风机系统贯穿孔洞防火封堵性能优化研究
敬新春 闫波 纪建超 晁玉康 张华 丁越 郭广龙 张可宏 孙莹
1大唐山东发电有限公司新能源分公司 山东省济南市 2500002烟台金润核电材料股份有限公司 山东省烟台市 264004
近年来,因风机系统引发的火灾事故频繁发生,给社会带来了巨大的经济损失和人员伤亡。这不仅暴露了风机系统在防火安全方面的薄弱环节,也凸显了加强风机系统防火安全措施的紧迫性和重要性。风机系统的贯穿孔洞如果未进行妥善的防火封堵,一旦发生火灾,会使火势迅速扩散。通过有效的防火封堵能够阻止火焰、高温烟气以及有毒气体通过风机系统的贯穿孔洞蔓延至其他区域,从而为人员疏散、消防救援争取宝贵时间,最大限度地减少火灾造成的损失。
1 风机系统防火封堵领域国内外研究现状
在风机系统防火封堵材料的研究方面,国外起步较早,一些高性能的防火封堵材料,具有优异的防火、隔热和耐化学腐蚀性能,能够适应不同环境条件下的防火封堵需求。国外企业在材料的研发过程中,注重对材料微观结构和性能的深入研究,通过采用先进的材料合成技术和配方优化,不断提高防火封堵材料的性能指标。国内在防火封堵材料领域也取得了长足的进步。近年来,随着国内对防火安全的重视程度不断提高,众多科研机构和企业加大了对防火封堵材料的研发投入。一些防火封堵材料性能达到了国际先进水平,部分产品已广泛应用于国内的电力、石化等重点行业。同时,国内科研人员在防火封堵材料的基础研究方面也做了大量工作,深入探讨了材料的防火机理、热稳定性以及与不同基材的兼容性等问题,为防火封堵材料的性能优化提供了理论支持。
在防火封堵技术方面,国外已经形成了一套较为成熟的体系。针对不同类型的贯穿孔洞和防火要求,开发出了多种先进的防火封堵技术和施工方法。不仅提高了防火封堵的性能,还降低了施工成本和维护难度。国内在借鉴国外先进技术的基础上,结合国内实际情况,对防火封堵技术进行了创新和改进。一些科研机构和企业研发出了具有自主知识产权的防火封堵技术,提高了防火封堵的耐高温性能和防火时效。同时,在施工工艺方面,通过引入数字化施工管理和质量监控技术,实现了对防火封堵施工过程的精准控制,确保了施工质量的稳定性和可靠性。
在标准规范方面,国外制定了一系列严格且完善的标准体系,为防火封堵的设计、施工和验收提供了明确的依据。国内也积极推进防火封堵标准规范的制定和完善工作,为国内风机系统防火封堵的规范化设计、施工和验收提供了有力的保障。
尽管国内外在风机系统防火封堵领域取得了一定的研究成果,但仍存在一些不足之处。现有研究主要集中在防火封堵材料和技术的单一性能优化上,缺乏对防火封堵系统整体性能的综合研究。在实际应用中,防火封堵系统的性能受到多种因素的影响。此外,对于新型建筑结构和复杂环境下的风机系统防火封堵问题,目前的研究还不够深入,缺乏针对性的解决方案。因此,开展对风机系统贯穿孔洞防火封堵性能优化的研究具有重要的理论和实践意义。
2 风机系统贯穿孔洞防火封堵存在的问题
2.1 封堵材料选型不当和质量不达标
部分企业为降低成本,选用的封堵材料耐火极限不符合设计要求,一旦发生火灾,材料很快失去防火性能,无法有效阻止火焰和烟气扩散。还有些材料本身存在质量缺陷,直接导致封堵层在火灾中过早失效。此外,材料与孔洞周边基材的兼容性也常被忽视,例如部分有机防火材料与金属管道接触后会发生腐蚀,不仅影响封堵效果,还可能缩短管道使用寿命。
2.2 封堵结构设计不合理
许多设计方案未能根据风机系统的运行特点和孔洞实际情况进行针对性设计,在风机振动长期作用下,封堵材料容易出现松动、脱落。部分设计忽略了孔洞与管道之间的间隙变化,当管道因温度变化发生热胀冷缩时,固定的封堵结构会产生裂缝,形成新的火灾隐患。另外,一些复杂孔洞的设计缺乏系统性,各封堵部分之间衔接不紧密,存在明显的缝隙,无法形成完整的防火屏障。
2.3 施工质量不过关
施工人员对操作规程的执行不到位较为常见,例如在填塞防火材料时未按要求分层压实,导致材料内部存在空隙,火焰和烟气可通过这些空隙渗透。对于需要现场调配的防火材料,常出现配比错误或搅拌不均匀的情况,影响材料的耐火性能。此外,施工过程中的细节处理粗糙,导致封堵材料与基材结合不牢固;防火封堵完成后未进行必要的保护,在后续其他工序施工时被意外破坏,这些都会使防火封堵的实际效果大打折扣。
3 风机系统贯穿孔洞防火封堵性能优化措施
3.1 优化封堵材料
首先,企业应依据孔洞所在建筑部位的火灾危险性等级、风机系统运行温度及振动频率等参数,制定材料选型标准。其次,严格执行材料进场验收制度,要求供应商提供完整的产品检测报告,并对每批次材料进行抽样复检,杜绝不合格材料流入施工现场。对于有机防火材料与金属管道的兼容性问题,可在接触面增设防腐隔离层,避免材料腐蚀影响封堵效果。
3.2 封堵结构设计应突出针对性与动态适应性
对于直径超过 300mm 的圆形孔洞,设计方案应增加环形钢支架作为支撑结构,支架与管道之间预留 5.10mm 间隙并填充弹性防火密封胶,既能承受封堵材料自重,又能缓冲风机振动。针对管道热胀冷缩问题,可在管道与孔洞壁之间设置金属波纹管补偿器,外侧用防火板搭建固定框架,中间填充膨胀型防火密封胶,确保温度变化时封堵层不产生裂缝。对于多根线缆或管道并行穿过的复杂孔洞,应按管道类型划分独立封堵单元,单元之间用防火密封胶密封,单元与孔洞壁之间设置防火膨胀密封条,形成无间隙的防火整体。
3.3 提升施工质量
首先,编制详细的施工操作规程,明确各环节技术要求。填塞防火材料时必须分层施工,每层厚度不超过 50mm ,并用专用工具压实。现场调配防火涂料、防火灰泥等材料时,需使用计量工具严格按配比混合,搅拌时间不少于 5 分钟。其次,强化施工前的预处理工序,要求施工人员清理孔洞周边的灰尘、油污及松散结构,必要时采用高压水枪冲洗,确保封堵材料与基材紧密结合。施工过程中推行“样板引路”制度,先完成标准孔洞的封堵样板,经监理和甲方验收合格后再全面施工。此外,建立施工质量追溯体系,每个孔洞封堵均标注施工人员姓名、日期及材料批次,后续其他工序施工时需对已完成的防火封堵采取覆盖保护措施,避免机械损伤。
4 结语
通过对风机系统贯穿孔洞防火封堵中存在的问题进行分析,并基于这些问题从优化封堵材料、封堵结构设计应突出针对性与动态适应性及提升施工质量等方面提出了具体的策略。以此来提高风机系统的防火安全性,并进一步带来可观的经济效益和社会效益。
参考文献
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