Огнезащита от углеводородного и струйного пожара: эпоксидные покрытия

Чем углеводородный пожар отличается от обычного

Нормы для жилья, офисов и большинства цехов исходят из «стандартного» пожара, в котором горят древесина, бумага, текстиль, пластики. Температура в таком пожаре растёт постепенно. На нефтеперерабатывающих заводах, газовых промыслах, химических и энергетических объектах сценарий иной: при разливе и горении нефтепродуктов температура выходит на очень высокий уровень за первые минуты, а тепловой поток на конструкцию значительно выше.

Отдельный, ещё более жёсткий случай — струйный пожар (jet fire). Он возникает, когда горючий газ или жидкость под давлением вырывается из повреждённого трубопровода или аппарата и горит факелом. Такая струя не только греет, но и механически «сдувает» слабое покрытие. Поэтому материалы для нефтегаза испытывают по отдельным методикам и подтверждают отдельными сертификатами.

Методики испытаний, которые встречаются в документации

• UL 1709 — американский стандарт испытаний на огнестойкость конструкций в условиях быстро развивающегося углеводородного пожара. На него чаще всего ссылаются спецификации международных нефтегазовых компаний.
• Углеводородная кривая по европейским стандартам (серия EN 1363 и связанные с ней) — аналогичный по смыслу температурный режим в европейской системе испытаний.
• ISO 22899-1 — метод испытания огнезащиты на стойкость к струйному пожару.
• Серия ISO 20088 — стойкость к криогенным проливам, актуальна для объектов СПГ.
• UL 2431 и NORSOK M-501 — испытания на долговечность покрытия в атмосферных условиях; второе широко применяется для морских объектов.

Проект или техническое задание заказчика обычно прямо указывает, какой методике должен соответствовать материал. Если в спецификации написано «jet fire», краска, испытанная только на углеводородную кривую, не подходит.

Какие материалы применяют

Эпоксидные вспучивающиеся покрытия

Это двух- или многокомпонентные системы со 100 % сухого остатка, то есть практически без растворителя. При нагреве они вспучиваются, но, в отличие от тонкослойных красок, образуют плотный и прочный коксовый слой, способный выдержать удар струи. Многие системы армируют сеткой или стеклотканью в зонах, где этого требуют результаты испытаний; у некоторых материалов есть подтверждённые решения без армирования на ограниченные пределы.

Важное преимущество эпоксидных систем — сочетание огнезащиты и антикоррозионной защиты в одном пакете. Они устойчивы к атмосфере, химии, механическим воздействиям и часто наносятся в цехе или на модульной площадке, что сокращает работы на объекте.

Цементные покрытия

Плотные цементные и цементно-вермикулитовые составы — проверенная альтернатива для колонн, опор аппаратов, эстакад. Они тяжелее эпоксидных, но устойчивы к удару и струе воды, а некоторые марки дополнительно защищают от криогенного пролива. Подробнее — на странице «Огнезащитные штукатурки».

Как выбрать систему

• Сценарий пожара и время. Углеводородный пожар бассейна (pool fire), струйный пожар или их сочетание; требуемое время — по проекту и анализу рисков.
• Что защищаем. Колонны и балки эстакад, опоры аппаратов, юбки колонн, ёмкости, стенки и перегородки, кабельные трассы. Для каждого типа элемента производитель даёт свои таблицы толщин.
• Массивность сечения. Как и для обычной огнезащиты, решающую роль играет соотношение обогреваемого периметра и площади сечения (Hp/A).
• Критическая температура. Для нефтегазовых объектов её часто задаёт заказчик в своих стандартах — это напрямую влияет на толщину.
• Условия эксплуатации. Морской климат, перепады температур, рабочая температура поверхности, контакт с продуктом.
• Антикоррозионная система. Грунт и, при необходимости, покрывной слой — только из перечня, испытанного вместе с огнезащитой.
• Место нанесения. Цех, модульная площадка или объект — от этого зависит выбор оборудования и сроки отверждения.

Типичные ошибки

• Применение «гражданской» тонкослойной краски на открытой установке с нефтепродуктами.
• Подмена требования «jet fire» сертификатом только на углеводородную кривую.
• Отказ от армирования там, где оно предусмотрено системой.
• Плохая подготовка поверхности: эпоксидная огнезащита требует того же качества подготовки, что и антикоррозионные системы высокого класса.
• Отсутствие герметизации торцов и примыканий — через них влага проникает под покрытие.
• Ремонт повреждений «чем-нибудь» вместо материала той же системы.

Материалы ведущих производителей

• Chartek 1709 — International (AkzoNobel) — эпоксидная система для углеводородного и струйного пожара, без бора, огнезащита и антикоррозия в одном слое.
• Chartek 7 — International (AkzoNobel) — эпоксидное покрытие для длительных пожаров бассейна и струйных пожаров.
• Thermo-Lag 3000-P — Carboline — гибкое эпоксидное покрытие для стали, ёмкостей и кабельных трасс на нефтехимических объектах.
• Pyroclad X1 — Carboline — эпоксидное покрытие с сертификацией на струйный пожар для береговых и морских объектов.
• FIRETEX M90/03 — Sherwin-Williams — эпоксидная система для углеводородного пожара с испытаниями на криогенный пролив.
• PPG PITT-CHAR NX — PPG — гибкая эпоксидная система против пожара бассейна, струйного пожара и взрыва.
• Pyrocrete 241 — Carboline — цементная огнезащита с рейтингами по углеводородному и струйному пожару.
• Promat FENDOLITE MII — Promat — цементно-вермикулитовое напыляемое покрытие для стали, сфер, резервуаров и бетона.
• Jotun Jotachar 1709 — Jotun — эпоксидное вспучивающееся покрытие без сетки для углеводородного и струйного пожара.
• Jotun Jotachar JF750 и JF750 XT — Jotun — эпоксидные системы без сетки для пожара разлития и струйного пожара; XT — для экстремально холодного климата.
• Jotun Jotachar 1709 XT — Jotun — эпоксидная огнезащита стали от углеводородного пожара разлития, без сетки до 60 минут.
• PPG PITT-CHAR XP — PPG — эластичная эпоксидная огнезащита для углеводородного и струйного пожара и криогенных проливов.
• Chartek 2218 — International (AkzoNobel) — эпоксидное покрытие без бора от пожара разлития, струйного пожара и криогенного воздействия.
• Chartek 8E — International (AkzoNobel) — эпоксидная огнезащита без бора от пожара разлития и струйного пожара для нефтегаза.
• Chartek 7E — International (AkzoNobel) — самоармирующееся эпоксидное покрытие от пожара разлития и струйного пожара до 2 часов.
• Chartek ONE — International (AkzoNobel) — эпоксидное покрытие без бора и сетки, до 3 часов при пожаре разлития.
• Chartek 1620CSP — International (AkzoNobel) — эпоксидное покрытие от криогенного разлива СПГ, пожара разлития и струйного пожара.
• Chartek 2218E — International (AkzoNobel) — эпоксидная огнезащита без бора от пожара разлития и струйного пожара, наносится от −10 °C.
• Chartek 1960CSP — International (AkzoNobel) — эпоксидное покрытие от длительного выброса криогенной жидкости, пожара разлития и струйного пожара.

Частые вопросы

Можно ли использовать эпоксидную огнезащиту в обычном здании?

Да, существуют эпоксидные системы и для целлюлозного пожара. Их выбирают там, где нужна высокая механическая и атмосферная стойкость или нанесение в цехе. Но для типового здания это обычно дороже тонкослойной краски.

Нужен ли финишный слой поверх эпоксидной огнезащиты?

Зависит от системы и среды. Часть материалов испытана на атмосферную стойкость без финиша, другим он нужен для защиты от ультрафиолета или по требованиям заказчика. Ответ даёт технический лист и спецификация системы.

Что важнее — UL 1709 или ISO 22899?

Это разные испытания: первое моделирует пожар бассейна, второе — удар струи. Если в анализе рисков есть оба сценария, материал должен иметь подтверждение по обоим.

Почему эпоксидные системы наносят в цехе?

В цехе проще обеспечить температуру, подготовку поверхности и контроль толщины, а на объект приходят уже защищённые элементы. На месте остаётся только заделка стыков и ремонт.