Steel Structure내화 코팅:从耐火极限到膨胀阻燃的防护System

2026-07-15 · 분류: Technical Knowledge, Paint & Coatings

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钢材是现代Architectural的骨架,但它有一个致命弱点——不耐火。普通结构钢在 500℃ 左右强度就会骤降到Room Temperature的一半,600℃ 时几乎丧失承载力。一旦发生火灾,未加保护的Steel Structure可能在十几分钟内软化坍塌,酿成重大事故。Steel Structure내화 코팅正是为钢材”穿上Fireproof服”的关键材料——它通过Thermal Insulation或膨胀成炭,延缓钢构件升温,为人员疏散和消防救援争取宝贵Time,是厂房、场馆、Tunnel等Steel Structure工程消防验收的硬性要求。

大型厂房Steel Structure梁柱Spraying厚型내화 코팅后的Application现场场景
大型厂房Steel Structure梁柱Spraying厚型내화 코팅后的Application现场场景

一、Steel Structure为什么需要내화 코팅

Architectural규격对不同Architectural的钢构件规定了”耐火极限”,即构件在Standard火灾升温下保持承载力的Time,通常要求 1.5–3 小时。裸钢远达不到这一要求,必须依靠내화 코팅把钢材Temperature控制在临界Temperature(约 540℃)以下足够长的Time。내화 코팅不是让钢材”不烧”,而是通过Thermal Insulation延缓其升温速率,本质上是在争取Time。

二、膨胀型与非膨胀型两大System

Steel Structure내화 코팅按Fireproof机理分为两大类,选型时首先要区分:

  • 膨胀型(薄型/超薄型):Coating薄(通常小于 3mm),Room Temperature下与普通涂料无异,装饰性好;遇火时Coating中的发泡System受热分解,膨胀形成数十倍厚的蜂窝状炭层,靠这层”炭泡沫”Thermal Insulation。适合外露、对美观有要求的IndoorSteel Structure。
  • 非膨胀型(厚型):Coating厚(可达 7–50mm),以水泥、矿物纤维、轻质骨料为主,本身열전도율低,靠自身Thickness和材料Thermal Insulation性阻挡热量。耐火极限高、비용低但Appearance粗糙,适合隐蔽部位或耐火要求很高的场所。

三、膨胀阻燃的化学机理

膨胀型내화 코팅的核心是”三源”发泡System协同作用:

  • 酸源(如聚磷酸铵)受热分解出磷酸,促进碳源脱水成炭。
  • 碳源(如季戊四醇)Provides成炭骨架。
  • 气源(如三聚氰胺)受热释放不燃气体,把炭层吹胀成多孔泡沫。

三者配合,在火焰作用下迅速形成一层膨胀数十倍、致密而不燃的炭质泡沫层,这层泡沫导热极低,把外部High Temperature与钢基体隔开,从而延缓钢材升温。

四、关键Technical Parameters参考

选型时应关注以下核心指标,实际数值以具体Product Specifications书及Test Report为准:

项目 膨胀型(薄型) 非膨胀型(厚型)
코팅 두께 ≤ 3 mm 7–50 mm
耐火极限 0.5–2.0 h 1.5–3.0 h
Appearance装饰性 一般
시공 방식 Spraying/Brushing Spraying/抹涂
Applicable For部位 外露Indoor钢构 隐蔽/高耐火要求
综合비용 较高 较低

五、典型Application Scenarios

  1. Industrial厂房与仓库:大跨度Steel Structure梁柱,多用厚型내화 코팅Meets高耐火极限要求。
  2. 商业与文体场馆:机场、体育馆、展览中心的外露Steel Structure,兼顾Fireproof与美观,常选膨胀型薄涂。
  3. Tunnel与地下工程:耐火要求极高且Environment潮湿,多用专用厚型내화 코팅。
  4. 高层与超高层Architectural:核心筒钢构、钢梁钢柱,按部位分别选用薄型或厚型System。
膨胀型내화 코팅遇火后形成蜂窝状膨胀炭层的Thermal InsulationEffect对比示意
膨胀型내화 코팅遇火后形成蜂窝状膨胀炭层的Thermal InsulationEffect对比示意

六、Application Process与Quality控制

내화 코팅的FireproofPerformance高度依赖코팅 두께和Application규격,验收极为严格:

  1. 基层与配套:钢材须先做Rust Removal和AnticorrosivePrimerTreatment,내화 코팅涂覆在合格的AnticorrosivePrimer之上,形成”Anticorrosive + Fireproof”双重System。
  2. 分遍Application:厚型涂料须分多遍Spraying或抹涂,每遍控制Thickness、待前遍Surface Dry后再涂,避免开裂脱落。
  3. ThicknessTesting:用测厚仪按규격点位Testing干Film Thickness度,Thickness不足Direct影响耐火极限,是验收的核心指标。
  4. Topcoat装饰(膨胀型):薄型내화 코팅可在SurfaceCoating Application配套Topcoat提升Appearance和Weather-Resistant性,但Topcoat不得影响膨胀Performance。
  5. Test Report核验:내화 코팅属消防제품,必须Provides权威机构的耐火极限Test Report,工程验收时核对Model与Thickness。

七、与重AnticorrosiveSystem的配套

Fireproof和Anticorrosive是Steel Structure的两大防护需求,二者必须协同Design。내화 코팅一般不具备长效Anticorrosive能力,而AnticorrosivePrimer也不耐火,因此규격做法是”先Anticorrosive、后Fireproof”:钢材Rust Removal后先涂AnticorrosivePrimer(如环氧富锌),再涂Intermediate Coat,最后Application내화 코팅。对于既有腐蚀又有Fireproof要求的重Industrial厂房、化工装置,还有FireproofAnticorrosive一体化的纳米涂料Solution,可在同一System中兼顾两种功能,简化工序。

八、验收与Testing要点

내화 코팅属于消防Safety제품,工程验收比一般涂料严格得多,核心关注三点:

  1. 型式检验报告:제품必须具备国家승인Testing机构出具的耐火极限型式检验报告,报告中的코팅 두께、耐火Time要与工程Design要求一致,选型时务必核对Model一致性。
  2. 코팅 두께实测:现场用测厚仪按규격布点Testing干Film Thickness度,厚型涂料尤其要Guarantees每个测点Thickness不低于Design值,Thickness是决定耐火极限的Direct因素。
  3. Appearance与附着:检查Coating是否开裂、脱落、空鼓,膨胀型还要确认Surface平整、无漏涂;必要时做Adhesion및 접착 강도抽检,Prevents使用中脱落失效。

此外,내화 코팅的Application和验收应保留完整的批次记录、ThicknessTesting记录和影像资料,以备消防验收核查。只有把”选对제품、涂够Thickness、Testing合格”三步都落实到位,내화 코팅才能在真正发生火灾时发挥应有的保护作用。

九、FAQ(FAQ)

问:薄型和厚型내화 코팅哪个更好? 没有绝对好坏,取决于需求。外露、重美观、耐火要求中等的选薄型膨胀型;隐蔽、耐火要求高、重비용的选厚型非膨胀型。

问:내화 코팅能替代부식 방지 코팅吗? 不能。二者机理和功能不同,내화 코팅一般不耐长期腐蚀,必须与AnticorrosivePrimer配套使用。

问:Coating越厚耐火极限越高吗? 在合理Range内Thickness与耐火极限正관련된,但必须以Test Report为准,并非越厚越好,还要考虑自重、附着和开裂风险。

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