Огнезащита металлических конструкций

Огнезащита металлических конструкций включает в себя комплекс мероприятий, направленных на снижение или предотвращение влияния огня, повышение огнестойкости сырья на определенный промежуток времени.

Подвергаясь воздействию высоких температур металл:

• Плавится, повышается его пластичность;
• Меняет свою форму. На конструкции появляются трещины, отслойки;
• Перестает быть прочным.

При возникновении пожароопасной ситуации основная опасность кроется в утрате металлом прочности. Ухудшение таких качеств может стать причиной обвала стен в здании.  Для возникновения такой ситуации достаточно нескольких минут воздействия огня.

Нормативно-правовая база

Огнезащита металлоконструкций регламентирована действующим законодательством Российской Федерации, а именно:

• ГОСТ Р 53295-2009; НПБ 236-97; 30247.0-94;
• Строительные правила и нормы: СП 2.13130.2012; СНиП 21-01-97 (СП 112.13330.2011); СП 21-101, 21-102;
• ППР;
• Справочниками к ФЗ № 123 «Пособие по определению пределов огнестойкости»;
• Техническими регламентами.

Металлоконструкции, подлежащие огнезащите

Защита металлоконструкций от пожара осуществляется в отношении несущих, опорных, открытых конструкций. Кроме того, от огня защищают узлы соединений и креплений. В большинстве случаев огнезащита проводится в отношении стальных, чугунных, железных и алюминиевых конструкций.

Создать проект сооружения, а также ввести его в эксплуатацию невозможно без соблюдения мер по защите от пожара. Огнезащита не осуществляется в отношении частей, которые не относятся к конструктивным составляющим.

Существует такое понятие, как предел огнестойкости. От него зависит выбор средств и методов, сроки проведения повторной обработки. Предел огнестойкости представляет собой способность металла препятствовать распространению горения при сохранении своих функций на протяжении определенного промежутка времени.

Эта величина выражается латинскими буквами и цифрами, где

• R обозначает – несущую функцию металла;
• E – его целостность;
• I – теплоизоляционное значение, крайняя точка возгорания.

Самая маленькая огнестойкость характерна для металлических конструкций без покрытий. Максимальный показатель существует у изделий из железобетона. К примеру, R120 – предельное сопротивление огню 120 минут для снижения несущей функции металла.

Приведенная толщина металла

Чтобы определить противопожарную защиту, используют такой термин, как приведенная толщина металла. От ее величины зависят параметры обработки металлоконструкции.

При вычислении учитывают нормы пожарной безопасности 236-97. Полученный показатель отображает зависимость слоя покрытия от толщины металла.

Группы огнезащитной эффективности металлических конструкций

Существует 7 групп средств огнезащитной эффективности (ОЭ). Деление на такие группы зависит от времени, при котором достигается критическое состояние обработанного сырья. В зависимости от группы металлоизделия выдерживают воздействие прямого огня в течение определенного промежутка времени.

Методы и способы огнезащиты металлоконструкций

Для сооружений первой и второй степени используют конструктивную металлическую защиту. Если приведенная толщина составляет от 5,8 мм, применяют тонкослойные металлы. При R15 кроме противопожарных преград разрешено использовать незащищенные элементы. Все средства разделяют на несколько групп.

Требования, предъявляемые к огнезащите

Нормы пожарной безопасности включают в себя обязательные требования, предъявляемые для огнезащиты металлических конструкций. При этом учитывают существование различных классификаций по огнестойкости и пожарную опасность.

Существует 5 степеней огнестойкости зданий и их конструктивных элементов. Каждой степени соответствует граница стойкости в соответствии с п. 5.18 таблицей 4 Строительных правил и норм 21-01-97. К примеру, несущие конструкции от первой до четвертой степени должны соответствовать R120, 90,45,15. СО должно подходить под все указанные параметры.

Для каждого элемента установлен:

• Предел огнестойкости;
• Класс.

Важно учитывать особенности и характеристики материалов. Защита плитами, кирпичами и бетоном эффективна. Но при такой обработке требуется гидроизоляция металлоконструкций и армирование. Это необходимо в силу того, что при высоких температурах материал деформируется, и на нем появляются трещины.

Облицовкой балок не занимаются, поскольку это связано с большим риском. Чтобы исключить возникновение опасных ситуаций, используют штукатурку и цемент, бетон.

Используемые средства и составы

В соответствии с ГОСТ 53295-2009 используют составы, которые образуют на поверхности металла тонкий слой. Такое покрытие не должно затрагивать форму металлоконструкций. Их разновидности:

• Краски: вспучивающиеся и невспучивающиеся. Вспучивающиеся краски под воздействием высоких температур образуют коксовое покрытие. Одновременно с этим выделяются вещества и газы для самозатухания. К примеру, четырехмиллиметровое покрытие образует слой защиты в десять раз больше (4 см). Основой невспучивающейся краски являются силикаты. Такие составы по своей консистенции похожи на лак только с большей толщиной. Эти краски поглощают тепло, выделяют ингибиторы, воду и негорючие газы. Их эффективность ниже вспучивающихся;
• Лаки;
• Пасты, мастики и штукатурки. Обязательно использование составов, которые можно покрывать тонким слоем. Толщина такого покрытия не должна превышать 2 см. Пасты и мастики отличаются от красок высокой дисперностью. Вяжущие вещества и добавки делают составы густыми;
• Огнеупорные грунтовки.

По отношению к металлоизделиям пропитку не применяют. Это обусловлено невозможностью проникновения внутрь обрабатываемой поверхности.

Составы огнезащиты выбирают в зависимости от различных параметров:

• Для открытых и открытых территорий;
• Для отапливаемых или неотапливаемых помещений, площадей с особыми условиями содержания;
• С целью нанесения на поверхность или при одновременном использовании с другими составами;
• Для оцинковки или обыкновенной стали.

Защитные конструкции

Использование конструктивных методов защиты металлоконструкций от пожара изменяют, улучшают все изделие целиком, а не только его поверхность. Благодаря им образуется теплоизоляционное прочное покрытие:

• Напыляемая изоляция толстого слоя;
• Штукатурка;
• Кладка кирпичами, использование бетона;
• Установка плит или ограждений с внутренним наполнением (минеральная вата, стеклоткань, порошки);
• Листовое и рулонное сырье (ГКЛ и ГВЛ);
• Защитные экраны.

Рекомендации по использованию огнезащитных составов для металлоизделий

Защитные средства для металлических изделий поступают в продажу с инструкцией по применению, сертификатами и иной технической документацией. В обязательном порядке все составы подлежат обязательной государственной регистрации. Кроме того защитные средства содержат информацию о:

• Принадлежности к группе ОЭ;
• Расходе состава на один квадратный метр изделия, плотности и толщине;
• Технологии нанесения (подготовительные действия, нанесение грунтовки, нескольких слоев и последующего высыхания);
• Гарантийные сроки;
• Условия хранения.

Для каждого состава характерны особенности применения. Важно выполнять все действия согласно рекомендациям производителя. К примеру, без грунтовки произведенные работы могут не признать защитой от огня. Нарушение технологии чревато серьезными последствиями.

Технологии нанесения огнезащитных составов

Производители указывают следующие требования, касающиеся нанесения огнеупорных составов:

• Нанесение нескольких слоев. После каждого нанесенного слоя поверхность должна просохнуть полностью;
• Если на поверхность наносят несколько составов или обрабатывают ее антикоррозийными средствами, требуется обязательная грунтовка;
• Независимо от выбора средства поверхность должна быть очищена, отшлифована и обезжирена.

Существует несколько технологий нанесения. Производители выпускают составы, с помощью которых возможно распыление, напыление, облицовка, нанесение штукатурки, кирпичная кладка, бетонирование.

Рассмотрим проект работ по нескольким этапам:

• Подготовка проекта на огнезащиту металлоконструкций;
• Тщательная подготовка поверхности. Часто очистка производится при помощи пескоструйной обработки. Благодаря ней образуется идеально ровная поверхность и нужная степень шероховатости. Адгезия важна для хорошего сцепления с материалом;
• Нанесение грунта;
• Покрытие изделия основным составом с промежутком времени для высыхания поочередно каждого слоя;
• Нанесение декоративных покрытий, чаще всего лаков.

Все работы выполняют организации, получившие лицензию в органах Министерства чрезвычайных ситуаций. В перечень работ в обязательном порядке входит подготовка проекта с точными расчетами и технологической картой. Стоимость обработки огнезащитными средствами зависит от объема выполняемых работ, сложности и используемых составов. При использовании краски ориентировочная цена составляет от 450 до 900 рублей за один квадратный метр.

Оборудование, необходимое для нанесения огнезащитных составов

Работы по нанесению огнезащитных составов проводят в производственных условиях: цехах, камерах и мастерских. Для покрытия металлоконструкций краской используют краскопульты. Для перемешивания составов требуется специальная дрель с насадкой. Работы выполняемые вручную, требуют наличия валиков, кистей и шпателей. Для оборудования кирпичной кладки необходимы классические инструменты: емкости для смешивания составов, мастерки.

Частота обработки металлоконструкций

Правила, в соответствии с которыми устанавливается периодичность, закреплены в постановлении № 13 от 17.02.2014 года.

Если производитель в своей документации не устанавливает сроков, то он считается равным одному году. Если же производитель его указывает, то он считается равным этому числу. При обнаружении нарушений срока нанесения огнезащитных средств на металлоконструкции инспектором выносится предписание.  В нем проставляется отметка о необходимости устранить допущенные нарушения.

Средства огнезащиты для металла служат на протяжении длительного срока. Этот период составляет от 10 до 20 лет. При укладывании кирпичной кладки, облицовке плитами срок эксплуатации готовой конструкции может составлять более 50 лет.

Проверка качества противопожарной обработки конструкций из стали

Подтверждается наличие огнезащиты на металлических конструкциях следующими документами:

• Акты проверок;
• Акт скрытых работ;
• Дополнительные документы: протоколы испытания, замера толщины нанесенного слоя.

Документы, подтверждающие нанесение огнезащиты на металлические изделия, должны быть в обязательном порядке заверены инспекторами пожарного надзора. Специалисты проверяют соответствие выполненных норм пожарной безопасности. Документация выдается исполнителем, который имеет специальное разрешение на работы по нанесению огнезащитных средств и проведению экспертизы.

Процедура состоит из нескольких этапов:

1. Визуальный осмотр;
2. Манипуляции с использованием инструмента: щупа, магнитомера;
3. Проведение испытаний. Для их осуществления привлекают к взаимодействию профильные лаборатории, имеющие лицензию.

Частота проверки качества нанесения огнезащиты на металлические изделия

Впервые инспекторы пожарной безопасности проверяют качество нанесенных средств огнезащиты на металлические конструкции после окончания первой отделки. В последующем контроль качества в соответствии с действующим законодательством осуществляется не менее одного раза в год.

Проверка огнезащиты может выполнять одним или одновременно несколькими способами. Максимально точное представление о состоянии металлических изделий может дать только комплексный подход.

Контроль документов позволяет оценить наличие актов и других документов, их соответствие действительности. В первую очередь должен иметься проект, сертификат о соответствии правилам пожарной безопасности.

Анализируя проект огнезащиты, специалисты проверяют правильность и точность данных, а именно соответствие нанесенного слоя огнезащиты и толщины металла. Во время визуального осмотра удается оценить состояние и внешний вид конструкций. На металлоконструкциях могут быть обнаружены трещины, сколы, отслоения и другие повреждения защитного покрытия.

В результате визуального осмотра часто выясняют, что хуже всего обработаны труднодоступные места. Каждый недостаток фиксируется. Равномерность нанесенного состава определяют по пигментации.

Еще один способ проверки качества огнезащиты металла – измерение в контрольных точках. Для этого специалисты делают замеры несколько раз, на расстоянии 100-200 метров. Такая процедура осуществляется в сочетании с визуальным осмотром. Если визуально огнезащитный слой неравномерный и не соответствует требованиям государственных стандартов, специалисты используют в своей работе такой метод.

Точнее всего определить слой нанесенной огнезащиты можно при использовании высокоточных измерительных приборов. При толщине слоя от 1 см применяют щуп или штангенциркуль, если же его величина более 2 см, то работают с магнитными или ультразвуковыми толщинометрами.

Экспериментальный способ контроля заключается в снятии проб с поверхности и  до слоя грунта. Для этого берется площадь в тысячу квадратных метров, и с нее забирают 3-5 образцов.

Главная задача, стоящая перед специалистами, - определить толщину огнезащитного покрытия на изделия из металла и проанализировать равномерность нанесения слоя. По окончании мероприятий составляется акт проверки качества огнезащиты на металлоконструкциях. Документ содержит следующие сведения:

• Наименование и юридический адрес исполнителя;
• Наименование юридического лица и адрес заказчика;
• Описание оказываемой услуги;
• Проект;
• Анализы проведенных измерений, отображенные в таблице;
• Характеристики материала, используемого в качестве огнезащиты;
• Описание внешнего вида конструкций;
• Сделанные в ходе исследования снимки;
• Выводы;
• Информация о специалистах, проводивших испытание;
• Дополнительные сведения.