آزمون پوشش ضد حریق

روش آزمون پوشش ضدحریق

تجهیزات آزمون

کوره:

تجهیزات و کوره آزمون مطابق استاندارد EN 1363-1 می باشد. ابعاد کوره به گونه ای است که تمامی ابعاد آزمونه ها در معرض حرارت قرار بگیرند.

شرایط آزمون

تعدادي عضو فولادي كوتاه با مقاطع I يا H يا توخالي، محافظت شده با يـك سـامانه محافظ در برابر آتش، در كوره مطابق با روش ارائه شده در استاندارد 1-1363 EN در معرض حرارت قرار ميگيرند. ستونها يا تيرهاي تحت بار و بدون بار كـه بـه ايـن شـكل حـرارت داده مـيشـوند، اطلاعاتي در خصوص توانايي سامانه محافظ در برابـر آتـش بـراي سـالم و چسـبيده ماندن به مقاطع فولادي مورد آزمون، ارائه ميكنند (قابليت چسبندگي). روش آزمون تيرهاي تحت بار در اين بخش از روش آزمون به نحـوي طراحـي شـده است كه حداكثر تغيير شكل تحت تأثير بار و حـرارت ايجـاد شود. اگر نرخ تغيير شكل از مقدار مشـخص شـده در اسـتاندارد 1-1363 EN تجـاوز كند، رسيدن به يك سيام طول دهانه ممكن است عملي نباشد. توصيه ميشود كه آزمونها تا زماني كه دماي فولاد به حداكثر مقدار متناسب با كاربرد اين دادهها برسد، ادامه يابند. زماني كه چندين آزمونه به صورت همزمان آزمون ميشوند، بايد دقت كافي بـه عمـل آيد تا هر يك به صورت كافي و مشابه در معرض شرايط تعيين شده براي آزمون قرار گيرند. روشهاي ارائه شده در استاندارد 1-1363 EN بايد در اجراي اين آزمون دنبال شـوند مگر آن كه دستورالعملهاي متفاوت مشخصي در اين دستورالعمل داده شده باشد.

شرايط تكيه گاهي و بارگذاري

 بار تحت تيرهاي

هر آزمونه تير تحت بار بايد داراي تكيه گاه ساده بـوده و امكـان انبسـاط آزاد و تغييـر شكل قائم تير وجود داشته باشد. تير نبايد داراي قيد پيچشي اضافي باشد. طول دهانه با تكيـه گـاه سـاده نبايد بيش از 400mm در هر انتها، بزرگتر از طولي باشد كه در معرض حرارت قـرار ميگيرد.

بارگذاري بايد با استفاده از يكي از دو روش شـرح داده شـده اعمـال شود. هر دو انتهاي تيرهاي تحت بار خارج از كوره بايد با مصـالح عـايق حرارتـي مناسـب عايق بندي شوند.

ستون های تحت بار

براي هر ستون تحت بار، بايد شرايط مناسب براي تكيه گاه، قرارگيري و امتداد آزمونه ستون در كوره مطابق استاندارد 4-1365 EN و تحت هـرگونـه الزامـات اصـلاحي يـا اضافي اين دستورالعمل فراهم شود.

ستون های بدون بار

مقاطع ستون بدون بار بايد در داخل كوره به طور عمودي نگه داشته شوند، يا به شكل زير دال سقف كوره يا ايستاده بر روي كف كوره (به صورت مستقيم يا بر روي پايه ها) نصب شوند.

آزمونه ها

مقاطع آزمون بايد به گونه هاییي انتخاب شوند كه براي حوزه ارزيابي مناسب باشند و هر دو نوع مقاطع تحت بار و بدون بار را شامل شوند. آزمون مقاطع تحت بـار و مرجـع، مبنايي براي تصحيح چسبندگي فراهم ميسازد كه بر روي داده هـاي حرارتـي بدسـت آمده از مقاطع كوتاه بدون بار اعمال ميشود.

براي هر آزمون شامل يك تير يا ستون تحت بار، اگر امكانپذير باشد، بايد يك مقطـع تير يا ستون مرجع بدون بار معادل به طور همزمان در كوره آزمون شـود. در صـورتي كه امكان انجام آزمون به صورت همزمان براي يك سـتون تحـت بـار و يـك سـتون مرجع در كوره وجود نداشته باشد، مقطع مرجع بايد در همـان كـوره و تحـت همـان وضعيت ستون تحت بار، به صورت جداگانه آزمون شود.

براي هر يك از دو ضخامت حداقل و حداكثر يك سامانه محافظ در برابر آتش، يـك تير تحت بار بايد به منظور برآورد قابليت چسبندگي طـي حـداكثر تغييـر شـكل يـك  C 550 تا حداكثر دماي پـيش بينـي شـده بـراي فـولاد،  o مقطع فولادي در حوالي دماي آزمون شود. دو تير فولادي تحت بار نبايد لزوماً اندازه يكسان داشته باشند.

اگر سامانه هاي محافظت متفاوت باشند، ضروري است آزمون هاي تحـت بـار هـم بـر روي تيرها و هم بر روي ستونها انجام شود. داده هاي به دست آمده از مقاطع تحت بار و مرجع بدون بار معادل آن بايد براي تعيين ضرايب تصحيح مربوط به چسبندگي در محدوده ضـخامت قرار گيرند.

اگر ارزيابي به ستونهاي محافظـت شـده از هـر چهـار طـرف، محـدود شـده باشـد، آزمون هاي ستونهاي تحت بار بايد جايگزين آزمون هاي تيرهاي تحت بار شـوند. در اين حالت، مقاطع ستون هاي مرجع بدون بار جايگزين مقاطع تيرهاي مرجع بدون بـار ميشوند.

ابعاد آزمونه ها

تيرهاي تحت بار بايد شكل مقطع I يا H يا مستطيلي توخالي داشته باشند.

طول كل هر تير بايد به اندازهاي باشـد كـه قسـمت در معـرض حـرارت آن كمتـر از 4000mm نباشد.

 فاصله تكيه گاه ها و طول آزمونه بايد مطابق با مشخصات زير باشد:

دهانه بين تكيه گاه ها بايد برابر طولي كه در معرض حرارت قـرار مـيگيـرد بـه علاوه حداكثر 400mm در هر انتها باشد. طول آزمونه بايد برابر طـولي كـه در معرض حرارت قرار ميگيرد به علاوه حداكثر 500mm در هر انتها باشد .

اجراي سامانه محافظ در برابر آتش  

سطح فولاد در صورت لزوم بايد آماده و سامانه محافظ در برابـر آتـش بايـد بـر روي تيرها و ستونها مطابق روش رايج عملي، اجرا شود. روش اجرا بر روي ستونها نبايد با تيرها متفاوت باشد در غير اين صورت آزمونها و ارزيـابيهـاي جداگانـه اي بـراي ستون هاي تحت بار مورد نياز است. هر گونه تغيير چگالي در سامانه محافظ در برابـر آتش اجرا شده بر روي تيرهاي تحـت بـار و تيرهـاي بـدون بـار معـادل آن، بايـد در محدوده مشخص شده باشد.

براي سامانه هاي تخت هاي محافظ در برابر آتش، مقاطع تيرها و ستون هاي فولادي تحت بار بايد داراي درزهاي اجرايي يا پيراموني كه ممكن است در عمـل بـا آنهـا مواجـه شويم، باشند.

در مورد تيرها، سامانه محافظ در برابر آتش بايد بسته به شرايط، توسط مقطع فـولادي مورد آزمون يا كف بتني نگه داشته شود. در جايي كه سامانه محافظ در برابر آتـش بـا وسايلي مانند پيچ سراسري به كف بتني سبك متصل ميشود، در ارزيابي ها بايد روش به كار رفته مورد نظر در عمل براي اتصال به سازه نگهدارنده در نظر گرفته شود.

ماده محافظ در برابر آتش بايد بر روي مقاطع فولادي تحت بار مورد آزمـون، قبـل از اعمال بارگذاري اجرا شود به غير از حالتي كه تيرهاي تحت بار به وسيله تختـه هـا يـا صفحات محافظت ميشوند. راهنماي تكميلي در حالت تيرهاي تحـت بـار محافظـت شده به وسيله تخته يا دال ارائه شده است.

مواد محافظت كننده در برابر آتش بايد بيشتر از طول تحت حرارت عضو ادامه يابند و بايد كل ارتفاع هر مقطع ستون را بپوشانند. علاوه بر ايـن بـراي تيرهـاي تحـت بـار، فضاي كافي براي اطمينان از عدم تداخل ديواره هاي كوره با ماده محافظ در برابر آتش بايد فراهم شود. كنترل اين فضا الزامي است تا اطمينان حاصل شود كه ماده محافظ در برابر آتش در هنگام تغيير شكل تير، تحت اثر منفي قرار نميگيرد. جايي كه سامانه محافظ در برابر آتش به شكل جعبه است، در قسمتي كه آزمونه از ديواره كوره خارج ميشود، فضاي بين ماده محافظ در برابر آتش و عضو فـولادي در هر دو انتها بايد پوشانده شود تا از جريان هر گونه گاز دورتر از طول تحـت حـرارت آزمونه، جلوگيري شود.

بايد اطمينان حاصل شود كه طـي نصـب آزمونـه هـا درون كـوره يـا در اثـر هرگونـه جابجايي آزمونه ها حين انجام آزمون، سامانه محافظ در برابر آتش تحـت هـيچ گونـه تنش هاي انبساطي يا قيدي، متفاوت از شرايط كاربرد واقعي، قرار نگيرد.

ضخامت مواد محافظت كننده

در كل سطح، ضخامت مواد محافظت كننده در برابر آتش از نوع صفحه يا تختـه نبايـد بيشتر از 15 %از مقدار ميانگين انحراف داشته باشد. براي ارزيابي نتايج و در محـدوده قابليت كاربرد ارزيابي، بايد ضخامت ميانگين در نظر گرفته شود. اگر ضـخامت تختـه بيش از 15 %تغيير كند، آنگاه حداكثر ضخامت ثبت شده بايد در ارزيابي استفاده شود.

ضخامت اندودهاي پاششي يا مواد غيرفعال محافظ در برابـر آتـش پوششـي بايـد در محل هاي مشخص شـده انـدازهگيـري شـود. نقـاط انـدازهگيـري ضخامت بايد حداقل 150 mm از سخت كننده هاي جان در تيرهاي تحـت بـار فاصـله داشته باشد.

اندازه گيري ها بايد در فواصل بين 50mm تا 100mm از محل ترموكوپل ها انجام گيرد. ضخامت اندودها يا مواد محافظ در برابر آتش پاششـي نبايـد بيشـتر از 20 % از مقـدار متوسط انحراف داشته باشد. براي ارزيابي نتايج و در محدوده قابليت كاربرد ارزيـابي، بايد ضخامت ميانگين در نظر گرفته شود. در صورتي كه انحراف بـيش از 20 %باشـد، حداكثر ضخامت ثبت شده بايد در ارزيابي استفاده شود.

ضخامت ميانگين (يا حداكثر ضخامت مطابق با معيارهاي بالا براي انحـراف مجـاز در ضخامت) براي ماده محافظ در برابر آتش اجرا شده بر روي هر مقطـع تيـر يـا سـتون فولادي تحت بار بايد به همان اندازه اجرا شده بر روي مقطع تيـر يـا سـتون فـولادي كوتاه مرجع باشد. اختلاف ضخامتها در هر حالت نبايد بيشتر از 10 %حداكثر مقـدار يا 5mm ،± هركدام كه كمتر است، باشد.

تائید آزمونه ها

بررسي و تأييد آزمونه براي انطباق با مشخصات، بايد مطابق روش شرح داده شـده در استاندارد 1-EN1363 انجام شود.

مشخصات مواد محافظ در برابر آتش به كار رفته در آمـاده سـازي آزمونـه هـا، بايـد بـا استفاده از روشهاي ارائـه شـده در صـورت نيـاز بـا اسـتفاده از آزمونه هاي خاص، اندازه گيري شود

مسئول تأييد اجراي صحيح ماده محافظ در برابر آتش از نوع اندودها يا پوشـش هـاي پاششي، متقاضي ميباشد تا اطمينان حاصل شود كه اين اجرا با روشهاي مناسـب بـا توجه به تركيبات و مشخصات طراحي ماده انجام شده است

 فاصله بين وجه داخلي يك سامانه صفحه اي يا تخته اي بـا مقطـع فـولادي بايـد ثبـت شود. اندازه گيريها بايد تقريباً در وسط دهانه و در هر دو انتهاي بدنه تير مورد آزمون و تقريباً در ميانه ارتفاع و در بالاي بدنه ستون انجام شود.

ابزاربندي براي اندازه گيري و كنترل دماي كوره

گرماسنج هاي صفحه اي از نوع مشخص شده در استاندارد 1-1363 EN بايد به منظـور اندازه گيري و كنترل دماي كوره تعبيه و به صورت يكنواخـت مطـابق اسـتاندارد EN 1-1363 توزيع شوند تا اطلاعات قابل اعتمادي از دما در محدوده آزمونه ها به دست آید. اين گرماسنج ها نبايد در نقاطي قرار گيرند كه به دليل مانع شدن توسط آزمونه هـا، قادر به اندازه گيري دماي كوره به صورت صحيح نباشند. اين احتمال وجود دارد كه مجموعه آزمون ها شامل حداقل يك آزمون باشد زماني كـه فقط مقاطع كوتاه در نظر گرفته ميشوند.

ارزیابی

داده هاي دمايي بدست آمده از مقاطع تحت بار و بدون بـار بـه عنـوان مبنـايي بـراي مرتبط ساختن زمان به منظور رسـيدن بـه دمـاي مشخصـي از فـولاد، ضـخامت مـاده محافظ در برابر آتش و ضريب مقطع، استفاده ميشـود. در صـورتي كـه عملكـرد در حداقل و حداكثر ضخامت از ماده محافظ براي ستون تحت بار، كمتر از مقطع مرجـع كوتاه معادل آن است، زمان براي رسيدن به دمـاي طراحـي تصحيح ميشود. ضريب مقطع و ضخامت ماده به كار رفته براي مقاطع مرجع بايد تا( %10 ±) از مقـاطع تحت بار معادل آنان باشد. آناليز داده ها بايد بر مبناي ارزيابي داده هاي آزمون صـورت گيرد؛ در صورتيكه عملكرد پيشبيني شده، معيارهاي قابل قبول را برآورده كند و به صورت كامـل در گـزارش ارزيـابي شـرح داده شود.انتخاب مناسب ترين روش براي برقراري بهترين ارتباط مابين عملكرد پيش بيني شـده و داده هاي آزمون بر عهدة آزمايشگاه مسئول انجام آزمون بـا مشـورت بـا توليدكننـده است. براي كل دامنه ارزيابي دادهها از آزمون يك محصول تنها بايـد از يـك روش اسـتفاده شود يعني اينكه نبايد براي ارزيابي قسمتهاي مختلف داده هاي آزمون، از روشهاي مختلف استفاده نمود.

گزارش ارزیابی

گزارش ارزيابي بايد شامل موارد زير باشد: :

1.  نام و نشاني مرجع ارزيابي كننده و تاريخي كه ارزيابي انجام شده است. نام و نشاني آزمايشگاه مسئول انجام آزمون، مرجع انجام آزمون و شماره / شمارههاي گزارش نيـز بايد آورده شود؛
2.  نام / نام ها و نشاني / نشانيهاي متقاضي / متقاضيان؛
3. توصيف كلي محصول يا محصولات، به خصوص سامانه محافظ در برابر آتش و هر گونه اجزاي تشكيل دهنده (اگر معلوم باشد). در صورت معلوم نبـودن، ايـن موضـوع بايد قيد شود؛
4. توصيف كلي آزمونه هاي تشكيل دهنده مبناي ارزيابي شامل ابعاد انـدازه گيـري شـده آنها؛
5. توصيف كلي آزمونه هاي تشكيل دهنده مبناي ارزيابي شامل ابعاد انـدازه گيـري شـده آنها؛
6. توصيف كلي آزمونه هاي تشكيل دهنده مبناي ارزيابي شامل ابعاد آنهـا، تركيبـات و مشخصات اندازه گيري شده اجزاء
7.  روش ارزيابي استفاده شده؛
8.  دماي متوسط فولاد، استفاده شده در آناليزها
9. زمان هاي تصحيح شده استفاده شده در آناليزها
10. مقادير تمامي داده هاي حرارتي كه در روش ارزيابي انتخابي، بايد محاسبه شوند؛
11.  براي تمام روش هاي آناليز، قابليت روش انتخـابي بـراي تـأمين معيارهـاي پـذيرش مشخص شده
12. آناليز حرارتي بايد مجموعه اي از جداول و اشكال گرافيكـي مربـوط بـه دوره هـاي مقاومت در برابر آتش مناسب با عملكرد ماده محافظت كننده را توليد كند. هر جـدول يا نمايش گرافيكي بايد حداقل ضخامت ماده محافظ در برابر آتـش مـورد نيـاز بـراي تأمين دماي طراحي را نشان دهد. هر نوع ارائه ديگري از اطلاعات كه توسط متقاضـي بـه منظـور برآوردن نيازهاي محلي و براي محدوده هاي مختلف دماي طراحي و فواصل ضـرايب مقطع، تعيين شده، ميتواند مد نظر قرار گيرد.
13. همچنين حدود كاربرد مستقيم روش ارزيابي بـه خصـوص در ارتبـاط بـا محـدوده ضرايب مقطع، دماهاي طراحي، ضخامت ها، دوره هاي زماني، محافظت سـه يـا چهـار طرفه و غيره، بايد در گزارش قيد شود؛

 جداول مربوط به زمانهاي پيشبيني شده و تصـحيح شـده بايـد در گـزارش آورده شود.

در همین راستا شرکت صنایع شیمی ساختمان آبادگران پوشش سیمانی ضد حریق هیدروکربنی​  ABATAIKA-H1 را بعنوان پوشش ضدحریق بر پایه سیمان طراحی نموده که در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی به منظور مقاومت سازه ها و تجهیزات صنعتی در برابر شوک های حرارتی ناشی از حریق هیدروکربنی مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده از خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی بسیار خوبی برخوردار است. چسبندگی زیاد به سطوح فلزی و همچنین یکنواختی سطح نهایی اجرا شده و مقاومت به سایش فوق العاده بالای آن، از جمله مزایای مهم این محصول به شمار می آید.

منابع:

مجموعه دستورالعمل های ارزیابی پوشش های معدنی پاششی محافظت کننده در برابر آتش برای سازه های فولادی

www.abadgarangroup.net

EN 1363-1

EN 1365-4