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我国防火涂料应用中存在问题分析研究

2004-3-23　　作者：梁清泉　　来源：　　【字体：大中小】

我国防火涂料应用中存在问题分析研究

           梁清泉  河南商丘消防支队（476000）

摘  要  本文对我国防火涂料的生产单位、使用单位、施工单位、监督管理单位存在的主要问题进行了探讨。具体分析了钢结构防火涂料、饰面型防火涂料、电缆防火涂料存在的问题，提出了解决防火涂料使用中存在问题的相应对策。
关键词  防火涂料  存在问题  对策
防火涂料在我国研究、开发始于上一世纪60年代，虽然起步较晚，但发展较快。到目前为止，已研究开发出性能较好的饰面型防火涂料、钢结构防火涂料、电缆防火涂料、预应力混凝土楼板防火涂料、隧道防火涂料等具有不同特点，可满足不同使用用途的多类型防火涂料，并已在我国一些大型建筑工程、电缆工程，古建筑防火保护工程中得到了广泛使用。此外，有关部门制定了相应的技术标准和应用规范，防火涂料在产品系列化和标准化道路上迈出了可喜步伐。但防火涂料的研究、开发、使用中也存在着不容忽视的一些问题。以下就我国防火涂料发展过程中存在的主要问题进行分析研究。
1 防火涂料生产、经营、使用、施工、监督管理单位存在的主要问题
1.1 生产、经营单位
1.1.1 存在假冒伪劣产品
防火涂料的生产厂家是经过国家有关行业管理部门的认证后才能进行营业，生产的产品要经过国家专门的检测机构检测合格后，由消防部门发放生产许可证方能进行生产和销售。可见，防火涂料产品从生产到销售是受行业管理部门的管理和监督的，在正常的情况下生产假冒伪劣产品是不容易的。但在现实中，确有一些厂家通过下列手法使生产的假冒伪劣产品流入市场：
① 证实不符，以假乱真。在防火涂料的生产、销售过程中，少数厂家为了获取消防管理部门发放的资格认证，通过国家消防产品检测机构的检测，取得生产、销售防火涂料的许可证，采用送检样品一套标准，即送检的产品严格按照产品的研制标准进行生产，以达到检测合格的目的。对内生产产品另一套标准的方法。即一旦通过检测，取得生产、销售许可证，在以后的生产中则置标准生产工艺于不顾，为了减少成本，降低原材料的等级，改变配方减少有效成份，不按标准工艺进行生产，甚至掺假。更有个别厂家用高价购买少量国外产品，改换包装后冒充本厂生产的送检样品蒙混过关。假冒伪劣的防火涂料在打着合格产品的牌子堂而皇之地流入了市场。
② 降低施工标准，以次充好。在签订防火合同、承揽防火工程的过程中，有些厂家为了取得不当得利，拿着正式的生产、销售许可证来兜售其假冒伪劣产品。采用不正当的竞争方法把防火工程的施工费用压得很低，有的施工费若按国家规定的建筑预算计算，已低至连材料成本费都不够的程度，即便如此，还要在工程施工中赚取一定的利润。因此，利用人们对防火重视不够，缺少现场施工质量检测手段，工程监督不力，工程验收没有一套标准等不足，在施工中作假，把假冒伪劣产品当作合格产品用在防火工程上。
1.1.2 企业生产规模小，产品更新慢，售前售后服务较差
目前，多数企业的生产规模都不大，工艺流程自动化水平不高，不少产品的配方工艺大同小异，缺乏固有特性；对专用于防火涂料的原料研究不够，缺乏专用于膨胀防火涂料的树脂；防火涂料生产与施工的设备配套等都存在着问题。
由于企业规模较小，技术力量比较薄弱，大多不具有产品研发的能力，他们大多是从某一研究开发机构购得某一产品的生产技术，在研发机构技术人员指导下贯通整个生产工艺，直至投产。投产后工厂能维持生产，但要改革工艺以提高效率，或开发下一代产品，大多数企业目前尚力不从心。
国外大的公司销售防火涂料一般有售前和售后服务。一个新产品推出前有产品发布，介绍产品的性能、特点，与以往产品有什么不同，最适合于什么基材等等。在产品售后，公司的技术人员会根据用户在使用中出现的问题，与用户一起研究如何调整配方和加工工艺，找出最终解决方案。国内生产厂家受其规模限制，大多不具备这些服务的技术和资金实力
1.1.3 片面宣传防火涂料的功能
    一些生产、经营单位的销售员对防火涂料的理化性能不熟悉，对其适用范围不了解，在营销中片面宣传，错误导向，不能正确地指导使用单位选购相应的防火涂料；更有一些防火涂料的生产单位片面追求经济效益，忽视安全效果，不按规定印制产品说明书，其推销人员常常片面宣传产品的性能，有意夸大其防火用途，从而也大大地影响了防火阻燃处理的质量。
1.2 使用单位
1.2.1 品种选用不当
目前市场销售的防火涂料多种多样，从理论上讲，将防火涂料涂覆于基材表面，其耐火性能即大为提高，被保护基材就不会受火焰的侵袭，但事实上，因防火涂料的组分、理化性能及防火阻燃性能指标不同，其适用对象也不同，适用范围具有一定的局限性。如室内钢结构防火涂料不能施涂于露天钢结构，饰面型防火涂料只能用于木结构可燃材料的防火保护，不能用于保护钢结构等。一些使用单位不按照使用基材施涂于不同基材，其结果不但达不到防火要求，而且耗资耗时，隐患依存。
1.2.2 认识不足，对安全性缺乏重视
使用单位对于防火工程的重要性认识不足，头脑里存在侥幸思想，认为一般情况下建筑物等着火的可能性很小，对防火工程没有真正的重视起来，只要工程完工后能验收就行，对工程是否能达到防火要求不很关心。有些工程设计人员、工程的使用方，为了降低工程预算，在工程设计阶段不按国家有关防火规范的要求作，防火预算往往做得很低，有的甚至不包括在预算之中。而当工程一旦因为防火不能满足规范要求得不到验收时，才追加预算。即便如此也常常把防火工程的费用压得很低。因而造成防火工程质量不佳，隐患较大。
1.2.3 使用效果不佳
尽管目前防火涂料品种繁多，但在实际应用中还存在使用效果不佳的缺陷，如影响被喷涂材料的原有性能，影响织物的光泽、手感，以及喷涂材料表面时存在起皮脱落现象等。特别是使用方法及处理方法不当造成防火涂料防火性能不佳，涂层厚薄不匀，偷工减料等。此外，使用效果不佳还与部分防火涂料质量不高有关。由于施与防火涂料后价格升高但装修效果欠佳，使用户不愿使用，得过且过，尽量不花这笔钱。
1.3 施工单位
1.3.1 施工队伍素质较差
施工队伍普遍存在素质较差的问题。目前，国营、民办的装饰工程公司众多，单位资质等级不一，施工队伍人员素质参差不齐，有许多没有消防部门颁发的施工许可证，即使是正式注册的施工队，人员也主要是农民、下岗务工人员，多数未经上岗培训，导致从管理到施工产生一系列问题。如施工过程中为降低成本偷工减料,不按规范或审核图纸上的要求去做，不懂喷涂技术，随意估算涂层厚度，不按程序作业，有的工程还未竣工，已出现防火涂料大面积脱落现象，根本不符合规范的要求。
1.3.2 防火处理方法不当
防火涂料防火保护处理方法通常是将防火涂料涂刷或喷洒到所需防护的基材表面，使其达到难燃或耐火的要求。但是，倘若所采取的防火处理的方法不妥，也难以提高被保护基材的防火性能。如目前许多星级宾馆、饭店和公共娱乐场所，为适应美观，高档次化的要求，大量采用软包（亦即化纤布包敷软聚氨酯泡沫塑料）装饰墙面，乃至吊顶，而软质聚氨酯泡沫塑料为可燃物，其内部结构复杂，洞孔众多，用涂覆法处理难以使其浸透；此外，用作窗帘，沙发面料的纤维织物也有类似的化学结构，涂覆法同样难以使其达到阻燃要求，而且喷涂常常会导致膨胀型涂料中的化学物质大块结晶，不利于涂层的平整性、均匀性、阻燃性，降低了涂层的粘敷性。
1.3.3 涂层厚薄不均，偷工减料
理论上讲，防火涂层越厚，其耐火性能越好，但随之而来的经济成本就越高。为降低成本，一些施工单位不按防火阻燃质量标准要求施工，涂料用量不足，不按规定的涂覆比进行涂刷或喷涂，或是涂刷次数不够，或是不按规定的干燥时间复涂，对须进行双面处理的板材仅作单面处理，更有甚者只涂表面，不涂隐蔽部分，涂层不均，“花斑”现象严重，达不到防火阻燃要求，致使失火时，烟火仍然迅速蔓延成灾。
1.4 监督管理单位
1.4.1 市场管理不规范，工程监督力度不够
防火涂料市场发展迅速，原有的规章制度已不能满足市场管理的需要，形成了许多管理上的漏洞。市场准入、市场逐出机制的不健全，使得因质量问题受到严肃处理被淘汰出局的厂家几乎没有。
此外，消防部门也存在着对防火工程监督不力的行为。具体表现为：对于建筑单位送交的设计施工图纸只管审核不管落实，导致施工现场与图纸设计严重脱节；在防火工程施工过程中，缺乏一套完整有效的施工现场工程质量检测监督体系，消防执法中依旧停留在“经验时代”，用眼看，用手摸等不规范的做法；工程竣工后不能及时验收，让隐患遗留在使用中；个别消防监督人员责任心不强，过不了人情关、私利关、上司关等，让隐患在眼皮底下肆虐。
1.4.2 缺乏必要的质检手段和统一的验收技术标准
从对目前已建建筑的调查情况看，防火阻燃处理的施工队伍大多数不具专业化，因而涂层能否达到设计要求，值得考虑和深究。另一方面，工程的验收缺乏必要的质检手段，没有严格的技术标准，只凭施工单位的自我介绍和检查人员的直观认识来定性确定是否达到阻燃要求，而不能对其阻燃程度加以定量分析和衡量，加之检查人员对防火涂料的熟悉程度不同，以至于留下一些隐患，从而影响了防火阻燃处理的效果。
1.4.3 法令法规不尽完善
法令法规对防火涂料的各项理化性能及防火性能做出了要求，但对实际应用中用户关注的问题，如成膜后表面应无明显的凸凹或条痕，没有脱粉、针孔、气泡、龟裂、斑点或颜色分离现象，能形成平整的饰面，且实干后无刺激性气味没有明确的规定。而对火灾中造成人员逃生困难的防火涂料的发烟量及刺激性气体的产生，有毒气体的种类、限量没有明确的规定。
2 防火涂料在应用中存在问题举例
2.1  钢结构防火涂料在应用中存在的问题
2.1.1 防火涂料本身存在的问题
①安全性问题。薄型和超薄型防火涂料的膨胀阻燃体系大多为P－C－N体系，其膨胀阻燃体系包括三大部分：酸源、碳源和气源。酸源多为聚磷酸铵、磷酸三聚氰胺等；碳源用得最多的是季戊四醇或双季戊四醇，辅以少量氯化石蜡；气源通常是各种胺类，如尿素、双氰胺、胍等，目前用量最多的是三聚氰胺；成膜基料为各种有机树脂或乳液，如氯偏乳液等。可见，防火涂料遇火产生膨胀对基材起到保护作用的同时，其阻燃成份有可能释放出NH3、HCN、HX、NOx、CO、Cl2、Br2等有毒气体；② 耐久性问题。以有机组分为主的薄型和超薄型钢结构防火涂料无论是用于室外还是室内,其有机组分都可能产生分解、降解、老化等问题,从而使涂层剥落粉化或失去防火性能。以无机组分为主的厚型钢结构防火涂料的耐久性相对要好,但其使用寿命也应引起重视,尤其用于室外时,还要受到酸雨、碳化、振动挠曲等各种复杂的自然因素的考验。虽然我国对某些室外用薄型钢结构防火涂料也做过有关耐久性方面的考察，但大多是将涂覆钢结构防火涂料的构件露天放置，经过2～3年观察其是否出现脱落、粉化、开裂等现象，而并未对其耐火极限重新考察。③ 测试方法存在的问题。钢结构防火涂料作为一类功能性涂料,其性能主要包括两大方面:一是理化机械性能，二是其耐火性能。我国防火涂料产品的耐火极限试验的升温曲线是按ISO834时间—温度标准曲线进行升温的,试验中是以木质纤维为燃烧介质，而在石化工程中是以油、气等为燃烧介质。因此,同样耐火极限的防火涂料因其应用环境不同、受火类型不同,对基材的保护作用也就不同。如石化企业的火灾往往是由于设备和管道内的可燃介质发生漏、滴等,在遇火时而引发,属烃类火,因而其支承设备、管道的框架、支架和管架等钢结构材料所用的防火涂料的耐火极限应以烃类火的升温曲线来测试,才更接近实际；④ 标准滞后的问题。钢结构防火涂料标准的制定与执行往往由于各种原因而滞后于产品的生产与使用,这就使得防火涂料的生产与销售容易出现无据可依的局面,部分劣质产品鱼目混珠,为钢结构材料的安全使用带来隐患。
2.1.2 钢结构防火涂料喷涂方面存在的问题
钢结构防火涂料在喷涂方面的主要问题：① 喷涂层太薄。钢结构耐火极限的性能指标与喷涂厚度密切相关。如钢结构的防火涂料的厚度不按设计要求喷涂, 喷涂厚度太薄，钢材的耐火极限就不可能达到消防的要求；② 喷涂表面有乳突。喷涂表面有乳突会影响涂层表面均匀平整；③ 选择类型不对。把薄涂型，尤其是超薄型涂料用于要求2h以上耐火极限钢结构上，技术性能仅能满足室内的膨胀型防火涂料用于室外，失去防火保护作用；④ 以假乱真,张冠李戴。实际检验中发现,有的将面漆当防火涂料,有的张冠李戴；⑤ 不是专业队伍施工。有些建设单位图省钱或自身也想从中得利,便雇用刷油工或组织有关人员涂刷,由于不懂喷涂技术,结果涂刷既不符合规范要求,也不雅观,根本不符合要求；⑥ 装修和烧焊损坏了喷涂层。建设单位为了固定和安装机器设备,在已喷涂了防火涂料的钢梁、钢柱上焊接了一些角钢,因烧焊致使诸多焊点处的防火涂料膨胀或炭化,失去了防火性能。
2.2 饰面型防火涂料在应用中存在的问题
饰面型防火涂料同样存在防火涂料在使用中存在的普遍性问题，如假冒伪劣产品，品种选择不当，偷工减料，防火处理不当，产品质量不佳，施工队伍素质较差，市场管理不规范，监督力度不够等。此外，饰面型防火涂料在使用中常出现的质量问题有：①只强调涂料的理化性能而使成膜剂用量过大，造成其发泡层开裂及发泡高度不够，影响防火性能，或是过分强调产品的防火性能而减少成膜剂的用量，致使防火涂料理化性能达不到规定要求；③与电缆防火、钢结构防火涂料不同，饰面型防火涂料中的透明防火涂料的应用远远不够，即便是在国外也很少有完全成熟的产品，涂料体系的稳定性较差。目前在市场上还没有使用寿命超过3年的产品。
2.3 电缆防火涂料在应用中存在的问题
从电缆防火涂料多年的应用情况看，电缆防火涂料除存在防火涂料在使用中存在的普遍性问题外，还存在着一些特殊方面的缺陷，如耐弯曲性不好、涂料固化后挠曲性也较差，只适用于固定架设的电缆；涂料易开裂、剥落；电缆防火涂料主要以溶剂型涂料为主，溶剂型涂料存在溶剂的毒性、价格、运输安全及环境污染等方面的问题；耐水、耐寒、耐油等应用效果不够理想；现行的水溶型防火涂料还有些性能需要改进提高，才能满足电缆使用环境要求。按照新的国家标准，对涂料抗弯性提出了较高要求，与耐火性能同时定为Ａ级技术指标。根据国家检测中心的统计，大部分国产防火涂料抽检不符合抗弯性耐火性能，只有少数勉强通过，但也存在Ｂ类或Ｃ类缺陷。
3 解决防火涂料使用中存在问题的相应对策
3.1 加大宣传教育的力度
防火工程造成的火险隐患原因是多方面的，但很重要的一个原因是轻视火灾预防，对违规施工存在侥幸心理。消防单位应利用此类火灾的实际案例，组织群众参观火灾现场；利用新闻媒体公开披露火灾损失和伤亡情况；召开火灾责任者公开处理大会；在有条件的地区，在专门的场所，如建材装修市场、劳动市场、建材商店、施工工地等，利用报纸、广播、传单等形式广泛开展防火宣传，使之深入人心，在全社会形成规范防火的意识。
3.2 加强对防火涂料市场的规范管理
凡是防火涂料的生产厂家必须具有消防监督部门颁发的生产许可证，其产品必须有国家检测机构检测合格的耐火性能和理化性能检测报告，方准出厂销售，并应附有使用说明书，标明技术性能、制造批号、储存期限、适用范围；消防监督部门应对每批防火涂料进行出厂前的质量抽检，并检验其包装、标贴、说明等是否符合规定要求。公安部门应定期对防火涂料进行性能评价，选出其优、劣，并与公布，以方便各单位的使用。
凡是防火涂料的经营单位，进货时须向厂家索取产品说明书等资料，并实行挂牌经营制度，标明产品的生产厂家、技术性能、产品检测机构、适用范围等内容，消防监督部门应跟踪监督，定期或不定期抽查产品质量、营销人员专业知识的掌握程度及售后服务等情况。对违规生产不合格产品，危害公共安全者或对无照、无牌经营者，要依法严格处理，对销售假冒伪劣产品者，要会同工商、税务等有关部门依法坚决予以打击，维护广大用户和群众的利益。
对于防火涂料的施工单位，明确要求持有消防许可证方可承接防火工程项目。消防监督部门坚持建审手续的严格办理，受理防火工程项目时，应接受施工单位消防装修许可证，全套图纸及设计、施工方案，图纸应加盖相应的设计资质章等资料。资料不全的，消防部门应下发不受理通知单并注明不受理的理由。
3.3 正确选用防火涂料品种
目前市场上防火阻燃涂料的品种繁多，其防火性能也不尽相同。不能把组成、制造工艺、质检方法和标准以及施用技术等方面存在明显不同的饰面型防火涂料用于保护钢结构；对钢结构防火涂料应根据钢结构耐火极限要求选用不同的防火涂料。① 耐火极限不超过1h时，可选用超薄型或薄型防火涂料。② 耐火极限不超过2.5h时，可选用薄型或厚浆型防火涂料。③ 耐火极限在2.5h以上时，应选用厚浆型防火涂料；根据建筑部位选用不同种类的防火涂料。裸露部位且装饰效果要求高时如屋顶承重构件可选用超薄型防火涂料，裸露的柱及网架构件则可选用薄型涂料，隐蔽部位选用厚浆型涂料；根据工程的重要性选用不同种类防火涂料。对于重要工程如核能工程、电力工程等选用涂料时，应主要为厚浆型涂料，在民用工程中可选用薄型或超薄型涂料；不能将技术性能仅满足于室内的钢结构防火涂料标准要求的产品未加技术改进就用于保护室外钢结构，露天钢结构防火涂料的选用应考虑其耐水、防冻、防腐等因素，只有这样，才能真正发挥涂料的防火性能。
3.4 选择恰当的防火处理方法
    同一基材所采取的防火处理方法的不同，其达到防火阻燃的程度也不同，不同的基材选用同种处理方法，其防火性能也不尽为最佳。针对被保护基材种类的不同，应选用相应的防火处理手段已成必然。如对板材、钢材等质硬、结构致密的基材，可采用涂刷或喷涂等方法；对泡沫、纤维织物等质软且结构疏松、多孔状的基材，采取浸泡方法较合适；建筑工程中在使用防火涂料时，为了防止涂料的老化及有效成分的析出，应在防火涂料涂层表面涂刷保护层，特别是对于超薄型及薄型防火涂料，加涂保护层尤为重要。
3.5 确立验查标准，实行专业化施工，建立质保体系
制定统一的阻燃处理检查验收标准，使防火处理工程质量的验收、检查有据可依，由于防火阻燃处理的技术要求较高，除施工人员必须掌握相应的知识外，还应配置必要的涂覆和检测设备。防火阻燃的施工管理可仿效消防设施的施工管理，实行施工队伍专业化，认证管理，消防监督部门对其定期培训，资证审验。消防监督部门还应适时修正法令规范，更科学的评价防火涂料的性能；消防监督管理人员应加强系统理论学习，定期培训，了解防火保护后材料的燃烧性能及相关标准，认真履行消防监督的职能。
3.6 及时进行施工现场的检查
防火工程施工较快，无论是竣工验收还是进行综合审核，都要从实地督促，现场勘察中，掌握第一手资料。国家防火建材检测中心已经在考虑在生产流程中抽样进行型式认证检验，并有意在现实工程中从施工现场取样并对样品进行热性能分析、比较、检验，在现场建立快速检验手段。近年来，辽宁省消防技术检测站，在消防监督部门重视和要求下，受一些建设部门的委托，对钢结构防火涂料喷涂质量进行了检验，通过检验，发现经一次检验合格的，仅占报检单位的41.67%。对不符合规范要求的，让其重新选用相适应的防火涂料喷涂、脱落的地方及厚度达不到要求的重新喷涂，达到要求时再进行检验。
3.7 开发优质高效的新型防火涂料
各大科研单位和高等院校的科研机构应投入更多的人力与财力，加大新型防火涂料产品的开发力度，改变我国目前防火涂料市场价格较高、性能不稳定的不利因素，解决目前防火涂料存在的问题，研究出价格低廉，防火性能和装饰效果都好的新型防火涂料。加强技术联合、产研结合，合理的运用高校的技术资源与厂家比较先进的生产设备，研究开发具有多重复合功能、能满足用户需求及环保要求的“绿色”防火涂料，使其在国际同类产品中具有竞争力。
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