NO871371L - Sammensatt brannsperreanordning. - Google Patents

Abstract

Brannsperremuffeanordning som omfatter en plasthylse (2) som passer inn på et plastrør. En ringformet krave (4) av material som sveller ved oppvarmning understttes av ytterflaten til hylsen (2). En strekkfjar (8) holdes under strekk på en ende av hylsen (2), og et lag av ildfast tekstil (6) er anbragt mellom fjæren (8) og hylsen (2). Når røret og hylsen (2) mykner i tilfelle av en brann vil fjaren (8) virke til å klemme sammen hylsen og røret inne i det ildfaste lag.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår anordninger for sperring av brann i plastrør.

Plastrør som er ført gjennom brannsikre vegger eller gulv i en bygning utgjør en potensiell brannfare. I tilfelle av en brann vil plastrøret ha en tendens til å smelte og således danne et hull, gjennom hvilket varme gasser kan passere og således spre brannen til rommet på den annen side av veggen eller gulvet. For å unngå denne virkning kan brannforskrifter kreve at der et rør er ført gjennom en brannsikker vegg eller et gulv er det anordnet midler for å sperre hullet som kan dannes dersom røret skulle smelte.

En tidligere foreslått fremgangsmåte for å sperre et hull som kan være dannet av et smeltende rør omfatter bruken av en mekanisk sperreanordning som omfatter en lukkeplate av metall, som vanligvis aktiveres av tyngdekraften eller av en fjær-kraft, for å forskyve røret når dette mykner og derved dekke det resulterende hull i veggen eller gulvet, idet platen er festet til en brakett eller en annen holdeanordning som er festet til veggen eller gulvet nær røret. I tillegg til ganske enkelt å dekke hullet er det nødvendig at sperreanordning av denne type, etter at den er kommet til lukkestill-ing, skal danne en tetning over åpningen med tilstrekkelig gasstetthet til at varme gasser under trykk i det rom hvor det brenner får en tilstrekkelig lav grad av gjennomstrømning gjennom den dekkede åpning til at temperaturstigningsfor-holdene utenfor rommet hvor det brenner ikke overstiger prøve-standarder, eller alternativt at det ikke kan skje noe sammen-brudd på grunn av mykning på grunn av varme av plastrør utenfor rommet hvor det brenner.

Tetningen med en slik anordning kan forbedres ved anvendelse av en rekke kjemiske materialer som sveller ved oppvarmning og ekspanderer slik at de fyller hvilke som helst sprekker eller spalter som kan bli dannet mellom metallplaten og området rundt hullet. Valget av slike svellende materialer må gjøres med omhu for å sikre at de ikke hindrer bevegelsen av platen og hindrer at fullstendig mekanisk lukning kan finne sted. Relevante egenskaper for slike kjemiske, svellende materialer er den temperatur der svellingen begynner å inntreffe, og stivheten eller styrken i det skum som dannes. I praksis er det funnet at svellende kjemikalier av den type som danner karbonmasser er egnet, men uheldigvis har disse materialer den egenskap at de brenner opp ved de høyere temperaturer som oppstår i senere stadier av brannen. De beste av disse materialer ville ikke overstige 30 minutter med effektiv tetteevne under branntilstander.

Et annet problem som er knyttet til bruken av slike mekaniske sperreanordninger er at ved branner med lang varighet, for eksempel mere enn to timer, må den bevegelige sperreplaten være av en meget velisolert konstruksjon for å hindre over-- føring av uakseptable mengder varme gjennom selve platen og således gjennom den åpning som den dekker. I praksis er det nødvendig at mekaniske anordninger som kreves for å virke i to til tre timer må være av plasskrevende konstruksjon, og er uheldige både fra et kostnadsmessig og et monteringsmessig synspunkt. Av denne grunn foretrekkes det å benytte en anordning som er kjent som en brannsperremuffe, som omfatter et svellbart material som omgir røret inne i gulvet eller veggen, istedet for på overflaten av gulvet eller veggen.

Med slike brannsperremuffer er imidlertid den hastighet med hvilken de kan virke til å lukke et myknet plastrør inne i en vegg eller et gulv begrenset av den hastighet med hvilken varmeoverføringen kan komme frem til tetningen gjennom den flate som utsettes for brannen. I gulvinstallasjoner er det funnet at muffer med passende utformning kan virke tilfredsstillende for PVC-rør med nominelle diametre fra 32 mm og opp til 100 mm. Over 100 mm i dimensjon virker ikke muffen til å lukke røret hurtig nok, og må suppleres ved bruken av en mekanisk sperreanordning av den type som er omtalt ovenfor, som virker til å stenge røråpningen på det tidspunkt når røret først mykner.

En lignende betraktning gjelder rør av mindre dimensjoner, når de er koblet til gulvsluk og avløp, slik som fra dusjer, bade-rom og urinaler.

Med tanke på å minske disse problemer har det i vår tidligere patentansøkning nr. 36380/84 vært foreslått en fjær-strupe-anordning som omfatter en strekkfjær som er anbragt rundt et ark med ildfast material som er understøttet på røret, idet fjæren befinner seg foran en brannsperremuffe. Fjæren tjener til å klemme røret sammen når det mykner før aktivering av brannsperremuffen, og røret inne i arket vil da brenne og skumme og danne en karbonmasse som virker som en plugg som sperrer den ytre ende av arket, for å hindre inntrengning av varme gasser. Til tross for at dette arrangement er funnet å virke effektivt i brannprøver kan installasjonen være ganske tidkrevende i praksis, fordi fjæren og arket må anbringes ad-skilt fra muffen.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse er det kommet frem til en brannsperremuffeanordning som omfatter en hylse av material som mykner ved oppvarmning, innrettet til å føres inn på et plastrør, en ringformet muffe av svellbart material som omgir ytterflaten av hylsen, idet muffen har en aksial endeflate som befinner seg innenfor en aksial ende av hylsen, slik at hylsen avgrenser en ringformet flens mellom den aksiale endeflate og den nevnte ende, et ringformet lag av fleksibelt, ildfast material rundt den ringformede flens, og kraftut-øvende midler anordnet rundt det ildfaste lag, for å utøve en radial, komprimerende kraft på flensen, og arrangementet er slik at når den ringformede flens og røret mykner i tilfelle av en brann, virker de kraftutøvende midler til å klemme sammen flensen og røret, som deretter kan brenne for å danne en karbonmasse inne i det ringformede lag av ildfast material. Enheten som består av den svellbare muffen og de kraftut-øvende midler på en felles hylse danner en sammenhengende enhet som hurtig og enkelt kan monteres.

Utførelsesformer av oppfinnelsen skal nå beskrives ved hjelp av eksempler, under henvisning til de vedføyde tegninger, på hvilke: Fig. 1 er et aksialsnitt gjennom en første utførelsesform av

en brannsperremuffeenhet i henhold til oppfinnelsen,

Fig. 2 viser enheten vist i fig. 1 sett mot en ende,

Fig. 3 er et utsnitt av et aksialsnitt av en modifisert ut- førelsesform av enheten, og Fig. 4 er et snitt som skjematisk viser en typisk installasjon.

Som vist i fig. 1 omfatter en brannsperremuffeanordning for anbringelse på et plastrør som rager gjennom en vegg, for

eksempel et PVC-rør, en rørformet bærehylse 2 med en størrelse slik at den passer inn på røret med glidepasning. Bærehylsen 2 består likeledes av et plastmaterial, slik at det mykner ved oppvarmning, og hylsen består av for eksempel PVC, slik at den mykner ved oppvarmning ved den samme temperatur som selve røret. Hylsen 2 bærer en ringformet muffe 4 av svellbart material, for eksempel dannet av en spiralviklet strimmel av forsterket, vannholdig alkalimetallsilikat, slik som det som fremstilles av B.A.S.F. under varemerket "Palusol". Strim-melen kan være belagt på en eller begge sider, med syntetisk harpiks, slik som epoksy eller polyuretan, og den viklede muffen kan være dyppet i smeltet voks for å danne tetning på kantene og i eventuelle overflatesprekker. De aksiale ender av den svellbare muffen 4 befinner seg innenfor de aksiale ender av bærehylsen 2, slik at bærehylsen danner ringformede flenser som rager utenfor endene av muffen 4.

Et lag av fleksibelt, ildfast tekstil dannet av tettvevet kisel, glass eller andre ildfaste fibre, eventuelt belagt for forbedring av gasstettheten, danner et ringformet lag 6 som befinner seg mellom muffen 4 og bærehylsen 2. Tekstilet i laget 6 rager utenfor hver ende av muffen 4, og den totale lengde til tekstilet er større enn for bærehylsen 2, og ved de aksiale endepartier er partiet splittet aksialt slik at det avgrenser en rekke tunger 6a. En strekkfjær 8 under for-holdsvis høyt strekk er understøttet på hver av de to ringformede flenser på bærehylsen 2, og laget 6 av tekstil befinner seg mellom fjærene 8 og hylsen 2. Fingrene 6a på hver aksiale ende av tekstillaget 6 er brettet bakover rundt størstedelen av omkretsen til fjærviklingene, idet de frie ender av fingrene 6a er festet ved hjelp av et gummibånd eller et annet ettergivende bånd 10 som er påført under strekk rundt hylsen 2. Tekstilfingrene 6a virker således til å holde fjærene 8 på hylsen 2.

Hele enheten er krympepakket i en plastfilm 12, som er skåret bort rundt den indre boring i bærehylsen 2 for at hylsen 2 skal kunne anbringes på røret. Filmen 12 virker til å tette den svellbare muffen 4 mot angrep av karbondioksyd i atmos-færen og også mot eventuell vannskade som kan inntreffe når røret er på gulvnivå i områder som er utsatt for oversvøm-melse. I tillegg til den tettende funksjon hindrer også plastomslaget 12 at mørtel eller andre fremmedlegemer blir liggende på viklingene til fjærene 8 under monteringen, idet dette kunne hindre fjærene i å virke.

Brannsperremuffeenheten er utformet til å kunne monteres på røret ved å føres inn på den frie ende av røret under bygging av en bygning på et stadium der det meste av røropplegget har frie ender i nærheten av en vegg, slik som en sjaktvegg før sammenkobling på et senere stadium. Fig. 4 viser en typisk installasjon av et rør 20 i en vegg 22. Pussen 24 på veggen slutter i avstand på røret, slik at endekantene til den svellbare muffen er frilagt for å aktiveres i tilfelle av en brann. Om ønskelig kan en plastflens 26 være montert på røret 20 for å dekke den blottlagte kant til muffeenheten, men en slik flens vil imidlertid ikke i vesentlig grad hindre varmeinn-trengning til den svellbare muffen.

I tilfelle av en brann mykner røret 20, og også bærehylsen 2 mykner. Det parti av røret 20 og hylsen 2 som umiddelbart omgis av fjæren 8 på den side av muffeenheten som er åpen mot brannen trykkes radialt sammen på grunn av stramningen i fjæren. Plastmaterialet inne i laget 6 av ildfast material vil ha en tendens til å brenne og skumme, for å danne en karbonmasse som blokkerer den ytre ende av laget 6 og innsnev-ringen som dannes av det radialt sammenklemte parti av røret 20 og hylsen 2. Denne masse danner en plugg som tetter røret mot inntrengning av varme gasser. Det skal også nevnes at partiet av laget rundt karbonmassen i det minste delvis er dannet av fingrene 6a som benyttes til å holde fjæren 8, og som vikles av fjæren ved mykning av røret 20 og hylsen 2, for å rage hovedsakelig aksialt langs det sammenklemte røret.

Pluggen som således er dannet danner tetning i tilstrekkelig langvarig aktivering av den svellbare muffen 4, som ekspanderer radialt innover for å sperre åpningen gjennom veggen. For å fremme svellingen i hele lengden av den svellbare muffen 4 er metallfolie, slik som aluminiumfolie, lagt mellom viklingene i det spiralviklede, svellbare lag, for å forbedre varmeoverføringen inne i muffen. Mengden av metallfolie holdes imidlertid på et minimum for å unngå for stor varme-overføring fra brannsiden av veggen til den annen side av veggen.

Når det svellbare material ekspanderer skjer den første ekspansjon i en kileform som søker å skyve røret ut mot den side av veggen som er fjernest fra brannen. Dersom røret er sikkert festet vil skyvekraften virke til å bevege muffeenheten utover fra den side av veggen som vender mot brannen. For å hindre denne virkning er det nødvendig å feste muffeenheten inne i veggen. Slik fastgjøring kan oppnås med anordninger med små dimensjoner, ved å pusse veggen slik at pussen overlapper enden av enheten uten fullstendig å dekke enden av enheten (slik som vist i fig. 4). Dessuten vil det være friksjonsfeste mot selve mørtelen. Skyvevirkningen beskrevet ovenfor blir i økende grad alvorlig når diameteren til røretøker. For å unngå denne virkning ved å stabilisere viklingene av svellbart material mot teleskopvirkning, kan den svellbare muffen 4 være utstyrt med ringformede metallplater 30 som holdes mot de motsatt vendende aksiale flater slik som vist i fig. 3. De ringformede plater 30 har flenser, og holdes sammen av aksiale metallbånd 32 fordelt rundt omkretsen av muffen 4, og bøyd rundt flensene på platene 30. I fig. 3 er sperreelementer 34 mot mørtelen festet til båndene 32. Disse sperreelementer 34 kan benyttes når enheten monteres i flytende betong eller mørtel for mursten, idet sperreele-mentene 34 bøyes utover i rett vinkel med aksen til enheten, for å festes inne i betongmørtelen. Istedet for sperre-elementene 34 kan metallplatene 30 ha større diameter enn muffen 4, slik at anordningen kan festes med mørtel mellom de to metallplater.

Materialet som fjærene 8 er dannet av bør være slik at fjærene er istand til å opprettholde den nødvendige radiale kraft innover mot veggene til røret 20 og hylsen 2 inntil mykningen og sammenklemningen er fullført. Denne periode kan ligge i området fra omtrent fem minutter i flammene når det gjelder små rørdiametre, og opptil ti minutter i flammene når det gjelder store rørdiametre, på 100 mm og mere. Generelt vil vanlige, lavlegerte fjærstål ikke opprettholde tilstrekkelig fjærvirk-ning tilstrekkelig lenge i flammene til at de er pålitelige under bruk, og konvensjonelt rustfritt stål av 18/8-typen er funnet tilfredsstillende på mindre rørdimensjoner. For større rørdiametre kan det væreønskelig å benytte høylegerte, ut-skillingsherdende fjærstål som kan benyttes ved høye temperaturer på i det minste 600°C.

Det ildfaste tekstil som benyttes i enheten må kunne defor-meres under ytre fjærtrykk uten å rives eller å briste i branntilstander ved temperaturer på opptil i det minste 800°C. Tekstilet må også opprettholde en effektiv mot-

stand mot gjennomstrømning av varme gasser i tilstrekkelig tid i brannperioden, for eksempel 10 - 20 minutter, avhengig av rørdiameteren, for å muliggjøre at lukning av røråpningen kan utføres av den svellbare muffen 4. De beskrevne enheter ut-gjør kombinerte fjærstrupere og brannsperremuffeenheter som er enkle å montere og som virker til å blokkere røråpningen før aktiveringen av selve den svellbare muffen. Utførelsesformene er beskrevet bare som eksempler, og modifikasjoner er mulige innen rammen av oppfinnelsen.

Claims (12)

1. Brannsperremuffeenhet som omfatter en hylse av et material som myknes ved oppvarmning, innrettet til å føres inn på et plastrø r, en ringformet muffe av svellbart material som omgir yttersiden av hylsen, idet muffen har en aksial endeflate som befinner seg innenfor en aksial endeflate på hylsen, slik at hylsen danner en ringformet flens mellom den aksiale endeflate og den nevnte ende, et ringformet lag av fleksibelt, ildfast material rundt den ringformede flens, og kraftut-ø vende midler anbragt rundt det ildfaste lag, for å bevirke en radial, komprimerende kraft på flensen, idet arrangementet er slik at etter mykning av den ringformede flens og røret i tilfelle av en brann virker de kraftutøvende midler til å klemme sammen flensen og røret, som deretter kan brenne for å danne en karbonmasse inne i det ringformede lag av ildfast material.

2. Enhet som angitt i krav 1, idet den ringformede muffe befinner seg radialt innenfor begge de aksiale ender av hylsen, slik at en ringformet flens er dannet på hvert endeparti av hylsen, og midler for kraftutø velse og det ringformede lag av fleksibelt ildfast material er anordnet rundt hver flens.

3. Enhet som angitt i krav 2, idet et ringformet lag av fleksibelt, ildfast material rager mellom de innbyrdes mot- satte ender av hylsen, muffen som omgir laget og de kraftut-øvende midler som omgir laget ved hvert endeparti av hylsen.

4. Enhet som angitt i hvilket som helst av kravene 1-3, idet de kraftutø vende midler omfatter en strekkfjær som er anbragt under strekk på flensen.

5. Enhet som angitt i krav 4, idet fjæren holdes på hylsen av splittede endepartier av det fleksible, ildfaste material, brettet rundt fjæren og festet til hylsen.

6. Enhet som angitt i hvilket som helst av kravene 1-5, idet det ildfaste material omfatter et ildfast tekstil.

7. Enhet som angitt i hvilket som helst av kravene 1-6, idet hylsen omfatter hard plast.

8. Enhet som angitt i hvilket som helst av kravene 1-7, idet muffen er dannet av en strimmel av svellbart material som er spiralviklet, med metallfolie anbragt mellom viklingene.

9. Enhet som angitt i hvilket som helst av kravene 1-8, idet hylsen, muffen og de kraftutø vende midler er krympepakket i et plastmaterial.

10. Enhet som angitt i hvilket som helst av kravene 1-9, og som videre omfatter en ringformet, forsterkende flens nær hver aksiale endeflate på muffen, samt midler som forbinder de forsterkende flenser.

11. Enhet som angitt i krav 10, idet de forsterkende flenser omfatter metallflenser, og de forbindende midler omfatter metallstrimler som rager aksialt mellom metallflensene.

12. Enhet som angitt i krav 11, idet strimlene har sperreelementer for å feste enheten i en vegg.