NL1019919C2

NL1019919C2 - Doorvoerinrichting voor het afdichtend doorvoeren van een kabel, buis, leiding en dergelijke door een opening van een wand.

Info

Publication number: NL1019919C2
Application number: NL1019919A
Authority: NL
Inventors: Johannes Alfred Beele
Original assignee: Beele Eng Bv
Priority date: 2002-02-07
Filing date: 2002-02-07
Publication date: 2003-08-08
Also published as: CA2475371C; US20050179214A1; JP2005517143A; AU2003208660A1; WO2003067136A1; KR20040079986A; EP1472482A1; CA2475371A1

Description

DOORVOERINRICHTING VOOR HET AFDICHTEND DOORVOEREN VAN EEN KABEL, BUIS, LEIDING EN DERGELIJKE DOOR EEN OPENING 5 VAN EEN WAND

De uitvinding heeft betrekking op een doorvoerinrichting voor het afdichtend doorvoeren van een kabel, buis, leiding en dergelijke door een opening van een wand, 10 waarbij de doorvoerinrichting is voorzien van ten minste een in bedrijfstoestand in de opening aangebracht afdichtmiddel dat althans in hoofdzaak is vervaardigd uit een elastisch brandwerend materiaal op basis van een vernetbaar polymeer en een expandeerbaar middel in een 15 zodanige hoeveelheid en samenstelling dat bij brand het afdichtmiddel zodanig expandeert dat de opening van de wand mediumdicht wordt afgedicht. Opgemerkt wordt dat in dit verband onder de term "wand” elke afscheiding tussen twee ruimten wordt verstaan en derhalve ook een muur, 20 een scheepsdek, een schot en dergelijke omvat.

Een dergelijke doorvoerinrichting is algemeen bekend.

Bij de bekende doorvoerinrichting bevat het brandwerende materiaal van het afdichtmiddel een expandeerbaar middel 25 dat bij blootstelling aan een hoge temperatuur ten gevolge van brand uitzet, zodat het afdichtmiddel dientengevolge de opening in de wand rondom de daardoorheen doorgevoerde kabel, buis , leiding en dergelijke blijvend afdicht teneinde te voorkomen dat 30 gassen en/of vloeistoffen zich in zo’ n geval door de opening verplaatsen van de ene zijde naar de andere zijde van de wand. Bij brand vervormt de doorgevoerde kabel, buis, leiding en dergelijke veelal door bijvoorbeeld verweking en expandeert het afdichtmiddel 35 dusdanig dat in dat geval een effectieve afdichting van de opening in de wand gehandhaafd blijft.

Bezwaren van de bekende doorvoerinrichting zijn de ··, - η ; Q

2 volgende : het elastisch brandwerende materiaal van het bekende afdichtmiddel is van nature hygroscopisch 5 van aard, waardoor het vocht uit de atmosfeer opneemt. Hierdoor kunnen gevaarlijke situaties ontstaan, waarbij een doorgevoerde metalen gasbuis (van buitenaf onzichtbaar) corrodeert, hetgeen een levensgevaarlijke gasexplosie tot gevolg kan 10 hebben. De eerdergenoemde opname van vocht uit de atmosfeer gaat uiteindelijk ten koste van de mechanische sterkte van het bekende afdichtmiddel en derhalve eveneens van het brandwerend vermogen daarvan. Een en ander maakt de bekende 15 doorvoerinrichting zeer onderhoudsgevoelig; het elastisch brandwerende materiaal van het bekende afdichtmiddel absorbeert bij brand bijvoorbeeld bluswater (hydrolyse), waardoor het 20 desintegreert en derhalve zijn mechanische sterkte nagenoeg verliest. Hierdoor is er geen of nauwelijks sprake van nog enige afdichtende werking van het bekende afdichtmiddel, met alle nadelige gevolgen voor wat betreft ongewenst transport van 25 (hete) gassen en/of vloeistoffen van de ene zijde naar de andere zijde van de wand van dien. Het brandwerend vermogen van het bekende afdichtmiddel is derhalve bijna tot nul gereduceerd (het bluswater spuit het afdichtmiddel uit de wand!).

30 Daarbij kan nog het gevaar ontstaan dat bij brand aan de ene zijde van de wand de temperatuur aan de andere zijde van de wand (te) hoog oploopt.

Hierdoor kunnen aan die andere zijde van de wand zich bevindende objecten vlam vatten met als 35 resultaat dat de brand zich van de ene zijde naar de andere zijde van de wand voortplant.

3

Het is het doel van de uitvinding de genoemde bezwaren van de stand van de techniek te ondervangen en daartoe heeft een doorvoerinrichting van de in de aanhef vermelde soort volgens de uitvinding als bijzonderheid 5 dat het materiaal van het afdichtmiddel een schuimstructuur bevat met gesloten cellen. De gesloten cellen blijken in de praktijk voor een uitstekende thermische isolatie te zorgen als gevolg van in de gesloten cellen opgesloten gas (lucht). Deze 10 gasinsluitsels voorkomen derhalve dat bij brand aan de ene zijde van de wand de temperatuur aan de andere zijde van de wand brandgevaarlijk oploopt. De gesloten cellen kunnen geen bluswater opnemen, zodat de effectiviteit van het afdichtmiddel ongewijzigd blijft. Volgens de 15 uitvinding behoudt het onderhavige afdichtmiddel diens mechanische sterkte en diens brandwerend vermogen; vanwege de gesloten cellen is spake van gewichtsbesparing en een compacte uitvoering.

20 In een voorkeursuitvoeringsvorm van een doorvoerinrichting overeenkomstig de uitvinding is het vernetbaar polymeer samengesteld uit ten minste een rubberachtig lineair polymeer, bij voorkeur een terpolymeer van etheen, propeen en een derde monomeer 25 dat twee dubbele koolstof-koolstofbanden bevat (dieëen), met zwavel als middel voor vulcanisatie. Het brandwerende materiaal ("compound") op basis van het vernetbaar polymeer kan dan zuur (PH<7) of basisch (PH>7) zijn. In een andere voorkeursvariant is het 30 vernetbaar polymeer samengesteld uit tenminste een rubberachtig lineair polymeer, bij voorkeur een copolymeer van ethyleen en vinylacetaat, met koolstofperoxide als middel voor vulcanisatie. Uit onderzoek is gebleken dat vulcanisatie verrassenderwijs 35 optimaal kan plaatsvinden indien het brandwerende materiaal op basis van het vernetbaar polymeer basisch is. Het vernetbaar polymeer bevat voorts de 4 gebruikelijke vulmiddelen, "plasticizers", vulcanisatiemiddelen, alsmede vulcanisatieversnellers en -aktivatoren.

5 In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van een doorvoerinrichting volgens de uitvinding is het vernetbaar polymeer samengesteld uit ten minste een rubberachtig lineair polymeer met 5-15% gewichtsprocent ammoniumpolyfosfaat. Ammoniumpolyfosfaat is bijzonder 10 geschikt als brandwerend/vlamdovend materiaal, daar het de eigenschappen van het rubber materiaal niet nadelig beïnvloedt. Zoals bekend, is rubber zeer gevoelig voor additieven waar het gaat om de mechanische sterkte (trek- en scheursterkte), flexweerstand, drukvervorming 15 etcetera.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van een doorvoerinrichting overeenkomstig de uitvinding bevat het expandeerbare middel grafiet in een hoeveelheid 20 variërend van 5 tot 20% gewichtsprocent. In het bijzonder bevat het expandeerbare middel grafiet in een hoeveelheid variërend van 10 tot 15% gewichtsprocent, bij voorkeur circa 12,5% gewichtsprocent. Deze samenstelling zorgt voor een goede afdichting zowel bij 25 gebruikelijke temperaturen tussen 15 en 50 0 Celsius en anderzijds voor een geschikte uitzetting bij hogere temperaturen vanaf bijvoorbeeld 50 0 Celsius en hoger.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van een 30 doorvoerinrichting volgens de uitvinding is het afdichtmiddel gevormd door plaatmateriaal.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van een doorvoerinrichting overeenkomstig de uitvinding is het 35 afdichtmiddel gevormd door verscheidene in de opening van de wand aangebrachte slangdelen. De slangdelen zijn daarbij al dan niet massief of vormen huismiddelen * 0 ï i) 'i j 5 waardoorheen telkens een kabel, buis, leiding en dergelijke is gestoken ter doorvoering door de opening van de wand. In het laatste geval wordt de resterende ruimte in de opening van de wand opgevuld met massieve 5 slangdelen en/of huismiddelen vormende slangdelen.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het afdichtend doorvoeren van een kabel, buis, leiding en dergelijke door een opening van een wand, 10 waarbij in bedrijfstoestand een afdichtmiddel in de opening wordt aangebracht dat althans in hoofdzaak is vervaardigd uit een elastisch brandwerend materiaal op basis van een vernetbaar polymeer en een expandeerbaar middel in een zodanige hoeveelheid en samenstelling dat 15 bij brand het afdichtmiddel zodanig expandeert dat de opening van de wand mediumdicht wordt afgedicht, met als bijzonderheid dat het materiaal van het afdichtmiddel wordt voorzien van een schuimstructuur bevat met gesloten cellen.

20

Tenslotte refereert de uitvinding aan een afdichtmiddel als zodanig in de vorm van plaatmateriaal of slangdelen.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand 25 van in een tekening weergegeven figuren, waarbij figuur 1 betrekking heeft op een doorvoerinrichting in een eerste uitvoeringsvorm volgens de uitvinding, waarbij 30 een schematisch en perspectivisch aanzicht is getoond van een als slangdelen uitgevoerd afdichtmiddel; figuur 2 een schematisch en perspectivisch aanzicht weergeeft van een slangdeel volgens 35 een andere variant; en figuur 3 een doorvoerinrichting in een tweede uitvoeringsvorm overeenkomstig de uitvinding 6 laat zien waarbij het afdichtmiddel als plaatmateriaal is uitgevoerd.

In figuur 1 onderscheidt men een raam (1) dat in een, in 5 een stalen dek of schot van een schip aangebrachte opening wordt gemonteerd. Het raam (1) bevat een in het vlak van het stalen dek gelegen flens (2) ter ondersteuning.

10 Nadat het raam (1) afdichtend in de opening is aangebracht, worden elektrische leidingen (3) door het raam (1) getrokken. Vervolgens wordt om elke elektrische leiding (3) een slangdeel ofwel huls (4) van een brandwerend rubber aangebracht. Dit aanbrengen gaat des 15 te gemakkelijker, indien de slangdelen ofwel hulzen (4) zin voorzien van een doorlopende spleet (5). Daarna wordt de resterende ruimte in het raam (1) opgevuld met eveneens hulzen (4) van hetzelfde brandwerende rubber. Tenslotte wordt aan beide open zijden van het raam (1) 20 een vlamdovend en/of vloeistofafstotend middel (6) aangebracht. Dit middel (6) is zodanig gekozen dat dit goede hechtende eigenschappen bezit en binnen 24 uur met de luchtvochtigheid zal vulcaniseren tot een rubberachtig materiaal. Eventueel kan het 25 buitenoppervlak van het vlamdovende en/of vloeistofafstotende middel (6) met een nat mes worden gladgestreken. Het vlamdovend en/of vloeistofafstotende middel (6) garandeert een vloeistof- en gasdichte doorvoering van de elektrische leidingen (3). Juist 30 omdat na aanbrenging van het vlamdovende en/of vloeistofafstotende middel (6), dit middel (6) zich tussen en in de hulzen (4) (fungerend als opvulmiddel) en tussen de hulzen (4) (die om de leidingen (3) zijn aangebracht) aanwezig is, wordt een zeer stabiel geheel 35 met een grote hechtcapaciteit verkregen. Opgemerkt wordt dat het vlamdovende en/of vloeistofafstotende middel (6) in figuur 1 gedeeltelijk is weggelaten, en dat de 7 rechteropening in het raam (1) leeg is getekend, teneinde figuur 1 niet onnodig te compliceren.

In plaats van hulzen (4) kan in een andere 5 voorkeursvariant gebruik worden gemaakt van al dan niet massieve slangdelen (4) welke dan om de doorgevoerde kabel (3) zijn aangebracht in het raam (1). De kabel (3) wordt dan door de al dan niet massieve slangdelen (4) omgeven en door de onderste slangdelen in het raam (1) 10 ondersteund. De laatstgenoemde slangdelen (4) zijn in het bijzonder in dwarsdoorsnede stervormig; zo'n slangdeel is in figuur 2 getekend. Zoals hierboven reeds uiteengezet, wordt een kabel (3) niet door het in figuur 2 getekende slangdeel (4) gestoken, doch worden 15 dergelijke slangdelen (4) om een of meer kabels (3) heen gegroepeerd in het raam (1). Hierbij vullen deze slangdelen (4) de resterende ruimte in het raam (1) op, terwijl de onderste slangdelen (4) de kabel(s) (3) daarin ondersteunen.

20

Opgemerkt wordt dat het raam (1) in sommige gevallen achterwege kan blijven, zodat leidingen/kabels (3) rechtstreeks door een opening in een wand worden gevoerd. De doorvoerinrichting van figuur 1 is bijzonder 25 geschikt bij leidingen (3) met een relatief kleine dwarsdoorsnede en een raam (1) of opening met een relatief grote dwarsdoorsnede.

Figuur 3 laat een wand (7) met een opening (8) zien, 30 waardoorheen leidingen (9) zijn doorgevoerd. De onderhavige doorvoerinrichting is opgebouwd uit een gootvormig benedendeel (10), zijwanden vormende zijdelen (11) en een dekselvormig bovendeel (12), terwijl in dit specifieke geval voorts voorzien is in een pakking (13) 35 en een montagedeel (14). Figuur 3 toont ter verduidelijking een en ander in uiteengenomen toestand, waarbij in bedrijf de diverse delen met behulp van 8 bouten en moeren aan elkaar is bevestigd. Het afdichtmiddel is hier uitgevoerd als plaatvormige delen (15) die om de leidingen (9) zijn gegroepeerd en die de resterende ruimte in de doorvoerinrichting opvullen.

5 Aldus wordt een vloeistof- en gasdichte doorvoering verschaft, waarbij de leidingen (9) brandwerend worden doorgevoerd. De in figuur 3 nog getekende additionele rubber beschermdelen (16) kunnen in de praktijk desgewenst achterwege worden gelaten, hetgeen een 10 simpele constructie en een eenvoudige montage met zich meebrengt.

De hulzen (4), de al dan niet massieve slangdelen (4) en het plaatmateriaal (15) zijn vervaardigd op basis van 15 een rubber materiaal dat bij voorkeur als volgt is samengesteld: EPDM-COMPOUND phr

Ethyleen-propyleen terpolymeer (EPDM) 150 20 Zinkoxide (ZnO) 5

Calciumoxide 5

Stearinezuur 1

Vaseline 10

Roet N550 20 25 Krijt 30

Paraffineolie 20-40

Geïnterlaceerd grafiet 30-70

Ammoniumpolyfosfaat 20-50

Blaasmiddelen 4-8 30 Vulcanisatiemiddelen 4-6

Zwavel 2 EVA-COMPOUND phr

Ethyl-vinylacetaat copolymeer 100 35 Zinkstearaat 4

Procesagent 2 9

Antidegradant 2

Alurainiumtrihydraat 25-75

Geïnterlaceerd grafiet 15-35

Ammoniumpolyfosfaat 20-30 5 Paraffineweekmaker 5-15

Blaasmiddelenide 3-6

Peroxide 1-3

Bij voorkeur is het plaatmateriaal (15) op basis van een 10 EVA-compound door middel van "compression moulding" vervaardigd, terwijl de hulzen (4) en de al dan niet massieve slangdelen (4) zijn gemaakt op basis van een EPDM-compound middels extrusie.

Claims

1. Doorvoerinrichting voor het afdichtend doorvoeren van een kabel, buis, leiding en dergelijke door een 5 opening van een wand, waarbij de doorvoerinrichting is voorzien van ten minste een in bedrijfstoestand in de opening aangebracht afdichtmiddel dat althans in hoofdzaak is vervaardigd uit een elastisch brandwerend materiaal op basis van een vernetbaar 10 polymeer en een expandeerbaar middel in een zodanige hoeveelheid en samenstelling dat bij brand het afdichtmiddel zodanig expandeert dat de opening van de wand mediumdicht wordt afgedicht, met het kenmerk dat het materiaal van het afdichtmiddel een 15 schuimstructuur bevat met gesloten cellen.

2. Doorvoerinrichting volgens conclusie 1, waarbij het vernetbaar polymeer is samengesteld uit ten minste een rubberachtig lineair polymeer, bij voorkeur een 20 terpolymeer van etheen, propeen en een derde monomeer dat twee dubbele koolstof-koolstofbanden bevat (diceen), met zwavel als middel voor vulcanisatie.

3. Doorvoerinrichting volgens conclusie 1, waarbij het vernetbaar polymeer is samengesteld uit ten minste een rubberachtig lineair polymeer, bij voorkeur een copolymer van ethyleen en vinylacetaat, met koolstofperoxide als middel voor vulcanisatie. 30

4. Doorvoerinrichting volgens conclusie 3, waarbij het copolymeer basisch is.

5. Doorvoerinrichting volgens een der voorgaande 35 conclusies 1 to ten met 4, waarbij het vernetbaar polymeer is samengesteld uit ten minste een rubberachtig lineair polymeer met 5-15% ^1Gj (y gewichtsprocent ammoniumpolyfosfaat.

6. Doorvoerinrichtng volgens een der voorgaande conclusies 1 tot en met 5, waarbij het 5 expandeerbare middel grafiet bevat in een hoeveelheid variërend van 5 tot 20% gewichtsprocent.

7. Doorvoerinrichting volgens conclusie 6, waarbij het 10 expandeerbare middel grafiet bevat in een hoeveelheid variërend van 10 tot 15% gewichtsprocent, bij voorkeur circa 12,5% gewichtsprocent.

8. Doorvoerinrichting volgens een der voorgaande conclusies 1 tot en met 7, waarbij het afdichtmiddel is gevormd door plaatmateriaal.

9. Doorvoerinrichting volgens een der voorgaande 20 conclusies 1 tot en met 7, waarbij het afdichtmiddel is gevormd door verscheidene in de opening van de wand aangebrachte slangdelen.

10. Doorvoerinrichting volgens conclusie 9, waarbij de 25 slangdelen massief zijn.

11. Doorvoerinrichting volgens conclusie 9, waarbij de slangdelen huismiddelen vormen waardoorheen telkens een kabel, buis, leiding en dergelijke is gestoken 30 ter doorvoering door de opening van de wand.

12. Werkwijze voor het afdichtend doorvoeren van een kabel, buis, leiding en dergelijke door een opening van een wand, waarbij in bedrijfstoestand een 35 afdichtmiddel in de opening wordt aangebracht dat althans in hoofdzaak is vervaardigd uit een elastisch brandwerend materiaal op basis van een vernetbaar polymeer en een expandeerbaar middel in een zodanige hoeveelheid en samenstelling dat bij brand het afdichtmiddel zodanig expandeert dat de opening van de wand mediumdicht wordt afgedicht, 5 met het kenmerk dat het materiaal van het afdichtmiddel wordt voorzien van een schuimstructuur bevat met gesloten cellen.