Оптимізація методу оцінки ефективності реактивних вогнезахисних покриттів

Григоренко Олександр Миколайович

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0003-4629-1010

Саєнко Наталія Вячеславівна

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0003-4873-5316

Золкіна Євгенія Сергіївна

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0003-2562-2546

Липовий Володимир Олександрович

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0002-1967-0720

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2024-39-9

Ключові слова: ефективність вогнезахисту, метод, вогнезахисне покриття, випробування, вогнезахист металу, будівельні конструкції

Анотація

Запропоновано оптимізований метод оцінки вогнезахисної ефективності реактивних пок-риттів, що може бути застосований під час розробки та дослідженні нових рецептур вогнезахис-них складів. Для досягнення поставленої мети проведено критичний аналіз існуючих методів оцінки вогнезахисної ефективності реактивних вогнезахисних покриттів, як затверджених нор-мативними документами, так і таких, що використовувалися дослідниками для експрес-оцінок ефективності вогнезахисних засобів. За результатами аналізу переваг і недоліків досліджуваних методів для скорочення часу на підготовку та оброку результатів експериментів запропоновано оптимізований метод оцінки ефективності реактивних вогнезахисних покриттів. Запропонова-ний оптимізований метод передбачає використання електричної печі з ізольованою випробува-льною камерою для акумуляції тепла як джерела теплового випромінювання, яка дозволяє отри-мати температуру на реверсі металевої пластини понад 950 °С. У якості критерію вогнезахисної ефективності запропоновано використання порівняння часу досягнення критичної температури (500 °С) на зовнішній стороні металевих пластин, що захищені вогнезахисними покриттями. До-сліджено ефективності вогнезахисту металевої пластини за запропонованим методом для трьох зразків вогнезахисних засобів реактивного типу: покриття на основі епоксидного олігомеру, по-ліфосфату амонію, гідроксиду алюмінію та інтеркальованого графіту, покриття на стирол-акриловій основі промислового виробництва та відомого покриття на основі епоксидного оліго-меру наповненого монофосфатом амонію та інтеркальованим графітом. Результати експерименту дозволили зробити порівняльну оцінку ефективності вогнезахисту досліджуваних покриттів. Використання оптимізованого методу дозволяє суттєво спростити експеримент та скоротити час на підготовку зразків та обробку його результатів.

Посилання

1. Lucherini A., Maluk C. Intumescent coatings used for the fire-safe design of steel structures: A review. Journal of Constructional Steel Research. 2019. Vol. 162. 105712. doi: 10.1016/j.jcsr.2019.105712
2. Gravit Marina, et al. Estimation of the pores dimensions of intumescent coatings for increase the fire resistance of building structures. Procedia engineering. 2015. Vol. 117. P. 119–125. doi: 10.1016/j.proeng.2015.08.132
3. Новак С. В., Дріжд В. Л., Добростан О. В. Аналіз сучасних Європейських методів оцінювання вогнезахисної здатності вогнезахисних матеріалів для будівельних конструкцій. Науковий вiсник: Цивiльний захист та пожежна безпека. 2018. № 1(5). С.74–84. URL: https://firesafety.at.ua/Visnyk_new/N1_2018/10_novak_dobrostan.pdf
4. ДСТУ Б В.1.1-17:2007. Захист від пожежі. Вогнезахисні покриття для будівельних несучих металевих конструкцій. Метод визначення вогнезахисної здатності (ENV 13381-4:2002, NEQ). [Чинний від 2008-01-01]. Київ: Мінрегіонбуд України, 2007. 60 с. URL: https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=41506
5. EN 13381-8:2013. Test methods for determining the contribution to the fire resistance of structural members – Part 8: Applied reactive protection to steel members. [Чинний від 2013-05-01]. Brussels: European Committee for Standardization. URL: https://standards.iteh.ai/catalog/standards/cen/df0cdd6b-9ef2-47fc-874b-414ae34aa5cc/en-13381-8-2013
6. Борис О. П., Половко А. П., Юзьків Т. Б. Експрес-методика оцінювання вогнезахисної здатності вогнезахисних матеріалів. Науковий вісник УкрНДІПБ. 2012. №2(26). С. 95–99. URL: https://firesafety.at.ua/visnyk/2012_No_2-26/15-Boris_Uz_kiv.pdf
7. Андронов В. А., Рибка Є. О. Порівняння вогнезахисної здатності реактивних покриттів ОВК, ЕНДОТЕРМ 40202 та ЕНДОТЕРМ ХТ-150 за різних швидкостях нагріву. Науковий вісник УкрНДІПБ. 2012. № 2(26). С. 1–7. URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/bitstream/123456789/461/1/24.pdf
8. Wang Y., Goransson U., Holmstedt G., Omrane A. A model for prediction of temperature in steel structure protected by intumescent coating, based on tests in the cone calorimeter. Fire Safety Science. 2005. Vol. 8. P. 235–246. URL: https://www.researchgate.net/profile/Yong-Wang-115/publication/240821850_A_Model_For_Prediction_Of_Temperature_In_Steel_Structure_Protected_By_Intumescent_Coating_Based_On_Tests_In_The_Cone_Calorimeter/links/5645fe6d08ae9f9c13e72cbf/A-Model-For-Prediction-Of-Temperature-In-Steel-Structure-Protected-By-Intumescent-Coating-Based-On-Tests-In-The-Cone-Calorimeter.pdf
9. ДСТУ-Н-П Б В.1.1-29:2010. Захист від пожежі. Вогнезахисне обробляння будівельних конструкцій. Загальні вимоги та методи контролювання. [Чинний від 2011-11-01]. Київ: Мінрегіонбуд України, 2011. 9 с. URL: https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=26657
10. Silveira M. R. D., Peres R. S., Moritz V. F., Ferreira C. A. Intumescent coatings based on tannins for fire protection. Materials Research. 2019. Vol. 22(2). e20180433. doi: 10.1590/1980-5373-MR-2018-0433
11. Hryhorenko O., Zolkina Ye., Saienko N., Popov Yu. Investigation of the Effect of Fillers on the Properties of the Expanded Coke Layer of Epoxyamine Compositions. IOP Conference Series: Problems of Emergency Situations: Materials and Technologies II. 2021. Vol. 1038. P. 539–546. doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.1038.539
12. Яковлева Р. А., Фомин С. Л., Сафонов Н. А., Безуглый А. М. Новые огнезащитные покрытия по металлу и идентификация их теплофизических свойств. Науковий вісник будівництва. 2008. № 48. С. 250–268.