پوشش ضد حریق چیست؟ انواع، کاربردها و مزایا و معایب هر کدام

پوشش ضد حریق در واقع اشاره به سازه‌ها یا موادی دارد که از مقاومت در برابر آتش برخوردار هستند. این مواد ضد حریق عمدتاً به شیوه‌‌های مختلفی از جمله اسپری شدن روی سطح سازه‌‌های مختلف با انواع جنس از فولاد گرفته تا چوب اعمال شده و مقاومت سطح مورد نظر در برابر آتش را به طرز چشمگیری افزایش‌ می‌دهند. امروزه استفاده از پوشش‌‌های ضد حریق به منظور جلوگیری از آسیب‌‌های جبران‌ناپذیری به مانند آنچه که در حادثه پلاسکو شاهد آن بودیم بسیار رواج پیدا کرده است.

به مانند دیگر مصالح ساختمانی، انواع مختلفی از پوشش‌‌های ضد حریق داریم که از جهاتی با هم تفاوت‌هایی دارند ولی وجه شباهت آن‌ها مقاومت بالای آن‌ها در برابر آتش مستقیم است. در این مقاله ویکی‌ساختمون مروری خواهیم داشت بر پوشش‌‌های ضد حریق و آن را از نظر کارکرد، کاربردها، انواع و مزایا مورد بررسی قرار خواهیم داد.

بازار‌های پوشش‌‌های ضد حریق

عایق کاری ساختمان از جمله مراحل مهم در ساخت است. پوشش‌‌های ضد حریق را‌ می‌توان در حوزه‌‌های مختلف و مقیاس‌‌های کوچک و بزرگ به کار گرفت. از مهمترین حوزه‌‌های کاربرد پوشش‌‌های ضد حریق‌ می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ساختمان‌‌های تجاری
• ساختمان‌‌های مسکونی
• ساختمان‌‌های صنعتی
• سازه‌‌های دریایی مانند کشتی‌ها
• آئرودینامیک‌ها
• سقف و دیوار بتنی تونل‌ها
• معدن کاری‌‌های سطحی و زیرزمینی

کاربرد‌‌های پوشش‌‌های ضد حریق

نحوه استفاده از این پوشش‌‌های ضد حریق بسته به نوعی که مورد استفاده قرار‌ می‌گیرند دارد. با این حال، مهم‌ترین کاربرد‌‌های این پوشش‌ها در حوزه‌‌‌هایی که در بالا به آن‌‌‌ها اشاره شد را‌ می‌توان در موارد زیر خلاصه کرد:

• سازه‌‌های فولادی، برای حفاظت از آن‌‌‌ها در برابر درجه حرارت‌‌های بحرانی برابر با 540 درجه سانتیگراد
• مدار‌های الکتریکی، به منظور حفاظت از آن‌‌‌ها در برابر درجه حرارت‌‌های بحرانی برابر با 140 درجه سانتیگراد
• محفظه‌‌های مواد نفتی به منظور جلوگیری از انفجار‌های احتمالی ناشی از سیال در حال جوشش
• خطوط لوله‌ای در پالایشگاه‌‌های نفتی و کارخانه‌‌های شیمیایی
• آسترکشی و پوشاندن بتن‌‌‌ها در تونل‌ها
• جلوگیری از انتشار آتش‌سوزی به ویژه در سازه‌‌های ساخته شده از مواد اشتعال‌پذیر مانند چوب از طریق استفاده از درز‌های ضد حریق و جدا کردن بخش‌‌های مختلف سازه از یکدیگر. این درز‌ها و مفصل‌‌‌ها در فضا‌های داخلی نصب‌ می‌شوند.
• ساخت دیوار آتش یا فایروال (Firewall) که منظور تبدیل یک ساختمان به بخش‌‌های کوچک‌تر مورد استفاده قرار‌ می‌گیرد تا بتوان انتشار آتش از یک بخش به بخش دیگر را به تأخیر انداخت و یا حتی متوقف ساخت.

انواع پوشش‌‌های ضد حریق

به طور کلی، بر اساس ترکیب مواد سازنده، نحوه اجرا و همچنین عملکرد، از پوشش ضد حریق موجود در بازار‌ می‌توان به پوشش ضد حریق سیمانی، پوشش ضد حریق متورم شونده، بتن متراکم و سنگین، صفحات ضد حریق و سیستم‌‌های ضد حریق منعطف اشاره کرد. در این مطلب قصد داریم که دو مورد اول یعنی پوشش‌‌های ضد حریق سیمانی و متورم شونده که استفاده از آن‌‌‌ها بسیار رایج شده است را بررسی کنیم.

پوشش سیمانی

شاید اسم این پوشش با توجه به عبارت سیمان موجود در آن کمی گمراه کننده باشد ولی وجود این عبارت در اسم این پوشش هیچ ربطی به سیمان معمولی ندارد و به نحوه اجرای آن بر‌ می‌گردد. این پوشش‌ها که دارای پایه ژیپس یا همان گچ هستند شباهت زیادی به پلاستر دارند. این پوشش‌ها بعد از خشک شدن ظاهری شبیه به گچ کاری سفید رنگ دارند. ضد حریق‌‌های سیمانی به صورت اسپری روی سطح سازه مورد نظر اعمال‌ می‌شوند.

این نوع پوشش‌ها به طور معمول در انواع تیر‌ها اعمال‌ می‌شوند تا از آن‌‌‌ها در برابر درجه حرارت‌‌های بالاتر از 540 درجه سانتیگراد محافظت کنند. ناگفته نماند که فولاد در درجه حرارت‌‌های بالاتر از این مقدار مقاومت خود را از دست‌ می‌دهد و دچار خمش‌ می‌شود. از این پوشش همچنین به منظور محافظت از انواع مختلف سازه‌‌های بتنی در مقابل آتش‌سوزی‌‌های شدید استفاده‌ می‌شود. سازه‌‌های بتنی برای حفظ استحکام خود در مقابل آتش‌سوزی‌‌‌ها به عایق‌کاری شدیدتری در مقابل آتش نیاز دارند.

پوشش متورم شونده

پوشش‌‌های متورم شونده که گاهی هم رنگ‌‌های ضد حریق نامیده‌ می‌شوند در هنگام تماس با حرارت‌‌های بالا منبسط شده و حالتی نیم سوخته به خود‌ می‌گیرند و یک لایه مقاوم در برابر آتش را شکل‌ می‌دهند. این پوشش‌ها به طور عمده متشکل از سیلیکات سدیم هستند. ضخیم شدن، حباب‌زایی و حالت نیم‌سوز و زغال مانند این پوشش‌‌های ضد حریق موجب فراهم‌سازی یک عایق بسیار خوب در مقابل حرارت‌های بالا‌ می‌شود.

نحوه اجرای این نوع از پوشش‌‌های ضد حریق این‌گونه است که به صورت اسپری یا با استفاده از قلم‌مو روی سطوح مورد نظر اعمال‌ می‌شود. اگرچه این نوع از پوشش با پوشش‌‌های ضد حریق سیمانی مشترکات زیادی دارند اما از آن بیشتر در عایق‌کاری سازه‌‌های فلزی مانند لوله‌کشی‌ها و تانکر‌ها استفاده‌ می‌شود. استفاده از پوشش‌‌های متورم شونده همراه با پوشش‌‌های سیمانی گزینه بسیار مناسبی است و عایق حداکثری در مقابل حرارت‌‌های بالا را به دست‌ می‌دهد.

پوشش‌‌های ضد حریق در سازه‌‌های فولادی

پوشش‌‌های ضد حریق به منظور حفاظت از سازه‌‌های فولادی طراحی شده‌اند. نقطه شکست فولاد به طور کلی برابر با 537 درجه سانتی‌گراد (1000 درجه فارنهایت) در نظر گرفته شده است. در این نقطه، فولاد تقریباً بیش از 50 درصد از استحکام ساختاری خود را از دست‌ می‌دهد.

از این رو هدف از اجرای انواع پوشش‌‌های ضد حریق جلوگیری از رسیدن سازه‌‌های فولادی به این میزان حرارت است. پوشش‌‌های ضد حریق به کار گرفته در سازه‌‌های فولادی باید از مقاومت لازم در برابر فعالیت‌‌های روزمره برخوردار باشند زیرا که سازه‌‌های فولادی به طور عمده تحت تأثیر بار‌های و ترافیک‌‌های زیادی قرار‌ می‌گیرند. علاوه بر این‌‌‌ها می‌توان به تماس سازه فولادی با انواع مواد روغنی و شیمیایی در کارخانه‌‌‌ها و پالایشگاه‌‌‌ها هم اشاره کرد.

پوشش‌‌های ضد حریق به کار رفته در سازه‌‌های فولادی‌ می‌توانند که اقدام مناسبی برای محافظت در برابر خوردگی و فرسایش نیز باشند. پوشش‌‌های ضد حریق سیمانی هنگامی که به طور مستقیم روی سطح فولاد به کار گرفته شوند‌ می‌توانند که برقراری اسیدیته‌‌های بالا اثر پذیری و واکنش‌پذیری سطح آن را غیرفعال کنند.

با این همه تجربه نشان داده است که این غیر واکنش‌پذیری سازی پوشش‌‌های ضد حریق سیمانی گاهی اوقات کارایی لازمه را ندارند. خوردگی زیر این پوشش‌ها از جمله پدیده‌‌های رایج است. پوشش‌‌های متورم شونده مقاومت بهتری در برابر خوردگی دارند که دلیل آن هم تراوایی پایین‌تر آن‌‌‌ها است.

پوشش ضد حریق سیمانی یا متورم شونده؟

پوشش‌‌های سیمانی سبک وزن شباهت زیادی با بتن‌‌های استفاده شده به منظور عایق‌کاری تأسیسات صنعتی داشته‌اند که تا اواسط قرن بیستم مورد استفاده قرار‌ می‌گرفته‌اند. پوشش‌‌های سیمانی هم ارزان هستند و هم مقاومت خوبی حتی در برابر درجه حرارت‌‌های بالا دارند. با وجود کم هزینه بودن این پوشش‌ها، از آنجایی که ابن‌‌‌ها باید در چند لایه به کار گرفته شوند تا از کارایی 100 درصدی آن‌‌‌ها اطمینان حاصل کرد پس به نیروی کار زیادی نیاز پیدا خواهند کرد و همین مسئله هزینه نهایی را بالا خواهد برد. این پوشش‌ها مناسب محیط‌‌های خشک و ثابت هستند که در آن‌‌‌ها سطح مورد نظر تحت تأثیر لرزش یا ضربه قرار نخواهد گرفت.

از پوشش‌‌های ضد حریق سیمانی نباید در محیط‌‌های مربوط استفاده کرد؛ زیرا این پوشش‌ها دارای یک فضا میان سطح و ماده هستند و همین موضوع بستر بسیار مناسبی برای رطوبت و خوردگی‌‌های ناشی از آن فراهم‌ می‌کند.

پوشش‌‌های ضد حریق متورم شونده عملکرد متفاوت‌تری دارند و بر خلاف پوشش‌‌های سیمانی که یک لایه محافظ ضخیم را شکل‌ می‌دهند این پوشش‌‌های متورم شوند در مواجه با حرارت یک لایه زغالی یا نیم‌سوز را ایجاد‌ می‌کنند. این پوشش با گذشت زمان رشد‌ می‌کند و با افزایش حجم و کاهش چگالی‌ می‌توانند که حرارت دهی به فولاد را آهسته کنند یا به تأخیر بیندازند.

اجرای پوشش‌‌های متورم شونده نسبت به پوشش سیمانی به مراتب ساده‌تر است. برای محیط‌‌های خشک و مرطوب مناسب است. برای افزایش استحکام و مقاومت سازه در برابر آتش‌ می‌توان که از چند لایه استفاده کرد که تعداد آن‌‌‌ها از قبل با توجه به معیار‌‌‌ها و استاندار‌هایی خاص مشخص‌ می‌شود.

سخن آخر

گزینه‌‌های زیادی برای ضد حریق کردن سازه‌‌‌ ساختمان با جنس‌‌های مختلف از چوب گرفته تا فولاد وجود دارد که هر کدام از آن بسته به ویژگی‌‌های خود دارای یک سری مزایا و معایب هستند. پوشش‌‌های ضد حریق سیمانی و متورم شونده دو نوع از پوشش‌‌های نوینی هستند که استفاده از آن‌‌‌ها در سال‌‌های اخیر بسیار گسترده شده است. پوشش‌‌های سیمانی بسیار مناسب سازه‌‌های فولادی به ویژه در مناطق خشک هستند و پوشش‌‌های متورم شونده نیز را‌ می‌توان در هر شرایطی به کار گرفت. هزینه اعمال پوشش‌‌های متورم شونده بیشتر از پوشش‌‌های سیمانی است اما با این همه عایق‌کاری بهتری را برای مصالح مختلف از چوب گرفته تا فولاد در شرایط آب و هوایی متفاوت به دست‌ می‌دهد.