在现代交通体系中,隧道作为关键的基础设施,其安全性至关重要。火灾是隧道面临的重大安全威胁之一,一旦发生,后果不堪设想。为了有效提升隧道的防火能力,保障人员生命和财产安全,GB 28374 - 2012《电缆防火涂料》标准应运而生。该标准虽然标题提及电缆防火涂料,但其中诸多技术要求和规范同样适用于隧道防火涂料领域,对隧道防火涂料的性能、质量、施工和验收等方面进行了全面且严格的规定。
一、标准的主要内容解读
术语和定义:该标准明确了电缆防火涂料的定义,即涂覆于电缆(如以橡胶、聚乙烯、聚氯乙烯、交联聚乙烯等材料作为导体绝缘和护套的电缆)表面,具有防火阻燃保护及一定装饰作用的防火涂料。这一定义为理解隧道防火涂料的功能提供了基础,隧道防火涂料同样是涂覆于隧道表面,起到防火阻燃及一定装饰防护作用。
分类和型号:标准对电缆防火涂料进行了分类,虽然未直接针对隧道防火涂料,但分类思路可供参考。如从防火机理上,可分为膨胀型和非膨胀型。膨胀型防火涂料在受热时涂层会迅速膨胀,形成海绵状的炭质泡沫层,该泡沫层具有良好的隔热性能,能有效阻止热量向基层传递,从而保护隧道结构;非膨胀型防火涂料则通过自身的难燃性和较低的热导率来延缓热量传递。
技术要求
防火性能:这是隧道防火涂料的核心性能指标。标准规定电缆防火涂料需具备一定的阻燃性,通过特定的燃烧试验来检验。对于隧道防火涂料而言,其阻燃性能要求更为严格。在实际火灾场景中,隧道内空间相对封闭,火势蔓延迅速,高温会对隧道结构造成严重破坏。因此,隧道防火涂料要能够在规定时间内有效阻止火焰蔓延,降低火灾对隧道结构的损害程度。例如,在规定的耐火极限时间内,涂层应保持完整,不出现大面积脱落,且能将隧道结构的温度升高控制在一定范围内,以确保隧道结构的稳定性。
理化性能
附着力:隧道防火涂料必须与隧道壁面有良好的附着力,以保证在长期使用过程中不脱落。附着力不佳,在隧道内车辆振动、气流冲击以及温度和湿度变化等因素影响下,涂层容易出现空鼓、开裂甚至脱落现象,从而失去防火保护作用。标准通过特定的试验方法来检测附着力,要求涂层与基层之间有足够的粘结强度。
耐水性:隧道内环境湿度较大,部分隧道还可能存在渗水现象,因此隧道防火涂料需具备良好的耐水性。耐水性差的涂料在长期潮湿环境中,涂层会逐渐被侵蚀,导致性能下降。标准规定了耐水试验的方法和时间,要求防火涂料在经过一定时间的浸水试验后,涂层无起皱、剥落、起泡等现象,且防火性能不降低。
耐湿热性:在高温高湿的环境下,隧道防火涂料要能保持性能稳定。耐湿热性试验模拟了这种环境,要求涂料在温度(47±2)℃、相对湿度(95±3)%的调温调湿箱中持续一定时间后,无开裂、剥落、起泡等现象,以确保在实际隧道环境中能正常发挥防火功能。
耐冻融循环性:在一些寒冷地区,隧道内温度变化较大,昼夜温差以及冬季的低温会使隧道壁面产生冻融循环。防火涂料若不能承受这种循环,涂层会出现起皱、剥落、起泡等问题。标准规定了耐冻融循环试验的程序和次数,要求经过多次冻融循环后,涂料的防火性能和理化性能仍能满足要求。
抗弯性:考虑到隧道结构在使用过程中可能会因地基沉降等原因产生一定的变形,隧道防火涂料应具备一定的抗弯性。标准通过将试件沿着一定直径的圆柱体绕圈的试验方法,检验涂料在弯曲情况下有无起层、脱落、剥落现象,以保证在隧道结构发生微小变形时,涂层依然能够保持完整,继续发挥防火作用。
烟密度:在火灾发生时,烟雾是造成人员伤亡的重要因素之一。隧道防火涂料在燃烧过程中应尽量减少烟雾的产生,降低烟密度。标准规定了烟密度的测试方法和限值,要求隧道防火涂料在燃烧时释放的烟雾不会对人员疏散造成过大阻碍,为人员逃生创造有利条件。
试验方法:标准详细规定了各项技术性能指标的试验方法,确保了测试结果的准确性和可比性。例如,对于阻燃性试验,规定了试件的安装方式、燃烧设备的参数(如采用丙烷喷灯,火焰温度 950±50℃,以 45 度角对准试件,燃料流量 2.5±0.1L/min,火焰高度 150±5mm)以及测试时间(持续供火时间为 40min)等;耐水性试验中明确了试件的浸泡条件和观察记录要求;耐冻融循环试验规定了低温箱、烘箱的温度设置以及循环周期等。这些精确的试验方法为判断隧道防火涂料是否符合标准提供了科学依据。
检验规则
检验分类:分为出厂检验和型式检验。出厂检验项目包括在容器中的状态、细度、黏度、干燥时间、抗弯性、耐油性和耐盐水性等,确保每一批次出厂的产品基本性能合格。型式检验则涵盖了标准规定的全部性能指标,在新产品投产、产品配方或工艺有重大改变、停产一年以上恢复生产、出厂检验与上次型式检验结果有较大差异、正常生产满三年以及质量监督部门提出要求等情况下进行,全面检验产品质量是否持续符合标准要求。
抽样:抽样按照 GB/T 3186 的规定进行,保证抽样的随机性和代表性,使检验结果能真实反映整批产品的质量状况。
标志、包装、运输和贮存:标准对隧道防火涂料产品的标志内容进行了规定,包括产品名称、型号、执行标准、生产日期、保质期、生产厂家等信息,方便用户识别和使用。在包装方面,要求包装材料应保证产品在运输和贮存过程中不受损坏,且包装应密封良好,防止涂料受潮变质。运输过程中要避免碰撞、挤压和日晒雨淋,贮存时应存放在干燥、通风、阴凉的仓库内,温度和湿度应符合产品要求,以确保涂料在保质期内性能稳定。
二、在实际工程中的应用
新建隧道项目:在新建隧道施工过程中,隧道防火涂料作为重要的防火保护措施被广泛应用。在隧道混凝土结构施工完成后,首先要对隧道壁面进行基层处理,清除表面的油污、灰尘、浮浆等杂质,确保壁面干净、平整。对于有凹凸不平的部位,要进行修补和打磨,以保证防火涂料能够均匀涂覆。然后,根据设计要求和涂料产品说明书,选择合适的施工方法,如喷涂、刷涂或滚涂。一般来说,喷涂效率高,涂层均匀,适用于大面积施工;刷涂和滚涂则适用于局部修补和小型工程。在施工过程中,要严格控制涂层厚度,按照标准要求进行分层施工,每层之间要保证有足够的干燥时间,确保涂层质量。施工完成后,依据 GB 28374 - 2012 标准进行各项性能指标的检测,包括防火性能、附着力、耐水性等,只有检测合格后,隧道才能投入使用。
既有隧道改造项目:随着交通流量的增加和使用年限的增长,部分既有隧道需要进行防火性能提升改造。在改造过程中,首先要对既有隧道的防火现状进行评估,检查原有防火涂层是否存在损坏、脱落等情况,以及隧道结构是否受到火灾或其他因素的影响。对于损坏较轻的原有防火涂层,可以进行局部修补,先清理损坏部位的松散涂层,然后按照标准要求进行基层处理和重新涂覆防火涂料。对于损坏严重或原本未设置防火涂层的隧道,则需要全面重新涂覆防火涂料。在施工过程中,要注意施工安全,由于既有隧道内交通不能长时间中断,通常需要采取分段施工、临时交通管制等措施。同时,要确保新涂覆的防火涂料与原有隧道结构有良好的粘结性,满足 GB 28374 - 2012 标准的各项技术要求,提升既有隧道的防火安全水平。
三、标准应用的意义
保障生命财产安全:通过严格执行 GB 28374 - 2012 标准,确保隧道防火涂料具备良好的防火性能和理化性能,在火灾发生时能够有效延缓火势蔓延,降低火灾对隧道结构的破坏速度,为人员疏散和消防救援争取更多时间,从而最大程度减少人员伤亡和财产损失。
规范市场秩序:该标准为隧道防火涂料的生产、销售和使用提供了统一的技术规范,促使企业按照标准要求进行产品研发、生产和质量控制。不符合标准的产品将难以进入市场,从而淘汰一些质量低劣的产品和企业,净化市场环境,推动隧道防火涂料行业的健康发展。
提升工程质量:在隧道工程建设和改造中,依据标准进行防火涂料的选择、施工和验收,能够保证隧道防火工程的质量。从原材料的选择到施工工艺的控制,再到最终的质量检测,都有明确的标准可依,有效避免了因施工不规范、产品质量不合格等原因导致的工程质量问题,提高了隧道工程的整体安全性和可靠性。