанесения покрытия из вздувающегося эпоксидного материала на перфорированную металлическую пластину (14) включает процесс напыления покрытия.

15. Способ по одному из пп.12-14, дополнительно включающий в себя грунтование и нанесение на вздувающийся эпоксидный материал водонепроницаемого покрытия.