NO164926B - Brannsikker vegg. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en brannsikker vegg

av den art som er angitt i krav 1' ingress.

Hittil har det vært vanlig praksis å konstruere en slik vegg

i form av sammensveisede tunge metallplater som innelukker f.eks. et arbeidsrom. På arbeidsrommets side ble isolerende materiale påført etter at platene var blitt sveiset sammen. Dette isolasjonsmaterialet inneholdt ofte asbest. Bortsett

fra det faktum at det i mellomtiden er blitt funnet at pga. dets meget fine fiberstruktur, kan asbest være farlig for personalet, har den kjente konstruksjon i seg selv visse ulemper. Monteringen er en arbeids-intensiv operasjon ettersom de forskjellige veggdelene må sammensveises, hvilket er meget tidskrevende. Det er videre nødvendig å anvende heise-redskaper for å anbringe veggelementene på grunn av at med en tykkelse på minst 5 mm som disse veggelementer har, blir de meget tunge og kan ikke manipuleres. Videre gir sveising og påfølgende påføring av varmeisolerende lag opphav til betydelig tilgrising, slik at de apparater som måtte være tilstede bør tildekkes. I tillegg er det påført lag mekanisk ubeskyttet på en side. I tilfelle av brann fra utsiden, er det isolerende laget ikke virksomt til å hindre oppvarming av hovedkonstruksjonen. Det er et ytterligere problem at pga. kulde på den ytre siden av en montert vegg, kan kondensering finne sted på innsiden, hvilket medfører risiko for korrosjon, særlig under offshore-betingelser.

En ytterligere konsekvens av nevnte problemer er at installa-sjonen av den kjente vegg er kostbar.

Brannprøvene av forskjellige vegger uttrykkes vanligvis i

form av brannprøveklasser. Den foreliggende sak vedrører klasse H-120, En H-120 brannsikker vegg tilfredsstiller de følgende krav; den opprettholder sin funksjon mht. struk-turenhet og brannmotstanden i 120 min. når den utsettes for en standardisert tid-temperatur kurve karakteristikk hos en hydrokarbonbrann (dvs. olje eller gassforbrenning).

Som en illustrasjon kan anføres temperaturvariasjoner ifølge den etterfølgende tabell:

Med denne temperaturvariasjon på den brannutsatte siden av veggen, må stigningen av middeltemperaturen på den ikke-utsatte siden ikke overskride 139°C, mens ellers temperaturen ikke må øke med mer enn 180°C på noe punkt innbefattende for-bindelsespunktene.

Oppfinnelsen har til sitt formål å tilfredsstille nevnte standarder for klasse H-120, samtidig som de nevnte ulemper ved den kjente teknikk unngås. For dette formål tilveiebringer oppfinnelsen en brannsikker vegg av det slag som er angitt i innledningen, og som kjennetegnes ved det som er angitt i krav l's karakteriserende del, nemlig at tykkelsen av metallelementene i andre sjikter er på 0,75 mm, og at de isolerende materialer inneholder silikat. Ytterligere trekk fremgår av kravene 2-7.

Den brannsikre vegg omfatter således:

1) et første sjikt omfattende renneformet metallelementer som danner kontakt med hverandre i sidestilte posisjoner og varmeisolerende materiale som utfyller nevnte elementer, 2) et delesjikt som dekker det første sjikt og omfatter et lag av varmeisolerende materiale, og 3) et varmedeformerbartandre sjikt omfattende til-støtende profilerte metallelementer,

på en slik måte at det varmeisolerende materialet i rennene og det for delesjiktet er lokalisert mellom metallveggene.

I en praktisk utførelsesform omfatter det første sjikt til-støtende renneformede metallelementer som er sidestilt hverandre og varmeisolerende materiale som utfyller nevnte elementer og som vender mot delesjiktet. Delesjiktet kan omfatte minst en varrnesiolerende plate som holdes i det minste ved den nedre kanten i en profilert metallbjelke, idet nevnte ene bjelke er festet til de renneformete elementer. I dette til-fellet kan den profilerte metallbjelken tjene som et element som avstiver hele konstruksjoner og virker som et festeelement.

Elementene i det andre sjikt kan ha stort sett samme tverrsnitt som elementene i det første sjikt og kan være anordnet i et forskjøvet forhold tildisse. Denne variant har den fordel at på denne måte blir den lengst mulige varmebro dannet mellom den side som er utsatt for brannen og den ikke-utsatte siden av veggen. Det sikres således at den ikke utsatte siden opp-varmes så sakte som mulig.

Fortrinnsvis er veggelementene festet på plass ved hjelp av selvgjengede stålskruer.

Oppfinnelsen vedrører videre et veggelement for anvendelse i en brannsikker vegg, idet nevnte veggelement forsynes med, ifølge oppfinnelsen, et korrosjonshindrende belegg. Dette er fordelaktig, ettersom det på denne måte unngås at, f.eks. under transport eller lagring i friluft, korrosjon inntreffer før veggelementet anvendes for bygging av en vegg.

En ytterligere fordel består i et renneformet veggelement tilveiebragt på forhånd med varmeisolerende materiale som utfyller renner.

Oppfinnelsen tilveiebringermeget god beskyttelse mot hydrokarbonbrann av bakgrunnskonstruksjonen på grunn av at det første sjikt er varmedeformerbar Dette sjikt er så tynt at høye temperaturpåkjenninger i materialet vil forårsake fol-

der. Som et resultat av dette elimineres materialpåkjennin-

gen slik at ingen krefter utøves på hovedkonstruksjonen og tykkelsen av veggen sikres. Fortrinnsvis er forholdet mellom materialtykkelsen av det første sjikt og de liniære dimensjo-ner av utprofillerte veggdeler minst 1:150. En ytterligere fordel ved denne utførelsesform er at veggelementene har ganske lav vekt. Tykkelsen er av størrelsesorden 0,75 mm eller litt mer. Det er klart, sammenlignet med den vanlige tykkelse av mer enn 5 mm, at dette tilveiebringer betydelig innsparing hva angår materialer og kostnader. I veggen ifølge oppfinnelsen tjener det første sjikt som en gasstett forsegling og som et dampsperresjikt.

I motsetning til den vanlige konstruksjonen hvor veggdelene er direkte koblet med den understøttende konstruksjon, er den understøttende konstruksjon av veggen ifølge oppfinnelsen fullstendig beskyttet av isolerende materiale, hvilket ytterligere bidrar til sikkerhet.

Sammenfatningsvis bemerkes at oppfinnelsen tilveiebringer en brannsikker vegg som tilfredsstiller minst klasse H-120 standarden som er spesielt egnet for offshore bruk, idet veggen tillater montering av personalet uten behov for heise-midler og er betydelig billigere enn de kjente brannsikre vegger.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet nærmere under henvisning

til vedlagte tegninger.

Fig. 1 viser vertikalriss delvis bortbrutt av en del av en første utførelsesform av en brannsikker vegg ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 er et frontriss av et veggpanel i en andre utførelsels-form av oppfinnelsen.

Fig. 3 er et snitt langs linjen III-III på fig. 2.

Fig. 4 er et tverrsnitt-riss av et profilert løst veggelement og del av et tilstøtende ytterligere veggelement. Fig. 5 er et tverrsnittriss av et renneformet veggelement fylt med varmeisolerende materiale. Fig. 6 er et delvis tverrsnittriss av et veggelement ifølge oppfinnelsen. Fig. 1 er et vertikalriss, delvis bortbrutt, av en utførelses-form av en vegg ifølge oppfinnelsen. Figurene viser to skjel-ettdeler av understøttelseskonstruksjonen som er tilstede, dvs. en I-tverrsnittsbjelke 1 og en I-tverrshittsbjelke 2 festet til førstnevnte med en innbyrdes vinkel lik 90°. Vertikale, renneformete elementer 3 er festet ved hjelp av rustfri selvgjengede stålskruer 4 til bjelken 2. De renneformete elementene 3 holder dekker av varmeisolerende materiale 5.

Siden av de renneformete elementene 3 som ikke er synlige på figuren, danner veggoverflaten av arbeidsrommet som skal innelukkes av veggen.

På den åpne siden av rennene 3, dvs. på den siden av de varmeisolerende dekker 5 forløper et ytterligere lag 6 av varmeisolerende materiale. På den andre siden av dette for-løper to profilerte bjelker 7, 8 i en horisontal retning. Festeskruene for disse strekker seg over det varmeisolerende laget 6 og tilstrammes i kantene av de renneformete elementer 3. På denne måten blir bjelkene 7. 8 festet på plass, mens samtidig posisjonen av laget 6 fikseres. På den øvre siden bærer profilbjelkene 7 og 8 den nedre kanten av ytterligere varmeisolerende lag, hhv. 9 og 10. Deres nedre kant dekker toppkanten av det varmeisolerende laget 10 og et ytterligere varmeisolerende lag 11. I denne utførelsesform forløper en bjelke 12 med L-tverrsnitt på den øvre siden av det varme isolerende laget 6 og 9 på toppen av konstruksjonen. Denne L-tverrsnittsbjelke sveises ved hjelp av bindeelementer 3 0

til bjelken 2. Til de frie, vertikale hodeflater av profilbjelkene 7 og 8, samt L-tverrsnittsbjelkene 12, er festet profilerte elementer 13. I dette hensynet er anvendt likeledes rustfrie selvgjengede stålskruer.

Profilen av de renneformete elementene 3 og den for veggelementene 13 vil bli beskrevet i det etterfølgende. Allerede nå bemerkes det at sammenføyningene mellom elementene 3 i det første sjikt utfylles med sement under sammenstillingen for å etablere en gass- og damptett tetning. Kantene av elementene 13 i det andre sjikt, slik det vil bli forklart i det etterfølgen-de, er plassert på et slikt sted relativt den endelige ytre overflaten at de på tilfredsstillende måte beskyttes mot kli-matiske forhold. Med hensyn til den gasstette tetning av det første sjikt, bør det bemerkes at det er vanlig praksis i de angjeldende bruksområder å opprettholde overtrykk i arbeids-rommene avgrenset av veggene for å sikre at en hvilken som helst gasstransport vil ufravikelig finne sted ut av arbeidsrommet til utsiden i stedet for fra utsiden til innsiden.

I denne utførelsesform som er gitt i fig. 1, består de varmeisolerende elementene 5 og 9, 10, 11 av kalsiumsilikat forsterket med fibre. For det varmeisolerende laget 6 anvendes materiale som kommersielt er kjent under handelsnav-net "Promatect" inneholdende cement, silikat og fibrøs for-sterkning.

Ved den beskrevne konstruksjon og det nevnte valg av materiale, er veggen ifølge oppfinnelsen funnet i stor grad å tilfredsstille standardene i klasse H-120. Fig. 2 er et frontriss av en ytterligere utførelsesform av en vegg ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 er et snittriss langs linjen III-III i fig. 2. Varianten vist i fig. 2 og 3 omfatter en innervegg av den samme konstruksjon som i utførelsesformen i fig. 1. Fig. 2 viser en ramme for en vegg omfattende to vertikale elementer

14 og 15 og to horisontale elementer 16, 1'7. Elementene 14 -

17 har en L-tverrsnittsprofil.

En skjelettbjelke 19 er forbundet med et L-formet vinkel-element 18, til hvilket er festet L-tverrsnittelementet 14.

Et halv-renneformet første sjikt 28 er festet til L-tverrsnittelementet 18. Dette tilstøtes av ytterligere veggelementer 3 som korresponderer med utførelsesformen vist i fig. 1.

Ved hjelp av rustfrie, selvgjengende stålskruer 20 over et "Promatect" lag 21, festes et flertall rustfrie stålbånd 22 til hodeflåtene av elementene 28, 3. Disse rustfrie stålbånd 22 tjener på den ene side til fiksering av posisjonen for "Promatect" laget 21 og på den annen side for å bære de renneformete elementer 3 i det andre sjikt ved hjelp av rustfrie stålskruer 23. Med det ytterste venstre element 3 i det første sjikt samvirker en gren av det L-formete elementet 19 på en slik måte at en tilfredsstillende tetning oppnås.

Fig. 3 viser klart formen av profilen for de renneformete elementene 28, 3. Fra denne figur vil det være klart hvordan de respektive komplementære profildelene samvirker for opp-nåelse av en stort sett flat veggoverflate.

De renneformete elementene 28, 3, likesom de renneformete elementene 3 i det første sjikt i utførelsesformen i fig. 1, holder varmeisolerende plater 5.

Fra den foregående beskrivelse vil det være klart at de vertikale brutte linjer i fig. 2 korresponderer med sammenføynin-gene mellom de tilliggende elementer 28,3, 3 ... for det første sjikt, mens de vertikale heltrukne linje korresponderer med sammenføyningene mellom elementene 3 i det andre sjikt. Oppmerksomheten henledes på den forholdsvis lange varmeoverfø-ringsbane fra det andre sjikt til det første sjikt, dvs. fra et element 3 i det andre ;sjikt gjennom en skrue 23, gjennom et rustfritt stålbånd 22, gjennom en skrue 20 til et element 28, 3 i et første sjikt.

I utførelsesformen vist i fig. 2 og 3 har hodeflåtene av elementene 3 i det andre sjikt en profil for forøkelse av stivhe-ten .

Oppmerksomheten henledes på det faktum at den fremragende stump av elementene 3 i det andre sjikt har en form som avviker i liten grad fra den for elementene 3 i det første sjikt. Ved å tilveiebringe en bueformet festedel på hvert element 3 i det andre sjikt, sikres det at varmeoverføringsflaten minskes. I området av elementene i det første sjikt er det ikke noe problem med en uønsket stor kontaktoverflate, ettersom her all varmeoverføres gjennom de rustfrie stålskruene 20. Fig. 4 er et tverrsnittsriss av et andre sjikt profilert element 13. Denne figur viser i nærmere detalj hvordan de kuttede kanter 24, 25 av et profilert element beskyttes mot værfor-holdene som det er sannsynlig vil utsette de kuttede kanter mot korrosjon etterat veggen ifølge oppfinnelsen er sammen-stilt. Fig. 4 illustrerer videre et løst veggelement ifølge oppfinnelsen . Fig. 5 viser et løst veggelement ifølge oppfinnelsen som korresponderer med de renneformete elementene 3 og er fylt med en varmeisolerende plate 5. For klarhets skyld er den fremragende stumpen av det renneformete elementet 3 i denne figuren vist med en skrue 23 som korresponderer med fig. 3.

Til sist viser fig. 6 en detalj av et veggelement ifølge oppfinnelsen som omfatter en metallplate 26 forsynt på begge sider med korresjonshindrende belegg 27. Dette belegg kan bestå av PVC. Det bør bemerkes at tykkelsesforholdene i fig. 6 og de andre figurene avhenger f.eks.av kravene til mekanisk styrke. F.eks. kan det forestilles at plateelementet 26 i fig. 6 har en tykkelse av ca. 1 mm, mens PVC hver har en tykkelse av ca. 0,1 mm.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til de utførelsesformer som

er beskrevet. F.eks. kan lengderetningen av de renneformete elementene for det første sjikt og/eller det andre sjikt i utførelsesformen vist i fig. 2, 3 være horisontal i stedet for vertikal. Videre kan andre varmeisolerende materialer enn de som er nevnt ovenfor anvendes.

Claims (7)

1. Brannsikker vegg omfattende et første sjikt bestående av renneformede metallelementer i kontakt med hverandre i sidestilte posisjoner og lag av varmeisolerende materiale som utfyller nevnte elementer; et andre sjikt som skal utsettes for høye temperaturer og som består av tilstøtende profilerte metallelementer hvor overflaten er utstyrt med folder, og et delesjikt bestående av minst et lag varmeisolerende materiale og som er anbragt mellom første og andre sjikt,karakterisert vedat tykkelsen av metallelementene i andre sjikt er på 0,75 mm og at de isolerende materialer inneholder silikat.

2. Vegg ifølge krav 1,karakterisertved at det ytre sjikt også omfatter tilstøtende renneformede metallelementer som forløper side-ved-side og varmeisolerende materiale som utfyller nevnte elementer og som vender mot det mellomliggende skillesjikt.

3. Vegg ifølge krav 1 eller 2,karakterisertved at det mellomliggende skillesjikt omfatter minst én varmeisolernede plate som holdes i det minste ved den nedre kanten i en profilert metallbjelke, hvor nevnte ene bjelke er festet til de renneformede elementer.

4. Vegg ifølge krav 2,karakterisert vedat elementene til det ytre sjikt har stort sett det samme tverrsnitt som innerveggene, og er anordnet i forskjøvet forhold til disse.

5. Vegg ifølge ethvert av de foregående krav,karakterisert vedat veggelementene er festet på plass ved hjelp av selvgjengede stålskruer.

6. Veggelement for anvendelse i en vegg som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakter i- sert ved at elementet har et korrosjonshindrende belegg.

7. Veggelement for en vegg som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisertved at forholdet mellom materialtykkelsen for inner-sjiktet og platetykkelsen i metallelementene er minst 1:150.