Техническая изоляция и системы огнезащиты: что это, зачем нужны и как выбрать материалы

Что такое техническая изоляция?

Техническая изоляция – это группа материалов на основе минеральной ваты и вспененного каучука, широко применяемых для тепло- и звукоизоляции и огнезащиты трубопроводов, воздуховодов, резервуаров и оборудования в различных областях промышленности, систем отопления, вентиляции и кондиционирования, судостроения, коммерческого и гражданского строительства.

Техническая изоляция ISOTEC – это изделия из каменной или кварцевой ваты, а также вспененного каучука. Готовый продукт из каменной ваты выпускается в виде прошивных матов, плит, термонавивных или вырезных цилиндров, продукция из кварцевого сырья – в виде матов и плит. Теплоизоляция на основе вспененного каучука выпускается в виде листов и трубок. 

Для чего нужна техническая изоляция?

Техническая изоляция ISOTEC предназначена для использования в качестве тепло- и звукоизоляции и огнезащиты:

• Резервуаров и емкостей;
• Дымовых труб;
• Трубопроводов и газоходов;
• Инженерных систем;
• Воздуховодов и вентиляционных каналов промышленного и энергетического оборудования;
• Железобетонных плит перекрытий и металлоконструкций;
• Колонн и перегородок;
• Кабельных лотков и проходок в зданиях различного назначения. 

Области применения технической изоляции

Техническую изоляцию ISOTEC рекомендуется применять в конструкциях тепловой изоляции промышленного оборудования и трубопроводов объектов промышленности и жилищно-коммунального хозяйства, включая: 

• вертикальные и горизонтальные цилиндрические технологические аппараты предприятий химической, нефтеперерабатывающей, газовой, пищевой и др. отраслей промышленности;
• технологические трубопроводы с положительными и отрицательными температурами всех отраслей промышленности, включая пищевую;
• трубопроводы предприятий микробиологии, радиоэлектроники и др., где требуется соблюдение условия повышенной чистоты воздуха в помещении;
• теплообменники;
• резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов, химических веществ;
• резервуары для хранения холодной воды в системах водоснабжения;
• резервуары для хранения противопожарного запаса воды в системах пожаротушения;
• резервуары для хранения горячей воды (баки-аккумуляторы) на тепловых электростанциях и в котельных;
• трубопроводы горячего и холодного водоснабжения в жилищном и гражданском строительстве, а также на промышленных предприятиях;
• трубопроводы тепловых сетей при надземной (на открытом воздухе, в подвалах, помещениях) и подземной (в каналах, тоннелях) прокладках;
• фланцевые соединения трубопроводов, муфтовые и фланцевые арматуры;
  полносборные и комплектные конструкции, применяемые для изоляции трубопроводов и изготавливаемые по ТУ 36–1180–85 «Индустриальные конструкции для промышленной тепловой изоляции трубопроводов, аппаратов и резервуаров»;
• шумопоглощающие конструкции и экраны (в т.ч. автомобили и кабины железнодорожного транспорта).

Для тепловой изоляции трубопроводов, газоходов, воздуховодов (круглого сечения) с диаметром изолируемой поверхности от 18 до 76 мм рекомендуется использование термонавивных (ISOTEC Section) или вырезных (ISOTEC Shell) цилиндров. При необходимости, цилиндры возможно использовать и для изоляции труб большего диаметра – до 273 мм. 

Для тепловой изоляции резервуаров, емкостей, систем дымоудаления, трубопроводов, газоходов, воздуховодов, вентиляционных каналов, промышленного и энергетического оборудования трубопроводов и ёмкостей с диаметром изолируемой поверхности 76 мм и более рекомендуется применять прошивные маты ISOTEC Wired mat.

Для тепловой изоляции резервуаров, емкостей, дымовых труб, трубопроводов, газоходов, воздуховодов, вентиляционных каналов, промышленного и энергетического оборудования трубопроводов и ёмкостей с диаметром изолируемой поверхности более 2 м, а также плоских поверхностей рекомендуется применять плиты ISOTEC.

Что такое огнезащита?

Огнезащита — это комплекс мер и технических решений, направленных на повышение огнестойкости и снижение пожарной опасности зданий, сооружений и строительных конструкций. Главная цель — не сделать их абсолютно негорючими, что часто невозможно, а:

• замедлить воспламенение и распространение пламени;
• снизить скорость прогрева несущих конструкций (металл, железобетон, дерево);
• предотвратить или отсрочить обрушение здания при пожаре, что критически важно для эвакуации людей и работы пожарных;
• ограничить распространение огня по поверхностям.

Ключевой показатель для огнезащиты — это предел огнестойкости строительных конструкции, обозначаемый следующими предельными состояниями:

• Потеря несущей способности (R),
• Потеря целостности (E),
• Потеря теплоизолирующей способности на необогреваемой поверхности конструкции (I),
• Достижение критической температуры нагрева материала элементов изделия в необогреваемой зоне проходки (Т),

и цифрами, указывающими время в минутах (R15, EI30, EIT60, REI240 и т.д.). Это время, в течение которого конструкция выполняет свои функции при стандартном целлюлозном пожаре.

Виды и материалы для огнезащиты

Огнезащиту можно классифицировать по объекту огнезащиты и по принципу действия.

Виды по объекту огнезащиты: 

1. Огнезащита металлических конструкций (МК): повышение предела огнестойкости несущих балок, колонн, ферм;
2. Огнезащита деревянных конструкций: снижение горючести дерева, предотвращение распространения пламени;
3. Огнезащита воздуховодов и противопожарных клапанов: предотвращение распространения огня и дыма по вентиляции;
4. Огнезащита кабелей и кабельных линий: замедление горения изоляции, предотвращение короткого замыкания;
5. Огнезащита бетонных и железобетонных конструкций: защита арматуры от быстрого прогрева (т.к. при ~ +500 °C она теряет прочность);
6. Устройство противопожарных кабельных и трубных проходок: предотвращение распространения огня и дыма через конструкцию провода электрических кабелей, проводов и труб сквозь строительные преграды (стены, полы, перекрытия).

Материалы и способы (по принципу действия):

1. Огнезащитные покрытия (тонкослойные):

• вспучивающиеся краски и лаки: при нагревании они увеличиваются в объеме (в 10-20 раз), образуя пористый коксовый слой, который изолирует конструкцию от высокой температуры;
• не вспучивающиеся краски и мастики: образуют на поверхности твердый термоизолирующий слой.

2. Конструктивная огнезащита:

• облицовка листовыми материалами: негорючими гипсовыми плитам, минераловатными плитами из каменной ваты;
• обетонирование, кирпичная кладка;
• нанесение штукатурных составов на основе перлита или вермикулита;
• устройство подвесных потолков из негорючих материалов.

3. Комбинированный способ огнезащиты: сочетание различных способов огнезащитной обработки.

Нормативные требования

Основные документы, регламентирующие огнезащиту в РФ:

1. Федеральный закон № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». Определяет:

• классы конструктивной пожарной опасности зданий (С0, С1, С2, С3);
• требуемые пределы огнестойкости (R, E, I) для разных типов зданий, конструкций и материалов;
• методы испытаний.

2. ТР ЕАЭС 043/2017 «Технический регламент Евразийского экономического союза «О требованиях к средствам обеспечения пожарной безопасности и пожаротушения». Регламентирует требования к средствам обеспечения пожарной безопасности и пожаротушения (СОПБиП), устанавливая обязательные нормы для их производства, импорта, экспорта, реализации и использования на территории ЕАЭС, чтобы защитить жизнь, здоровье людей, имущество и окружающую среду от пожаров, а также предотвратить введение потребителей в заблуждение.
3. Своды правил (СП):

• СП 2.13130.2020 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты»;
• СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности»;
• СП 64.13330.2017 «Деревянные конструкции» (актуализированная редакция СНиП II-25-80);
• СП 468.1325800.2019 «Огнезащита строительных конструкций. Правила проектирования».

4. Стандарты (ГОСТы):

• ГОСТ 53295-2009 «Средства огнезащиты для стальных конструкций. Общие требования. Метод определения огнезащитной эффективности»;
• ГОСТ Р 53292-2009 «Огнезащитные составы и вещества для древесины и материалов на ее основе. Общие требования. Методы испытаний»;
• ГОСТ Р 53310-2009 «Проходки кабельные, вводы герметичные и проходы шинопроводов. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний на огнестойкость»;
• ГОСТ Р 53299-2013 «Воздуховоды. Метод испытаний на огнестойкость»;
• ГОСТ 30247.0-94 и ГОСТ 30247.1-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость».

Взаимосвязь технической изоляции и огнезащиты

Материалы технической изоляции и огнезащиты ISOTEC могут выполнять как обе функции, так и одну:

• Минеральная (базальтовая) вата — отличный пример материала, который является и теплоизоляцией, и огнезащитой (она негорюча и выдерживает высокие температуры). Ее используют для как для тепловой изоляции промышленного оборудования, так и для огнезащиты металлоконструкций, воздуховодов и железобетона.
• Огнезащитные краски — это исключительно тонкослойная огнезащита. Ее теплоизолирующие свойства проявляются только в условиях пожара (при образовании вспучивающегося слоя).
• Конструктивное огнезащитное решение — это комплексное решение в виде конструкции, которое также придает и теплоизоляционный эффект (например, каркасное решение из гипсовых негорючих плит с минеральной ватой внутри защищает металлическую колонну от огня и снижает теплопотери).

Вывод: важно четко понимать задачу. 

Если нужно снизить теплопотери с трубопроводов — выбирают эффективную техническую изоляцию с учетом ее характеристик по теплопроводности.

Если нужно защитить несущие конструкции от огня по нормативным требованиям — выбирают сертифицированные огнезащитные материалы, которые могут иметь (как минеральная вата), а могут и не иметь (как краска) теплоизоляционных свойств в нормальных условиях.

Как выбрать правильные материалы?

Для правильного и экономически оправданного решения при выборе теплоизоляционного решения следует учитывать несколько факторов:

• тип конструкции;
• условия эксплуатации;размещение конструкции (внутри или снаружи
• омещения);
• температура теплоносителя изолируемой конструкции;
• температура окружающей среды;
• требования пожарной безопасности;
• относительная влажность воздуха (при изоляции конструкций с температурой поверхности 19°С и ниже).

Правильный подбор материалов, а также применение покрывающего слоя в случае наружной конструкции, обеспечивают сохранение всех свойств теплоизоляции в течение всего срока эксплуатации.