无机防火堵料在船舶舱壁防火中的技术要求
无机防火堵料在船舶舱壁防火中的技术要求

船舶舱壁防火分隔是消防安全的生命线,无机防火堵料作为贯穿件封堵的关键材料,其性能直接决定舱壁阻火能力。依据SOLAS公约、FTP Code(MSC.307(88))以及GB 23864-2009《防火封堵材料》,并综合船级社规范及工程应用实践,本文系统梳理无机防火堵料在船舶舱壁防火中的核心技术要求。
无机防火堵料以硅酸盐无机胶凝材料为基料,复配耐高温填料和阻燃膨胀组分,常温下呈均匀粉末状。火灾时,材料内部结晶水释出并吸热,表面烧结形成致密的陶瓷化阻火层,有效隔断火焰、烟气与热量传递。船舶环境具有高温高湿、盐雾及振动特征,故其技术要求严于普通建筑堵料。
一、舱壁防火等级与堵料耐火极限的匹配
按SOLAS第II-2章,钢质舱壁A级分隔应满足标准火灾温升曲线下的完整性与绝热性要求。无机防火堵料的耐火极限不得低于所在舱壁的等级要求。典型对应关系见表1。
| 舱壁等级 | 标准耐火时间(min) | 堵料最低耐火极限(min) | 背火面平均温升(°C) |
| A-60 | 60 | 60 | ≤140 |
| A-30 | 30 | 30 | ≤140 |
| A-15 | 15 | 15 | ≤140 |
| A-0 | 0 | 0 | — |
试验时,背火面单点最高温升不得超过180°C,试件无持续火焰,且无缝隙贯穿。
二、关键理化性能指标
用于船舶舱壁的堵料,除耐火性外,还需满足耐水、耐盐雾、耐油、力学强度等要求。主要技术参数见表2。
| 性能项目 | 技术指标 | 参照标准 |
| 外观 | 均匀粉末,无结块、无杂物 | GB 23864 |
| 干密度(kg/m³) | 1200~1800 | GB/T 7019 |
| 抗压强度(MPa) | ≥5.0(7d),≥8.0(28d) | GB/T 17671 |
| 导热系数(W/(m·K)) | ≤0.5(25°C) | GB/T 10297 |
| 耐水性(常温浸泡) | ≥3d无粉化、无开裂、无脱落 | GB 23864 |
| 耐盐雾性(5%NaCl喷雾) | ≥7d无剥落、无锈蚀、无变化 | ASTM B117 |
| 耐油性(0#柴油浸泡) | ≥7d无溶胀、无变形、无酥松 | GB 23864 |
| 腐蚀性(对钢板、铝板) | 无腐蚀或轻微腐蚀 | GB/T 17333 |
| 烟密度等级(SDR) | ≤30 | GB/T 8627 |
| 产烟毒性等级 | 安全级(ZA1) | GB/T 20285 |
需要特别指出的是,耐盐雾性和耐水性是船用堵料区别于陆用产品的核心指标。长期处于海洋大气环境,若堵料吸水受潮,将导致机械强度降低、界面脱粘,甚至引发金属管道锈蚀。
三、施工与安装技术要求
施工质量直接影响防火封堵有效性。无机防火堵料施工时,应遵循以下工艺要求。
(1)基面处理:贯穿孔口周边应清理干净,无油污、浮锈与松散附着物。金属管道穿过舱壁处宜设置套管,并在管道与套管间嵌填矿物棉做背衬,防止堵料流淌。
(2)配比与搅拌:水粉质量比一般为1:0.45~0.55,采用低速机械搅拌至均匀膏状,无粉团。流动度应控制在120~180mm,每次拌合量须在30min内用完,以免初凝影响密实性。
(3)填塞作业:应采用分层填塞法,每层厚约50~60mm,层间铺设耐碱玻纤网格布增强。封堵厚度应贯穿舱壁全厚度,并在两侧各突出约20mm。对直径大于200mm的洞口,应配合防火板或防火包组成复合封堵系统。
(4)养护条件:填塞完成后,应保持环境温度5~40°C,进行24h湿养护,再自然干燥7d。养护期间严禁振动、水浸与承压。试验表明,养护不充分的堵料抗压强度下降可达30%以上。
(5)温度限制:当施工现场温度低于5°C或高于45°C,或相对湿度大于85%,不适宜进行堵料施工,否则会产生干裂或强度倒缩。
四、耐火试验与认可要求
船用无机防火堵料必须通过按MSC.307(88)制定的耐火试验程序进行认可。标准试件为钢质舱壁,尺寸不小于1.5m×1.5m,其上加装典型贯穿件(如电缆束、钢管),堵料按实际工况封堵。试验炉内温度-时间曲线遵循ISO 834标准。判定不合格的情形包括:背火面火焰持续10s以上;棉垫被点燃;直径为6mm的探棒穿过封堵;平均温升超过140°C或最高温升超过180°C。通过试验的产品将由船级社颁发船用产品证书。
五、与其他防火材料的协同以及维护
在复杂贯穿处,通常将无机防火堵料与有机防火堵料、弹性防火密封胶组合使用。无机堵料提供刚性支撑,有机堵料膨胀封堵微小缝隙,从而适应热胀冷缩和船体变形。船舶服役期间,机舱振动、管道伸缩可能导致堵料开裂,应每半年或一年检查一次。若发现缝隙宽度超过5mm、深度超过厚度1/2,须用同等材料修补,并重新验证防火性能。
此外,无机防火堵料的包装贮存亦需重视。产品应密封防潮,存放温度不高于40°C,相对湿度不超过75%,保质期一般为6个月。开袋后若出现结块,严禁使用,以免影响硬化体致密度及耐火性能。
综上所述,无机防火堵料在船舶舱壁防火中的技术要求贯穿材料选择、理化指标、施工工艺与系统维护的全过程。选用时务必匹配舱壁等级,关注耐盐雾、耐水和耐火极限等核心数据,并严格执行船级社认可的施工工艺。只有系统性控制每个环节,才能保障船舶防火分隔的完整性和有效性,为海上生命安全提供可靠屏障。
