CN102628526A - 用于封闭管子、管路、配电通道和电缆通过船只分隔部的通道的开口的封闭系统 - Google Patents

Abstract

一种用于封闭管子、管路、配电通道和电缆通过诸如舱壁和甲板的船只分隔部的通道的开口的封闭系统，其可以在水头下抵抗长达60分钟的火烧——用A60等级表示，且可以抵抗更低等级的火；以及一种用于提供该系统的方法，其特征在于，用模块化的填充元件填塞敞开的开口，并且用不燃烧的弹性密封材料涂覆填塞部。

Description

用于封闭管子、管路、配电通道和电缆通过船只分隔部的通道的开口的封闭系统

技术领域

本发明涉及用于封闭管子、管路、配电通道(busway)和电缆通过诸如舱壁和甲板的船只分隔部的通道的开口的封闭系统，所述船只分隔部可以在水头下抵抗长达60分钟的火烧——用A60等级表示，且可以抵抗更低等级的火。

背景技术

我们知道，船只具有必须承受预先设定时间段的火和水头的分隔部(partition)。

但是，这些分隔部通常必须具有用于管子、电缆、配电通道和管路的通道的开口，所述管子、电缆、配电通道和管路对于技术服务系统的运行是必要的。

所述通道必须小心地隔热并且保护起来，从而不会使得分隔部的上述对于火和水头的抵抗性能失效。

事实上，管子、电缆、配电通道和管路通常是很好的热导体，并且在一些情况下甚至是火的载体，因为它们构成了允许可能的溢流的开口。

根据现有技术，为了允许管子和管路的通道穿过A60等级的船只分隔部，使用了两种系统。

根据第一种方法，穿过部位被预先布置，并且是所述管子的整体部分。所述通道被连续地焊接在所述分隔部上，接下来为了线路的连续性被连接到每侧的管子上。

根据另一种方法，在所述分隔部上插入金属套筒并通过连续焊接而施加该金属套管；然后在金属套筒中插入对象——非金属的或者金属的中空管，最后密封在所述对象和套筒之间的空隙。对于非金属管子，所述装置被公知是“阻燃系统(firestop)”，并在内部具有不用弹性系统地封闭所述管子的膨胀材料。

根据现有技术，船只上的通过独立的支架固定、并且在管束中平行延伸的管子在分隔部处必须径向间隔，从而允许对于每一个管子分别设置相应的套管或套筒，很显然这些套管和套筒的直径要大于相应的管子的直径。

此外，在分隔部的两侧上，每个管子必须被弯曲两次，第一次是为了使管子分开，第二次是为了使它们重新聚拢在一起。

这导致了严重的缺陷，比如显著增加了用于体力劳动、必要的特殊部件、用于提供多个孔、用于排列管子从而提供各个管子的径向排列、用于准备并密封套管、用于必须随后应用的隔离等的成本，并且，从技术的角度看，每一次弯曲都会造成压力损失。

根据现有技术，在用于电缆的通道的分隔部中设置开口，这些开口通常是矩形的，其尺寸可以在100×80mm到500×240mm之间改变。

为了封闭在周边上封闭这些开口，将在每一侧上突出大约200mm的套管连续焊接密封，并在套管内侧设置公共的钢质框架。在所述框架中设置刚性块。一些块具有孔，孔的尺寸根据必须精确穿过它的电缆的直径确定。需要限制穿过的电缆的数量，并且电缆的尺寸必须提前预先设定。

为了保障海上生存的SOLAS(Safety OfLife At Sea，海上生命安全)标准规定，只能有开口的纯空隙的40％可以由电缆占据。

剩下的60％的不能被电缆占据的空隙由类似的但是完全封闭的没有通孔的刚性块保持阻塞。以类似断头台形式布置在上方的丝杠螺母通过一横向元件压缩上述块组，从而将它们锁定在希望的位置，使得所述通道防火并不漏水。

这些传统的系统有一些严重的缺陷。

一个缺陷在于在框架中组装块导致了大量的工作，因为电缆有些时候很大并且具有相互不同的尺寸。

传统系统的另一个缺陷在于，从设计的立场来看，它构成了严重的限制，因为在船上具有数千米的电缆，必须在建造之前数年就要精确地预测哪些电缆必须穿过特定的开口。

尽管传统系统在安装时允许在具有相似尺寸的贯穿元件中有小的变化，但是后续对电缆的尺寸和数量的显著的修改是不可能的。

但是，这些传统的系统用在处于水头作用的区域内，也就是说，在船的水线之下；在这些区域，不仅需要有效地防火，而且还需要抵抗在发生泄漏的情况下可能的水压。

相反，当开口处于位于水头之上的区域内的分隔部中时，当前使用的另一个系统需要绕着所述开口焊接套管。在所述套管的上侧具有两个管子部分，这样从一个部分和另一个部分流出的空气通过泵的方式连接到容纳被泵入套管中的液态材料的箱体。为了防止液体横向泄漏，合适的压缩海绵被设置在两侧上，并且设置在电缆之间的空隙以及电缆和套管之间的空隙中，然后喷撒水，这样通过膨胀，这些海绵提供了一定的密封。然后将这种液体泵入并散布到电缆之间的空隙中以及电缆和套管之间的空隙中。在若干小时后，这种液体变成固体，所述通道变得防火。

这种传统系统的主要缺陷在于，它在所述分隔部两侧的任一侧上都占据了20cm的空间，当填充了液体材料，其构成了显著的重量。我们知道，在船上总是需要减小所占据的空间和重量。

另一个缺陷在于，从构造的观点来看，这种安装是复杂和耗费人力的，因为在地面上的块中需要制备开口、提供套管、附接件和焊接，然后在每一个空隙中设置海绵是困难的，因为所述电缆很多并且具有不同的直径，事实上，在泵液步骤中经常发生泄漏。但是，直到安装管子和管路特别是安装电缆的时刻，可能必须要做出改变，因此用于填塞通道的已知保护系统的严重缺陷在于它们不具备足够的灵活性以允许在执行期间的任何预料不到的变化。

上文描述的系统的另一缺陷在于，在装配了管子、管路和电缆之后它不可能实现任何修改。

一种改进的封闭系统要求在分隔部的合适的孔中插入了各种对象之后，在保持敞开的间隙中填塞模块化的填充元件。然后用膨胀(intumescent)材料——即遇火膨胀的产品——在外部密封所述填塞部，并且最终密封由外壳暴露的端部。

但是，所述膨胀材料具有两种局限。第一个局限在实验阶段已经被观察到，其与插入电缆束的情形相关。在A60舱壁的全尺寸模型的测试的最终步骤中，当所述全尺寸模型的变形达到其极限时，所述系统的刚度由于电缆和金属部分之间的不同形变而变得使膨胀的填塞材料保持贴切地附连在管子上，并且由于全尺寸模型的金属部分的形变所导致的抽吸作用而脱离。

第二种局限是由后来的IMO(International MaritineOrganization，国际海事组织)的国际规所要求的更多限制的结果，其规定了待要用在船上的材料所必须遵守的新的标准，特别关注了在失火时产生的浓烟的不透明性和毒性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于封闭贯穿船只分隔部的管路的通道的开口的封闭系统，其克服了上述现有技术的缺陷。

在这个目的范围内，本发明的一个目标在于提供一种用于船只分隔部开口的在水头作用下达到A60等级的封闭系统。

本发明的一个重要目标在于提供一种简单、经济的系统。

本发明的另一个目标在于提供一种系统，由于其特别的构造特征上的优点，其能够在使用中提供最大的可靠性和安全性的保障。

在下文会变得更加明显的这个目的以及这些和其他目标是通过一种用于封闭管子、管路、配电通道和电缆通过船只分隔部的通道的开口的封闭系统来实现的，其特征在于，它包括用模块化的填充元件(modular filling elements)填塞敞开的开口，并且用不燃烧的弹性密封材料涂覆填塞部。

根据本发明，为了消除现有技术中的局限，使用不燃烧的弹性密封材料来代替膨胀材料。特别地，商标名为“Navycross”的已知材料——其是一种单组分基于纤维(mono-component fiber-based)的产品——已被证明自身特别合适。根据本发明，在管子、电缆、配电通道和管路穿过的所述开口的周界上，以模块化的填充元件填塞敞开的间隙——在电缆的情况下还可以保持其相互之间的距离，如果需要的话。

事实上本发明提供了允许密封成束电缆的填塞方案。

事实上，电缆经常被聚集成单个电缆束来在船上铺设延伸，所述单个电缆束通常在分隔部被穿过区域(partition crossing region)之前和之后以合适的系紧件固定。这种情况下，假定电缆相互之间的距离是0mm。标准的火烧测试显示了这种特别的结构可以用“Navycross”系统密封——根据需要对这种系统进行了一些改动，比如取消了在电缆与电缆之间的填充模块，对所述电缆束的外表面进行处理，不管这里的电缆尺寸为何，用“Navycross”密封100mm的长度，通过这种方式，分隔部的耐火等级被认为得以保持。

填塞部通过阻燃的弹性密封剂密闭，可选地，还可以覆盖大约100mm长的大尺寸管子、电缆、配电通道和管路。

本发明还提供了一种填塞方案，其允许密封非金属的管子——除了纤维强化的玻璃纤维，其必须像金属管子那样对待。

在这种情况下，使用已知的称为“套管”的金属设备，其具有膨胀(intumescent)材料，且其安装就位并且在穿过区域中包裹在所述管子周围。这种套管具有机械锁定系统，例如互锁翼片型的锁定系统，其适于将其在管子上的位置固定。所述套管——其尺寸小于分隔部上设置的孔——然后用“Navycross”密封剂覆盖。

有了根据本发明的封闭系统，现有技术中所述系统的所有缺陷得到消除，取而代之地是获得了如下优点：便于安装，极大的经济性，较轻的重量，减小的体积，且在发生火灾事故的情况下，所述封闭系统对于在水头作用下的舱壁具有达到A60等级的完美的密封性。

有了本发明，在船只的分隔部中具有单一孔就足够了。不再有管子的径向间隔，所述管子、电缆、配电通道和管路可以穿过所述分隔壁，同时保持它们的路径总是直线和平行的，而不会在管子的情况下出现损失压力，并且在分隔部的穿过区域不会占据更大的空间。

本发明允许在任何时候进行改动，即使是在装配了之后。

此外，在现有系统中必须使用的、用相应焊接部来替换套管和/或套筒的做法得以消除。

用于填塞端口的模块化的填充元件由挠性条带构成，所述条带具有预先设定的宽度，以保持完成的封闭系统的恒定的厚度，以确保需要的耐受性。在电缆的情况下，所述条带的恒定的厚度确保并保持了电缆相互之间的距离——如果需要的话。

模块化的填充元件的条带由具有有限火焰传播能力的、具有填塞特性的、隔热的或者自熄灭的材料(self-extinguishing material)制成，例如自熄灭的聚氨酯膨胀泡沫、矿棉(mineral wool)或者类似物。

模块化的填充元件的挠性和它们的标准化的尺寸允许迅速干净地执行填塞作业，同时对接下来的密封材料的施加提供足够的刚性支撑。

不燃烧的弹性密封材料施加在填塞部上，并且施加在大尺寸的管子、配电通道、管路和电缆上，在填塞之后覆盖它们大约100mm的长度。

用于提供根据本发明的封闭系统的方法如下。

在管子、管路和配电通道的情况下，用模块化的填充元件从通道的外围区域开始填塞所述通道的敞开间隙。然后通过填塞在管子、管路和配电通道之间保持敞开的中央区域来完成所述操作。

在非金属管子的情况下，填塞在分隔部的孔和套管之间的敞开间隙。

在需要给定的相互距离的电缆的情况下，所述电缆用模块化的填充元件包裹——从开口的中心位置处的电缆开始，直到达到最外围的电缆。然后通过填塞在电缆和开口的边缘之间保持敞开的外围区域完成所述操作。

在成束的电缆的情况下，填塞所述模块化的填充元件从而封闭电缆束和开口边缘之间的开口区域。一旦所述开口被完全填塞，用不燃烧的弹性密封材料覆盖填塞部，该材料可以由例如单组分基于纤维的产品构成；通过涂敷用抹刀或者挤出的方式很容易施加所述材料。该密封材料的施加始于管子、管路和配电通道以及中央电缆的周围，并且逐渐向外围区域扩散，直到达到所述分隔部。在所谓的“标准”系统型式中，所述密封剂可以在所述穿过区域的两侧对称地施加，或者在所谓的“单侧”系统型式中从单一侧施加，但是保持不变的施加的最小的总厚度。

通过执行由SOLAS规定的耐火性的标准测试，显示了两种结构的等同效果。

如果需要施加密封材料的船上的分隔部的两侧中的一侧难以够到时，“单侧”系统非常有用。

具有大尺寸的，例如那些具有52mm或者更大的直径的管子、管路、配电通道和电缆也用密封材料覆盖100mm的长度——可选地在封闭系统的两侧上进行覆盖。

参考密封材料施加于其上的模块化元件的宽度，所述密封材料的层厚在“标准”系统中具有最小10mm的厚度，在“单侧”系统中具有最小20mm的厚度。

覆盖具有大尺寸的管子、管路、配电通道和电缆的密封材料的厚度有若干毫米就足够了。

在对穿过所述开口的管子、管路、配电通道和电缆的接下来的合适的修改的情况下，对经过一段时间会固化的密封材料进行穿孔，新的管子、管路、配电通道和电缆被插入由此获得的孔中，然后通过敷料用抹刀将密封材料设置在仍然敞开的开口上而恢复一切。

通过提供根据本发明的封闭系统，甚至可以保持附加的孔敞开，这可以用于后续任何预料不到的通道，但是如果其不使用的时候可以封闭。

附图说明

从本发明的优选的但是非限制性的实施例的描述中可以更明显地看出进一步的特征和优点，所述实施例通过附图中非限制性的方式显示，其中：

图1是在运行期间显示的根据本发明的用于管子和电缆通道的封闭系统的截面正视图；

图2是沿着图1中的平面II-II的横截面视图；

图3是类似于图1的用于管子和电缆通道的完整的封闭系统的截面正视图；

图4是沿着图3中的平面IV-IV的横截面视图；

图5是根据本发明的用于管子和电缆通道的另一封闭系统的截面正视图；

图6是沿着图5中的平面VI-VI的横截面视图；

图7是根据本发明的用于配电通道的另一封闭系统的截面正视图；

图8是沿着图7中的平面VIII-VIII的横截面视图；

图9是根据本发明的用于钢和轻合金结构上的电缆、管子和管路的另一封闭系统的截面侧视图；

图10是根据本发明的用于防水的钢和轻合金结构上的电缆、管子和管路的另一封闭系统的截面侧视图；

图11是类似于图1的用于非金属管子的通道的完整的封闭系统的截面正视图；

图12是沿着图11中的平面XII-XII的横截面视图；

图13是显示了非金属管子插入步骤的透视图；

图14是类似于图13中的完整的封闭系统的透视图；

在各个图中，类似的元件用类似的附图标记表示。

具体实施方式

通过填塞管子和/或管路19与配电通道22之间的通道的敞开间隙的方式，开口15中已经被填塞模块化的填充元件12。

所述模块化的填充元件12已经包裹在电缆20周围，并且根据合适的长度被切断或者用手折断。

在所有的电缆都被包裹了之后，从中心处的电缆开始，通过用模块化的元件(在此位置用附图标记12表示)填塞电缆20和开口15的边缘之间的保持敞开的外围区域，完成所述操作。

在该特别的情形中，对于模块化填充元件12，使用一种由自熄灭聚氨酯条带构成的材料，商标名为“MODULI DI RIEMPIMENTOFR”，条带的尺寸为30mm厚，40mm宽并且1米长。30mm的厚度使得在给定的材料的密度下，当条带被安装时，即使被压缩条带也能够保证最小的所需距离。

恒定的40mm的宽度确保了最小的填塞厚度。密封材料13已经在模块化填充元件12的两侧上被应用于电缆20、管子和管路19以及配电通道22。在图示的实施例中，使用商标名为“Navycross”的一种不燃烧的弹性密封材料13。

提供了填塞部的完全闭合并提供了合适的机械强度的密封材料13的层厚是每侧10mm，因此，加上元件12的40mm的宽度，所述封闭系统的总厚度达到60mm。

也可以在“单侧”应用的情况下获得所述总厚度，其中，前述“标准”结构——即10mm的密封剂加上40mm的填充模块加上10mm的密封剂——被40mm的填充模块加上20mm的密封剂所代替。

在对非金属管子(在图11-14中由附图标记23表示)的穿过处(crossing)进行填塞的情况下，除了纤维强化的玻璃纤维之外，密封剂13在分隔部的两侧上被施加覆盖套管24的整个长度，从而保证所需要的耐火60分钟的要求。

这种情况确保了符合标准，因为海运登记的认证与所使用的材料的厚度和相应的组件系统的顺从度相关联。

此外，如在图2、4、6、8的例子中更清楚地显示的那样，即使大尺寸的(直径在52mm或者更大)的管子、管路和电缆被同样的厚度大约为3mm的不燃烧的弹性密封材料13覆盖，且除了封闭系统的厚度之外还覆盖大约100mm长的部分。

提供上述特征是为了符合关于在舱壁的不受火影响的一侧上的最大可接受测试温度(因此在火力测试期间一定不能超出该温度)的SOLAS标准。

根据所示实施例的教导，获得了这样一种封闭系统，其恢复了A60舱壁在水头下的固有性能的连续性。

在水头下应用所述封闭系统需要用防水产品30对密封剂进行表面处理，如图10中示意性的显示。

在实践中发现本发明实现了预期的目的和目标。

本申请要求于2011年2月1日提交的意大利专利申请NO.GE2011A000010的优先权，该申请的主题通过援引并入本文。

Claims (8)

1.一种用于封闭管子、管路、配电通道和电缆通过船只分隔部的通道的开口的封闭系统，其特征在于，该封闭系统包括用模块化的填充元件填塞敞开的开口，并且用不燃烧的弹性密封材料涂覆填塞部。

2.根据权利要求1所述的封闭系统，其特征在于，所述不燃烧的弹性密封材料在封闭处的一侧或两侧上涂覆例如具有52mm或者更大直径的大的管子、管路、配电通道和电缆，且涂覆大约100mm的长度并且具有大约3mm的厚度。

3.根据权利要求1所述的封闭系统，其特征在于，所述不燃烧的弹性密封材料由商标名为“Navycross”的已知产品或者类似产品构成。

4.根据权利要求1所述的封闭系统，其特征在于，所述模块化的填充元件由具有预定宽度的矿棉、自熄灭聚氨酯或者类似物的膨胀泡沫的条带构成。

5.根据权利要求1所述的封闭系统，其特征在于，所述模块化的填充元件由商标名为“Moduli di riempimento FR”的已知材料构成。

6.根据权利要求1所述的封闭系统，其特征在于，所述不燃烧的弹性密封材料由单组分的基于纤维的产品构成。

7.根据权利要求1所述的封闭系统，其特征在于，所述模块化的填充元件具有30mm的厚度，40mm的宽度，1米的长度，并且所述不燃烧的弹性密封材料的层厚在两侧上分别是10mm，使得封闭系统的总厚度是60mm。

8.根据权利要求1所述的封闭系统，其特征在于，所述管子、管路和配电通道的填塞通过用模块化的填充元件从所述通道的外围区域开始填塞所述通道的敞开间隙来进行，然后通过填塞在管子、管路和配电通道之间的敞开的中央区域来完成所述操作；而对于电缆的通道，所述填塞通过如下方式进行：从位于所述开口的中心位置处的电缆开始，用模块化的填充元件包裹所述电缆，直到包裹更外围的电缆，然后，通过填塞在电缆和所述开口的边缘之间的敞开的外围区域来完成所述操作；在所述开口被完全填塞之后，用不燃烧的弹性密封材料涂覆开口处，不燃烧的弹性密封材料通过敷料用抹刀或者通过挤出的方式被施加，这种施加操作始于位于中心的管子、管路、配电通道和电缆的周围，并且逐渐朝向外围区域扩展，直到抵达所述分隔部；具有例如52mm或者更大直径的大尺寸的管子、管路、配电通道和电缆在封闭系统的一侧或者两侧上由不燃烧的弹性密封材料覆盖大约100mm的长度，并且覆盖大约3mm的厚度。

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