2.2. "Способы и средства огнезащиты древесины. Руководство" (утв. МЧС России 08.06.2011)

2.2.1. Общие сведения

2.2.1.1. Применение огнезащитных составов необходимо осуществлять в соответствии с требованиями ТД (условия применения и эксплуатации, вид защищаемых материалов).

2.2.1.2. Огнезащитные составы (пасты, лаки, краски, пропитки и т.п.) следует наносить на готовые деревянные конструкции и изделия (объекты огнезащиты), не подвергающиеся последующей механической обработке, влажность которых не должна превышать 15%.

В случае, когда необходимо снять защитный слой с некоторых частей обработанной поверхности, следует провести дополнительную обработку этих мест по технологии, соответствующей применяемому огнезащитному составу. Перед нанесением огнезащитных составов поверхность должна быть очищена от пыли и грязи.

Поверхности, обработанные ранее эмалями, красками, пропитками и другими составами, несовместимыми с вновь наносимыми, а также имеющие масляные и битумные пятна, перед нанесением необходимо тщательно очистить.

2.2.1.3. В случае необходимости нанесения огнезащитного состава на конструкции, ранее защищенные другим составом, следует получить рекомендации у разработчика состава или в специализированных организациях, а также при необходимости провести исследования по определению их совместимости (сохранение внешнего вида, огнезащитных свойств и др.). Нанесение огнезащитного состава разрешается только при получении положительных результатов исследований. При получении отрицательных результатов старый слой огнезащитного покрытия с поверхности конструкций должен быть полностью удален.

2.2.1.4. Обработка поверхности должна производиться при положительной температуре не ниже 10 °C и относительной влажности воздуха не более 70%, если в ТД не указаны другие условия.

Нанесение огнезащитных составов при поверхностной обработке производится кистью, валиком, погружением, пневмораспылением.

Огнезащитные составы следует наносить ровным слоем, без пропусков и наплывов, тщательно обрабатывая места соединения отдельных деталей.

2.2.1.5. В случае применения некоторых огнезащитных составов поверхность конструкций обрабатывается грунтовочным составом, а также допускается дополнительная поверхностная обработка огнезащищенных поверхностей красками и эмалями с целью защиты от влаги и придания декоративного вида. Марки грунтовок, красок и эмалей, используемых для отделки, рекомендуется выбирать из указанных в ТД на применяемый огнезащитный состав. При применении комплексных покрытий с различными вариантами использования грунтовочного слоя, огнезащитного состава и дополнительной поверхностной обработки необходимо провести испытания, подтверждающие огнезащитную эффективность данного комплекса.

2.2.1.6. При приготовлении, нанесении огнезащитных составов и контроле качества нанесения применяется специальное оборудование. Некоторые виды материалов и оборудования приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1

2.2.1.7. Огнезащитные составы обладают различной эксплуатационной стойкостью и долговечностью. В связи с этим необходимы периодический контроль состояния защищенной поверхности и проведение своевременных ремонтно-восстановительных работ.

На обработанные конструкции необходимо наносить маркировку, место и способ нанесения которой определяются исполнителем работ. Требования к содержанию маркировки должны быть изложены в ТД на применение огнезащитного состава, в ней указывается следующее:

- дата проведения огнезащитных работ;

- наименование (марка) огнезащитного состава, номер ТД;

- регистрационный номер сертификата соответствия на огнезащитный состав;

- информация об организации, выполнявшей огнезащитную обработку (наименование, адрес, телефон);

- номер лицензии;

- срок эксплуатации огнезащиты, установленный изготовителем огнезащитного состава или исполнителем огнезащитных работ.

Дополнительно могут быть указаны другие сведения на усмотрение производителя огнезащитных работ.

Табличная форма для маркировки представлена в прил. 4.

2.2.2. Поверхностная пропитка

2.2.2.1. Процесс поверхностной пропитки представляет собой нанесение рабочих растворов антипиренов на поверхность древесины и изделий из нее.

Поверхностная огнезащитная пропитка затрудняет распространение пламени по поверхности древесины, в ряде случаев препятствует возгоранию.

Метод поверхностной пропитки применяется в основном для огнезащиты готовых деревянных конструкций, эксплуатирующихся в условиях, исключающих попадание влаги на защищаемые поверхности.

2.2.2.2. Поверхностная огнезащитная пропитка может предохранять древесину от биоразрушения при введении в пропитывающий состав антисептирующей добавки.

Сведения о коррозионной агрессивности пропиточного состава к черным и цветным металлам должны быть указаны в ТД на конкретный состав.

При поверхностной огнезащитной обработке глубина проникновения антипиренов (солей) в древесину, как правило, не превышает 1 - 2 мм поперек волокон и 10 - 15 мм вдоль волокон. При этом на поверхности древесины после высыхания может наблюдаться появление налета в виде мелких кристаллов (высаливание).

2.2.2.3. В настоящее время сертифицировано значительное количество различных пропиточных составов. Они выпускаются в виде сухих смесей или готовых к применению рабочих растворов. Составы различаются рецептурой, концентрацией рабочего раствора, физико-химическими свойствами (плотностью раствора, pH и др.). При этом технология их нанесения аналогична. В то же время значения контролируемых технологических показателей (расходные нормы для обеспечения заданной эффективности огнезащитной обработки, кратность огнезащитной обработки, время промежуточной и окончательной сушки, периодичность возобновления огнезащитной обработки в процессе эксплуатации объекта огнезащиты) могут существенно отличаться.

2.2.2.4. Разработаны также пропиточные составы, имеющие несколько компонентов, применяющихся порознь. Сначала поверхность древесины обрабатывается раствором одного компонента, а после промежуточной сушки - другого. Такой прием обычно применяется для придания огнезащитному слою дополнительных свойств, таких, например, как обеспечение срока службы, влагостойкости, атмосферостойкости и т.д.

2.2.2.5. В табл. 2.2 в качестве примера приведены данные о технологическом процессе поверхностной огнезащитной обработки рядом известных составов.

2.2.2.6. Одним из наиболее распространенных пропиточных составов для поверхностной обработки является состав МС. В качестве примера применения пропиточного состава излагается технология его приготовления и нанесения.

Пропиточный состав МС представляет собой водный раствор солей (антипиренов). При введении в состав антисептика предохраняет древесину от биоразрушения.

Таблица 2.2

Поверхностная огнезащитная пропитка МС обеспечивает II группу огнезащитной эффективности по ГОСТ Р 53292, не вызывает коррозии черных металлов, цветные металлы корродируют. Состав пропитки МС приведен в табл. 2.3.

Таблица 2.3

Наименование компонентов	Содержание компонентов, % (масс.)
Аммоний фосфорнокислый <1>	20,0
Аммоний сернокислый	5,0
Антисептик <2>	3,0
Поверхностно-активное вещество <3>	1,0 1,5
Вода	71,0 70,5
<1> Допускается использование диаммонийфосфата технического, диаммоний-фосфата кормового или аммофоса. Для указанного в таблице соотношения компонентов содержание в них P2O5 должно составлять не менее 50%. При содержании P2O5 менее 50% необходимо провести пересчет содержания данного компонента в составе пропитки. <2> В качестве антисептика допускается использование натрия фтористого. <3> В качестве ПАВ допускается использование сульфонола бессульфатного, сульфоната, триэтаноламиновых солей или других веществ аналогичного действия.

Допускается применение красителя в количестве не более 0,04%.

Пропиточный раствор приготавливают следующим образом: в теплой воде (75% от общего количества) с температурой 50 60 °C при перемешивании растворяют требуемое по рецептуре количество аммония фосфорнокислого, приливают ПАВ по рецептуре, после этого при продолжении перемешивания до растворения добавляют сульфат аммония и антисептик.

При использовании аммофоса пропиточный раствор приготавливают следующим образом: в теплой воде (75% от общего количества) с температурой 50 - 60 °C при перемешивании растворяют аммофос и ПАВ, затем добавляют 25%-й раствор аммиака до слабощелочной реакции. После этого при постоянном перемешивании загружают сернокислый аммоний и антисептик.

Оставшееся количество воды приливают к раствору до получения удельного веса не менее 1,17 г/см3 при температуре 20 °C.

Приготовленный пропиточный раствор тщательно перемешивают, процеживают через сетку с 1200 отв./см2 и отстаивают не менее 2 ч. Отстоявшийся раствор сливают в приготовленную емкость и используют для пропитки.

Поверхностная обработка древесины пропиточным составом МС производится по ГОСТ 20022.6 погружением, кистью, пневмораспылением. При пропитке способом погружения время выдержки древесины в пропиточном растворе должно составлять не менее 30 мин. Обработка древесины кистью и пневмораспылением производится за 2 раза при положительной температуре подогретым до 50 60 °C раствором с перерывом не менее 2 ч или за 3 раза холодным 10 15 °C раствором с перерывами между обработками не менее 6 ч.

Проолифленные и окрашенные любыми красками и составами деревянные поверхности не могут быть защищены пропиточным составом.

Пропитанные детали не должны подвергаться дополнительной механической обработке, приводящей к снятию огнезащищенного слоя. В случае, когда необходимо снять защитный слой с некоторых частей защищенной поверхности, следует произвести дополнительную пропитку по указанной выше технологии.

Расход подогретого раствора при двухразовой пропитке древесины должен составлять 400 500 г/м2, при трехразовой пропитке холодным раствором - 550 600 г/м2, при пропитке методом погружения - 600 г/м2.

Фактический расход состава, зависящий от конфигурации и размеров обрабатываемых поверхностей конструктивных элементов и связанных с ними потерь, может увеличиваться до 1000 г/м2.

При повторной ежегодной обработке поверхности допускается снижение расхода раствора.

2.2.3. Пропитка способом прогрев - холодная ванна

2.2.3.1. Пропитка способом прогрев - холодная ванна используется для огнезащиты конструкций и изделий из древесины, эксплуатируемых в закрытых зданиях и сооружениях с относительной влажностью воздуха не более 70%, если иное не предусмотрено в ТД разработчиком состава для данного способа обработки.

Используемый для пропитки готовый к применению состав МС (1:1) представляет собой 15%-й раствор солей (антипиренов) и состоит из диаммонийфосфата марки А или Б и аммония сернокислого в соотношении 1:1.

По требованию потребителя в пропиточный раствор за счет уменьшения количества воды добавляют в качестве антисептика фтористый натрий в количестве 2%, который не влияет на огнезащитные свойства пропитанной древесины.

2.2.3.2. Приготовление пропиточного раствора

Пропиточный раствор готовится следующим образом: в смеситель заливают необходимое количество воды, подогретой до температуры (70 5) °C, загружают при перемешивании диаммонийфосфат и аммоний сернокислый в соответствии с рецептурой. Возможна загрузка сухих компонентов в холодную воду с последующим подогревом раствора до указанной температуры. Приготовленный таким образом раствор перекачивают в резервуар-отстойник для дальнейшего многократного использования.

2.2.3.3. Процесс пропитки

Для пропитки способом прогрев - холодная ванна применяется оборудование, представленное в табл. 2.4.

Таблица 2.4

Пропитка способом прогрев - холодная ванна позволяет получить различную степень пропитки древесины в зависимости от режима пропитки, породы древесины и ее предпропиточной подготовки. Один из известных режимов пропитки способом прогрев - холодная ванна составом МС (1:1) приведен ниже.

Пропитку осуществляют в следующей последовательности: изделия из древесины помещают в ванну, заполненную пропиточным раствором с температурой (70 5) °C, закрепляют противовсплывными устройствами таким образом, чтобы уровень пропиточной жидкости был на 80 100 мм выше верхнего слоя пропитываемых изделий. Время пропитки в горячем растворе (без учета времени установления заданной температуры раствора) составляет 24 ч.

По истечении указанного времени пропитываемые изделия помещают в ванну, заполненную холодным раствором с температурой 18 - 20 °C. Время пропитки в холодном растворе также составляет 24 ч.

Пропитанная раствором МС (1:1) способом прогрев - холодная ванна древесина соответствует II группе огнезащитной эффективности по ГОСТ Р 53292 при поглощении раствора 170 - 180 л/м3 и привесе сухих солей не менее 29 - 30 кг/м3.

В случае использования других составов требуемый для обеспечения огнезащиты привес сухих солей (антипиренов) при поглощении определенного объема раствора необходимо подтвердить соответствующими испытаниями.

Общие требования к процессу пропитки изложены в ГОСТ 20022.6.

По окончании процесса пропитки раствор из ванны перекачивают в резервуар для хранения, пропитанные материалы оставляют в ванне на 10 - 15 мин для стекания раствора, после чего процесс пропитки считается законченным. Пропитанные материалы выгружают из ванны и помещают в сушильные камеры с температурой не более 70 °C.

2.2.3.4. Контролируемые параметры

При пропитке способом прогрев - холодная ванна контролируют влажность древесины, которая должна быть не более 25% и определяться по ГОСТ 20022.14.

Плотность приготовленного для пропитки раствора (не менее 1,11 г/см3 при 20 °C) определяют ареометром.

Для контроля огнезащитных свойств пропитанного материала при загрузке в ванну вместе с изделиями из древесины помещают стандартные образцы, подготовленные в соответствии с ГОСТ Р 53292 (6.1.2).

Методы контроля и требования безопасности при проведении пропиточного процесса способом прогрев - холодная ванна изложены в ГОСТ 20022.6.

2.2.4. Глубокая пропитка

2.2.4.1. Глубокая пропитка является надежным способом огнезащиты древесины и изделий из нее и обеспечивает I группу огнезащитной эффективности по ГОСТ Р 53292. Глубокая пропитка производится в автоклаве растворами огнезащитных солей (антипиренов) и предназначена для деревянных строительных конструкций, эксплуатируемых в зданиях и сооружениях с относительной влажностью воздуха не более 70%, если иное не предусмотрено в ТД разработчиком состава для данного способа обработки.

Пиломатериалы и заготовки должны соответствовать следующим требованиям: не допускаются гнили, засмолки, рак, сучки загнившие, гнилые и табачные; предпропиточная влажность древесины не должна превышать 15%; механическая обработка древесины и изделий из нее должна производиться до их пропитки.

Наиболее распространенным составом для глубокой пропитки является состав МС (1:1), технология применения которого в данном разделе приведена в качестве примера.

Огнезащитный пропиточный состав МС (1:1) представляет собой 15%-й раствор, состоящий из диаммонийфосфата марки А или Б и сульфата аммония в соотношении 1:1. В настоящее время для глубокой пропитки используются и другие готовые к применению огнезащитные составы.

По требованию потребителя в пропиточный раствор за счет уменьшения количества воды добавляют в качестве антисептика фтористый натрий в количестве 2%, который не влияет на огнезащитные свойства пропитанной древесины.

2.2.4.2. Приготовление пропиточного раствора

Приготовление пропиточного раствора осуществляют следующим образом: в смеситель заливают необходимое количество воды, подогретой до температуры (70 5) °C, загружают при перемешивании диаммонийфосфат, сульфат аммония и натрий фтористый в соответствии с рецептурой. Возможна загрузка сухих компонентов в холодную воду с последующим подогревом раствора до указанной температуры. Приготовленный таким образом раствор перекачивают в резервуар-отстойник, и он может быть пригоден для многократного использования в течение 15 - 20 дней.

Полученный раствор 15%-й концентрации, подогретый до температуры (70 5) °C, с плотностью 1,11 г/см3 при 20 °C должен обеспечивать введение в древесину не менее 66 кг/м3 сухих солей (антипиренов), обеспечивающих огнезащитную эффективность пропитки.

2.2.4.3. Применяемые для пропитки оборудование и приспособления

Пропитку осуществляют в автоклаве под давлением в соответствии с ТД, для этого применяют оборудование и приспособления, указанные в табл. 2.5.

Таблица 2.5

2.2.4.4. Процесс пропитки

Процесс пропитки складывается из следующих операций:

- пропитываемый материал загружают на вагонетку, оборудованную специальным приспособлением, предотвращающим всплывание пропитываемых материалов, при этом должна обеспечиваться достаточная циркуляция пропиточного раствора в процессе пропитки;

- автоклав после загрузки в него пропитываемого материала герметически закрывают;

- включают вакуум-насос для создания вакуума 0,6 - 0,8 кгс/см2, который поддерживают в течение 30 мин для легкопропитываемых пород древесины и в течение 1 ч для труднопропитываемых пород;

- по окончании вакуумирования автоклав наполняют пропитывающим рабочим раствором с температурой (70 5) °C при поддерживании вакуума не ниже 0,6 кгс/см2;

- по окончании наполнения автоклава пропиточным раствором вакуум-насос выключают, дальнейшая подача раствора в автоклав производится из накопителя под давлением.

Продолжительность процесса пропитки и давление в автоклаве зависят от породы древесины и размеров пропитываемых материалов. В качестве средних цифр могут быть рекомендованы представленные в табл. 2.6.

Таблица 2.6

Окончанием процесса пропитки можно считать зафиксированное контрольно-измерительными приборами время, когда за последние 10 мин выдержки под давлением поглощается не более 5 л раствора на 1 м3 древесины.

По окончании процесса пропитки давление постепенно в течение 20 - 30 мин снижают до атмосферного, после чего открывают вентиль и оставшийся раствор сливают в резервуар для хранения.

После слива раствора древесину оставляют в автоклаве на 15 - 20 мин для стекания раствора, после чего процесс пропитки считается законченным.

Пропитанный материал выгружают из автоклава и помещают в сушильную камеру с температурой не более 70 °C.

Привес сухих солей огнезащитного состава должен составлять не менее 66 кг/м3, что обеспечивается поглощением пропиточного раствора в количестве не менее 450 кг/м3.

Для контроля огнезащитных свойств пропитанного материала при загрузке в автоклав вместе с изделиями из древесины помещают стандартные образцы в соответствии с ГОСТ Р 53292.

2.2.4.5. Контроль качества пропитки

Для каждой партии пропитанного в автоклаве материала должны быть определены привес сухих солей, влажность после сушки и огнезащитная эффективность.

Привес сухих солей определяется по формуле:

А = (К · C): (100 · У),

где А - количество сухих солей в 1 м3 древесины, кг/м3; К - общее количество поглощенного пропиточного раствора, кг; С - концентрация огнезащитных солей в рабочем растворе, %; У - объем пропитываемого материала, м3.

Влажность пропитанных материалов определяют по ГОСТ 16588.

Огнезащитную эффективность определяют в соответствии с ГОСТ Р 53292 (6.1 или 6.2).

Правила приемки, транспортирования и хранения огнезащищенных пиломатериалов и заготовок содержатся в ТУ 400-1-185 "Пиломатериалы и заготовки, огнезащищенные методом глубокой пропитки в автоклавах. Технические условия".

2.2.5. Поверхностная обработка красками (эмалями) и лаками

2.2.5.1. В отличие от обработки пропиточными растворами поверхностная обработка красками (эмалями) и лаками позволяет получить декоративную поверхность при более высокой огнезащитной эффективности. В настоящее время сертифицировано большое число огнезащитных составов на лакокрасочной основе ("Щит-1", "Нортекс-Лак-Огнезащита", "Терма", ОЗК-45Д, "Эврика", "Пирекс", ВУП-2Д и др.). Разработаны и применяются огнезащитные лаки и краски на водной основе и на органических растворителях.

2.2.5.2. К подготовке поверхности при нанесении красок (эмалей) и особенно лаков предъявляются повышенные требования - древесина должна быть фрезерованной и тщательно отшлифованной. Наносить огнезащитные лаки и краски (эмали) можно кистью, валиком или пневмораспылением.

Технология применения огнезащитных лаков и красок (эмалей) может предусматривать нанесение грунтовочного и отделочного слоев, позволяющих покрытию более прочно держаться на поверхности древесины и защищать ее от воздействия повышенной влажности воздуха и агрессивных паров и газов, увеличивающих срок эксплуатации огнезащитного покрытия.

2.2.5.3. При применении огнезащитных лаков и красок (эмалей) следует руководствоваться требованиями нормативной документации на каждый конкретный состав, а при проведении окрасочных работ с использованием лаков и красок (эмалей) на органических растворителях строго соблюдать требования пожарной безопасности.

2.2.6. Поверхностная обработка пастами и обмазками

Пасты и обмазки используются для огнезащиты древесины довольно давно, но ассортимент их весьма ограничен. В основном пасты и обмазки выпускаются на неорганической основе, некоторые содержат в своем составе силикофосфатное связующее или жидкое стекло, минеральные наполнители и отходы различных производственных процессов. Эти составы доступны, поскольку изготавливаются отечественными производителями из дешевого сырья по простой технологии, позволяют создавать на защищаемой поверхности слой покрытия, обеспечивающий высокую огнезащитную эффективность (I группу огнезащитной эффективности по ГОСТ 53292). В настоящее время наиболее распространены такие составы на основе минеральных наполнителей, слюды и вермикулита, как ОВПФ-1, "Файрекс 200", ОПВ-2 и др.

Следует особо отметить, что в процессе эксплуатации конструкций и материалов, огнезащищенных составами на основе силикофосфатного связующего или жидкого стекла, огнезащитный слой покрывается белым налетом, становится хрупким и может растрескаться и осыпаться. В связи с этим указанные составы должны применяться для огнезащиты конструкций и материалов, эксплуатируемых в сухих помещениях с минимальным перепадом температуры и влажности воздуха, и в местах, к которым не предъявляются требования по обеспечению декоративного внешнего вида.

К общим недостаткам паст и обмазок следует отнести трудоемкость нанесения состава, а также образование покрытия менее декоративного вида, чем при обработке лакокрасочными материалами.