DE3428797A1 - Feuerschutzmantel - Google Patents

Feuerschutzmantel

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DE3428797A1
DE3428797A1 DE19843428797 DE3428797A DE3428797A1 DE 3428797 A1 DE3428797 A1 DE 3428797A1 DE 19843428797 DE19843428797 DE 19843428797 DE 3428797 A DE3428797 A DE 3428797A DE 3428797 A1 DE3428797 A1 DE 3428797A1
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Wolfgang Dipl.-Ing. Weißer (FH), 8197 Königsdorf
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Linde GmbH
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00Thermal insulation in general
    • F16L59/14Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
    • F16L59/145Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems providing fire-resistance
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C3/00Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/06Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places of highly inflammable material, e.g. light metals, petroleum products

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Description

  • Feuerschutzmantel
  • Die Erfindung betrifft einen Feuerschutzmantel für einen gegen Feuer zu schützenden Gegenstand.
  • Ein Feuerschutzmantel dient dazu, eine zu starke Erwärmung des Gegenstandes, den er umgibt, durch ein Feuer zu verhindern. Was im Einzelfall unter zu starker Erwärmung zu verstehen ist, hängt von der Art des zu schützenden Gegenstandes ab. Beispielsweise muß der Feuerschutzmantel bei Anlagenteilen in petrochemischen und Gastrennanlagen verhindern, daß es durch einen Brand zu Explosionen von Anlagenteilen kommt, d.h. der Feuerschutzmantel muß die Temperaturen an den Wänden der zu schützenden Anlageteile unterhalb der kritischen Grenzwerte halten, bei denen die verwendeten Baumaterialien ihre Festigkeit soweit verloren haben, daß die Bauteile durch ihren Innedruck aufreißen und die ausströmenden Gase oder Flüssigkeit zu brennen beginnen oder gar explodieren.
  • Ein weiteres typisches Einsatzgebiet für einen Feuerschutzmantel ist der Bausektor. Tragende Konstruktionselemente, wie z.B. Stahlträger, werden mit einem Feuer- schutzmantel versehen, um im Fall eines Brandes durch die Hitzeeinwirkung nicht ihre Stabilität zu verlieren.
  • Es sind Feuerschutzmäntel auf Zementbasis in Form von Wänden oder Beschichtungen bekannt, die allerdings den Nachteil haben, daß sie hohes Gewicht besitzen und deshalb die Tragekonstruktion, auf der sie aufgebracht sind, aufwendig verstärkt sein muß. Außerdem sind für das Auftragen eines derartigen Feuerschutzmantels Spezialisten erforderlich, so daß die Fertigstellung des Schutzmantels teuer ist. Es ist außerdem nicht möglich, den von dem Schutzmantel umgebenen Gegenstand zu inspizieren, ohne das Schutzmaterial abzubrechen und neu aufzutragen.
  • Daneben sind weiche Schutzmaterialien, insbesondere Schlackenwolle, für Feuerschutzmäntel bekannt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß sie den hohen Temperaturen, die bei vielen Bränden auftreten - bei Kohlenwasserstoffbränden liegen die Temperaturen im Bereich um 12000C -, sowie der Flammeneinwirkung nicht standhalten.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schutzmantel der eingangs genannten Art zu entwickeln, der leicht sowie preisgünstig in der Herstellung ist und der hohen Temperaturen standhält.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schutzmantel zumindest zwei Schichten aufweist, daß die innere, dem zu schützenden Gegenstand zugewandte Schicht wärmeisolierende Materialien und die äußere Schicht einen feuerhemmenden Werkstoff enthält.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Schutzmantel übernimmt die innere Schicht die Aufgabe der Wärmesiolierung. Die äußere Schicht dagegen dient zur Abschirmung der inneren ist Schicht gegen unmittelbare Flammeneinwirkung.Sie aus feuerfer igt hemmendem Material, aus von der Dimensionierung und vom Werkstoff so ausgelegt ist, daß es einen bestimmte vorgegebene Zeit den bei einem Brand zu erwartenden Flammen-und Temperatureinwirkungen standhält. Die innere Schicht ist so dimensioniert, daß während dieser Zeit bei der zu erwartenden Außentemperatur an dem zu schützenden Gegenstand eine vorgegebene Höchsttemperatur nicht überschritten wird.
  • Der Erfindungsgegenstand weist den Vorteil auf, daß der Feuerschutzmantel einfach in der Herstellung und damit preisgünstig ist und einen optimalen Brandschutz bietet.
  • Der Feuerschutzmantel bietet die Möglichkeit, das geschützte Objekt ohne besondere Schwierigkeit jederzeit zu inspizieren. Da der Feuerschutzmantel sehr leicht ist, können auch bisher nicht geschützte Objekte nachträglich ohne Verstärkung der Tragekonstruktionen geschützt werden.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes sind als wärmeisolierendes Material Fasermatten vorgesehen. Insbesondere erweist es sich als zweckmäßig, wenn das wärmeisolierende Material keramische Fasern enthält.
  • Fasern aus Keramikmaterial sind auch gegen hohe Temperaturen in der Größenordnung von ca. 1200 - 14000C beständig und weisen niedrige Wärmeleitfähigkeit auf.
  • Es ist von Vorteil, wenn gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes die äußere Schicht als Stützkonstruktion für die innere Schicht dient.
  • Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Erfindungsgegen- standes ist die äußere Schicht als Blechhülle ausgebildet und aus miteinander verschraubten Elementen zusammengesetzt.
  • Diese Anordnung ermöglicht einen einfachen Zusammenbau des Schutzmantels und bietet zugleich die Möglichkeit, den Schutzmantel - etwa bei Inspektionen - ohne Schwierigkeit zu öffnen und anschließend wieder zusammenzusetzen.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes weist die äußere Schicht eine Dicke von mindestens 1 mm auf. Vorzugsweise beträgt die Dicke zwischen 1 mm und 1,5 mm, je nach angenommener Dauer eines möglichen Brandes.
  • Es erweist sich als günstig, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes der feuerhemmende Werkstoff verzinktes Stahlblech enthält.
  • -Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist zwischen der inneren und der äußeren Schicht und/oder außerhalb der äußeren Schicht eine Wärmeisolierung vorgesehen.
  • Die Wärmeisolierung wird insbesondere bei Behältern oder Rohrleitungen vorgesehen, die zur Lagerung und/oder zum Transport von tief siedenden Flüssigkeiten z.B. verflüssigtem Erdgas, dienen. Die Wärmeisolierung hat die Aufgabe, den Behälter oder die Rohrleitung im Normalbetrieb, d.h.
  • wenn kein Brand herrscht, zu isolieren. Im Gegensatz dazu übernimmt die erfindungsgemäße Schicht aus wärmeisolierendem Material den Schutz im Brandfall.
  • Die Erfindung sowie weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand von schematisch dargestellten Ausführun#gsbeispielen näher erläutert.
  • Hierbei zeigen: Figur 1 einen Behälter mit einem erfindungsgemäßen Schutzmantel Figur 2 einen Behälter mit einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schutzmantels Figur 3 einen Stahlträger mit einem erfindungsgemäßen Schutzmantel Figur 4 ein Detail der äußeren Schicht des Schutzmantels.
  • Figur 1 zeigt einen Behälter 1 für eine brennbare Flüssigkeit 2, der mit einem erfindungsgemäßen Schutzmantel versehen ist. Der Schutzmantel ist aus einer inneren Schicht 3 und einer äußern Schicht 4 gebildet. Die innere Schicht 3 enthält keramische Fasern, die beispielsweise bis ca. 14000C temperaturbeständig sind. Die Dicke der inneren Schicht 3 beträgt 20-100 mm, je nach angenommener Dauer eines möglichen Brandes und der höchstzulässigen Grenztemperatur des Werkstoffes des zu schützenden Bauteiles. Es sind vorzugsweise keramische Fasern in Form von Fasermatten verwendet.
  • Die äußere Schicht 4 ist aus verzinktem Stahlblech gefertigt.
  • Die Schicht ist aus mehreren Blechbahnen zusammengesetzt, die an ihren Rändern miteinander verschraubt sind. Das Verschrauben der Blechbahnen erweist sich als besonders einfach und ermöglicht überdies einen leichten Abbau des Schutzmantels. Ein Ausschnitt zweier derartiger benachbarter Blechbahnen 6, die an ihren Rändern miteinander verschraubt sind, ist in Figur 4 dargestellt.
  • Die äußere Schicht 4 ist so dimensioniert, daß sie einem Feuer mit einer angenommenen Dauer von beispielsweise 2 Stunden und einer dabei auftretenden Temperatur von bis zu 12000C standhält. Dabei handelt es sich um typische Werte, die für Kohlenwasserstoffbrände angenommen werden.
  • Figur 2 zeigt einen Behälter 1 im Querschnitt, bei dem auf der Behälterwand eine innere Schicht 3 aus wärmeisolierendem temperaturbeständigem Material, beispielsweise Keramikfasermatten angeordnet ist. Die Behälterwand hat eine Dicke von 9 mm, der Behälter einen Durchmesser von 600 mm und eine Länge 1200 mm. Die Dicke der inneren Schicht beträgt z.B. 50 mm. Sie wird durch eine Metallhülle oder Metallbänder 7, die über ihren Umfang gespannt sind, zusammengehalten. An der Außenseite ist die innere Schicht 3 von einer Wärmeisolierung 8 umgeben, beispielsweise aus Glasfasern. Die Dicke der Wärmeisolierung 8 beträgt ca. 50mm. Um die Wärmeisolierung 8 herum ist die äußere Schicht 4 des Schutzmantels angeordnet, die aus einer Hülle aus galvanisiertem Stahl von beispielsweise 1 mm Dicke besteht.
  • Dieser Behälter wurde in einem Versuch für 2 Stunden einem Kohlenwasserstoffeuer ausgesetzt. Dabei wurde an der äußeren Schicht eine Temperatur von ca. 960 bis 9800C gemessen. Am Behälter betrug die Temperatur nach einer Stunde 1200C, nach 2 Stunden 3800C. Die äußere Schicht 4 war am Ende des Versuches verformt und teilweise oxidiert, die Wärmeisolierung 8 völlig geschmolzen, während die innere Schicht 3 ohne Schaden geblieben war.
  • Figur 3 zeigt im Querschnitt einen mit einem erfindungsgemäßen Schutzmantel versehenen Stahlträger 9. Der Schutzmantel ist aus einer inneren Schicht 3 aus wärmeisolierendem Material, z.B. Mineralfasermatten, das der Form des Stahlträgers 9 angepaßt ist, und einer äußeren Schicht 4 aus feuerhemmendem Material, z.B. V2A-Blech zusammengesetzt. Analog wie bei dem oben beschriebenen Behälter verhindert der Schutzmantel eine zu starke Erwärmung des Stahlträgers 9 im Brandfall.
  • - Leerseite -

Claims (8)

  1. Patentansprüche 1. Schutzmantel für einen gegen Feuer zu schützenden Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzmantel zumindest zwei Schichten (3,4) aufweist, daß die innere, dem zu schützenden Gegenstand zugewandte Schicht (3) wärmeisolierende Materialien und die äußere Schicht (4) einen feuerhemmenden Werkstoff enthält.
  2. 2. Schutzmantel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als wärmeisolierendes Material Fæsermatter vorgesehen sind.
  3. 3. Schutzmantel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeisolierende Material keramische Fasern enthält.
  4. 4. Schutzmantel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht (4) als Stützkonstruktion für die innere Schicht (3) dient.
  5. 5. Schutzmantel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht (4) als Blech- hülle ausgebildet und aus miteinander verschraubten Elementen (6) zusammengesetzt ist.
  6. 6. Schutzmantel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht (4) eine Dicke von mindestens 1 mm aufweist.
  7. 7. Schutzmantel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der feuerhemmende Werkstoff Verzinktes Stahlblech enthält.
  8. 8. Schutzmantel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der inneren Schicht (3) und der äußeren Schicht (4) und/oder außerhalb der äußeren Schicht (4) eine Wärmeisolierung (8) vorgesehen ist.
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DE3428797C2 (de) 1993-04-29

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