CN1918763A - 用于密封其中比如电缆、导管或管道的至少一个传输设备馈通的壁上的开口的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一个系统，其包括用于至少临时防火密封壁上开口的第一和第二防火部件，比如电缆、导管或管道的至少一个传输设备馈通或将馈通在开口中，其中，该第一和第二部件的每一个至少部分地可放置在开口中，其中设计第一部件使得至少部分地封装传输设备且其中设计第二部件以放置在第一部件之间和/或第一部件与开口的内壁之间，用于至少实质上完全密封开口，其中该第一部件实质上由防火橡胶制成，其中该第二部件由基于泡沫胶的具有密闭的单元结构的防火材料制成，其中在泡沫中包括至少一个外壳形成的耐火材料。

Description

用于密封其中比如电缆、导管或管道的
至少一个传输设备馈通的壁上的开口的系统和方法
本发明涉及包括第一和第二防火部件的系统，其用于至少临时防火密封壁上的开口，其中比如电缆、导管或管道的至少一个传输设备在开口中馈通或即将馈通，其中第一和第二部件的每一个至少部分地可放置在开口中，其中设计第一部件至少部分地封装传输设备并且设计第二部件位于第一部件之间和/或在第一部件与开口的内壁之间，其中第一部件实质上由防火橡胶和/或防火热塑塑料制成。
本发明进一步涉及具有延伸通过壁的开口的壁，其中比如电缆、导管或管道的至少一个传输设备馈通该壁。通过这样的设备，物质和/或能量在使用期间穿过。因此，可以使用术语“穿过设备”或更简单的术语“导管”代替传输设备，其中也将导管理解为指代电缆或管道。
本发明进一步涉及具有密封馈通的壁。
本发明进一步涉及用于密封延伸通过壁的开口的方法，其中比如电缆、导管或管道的至少一个传输设备馈通该壁。
最后，本发明涉及将比如电缆、导管或管道的传输设备馈通延伸通过壁的密封开口的方法。
在本文中，将壁理解为指代两空间之间的任何分割物。因此，在此文档中，术语壁也覆盖分割物、地板、桌子或天花板。
通常将这样的系统用于密封壁上的开口以防止位于该壁一侧的空间中发生的火灾蔓延到壁的另一侧。
以上所述的系统可见于EP 0 534 563。在已知系统中，第一和第二防火部件每个都包括由相似的橡胶制成的部件。也经常将第一和第二部件设计得形状相同。在使用中，由防火橡胶部件封装延伸通过壁上的开口的传输设备。出于此目的，防火部件经常具有管形设计。将开口中剩余的自由空间也填充橡胶防火部件。尽管在许多情况中这样的密封已经足够，但我们发现在一些情况中，需要更好的密封。
本发明的目标是提供替代的并且优选为改进的系统，用于其中比如电缆、导管或管道的至少一个传输设备馈通或将馈通的壁的开口的至少临时防火密封的改进的系统。以根据本发明的系统实现此目标，该系统特征在于第二部件由基于具有实质密闭的单元结构的泡沫胶的防火材料制造，在该泡沫中包括至少一个外壳形成的耐火材料。由可压缩性比橡胶的第一部分更好的泡沫材料制成第二部分。这确保了可以以简单和相对快捷的方式获取适当的密封。尤其是当传输设备馈通之后开口需要相对更多的密封时，如果仅使用橡胶的第一部分这要难得多。这是因为可压缩部件，即第二部件，在轻度压缩条件下可被放置在密封中的剩余自由开口中。在回弹情况下，这些第二部件将挤压包括在开口中的其他部件，这改进了相对于第一部件的馈通时的阻塞。
其他优点在于，存留在此后常称为泡沫部件的第二部件的密闭单元结构中的空气/气体，致使在暴露给热量的情况下比橡胶的第一部件中存留的气体更大的逐渐膨胀。这种馈通的不相称的膨胀防止馈通中极高压力的产生。不希望极高压力。原因是可能在馈通的外侧上应用的粘合剂层会脱落。以下将描述这种粘合剂层。
第二部件的另一个优点是这些部件绝缘性极好，特别是和橡胶的第一部分相比。这也将防止存留的空气膨胀至不可接受的程度。
此外，泡沫结构是曝热情况下起火的长防护物。考虑第二部件，泡沫部件相比第一橡胶部件具有良好的绝缘效果，并且相比第一橡胶部件泡沫部件更轻的事实，馈通可具有节省重量的设计，并且特别地，在馈通方向上相对短的长度就足够了。这在造船和海运上尤其重要。
如上所述和下面将描述的，密封粘合剂层可以应用在外侧。第二泡沫部件具有用于这种粘合剂的良好的接合表面。特别是当橡胶第一部件具有管形设计时，其优点是剩余开口可以以泡沫部件密封而不是以管形的橡胶第一部件。尽管结合表面增加了，比起只包含橡胶第一部件的系统的情形，仍只需要使用较少的密封粘合剂。这是因为，在后一种情形中，密封粘合剂可以在空的管形第一部件之中和之间消散。换言之，根据本发明的系统节省了密封粘合剂。
另外，泡沫胶远离火膨胀。结果，材料比所需效果更长地保持可用。这种效果将在下面描述。
事实上泡沫可以由适于密闭单元成形的任何聚合材料制造。优选地为不含卤素和耐火的。更具体地，它可以由比如天然橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶和丁腈聚丁橡胶的不饱和聚合体制成。也可以由比如EPDM橡胶的饱和聚合体并且优选的由乙烯基乙二醇二乙酸酯(EVA)制成。为了从这些聚合体形成泡沫，聚合体需要被交键，其中不饱和聚合体可以适当地与例如硫磺和硫磺原料物质交键，而饱和聚合体可以适当地与例如过氧化物交键。由这些聚合体材料，通过添加化学发泡媒介，特别是比如偶氮二碳(azodicarbon)和联氨的氮类型的发泡媒介，并使它们膨胀可以获得具有实质上密闭的单元结构的泡沫结构。在本说明书和下面的权利要求中，“实质上密闭的单元结构”应理解为指代其中单元的至少60％，但更优选地至少75％是密闭的单元结构。在EVA的基础上，可以获得包括多于密闭单元80％的材料。
在泡沫中，需要包括至少一个外壳形成的耐火材料。所以，通常用作耐火的硼酸盐剂；比如三烃基和三烃基磷酸盐的磷酸酯类型的软化剂，特别是磷酸三辛酯、磷酸三苯酯和联苯磷酸甲苯酯；比如铵多磷酸盐的固体耐火剂，比如Antiblaze MC；和三聚氰胺多磷酸盐(melapur 200)可十分适用。在优选实施例中，外壳形成的耐火媒介是铵多磷酸盐或三聚氰胺磷酸盐。更优选地，使用三聚氰胺磷酸盐。需要大量提供这些外壳形成物以形成耐火外壳。尽管本领域普通技术人员知道这些量并且当然能够确定这些量，作为指导，推荐此媒介的量在泡沫重量基础上的2-20％的范围。优选地，使用3-10％重量的外壳形成物，更优选地，4-8％的重量。
特别地，在泡沫中包括pH中和的石墨材料是适用的。作为选择地，石墨材料在高于200℃的温度膨胀是适用的。
通常，通过石墨的插入获取膨胀石墨，其中(经常地)氮或硫磺混合物在石墨片之间滑动；例如，来自德国Hauzenberg，Kropfmühl GK的商业上可用的“Blhgraphit”。通过以例如硫磺酸或硝酸处理石墨来制备这种材料。插入石墨的pH中和保证了泡沫形成，也可能泡沫材料自身不受任何酸残留物的反作用，同时，另外，在对接触泡沫的腐蚀敏感的任何可能材料中没有腐蚀问题发生。pH中和可由例如彻底的洗刷或添加足够量的基础材料来实现。这样的石墨可从Cleanline产品以carbofoil的名称获得。
通常，在基于泡沫重量的5％和20％之间的量上使用石墨材料，更优选地，在8％和15％之间并且更优选地在10％和12％之间。
除了本质的耐火和防火成分之外，也可提供其他耐火剂。优选地它们也是无卤素的。例如，三水合铝，例如来自Huber的Apyral 2EX或HN336可以大量提供，高达60％重量比，但优选地在25％和50％重量比之间，同样聚合体材料与这些其他耐火剂的比不超过1∶2。
在优选的成分中，泡沫由交键的EVA聚合体、20-40％重量比的三水合铝、5-20％的pH中和石墨、2-20％重量比的铵多磷酸盐或三聚氰胺多磷酸盐和高达10％重量比的软化剂、分散剂、润滑剂、着色剂、抗氧化剂、交键和其他常规辅助物质组成。
另外，所有泡沫中的添加剂需要与泡沫的密闭的单元结构相匹配，以此形式和性质提供。换言之：添加剂必须既不在聚合体基中表现活跃又不初始地以打乱泡沫结构的形式存在，比如以过大的粒子的形式。
为了不被任何理论所束缚，假设根据本发明的泡沫一方面从导致在火焰侧的外壳的形成的化学反应产生其作用，另一方面，从在与火有关的热的发展的影响下密闭单元的结构中存留的气体的膨胀和石墨的可能膨胀产生其作用。膨胀提供外壳形成后面的热绝缘。泡沫材料提供随着时间的过去远离火焰侧移动的材料，也作为热绝缘层。通过实质上不扩散至火焰侧，根据本发明的耐火泡沫保持完整并且从而持久有效。
在泡沫中，几乎不或不伴随烟雾的大量形成而膨胀。泡沫的反应也不基于烟的生成。冒烟的泡沫很少，并且通常可能形成的气体有毒成分比起例如具有膨胀反应的泡沫，比如基于聚亚安酯的泡沫，释放的气体有毒成分少很多。
由于实质上密闭的单元结构，泡沫实质上不吸收水。因此没必要在泡沫上提供密封于环境的层。
可以由具有比常用的类海绵聚亚安酯材料更高度自燃的聚合体材料制成泡沫。此外，根据本发明的泡沫具有更大的机械强度，使得其可以被很好的加工为结构元件。例如，可以将该材料设计为具有凹口的盘的形式，其中凹口使得能够断裂或扯掉条。这当然适合于壁上的馈通的填充，或至少使得该过程更容易。
此外，密闭的单元结构提供更好的机械记忆效果，使得，由于泡沫部件的压缩，馈通中建立的压力被保持得比使用具有开口气孔结构的泡沫时更长久。
尽管不是本质的，在馈通中的放置完成后，可以以自选的耐火粘合剂的层结束泡沫，以获取彻底的气密和放水防火的馈通。
优选地，至少以盘形或束形元件的形式设计第二部件之一。这样的部件的制造期间的设计步骤可以包括例如热压缩或喷射模制步骤。经常可以简单地在开口中放置这些元件。很可能至少两个部件之一是盘形材料的一部分，从这里，通过包括在盘形材料中的弱化线，第二部件的至少其中之一可以分离。这是用于运输和传递第二部件，并使它们适于开口中的放置的简便方法。
对于第一部件中的至少一个，优选地，是套管形并且包括用于能够将其放置在传输设备上的狭槽。在该情况中，可非常简便地在传输设备周围提供第一部分。
另外，第一部件的一个可能造成狭槽的纵向边缘在材料压力的影响下永久地互相重叠的情况。这接下来造成第一部分到传输设备的连接是有利的。对于后者的实施例，更显示出在传输设备被放置在开口中之前或之后可在传输设备周围提供第一部件。
也可能设计至少两个，三个或四个这些第一部分使得这些第一部分共同形成可放置在传输设备周围的套管。这样的好处是，在提供了狭槽的套管形的第一部件不是简单地可放置在传输设备周围的情况中，例如当电缆扩张了使得电缆之间的空间不允许套管形第一部件的供应时，它特别简单地包围传输设备。
优选地，进一步为系统提供可以应用于第一和/或第二部件的每个的表面的润滑剂。这使得它特别容易地在为了完成密封而在已经放置了的部件之间能够放置最后包括在开口中的部件。这是因为可通过润滑剂防止可能很高的摩擦力。
下面参考附图进一步阐述本发明，其中：
图1示出具有提供了根据本发明的实施例的开口的壁；
图2a概略地示出根据本发明的系统的第一部件的第一实施例的截面部分；
图2b概略地示出根据本发明的系统的第一部件的第二实施例的截面部分；
图2c概略地示出根据本发明的系统的第一部件的其他部分的第三
实施例的截面部分；
图2d概略地示出根据本发明的系统的第一部件的第四实施例的截面部分；
图2e概略地示出根据本发明的系统的第一部件的第五实施例的截面部分；
图2f概略地示出根据本发明的系统的第一部件的第六实施例的截面部分；
并且图3示出根据本发明的系统的第二部件的实施例。
图1示出壁1和开口2的实例，其中，在这种情况中，包括电缆3和管道4的多个传输设备馈通。除了电缆和管道，导管也可馈通开口。以第一防火部件5和第二防火部件6密封开口。全部或部分地将第一和第二部件放入开口中。设计每个第一部件5至少部分地封装传输设备的至少其中之一。设计第二部件放置在第一部件之间和/或第一部件与开口2的内壁之间从而至少实质上完全密封开口2。为此目的的设计应理解为表示尺寸和形状是适合的。基本上由防火橡胶制成每个第一部件。在NL 1018722和EP 0534563中描述了这样的第一部件的实例。也可以为这样的橡胶部分提供可膨胀的石墨和多磷酸盐作为耐火媒介。
由基于泡沫胶的具有实质上密闭的单元结构的防火材料制成每个第二部件6。在泡沫中，包括至少一个外壳形成的耐火材料。优选地，泡沫中也包括pH中和材料。石墨材料优选地在高于200℃的温度下膨胀。可以从铵磷酸盐和三聚氰铵磷酸盐中选择外壳形成的耐火材料。第二部件6优选地具有盘形或束形设计。有可能第二部件6的至少一个是盘形材料的一部分，从这里，通过沿包括在盘形材料7(如图3)中的弱化线8断开，第二部件6的至少一个可以分离。优选地，第一部件之一具有套管形设计(见图2a)并且包括用于将其放置在电缆或管道之一的周围的狭槽9。也可是第一部件5之一可造成这样的情况，狭槽9的纵向边缘10a、10b在材料压力的影响下永久地相互重叠，如图2的实例所示。
也可能设计至少两个，三个或四个第一部件使得第一部件可以共同构成可放置在传输设备周围的套管。图2c-2f给出了这样的第一部件的实例。很明显，在使用中，优选地相对电缆、导管或管道的柱面外壳提供弯曲部分12。注意到可以进一步为系统提供润滑剂，其可在将这些部件提供在开口中之前应用于每个第一和/或第二部件的表面。这帮助了部件的放置，特别是当密封接近完成时。尽管图1示出具有延伸通过壁的开口的壁，其中比如电缆或管道的至少一个传输设备馈通，也可能系统使用的壁仅提供有馈通，即开口，其需要至少临时地被密封，并且其中电缆、导管或管道不馈通或尚未馈通。
可如下使用本系统以密封延伸通过壁的开口，其中比如电缆或管道的至少一个传输设备已经馈通。在这种情况中，至少部分地将设计成至少部分地封装传输设备并且由防火橡胶制成的一个或多个第一部件放置在传输设备周围。设计成至少部分地封装传输设备并且由防火橡胶制成的一个或多个第一部件也被放置在壁的开口中。然后，第二部件将被放置在第一部件和开口的内壁之间。这些第二部件被设计成至少实质上完全密封开口并且由基于具有实质上密闭的单元结构的泡沫胶的防火材料制成。在这种泡沫中，包括至少一个外壳形成防火材料。另外，优选地该泡沫包括pH中和石墨媒介。
原则上，可能第一部件首先封装传输设备然后传输设备被放置在开口中。然而，也可有其他方法。在该情况中，首先将传输设备馈通开口并且然后在开口中传输设备周围提供第一部件。
将比如电缆、导管或管道的传输设备馈通过延伸通过壁的开口，其中以基于具有实质上密闭的单元结构的泡沫胶的防火材料制成的泡沫部件密封该开口，其中在泡沫中包括至少一个外壳形成的耐火材料，其过程如下。这里，优选地在泡沫中也包括pH中和石墨材料。开始点在于以泡沫部件密封开口。然后，从密封中拿出至少一个泡沫部件。在传输设备周围，至少部分地提供一个或多个防火橡胶部件。设计这些防火橡胶部件以至少部分地封装传输设备使得防火橡胶部件，例如形状使得它们与包括电缆、管道或导管的传输设备很好地连接。将传输设备馈通开口并且一个或多个防火橡胶部件从而或此后单独地放入开口中。这里，优选地，泡沫中也包括pH中和石墨材料。
不需要专门为传输设备的包封应用第一部件。也可能将开口中剩余的空间的部分填满第一部件。
以数量或以体积为单位表达的第一和第二部件的量的比可以由任何本领域技术人员自己确定。开口的形状、密封物等的所需质量也确定何种比例是对情况的最佳值。
如图1中所示，本系统也可包括防热和/或放水的密封粘合剂11。
选择粘合剂11使得其具有良好的粘接性质并且在平均空气湿度下在24小时之内能凝聚成橡胶类材料。优选地，在火的影响下粘合剂11是可膨胀的。防热和/或防水粘合剂11保证电缆3的水密和气密的馈通。注意将密封粘合剂11部分放在图1以外以免不必要地使图1变复杂。粘合剂经常包括肟加工的粘合剂。可以为了实现所需的粘性包括油。经常使用白垩作为过滤器。此外，粘合剂也优选地包括可膨胀的石墨和多磷酸盐作为耐火媒介。
进一步注意到，也可将壁理解为指代船上的、海上平台上或建筑物结构中的分割物。另外，在此文档的内容中，也将地板和天花板认为是壁。
进一步注意到，原则上是可自由确定每个第一部件的形状的。除了圆形传输设备，当例如具有直角的传输设备在壁上的开口馈通时，第一部件也可包括直角。这些泡沫部件也可具有套管形设计或制造，例如，被设计得当外表面具有角度，尤其是束形的型面时连接至圆柱形的第一部件是可能的。也可将这些部件设计成具有纵向狭槽的一片或在多个纵向部件的基础上组装。
同样地，原则上可自由地确定第二部件的形状。也可能，例如，当在圆开口中使用时，也向第二部件提供连接到其的曲线。也可能橡胶的第一部件包括套管，设计该套管使得套管的内表面连接电缆、导管或管道的圆柱面外壳，而这样的外表面具有角度，特别是束形设计。可以为这样的变形提供纵向上的狭槽或可以通过多个纵向部件的组合组装而成。
认为每个这样的变形是在本发明的框架内的。

Claims (17)

1.一个系统，其包括用于至少临时防火密封壁上的开口的第一和第二防火部件，比如电缆、导管或管道的至少一个传输设备馈通或将馈通在开口中，其中，该第一和第二部件的每一个至少部分地可放置在开口中，其中设计第一部件至少部分地封装传输设备且其中设计第二部件以放置在第一部件之间和/或第一部件与开口的内壁之间，用于至少实质上完全密封开口，其中该第一部件实质上由防火橡胶和/或防火热塑料制成，其特征在于第二部件由基于泡沫胶的具有实质上密闭的单元结构的防火材料制成，在泡沫中包括至少一个外壳形成的耐火材料。
2.如权利要求1所述的系统，其中，该泡沫中包括pH中和的石墨材料。
3.如权利要求1或2所述的系统，其中，该石墨材料在高于200℃的温度下膨胀。
4.如权利要求1、2或3所述的系统，其中，从聚铵磷酸盐和三聚氰胺磷酸盐中选择外壳形成的耐火材料。
5.如前面任何一项权利要求所述的系统，其中，该第二部件的至少其中之一被设计成盘形或束形元件的形状。
6.如前面任何一项权利要求所述的系统，其中，该第二部件的至少其中之一是盘形材料的一部分，通过沿包括在盘形材料中的弱化线断开的方式从该盘形材料分离第二部件的至少其中之一。
7.如前面任何一项权利要求所述的系统，其中，该第一部件的至少其中之一是套管形的并且包括用于使其能够被放置在传输设备周围的狭槽。
8.如权利要求7所述的系统，其中，该第一部件的至少其中之一可被引入其中狭槽的纵向边缘在材料压力的影响下永久地互相重叠的情况。
9.如权利要求1-8的任何一项所述的系统，其中，设计至少两个、三个或四个第一部件使得这些第一部件能够共同构成可放置在传输设备周围的套管。
10.根据如先前任何一项权利要求所述的系统，其特征在于该系统被进一步提供润滑剂，其可应用于第一和/或第二部件的每一个的表面。
11.一种壁，其具有延伸通过其中至少一个传输设备，比如电缆、导管或管道馈通的壁的开口，其特征在于已经以根据权利要求1-10的任何一项所述的系统密封了开口。
12.一种壁，其具有密封的馈通，其特征在于以根据权利要求1-10的任何一项所述的系统至少临时地密封了馈通。
13.一种方法，其用于密封延伸通过其中比如电缆、导管或管道的至少一个传输设备馈通的壁的开口，其中，该方法至少包括：
在传输设备周围至少部分地放置被设计成至少部分地封装传输设备并且由防火橡胶制成的一个或多个第一部件；
在开口中放置被设计成至少部分地封装传输设备并且由防火橡胶制成的一个或多个第一部件；
在第一部件之间和/或在第一部件与开口的内壁之间放置为至少实质上密封开口而设计并且由基于泡沫胶的具有实质上密闭的单元结构的防火材料制成的第二部件，其中在泡沫中包括至少一个外壳形成的耐火材料。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于该方法进一步包括将密封粘合剂应用于开口中提供的第一和/或第二部件的自由表面。
15.一种方法，其用于将比如电缆、导管或管道的传输设备馈通延伸通过壁的开口，该开口已经被泡沫部件密封，其中，该泡沫部件由基于泡沫胶的具有实质上密闭的单元结构的防火材料制成，泡沫中包括至少一个外壳形成的耐火材料，其中该方法至少包括：
去掉至少一个泡沫部件；
在传输设备周围至少部分地放置为至少部分地封装传输设备而设计的一个或多个防火橡胶部件。
16.如权利要求13或14所述的方法，其中，该泡沫中包括pH中和的石墨材料。
17.如权利要求15或16所述的方法，其特征在于该方法进一步包括将密封粘合剂应用于开口中提供的泡沫部件和/或橡胶部件的自由表面。
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