НЕПРОНИЦАЕМАЯ ДЛЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ ОГНЕСТОЙКАЯ ДВЕРЬ
FLUID-TIGHT FIRE-RESISTANT DOOR

[001] Изобретение относится к области непроницаемых для текучей среды огнестойких дверей, закрывающих проем в здании или сооружении с высоким уровнем безопасности, более конкретно в здании с высоким уровнем безопасности для ядерных реакторных систем, и имеет в качестве задачи создание непроницаемой для текучей среды огнестойкой двери.
[002] Известно, что непроницаемая для текучей среды дверь, закрывающая входной/выходной проем в помещении или служащая защитной дверью для внутренней части здания с высоким уровнем безопасности, такого как атомная электростанция, в целом является непроницаемой, с одной стороны, для воздуха или другой газовой текучей среды путем создания атмосферной изоляции, предотвращающей, в частности, любую опасность загрязнения воздуха, связанного с ядерной радиоактивностью, и, с другой стороны, для воды путем защиты здания от затопления или быстрого подъема воды.
[003] Указанная герметичная дверь также обычно используется для борьбы с распространением пожара в зданиях. Она сконструирована с обеспечением механической прочности при воздействии огня, является непроницаемой для огня, горячих газов и дыма и служит в качестве термоизолятора в течение определенного промежутка времени, который зависит от длительности воздействия огня на одну из сторон двери.
[004] Термоизоляция двери представляет собой ее способность сопротивляться воздействию огня на одну из ее сторон и преграждать путь огню или ограничивать его распространение, следовательно, ограничивать повышенную теплопередачу путем распространения, излучения или проводимости, от незащищенной от воздействия огня стороны двери к защищенной от воздействия огня стороны двери, ядерной радиоактивности, чтобы указанные стороны двери, или любой материал, или элемент, находящийся рядом, не воспламенялись. Кроме того, способность двери сопротивляться огню, воздействующему на одну из его сторон, в случае необходимости обеспечивает защиту для людей, расположенных рядом с дверью с защищенной от воздействия огня стороны.
[005] Указанная непроницаемая для текучей среды огнестойкая дверь содержит раму и по меньшей мере одно открывающееся полотно, в целом шарнирно установленное на раме посредством по меньшей мере одной петли, часть которой соединена с одной из узких сторон или краем открывающегося полотна.
Кроме того, открывающееся полотно обычно содержит две широкие и две узкие поверхности, формирующие край открывающегося полотна, в котором обычно сформирован Г-образный паз, выполненный с возможностью приема рамы.
Кроме того, открывающееся полотно выполнено с возможностью упора в закрытом положении двери в раму, которая упирается в основание паза через посредство герметичных прокладок, расположенных между открывающимся полотном и рамой, которые, в частности, обеспечивают уплотнение двери, защищающее от проникновения жидких или газовых текучих сред и против огня.
[006] Кроме того, открывающееся полотно в целом сформировано из заполнителя и теплоизолирующей структуры, удерживаемой между двумя жесткими металлическими пластинами типа стального листа, которые служат в качестве корпуса двери и каждая из которых имеет одну из широких поверхностей открывающегося полотна.
[007] Для определения соответствия двери требованиям стойкости, герметичности и термоизоляции против огня в ходе испытаний обычно выполняются проверки.
В отношении стойкости двери против огня указанные проверки, в частности, имеют целью установление возникновения трещин или отверстий в двери, и если таковые имеются, подтверждение того, что они не превышают заданные размеры.
В отношении непроницаемости двери указанные проверки, в частности, имеют целью измерение периода времени, после которого загорается ватный тампон, приложенный к широкой защищенной от воздействия поверхности открывающегося полотна двери.
Наконец, в отношении термоизоляции повышение температуры широкой защищенной от воздействия поверхности открывающегося полотна не должно превышать исходную среднюю температуру больше чем на 140°C при максимальном повышении температуры до 180°C по всему открывающемуся полотну и повышении температуры до 180°C по всей раме в зависимости от класса двери.
[008] Тем не менее известные непроницаемые для текучей среды огнестойкие двери имеют недостатки, которые проявляются в их способности препятствовать или жестко ограничивать теплопередачу от незащищенной от воздействия огня стороны двери к защищенной от воздействия огня стороны двери, в частности, для дверей, установленных в зданиях с высоким уровнем безопасности, таких как здания атомных электростанций.
Действительно, измерения температуры, выполненные на защищенной от воздействия стороне двери, в частности на широкой поверхности открывающегося полотна и более конкретно в его двух верхних углах, показывают, что локальная температура значительно превышает вышеуказанные максимальные значения, определенные согласно соответствующей классификации для данной термоизоляции.
[009] Задача изобретения состоит в устранении указанных недостатков уровня техники посредством создания шарнирной огнестойкой двери, непроницаемой для газообразной или жидкой текучей среды, предназначенной для использования в зданиях или сооружениях, более конкретно в зданиях для систем ядерных реакторов, которая выполнена с возможностью препятствования во время контакта одной из ее сторон с огнем чрезмерному повышению температуры на ее другой, защищенной от воздействия огня стороне в течение достаточного периода времени и при этом отвечает самым строгим требованиям как современным, так и будущим.
[010] Таким образом, задача изобретения состоит в создании шарнирной непроницаемой для текучей среды огнестойкой двери.
Согласно изобретению предложена шарнирная непроницаемая для текучей среды огнестойкая дверь для закрывания проема в здании или сооружении, более конкретно в здании для ядерной силовой установки, которая содержит, с одной стороны, раму и по меньшей мере одно открывающееся полотно, имеющее две широкие поверхности, расположенные напротив и параллельно друг другу, т.е. первую широкую поверхность и вторую широкую поверхность, которые ограничены в боковом направлении узкими поверхностями, формирующими край открывающегося полотна и перпендикулярными указанным широким поверхностям, и, с другой стороны, уплотнительное средство, обеспечивающее непроницаемость между рамой и открывающимся полотном в закрытом положении двери, отличающаяся тем, что открывающееся полотна или каждое открывающееся полотно содержит металлический корпус, окружающий пустое пространство, выполненное с возможностью приема или формирования теплоизолятора и образованное между двумя слоями термоизоляции, проходящими параллельно широким поверхностям открывающегося полотна, т.е. между первым слоем, расположенным рядом с первой широкой поверхностью, и вторым слоем, расположенным рядом со второй широкой поверхностью, причем указанные слои выполнены с возможностью препятствования, в случае если одна из указанных широких поверхностей является незащищенной от действия огня, распространению теплового излучения от него к другой из указанных широких поверхностей, при этом в случае необходимости указанное открывающееся полотно содержит по меньшей мере один терморазрыв.
[011] Изобретение будет лучше понято из описания предпочтительного варианта реализации изобретения, приведенного ниже в качестве неограничивающего примера со ссылкой на сопроводительные схематические чертежи.
На фиг.1 показан вид в разрезе двери согласно предпочтительному варианту реализации изобретения;
На фиг.2 показана в масштабе часть двери, показанной на фиг.1, со стороны ручки.
На фиг.3 показана в масштабе часть двери, показанная на фиг.1, со стороны петли.
[012] На чертежах показана шарнирная огнестойкая дверь, непроницаемая, в частности, для жидкой или газовой текучей среды, для закрывания проема в здании или сооружении, более конкретно в зданиях с высоким уровнем безопасности, таких как атомная электростанция.
Указанная дверь содержит, с одной стороны, раму 1 и по меньшей мере одно открывающееся полотно 2, содержащее две широкие поверхности 2' и 2”, расположенные напротив и параллельно друг другу, т.е. первую широкую поверхность 2' и вторую широкую поверхность 2”, ограниченные в боковом направлении узкими поверхностями 2''', формирующими край открывающегося полотна 2 и перпендикулярными указанным широким поверхностям 2' и 2”, и, с другой стороны, уплотнительное средство 16, 17, формирующее уплотнение между рамой 1 и открывающимся полотном 2 в закрытом положении двери.
[013] Согласно изобретению каждое открывающееся полотно 2 содержит металлический корпус 3, 4, предпочтительно выполненный из стали, ограничивающий пустое пространство, выполненное с возможностью приема или формирования теплоизолятора 7, образованное между двумя слоями 5 и 6 теплоизоляции, проходящими параллельно широким поверхностям 2' и 2” открывающегося полотна 2, т.е. между первым слоем 5, расположенным рядом с первой широкой поверхностью 2', и вторым слоем 6, расположенным рядом со второй широкой поверхностью 2”.
Первый и второй слои 5 и 6 выполнены с возможностью препятствования, в случае если одна из указанных широких поверхностей 2' и 2” открыта воздействию огня, распространению теплового излучения от указанного огня к другой из указанных широких поверхностей 2' или 2”.
[014] В предпочтительном варианте реализации изобретения рама 1 может быть металлической, предпочтительно стальной или выполненной из любого другого материала, отличающегося достаточной жесткостью, причем указанная рама имеет видимую поверхность, расположенную на одной из сторон двери в ее закрытом положении, предпочтительно покрытую по меньшей мере частично вдоль всей периферийной области рамы 1 или ее части, более конкретно в случае если открывающееся полотно 2 и рама 1 имеют дополнительные пазы 11 и 11' соответственно, слоем изоляционного материала 1', имеющим теплоизолирующие свойства для ограничения роста температуры на указанной видимой поверхности рамы 1.
Следует отметить, что часть здания или сооружения, в котором установлена дверь согласно изобретению, не показана на сопроводительных чертежах.
[015] Кроме того, в случае необходимости открывающееся полотно 2 может содержать по меньшей мере один терморазрыв, т.е. любое средство, обеспечивающее возможность подавления любого возможного короткого замыкания, вызванного нагревом, между двумя металлическими частями, находящимися в контакте друг с другом или, по существу, отделенными друг от друга.
Согласно предпочтительному варианту реализации изобретения теплоизолятор может быть образован пустым пространством и может состоять из воздуха 7, заключенного в указанном корпусе 3, 4.
Согласно другому варианту реализации изобретения теплоизолятор может быть выполнен добавленным и предпочтительно может состоять из минеральной или стеклянной ваты или другого материала, имеющего низкую теплопроводность или высокие диффузионные свойства и по меньшей мере частично заполняющего пустое пространство.
[016] Для усиления жесткости и прочности открывающегося полотна 2 может быть использована опорная конструкция, не показанная на чертеже, которая может быть сформирована из жестких металлических прутьев, например, предпочтительно выполненных из стали с профилированным омегаобразным поперечным сечением, которая может быть расположена и надежно закреплена в пустом пространстве корпуса 3, 4, в случае необходимости заполняя собой пустое пространство вместе с теплоизолятором, добавленным или встроенным в нее.
[017] Согласно предпочтительному варианту реализации изобретения корпус может быть сформирован из двух жестких металлических пластин 3 и 4, предпочтительно пластин типа жесткого металлического листа, из стали, расположенных на расстоянии друг от друга параллельно друг другу, а также параллельно первой и второй широким поверхностям 2' и 2” открывающегося полотна 2, так что между ними остается пустое пространство для образования или приема теплоизолятора 7, т.е. между первой пластиной 3, расположенной рядом с первой широкой поверхностью 2', и второй пластиной 4, расположенной рядом со второй широкой поверхностью 2” открывающегося полотна 2.
[018] Металлические прутья могут быть прикреплены к одной и/или другой из соответствующих поверхностей соответствующих металлических пластин 3 и/или 4 предпочтительно сваркой или склеиванием.
Кроме того, для обеспечения дополнительного улучшения теплоизоляции двери слой материала, выполненного с возможностью создания препятствия излучению тепла, приходящего от первой или второй широких поверхностей 2' или 2”, может быть нанесен, например, при помощи распыления или разбрызгивания на одной и/или другой из соответствующих внутренних поверхностей первой и второй пластин 3 и 4.
[019] Согласно предпочтительному варианту реализации изобретения первый слой 5 может состоять из изолирующей панели или первой панели, покрывающей наружную поверхность первой пластины 3, и второй слой 6 также может состоять из изолирующей панели или второй панели, покрывающей наружную поверхность второй пластины 4.
Кроме того, наружная поверхность первой панели 5 может быть покрыта металлической облицовкой 8 или первой облицовкой предпочтительно типа жесткого стального листа для защиты первой панели, и наружная поверхность второй панели 6 может быть покрыта металлической облицовкой 9 или второй облицовкой типа стального листа для защиты второй панели.
[020] Каждая из первой и второй панелей 5 и 6 может иметь две широкие стороны, в собранном состоянии проходящие параллельно широким поверхностям открывающегося полотна 2' и 2”, и узкие стороны, проходящие параллельно краю 2''' полотна.
Предпочтительно каждая изолирующая панель 5 или 6 может быть выполнена из материала, имеющего низкие теплопроводность или диффузионные свойства, такого как композитный или неорганический материал, предпочтительно кремнекислый кальций, или это может быть пластина из алебастра.
[021] Более конкретно, каждая изолирующая панель 5 или 6 может быть выполнена с возможностью содержания или удерживания воды, которая в случае одной из сторон двери, открытой действию огня, может поглощать тепло, образовавшееся при горении, и таким образом может образовать дополнительное препятствие распространению теплового излучения от открытой воздействию огня стороны к защищенной от воздействия огня стороне двери, действующее в течение некоторого времени до полного испарения воды, содержащейся в соответствующем изоляционном материале.
[022] Среди материалов, отличающихся способностью содержания или удерживания воды, известен силико-известковый материал, из которого, например, может быть изготовлена изолирующая панель, использованная в изобретении в качестве первой или второй изолирующей панели 5 или 6, которая может быть негорючей силико-известковой пластиной, известной под названием и зарегистрированной как PROMATECT-H, содержащей примерно от 5% до 10% влаги относительно воздуха.
Кроме того, в случае необходимости материал, покрывающий слой Г рамы 1, может быть идентичным материалу, который преимущественно использован для покрытия первой и второй панелей 5 и 6 открывающегося полотна 2.
[023] В предпочтительном варианте реализации двери согласно изобретению открывающееся полотно 2 или каждое открывающееся полотно 2 может быть установлено шарнирным способом на раме 1 с использованием по меньшей мере одной петли 10, содержащей подвижную часть, прикрепленную предпочтительно к открывающемуся полотну 2 на одной из узких сторон первой панели 5, и часть, прикрепленную к раме 1, т.е., в частности, на видимой поверхности рамы 1.
[024] Как показано на фиг.2 и 3, широкие стороны первой панели 5 могут иметь размеры, которые превышают размеры широких сторон второй панели 6, так что в собранном состоянии первая панель 5 проходит в боковом направлении за пределы второй панели 6, в результате чего сформирован паз 11 в крае 2''' открывающегося полотна 2, расположенный рядом со второй широкой поверхностью 2” открывающегося полотна 2.
Край 2''' также может содержать последовательно после второй широкой поверхности 2” паз 11 и часть оставшегося края 2''', соединяющую паз 11 с первой широкой поверхностью 2'.
[025] В предпочтительном варианте реализации изобретения паз 11 может иметь Г-образный профиль, имеющий первую поверхность, параллельную широким поверхностям 2' и 2” открывающегося полотна 2, и вторую поверхность, перпендикулярную первой и второй широким поверхностям 2' и 2” открывающегося полотна 2, причем указанный паз 11 выполнен с возможностью приема рамы 1, которая содержит дополнительный паз 11', когда дверь закрыта.
[026] Как показано на чертежах, вторая пластина 4 может быть продолжена в боковом направлении Г-образным профильным уголком или держателем 12, соединенным со второй пластиной 4 или встроенным в нее, который содержит первую полку и вторую полку, причем первая полка является плоской и соединена с внутренней поверхностью первой пластины 3 для формирования сборной конструкции первой и второй металлических пластин 3 и 4 и предпочтительно создания герметичного для текучей среды пустого пространства между ними.
Затем профильный уголок 12 в собранном состоянии может продолжать вторую пластину 4 за пределы второй панели 6, так что вторая полка уголка 12 образует часть второй поверхности Г-образного паза 11, и первая полка профильного уголка 12 образует по меньшей мере часть первой поверхности Г-образного паза 11.
[027] Кроме того, первая пластина 3 может проходить в боковом направлении для покрытия оставшейся части края 2''', и первая облицовка 8 может покрывать первую пластину 3 в оставшейся части края 2''' через посредство первой уплотняющей и теплоизолирующей прокладки 13, образующей первый терморазрыв.
Кроме того, вторая облицовка 9 может покрывать вторую полку профильного уголка 12 во второй поверхности паза 11 через посредство второй уплотняющей и теплоизолирующей прокладки 14, образующей второй терморазрыв.
[028] Внутренний край первой поверхности Г-образного паза 11 может содержать возвратный элемент 15, предпочтительно выполненный в основном из того же материала, что и материал первой и второй панелей 5 и 6.
Возвратный элемент 15 может быть прикреплен к первой панели 5 или встроен в нее у ее внутреннего края.
Кроме того, возвратный элемент 15 может быть покрыт боковым продолжением первой пластины 3 корпуса 3, 4.
Возвратный элемент 15 может быть расположен на расстоянии от второй поверхности корпуса для образования в качестве первой своей функции обеспечивающего отсутствие смятия корпусного пространства в пазе 11 между возвратным элементом и второй поверхностью паза 11 для размещения и сохранения формы уплотняющей и изолирующей прокладки 17, предпочтительно выполненной из синтетической неопреновой вспененной резины или другой ячеистой, в частности, огнестойкой пены.
[029] Уплотняющей и изолирующей прокладкой 17, сохраняющей свою форму в пазу 11, обеспечивается возможность недопущения смятия паза, когда дверь закрыта, посредством ее контакта с рамой 1, проходящей в боковом направлении параллельно широким поверхностям 2' и 2”, и таким образом недопущения снижения эффективности уплотнения и изоляции.
Кроме того, часть рамы 1, расположенная напротив первой поверхности паза 11, может предпочтительно содержать разбухающую при нагревании уплотнительную прокладку 16.
Кроме того, в качестве второй функции возвратный элемент 15 совместно с частью рамы 1, к которой прикреплена разбухающая при нагревании уплотнительная прокладка 16, может ограничивать зазор при максимальном расширении указанной прокладки 16 и таким образом в случае воздействия огня на дверь ограничивать набухание указанной прокладки 16 и таким образом препятствовать ухудшению ее свойств.
[030] Согласно изобретению между рамой и краем 2''' открывающегося полотна 2 также могут быть расположены разбухающие при нагревании уплотнительные прокладки 16 других типов.
Таким образом, дверь согласно изобретению при воздействии огня на одну из ее сторон препятствует чрезмерному повышению температуры ее другой, защищенной от воздействия огня стороны в течение заданного периода времени и таким образом отвечает самым высоким требованиям настоящих правил в отношении термоизоляции, более конкретно соответствует настоящему стандарту Европы ELI (180°C) и даже превышает его.
Кроме того, дверь согласно изобретению также имеет высокий уровень уплотнения против текучих сред, в частности воды, обеспечивающего возможность выдерживать давление по меньшей мере 6 м вод.ст., действующее на любую из сторон двери.
Разумеется, изобретение не ограничено вариантом реализации, описанным выше и показанным на сопроводительных чертежах.
В изобретении могут быть сделаны изменения, в частности, в отношении изготовления различных элементов или замены эквивалентных технологий и при этом без отступления от объема защиты изобретения.