DE69210763T2

DE69210763T2 - Fire-resistant partition

Info

Publication number: DE69210763T2
Application number: DE1992610763
Authority: DE
Inventors: Yves Braud; Pierre Cechin
Original assignee: BOULONNAIS TERRES REFRACTAIRES
Current assignee: BOULONNAIS TERRES REFRACTAIRES
Priority date: 1991-11-15
Filing date: 1992-11-05
Publication date: 1996-10-10
Anticipated expiration: 2012-11-06
Also published as: DE69210763D1; ES2044821T1; EP0542605A1; FR2683841B1; EP0542605B1; DE542605T1; FR2683841A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzwand wie insbesondere eine Brandschutzmauer zum Schutz der Umgebung während eines eventuellen Brandes von Behältern mit flüssigen Kohlenwasserstoffen oder entflammbaren chemischen Produkten.The present invention relates to a protective wall, such as, in particular, a fire barrier for protecting the environment during a possible fire of containers containing liquid hydrocarbons or flammable chemical products.

Diese Schutzmauern sind im allgemeinen am Umfang oder an den Seiten eines Innenraums mit offener Oberfläche aufgestellt, der ein oder mehrere Lagerbehälter umfaßt. Dieser Aufbau wird derzeit auf verschiedene Weise hergestellt; es handelt sich entweder um eine Gruppe von Spundwänden, auf die eine Mischung von feuerfesten Produkten auf Basis von Vermikulit, Schamott, Gibbsit aufgebracht wird, oder um eine Betonmauer, auf die eine Erdböschung aufgeschüttet wird.These protective walls are generally placed on the perimeter or sides of an open-surface interior space containing one or more storage tanks. This structure is currently constructed in various ways: either a set of sheet piles onto which a mixture of refractory products based on vermiculite, fireclay or gibbsite is applied, or a concrete wall onto which an earthen embankment is placed.

All diese Bauten sind feststehend, nicht demontierbar und von einer zeitlich beschränkten Beständigkeit dem Feuer gegenüber.All these structures are fixed, cannot be dismantled and have a limited resistance to fire.

Aus dem Patent US-A-3 877 526 ist außerdem eine Platte auf Basis von Baubeton von allgemein trapezoider Form bekannt, deren Sockel derart gestaltet ist, daß er in einem Verankerungsfundament versenkt wird, und die mit einem Metallgitter in ihrem Inneren versehen ist.Furthermore, from patent US-A-3 877 526 a slab based on structural concrete of generally trapezoidal shape is known, the base of which is designed to be sunk into an anchoring foundation and which is provided with a metal grid inside it.

Die vorliegende Erfindung will die Schutzmauer verbessern, indem sie ihr eine bessere Feuerbeständigkeit durch den Einsatz von aluminiumoxidhaltigen, feuerfesten Beton, der bereits in Eisenhüttenöfen verwendet wird, wie auch eine erhöhte Flexibilität durch den Einsatz von demontierbaren Platten verleiht.The present invention aims to improve the protective wall by giving it better fire resistance through the use of alumina-containing refractory concrete, which is already used in iron and steel furnaces, as well as increased flexibility through the use of demountable panels.

Diese Brandschutzplatten werden vorab gegossen oder im Herstellungsbetrieb vorgeformt, wodurch die Geschwindigkeit und die zuverlässigkeit bei der Herstellung von dieser Art des Schutzes erhöht wird.These fire protection panels are pre-cast or pre-formed in the manufacturing plant, which increases the speed and reliability of producing this type of protection.

Der Aufbau dieser Platten aus feuerfestem aluminiumoxidhaltigem Beton auf Basis von Al&sub2;O&sub3; gewährleistet eine gute Dichtheit, da das Material sehr wenig Poren aufweist. Es ist beständig gegenüber Witterungseinflüssen und schweren Bränden (Flammentemperatur von 1500º C) und bietet einen ästhetischen Anblick. Diese Platten weisen die Besonderheit auf, gegebenenfalls aus zwei Teilen hergestellt zu sein, die auf halber Höhe durch eine Stuhlfuge ("joint de chaise"; Verzapfung) miteinander verbunden sind.The structure of these panels, made of refractory alumina concrete based on Al₂O₃, ensures good watertightness as the material has very few pores. It is resistant to atmospheric agents and severe fires (flame temperature of 1500ºC) and offers an aesthetic appearance. These panels have the particularity of being made, if necessary, in two parts joined together halfway up by a chair joint ("joint de chaise"; mortise and tenon joint).

Gegenstand der Erfindung ist demnach eine Brandschutzmauer, die mindestens eine Platte von allgemein trapezoider Form aufweist, deren Sockel so gestaltet ist, daß er in einem Verankerungsfundament versenkt wird, die mit einem Metallgitter (9) in ihrem Inneren versehen ist und die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie folgendes aufweist:The subject of the invention is therefore a fire protection wall comprising at least one plate of generally trapezoidal shape, the base of which is designed to be sunk into an anchoring foundation, which is provided with a metal grid (9) inside it and which is characterized in that it comprises:

- eine Vielzahl von durchgehenden, vertikal ausgerichteten Rippen, die sich auf beiden Seiten der Platte erstrecken, um die Festigkeit des Ganzen zu erhöhen, wobei die seitlichen Kanten und die obere Kante außerdem mit einer Reihe von Absätzen mit insbesondere geraden oder geneigten Flanken ausgestattet sind, um die Aneinanderreihung von Platten unter Bildung eines geschlossenen polygonalen Innenraums zu ermöglichen;- a plurality of continuous, vertically aligned ribs extending on both sides of the panel to increase the strength of the whole, the lateral edges and the upper edge also being provided with a series of shoulders with, in particular, straight or inclined flanks to enable the panels to be juxtaposed to form a closed polygonal interior space;

- auf ihrer oberen Kante eine Schulter, die das eventuelle Aufsetzen einer oberen, I-förmigen Platte ermöglicht, die eventuell ein Metallgitter in ihrem Inneren sowie den vorhergehenden ähnliche Rippen aufweist;- a shoulder on its upper edge allowing the possible placement of an upper I-shaped plate, possibly with a metal grid inside it and ribs similar to those above;

daß diese Platte auf ihrer Stoßfläche mit vertikalen Rinnen für das spätere Vergießen eines Fugenzements versehen ist, der bei der Aneinanderreihung und dem Aufsetzen die Dichtheit sicherstellt, und daß sie aus einem feuerfesten, aluminiumoxidhaltigen Beton durch Vergießen oder Vorformung aufgebaut und hergestellt ist.that this slab is provided with vertical grooves on its abutting surface for the subsequent pouring of a joint cement, which ensures tightness when aligned and placed, and that it is constructed and manufactured from a refractory concrete containing alumina by pouring or preforming.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten zeichnungen hervor, die ein Ausführungsbeispiel bar jeden einschränkenden Charakters darstellen. Von den Figuren zeigen:Further characteristics and advantages of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings, which represent an exemplary embodiment without any limiting character. In the figures:

Fig. 1: eine Frontalansicht einer aus zwei Platten, die auf halber Höhe ineinandergreifen, zusammengesetzten Brandschutzgruppe im Aufriß;Fig. 1: a frontal view of a fire protection group consisting of two panels that interlock at half height;

Fig. 2: eine seitenansicht derselben Brandschutzgruppe im Aufriß;Fig. 2: a side view of the same fire protection group in elevation;

Fig. 3: eine Draufsicht einer Gruppe aus zwei nebenein ander gestellten Platten, die so eine mit vertikalen Rinnen für den Verfugungszement versehene Schutzmauer bilden;Fig. 3: a plan view of a group of two slabs placed side by side, thus forming a protective wall with vertical grooves for the jointing cement;

Fig. 4: eine Frontalansicht einer Brandschutzplatte, die durch Vergießen in einem Stück gefertigt wurde;Fig. 4: a front view of a fire protection panel which was manufactured by casting in one piece ;

Fig. 5: einen Längsschnitt dieser Baugruppe, der den röhrenförmigen Bereich rechteckiger Form darstellt, der gegebenenfalls verfüllt werden kann;Fig. 5: a longitudinal section of this assembly, showing the tubular area of rectangular shape that can be filled if necessary;

Fig. 6: eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Brandschutzplatte von trapezoider Form;Fig. 6: a perspective view of a preferred embodiment of a fire protection panel of trapezoidal shape;

Fig. 7: eine perspektivische Ansicht eines Verbundes von zwei mit Versteifungsrippen versehenen Halbplatten;Fig. 7: a perspective view of a composite of two half-plates provided with stiffening ribs;

Fig. 8: eine Draufsicht von oben der Verbundanordnung von Platten, die einen polygonalen Teilbereich eines polygonalen Behälters bilden;Fig. 8: a top plan view of the composite arrangement of panels forming a polygonal portion of a polygonal container;

Fig. 9: eine Draufsicht von oben der Verbundanordnung von Platten, die einen geraden Teilbereich eines Behälters bilden.Fig. 9: a top plan view of the composite arrangement of plates forming a straight section of a container.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieser Schutzmauer stellt man zunächst durch Gießen oder Vorformen im Herstellungsbetrieb mindestens eine erste, allgemein trapezoide Platte 1 aus einem feuerfesten, aluminumoxidhaltigen Beton mit einem Titer von ungefähr 45 % Aluminumoxid, 45 % Siliziumdioxid, 6 % Eisenoxid her, deren Sockel 2 so gestaltet ist, daß er in einem Verankerungsfundament 3 versenkbar ist. Dieser Sockel 2 weist auf seiner Unterseite 4 dem Boden gegenüber einen Hohlraum 5 auf, der den Durchgang von Fluiden oder von Rohren ermöglicht; der Sockel 2 kann in einer anderen Ausführungsform ebenso in Form eines umgekehrten T's ausgebildet sein. In diesem Fall ist die Sohle 6 mit einer Vielzahl von Löchern 7 ausgestattet, die dem Durchgang von Mauerankern zur Verbindung mit dem Verankerungsfundament 3 dienen.In a preferred embodiment of this protective wall, at least one first, generally trapezoidal slab 1 is first produced by casting or preforming in the manufacturing plant, made of a refractory, alumina-containing concrete with a titre of approximately 45% alumina, 45% silica, 6% iron oxide, the base 2 of which is designed to be sunk into an anchoring foundation 3. This base 2 has on its underside 4 facing the ground a cavity 5 which allows the passage of fluids or pipes; in another embodiment the base 2 can also be designed in the shape of an inverted T. In this case the base 6 is equipped with a plurality of holes 7 which serve to allow the passage of wall anchors for connection to the anchoring foundation 3.

Unabhängig davon, in welcher Ausführungsform der Sockel 2 vorliegt, in Trapezoidform oder in T-Form, wird er mit dem Bett 3 durch Vergießen eines Baubetons 8 verbunden. Nach der Aushärtung dieses Betons kann der Fertigbau jedem Kippmoment widerstehen, das aus einer an einem beliebigen Ort des oberen Bereichs aufgebrachten Kraft resultiert.Regardless of the design of the base 2, trapezoidal or T-shaped, it is connected to the bed 3 by pouring a structural concrete 8. After this concrete has hardened, the prefabricated structure can withstand any tipping moment resulting from a force applied anywhere in the upper area.

Die untere Platte 1 ist mit einem Metallgitter 9 in ihrem Inneren versehen, das sich über ihre gesamte Oberfläche erstreckt. Darüber hinaus ist jede ihrer Seiten 10, 11 mit einer Vielzahl von Rippen 12, 13 von trapezoider Form versehen, die Vorsprünge nach außen bilden und sich bis zum Sockel 2 der Platte erstrecken. So kann durch das Zusammenwirken dieser beiden Eigenschaften das derart aufgebaute Gebilde versteift werden.The lower plate 1 is provided with a metal grid 9 inside it, which extends over its entire surface. In addition, each of its sides 10, 11 is provided with a plurality of ribs 12, 13 of trapezoidal shape, which form projections towards the outside and extend to the base 2 of the plate. The combination of these two properties makes it possible to stiffen the structure thus constructed.

Im oberen Abschnitt 14 der unteren Platte 1 bildet man auf ihrer ganzen Länge eine Rinne aus, deren Profil eventuell V- oder U-förmig sein kann, und die die feste Verbindung durch eine Zusammenfügung nach Art einer Verzapfung mit der oberen Platte 15 ermöglicht, die mit komplementären Formen 16 versehen ist. Außerdem bringt man in diesem selben Bereich eine Vielzahl von zur Aufnahme von Aussteifungen 18 bestimmten Bohrungen 17 an. Die Aussteifungen 18 müssen beim Aufsetzen mit im unteren Bereich 16 der oberen Platte 15 ausgebildeten Löchern 19 kooperieren.In the upper part 14 of the lower plate 1, a groove is formed along its entire length, the profile of which may be V-shaped or U-shaped, and which enables the rigid connection by means of a tenon-type joint to the upper plate 15, which is provided with complementary shapes 16. In addition, a plurality of holes 17 are made in this same area to accommodate stiffeners 18. The stiffeners 18 must cooperate, when placed, with holes 19 formed in the lower part 16 of the upper plate 15.

Diese zweite Platte ist I-förmig ausgebildet und aus dem gleichen Material wie die erste. Sie ist ebenso mit Rippen 20, 21 versehen, die die der ersten Platte fortsetzen. In ihrem oberen Bereich 22 ist gegebenfalls eine Vielzahl von radialen Löchern 23 zur eventuellen Befestigung, insbesondere durch Bolzen aus rostfreiem Stahl, der den Rückhalte-Innenraum bildenden Spundwände 24 ausgebildet. Die Dicke 25 der oberen Platte 15 ist variabel und vor allem eine Funktion der endgültigen Mauerhöhe.This second plate is I-shaped and made of the same material as the first. It is also provided with ribs 20, 21, which continue those of the first plate. In its In the upper region 22, a plurality of radial holes 23 are optionally formed for the possible fastening, in particular by means of stainless steel bolts, of the sheet pile walls 24 forming the retaining interior. The thickness 25 of the upper plate 15 is variable and is mainly a function of the final wall height.

Die Brandschutzgruppe wird durch Aufeinandersetzen der beiden Platten erhalten. Der Grenzbereich auf halber Höhe ist durch den Einsatz eines Verbundes durch ineinandergreifende Elemente ("assemblage par chicanes") abgedichtet.The fire protection group is obtained by placing the two panels on top of each other. The border area at half height is sealed by using a composite of interlocking elements ("assemblage par chicanes").

Man bildet auch bei der Herstellung dieser unteren und oberen Platten eine Reihe von Rinnen 26, 27 oder Absätzen in vertikaler Richtung auf der ganzen Höhe und auf den jeweiligen Seitenfläche 33, 34 und 35, 36 dieser Platten aus, um bei deren Aneinanderreihung die Bildung eines polygonalen Innenraumes zu ermöglichen. Dazu sind die Rinnen oder Absätze formkomplementär und können sogar geneigte Flanken für andere als rechtwinklige Verbindungen aufweisen.During the manufacture of these lower and upper panels, a series of grooves 26, 27 or steps are formed in a vertical direction over the entire height and on the respective side surfaces 33, 34 and 35, 36 of these panels in order to enable the formation of a polygonal interior when they are placed next to one another. For this purpose, the grooves or steps are complementary in shape and can even have inclined flanks for connections other than at right angles.

Der Sockel 2 der unteren Platten 1 besitzt abgekantete, an jedem Ende formkomplementäre Verschneidungslinien 28, damit ebenso Links-, wie Rechtskrümmungen hergestellt werden können.The base 2 of the lower plates 1 has bevelled intersection lines 28 with complementary shapes at each end so that left and right curves can be produced.

Außerdem wird, um eine perfekte Dichtheit sicherzustellen, ein Fugenzement in das Innere von verschiedenen Anschlüssen oder Zusammenstößen vergossen.In addition, to ensure perfect sealing, a joint cement is poured inside various connections or joints.

Metallfibrillen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt oder aus Verbundstahl können den Platten in einem Verhältnis von ungefähr 2 % zugefügt werden, um die Widerstandsfähigkeit gegen Wärmeschocks und mechanische Erschütterungen zu gewährleisten.Low carbon or composite steel metal fibrils can be added to the panels at a ratio of approximately 2% to ensure resistance to thermal shock and mechanical impact.

In einer anderen Ausführungsform dieser Schutzmauer (unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5) sind die Platten 1, 15 wieder in der gleichen Art und aus dem gleichen Material hergestellt, aber in einem einzigen Gebilde 29, dessen Zentralraum 30 hohl ist.In another embodiment of this protective wall (with reference to Figs. 4 and 5), the plates 1, 15 are again made in the same way and from the same material, but in a single structure 29, the central space 30 of which is hollow.

Der Körper dieser Platte erstreckt sich über deren gesamte Schutzhöhe und bildet einen Tubus rechteckiger Form, dessen innerer Hohlraum 31 eventuell mit einem Isoliermaterial, wie insbesondere Sand, Erde, Mineralfasern aufgefüllt werden kann; diese spezifische Form stellt die Festigkeit des Ganzen sicher und bedarf nicht des Einsatzes von Rippen, da die Sohle, auf der die Platte ruht, mit einer Vielzahl von Löchern 7 ausgestattet ist, die der Verbindung mit dem Fundament 3 durch Maueranker dienen, oder in die Platte integriert ist (erste Ausführungsform). Außerdem weist die Seitenfläche dieser Platte in vertikaler Richtung eine Reihe von Rinnen oder Absätzen 32 für die Zusammenfügung zur Bildung eines Innenraums, wie auch für den Durchgang von Fugenzement auf.The body of this panel extends over its entire protective height and forms a rectangular tube, the internal cavity 31 of which can be filled with an insulating material, such as sand, earth or mineral fibres; this specific shape ensures the solidity of the whole and does not require the use of ribs, since the base on which the panel rests is provided with a plurality of holes 7 intended for connection to the foundation 3 by means of wall anchors or is integrated into the panel (first embodiment). In addition, the lateral surface of this panel has a series of grooves or steps 32 in the vertical direction for joining together to form an internal space and for the passage of jointing cement.

Bei diesen verschiedenen Ausführungsformen schließt der Benutzer die gesamte zu schützende Oberfläche durch Aneinanderreihung von Platten ein. Der restliche Raum zwischen der Mauer aus Brandschutzplatten und den Spundwänden wird mit Erde oder jedem anderen Isoliermaterial verfüllt.In these different embodiments, the user encloses the entire surface to be protected by arranging panels one after the other. The remaining space between the wall of fire protection panels and the sheet piles is filled with soil or any other insulating material.

Aus der voranstehenden Beschreibung geht hervor, daß die Erfindung eine Neuheit auf dem Gebiet des Einsatzes von Brandschutzplatten als Schutzmauer für Behälter zur Lagerung von flüssigen Kohlenwasserstoffen oder entflammbaren chemischen Produkten bereitstellt. Diese Platten sind herausnehmbar und aufgrund ihrer Masse und Festigkeit selbststehend auf dem Fundament. Die Aneinanderreihung dieser hochfeuerfesten Platten wird durch den Einsatz einer Zementfuge und gegebenenfalls die Zugabe von Metallfibrillen in den feuerfesten, aluminiumoxidhaltigen Beton verbessert. Die Baugruppe widersteht perfekt thermischen und mechanischen Verformungen und Ausdehnungen der Spundwände, die den Innenraum umschließen.From the foregoing description, it is clear that the invention provides a novelty in the field of the use of fireproof panels as a protective wall for containers for storing liquid hydrocarbons or flammable chemical products. These panels are removable and, due to their mass and strength, are self-supporting on the foundation. The juxtaposition of these highly refractory panels is improved by the use of a cement joint and, if necessary, the addition of metal fibrils to the refractory alumina-containing concrete. The assembly perfectly resists thermal and mechanical deformations and expansions of the sheet pile walls enclosing the interior.

Claims

1. Fire protection wall comprising at least one panel (1) of generally trapezoidal shape, the base (2) of which is designed to be sunk into an anchoring foundation (3) and which is provided with a metal grid (9) inside it,

characterized,

that it has the following:

- a plurality of continuous, vertically oriented ribs (12, 13) extending on both sides (10, 11) of the panel to increase the strength of the whole, the lateral edges (33, 34) and the upper edge (14) also being equipped with a series of shoulders (26, 27) with in particular straight or inclined flanks to enable the panels to be arranged side by side to form a closed polygonal interior space;

- on its upper edge (14) a shoulder allowing the possible placement of an upper I-shaped plate (15) possibly having a metal grid (9) inside it and ribs (20, 21) similar to the previous ones;

that this plate is provided on its edge surface with vertical grooves (32) for the subsequent pouring of a joint cement which ensures tightness when lined up and placed, and that it is constructed and manufactured from a refractory, alumina-containing concrete by pouring or preforming.

2. Fire protection wall according to claim 1, characterized in that the panels (1, 15) are made of a refractory, aluminum-containing concrete with a mixing ratio of approximately 45% aluminum oxide, 45% silicon dioxide, 6% iron oxide.

3. Fire barrier according to one of the preceding claims, characterized in that metal fibrils with a low carbon content or made of composite steel are added to the refractory concrete in a ratio of about 2% by mass in order to contribute to and improve the resistance to deformations and thermal and metallic expansions.

4. Fire protection wall according to one of the preceding claims, characterized in that the base (2) has on its underside (4) facing the ground a cavity (5) which allows the passage of fluids or pipes, that the base can also be designed in the shape of an inverted T, and that in this case the sole (6) is equipped with a plurality of holes (7) which serve for the passage of wall anchors for connection to the anchoring foundation (3).

5. Fire protection wall according to one of the preceding claims, characterized in that in the upper part (14) of the lower plate (1) a groove is formed along its entire length, the profile of which may be V-shaped or U-shaped, and which enables the fixed connection by a joint in the manner of a tenon with the upper plate (15) provided with complementary shapes, and in that in this same area (14) a plurality of holes intended to receive stiffeners (18) are formed (17) is attached, whereby the stiffeners (18) must cooperate with holes (19) formed in the lower area of the upper plate (15) when placed on.

6. Fire protection wall according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of radial holes (23) are formed in the upper region (22) of the plate (15) for the possible fastening, in particular by means of bolts made of stainless steel, of the sheet pile wall (24) forming the retaining interior space, the thickness (25) of the plate being variable and above all a function of the final height of the wall.

7. Fire protection wall according to one of the preceding claims, characterized in that, during the manufacture of these panels, a series of grooves (26, 27) or steps are formed in the vertical direction over the entire height and on the edge surface of these panels, in order to enable the formation of a polygonal interior space when they are arranged one after the other, wherein the grooves or steps are complementary in shape and can even have inclined flanks for connections other than at right angles.

8. Fire protection wall according to one of the preceding claims, characterized in that the base (2) of the lower panels (1) has beveled, shape-complementary intersection lines (28) at each end, so that left-hand as well as right-hand curves can be produced.

9. Fire protection wall according to one of the preceding claims, characterized in that the entire panel (29) is made from a single part, the central interior (30) of which is hollow, the body of this panel extending over the entire height of protection and forming a tube (31) of rectangular shape, the internal cavity of which is optionally filled with an insulating material, such as in particular sand, earth, mineral fibers, and this specific shape ensures the solidity of the whole.

10. Fire protection wall according to one of the preceding claims, characterized in that the panels (1, 15, 29) forming the retaining wall can be dismantled and reused.

11. Fire protection wall according to one of the preceding claims,

characterized,

that the casting or pre-forming of these panels from a refractory, alumina-containing concrete based on

45% aluminium oxide Al₂O₃ in the workshop or in situ.