石油天然气和化工工业生产设施在实际生产中，存在着烃类液体可能发生泄露产生火焰进而引发火灾的危险。此类火灾的特点是升温快速，在几分钟内即可升高到1100℃。这些生产设施需要根据火灾场景范围、防火需求、烃类火焰类型，需要选择被动防火等级及相应材料。
在实际的工程设计中，烃类火焰根据有压力和无压力可以分为池火和喷射火焰。池火在5min内温度就可以达到1100℃，热流密度达到150Kw/m2以上；喷射火焰主要是源自压力气体、液化石油气、液化天然气等，其火焰温度可达到1200℃，热流密度达到300Kw/m2。喷射火焰最早是在1987年北海石油阿尔法平台事故中发现并引起重视。
Alpha平台起火坍塌
今天，我们结合烃类火焰被动防火设计经验，搜集整理后来为大家介绍下烃类火焰防火材料，同时对池火和喷射火焰烃类火焰材料测试标准进行对比分析，为行业内防烃类火焰设计选择提供参考。
烃类火焰防火材料
目前市场烃类防火材料类型主要包括密实混凝土、轻质混凝土、可喷涂防火材料、预成型防火材料、防火卷材。石油天然气钢结构防烃类火焰多采用可喷涂的防火材料、混凝土材料。其中可喷涂的防火材料是密实混凝土、蛭石水泥、膨胀型防火涂料。
防烃类火涂层特性
从上图可以看出，环氧膨胀型涂层在涂层密度、施工性、防腐性和结合强度等方面具有突出优势，特别是其同时具有优良的弹性和柔韧性，涂层在海洋波浪和风载荷作用下不出现裂纹。而水泥基和蛭石防火涂层其附着力和机械性能差，容易在长途运输或者海运中出现裂纹，通常作为组装现场施工的首选材料，混凝土和蛭石水泥的密度会增加设备支撑部位的荷载，故优先选择膨胀型防火涂料。
防火材料烃类火焰测试标准
防火材料应按相应标准规定的程序进行测试和评估，以表明材料如何在真实的烃类火焰中工作。目前耐烃类火焰材料测试标准中主要以美标、欧标或者国际标准化组织的标准为主。
烃类池火火焰测试标准，主要包括UL 1709 《应用于钢结构的防火材料的快速升温火焰测试标准》、BS 476-20/ISO 834/GB/T9978《建筑构件耐火试验方法》、ASTM E 1529《探究大型烃类池火对结构单元和组合体的影响标准测试方法》、SY/T 7396-2017《石油天然气工业陆上生产设施被动防火推荐作法》、GA/T 714《构件用防火保护材料快速升温耐火试验方法》、ASTM E 1725 《电力系统部件用耐火阻隔系统的火焰测试标准方法》、UL 2196 《防火电缆测试标准》；
烃类喷射火焰测试标准，主要包括NFPA 290—2009《应用于液化气罐的被动防火材料的测试标准》、ISO 22899-1《被动防火材料的耐喷射火焰测定》和OTI 95 634-1996 喷射火试验（海洋工程技术报告-offshore technology information）。
烃类防火材料测试标准特点
UL 1709《结构钢用防火材料快速升温火焰测试标准》
UL 1709为快速升温测试模拟烃类池火条件试验标准。它将受保护钢柱置于5min内达到1093°C的热通量中，受测防火构造承受205kw/m2的热通量。5min后直到测试结束,炉内温度保持恒定。钢基材的平均温度达到538°C时结束。UL 1709（或等效标准）可作为结构性支撑的防火系统标准测试。
型材大尺寸池火测试
ASTM E 1529《大型烃类池火结构件及其组件标准测试方法》
ASTM E1529是应用于石油天然气行业烃类池火条件下的结构件及其组件受大型自由燃烧外部液态烃类池火作用的响应情况。温度和升温速率与UL 1709基本相同，但UL1709标准下热通量比ASTM E1529条件下热通量高30%，为158 kW/m2。
该测试程序评估用于室外的防火材料且推荐系列加速耐候和老化试验，是可作为结构性支撑的防火系统标准测试。
ASTM E 1725 《电力系统部件用耐火阻隔系统的火焰测试标准方法》
ASTM E 1725是为测量和描述材料、产品或组合体在可控条件下加热和遇火响应而设计的。它可使用 ASTM E 119或ASTM E 1529温度曲线中的任意一种。对石油天然气行业陆上生产设施来说，规定使用ASTM E 1529 “池火” 标准条件。该测试测量电力系统部件的平均温度达到高于初始温度的139°C时所需的时间。
UL 2196 《防火电缆测试标准》
UL 2196 《防火电缆测试标准》有两种可供选择的温度曲线：“正常温度曲线”与UL 263(ASTM E 119)相同；“快速升温曲线”与UL 1709 （以及ASTM E 1529）相同。石油天然气行业，宜使用“快速升温曲线”。
电缆防火测试
喷射火防火测试
英国健康安全执行局制定被动防火材料性能的喷射火测试程序。为提供统一的被动防火材料性能测试结果，开发出小型、中型和大型规模的测试。其中，小型规模喷射火耐火测试与大规模测试的结果具有很强的相关度，得到了广泛使用。
NFPA 290《应用于液化气罐的被动防火材料的测试标准》是一个更小规模的喷射火测试程序。ISO 22899-1《被动防火漆材料的耐喷射火焰测定》是一个中型规模喷射火测试国际标准，其基于OTI 95 634的喷射火测试，是优先采用的喷射火测试程序。
涂层耐喷射火焰测试的喷射液体或者气体流在喷嘴以音速喷出，对防火构造冲击速度为4m/s。火焰温度1400℃，热通量 317kW/m2，从被测试样抵御高速气流冲击能力和热通量两方面考验其抵御火灾侵蚀的能力。
喷射火试验
其他与防火相关的性能测试
除了防火性能，防火涂层的耐循环老化，密度，吸水率、冷热循环性能、附着力、消防水的冲击性能等性能也需要进行测试。
塑道学苑通过不断创新，努力成为火安全材料领域一站式服务品牌领导者。充分融合移动互联新技术的优势，坚持内容价值性导向的原则，致力于带给行业人崭新的知识学习体验、专业的产品技术服务、全面的产业思维提升，让更多业内人士专业知识储备获得提高，产品技术问题获得解决，企业核心竞争力获得提升。迄今，塑道学苑已推出内容传播，交流培训，材料检测三大品牌服务。咨询热线：0512-62982691
更多信息请访问塑道学苑官方网站：www.sudaoxy.com
其他与防火相关测试标准