防火保溫板專利

-.z.創(chuàng)造專利名稱：輕型耐火保溫板摘要：本創(chuàng)造是一種新型輕型抗火船艙隔斷防火隔熱用板，這種輕型面抗火保溫隔熱板〔1〕圖的外形構造，1背火面〔厚度5mm〕是應用全新的設計編織細絲高硅氧纖維和瓷纖維混合編織的防火防腐蝕隔熱布，主要是用于隔熱再次降低熱傳導系數(shù)，說瓷纖維占本層的80%、高硅氧纖維占20%。2是個上下通的空腔〔厚度15mm〕讓它與空氣接觸作用起著降低熱傳導率〔借助空氣流通〕。3是板構造的中間層〔厚度10mm〕主要用于隔熱保溫，說以用的材料全是瓷纖維。4是整體構造中最特殊的構造〔厚度20mm〕，是抽真空為0.05Mpa的真空腔，用于真空隔熱降低熱傳導系數(shù)。5是面火層〔厚度10mm〕要有高強的抗火耐火特性，所以這層的高硅氧纖維和瓷纖維混合編織的防火防腐蝕隔熱布，混合成分為瓷纖維占本層的10%、高硅氧纖維占90%，由于高硅氧纖維防火耐火性能很高能抗火可到達1400°C，而且抗酸堿腐蝕較好。這種輕型耐火保溫板的獨特在于很大的降低了熱傳率，通過本耐火板可以將1000°C高溫通過板后溫度在1小時不會升高超過230°C.可以接近到達A60的標準.阻燃防火隔熱保溫、質量輕、防腐蝕、抗酸堿強。附圖11圖輕型面抗火保溫板外形圖2圖輕型面抗火保溫板截面圖權利要求書1一種應用于船艙防火防腐蝕的耐火保溫板，其全新設計編織的細絲高硅氧纖維和瓷纖維混合編織的防火防腐蝕隔熱布，通過用途和面火面等構造不同，編織成分的配比選著了最正確的配比，其構造的設計的2個腔一個為真空一個為空腔是根據(jù)熱力學中的熱傳導性設計的，能更好的降低1000°C高溫環(huán)境下熱量的傳導。在高溫環(huán)境下一小時的滿足船用A60標準。2.根據(jù)權力要求1所述細絲的編織技術是將高硅氧玻璃棉同瓷纖維混合紡成布要求防線足夠細〔60微米〕，耐火性能可以再1000°C-1400°C，抗酸堿腐蝕。3.根據(jù)權力要求1所述構造分的兩個空腔，一個是應用真空環(huán)境下的空氣稀薄，構造真空腔的熱導率大大降低，有效地降低燃燒空降向保護空間的熱傳導率，使在一小時熱傳導溫度控制在國家船用A60標準圍，第二個空腔應用空氣流動學原理再次降低空間溫度的熱傳導。使整體構造的熱傳導降到標準圍以，到達船用防火標準。4．根據(jù)權力要求1所述構造分層厚度1背火層為5mm、2流通空腔為15cm、3保溫隔熱層為10mm、4真空腔為20mm、5面火層為10mm。整體構造厚度在60mm。技術領域該創(chuàng)造屬于艦船防火材料研究領域，涉及船艙在燃燒過程中的阻燃一小時和導熱不超過132°耐火保溫板的研發(fā)設計制作。背景技術船舶火災是火災中的一種，它是船舶海難中較常見且危險性較大的一種事故，一方面是因為船舶火災根本立于自救，而且船上的人力和設備有限；另一方面，船體部構造復雜、分艙多、貨物密集，消防器材不易到達且盤旋余地小，使火災的施救工作活動圍受到影響和限制，撲救條件惡劣。據(jù)國際海難救助協(xié)會的一項調查說明，進入20世紀80年代，因火災、爆炸造成海難事故的比重逐年上升，年均增幅在一個百分點，已到達30％的嚴重程度。近年來，我國年均發(fā)生大小海難事故近千起，其舶火災30起，數(shù)量僅占海難總數(shù)的3％，但損失卻占10％，其中機艙火災約占船舶火災總數(shù)的75%。機艙一旦發(fā)生火災，假設不能及時撲救，就容易導致船毀人亡的慘劇。因此深入進展船舶機艙火災的研究，對預防和撲救船舶機艙火災具有十分重要的意義。1機艙失火的主要原因機艙一般可分為主機艙和輔機艙，機艙安放有主機和電站及為它們效勞的輔助設備和系統(tǒng)，這些設備和管系的布置都很繁雜。其中可能引發(fā)火災的設備和系統(tǒng)有：主機、輔機、鍋爐、主機排煙管、輔機排煙管、鍋爐排煙管、主機燃油系統(tǒng)、輔機燃油系統(tǒng)、鍋爐燃油系統(tǒng)、燃油駁運系統(tǒng)、主機滑油系統(tǒng)、輔機滑油系統(tǒng)、滑油駁運系統(tǒng)、污油系統(tǒng)、電氣設備、電力輸送電纜等。船舶機艙意外失火的主要原因有以下幾點:(1)機器設備引發(fā)的火災這類火災常表現(xiàn)為機器工作異常和機器設備的高溫外表引燃可燃物兩個方面。(2)電器設備引發(fā)的火災機艙的電器短路過熱、過流發(fā)熱、變壓器過熱、電動機過載過熱、電加熱器過熱、燈泡發(fā)熱、電器火花或電弧、絕緣破壞等引起電器設備和電纜自身著火或者引燃其他可燃物特別是因滴漏形成的油污。(3)機艙的熱工作業(yè)引發(fā)火災。熱工作業(yè)時，火花、焊渣的濺落或撞擊、磨擦產(chǎn)生明火點燃艙底油污水、油污物、回絲等可燃物。(4)機艙工作人員的疏忽引發(fā)火災。如駁油過程中人離開導致溢油流淌至高溫熱源處引起著火。(5)其他原因引發(fā)的火災。2船舶機艙火災的特點(1)船舶火災不但具有一般建筑火災所具有的共性，而且還具有其自身的一些特點。由于機艙位置和功能與船上其他艙室不同，所以機艙火災又有區(qū)別于船舶其他艙室火災的獨立特點：火災發(fā)生率高。機艙、起居處所和貨艙是船舶火災發(fā)生率最高的艙室。特別是機艙，作為一個實現(xiàn)能量轉換的場所，除了工作人員的疏忽外，在能量轉換的*個環(huán)節(jié)上出現(xiàn)問題都可能引發(fā)火災；另外機艙的大量油品本身就易燃。(2)火災載荷大。這是船舶火災的共同特點，不管是發(fā)生在機艙的火災或是其他艙室的火災，一旦蔓延開來就很難控制，因為船上地方狹小、設備集中、貨物密集、可燃物多?？扇嘉锒啾憩F(xiàn)在3個方面：燃油儲量大、船載貨物量大、生活和工作用的艙室的可燃物(地毯、家具和床上用品)也多。(3)散熱困難。機艙空間狹小，通風困難，熱煙氣無法順利及時排出，熱量不易散發(fā)，艙室溫度升高很快。鋼材雖然不易著火，但鋼構造的耐火性能差，起火幾分鐘后，溫度上升到500°C時，鋼材強度將降低一半，至900°C時,鋼材強度降低80%～90%，鋼材受熱變形會導致船殼變形、漏水。(4)火災蔓延迅速。一方面火容易通過揮發(fā)的油氣蔓延開來；另一方面氧氣瓶、氫氣瓶等壓力容器爆炸會造成火勢擴大；第三方面艙缺乏防火分隔，容易造成火勢向其他艙室蔓延；第四方面船體金屬構件熱傳導快，可使緊挨著的或靠近熱源的可燃物被引燃，從而擴大火勢。(5)探火和撲救難度大。相比于船舶其他艙室火災而言，機艙火災的探火和撲救難度更大。火災造成的損失巨大。這是船舶火災的共性，現(xiàn)代船舶向大噸位化、高科技化和豪華舒適開展，船舶造價昂貴，艦船更是如此。本創(chuàng)造輕型面抗火保溫板，可以解決船艙應狹小耗時長救火，控制救火時間長在高溫環(huán)境下引燃其它艙段危險發(fā)生。為救援贏得充分的時間和空間，為船體重要的控制艙設下防火隔熱屏障，從而保護了船體不會因為一處燃火使得整個船體在短時間全部燃燒起了。為艦船的防火和救援提升了保障。創(chuàng)造容本創(chuàng)造使用了耐火隔熱耐腐蝕材料復合兩腔的設計，從構造上大大降低了熱傳導率，同時選用的材料也是耐火隔熱保溫耐腐蝕性能最好的，使得輕型面抗火板在整體上接近了船用A60標準。該創(chuàng)造根據(jù)艦船實際防火標準設計研發(fā)的，結合了構造與材料等多方面特點，設計出輕型面抗火保溫板。首先，板的構造設計是解決現(xiàn)在應用于實際艦船中的導熱率與材料厚度問題，如圖SB1現(xiàn)在船用保溫隔熱材料為了到達降低熱傳導率而增加材料厚度〔增加材料質量〕雖然到達熱傳導率標準但減小了船艙可應用的空間，從而增加救援或救活空間狹小的隱患，沒能充分解決平安使用的問題。其次，板的材料選擇是解決現(xiàn)有船用防火涂料在到達500°C以上時高溫分解或揮發(fā)造成二次污染等問題，可以為廣泛應用氣凝膠提供平安應用的環(huán)境。最后，本創(chuàng)造在解決以上的問題后，還要對整體構造性能與材料性能設計有一定的要求，1.背火層厚度雖然越厚越好但還是要考慮整體船艙空間元素，在滿足船用標準A60情況下盡量減小構造占空間率。2空氣流通腔是考慮船艙是非密閉空間一定有空氣流動，利用熱力學熱量流動性的特點通過其他的流通帶走大量的熱，從而降低熱量的傳到。3保溫層即盡量隔斷低熱量的流動和高熱量傳導，保護正常溫度的流失和隔斷高溫快速熱傳導。4真空腔是根據(jù)熱傳導率的大小跟熱傳導介質疏密有關的特點，降低熱傳導介質從而降低熱傳導率。5面火層的選擇是能耐火高達1000°C-1400°C的硅氧纖維，且這種纖維不僅能耐火還有高強的耐腐蝕〔酸堿〕的能力。6為瓷支座有較強的抗壓強度和導熱系數(shù)低等特點。這些構造的層次特點，使得板的構造整體較輕、耐火耐腐蝕強、熱傳導率低等特點。對其實用性和性能上的優(yōu)點舉幾個具體的實例，1輕型面抗火保溫隔熱板適用于機船棚、走廊、油船面向貨油區(qū)域前端長艙壁，適用于作主豎區(qū)限界面艙壁兩側均為起居處所，適用于上部為控制艙下部為起居處所等地方的平安防火用板。2可以優(yōu)先替代燃料管道上邊保溫隔熱材料減小原有包裹層厚度，便于如后維修換新。3應用于主控船艙阻燃防護，熱傳導率較低可以保護阻斷可燃物體在過熱環(huán)境下的燃燒毀壞，精細儀器在高溫環(huán)境下失靈。4應用貨物和起居室的隔離，為穿上工作人員提供寬裕的逃生時間。5還可以用用于機棚與起居室的防護還能起到隔音功能。具體實施方式輕型面抗火保溫板設計應用標準化具體過程如下：〔1〕首先依據(jù)艦船應用防火等級和上艦可行性等具體標準，將其轉化為優(yōu)化性能實用性能。耐火輕型保溫板〔厚度為60mm〕性能為耐火耐腐蝕船用防火板防火標準高于船用A30略低于A60.在1000°C環(huán)境下一小時熱量傳導溫度不會超過230°C在其背火面上加鋪一層艦船常用氣凝膠會使整體溫度不超過132°C,完全可以到達船用A60標準?！?〕設計制作流程，1背火面〔厚度5mm〕是應用全新的設計編織細絲高硅氧纖維和瓷纖維混合編織的防火防腐蝕隔熱布，主要是用于隔熱再次降低熱傳導系數(shù)，說瓷纖維占本層的80%、高硅氧纖維占20%。2是個上下通的空腔〔厚度15mm〕讓它與空氣接觸作用起著降低熱傳導率〔借助空氣流通〕。3是板構造的中間層〔厚度10mm〕主要用于隔熱保溫，說以用的材料全是瓷纖維。4是整體構造中最特殊的構造〔厚度20mm〕，是抽真空為0.05Mpa的真空腔，用于真空隔熱降低熱傳導系數(shù)。5是面火層〔厚度10mm〕要有高強的抗火耐火特性，所以這層的高硅氧纖維和瓷纖維混合編織的防火防腐蝕隔熱布，混合成分為瓷纖維占本層的10%、高硅氧纖維占90%，由于高硅氧纖維防火耐火性能很高能抗火可到達1400°C，而且抗酸堿腐蝕較好。這種輕型耐火保溫板的獨特在于很大的降低了熱傳率，通過本耐火板可以將1000°C高溫通過板后溫度在1小時不會升高超過230°C.可以接近到A60的標準.阻燃防火隔熱保溫、質量輕、防腐蝕、抗酸堿強。整體高溫〔1000°C〕環(huán)境下的導熱系數(shù)小于0.23。附圖2.1〔3〕根據(jù)艦船防火應用標準，選取耐火為1000°C-1400°C和酸堿耐腐蝕硅氧纖維，應用于板構造防火面。按艦船常用材料氣凝膠使用溫度圍優(yōu)化改良，耐火輕型保溫板可以為其提供500°C一下的平安工作環(huán)境?；谂灤Ｓ貌牧咸攸c，用其去替代未能滿足高溫環(huán)境下材料?？紤]到現(xiàn)在艦船發(fā)生火災后的救援和自救特點，防火材料的耐火性能要在長時間保持穩(wěn)定，同時阻斷燃燒面積擴大也勢在必行，耐火輕型保溫板可以阻斷在高溫環(huán)境下熱傳導率過高引起其他船廠燃燒可能?？紤]到船艙空間狹小滅火工作難于進展而現(xiàn)實為了隔熱增厚隔熱材料的矛盾，耐火輕型保溫板有力的減小隔熱層厚度為船艙空出了可利用的空間。附圖2圖2艦船先用防火材料質量與熱傳導率附圖2.12.1耐火輕型保溫板構造功能圖檢索查新報告文獻：美國海軍艦船的耐火分隔技術開展石明偉胡津津該文獻介紹美國海軍艦船的耐火分隔,對其中要求最高的N級耐火分隔作了較全面的介紹,包括N級耐火分隔的定義、試驗方法、技術要求等。列舉和說明了N級耐火分隔所應用的絕熱材料,以及鋼質艙壁、鋁質艙壁和復合材料艙壁作為N級耐火分隔時的絕熱層工藝和構造形式。文獻：現(xiàn)代船舶機艙火災研究綜述呂全亮，多朋，徐華平該文獻針對船舶機艙發(fā)生火災的主要原因及特點進展了闡述，說明船舶機艙火災研究的重要意義，并對目前國船舶機艙火災的研究現(xiàn)狀、研究方法、防火目標及所采用的平安措施等進展了總結，同時對機艙火災的研究前景進展了展望。文獻：船用耐火分隔材料及開展概況石明偉該文獻論述了船舶耐火分隔廈其材料的開展。介紹并比照了國外各種船用耐火分隔材料的性能，以廈作為A60級耐火分隔時各類材料的隔熱效果納米孔隔熱材料用作船舶A60級耐火分隔，能大幅度減輕重量和減小厚度．很有開展前途。指出了國船用耐火分隔材料研究所存在的差距。文獻：高性能納米孔硅質隔熱材料制備雙鳳聶從彩文林金輝該文獻以水玻璃為主要原料，摻入硅酸鋁纖維、硅灰、鈦白粉和漂殊等組分，采用溶膠-凝膠技術制備了納米級孔隔熱材料，探討了pH值、硅灰和漂珠參加量等對材料性能的影響。材料性能測試結果說明，納米級孔隔熱材料導熱系數(shù)低、抗壓強度較高、線收縮率小、防水性好。專利：金屬面真空絕熱外墻保溫板申請?zhí)枺?.1申請〔專利權〕：濱州益邦佳合新型建材創(chuàng)造人：任增貴;譚志明;于鴻江本實用新型提供了一種金屬面真空絕熱外墻保溫板,包括金屬板(1)構成的密封框和保溫層(2),所述的保溫層(2)外還設有防火玻璃絲鋁箔布層(3),保溫層(2)被密封在防火玻璃絲鋁箔布層(3),所述的保溫層(2)的空隙為真空。本實用新型具有保溫層不會受潮、導熱系數(shù)低、本錢較低的優(yōu)點。(1)構成的密封框和保溫層(2),其特征在于：所述的保溫層(2)外還設有防火玻璃絲鋁箔布層(3),保溫層(2)被密封在防火玻璃絲鋁箔布層(3),所述的保溫層(2)的空隙為真空。該創(chuàng)造也本專利設計特點與就夠本身差距很大專利：中空防火保溫板