Tűzvédelmi bevonatok tesztelése, új technológiák és a tűzvédelemnek műhelyekben történő kialakítására irányuló tendencia

Chartek, a tűzvédelem

A passzív tűzvédelemnek „alkalmazd, és felejtsd el” típusú megoldásnak kellene lennie, amelynek egy bizonyos szabvány értelmében kellene működnie minimális karbantartási igénnyel a szerkezet teljes élettartama alatt. Ebből a szempontból szöges ellentétben állnak az aktív védelmi rendszerekkel, például a riasztó- meg a sprinkler típusú berendezésekkel.

A passzív tűzvédelmi rendszerek tűz esetén, illetőleg az épület elhagyásának ideje alatt biztosítják a tulajdonosok számára az acélszerkezetek és a fülkék, valamint a személyzet és a berendezések védelmét. Azok a műszaki feltételek, amelyeket a passzív tűzvédelemre használt termékeknek teljesíteniük kell, több tényezőtől függnek, köztük: a tűz típusa és időtartama, a bevont szerkezet anyaga (ami általában acél), valamint a szerkezet típusa és helye. A tűzvédelmi teszt jóváhagyása a helyes műszaki feltételek megszabásának egyik kulcseleme.

Az egyesült államokbeli Országos Műszaki és Szabványügyi Hivatal (National Institute of Standards and Technology, NIST) a World Trade Center ikertornyainak összeomlását követően egy jelentést dolgozott ki. A jelentésben foglalt ajánlások alapján egyre jobban terjed az a tendencia, hogy a passzív tűzvédelmet az építőtelepektől elkülönített műhelyekben (offsite) alakítsák ki. Ez az irányzat a tulajdonosok és az építkezési vállalkozók követelményeit kielégítő új technológiák megjelenéséhez vezet. Ezeknek az új és egyedi termékeknek a bevezetése megnövelte a tulajdonosok, a vállalkozók és a tűzvédelmi technikusok munkájának a hatékonyságát is, továbbá a szerkezetek esztétikusabbá váltak, ami által a műszaki feltételek megalkotói, a tervezők és az építészek is új lehetőségekhez jutottak.

A tűzesetek típusai

A passzív tűzvédelemben alkalmazott termékek több teljesítménykategóriába sorolhatók, amelyeket azoknak a tűzeseteknek a típusai alapján határoztak meg, amelyeknek ellen kell állniuk. A röptűz (jetfire) kivételével, amelyet a tüzelőanyag sajátos hozama jellemez, minden tűzesettípusra sajátos idő‒hőmérséklet-összefüggés jellemző; és ennek alapján osztályozzuk a tűzeseteket.

  • A cellulóztűz – Azoknak a tűzeseteknek felel meg, amelyek esetében szénalapú természetes anyagok égnek, mint például fa vagy papír. Ezen esetekben a hőmérséklet rendszerint lassan növekszik, és nem is haladja meg a 950 ⁰C-t;
  • A szénhidrogéntűz – (Hydrocarbon pool fire) – Olyan tüzek, amelyeket a kőolajnak, kőolajipari termékek gőzeinek vagy gázoknak a szivárgása idéz elő. Ezekre nagymértékű hőkibocsátás, és gyors hőmérsékletemelkedés jellemző. A hőmérséklet az 1100 ⁰C-t is elérheti. A Piper Alpha fúrótoronynál 1988-ban bekövetkezett tűzesetet követően a tengerre telepített olajkutak esetében a szénhidrogéntűz elleni védelem lett a szabvány;
  • A szénhidrogén-röptűz – (Hydrocarbon jet fire) – Sajátos típusú szénhidrogéntűz, amelyet nyomás alatt levő folyékony üzemanyagoknak vagy gáznak egy nyíláson keresztül történő kiszivárgása majd meggyúlása okoz. Esetükben még nagyobb a hőkibocsátás, a maximális hőmérséklet az 1200 ⁰C-t is meghaladhatja;
  • Gyors lefolyású tűzesetek – Zárt térben és/vagy akkor fordulnak elő, ha a tüzelőanyag igen gyúlékony. Ilyenek az alagutakban vagy az atomerőművek esetében kialakult tüzek.

Passzívtűzvédelmi termékek

E termékeknek a kínálata igen széles. Léteznek például hőre habosodó festékek vagy szálerősítésű anyagok és torkrétbeton. Legtöbbjük alkalmazható szemcseszórással és lemezek formájában is. A tűzesetek függvényében a védelemre szolgáló termékek két csoportba sorolhatók.

  • Cellulóztűz-védelmi termékek, amelyeket az építkezési és infrastruktúra-munkálatoknál alkalmaznak. Az ebbe a kategóriába sorolható hőre habosodó festékeket vékony (1 mm-nél vékonyabb) rétegben kell felvinni. Tűz esetén ezek a termékek hamar felhabosodnak, felfúvódnak; eredeti vastagságuk akár 60-szorosát is elérhetik.
  • A szénhidrogéntűz, röptűz és gyors lefolyású tűzesetek elleni védelemre szolgáló termékeket, a magas kockázattal járó környezetben, vagyis az olajfúró kutak és a kőolajfinomítók esetében alkalmazzák. Az ebbe a kategóriába sorolható hőre habosodó festékeket vastag rétegben kell felvinni. A rétegvastagságot ez esetben nem mikronban, hanem milliméterben fejezzük ki; és a megkövetelt tűzállóképesség függvényében 3 és 20 mm között változhat.

A tűzvédelemnek műhelyekben történő kialakítására irányuló tendencia

A World Trade Center ikertornyainak az összeomlására vonatkozó NIST-jelentés nyomán a habosodó passzív tűzvédelmi réteg felvitele igen elterjedt. Hagyományosan ezeket az építőtelepen (on site) alakítják ki, de újabban a műhelyekben alkalmazható termékek kezdtek terjedni.

Az NIST kritériumok, tesztelési módszerek és standardok kidolgozását ajánlja 1) az épületszerkezetek védelmére szolgáló tűzálló anyagok működés közbeni teljesítményére vonatkozóan, valamint 2) annak érdekében, hogy garantálni lehessen egyfelől azt, hogy felvitelük után ezek az anyagok megfelelnek az alkalmazott tűzállósági teszteknek, másfelől pedig azt, hogy ennek eredményeképpen meg lehet határozni, milyen mértékben tűzállóak az alkatrészek, elemek és rendszerek. Következésképpen a tűzvédelem offsite kialakítása szavatolja a műszaki feltételek betartását.

A passzív tűzvédelem műhelyben történő felvitelének fő előnye az, hogy a szerkezeti acél védelemmel ellátott állapotban érkezik az építőtelepre. Ha a munkálatok befejezése előtt tűz ütne ki, az acél így már védett. Ha egyetlen beszállítóra hagyatkozunk ajánlatos, hogy az acél egyszerre védett és festett is legyen.

A tűzvédelem műhelyben történő felvitele a munkálatok komplexitását is csökkenti, hiszen kevesebb munkásnak kell az építőtelepen tartózkodnia, és így könnyebb betartani az ütemtervet. További előnyök:

Alacsony költségek

  • Az acélt azok a vállalatok látják el védelemmel, amelyek a legjövedelmezőbb helyeken működnek, nem azok, amelyeket az adott építőtelep alapján kellene kiválasztani;
  • A nagy felületekhez való könnyű hozzáférés hatékonyabbá teszi a védelmet;
  • Minimálisra csökkennek az állványzattal kapcsolatos követelmények és berendezések az építőtelepen;
  • Nem szükséges leplombálni a zónákat és letakarni a kényes berendezéseket.

Jobb minőségellenőrzést lehet biztosítani

  • A védelem felvitele során könnyebben biztosíthatók az optimális feltételek, és a minőségellenőrzési műveletek is felülvizsgálhatók. Ezáltal szavatolható a helyes rétegvastagság.
  • Jobban kontrollálhatók a felviteli technikák.
  • Nincs gond a hozzáféréssel.

Csökken az egészségügyi, a biztonsági és a környezeti kockázat

  • Ha kevesebb munkás tartózkodik az építőtelepen, csökken a balesetek bekövetkezésének a valószínűsége. Azáltal, hogy a habosodó termékeket nem az építőtelepen tárolják, csökken a kiömlés és a tűzvész kockázata.
  • Az acél a földön van, tehát nincs gond a hozzáféréssel.

Az International Protective Coatings nevű vállalat a tűzvédelmi anyagok kiértékelése nyomán új megoldást dolgozott ki. Az Interchar® 212 elnevezésű anyag magas technológiai színvonalat képvisel, és nemcsak tűzálló, hanem korrózióálló is, így az épületek, illetve az infrastruktúra igen fejlett védelmét biztosítja.

Az Interchar® 212 korrózióvédelmet és extrém hőmérséklettel járó tűzesetek elleni védelmet is biztosít. Erre még nem volt példa az iparágban. Az Interchar® 212 vékony filmként alkalmazható, hőre habosodó epoxifesték, amely 3 órán keresztül képes tűzvédelmet biztosítani (míg a hasonló, műhelyben felvihető termékek csak 1 órán át nyújtanak védelmet). Ezen túlmenően széles körben alkalmazható és esztétikus, ami az építészek álma a tűzveszélynek kitett acélszerkezetek esetében. Tekintettel arra, hogy a szemcseszórással frissen előkészített acélfelületre azonnal felvihető, nem igényel oldószert és hamar megszárad, Az Interchar® 212 a festőműhelyekben történő (offsite) alkalmazásra ideális.

A termékek tűzvédelmi tesztelése

Minden ország építőiparában léteznek olyan szabályok, előírások és kódok, amelyek megszabják, hogy egyes szerkezet esetében milyen szintű tűzvédelem szükséges, pl. „60 percig tartó tűzvédelem”. Ezzel szemben az az irányzat is kialakult, amely szerint a kockázattal arányos védelmet kell biztosítani.

A tűzvédelmi termékek teljesítményét normális esetben tűzvédelmi teszt során kell igazolni. Ez szükséges a termék tanúsításához. Ezeket a teszteket országos és nemzetközi szabványok határozzák meg, amelyek leírják azokat a módszereket is, amelyek segítségével be lehet tartani a különféle tűztípusok esetén szükséges tűzvédelmi korlátokat. A betartandó standardok igencsak bonyolultak, mert számos szabvány létezik, de a legismertebbeket (mint például a BS jelű brit szabványokat, az ASTM International vagy az Underwriters Laboratories [UL] által kidolgozottakat és az ISO834 jelűt) világszerte széles körben alkalmazzák.

Attól függetlenül, hogy miként határozzák meg a tűzállóságot (előíró jelleggel mint a fentebbi példában vagy kockázatelemzés által), a szerkezeti acél tűzállóságát a következőképpen határozzák meg:

  • A tűzeset típusa: cellulóz-, szénhidrogén vagy röptűz;
  • A tűzeset időtartama: percek vagy órák;
  • A kritikus hőmérséklet: általában 400 ⁰ és 600 ⁰C közötti érték a szerkezeti acélból készült elemek esetében;
  • A maximális megengedett hőmérséklet a tűzzel nem érintkező oldalon: a fülkék és a tűzgátló falak esetén 140 ⁰C.
  • A hőkibocsátás.

A műszaki adatlapok kidolgozóinak és a vállalkozóknak a fenti szabványoktól független módon tesztelt termékeket kell használniuk. Természetesen, valamely tanúsított termék esetén a műszaki adatlap kidolgozójának több információt kell közölnie a tanúsítás szintjéről, sőt további ‒ a tervezők meg az építészek számára hasznos ‒ tanúsításokról is számot kell adnia, például: az UL263-as listán történő szerepeltetés, az ISO 12944 jelű szabványban felsorolt közegekben való felhasználhatóság, valamint a robbanásállósági teszt legalább 4 bar túlnyomás esetén. Az épületek passzív tűzvédelme esetén egy másik irányzat azt követeli meg, hogy a termék bizonyos szintű tűzállósággal rendelkezzék szénhidrogéntüzek esetén (UL 1709 Design XR627).

A passzív tűzvédelemre irányuló felügyeleti szolgáltatások

A passzív tűzvédelmi termékcsaládok gyártóinak részletekbe menően tesztelniük kell termékeiket annak érdekében, hogy igazolják tűzállósági mutatóikat; továbbá meg kell bizonyosodniuk arról, hogy ezeket helyesen értékelték ki, és így a teljesítményükre vonatkozó információk is helyesek. A vizsgálatok igen lényegesek hiszen meg kell győződnünk arról, hogy az adatolt vagy felhasznált anyag megfelel az országos, illetve a nemzetközi jogszabályokban a teljesítményre vonatkozóan megkövetelt teljesítménymutatóknak.

A tűzállóságon kívül a termékeket különféle közegekben is megvizsgálják, mert azt is igazolni kell, hogy teljesítményük idővel nem romlik. Hogy meggyőzzék a vásárlót arról: az értékesített termék az eredetivel azonos teljesítményt képes felmutatni, a gyártók akkreditált vizsgálóközpontokhoz fordulnak, amelyek különféle szolgáltatásokat nyújtanak, éspedig: a termékek minőségének a monitorozása, véletlenszerű mintavétel és vizsgálat. Az eredeti tanúsításhoz képest észlelt változások nyomon követése révén ezek az entitások biztosítják azt, hogy a termék adatlapján felsorolt jellemzők megegyeznek a valódiakkal, az alkalmazás során észlelhetőekkel. Meg kell jegyeznünk ellenben azt, hogy nem minden gyártó biztosít effajta szolgáltatásokat. De a nevesebb, jó minőséget ajánló gyártók a felhasználók, illetve a műszaki feltételeket/adatlapokat kidolgozók rendelkezésére bocsátják az alábbi információkat:

‒ magát a terméket;
‒ az arra vonatkozó adatokat, hogy mely tűzeseteknek képes ellenállni;
‒ az elismert tanúsításokat;
‒ egy elismert vizsgálóközpont adatait.

Az International Protective Coatings a tűzvédelem piacvezető cége világszinten. A Chartek® és Interchar® termékcsalád utolsó generációs technológiát kínál a szénhidrogén-, illetve a cellulóztűz elleni védelem terén. A Chartek® termékek páratlanok a szénhidrogéntűz elleni védekezésben; az esetükben kifejlesztett technológiát és felgyűlt szakértelmet a cég felhasználta az Interchar® termékcsalád kifejlesztésére, amelyet a cellulóztűz elleni védelemre szántak és így is teszteltek.

A termékeket a társaság utolsó generációs tesztlaboratóriumokban fejleszti ki, amelyek alkalmasak az összes nemzetközi tűzvédelmi vizsgálati szabvány körülményeit reprodukálni. Továbbá a Chartek® és Interchar® termékcsaládot független laboratóriumok is tesztelik és tanúsítják. A két termékcsalád vizsgálata érdekében az International Protective Coatings az Underwriters Laboratories-hez fordult.

Rólunk írták