Stalowe elementy to podstawa konstrukcji fabryk, budynków użytku publicznego (lotnisk, stadionów, centrów handlowych) czy platform wydobywczych. Na co dzień bardzo wytrzymałe, wobec ognia są bezbronne – po przekroczeniu pewnej temperatury stal staje się plastyczna, co grozi zawaleniem konstrukcji. Skutki tego mogą być oczywiście dużo tragiczniejsze niż samego ognia. Odpowiednia ochrona przeciwogniowa jest więc konieczna. Wygodnym i skutecznym rozwiązaniem są farby ogniochronne (ang. intumescent coatings).
fot. Ayla87 (rgbstock.com)
Kiedyś najskuteczniejszym sposobem ochrony przed ogniem były betonowe osłony. Masywne i grube, skutecznie broniły dostępu do stalowych konstrukcji. Z czasem ciężki i nieporęczny beton zastąpiły specjalne powłoki ogniochronne. Są cienkie, ale w walce z żywiołem – równie skuteczne.
Farby ogniochronne to rodzaj pasywnej ochrony przeciwogniowej. Oznacza to, że nie pomogą w ugaszeniu pożaru, nie powstrzymają rozprzestrzeniania się ognia, ale ochronią przed nim nieodporny na ciepło element stalowy opóźniając jego nagrzewanie (przynajmniej do czasu, aż pożar zostanie opanowany lub ludzie nie opuszczą bezpiecznie budynku). Inne typy ochrony pasywnej stosowane w dzisiejszych czasach to ogniochronne płyty, elastyczne koce, spreje, a także sprawdzony beton. Farby uznawane są jednak za metodę najwygodniejszą, a do tego pozwalającą zachować estetyczny wygląd budynku.
Jak działają farby ogniochronne? Kiedy temperatura wzrasta, w powłoce zachodzą złożone reakcje chemiczne, w wyniku których warstwa pęcznieje – zwiększa wielokrotnie swą objętość, przypominając sztywną pianę. Tak powstała warstwa ochronna doskonale izoluje pozostającą wewnątrz konstrukcję stalową, opóźniając jej nagrzewanie się. Efekt działania farby ogniochronnej oraz jej pęcznienie można zobaczyć na poniższym filmie:
Podstawowe składniki takiej farby to katalizator, który pod wpływem ciepła rozkłada się do kwasu nieorganicznego (np. polifosforowego), oraz źródło węgla (np. skrobia), które łącząc się z kwasem tworzy wymaganą warstwę izolującą. Do tego jeszcze środek spieniający, który w wysokiej temperaturze uwalnia ogromne ilości niepalnych gazów – i farba ogniochronna gotowa.
W zależności od tego, w jakich warunkach funkcjonować ma konstrukcja i co jej zagraża, producenci oferują różne rodzaje farb. Na platformach wiertniczych lub rafineriach, gdzie operuje się łatwopalnymi olejami i gazami i gdzie może wybuchnąć tzw. pożar węglowodorowy, stosuje się zwykle grube powłoki na bazie żywic epoksydowych. Natomiast w budynkach publicznego użytku, gdzie podtrzymujące ogień materiały, takie jak drewno czy papier, bazują na celulozie (tzw. pożar celulozowy), wystarczą cienkie warstwy farb akrylowych. O tym, jak dobierać farby ogniochronne pisaliśmy tutaj.
Początkowo farby ogniochronne aplikowane były już na placu budowy (ang. on-site). Z czasem technologię udoskonalono na tyle, że możliwe stało się ich nanoszenie w wytwórni (ang. off-site) i transportowanie na miejsce przeznaczenia już zabezpieczonych przed ogniem elementów stalowych. Dzięki temu jakość powłoki ogniochronnej może być wyższa (lepsze przygotowanie powierzchni, lepsze warunki aplikacji farby, możliwość dokładnej kontroli grubości nałożonej powłoki), również montaż konstrukcji na budowie przebiega szybciej. Nie zaleca się jednak tego rozwiązania, kiedy zależy nam na walorach estetycznych (jeśli np. stalowe elementy mają być równocześnie fragmentami dekoracyjnymi elewacji budynku). W trakcie przewozu na plac budowy bardzo łatwo może dojść do drobnych uszkodzeń powłoki, nie obniżających co prawda jej skuteczności, ale za to rzucających się w oczy.
Z użyciem farb ogniochronnych zabezpiecza się dziś budynki, platformy wiertnicze, statki i samoloty. Pożar pojawia się znienacka i może to nastąpić w każdej chwili. Mimo więc że nie do końca zdajemy sobie z tego sprawę, farby ogniochronne bezustannie stoją na straży naszego bezpieczeństwa.
