Клапаны СК
Клапаны СК: устройство, назначение и применение в электротехнических установках
Клапаны СК (СтружкоКабельные) представляют собой специализированные устройства, предназначенные для защиты кабельных линий, вводов оборудования и проходов через строительные конструкции от распространения огня, дыма, воды, газов и мелкодисперсных частиц (включая металлическую стружку). Их основная функция – обеспечение требуемой степени огнестойкости ограждающих конструкций (стен, перекрытий) при прохождении через них инженерных коммуникаций, в первую очередь силовых и контрольных кабелей. Применение клапанов СК является обязательным требованием современных норм пожарной безопасности (СП, ПУЭ, Федеральный закон № 123-ФЗ) на объектах энергетики, промышленности, транспорта и инфраструктуры.
Конструкция и основные компоненты
Конструктивно клапан СК представляет собой металлический короб (лоток), который монтируется в подготовленное отверстие в стене или перекрытии. Внутри короба размещается огнестойкий наполнитель, который уплотняется вокруг пропускаемых кабелей. Типовая конструкция включает:
- Корпус (лоток): Изготавливается из оцинкованной или нержавеющей стали. Может быть односторонним (для монтажа заподлицо с одной стороны стены) или двусторонним (с фланцами для крепления с двух сторон).
- Огнестойкий наполнитель: Ключевой элемент. Применяются негорючие, вспучивающиеся или интумисцентные составы на основе графита, вермикулита, каолиновой ваты, силиконовых герметиков. При нагреве они расширяются, герметизируя зазоры и отсекая пламя.
- Прижимные планки или рамки: Обеспечивают равномерное распределение и фиксацию наполнителя.
- Крепежные элементы: Для фиксации корпуса в строительной конструкции.
- Заглушки или секции для будущих кабелей: Позволяют обеспечить герметичность до момента фактической прокладки дополнительных кабелей.
- СК-1 (Проходной): Для герметизации одиночных кабелей или небольших пучков. Часто представляет собой втулку или модуль с внутренним отверстием.
- С сыпучим наполнителем (вермикулит, гранулы): Требуют тщательной трамбовки. Легко модифицируются при добавлении/замене кабелей.
- EI 60 – 60 минут
- EI 90 – 90 минут
- EI 120 – 120 минут
- EI 150 – 150 минут
- EI 180 – 180 минут
- Федеральный закон № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». Определяет общие требования к противопожарным преградам и проемам в них.
- СП 2.13130.2020 «Системы противопожарной защиты». Устанавливает требования к огнестойкости строительных конструкций.
- Подготовка проема: В строительной конструкции вырезается отверстие, размеры которого соответствуют внешним габаритам корпуса клапана СК с учетом монтажных зазоров (обычно 5-10 мм).
- Установка корпуса: Корпус клапана монтируется в проем. Крепление осуществляется с помощью анкерных болтов, дюбелей или сварки к закладным деталям. Зазоры между корпусом и кромкой проема заполняются негорючим цементным раствором или огнестойкой монтажной пеной.
- Прокладка кабелей: Кабели пропускаются через корпус клапана. Важно обеспечить их свободную укладку без натяжения и перегибов.
- Заполнение огнезащитным составом: Пространство между кабелями и внутренними стенками корпуса плотно заполняется огнестойким наполнителем согласно инструкции производителя. Состав должен быть равномерно уплотнен по всему объему, особенно вокруг каждого кабеля.
- Установка прижимных элементов и крышек: Монтируются прижимные планки, рамки или лицевые крышки (если предусмотрены конструкцией).
- Маркировка и составление акта: Установленный клапан маркируется. На объекте составляется исполнительная документация (акт скрытых работ) с указанием типа клапана, номера партии наполнителя и предела огнестойкости.
Классификация и типы клапанов СК
Клапаны СК классифицируются по нескольким ключевым параметрам, определяющим их выбор для конкретной задачи.
1. По типу конструкции и монтажа:
СК-2 (Накладной): Универсальный короб для группового прохода кабелей через стены и перекрытия. Наиболее распространенный тип.
СК-3 (Встраиваемый): Монтируется заподлицо с поверхностью стены, требует подготовки ниши.
СК-4 (Для кабельных коробов и лотков): Предназначен для обеспечения пожаробезопасного прохождения самих кабельных лотков через преграды.
2. По виду огнезащитного наполнителя:
С мастичным или пастообразным наполнителем: Наносятся вручную или шпателем, обеспечивают высокую степень адгезии к кабелям.
С интумисцентными лентами или плитами: При нагреве многократно увеличиваются в объеме, надежно перекрывая проем.
Комбинированные системы: Используют несколько типов наполнителей для достижения максимальных показателей.
3. По пределу огнестойкости:
Предел огнестойкости (EI) – это время, в течение которого конструкция (в данном случае – клапан с кабелем) сохраняет целостность (E) и теплоизолирующую способность (I). Испытания проводятся по ГОСТ Р 53310-2009. Стандартные значения для клапанов СК:
Выбор зависит от требуемой степени огнестойкости самой строительной конструкции, через которую производится проход.
Технические требования и нормативная база
Проектирование, выбор и монтаж клапанов СК регламентируется следующими основными документами:
ПУЭ 7-е издание (Главы 2.1, 7.3). Требуют обеспечения пожарной безопасности при прокладке кабелей через стены, перекрытия и перегородки.
СП 155.13130.2014 «Склады нефти и нефтепродуктов». Содержит прямые указания на необходимость применения огнезащитных устройств для кабельных проходок.
ГОСТ Р 53310-2009 «Проходки кабельные… Методы испытаний на огнестойкость». Ключевой стандарт, определяющий методику испытаний и классификацию.
Техническая документация (ТУ) завода-изготовителя. Содержит конкретные параметры монтажа, эксплуатации и допустимые нагрузки для каждого типоразмера клапана.
Таблица выбора клапана СК в зависимости от условий применения
| Объект применения | Тип преграды | Рекомендуемый тип клапана СК | Требуемый предел огнестойкости (мин), не менее | Особые требования |
|---|---|---|---|---|
| Распределительное устройство (РУ) 6-220 кВ | Бетонная стена между отсеками, перекрытие | СК-2, СК-4 (для лотков) | EI 90 — EI 150 | Защита от распространения дугового разряда, устойчивость к вибрации |
| Кабельный тоннель или этаж | Огнестойкая перегородка, выход на этаж | СК-2, СК-3 | EI 120 — EI 180 | Герметичность от воды (при наличии дренажа), возможность групповой прокладки |
| Центр управления, щитовая | Перегородка, стена | СК-1, СК-2 | EI 60 — EI 90 | Эстетичный внешний вид (для СК-3), удобство добавления кабелей |
| Проход через фундамент или наружную стену | Бетонный фундамент, стена | СК-2 с гидрофобным наполнителем | EI 60 — EI 120 | Обязательная гидроизоляция, стойкость к атмосферным воздействиям |
| Объект с взрывоопасной зоной | Стена между зонами разных классов | СК-2 с взрывозащищенным исполнением | EI 90 — EI 150 | Искробезопасность, сертификация по ТР ТС 012/2011 |
Процесс монтажа клапанов СК
Правильный монтаж критически важен для обеспечения заявленных характеристик огнестойкости. Последовательность операций:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: Можно ли добавлять новые кабели в уже смонтированный и заполненный клапан СК?
Да, но только если это предусмотрено конструкцией и типом наполнителя. Для сыпучих и некоторых мастичных составов это возможно: необходимо аккуратно извлечь часть наполнителя, проложить новый кабель и заново герметизировать проходку, соблюдая требуемую плотность. Для монолитных или интумисцентных систем, затвердевающих после монтажа, добавление кабелей без нарушения целостности часто невозможно. Рекомендуется изначально закладывать резервные секции или использовать клапаны с модульной конструкцией.
Вопрос 2: Какой клапан СК выбрать для кабеля с нестандартным сечением или не круглой формы?
Для одиночных кабелей большого сечения, шин или кабелей прямоугольной формы (например, некоторые виды огнестойких кабелей) применяются специальные клапаны СК-1 с соответствующими форм-факторами внутреннего отверстия. В случае групповой прокладки в клапане СК-2 нестандартный кабель уплотняется индивидуально с использованием совместимых гибких мастик или интумисцентных лент, обматываемых вокруг его периметра.
Вопрос 3: Требуется ли обслуживание клапанов СК после монтажа?
Плановое техническое обслуживание заключается в периодическом визуальном осмотре (не реже 1 раза в год) на предмет отсутствия механических повреждений корпуса, следов коррозии, нарушения целостности наполнителя (расслоение, высыпание). После любых ремонтных работ в зоне проходки, связанных с вскрытием или вибрацией, необходимо провести проверку состояния огнезащитного слоя и при необходимости выполнить повторную герметизацию.
Вопрос 4: В чем ключевое отличие клапана СК от простой монтажной пены или цементного раствора в проходке?
Обычная монтажная пена горюча и не обеспечивает огнестойкости. Цементный раствор, хоть и не горит, при нагреве трескается и теряет целостность, не обеспечивая критерий «E» (потеря целостности). Кроме того, он не обладает свойством расширения при нагреве. Клапан СК – это сертифицированная система, каждый компонент которой (корпус, наполнитель) рассчитан и испытан на обеспечение конкретного предела огнестойкости в условиях стандартного температурного режима пожара. Наполнители специально разработаны для сохранения целостности и теплоизоляционных свойств в течение нормированного времени.
Вопрос 5: Как учитывается нагрев кабелей при выборе типоразмера клапана?
При проектировании необходимо учитывать тепловыделение от токонесущих жил. Заполнение клапана является дополнительной тепловой изоляцией, что может привести к перегреву кабелей. Поэтому в технических условиях на клапаны СК указывается максимально допустимое количество и сечение кабелей для данного типоразмера, исходя из условий теплоотдачи. Запрещается заполнять клапан кабелями сверх этой нормы. Для сильнонагруженных линий иногда требуется увеличение габарита клапана или специальный теплорасчет.
Заключение
Клапаны СК являются неотъемлемым и критически важным элементом системы пожарной безопасности любого энергетического объекта. Их правильный выбор, основанный на анализе типа строительной конструкции, класса пожарной опасности помещения, характеристик кабельных линий и требований нормативных документов, а также качественный монтаж – гарантируют локализацию пожара, сохранение работоспособности critical-оборудования и, в конечном итоге, безопасность людей и объекта в целом. Пренебрежение к применению сертифицированных клапанов СК или их некорректная установка сводят на нет огнестойкость преграды, создавая путь для распространения опасных факторов пожара. Современный рынок предлагает широкий спектр решений, позволяющих обеспечить как высокие противопожарные характеристики, так и удобство монтажа и последующей модификации кабельных систем.