ОГНЕЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАБЕЛЬНОГО ПЕРЕХОДА ПЕРЕБОРКИ
FIREPROOFING DEVICE FOR CABLE TRANSITION OF BULKHEADS

Изобретение относится к противопожарным техническим средствам и может быть использовано для защиты кабельных переходов в прочных переборках судов, промышленных объектах с повышенной пожароопасностью и т.п.
К огнезащитным средствам в таких эксплуатационных условиях предъявляется повышенные требования по обеспечению длительности огнезащиты кабельных переходов в прочных переборках судов, то есть времени необходимого для принятия мер активного противодействия распространению возгорания и его ликвидации.
Известны различные устройства тепло-огнезащиты с использованием волокнистых и вспененных материалов [1-4], в том числе средств термо огнезащиты приводов запорной арматуры и трубопроводов [5].
Известно также переборочное уплотнительное устройство повышенной надежности [6] обеспечивающее наиболее высокую степень их устойчивости к воздействию пожаров и взрывов. Устройство, с каждой стороны переборки, конструктивно выполнено в виде двух корпусов, внешнего и внутреннего, имеющих форму полусферы. Пространство между ними заполнено огнетушащим порошком «Волгарит-АВС» или компаундом «Сплотера ЭП-120. Они оказывают тушащее воздействие на пламя и, тем самым, препятствует его распространению. Эффективность такого технического решения снижается в связи с возможностью проникновения огня через переборку по каналу, образующемуся по мере выгорания изоляции кабеля и его уплотнителя. Данное устройство принято авторами за прототип.
В соответствии с прототипом устройство содержит жесткий короб, выполненный в виде открытой емкости, внутренний объем которой заполнен специальным высоковязким материалом, который при воздействии температуры выше 150°С начинает превращаться в пеносиликатную массу обладающую низкой теплопроводностью. При этом, защищаемый объект может быть выполнен в виде запорно-регулируемой арматуры с корпусом и основным валом, связанным с запорным элементом.
Днище короба выполнено из жесткой магнезитовой плиты, а коробообъемный каркас со стенками из многослойных панелей, причем под днищем средства размещен несущий узел, включающий опорную площадку, в котором установлен вал, связанный с основным валом запорного элемента. Между панельным днищем и панелями короба установлены уплотнители из мягкого огнестойкого материала, приклеенного термостойким клеем к многослойным панелям короба, обрешеченного стальным усилителем для его механической прочности и снабженного рукоятками с возможностями его снятия, чем обеспечиваются повышение его эксплуатационных возможностей и безотказности работы.
Общими недостатками аналогов и прототипа являются отсутствие элементов препятствующих разгерметизации трассы при ее переходе через прочную и герметичную переборку вследствие выгорания уплотнителей или оболочки кабеля, малую эффективность огнезащиты при использовании волокнистых материалов.
Основной задачей предлагаемого устройства является обеспечение в течении нормативного времени герметичности и работоспособности кабельного перехода прочной переборки при возникновении в помещении экстремальных температурных и огневых воздействий.
Технический результат заключается в упрощении конструкции, повышении надежности, технологичности и эффективности за счет применения качественно новой технологии противодействия пожару, основанной на использовании нового огнезащитного материала, обладающего тиксотропными свойствами и высокой вязкостью, который при высокой температуре превращается в пеносиликатную массу с низкой теплопроводностью и низкой механической прочностью при этом, защитный кожух выполнен разборным, а состав, заполняющий пространство между кожухом и кабельным соединением, легкоудалимым.
Для этого в огнезащитном устройстве кабельного перехода прочной переборки между защитным кожухом и кабельным соединением расположен вкладыш из твердого консистентного материала обладающего тиксотропными свойствами и высокой вязкостью, который при высокой температуре превращается в пеносиликатную массу с низкой теплопроводностью и низкой механической прочностью, заполняющий пространство между кожухом и кабельным соединением.
При этом защитный кожух выполнен разъемным, причем плоскости его разъемов взаимно перпендикулярны и параллельны оси кабельного соединения, а огнезащитный состав - легкоудаляемым. Состав, заполняющий пространство между кожухом и кабельным соединением, после теплового воздействия легкоудаляемый.
Общая схема огнезащитного устройства кабельного перехода прочной переборки изображена на фигуре 1. На фигуре 2 приведен увеличенный в масштабе разрез устройства по сечению А-А фигуры 1.
Огнезащитное устройство содержит неподвижно и герметично установленный на переборке 1 стакан 2 с герметично раздельно зафиксированными электрическими проводниками, к которым с двух сторон переборки 1 подсоединены штекерные разъемы 3 с герметично подсоединенным кабелем 4.
Каждый штекерный разъем 3 заключен в защитный кожух 5, внутренняя поверхность которого облицована многослойным огнестойким покрытием 6 с включением асбестовой ткани. Кожух 5 состоит из двух смыкающихся полукорпусов 7 и 8 фигура 2, соединяющегося с помощью замкового приспособления 9. Полукорпусы 7 и 8 фиксируются в сомкнутом состоянии втулкой 10 фигура 2 и 1 с кольцевым ребром 11, на посадке входящем в соответствующею ему кольцевую канавку защитного кожуха 5.
В пространстве между штекерным разъемом 3 и защитным кожухом 5 устанавливают вкладыш 12, выполненный из двух полувкладышей. При этом плоскости разъема защитного кожуха 5 и вкладыша 12 выполнены параллельными оси 13 кабельного перехода и взаимно перпендикулярными.
Полувкладыши изготавливаются из конситестентного материала, обладающего повышенным энергопотреблением при тепло/огневом воздействии с образованием пеностекла имеющего низкую теплопроводность.
Устройство функционирует следующим образом.
При монтаже штекерного разъема 3 на кабель 4 предварительно одевается кольцевая втулка 10. По окончанию монтажа штекерного разъема 3 на него с двух сторон накладываются полувкладыши, образуя единый вкладыш 12. Затем, поверх него, соблюдая перпендикулярность плоскостей разъемов вкладыша 12 и защитного кожуха 5, устанавливаются два полукорпуса 7 и 8 так, чтобы выступающий за плоскость их разъем одного из полукорпусов ленточный выступ разместился в соответствующей ему канавке второго полукорпуса, обеспечивая создание целостности защитного кожуха 5 после установки, например, на винтах втулки 10, после чего кожух 5 окончательно закрепится на переборке 1.
Во время теплового/огневого воздействия на кожух 5 вкладыш 12 превращается в пеностекло, препятствующее разрушению штекерного разъема 3 в течение нормируемого времени.
Пример. Экспериментальная модель огнезащитного устройства, состояла из стального тонкостенного стакана диаметром 37 мм и длинной 60 мм с толщиной стенки 0,5 мм, внутренние стенки стакана облицованы асбестовым картоном толщиной 1 мм. Внутрь стакана запрессовывался огнезащитный состав, состоящий из 84,8% масс глицератакремния полученного из глицерина и тетроэтоксисилана при мольном соотношении глицерин/тетроэтоксисилан 3/1, карбоната калия 8,0% масс и аэросила А-175 7,2% масс. В центр стакана с огнезащитным составом вставлялась, заглушенная с одной стороны, стальная трубка внешним диаметром 6 мм, толщиной стенки 1,5 мм и длинной 100 мм на глубину стакана 45 мм, с торца стакан оборачивали фольгой и в карман (трубку диаметром 6 мм) вставляли термопару. Испытуемый образец помещали в муфельную печь, предварительно нагретую до 1000°С, и фиксировали показания температуры и время: 100°С - 6 мин; 200°С - 15 мин; 300°С - 20 мин.
В течение ремонтного периода пеностекло легко рассыпается при физической нагрузке, чем подготавливается возможность восстановления работоспособности огнезащитного устройства.
Использование огнезащитного устройства совместно с предлагаемым огнезащитным составом приводит к значительному увеличению огнезащитных свойств защищаемых объектов, что свидетельствует о достижении заявленных целей огнезащиты и работоспособности заявляемого устройства.