DE2639647A1

DE2639647A1 - Feuerwiderstandsfaehige sperrhuelle um kunststoffrohre

Info

Publication number: DE2639647A1
Application number: DE19762639647
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Chem Dr Breu; Friedhelm Ing Grad Gaertner
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1976-09-03
Filing date: 1976-09-03
Publication date: 1978-03-09
Also published as: FR2363751A1; DE2639647C2

Description

BASF Aktiengesellschaft 2639647

Unser Zeichen: O. Z. 32 175 Dd/Be 67OO Ludwigshafen, 31.08.I976

Feuerwiderstandsfähige Sperrhülle um Kunststoffrohre

Die Erfindung betrifft eine verbesserte feuerwiderstandsfähige Sperrhülle um Kunststoffrohre bei Rohrdurchführungen durch Decken und Wände von Gebäuden»

In größeren Gebäuden sind Durchführungen von Rohren bei Decken und Wänden in brandschutztechnischer Hinsicht ein besonderes Problem. Während die angrenzenden, tragenden Bauteile, z.B. aus Beton oder Steinen, aufgrund ihres funktionsbedingten Aufbaus bereits eine Feuerwiderstandsdauer von einigen Stunden aufweisen, erfolgt der Feuerdurchtritt bei Rohrdurchführungen schon bald nach Brandbeginn. Insbesondere Rohre aus Werkstoffen mit niederen Schmelzbereichen, z.B. Kunststoffrohre, verlieren dann ihre Form, und es entstehen öffnungen, durch die Rauch, Brandgase, Hitze und Flammen in die angrenzenden Räume eindringen.

In der Broschüre "Erhöhte Feuerwiderstandsdauer von Leichtbaukonstruktionen" der BASF AG (Januar 1970) sind bereits grundsätzliche Lösungen für den Schutz von Kabeldurchgängen mit Halbschalen aus faser- und wasserhaltigen Natriumsilikatplatten beschrieben. Diese Platten umschäumen im Brandfall das Kabel und pressen die Isoliermasse teilweise zum Feuer hin aus.

Die CH-PS 566 513 beschreibt ein feuerhemmendes Futterrohr zur Durchführung von Rohrleitungen aus Kunststoff durch Wände und Böden von Bauwerken. Das Futterrohr enthält eine Einlage aus wasserhaltigem Natriumsilikat, das bei Temperaturen oberhalb von etwa 150⁰C auf ein Mehrfaches seines ursprünglichen Volumens aufschäumt. Ein Nachteil dieser Maßnahmen besteht jedoch darin, daß das Verschließen des Rohrquerschnitts relativ langsam erfolgt. . Dies ist besonders bei größeren Durchmessern kritisch.

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Die gestellte Aufgabe, Durchführungen von Rohren aus Kunststoffen durch Decken und Wände im Brandfall erheblich rascher zu verschließen, wurde gelöst durch mehrlagige Umwicklungen aus faser- und wasserhaltigen Natriumsilikatplatten und Zwischenschichten aus Aluminiumfolien mit einer Dicke von 0,01 bis 0,40 mm, vorzugsweise 0,05 bis 0,20 mm.

Derartige Schutzvorrichtungen können beispielsweise hergestellt werden, indem eine Lage einer Natriumsilikatplatte und eine Lage Aluminiumfolie zusammengefügt und gegebenenfalls miteinander verklebt werden, auf Temperaturen von etwa 60 bis 95°C erwärmt und dann um eine zylindrische Form gewickelt werden. Zum Verkleben können übliche Klebstoffe, wie z.B. solche auf Basis von Epoxidharzen oder Neopren verwendet werden. Die Anzahl der Wickelungen richtet sich nach dem Rohrdurchmesser. Sie kann durch einfache Versuche ermittelt werden. Vorzugsweise werden 2 bis 20, insbesondere 5 bis 15 Schichten um das Kunststoff-Rohr herum angeordnet. Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Sperrschichten verwendeten Natriumsilikatplatten sind ausführlich in der DT-AS 1 169 8^2 und 1 471 005 beschrieben. Sie enthalten im allgemeinen 10 bis 40 Gewichtsprozent Wasser und 2 bis 20 Gewichtsprozent Glasfasern. Darüber hinaus können sie übliche Zusatzstoffe, wie Farbstoffe, Schäumhilfsmittel und Netzmittel enthalten; zusätzlich zu der Glasfaserverstärkung können noch andere textile, metallische oder mineralische Fasern, Gewebe oder ausreichend flexible Gitter eingearbeitet sein. Die Dicke der Natriumsilikatplatten, die zweckmäßigerweise beidseitig mit einer Schutzschicht aus Epoxidharz versehen sind, soll vorzugsweise 0,5 bis 5* insbesondere 1,5 bis 3 nm betragen. Aber auch die zum Verkleben verwendete Schicht kann gegebenenfalls die Sperrfunktion zwischen dem Aluminium und dem Alkali der Natriumsilikatschicht übernehmen. Der gewickelte Hohlkörper wird im Bereich von Durchbrüchen über Rohre aus thermoplastischen Stoffen, deren Durchmesser etwa 20 bis 200 mm betragen kann, geschoben und zweckmäßigerweise außen mit hitzebeständigen, mechanisch festen Abdeckungen, z.B. aus Stahl, Beton, Gips, in der Wanddurchführung verankert.

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Obwohl die Natriumsilikatplatten im Brandfall einen spröden, druokfesten Schaum ausbilden, wird durch die erfindungsgemäße Maßnahme ein relativ rasches und vollständiges Verschließen des Rohrquerschnitts, insbesondere im Vergleich zu Wickelungen ohne Aluminiumfolien, erreicht. Ferner wird die verbesserte Schutzwirkung mit kürzeren Zylindern oder anderen geometrischen Formen und einer geringeren Anzahl von Wickelungen bewirkt.

Da im Bereich von Rohrleitungen mit kondensiertem Wasser gerechnet werden muß, ist es zweckmäßig, die wasserhaltigen Natriumsilikatplatten gegen die Einwirkung von Feuchtigkeit zu schützen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform übernimmt die Aluminiumfolie zugleich die Funktion des Schutzes gegen die Einwirkung von Wasser und Kohlendioxid. Hierbei wird dann auch die Außen- und Innenseite der Sperrhülle mit der Aluminiumfolie umkleidet. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß vor dem Wickeln der Aluminiumstreifen an beiden Stirnkanten der Natriumsilikatplatte ausreichend übersteht und nach innen eingeschlagen wird.

Die Stirnflächen der Sperrhülle können auf bekannte Weise, z.B. durch Lackieren oder durch Abdecken mit Formteilen aus Kunststoffen oder Metallen, geschützt werden. Man kann auch die gesamte Sperrhülle in einen Mantel aus thermoplastischem Kunststoff einpacken.

Beispiel

Auf ein 3 mm dickes und 500 mm langes Rohr aus Polypropylen mit einem Außendurchmesser von 130 mm wurde ein je 8-lagiger Zylinder aus einer aufgewickelten Schicht aus einer 2 mm dicken glasfaser- und wasserhaltigen Natriumsilikatplatte und einer 0,1 mm dicken Aluminiumfolie gebracht. Der Fasergehalt der Platte betrug etwa 3 Gewichtsprozent, der Wassergehalt (als Glührückstand bei 300⁰G) etwa 30 Gewichtsprozent, bezogen auf Gesamtplatte. Die Platte war beidseitig mit Je einem 0,1 mm dicken Epoxidharzüberzug versehen. Die Zylinderhöhe betrug 150 mm. Der Zylinder wurde durch Erwärmen der Schicht auf 80°C

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und gemeinsam mit der Aluminium-Folie durch anschließendes Wickeln um das Rohr hergestellt. Der so,vorbereitete Rohrdurchgang wurde in die mittige, l60 min/weite öffnung eines 530 mm χ 530 mm χ 100 mm großen Blocks aus Pyrobeton geschoben und vor der vertikalen öffnung eines "Kleinbrandofens" nach DIN l8 082, Teil 2 (Februar I969), befestigt. Der Brandversuch wurde mit Heizöl EL nach der Einheitstemperaturkurve der DIN 4 102, Blatt 2 (Februar 1970), durchgeführt. Der feuerseitige Teil des Polypropyler.roh.res wurde nach etwa 2 Minuten weich und entzündete sich nach etwa 3 Minuten. Die Natriumsilikatschicht begann nach etwa 3 Minuten nach innen hin aufzuschäumen. Der Gesamtquerschnitt war nach 9 bis 10 Minuten vollständig verschlossen. Nach 90 Minuten Versuchsdauer und einer Endtemperatur von etwa 1 273 °K (1 00O⁰C) im Brandofen wurde der Versuch abgebrochen. Zu dieser Zeit blieb der Raumabschluß auch im Rohrbereich gewahrt.

Bei einem Vergleichsversuch mit denselben Abmessungen, aber ohne Aluminiumfolie, wurde der Gesamtquerschnitt erst nach bis 25 Minuten verschlossen.

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Claims

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Feuerwiderstandsfähige Sperrhülle um Kunststoff-Rohre bei Durchführungen durch Decken oder Wände von Gebäuden, bestehend aus mehreren Schichten von faserverstärktem, wasserhaltigem Natriumsilikat, die um die Rohre herum angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Natriumsilikatschichten mindestens eine Zwischenschicht aus einer Aluminiumfolie einer Dicke von 0,01 bis 0,4 mm eingefügt ist.
2. Feuerwiderstandsfähige Sperrhülle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 2 bis 20 Natriumsilikatschichten einer Dicke von 0,5 bis 5*0 mm um die Rohre herum angeordnet sind.
3. Feuerwiderstandfähige Sperrhülle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf jede Natriumsilikatschicht eine Aluminium-Zwischenschicht folgt und die gesamte Sperrhülle innen und außen mit der Aluminiumfolie umkleidet ist.
4. Feuerwiderstandsfähige Sperrhülle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Natriumsilikatschichten, bezogen auf das Gesamtgewicht, 10 bis 40 % Wasser und 2 bis 20 % Glasfasern enthalten.
5. Verfahren zur Herstellung der Sperrhülle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) eine Aluminiumfolie und eine Natriumsilikatplatte zusammengefügt und gegebenenfalls miteinander verklebt werden,

b) diese Schicht auf Temperaturen zwischen βθ und 95°C erhitzt wird, und

c) um eine Form gewickelt wird.

BASF Aktiengesellschaft

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ORIGINAL INSPECTED