Protupožarno brtvljenje metalnih cijevi – izolacija, ovjes, debljina stijenke cijevi i konfiguracije završetka cijevi

Osim konstrukcijskih vatrozaštitnih ploča PROMATECT® ili linije proizvoda vatrootpornog stakla PROMAGLAS®, Promat nudi širok raspon drugih proizvoda. Malo je poznato da tvrtka u ponudi ima i intumescentne boje, žbuke, sustave prodora i brtvljenja u svrhu odgovora na izazove 21. stoljeća i osiguranja potpune arhitektonske/projektantske zaštite od požara. Rješenja za protupožarno brtvljenje cijevi opisana u članku klasificirana su sukladno europskim normama, a svi proizvodi imaju Europsko tehničko odobrenje (ETA), tako da nema ograničenja uporabe u Republici Hrvatskoj.

Protupožarna brtvljenja

Suvremena arhitektonska/projektantska zaštita od požara temelji se na podjeli zgrada u požarne odjeljke, drugim riječima, zgrada mora biti podijeljena okomito i vodoravno na požarne odjeljke različitih dimenzija. Elementi koji dijele požarne odjeljke moraju spriječiti prodor vatre i dima što se može postići konstrukcijama za zaustavljanje širenja požara. Posebno je važno osigurati kontinuitet tih zaštitnih elemenata. Budući da moderne zgrade sadržavaju električne i mehaničke sustave cijevi koji nalikuju ljudskom vaskularnom sustavu, prodori kroz te zaštitne elemente ne mogu se izbjeći. Ti otvori (prodori) moraju se zatvoriti (zabrtviti) rješenjima za zaštitu od požara koja su ispitana sukladno prethodno navedenim Europskim normama za ispitivanje (EN 1366-3) i klasificirana sukladno normi EN 13501-2 – ne može se primijeniti nijedna druga vrsta klasifikacije. Cilj je ovog članka podići svijest o navedenim činjenicama i opisati certificirana Promatova rješenja za protupožarno brtvljenje cijevi. Zbog odredbi klasifikacijske norme nije jednostavno odabrati i izvesti odgovarajuće sustave protupožarnog brtvljenja kako se čini na prvi pogled.

Osim toga, potrebno je uzeti u obzir je li cijev koja prodire izolirana ili ne, a sustav koji će se primijeniti ovisi o kvaliteti – gorivosti izolacijskog materijala. Norma ispitivanja EN 1366-3 pokriva većinu navedenih kriterija. U nastavku slijedi jednostavan popis ispitivanja ovisno o svakom tipu cijevi:

Zbog ograničenog cilja ovog članka pokrit ćemo samo materijale i promjere cijevi, debljine stijenki, konfiguracije izolacije i završetka cijevi. Ostala pitanja kao što su protupožarno brtvljenje plastičnih cijevi i praktična primjena protupožarnih rješenja, bit će objašnjena u člancima koji slijede.

Postoje četiri moguća slučaja ovisno o položaju izolacije cijevi unutar prodora:

1. CS (kontinuirana neprekinuta): cijela je duljina cijevi izolirana i izolacija prolazi kroz poprečni presjek prodora
2. CI (kontinuirana prekinuta): cijela je duljina cijevi izolirana, ali izolacija je prekinuta u prodoru
3. LS (lokalna neprekinuta): cijev je izolirana samo blizu prodora i izolacija prolazi kroz poprečni presjek prodora
4. LI (lokalna prekinuta): cijev je izolirana samo blizu prodora i izolacija je prekinuta u prodoru.

Izolacija se, ovisno o važnosti prema klasifikaciji otpornosti na požar, može postaviti u prodoru (kao dio sustava) ili može sama činiti prodor, iako može biti potrebna dodatna izolacija; navedeno nije prikazano na crtežu. Tehnički priručnici proizvođača uključuju navedene detalje. Uz mineralnu vunu, metalne cijevi mogu prodirati kroz „mekane“ prodore uz primjenu premaza PROMASTOP®-CC s negorivom izolacijom u konfiguracijama cijevi LS ili CS (npr. neprekinuta lokalna izolacija ili cijelom duljinom cijevi).

Debljina stijenke cijevi i izolacija

Općenito govoreći, kraća izolacija odjeljka pogodna je za metalne cijevi manjeg promjera, manje debljine stijenke te manje toplinske vodljivosti: s „mekanim“ prodorima PROMASTOP®-CC metalnih cijevi s malom toplinskom vodljivošću (λ ≤ 58 W/mK), stijenke cijevi debljine od 2,0 mm do 14,0 mm i vanjskog promjera cijevi do 42,0 mm, potrebna je ukupna duljina središnjeg prodora negorive lokalne izolacije od 500 mm; čelične cijevi s debljom stijenkom ili većim vanjskim promjerom zahtijevaju minimalnu lokalnu izolaciju od 1000 mm. Sukladno normi EN 13501-1 klasifikacija reakcije lokalne izolacije „mekanog“ prodora PROMASTOP®-CC od požara iznosi najmanje A2-s1, d0 ili A2L-s1, d0; talište je na temperaturi od najmanje 1000 °C, gustoća između 40 i 150 kg/m₃, a debljina između 30 i 100 mm. (Upozorenje: ovi podaci ne predstavljaju svojstva materijala ploča od mineralne vune koje čine „mekani“ prodor samih po sebi jer njih pokriva posebna odredba; debljina unutar navedenog prodora iznosi 1 x 50 mm, 1 x 80 mm ili 2 x 50 mm, a gustoća iznosi minimalno 140 kg/m₃). Minimalna potrebna duljina lokalne izolacije za bakrene cijevi s većom toplinskom vodljivošću (λ ≤ 380 W/mK), stijenke cijevi debljine do 14,2 mm i vanjskog promjera cijevi do 42 mm, iznosi 1000 mm; za bakrene cijevi s većim vanjskim promjerom (do 88 mm) potrebna je lokalna izolacija duga minimalno 2000 mm.

Takav kompleksan sustav ne zahtijevaju samo Promatova rješenja, od svih se proizvođača očekuje se da osiguraju zahtijevanu duljinu izolacije na navedeni način, sukladno normi ispitivanja i klasificiranja.

Konfiguracije završetka cijevi

Sukladno normi EN 1366-3 određene su četiri mogućnosti na temelju oblika završetaka metalne ili plastične cijevi koje prolaze kroz ispitani prodor ovisno o tome je li ispitana cijev zatvorena s unutarnje i vanjske strane peći (zatvoreno, oznaka C) ili je otvorena (otvoreno, oznaka U).

Ponašanje uzorka za vrijeme ispitivanja određuje se oblikom završetka cijevi: tlak i protok vrućih plinova različiti su u (otvorenoj) cijevi koja je u dodiru s atmosferom u odnosu na zatvorenu cijev, tako da je prilikom odabira odgovarajućeg protupožarnog rješenja potrebno uzeti u obzir i odgovarajući oblik završetka cijevi, a ne samo standardnu požarnu klasifikaciju EI XX. Korisnici su zasigurno već uočili oznaku U/U ili U/C u požarnoj klasifikaciji suvremenih protupožarnih obujmica, kako je prethodno objašnjeno (npr. cijev otvorena s obje strane ima konfiguraciju U/U što je najgori mogući scenarij s gledišta zaštite od požara, tako da sva rješenja s navedenom klasifikacijom odgovaraju za bilo koji završetak cijevi).

Pogledajmo oznake koje se odnose na navedene položaje instalacija i konstrukcijskih rješenja u klasifikaciji brtvenih prstena za zaustavljanje širenja požara PROMASTOP®-FC3, PROMASTOP®-FC6 i PROMASTOP®-FC15 (od nehrđajućeg čelika, elektrostatski plastificirani, s protupožarnom ispunom) i PROMASTOP®-FC MD (protupožarna obujmica odrezana na potrebnu duljinu) i protupožarnog omotača PROMASTOP®-W. Klasifikacija završetka cijevi može se razlikovati kod laganog ili čvrstog zida, kod „mekanog“ prodora ili rupe izbušene kroz jezgru, kod zidnog ili podnog prodora.

Potporna konstrukcija

Svako protupožarno brtvljenje ima sposobnost zadržavanja svojih svojstava sve dok ne nastane oštećenje što podrazumijeva odgovarajući kruti ovjes ili potporu. Za vrijeme ispitivanja proizvođač određuje razmak prve potporne konstrukcije od površine prodora i taj razmak ne smije se povećati primjenom prodora u praksi. Cijevi moraju biti poduprte na udaljenosti ≤250 mm kod „mekanog“ prodora s obje strane zida ili s gornje strane poda u svrhu izbjegavanja prevelikog opterećenja ploča od mineralne vune u „mekanom“ prodoru. Razmak potpore za svaki proizvod mora se provjeriti u odgovarajućem priručniku.

Što je potrebno uzeti u obzir?

Prilikom oblikovanja ili planiranja protupožarnog brtvljenja u nastavku sažeto prikazujemo najvažnije elemente na koje je potrebno obratiti pozornost:

• debljina, gustoća, klasifikacija reakcije na požar i talište ploča mineralne vune u „mekanim“ prodorima
• zahtijevana debljina nanesenog premaza
• duljina, debljina, gustoća, klasifikacija reakcije na požar i talište lokalne izolacije
• odgovara li konfiguracija klasificiranog završetka cijevi položaju zgrade
• razmak prvog ovjesa/potpore od „mekanog“ prodora.