DE3428797C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Feuerschutzmantel für einen gegen Feuer zu schützenden Gegenstand, wobei der Schutzmantel zumindest zwei Schichten aufweist und die innere, dem zu schützenden Gegenstand zugewandte der beiden Schichten wärmeisolierende Materialien enthält.

Ein Feuerschutzmantel dient dazu, eine zu starke Erwär­ mung des Gegenstandes, den er umgibt, durch ein Feuer zu verhindern. Was im Einzelfall unter zu starker Erwär­ mung zu verstehen ist, hängt von der Art des zu schützen­ den Gegenstandes ab. Beispielsweise muß der Feuerschutz­ mantel bei Anlagenteilen in petrochemischen und Gastrenn­ anlagen verhindern, daß es durch einen Brand zu Explosionen von Anlagenteilen kommt, d. h. der Feuerschutzmantel muß die Temperaturen an den Wänden der zu schützenden Anlage­ teile unterhalb der kritischen Grenzwerte halten, bei denen die verwendeten Baumaterialien ihre Festigkeit soweit verloren haben, daß die Bauteile durch ihren Innendruck aufreißen und die ausströmenden Gase oder Flüssigkeit zu brennen beginnen oder gar explodieren.

Ein weiteres typisches Einsatzgebiet für einen Feuer­ schutzmantel ist der Bausektor. Tragende Konstruktions­ elemente, 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, auf­ wendig verstärkt sein muß. Außerdem sind für das Auftragen eines derartigen Feuerschutzmantels Spezialisten erforder­ lich, so daß die Fertigstellung des Schutzmantels teuer ist. Es ist außerdem nicht möglich, den von dem Schutz­ mantel 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 Kohlenwasserstoff­ bränden liegen die Temperaturen im Bereich um 1200°C -, sowie der Flammeneinwirkung nicht standhalten.

Das deutsche Gebrauchsmuster 82 16 057 zeigt ferner eine Brandschutzbahn mit zweischichtigem Aufbau. Eine der Schichten hat wärmeisolierende Wirkung. Die zweite Schicht soll durch Abgabe von unbrennbaren Flüssigkeiten die Temperatur ganz wesentlich herabsetzen, wird dadurch jedoch in relativ kurzer Zeit verbraucht. Die wärmeisolierende Schicht ist dann den Flammen unmittelbar ausgesetzt. Die vorbekannte Brandschutzbahn benötigt außerdem ein zusätzliches Trageteil zur mechanischen Stabilisierung. Dadurch ergeben sich ein großer Aufwand bei der Herstellung sowie Schwierigkeiten bei der Zugänglichkeit von Brandschutzbahn und zu schützendem Gegenstand im Falle einer Inspektion oder Reparatur.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­ grunde, einen Schutzmantel der eingangs genannten Art zu entwickeln, der auch einer längeren Flammeneinwirkung bei hohen Temperaturen standhält und dabei leicht sowie kostengünstig in der Herstellung ist. Darüberhinaus soll der Schutzmantel mit relativ geringem Aufwand zu öffnen sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die äußere der beiden Schichten einen feuerhemmenden Werkstoff enthält und als Stützkonstruktion für die innere Schicht dient.

Bei dem erfindungsgemäßen Schutzmantel übernimmt die innere Schicht die Aufgabe der Wärmeisolierung. Die äußere Schicht dagegen dient zur Abschirmung der inneren Schicht gegen unmittelbare Flammeneinwirkung. Sie ist aus feuer­ hemmendem Material gefertigt, das von der Dimensionierung und vom Werkstoff so ausgelegt ist, daß es einen bestimmte vorge­ gebene 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 Gegen­ stand eine vorgegebene Höchsttemperatur nicht überschrit­ ten 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 ge­ schützte Objekt ohne besondere Schwierigkeit jederzeit zu inspizieren. Da der Feuerschutzmantel sehr leicht ist, können auch bisher nicht geschützte Objekte nachträg­ lich ohne Verstärkung der Tragekonstruktionen geschützt werden.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Erfindungsgegen­ standes ist die äußere Schicht als Blechhülle ausgebildet und aus miteinander verschraubten Elementen zusammenge­ setzt.

Diese Anordnung ermöglicht einen einfachen Zusammenbau des Schutzmantels und bietet zugleich die Möglichkeit, den Schutzmantel - etwa bei Inspektionen - ohne Schwierig­ keit zu öffnen und anschließend wieder zusammenzusetzen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgegen­ standes 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 Weiterbildung des Erfindungsgegen­ standes sind als wärmeisolierendes Material Fasermatten vorgesehen. Insbesondere erweist es sich als zweckmäßig, wenn das wärmeisolierende Material keramische Fasern ent­ hält.

Fasern aus Keramikmaterial sind auch gegen hohe Tempera­ turen in der Größenordnung von ca. 1200-1400°C beständig und weisen niedrige Wärmeleitfähigkeit auf.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Erfindungsgegen­ standes 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 tiefsiedenden Flüssigkeiten z. B. verflüssig­ tem 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 wärme­ isolierendem Material den Schutz im Brandfall.

Die Erfindung sowie weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand von schematisch dargestellten Ausführungs­ beispielen näher erläutert.

Hierbei zeigen:

Fig. 1 einen Behälter mit einem erfindungsgemäßen Schutzmantel,

Fig. 2 einen Behälter mit einer anderen Ausführungs­ form eines erfindungsgemäßen Schutzmantels,

Fig. 3 einen Stahlträger mit einem erfindungsgemäßen Schutzmantel,

Fig. 4 ein Detail der äußeren Schicht des Schutzmantels.

Fig. 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 äußeren Schicht 4 gebildet. Die innere Schicht 3 ent­ hält keramische Fasern, die beispielsweise bis ca. 1400°C temperaturbeständig sind. Die Dicke der inneren Schicht 3 beträgt 20-100 mm, je nach angenommener Dauer eines möglichen Brandes und der höchstzulässigen Grenztemperatur des Werk­ stoffes 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 benach­ barter Blechbahnen 6, die an ihren Rändern miteinander verschraubt sind, ist in Fig. 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 1200°C standhält. Dabei handelt es sich um typische Werte, die für Kohlenwasserstoffbrände angenommen werden.

Fig. 2 zeigt einen Behälter 1 im Querschnitt, bei dem auf der Behälterwand eine innere Schicht 3 aus wärmeiso­ lierendem 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. 50 mm. 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 980°C gemessen. Am Behälter betrug die Temperatur nach einer Stunde 120°C, nach 2 Stunden 380°C. Die äußere Schicht 4 war am Ende des Versuches verformt und teilweise oxi­ diert, die Wärmeisolierung 8 völlig geschmolzen, während die innere Schicht 3 ohne Schaden geblieben war.

Fig. 3 zeigt im Querschnitt einen mit einem erfindungs­ gemäßen Schutzmantel versehenen Stahlträger 9. Der Schutz­ mantel ist aus einer inneren Schicht 3 aus wärmeisolie­ rendem Material, z. B. Mineralfasermatten, das der Form des Stahlträgers 9 angepaßt ist, und einer äußeren Schicht 4 aus feuerhemmendem Material, z. B. V2A-Blech zusammen­ gesetzt. Analog wie bei dem oben beschriebenen Behälter verhindert der Schutzmantel eine zu starke Erwärmung des Stahlträgers 9 im Brandfall.

Claims (7)

1. Schutzmantel für einen gegen Feuer zu schützenden Gegenstand, wobei der Schutzmantel zumindest zwei Schichten aufweist und die innere, dem zu schützenden Gegenstand zugewandte der beiden Schichten wärmeisolierende Materialien enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere (4) der beiden Schichten (3, 4) einen feuerhemmenden Werkstoff enthält und als Stützkonstruktion für die innere Schicht (3) dient.

2. Schutzmantel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht (4) als Blechhülle ausgebildet und aus miteinander verschraubten Elementen (6) zusammengesetzt ist.

3. Schutzmantel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht (4) eine Dicke von mindestens 1 mm aufweist.

4. Schutzmantel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der feuerhemmende Werkstoff verzinktes Stahlblech enthält.

5. Schutzmantel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als wärmeisolierendes Material Fasermatten vorgesehen sind.

6. Schutzmantel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeisolierende Material keramische Fasern enthält.

7. Schutzmantel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 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.