CS243080B1

CS243080B1 - Packing fire packing

Info

Publication number: CS243080B1
Application number: CS837620A
Authority: CS
Inventors: Eduard Vasatko; Borivoj Psenicny; Josef Sinagl
Original assignee: Eduard Vasatko; Borivoj Psenicny; Josef Sinagl
Priority date: 1983-10-18
Filing date: 1983-10-18
Publication date: 1986-05-15
Also published as: DE3438253A1; FR2558501A1; ATA323484A; HU193057B; DE3438253C2; DD255048A3; FR2558501B1; AT387060B; CH666072A5; CS762083A1; HUT36619A

Description

(54) Těsnicí protipožární ucpávka(54) Sealing fire seal

Protipožární vložka pro přechodné a/nebo trvalé těsnění otvorů v dělicích protipožárních příčkách, stěnách, kanálech nebo vstupech rozváděčů se skládá z vnějšího nehořlavého obalu, ve kterém je vložen další vnitřní snadno tavitelný obal, který je pak zčásti nebo zcela vyplněn směsí zrnitého nehořlavého plniva a sypkého nadouvatelného retardéru.The fire protection liner for transient and / or permanent sealing of openings in partition walls, ducts, or switchboard enclosures consists of an outer flame retardant enclosure in which another inner, easily fusible enclosure is inserted, which is then partially or completely filled with a mixture of granular flame retardant filler; loose, inflatable retarder.

Vynález se týká těsnicí protipožární vložky, která je určena pro přechodné a/nebo trvalé těsnění otvorů v požárně dělicích konstrukcích, stěnách, kabelových kanálech, tunelech a šachtách, případně ve vstupech a výstupech do a z rozváděčů nebo к úsekovému krytí již instalovaných kabelů na trasách.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a fire protection liner which is intended to temporarily and / or permanently seal openings in fire dividing structures, walls, cable ducts, tunnels and shafts, or inlets and outlets to and from switchboards or for sectional protection of already installed cables on routes.

Při výstavbě energetických nebo průmyslových celků, právě tak, jako při bytové výstavbě dochází často к požárům přímo na stavbách, a to ještě před uvedením objektu do trvalého' provozu. Jednou z hlavních příčin rychlého šíření požáru v těchto podmínkách je okolnost, že před kolaudací, případně před dokončením objektu, nejsou dokončena potřebná protipožární opatření, požárně dělicí uzávěry, stěny a pevné těsnění v kabelových prostupech. Definitivní, obvykle těžko přístupné spoje, uzávěry a těsnění lze totiž provádět až po dokončení všech instalací, což bývá obyčejně těsně před dokončením stavby.In the construction of power or industrial units, as well as in housing construction, there are often fires directly on site before the building is put into permanent operation. One of the main reasons for the rapid spread of fire in these conditions is the fact that the necessary fire protection measures, fire separators, walls and tight sealing in cable ducts are not completed before acceptance or completion of the building. Final, usually difficult to access joints, closures and seals can only be made after all installations have been completed, which is usually just before the construction is completed.

Až dosud se tyto prostupy a další otvory zakrývaly pouze dočasně, a to dostupným stavebním materiálem, případě se nezakrývaly vůbec. Některé zahraniční firmy, například Chemische Fabrik Grůnau (NSR), vyvinuly pro tyto účely dočasné nebo trvalé ucpávky, zhotovené ze skleněné tkaniny a azbestových či minerálních vláken, v některých zvláště důležitých stavbách bylo třeba již v počátcích výstavby provádět trvalá těsnění podle projektu a postupně podle požadavků instalace vodičů těsnění opět demontovat atd. Alternativně je možno pro instalace využít například i kabelových izolací, plně retardovaných proti šíření plamene. Takové postupy jsou známy například z AO č. 200 914, kde je užita aditivní směs zpěňovatelných retardérů v kombinaci s měkčeným termoplastem atd. Pro trvalé těsnění prostupů a předělů je možno využít i některé typy zpěňovatelných ochranných fólií, například podle čs. AO 203 701, kabelová vedení lze těsnit i v kovových chráničkách a trubkách podle AO čs. 203 327 a 203 328 ve zvláštních podmínkách, některé firmy užívají i pevná těsnění rozpínavými betony či polyuretanovými nebo epoxidovými tmely.Until now, these openings and other openings have only been temporarily covered by the available building material, if not at all. Some foreign companies, such as Chemische Fabrik Grůnau (Germany), have developed temporary or permanent seals made of glass fabric and asbestos or mineral fibers for these purposes. For example, cable insulation, fully retarded against flame propagation, can also be used for the installation. Such processes are known, for example, from AO No. 200 914, where an additive mixture of foamable retarders is used in combination with a softened thermoplastic, etc. Some types of foamable protective foils can be used for permanent sealing of penetrations and separations, for example according to U.S. Pat. AO 203 701, cable lines can also be sealed in metal conduits and pipes according to AO Czech. 203 327 and 203 328 under special conditions, some companies also use rigid seals with expanded concrete or polyurethane or epoxy sealants.

Všechny jmenované způsoby mají své nevýhody. Základním nedostatkem většiny těchto postupů jsou poměrně vysoké náklady při instalaci a vysoká pracnost. To platí především o těsnění vodičů do kovových chrániček, provádění trvalých těsnění a prostupů atd. Je třeba připomenout, že je podle požadavků stavby tato místa čas od času v krátkých časových intervalech nutno znovu demontovat při instalaci dalších vodičů, a tak se práce opakuje mnohokrát po sobě. Optimálním způsobem řešení by byla úplná retardace kabelových izolací, tomu ovšem brání jednak vysoké náklady na takto upravené kabely, mimo to mají obvykle retardované plasty horší vlastnosti z hle diska elektrické izolace a pevnosti než plasty neretardované. Různé typy fóliových těsnění nelze užívat ve vlhkém prostředí, mimo to je tento typ těsnění poměrně zranitelný a při časté demontáži jej lze snadno poškodit. Nevýhodou je i možnost posunu kabelů při reinstalacích, čímž se dostanou chráněná místa na vodičích z místa předepsaného uložení a předěl ztratí svůj smysl.All these methods have disadvantages. The basic drawbacks of most of these processes are the relatively high installation costs and the laboriousness. This is especially true for sealing conductors in metal ducts, carrying out permanent seals and penetrations, etc. It should be remembered that depending on the construction requirements these places need to be dismantled from time to time at short intervals when installing additional conductors, so work is repeated many times after yourself. The optimum solution would be a complete retardation of the cable insulation, but this is prevented by the high cost of the cables treated, and in addition retarded plastics usually have inferior electrical insulation and strength properties than non-retarded plastics. Various types of foil seals cannot be used in humid environments; besides, this type of seal is quite vulnerable and can be easily damaged by frequent disassembly. The disadvantage is also the possibility of moving the cables during reinstallations, which will get protected places on the conductors from the prescribed location and the divide will lose its meaning.

Jako nejvýhodnější se proto jeví způsob, který je užíván pro tato těsnění v podobě různých typů vložek ze sklotkaniny a přídavných materiálů. Ucpávky však obsahují poměrně značné množství azbestových vláken, která drží ucpávku pohromadě a která jsou v současné době z hygienického hlediska pro aplikaci nepřístupná, mimo to bylo zkouškami zjištěno, že při překročení 700 °C tyto vložky praskají a ucpávky ztrácejí svou funkci. Pevná těsnění vodičů například zabetonováním nepřipadají obvykle vůbec v úvahu, protože při výměně vodičů by bylo nutno v místě předělu vybourat otvor, což by vedlo к poškození 1 dalších vodičů, uložených souběžně.Therefore, the method used for these gaskets in the form of various types of glass fiber inserts and filler materials appears to be the most advantageous. However, the seals contain a relatively large amount of asbestos fibers that hold the seals together and are currently inaccessible from a hygienic point of view, and tests have shown that these inserts burst when they exceed 700 ° C and the seals lose their function. Fixed conductor seals, for example by concreting, are usually not possible at all, since when replacing the conductors, an opening would have to be demolished at the divide, which would damage 1 other conductors placed in parallel.

Uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje těsnicí protipožární vložka podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že je sestaven z vnějšího nehořlavého a vnitřního lehce tavitelného obalu, který je zčásti nebo úplně vyplněn směsí 80 až 99 dílů zrnitého nehořlavého plniva a 1 až 20 dílů sypkého nadouvatelného retardéru. Nehořlavý obal vložky je podle dalšího význaku vynálezu zhotoven ze skleněné tkaniny o hmotnosti od 15 do 500 g . m^-2.These drawbacks are largely overcome by the inventive sealing fire-fighting insert. It consists of an outer, non-combustible and inner, easily fusible casing which is partially or completely filled with a mixture of 80 to 99 parts of a granular non-combustible filler and 1 to 20 parts of a bulk, swellable retarder. According to a further aspect of the invention, the non-combustible liner is made of glass fabric weighing from 15 to 500 g. m ^-2 .

Podstatou vynálezu rovněž je, že je snadno tavitelný obal zhotoven z termoplastické, s výhodou polyetylénové fólie o max. tloušťce do 0,10 mm. Jako nehořlavého· zrnitého plniva je užito křemičitého písku, elektrárenského popílku, mletého vápence, odpadu oxidu hlinitého, expandovaného perlitu, keramzitu, respektive dalších minerálních plniv o velikosti zrna max. 6 mm. Podle dalšího význaku sestává nadouvatelný retardér ze směsí, založené na vzájemné reakci nadouvadla, katalyzátoru a snadno karbonizující látky, s výhodou na bázi fosforečnanu amonného, čtyř až šestimocného polyalkoholu a močoviny nebo urotropinu a/nebo melaminu.It is also an object of the invention that the easy-to-melt package is made of a thermoplastic, preferably polyethylene film with a maximum thickness of up to 0.10 mm. Silica sand, power plant fly ash, ground limestone, alumina waste, expanded perlite, expanded clay, and other mineral fillers with a grain size of max. 6 mm are used as a non-combustible granular filler. According to a further feature, the swellable retarder consists of mixtures based on the interaction of the blowing agent, the catalyst and the easily carbonizing substance, preferably based on ammonium phosphate, a four to six-valent polyalcohol and urea or urotropin and / or melamine.

Výhodou takto formulovaného těsnění je okolnost, že jde o jednoduchý, snadno tvarovatelný prvek, ze kterého lze suchým způsobem, tedy bez přizdívání nebo tmelení zhotovit jak přechodnou, tak i trvalou bariéru proti šíření plamene. Proti předešlým způsobům lze takto sestavené přepážky kdykoliv snadno a bez jakéhokoliv zařízení znovu rozebrat a opětovně ve velmi krátkém čase instalovat. Hlavní výhodou je ovšem chování takto sestavených prvků při požáru. Vlivem směsi zrnitých minerálních plniv a aditivních retardérů s intumescentním účinkem se při působení zvýšené teploty vložka vypálí a smiřuje a vytvoří poměrně pevnou nepropustnou stěnu, která odolává dlouhodobě účinkům plamene. Mimo to zvětší vložky při tomto procesu mírně svůj objem, což má za následek, že po určité · době zabrání vzniklá přepážka i průchodu toxických dýmů, vznikajících při tepelné degradaci kabelové izolace PVC. Zajímavá je okolnost, že zatímco samotná sklovýztuž snáší teploty do cca 600 °C, kdy již začínají vlákna křehnout a praskat, je možno kompletní vložky o složení podle vynálezu zahřívat do· teploty 900 až · 1 000 °C, aniž by došlo k porušení či praskání tkaniny. O tom svědčí i skutečnost, že podle zkoušek prováděných ve státních zkušebnách dosáhly přepážky a předěly z vložek tohoto typu až 120 minut požární odolnosti podle platných norem, zatímco srovnatelná těsnění odlišného složení praskala již při 700 °C, Určité vysvětlení lze vidět v synergickém působení použitých . materiálů, protože rozkladem uhlíkatého zbytku retardéru při vysokých teplotách dochází pravděpodobně k určité tepelné izolaci mikrovláken-fibril, ze kterých se tkanina skládá. Další výhodou řešení podle vynálezu je i skutečnost, že při minimálních nákladech a za použití dostupných materiálů, tj. sklotkanin, minerálních a zpěňovatelných plniv, lze dosáhnout podstatně vyšších tepelně izolačních účinků, a tím i požární odolnosti, než by odpovídalo prostému součtu vlastností výchozích složek. Zpeňovatelná aditiva jsou totiž obvykle přidávána pouze do materiálů, obsahujících hořlavé složky na polymerní bázi, kterých je v dané sestavě minimum (pouze termoplast fólie). Na druhé straně ovšem rozkladem aditiva Samého dochází k víceúčelovému působení vznikajících zplodin, které jednak působí vývojem zhášivých plynů (což by se dalo· předem očekávat), ale současně vzniká uvnitř minerálního plniva pod vlivem vysoké teploty nejprve tavenina, která postupně stmelí jednotlivá zrna minerální výplně k sobě a která při dalším zvyšování teploty zcela zuhelnatí. Na rozdíl od původní funkce tedy působí retardér do určité míry jako· vysoce tepelně odolné pojivo, které zajišťuje po dobu funkce přepážky či předělu, vytvořeného z těchto· vložek jeho konstrukční pevnost. Přebytky této taveniny, které se dostanou do mezer mezi vložy, působí současně očekávaným způsobem, vytváří tedy uhlíkatou pěnu, která uzavírá průduchy a mezery mezi vložkami pro· prostup plynů. Další funkcí zpěňovatelného- aditiva je samozřejmě i snížení, respektive omezení hořlavosti termoplastické fólie.The advantage of such a formulated seal is that it is a simple, easy-to-form element from which both a temporary and permanent flame retardant barrier can be made in a dry manner, i.e. without adding or sealing. Against the foregoing methods, the bulkheads thus assembled can be easily disassembled and re-installed at any time without the need for any equipment. The main advantage, however, is the fire behavior of the assembled elements. Due to a mixture of granular mineral fillers and additive retardants with intumescent effect, the liner is fired and reconciled under elevated temperature to form a relatively strong impermeable wall that resists the effects of flame in the long term. In addition, the inserts in this process slightly increase their volume, with the result that, after a certain period of time, the barrier formed prevents the passage of toxic fumes resulting from the thermal degradation of the PVC cable insulation. Interestingly, while the glass reinforcement itself can withstand temperatures up to about 600 ° C when the fibers begin to brittle and crack, the complete liners of the present invention can be heated to a temperature of 900 to 1000 ° C without breaking or Crackle fabric. This is evidenced by the fact that, according to tests carried out in state laboratories, the bulkheads and divisions of this type reached up to 120 minutes of fire resistance according to current standards, while comparable seals of different composition cracked at 700 ° C. . materials, because the decomposition of the carbonaceous residue of the retarder at high temperatures is likely to cause some thermal insulation of the microfibers-fibrils of which the fabric is composed. Another advantage of the solution according to the invention is the fact that at a minimal cost and with the use of available materials, i.e. glass fabrics, mineral and foamable fillers, considerably higher thermal insulating effects and thus fire resistance can be achieved than a simple sum of the properties of the starting components. . In fact, foamable additives are usually added only to materials containing flammable polymer-based constituents that are minimal in the assembly (thermoplastic film only). On the other hand, the decomposition of the additive itself results in a multipurpose effect of the resulting fumes, which, on the one hand, causes the evolution of quenching gases (as expected), but at the same time to each other and which is fully charred as the temperature rises. Thus, in contrast to the original function, the retarder acts to some extent as a high-temperature binder which, during the function of the partition or divide formed from these inserts, provides its structural strength. Excess of this melt, which gets into the gaps between the liners, works simultaneously in the expected way, thus forming a carbon foam which closes the vents and gaps between the liners for gas permeability. Another function of the foamable additive is, of course, also to reduce or reduce the flammability of the thermoplastic film.

Zanedbatelné není ani působení plynů uvnitř minerální výplně. Přetlak, který je uvnitř vložky vytvářen tepelným · rozkladem retardéru, tvoří uvnitř výplně trhliny a vzduchové kanálky, · které pravděpodobně dále zvyšují tepelně izolační schopnosti sestavy. Je ovšem třeba konstatovat, že tyto procesy v dané aplikaci nebyly dosud podrobněji zkoumány, ověřován byl pouze výsledný efekt, který byl průkazně potvrzen.The action of gases inside the mineral filler is also negligible. The overpressure generated by the thermal decomposition of the retarder inside the liner forms cracks and air ducts within the filler, which are likely to further increase the thermal insulating ability of the assembly. It should be noted, however, that these processes in the application have not yet been examined in more detail, only the resulting effect, which was conclusively confirmed.

Provedení ucpávky podle vynálezu jsou popsána v následujících příkladech.Embodiments of the seal according to the invention are described in the following examples.

Příklad 1Example 1

Z polyetylénové fólie o tloušťce 0.,01 mm byl svařen obal o rozměrech 200 X 300 mm. Do obalu byla vsypána směs 800 g netříděného křemičitého písku zbaveného frakcí nad 6 mm a 200 g směsi aditivního· retardéru hoření na bázi urotropinu, pentaerytritolu a fosforečnanu amonného. Po zatavení všech otvorů ve fólii byl celek vložen do sáčku sešitého ze skleněné tkaniny o hmotnosti 50 g . m~ a otvor v sáčku byl rovněž zašit.A 200 x 300 mm package was welded from polyethylene film with a thickness of 0. 01 mm. A mixture of 800 g of unsorted silica sand free from fractions above 6 mm and 200 g of a mixture of additive flame retardant based on urotropin, pentaerythritol and ammonium phosphate was added to the container. After sealing all the openings in the foil, the whole was placed in a 50 g glass bag sewn together. m ~ and the opening in the bag was also sewn.

Příklad 2Example 2

Z fólie na bázi měkčeného PVC o· tloušťce 0,1 mm, · byl svařen obal o· rozměrech 80 X 300 mm, který byl ze dvou třetin vyplněn směsí o složení 90 hmotnostních dílů expandovaného perlitu a 10 hmotnostních dílů aditivního nadouvatelného retardéru na bázi fosforečnanu amonného, melaminu a scrbitu. Celek byl po· svaření otvoru · vložen a zašit do nehořlavého obalu na bázi azbestové tkaniny.From a plasticized PVC foil of · 0.1 mm thickness · A 80 x 300 mm package was welded, filled with two-thirds of a blend of 90 parts by weight of expanded perlite and 10 parts by weight of an additive expandable phosphate-based retarder ammonium, melamine and scrbit. After assembly of the hole, the assembly was inserted and sewn into a non-flammable asbestos-based package.

Příklad 3Example 3

Z fólie na bázi polyamidu o tloušťce 0,05 milimetru byl sešit obal, který byl vyplněn směsí 40 hmot. % keramzitu a 40 % hmot, elektrárenskéo popílku, vesměs do · velikosti zrna 6 · mm max. Jako· nadouvatelného· retardéru bylo užito 20 % hmot, práškové směsi močoviny, arabitu, dispentaerytritu a fosforečnanu amonného.A 0.05 mm thick polyamide-based film was sewn together with a 40 wt. 20% by weight of urea, arabite, dispentaerythrite and ammonium phosphate powder were used as the blowable retarder.

Vložky popsané v příkladech a znázorněné na obr. 1 a 2 je možno použít do sestav, jejichž příkladné provedení je zřejmé na obr. 3. Sestavy mohou být svislé i vodorovné podle · potřeby. Stejným způsobem je možno· těsnit vedle elektrických vodičů i různé typy potrubí, průlezy a občasné vchody atd.The inserts described in the examples and illustrated in FIGS. 1 and 2 may be used in assemblies, the exemplary embodiment of which is apparent in FIG. 3. The assemblies may be vertical or horizontal as desired. In the same way, different types of pipes, manholes and occasional entrances, etc. can be sealed in addition to electrical conductors.

Claims

OBJECT OF INVENTION

CLAIMS 1. A fire seal comprising an outer non-flammable container in which an additional, internally fusible container is inserted, which is then filled either partially or wholly with a mixture consisting of 80 to 99 parts by weight of parts of a granular non-flammable filler. and 1 to 20 parts by weight, of a particulate bulk blowable retarder.

2. The fire seal according to claim 1, characterized in that the non-flammable package is of glass or asbestos fabric weighing from 15 to 500 g. m ~ ² .

Sealing fire seal according to Claims 1 and 2, characterized in that the easily fusible casing is made of a thermoplastic, preferably a polyethylene film with a thickness of 0.01 to 0.1 mm.

4. The sealing plug according to claims 1 to 3, characterized in that quartz sand, power plant fly ash, ground limestone, alumina waste, expanded perlite, expanded clay, expanded clay, ceramics or quartz are used as a non-combustible granular filler. other mineral fillers with a grain size of max. 6 mm.

5. The fire seal according to claim 1, wherein the swellable retarder comprises a mixture of 15 to 25 parts by weight, parts of ammonium phosphate, 5 to 15 parts by weight, parts of a 4-6 hexavalent polyalcohol and 4 to 14 parts by weight, urea, urotropin and urea. / or melamine.