Использование современных огнезащитных составов для ремонта огнезащитных кабельных покрытий с истекшим сроком эксплуатации
Аннотация
Рассматривается возможность проведения ремонтно-восстановительных работ огнезащитных кабельных покрытий вспучивающегося типа, отслуживших регламентируемый срок эксплуатации и утратившие свою огнезащитную эффективность, с помощью современных высокоэффективных огнезащитных вспучичвающихся составов
Ключевые слова: Огнезащитное кабельное покрытие, огнезащитная эффективность, срок эксплуатации, ремонт и восстановление
05.23.05 - Строительные материалы и изделия
05.26.03 - Пожарная и промышленная безопасность (по отраслям)
Обеспечение пожарной безопасности кабельных систем
Изоляция токоведущих жил и наружная шланговая оболочка кабелей обычно изготавливаются из горючих материалов, поэтому пучки кабелей, проложенные на объектах, по существу являются своеобразными складами горючего материала. Пожары в кабельных хозяйствах приводят к повреждению не только самих кабельных линий, но и подключенного к ним электрооборудования, прилегающего оборудования и строительных конструкций, они могут послужить причиной выхода из строя всего объекта.
На объектах, как правило, при монтаже применяют групповую прокладку кабелей на панелях, на стеллажах, на скоб-мостах или в кабельных подвесках. В таких условиях существенно изменяются температурные режимы нагрева изоляции и охлаждения ее окружающим воздухом, то есть при определенной конструкции пучка кабелей становится возможным распространение самостоятельного горения по всей длине трассы.
Одной из причин пожаров от электрических линий является появление длительных по времени локальных токов утечки. Установлено, что длительное протекание даже незначительного по величине тока утечки может привести к выделению теплоты на поврежденном участке изоляции или оболочке кабеля, достаточной для возникновения короткого замыкания между фазами электрической цепи.
Перспективы снижения горючести и воспламеняемости полимерных материалов связывают с воздействием на физико-химические процессы по следующим возможным направлениям: сужение пределов горения и изменения процессов тепло - и массообмена пламени с поверхностью горящего полимера, снижение скорости сгорания, снижение скорости реакций в газовой фазе.
В целях предупреждения распространения огня по кабелю наиболее доступна и эффективна огнезащита его поверхности специальными красками. Способ пассивной противопожарной защиты кабельных прокладок путем огнезащитных покрытий нашел широкое применение еще в 70–80-х годах прошлого столетия.
На сегодняшний день актуальной задачей стало получение огнезащитного состава, удовлетворяющего некоторому ограниченному множеству параметров качества: вид кабельной оболочки, толщина слоя огнезащитного покрытия, адгезия покрытия к оболочке кабеля, теплопроводность, эластичность покрытия, влагоустойчивость, экологическая безвредность и т.д.
Перечисленным требованиям соответствуют тонкослойные вспучивающиеся покрытия, как наиболее перспективные..
Анализ существующих огнезащитных составов для электрокабеля
Практика показала высокую эффективность применения огнезащитных кабельных покрытий на энергетических предприятиях. Так, на предприятиях Московской энергосистемы противопожарная обработка электрокабелей огнезащитными составами проводится с 1981 года после ряда пожаров, произошедших в кабельных сооружениях. Московские энергетики первыми начали широкое использование современных огнезащитных покрытий терморасширяющегося типа отечественного и импортного производства.
Однако большинство из этих материалов не устраивают эксплуатационников по ряду причин. Состав «Камюм» препятствует отводу тепла, что приводит к перегреву кабеля и, как следствие, снижению токовых нагрузок до 50%; в состав «МПВО» в качестве растворителя входят токсичные взрывоопасные вещества, поэтому при его нанесении на кабель существует опасность взрыва; импортные составы типа «Унитерм» - в 1,5-2,0 раза дороже отечественных.
Наиболее распространенное покрытие, использовавшееся на атомных электрических станциях – это покрытие ОПК, представляющее собой смесь термостойких, газообразующих и волокнистых наполнителей в смеси полимерных связующих. На большинство кабелей наших станций ранее был нанесен именно этот материал. Из-за значительной толщины слоя покрытия кабельные лотки испытывали повышенные весовые нагрузки и начинали провисать, что потребовало их укрепления. В процессе эксплуатации это огнезащитное покрытие зарекомендовало себя не с лучшей стороны. При прокладке нового кабеля оно отслаивалось, а при попадании влаги размокало.
Необходимость в маслобензостойких, атмосферостойких покрытиях, работающих во влажных условиях даже при полной затопляемости коллекторов и любых кабельных сооружений, а также возможности применения их на улице даже в зимнее время - все это привело к созданию покрытий на основе полимерных связующих, обладающих повышенной водо-, масло-, бензостойкостью и стойкостью к воздействию растворов кислот и щелочей. Одним из таких материалов является огнезащитная краска «КЛ-1 В» (НПО «Ассоциация Крилак»). Срок службы покрытия на ее основе в условиях холодного климата при температуре -40 0С составляет не менее 10 лет, а в закрытых помещениях срок службы практически не ограничен; при этом покрытие сохраняет свои огнезащитные свойства после воздействия жидких агрессивных сред.
Данный состав и покрытие на его основе обладают всеми необходимыми характеристиками, отвечающими требованиям пожарной безопасности. Покрытие обладает достаточной стойкостью к воде и различным агрессивным жидкостям, используемым в современной промышленности и на АЭС. Его можно использовать в условиях открытой атмосферы и в помещениях с большой влажностью.
К тому же, огнезащитный состав «КЛ-1 В» пригоден и для проведения ремонтно-восстановительных работ огнезащитных кабельных покрытий, срок эксплуатации которых к настоящему времени истек.
Ремонт и восстановление огнезащитных кабельных покрытий с истекшим сроком эксплуатации
На данный момент многие километры кабельных трасс сооружений различного типа (в том числе и блоки действующих АЭС) покрыты огнезащитными составами, срок эксплуатации которых истек.
Примером являются кабельные трассы энергоблоков №№ 1, 2 Смоленской АЭС, покрытые в 1991-1992 г.г. огнезащитным составом «ОПК» (пр-ва Украины). Наблюдаются отслоения и растрескивание покрытия на более чем 25 % площади поверхности кабельных трасс. Согласно ТУ 6-10-1853-82 срок эксплуатации покрытия составляет 10 лет и к настоящему моменту истек.
Но наиболее важным в сложившейся ситуации является то, что покрытие потеряло свою огнезащитную эффективность и не защищает поверхность кабеля, а вместе с этим и само сооружение в целом, от последствий возможных чрезвычайных ситуаций, в частности – пожаров.
Мероприятия, связанные с очисткой поверхности кабеля от старого покрытия очень трудоемкие и экономически не выгодные, к тому же, при удалении старого покрытия возможны повреждения кабельных оболочек, что может привести к возникновению чрезвычайных ситуаций различного характера – от поражения персонала электрическим током до пожара.
В связи с этим необходимо, чтобы используемый для ремонта огнезащитный состав был совместим с существующим старым покрытием, обладал хорошей адгезией к его поверхности и, по возможности, укреплял старое покрытие, препятствуя его дальнейшему растрескиванию и отслоению от поверхности кабеля.
Исследования адгезии (по методу 2 ГОСТ 15140-78 «Покрытия лакокрасочные. Методы определения адгезии») кабельного покрытия на основе огнезащитной краски «КЛ-1 В» к огнезащитному покрытию «ОПК», проведенные ИЦ «Лакокраска» (ООО «НПФ «Спектр-Лакокраска») подтвердили высокую адгезионную прочность сцепления покрытий. Вместе с тем было подтверждена и совместимость старого и нового покрытий.
Не менее важной характеристикой комплексного покрытия является его стойкость к дезактивирующим растворам, применяемым на объектах атомной энергетики, стойкость к воде, влаге, агрессивным жидкостям различной природы. Тем же испытательным центром проведены испытания (по методу А ГОСТ 9.403-80 «Покрытия лакокрасочные. Методы испытаний на стойкость к статическому воздействию жидкостей») на стойкость комплексного (восстановленного) покрытия к жидким агрессивным средам, подтверждающие возможность применения огнезащитной краски «КЛ-1 В» для ремонта старого покрытия «ОПК», возможность эксплуатации комплексного покрытия в условиях воздействия на кабели дезактивирующих растворов, воды (в том числе и морской), растворов кислот и щелочей, минеральных масел.
Возможность применения огнезащитного покрытия «КЛ-1 В» для ремонта старых покрытий на действующих АЭС обусловлена высокой радиационной стойкостью и дезактивируемостью комплексного (отремонтированного) покрытия, что подтверждено испытаниями, проведенными по методикам ГОСТ 9.706-81 «Материалы полимерные. Методы испытаний на стойкость к радиационному старению» и ГОСТ 27708-88 «Материалы и покрытия полимерные защитные дезактивируемые. Метод определения дезактивируемости» ФГУП «ИСК «Росатомстрой» - Научно-исследовательский и конструкторский институт монтажных технологий (НИКИМТ). На основании проведенных испытаний огнезащитная краска «КЛ-1 В» рекомендована для использования в работе проектных организаций данной отрасли.
И, безусловно, наиболее важным моментом является соответствие восстановленного комплексного покрытия требованием ППБ-АС-95* «Правила пожарной безопасности при эксплуатации атомных станций» и НПБ 238-97* «Огнезащитные кабельные покрытия. Общие технические требования и методы испытаний». Проведенные во ВНИИПО МЧС России испытания фрагментов кабелей с сохранившимся старым покрытием «ОПК», предоставленных Смоленской АЭС, подтвердили снижение огнезащитной эффективности старого покрытия и несоответствие кабельных трасс требованиям ППБ-АС-95*. Вместе с тем, испытания фрагментов кабеля с покрытием «ОПК», восстановленным огнезащитной краской «КЛ-1 В», подтвердили возможность повышения огнезащитной эффективности кабельных трасс и приведение их в соответствие с требованиями ППБ-АС-95*, исключая мероприятия по удалению старого, отслужившего свой проектный срок покрытия.
К сожалению, случай со Смоленской АЭС не единственный – существует немало других не менее важных объектов, кабельные трассы на которых к настоящему моменту не соответствуют требованиям пожарной безопасности по причине истекшего срока эксплуатации огнезащитных кабельных покрытий. Руководство этих объектов неохотно принимает меры по ремонту, реконструкции и восстановлению существующих старых кабельных покрытий. Возможно, это связано с нежеланием затрачивать денежные средства на ремонт, возможно - надежда «на авось».
Литература
-
Противопожарная защита зданий и сооружений, огнезащита строительных конструкций (новые технологии и разработки). Сб. научных тр. под ред. д.т.н. Ю.В. Кривцова / ГУП ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, - М., 2003, – 120 с.
- Л.Н. Машляковский, А.Д. Лыков, В.Ю. Репкин. Органические покрытия пониженной горючести. Л.: Химия, 1989.
- Ю.С. Зуев, Разрушение полимеров под действием агрессивных сред. М.: Химия, 1972.