NO862521L - Strukturelle komponenter. - Google Patents

Abstract

Oppfinnelsen vedrrer konstruksjons-komponenter som egner seg ved konstruksjon av brannsikre eller brannhemmende omslutninger ved benyttelse av et konstruksjonssystem bestående av moduler. Spesielt tilveiebringer oppfinnelsen komponenter bestående av et rammeverk (1) med utvendig kledning (8, 9) og innvendig isolasjon (10, 11, 12) som kan monteres sammen eller til et egnet. rammeverk, og som ved kantene er forsynt med vjT. pakninger (20, 21) som, når komponentene er satt ^v^S sammen, er trykket sammen for å tilveiebringe en effektiv brannhemmende avtetning. Komponentene er. av spesiell verdi ved konstruksjon av omslutninger benyttet i risikofylt industri, f.eks. olje- eller gassindustrien.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører strukturelle komponenter, spesielt slike komponenter som er egnet for fremstilling av brannhemmende konstruksjoner i form av moduler.

I mange industrier, spesielt innenfor olje- og naturgass industrien oppstår behovet for brannsikre eller brannhemmende konstruksjoner, så som omsluttende strukturer som omgir utstyr som det ville være risikabelt ikke å lukke inne, eller bygningsmessige strukturer som f.eks. kontrollrom eller laboratorier, eller eventuelt innkvar-teringsenheter. Størrelsen kan variere fra f.eks. 1 m<3>til f.eks. 10 x 4 x 4 m, eller enda større.

Spesielt i fjerntliggende områder, enten på land eller til sjøs, slik det forekommer i olje- og gassindustrien, er detønskelig at monteringen av slike omsluttende strukturer gjøres enkel og lettvint, og spesielt at konstruksjonen av slike omsluttende strukturer ikke i seg selv er risikabel. Således er det klart uønsket å måtte benytte kovensjonelle konstruksjonsteknikker som f.eks. sveising eller skjæring hvis dette i seg selv ville skape risiko.

En måte å løse dette problem på er å danne slike strukturer av et antall prefabrikerte konstruksjonsenheter som hensiktsmessig er utformet som et sett av rammer og paneler eller plater som, når de er montert danner den ønskede omsluttende struktur.

En vanskelighet ved en slik fremgangsmåte er at ild har en tendens til å trenge gjennom spalter mellom platene hvis det benyttes et system av moduler. Selvsagt kan elementene monteres og alle spalter avtettes ved f.eks. å benytte et utvendig eller innvendig påført tetnings-materiale e.l., eller sammenstilte plater kan sveises sammen, men slike etterbehandlings-teknikker er tidkrev-ende å gjennomføre, noen er upålitelige i praksis, og noen teknikker gir ikke holdbart resultat, spesielt ved ugunstige forhold i omgivelsene.

Ifølge et første trekk ved foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en strukturell komponent som er egnet for konstruksjon av omsluttende strukturer i form av moduler som nevnt ovenfor, og som består av en hul, flat ramme, en termisk og/eller brannhemmende plate på hver side av rammen med hovedsakelig samme utstrekning som denne, i det minste én sammentrykkbar pakning rundt platens kanter, et varmefast og/eller brannhemmende fyllmateriale anordnet mellom platene og innenfor rammen, idet tverrsnittet av rammens ytterkanter har hovedsakelig avtrappet, falset eller sporet konfigurasjon, og rammen ved flere steder rundt periferien er forsynt med festemidler som er innrettet til å samvirke med og gripe inn med passende utformninger på en tilgrensende komponent eller på et ramme-element og å fastholde komponenten under sammentrykning av pakningen.

Slike komponenter kan benyttes i forbindelse med ramme-elementer for å danne modulstrukturer som, når de er ferdig montert, er brannhemmende og/eller brannsikre, og hvor forbindelsene mellom de enkelte elementer er sikret mot lekkasje takket være de tilstedeværende sammentrykte pakninger.

Utformningen av de enkelte komponenter og av ramme-elementene som skal benyttes for disse kan selvsagt variere sterkt. Imidlertid vil komponentene, ved enhver praktisk utførelse av oppfinnelsen, omtrent uten unntag-else være rektangulære med en størrelse som uten vanskelighet lett kan håndteres av én eller to personer, og med en tykkelse og av konstruksjonsmaterialer i overensstem-melse med denønskede grad av brannsikring eller brann-hemning i det aktuelle tilfelle.

Komponentene er konstruert på basis av en flat ramme. Denne er passende dannet av en flerehet av stål-seksjoner som er sveiset sammen til en egnet rektangulær form, enten som en enkel åpen ramme, eller som en ramme med egnet tverravstivning. På flere steder rundt periferien er rammen fortrinnsvis forsynt med festemidler. Foretrukne festemidler er kamlåser som hensiktsmessig er dannet bare av metallkomponenter og sveiset til rammen. Platene på hver side av rammen kan velges av et hvilket som helst egnet materiale, men er fortrinnsvis fremstilt av metall, mest hensiktsmessig stålplater. De kan være flate eller f.eks. ribbet eller korrugert.

De ytre plater kan ligge direkte inntil rammen, eller de kan være skilt fra denne, f.eks. ved hjelp av en passende utformet metallstrimmel som er festet både til rammen og til platen. Dybden av rammen, dvs. dennes dimensjon målt vinkelrett på platens plan, kan i et slikt tilfelle være liten i forhold til hele tykkelsen av den ferdige komponent. Hvis plate-elementet er fremstilt av metall kan det hensiktsmessig være sveiset til rammen. Andre festemetoder kan også benyttes. Plate-elementene kan også være sammensatt, f.eks. et laminat av et brannhemmende ikke-metallisk materiale med en overflate av metall eller en plast som kan motså antennelse ved brann . Platene kan ha en egnet dekorativ overflate.

Det indre av komponenten er fylt med en fylling av varmefast og/eller brannhemmende fyllmateriale. Fortrinnsvis er dette et materiale bestående av uorganiske fibre som er forholdsvis lett i vekt, f.eks. asbest (som av helsemessige grunner ikke er å foretrekke), eller en passende keramikk- eller mineralfiber. Mineralull er spesielt egnet for formålet, og dette benyttes hensiktsmessig i form av tilskårne seksjoner som kan legges inne i rammen og kan fylle det indre av hele enheten.

Det er spesielt å foretrekke å benytte slikt fiberformet isolasjonsmateriale i form av en flerhet lag med ett eller flere stykker av metallnett eller -blikk anordnet mellom lagene. Nettet eller platen er fortrinnsvis utformet for å samvirke med lagene av fibermateriale for å forhindre eller minimalisere innbyrdes bevegelse i et plan parallelt med nettets eller blikkets plan. Dette hindrer eller minimaliserer nedrasing av isolasjons-materialet når det ferdige element er anbragt hovedsakelig vertikalt, hvilken nedrasing kunne redusere elementets effektivitet som brannbarriere vesentlig.

Spesielt er det å foretrekke å benytte et metallnett, og ytterligere å benytte et nett hvor de enkelte elementer som danner nettet er avskåret på flere steder over nettets areal, idet den/de frie ende(r) av en tråd e.l. som derved dannes bøyes ut slik at stifter eller pigger rager ut på hver side av nettets plan. Disse stifter eller pigger trenger inn i det fiberformede isolasjonsmateriale og forhindrer innbyrdes bevegelse. Stifter eller fremspring kan utformes ved utstansing fra en metallplate, eller de kan tilveiebringes på annen egnet måte .

Kantene av hver komponent er forsynt med sammentrykkbare pakninger. Disse sammentrykkbare pakninger får fortrinnsvis form av en vulst av'fiberformet uorganisk materiale i form av en streng eller et rep som omgis av en strimmel av uorganisk fiberduk, idet strimmelen bøyes rundt vulsten og strimmelens to kanter samles og festes til komponentens struktur. Slike pakninger er brannhemmende, lette å fremstille, og tilveiebringer en effektiv brannsikker tetning som er i stand til å oppta bevegelser som skyldes termiske påkjenninger på alle enhetene i tilfellet av en brann, når de er trykket sammen mellom tilgrensende komponenter eller mellom komponenten og et ramme-element til hvilket komponenten er festet. Kantene av hver komponent kan være forsynt med én eller flere pakninger, som kan være av samme eller varierende utførelse.

Den foretrukne festemåte av komponentene i stilling er ved bruk av kamlåser. Kamlåser er vel kjente standard låse-enheter og de består av et hus inneholdende en drei-bar krok som kan trekkes tilbake mot huset ved dreining av et aktiveringsorgan i én retning, eller som kan bringes til å bevege seg bort fra huset ved dreining av dette organ i motsatt retning. Når kroken rager ut fra huset, hvis dreining av selve kroken er forhindret, f.eks. ved inngrep via en egnet tapp eller knast, vil fortsatt dreining av et sentralt aktiveringsorgan som er innsatt i kroken og montert eksentrisk i forhold til denne bringe krokn til å bevege seg translatorisk tilbake mot huset og følgelig trekke tappen, knasten e.l. mot huset for således, ved bruk av komponentene ifølge foreliggende oppfinnelse, å trykke sammen pakningen på kanten av komponenten etterhvert som den tilgrensende komponent eller det mellomliggende ramme-element trekkes mot komponenten ved dreining av kamlåsens aktiveringsorgan.

Ved bruk av kamlåser på denne måte er det mulig å fremstille et konstruksjonssystem i form av moduler bestående av et sett av komponenter og et rammeverk som meget enkelt kan monteres sammen ved bruk av et eneste verktøy som er innrettet til å gripe inn med og dreie aktiveringsorganet for de enkelte kamlåser. Slike mon-teringsmetoder er av spesiell verdi, ikke bare på grunn av at det blir mulig raskt å sette sammen konstruksjonene, men fordi de gjør det mulig å montere strukturene ved bruk av forholdsvis uerfaren arbeidskraft og uten å måtte ty til potensielt risikofylte operasjoner, så som sveising.

Som nevnt ovenfor kan komponentenes kanter være avtrappet, sporet eller falset. Det kan benyttes passende konstruksjoner for å tilveiebringe en avbøyet bane over hver forbindelse mellom en komponent og dennes tilgrensende komponent eller et ramme-element, for således å tilveiebringe ytterligere brannsikring ved å tilveiebringe en lang brannvei. For mange forbindelser mellom komponenter eller mellom komponenter og ramme-elementer fore-trekkes sporforsynte kanter, idet disse gir avbøyde forbindelser med høy strukturell stabilitet. To sporforsynte komponenter kan stå i inngrep med et egnet langstrakt ramme-element anordnet mellom disse, og i et slikt tilfelle kan to tilgrensende komponenter effektivt lukke seg om et ramme-element og beskytte dette ytterligere mot brann mens det dannes en tilfredsstillende samlet struktur. Imidlertid vil det være klart at komplette omsluttende strukturer geometrisk ikke kan konstrueres på denne måte, og i mange tilfeller er det nødvendig å tilveiebringe i det minste én enhet og ofte flere enheter med avtrappede kanter slik at disse kan settes inn i og fjernes fra resten av den endelige struktur ganske enkelt ved å bevege dem i en retning vinkelrett på deres hoved- plan. Plater for adkomst vil selvsagt måtte konstrueres på denne måte.

Det er selvsagt mulig innenfor rammen av konstruksjonen av en fullstendig omsluttende struktur under bruk av komponentene ifølge foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe individuelle komponenter med egnede spesielle egenskaper, f.eks. forbindelser som muliggjør tilførsel av forsyniger inn i en omsluttende struktur, f.eks. av elektrisk, pneumatisk eller hydraulisk type, eller luftkondisjonering, og det kan av og til være ønskelig f.eks. å anordne et vindu. Dette kan gjøres under bruk av vanlig teknikk og uten å influere på basiskonstruksjonen av de individuelle komponenter. En nødutgangsluke eller -dør av konvensjonell utførelse kan også anordnes.

Oppfinnelsen vil nå bli forklart nærmere ved et eksempel under henvisning til de vedføyede tegninger, hvor

fig. 1 er et perspektivriss med en del skåret bort av en typisk enhet ifølge oppfinnelsen, som viser de forskjellige komponenter,

fig. 2 er et tverrsnitt gjennom en forbindelse mellom to plater av den type som generelt er vist på fig. 1,

fig. 3 er et snitt i likhet med fig. 2, men viser en alternativ utførelse,

fig. 4 er et snitt som viser forbindelse av to plater til en hjørnestolpe, hvilke utgjør del av en omsluttende struktur, og

fig. 5 viser snitt av en forbindelse mellom en tak-og en veggplate ved hjelp av et ramme-element.

Den enhet som er vist på fig. 1 er basert på en ramme som er dannet av et antall hule stålstenger 1 med firkantet tverrsnitt, som er sveiset sammen for å tilveiebringe en hovedsakelig rektangulær ramme med tverravstivning .

I deler av rammen er det fastsveiset en rekke kamlåser 2, hvorav bare én er vist på fig. 1, bestående av et generelt rektangulært hus med en aktiverende aksel 3.

Akselen 3 strekker seg til én side (nedad som vist på fig.

1) og kan betjenes ved bruk av et egnet verktøy.

I enheten på fig. 1, hvor deler er skåret bort, er adkomståpningene som er uttatt i de andre komponenter for å muliggjøre adkomst til akselen 3 ikke vist, men de foreligger selvsagt ved en komplett enhet.

Til ytterkantene av rammen 1 er det sveiset fire hovedsakelig rettvinklede S-formede stålprofiler 5, som utgjør hovedelementene av enhetens kant. Disse fire deler er gjæret ved enhetens fire hjørner og oppviser øvre og nedre flenser 6 resp. 7 hvortil utvendige kledningslag 8 resp. 9 er festet. Hensiktsmessig er laget 8 et lag av stål med pressede ribber for avstivning, som er festet til flensen 6 ved sveising. Laget 9 er en metallkledd marin plate, som er fastboltet til flensen 7.

Det indre av den viste enhet er fylt med tre lag av uorganisk fiberformet isolasjonsmateriale, f.eks. mineralull, som på fig. 1 er betegnet med 10, 11 og 12. Lagene er tilskåret for å passe rundt de enkelte rammestykker og kamlåsene 2, og de er dimensjonert slik at de helt utfyl-ler det innvendige rom. Det kan benyttes flere eller færre lag, alt etter ønske.

Mellom lagene 11 og 12 er det anbragt et rektangulært nett 15 av metallwire, hvorav individuelle partier er avskåret og bøyet utad, så som ved 17 og 18, slik at de, som vist på fig. 1, strekker seg oppad eller nedad og trenger inn i lagene 11 resp. 12 av mineralull. Nettet 15 fastholder således lagene 11 og 12 mot rasing, selv om komponenten er anordnet i et vertikalplan og er utsatt for vibr as joner. Enda viktiger er det at selv om komponenten utsettes for varme, så som i tilfellet av en brann, bevirker nettet 15 forsinkelse av en nedrasing av isolasjons-materialet og følgelig en forlengelse av komponentens brannhemmende virkning.

På kanten av hvert profil 5 er det montert et par sammentrykkbare pakningsorganer 20, 21 i form av vulster av fibre som fastholdes i et bånd av vevede uorganiske fibre. Båndet er viklet rett rundt vulsten og båndets to kanter er naglet sammen og til og gjennom delen 5, f.eks. ved popnagling gjennom egnede hull som er anordnet langs kanten av delen 5.

Enheten på fig. 1 benyttes vanligvis med sin øvre flate, platen 8, utad, dvs. på utsiden av en omslutning dannet av slike enheter. Kamlåsene 2 betjenes fra inn-siden av omslutningen. I tilfellet av små omslutninger, f.eks. kasser for røropplegg, kabler e.l., vil det vanligvis være ønskelig å kunne betjene kamlåsene fra utsiden av kassen, og i disse tilfeller kan en egnet uttagning for å tillate aktivering av akselen 3 strekke seg gjennom laget 10 og platen 8. Uttagningen kan lukkes f.eks. mot inn-trengning av vann ved hjelp av et egnet lukkedeksel.

Fig. 2-5 viser snitt gjennom forbindelser i rammeverk som er konstruert ved bruk av enheter ifølge fig. 1, eller modifiserte enheter, hvor platekanten er avtrappet istedenfor sporet.

På disse figurer er det for like deler benyttet samme henvisningstall som på fig. 1. Enhetene er montert sammen med ramme-elementer 60 på fig. 2 og 50 på fig. 3.

I begge tilfeller består disse ramme-elementer av stålprofiler fylt med passende varmeisolerende materiale 55 (f.eks. mineralull), idet de enkelte stålprofiler har åpninger 56 og tversgående bolter 57 i forbindelse med disse åpninger. Under monteringen av enhetene til ramme-elementene dreier kamlåsenes krokformede armer 70 seg og går inn i åpningene, idet krokendene griper over boltene 57, mens fortsatt dreining av akselen 3 bevirker at kroken trekker seg tilbake mot hovedelementet av enheten kamlåsen er montert i og således trekker hele komponenten mot ramme-elementet 50 resp. 60 og presser pakningene 20 og 21 sammen eller mot ramme-elementet. På fig. 3 er pakningen 20 av dobbeltvulst-typen hvis ytterflate er gjort vann-avstøtende, f.eks. dannet av et stykke av uorganisk fiberrep omsluttet av en kappe av neoprenimpregnert duk.

Som vist på fig. 2 og 3, er brannresistensen ytterligere forbedret ved at det er anordnet en metalllist 80 som er fastsveiset langs én kant av den utvendige

kledning.

Fig. 4 viser en hjørnestolpe 82 i form av et rett-vinklet stålprofil med en utvendig kledning 81, hvor mellomrommet mellom kledning 81 og stolpe 82 er fylt med mineralull 83.

Forbindelsessystemet på fig. 3 gjør det mulig å forflytte en komponent fra en montasje av slike komponenter i en retning vertikalt på plateplanet, idet kant-elementene 30 er avtrappet og ikke har S-profil. Ramme-elementet 50 er forsynt med en stålplate 35 og en marin platekledning 36 på denne for å komplettere forbindelsen.

Fig. 5 viser et utspilt vertikalsnitt gjennom en horisontal bjelke ved den øvre kant av en omslutning og deler av en tak- og en veggplate grensende til denne.

Den horisontale bjelke består av et kvadratisk stålprofil 90 til hvilket det er sveiset to mindre kvad-ratiske stålprofiler 91 og 92, som er forsynt med uttag-ninger 56 og bolter 57 for samvirke med de krokformede armer 70. Det indre av profilene 90, 91 og 92 er fylt med mineralul1.

Til profilet 90 er det festet et metallbelegg 94 som er utformet for å tilveiebringe en nedhengende drypplist 95 og en oppad åpen renne eller fure 96. Mellomrommene 97 er fylt med mineralull. En sammentrykkbar neoprenpakning 98 er anordnet for å sikre vanntett avtetning mellom takplaten og den horisontale bjelke.

Claims (12)

1. Strukturell komponent, karakterisert ved at den består av en hul flat ramme, en termisk og/eller brannhemmende plate på hver side av rammen, med hovedsakelig samme utstrekning som denne, i det minste én sammentrykkbar pakning rundt kantene av platen, et varmefast og/eller brannhemmende fyllmateriale anordnet mellom platene og innenfor rammen, idet tverrsnittet av rammens ytterkanter har hovedsakelig avtrappet, falset eller sporet konfigurasjon, og rammen ved flere steder rundt sin periferi er forsynt med festemidler som er innrettet til å samvirke med og gripe inn med egnede utformninger på en tilgrensende komponent eller på et ramme-element, og å fastholde komponenten under sammentrykning av pakningen.

2. Komponent ifølge krav 1, karakterisert ved at komponenten er rektangulær og har slike dimensjoner at den bekvemt og uten vanskelighet kan håndteres av én eller to menn.

3. Komponent ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den flate ramme er dannet av en flerhet stålprofiler som er sveiset sammen for å danne en ramme.

4. Komponent ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at det på flere steder rundt rammens periferi er fiksert festemidler.

5. Komponent ifølge krav 4, karakterisert ved at festemidlene er kamlåser som er sveiset til rammen.

6. Komponent ifølge et av kravene 1-5, karakterisert ved at platene på hver side av rammen omfatter lag av stål.

7. Komponent ifølge et av kravene 1-6, karak terisert ved at det indre av komponenten er fylt med en fylling av varmefast eller brannhemmende uorganisk fiberformet fyllmateriale med lav vekt.

8. Komponent ifølge krav 7, karakterisert ved at den uorganiske fiberfylling med lav vekt har form av en flerhet lag, hvor metallnett eller -blikk er anordnet mellom i det minste noen av disse.

9. Komponent ifølge krav 8, karakterisert ved at nettet eller blikket er utformet for å samvirke med lagene av fibermateriale for å forhindre eller minimalisere bevegelse av det ene i forhold til det andre i et plan parallelt med nettets eller blikkets plan.

10. Komponent ifølge krav 9, med et metallnett anordnet mellom to lag av uorganisk fibermateriale, karakterisert ved at de individulle elementer som danner nettet er avskåret på en flerhet steder over nettets areal, idet den/de frie ende(r) av en wire eller et lignende element som derved dannes er bøyet utad, slik at stifter eller pigger rager ut til hver side av nettets plan og trenger inn i det fiberformede isolasjonsmateriale .

11. Komponent ifølge et av kravene 1 - 10, karakterisert ved at de sammentrykkbare pakninger omfatter en vulst av fiberformet uorganisk materiale.

12. Komponent ifølge krav 11, karakterisert ved at vulsten har form av en streng eller et rep av fiberformet uorganisk materiale som omgis av et bånd av uorganisk fiberduk, idet båndet er bøyet rundt strengen og dets to kanter er ført sammen og festet til komponentens struktur.