EN
Стеклоткань с силиконовым покрытием: основные области применения
На газоперерабатывающем заводе в Катаре требовался ремонт трубопровода методом сварки внутри действующей технологической зоны, где системы обнаружения газа автоматически отключали производство при достижении концентрации углеводородных паров 10 % от нижнего предела воспламеняемости. Решением стала герметичная сварочная камера — тканевая конструкция, изготовленная из силиконовая стеклоткань панели, надутые до избыточного давления и оснащенные системами мониторинга газов и обмена воздуха. Силиконовое покрытие ткани обеспечивало герметичность по газу, химическую стойкость к воздействию аминов и H₂S, а также непрерывную термостойкость, достаточную для удержания брызг при сварке без прожигания. Ремонт был завершен без единого срабатывания газовой сигнализации и без перерывов в производстве в течение 14 дней непрерывных горячих работ.
Силиконовая стеклоткань заполняет эксплуатационный разрыв между непокрытыми стеклотканями (отличная термостойкость, отсутствие барьера для газов и жидкостей) и полиэфирными тканями с полимерным покрытием (хорошая химическая стойкость, низкая термостойкость). Такое сочетание делает данный материал предпочтительным выбором для применений, требующих одновременно термостойкости, химической инертности и гибкого непроницаемого барьера.
Преимущество двойного материала
Силиконовое покрытие преобразует базовую стеклоткань, придавая ей свойства, которых у чистого стекловолокна нет. Непокрытая стеклоткань проницаема для газов — дым, пар и мелкодисперсные частицы проходят сквозь ее переплетение. Силиконовая резина, пропитывающая ткань и наносимая на ее поверхность, образует сплошную непроницаемую мембрану, предотвращающую проникновение газов и жидкостей, при этом сохраняя прочность стекловолоконной основы и ее термостойкость.
Силиконовый слой обеспечивает химическую стойкость — в частности, к углеводородным растворителям, слабым кислотам и щелочам, с которыми часто приходится сталкиваться в нефтехимической среде. Он обеспечивает электрическую изоляцию, критически важную для применения вблизи находящегося под напряжением оборудования. Он повышает стойкость к абразивному износу — силиконовая поверхность поглощает механическое воздействие, которое привело бы к расплетению нитей непокрытой стеклоткани. И он улучшает очищаемость — низкая поверхностная энергия силикона препятствует прилипанию частиц, позволяя очищать ткань протиранием вместо замены после загрязнения.
Основные промышленные применения
Сварочные герметичные среды повышенного давления представляют собой наиболее требовательное применение для силиконовая стеклоткань . Морские платформы, нефтеперерабатывающие заводы и газоперерабатывающие установки используют тканевые ограждения для создания контролируемой среды для проведения «горячих» работ в действующих зонах с классификацией взрывоопасности. Ткань должна выдерживать длительное внешнее воздействие углеводородных паров, солевого тумана и ультрафиолетового излучения, одновременно обеспечивая газонепроницаемость при избыточном давлении — обычно 25–50 Па выше атмосферного — на протяжении всего сварочного процесса. Силиконизированная ткань толщиной 0,45–0,75 мм соответствует этим требованиям и имеет срок службы 2–5 лет при непрерывной эксплуатации на морских объектах, в зависимости от интенсивности УФ-излучения и механического воздействия.
Тканевые компенсаторы в системах дымовых газоходов используют силиконовая стеклоткань для компенсации теплового расширения между жесткими участками воздуховода. Потоки дымовых газов на электростанциях при температуре 200–300 °C требуют гибкого соединителя, который не теряет своих свойств, не растрескивается и не утрачивает эластичности при длительном циклическом тепловом воздействии. Тканевый элемент перекрывает зазор между участками воздуховода, обеспечивая осевое перемещение ±25 мм и боковое смещение ±15 мм при сохранении герметичности — характеристики, которые жесткие металлические компенсаторы обеспечивают лишь с помощью сложных многослойных сильфонов, что значительно увеличивает их стоимость и сложность монтажа.
Съемные теплоизоляционные одеяла, изготовленные из силиконовая стеклоткань используются для теплоизоляции промышленных клапанов, фланцев, конденсатоотводчиков и корпусов турбин, работающих при температуре 150–250 °C. Жёсткая теплоизоляция — блоки из силиката кальция или минеральная вата с металлической оболочкой — подлежит демонтажу для проведения осмотра оборудования и замене после каждого цикла технического обслуживания. Гибкие теплоизоляционные одеяла с наружным слоем из стеклоткани, покрытой силиконом, и внутренним слоем теплоизоляционного наполнителя можно многократно (десятки раз за срок службы 5–10 лет) расстёгивать, снимать и устанавливать обратно. Силиконовый наружный слой устойчив к маслу, смазке и химическим каплям, которые за считанные месяцы пропитали бы и разрушили непокрытую ткань.
Часто задаваемые вопросы
При каких температурах стеклоткань с силиконовым покрытием сохраняет работоспособность?
Постоянное воздействие при температуре до 260 °C (500 °F) для силиконового покрытия и до 550 °C — для основного стекловолоконного субстрата. Силиконовое покрытие ограничивает температуру непрерывного использования: выше 260 °C силикон начинает деградировать и терять эластичность, хотя стекловолокно остается целым. Для применений при температурах выше 260 °C предпочтительны ткани с покрытием из ПТФЭ или вермикулита.
Каково основное применение стеклоткани с силиконовым покрытием?
Панели герметичных сварочных помещений для проведения горячих работ на морских платформах и нефтеперерабатывающих заводах, тканевые компенсаторы в дымоходах и воздуховодах систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, съемные тепловые изоляционные одеяла для клапанов и фланцев, противопожарные шторы и сварочные экраны, чехлы для конвейерных лент при транспортировке материалов при высоких температурах, а также гибкие электроизоляционные барьеры.
Как стеклоткань с силиконовым покрытием сравнивается со стеклотканью с покрытием из ПТФЭ?
Силиконовое покрытие обеспечивает лучшую гибкость при низких температурах и более низкую стоимость (8–15 долл. США/м² по сравнению с 25–45 долл. США/м² для ПТФЭ). Покрытие из ПТФЭ обеспечивает более высокую химическую стойкость (особенно к сильным кислотам и растворителям) и более высокую температуру непрерывного использования (260 °C для обоих материалов, однако ПТФЭ дольше сохраняет механические свойства при верхнем пределе температуры). Силиконовое покрытие предпочтительно там, где основными критериями являются гибкость, стоимость и умеренное воздействие химических веществ.
Влияет ли силиконовое покрытие на огнестойкость?
Силиконовое покрытие обладает огнезащитными свойствами, но не является негорючим: при прямом воздействии пламени оно обугливается и со временем разлагается, однако не поддерживает горение и не распространяет пламя. Стекловолоконная основа остаётся негорючей на всём протяжении эксплуатации. Для применений, требующих устойчивости к прямому воздействию пламени, предпочтительнее использовать стекловолокно без покрытия или с покрытием из вермикулита вместо силиконового покрытия.
Какая толщина стеклоткани с силиконовым покрытием используется для сварочных кабин?
0,45–0,75 мм для сварочных гермокамер под давлением, обеспечивающих герметичность по газу и достаточную стойкость к брызгам расплавленного металла при обычных сварочных операциях. Более толстые марки (1,0 мм и более) доступны для применений, требующих повышенной механической прочности — выбор толщины представляет собой компромисс между массой (операторы должны перемещать и устанавливать панели), гибкостью и требуемой способностью удерживать давление.
Как очищать и обслуживать стеклоткань с силиконовым покрытием?
Протирайте влажной тканью с использованием мягкого моющего средства — абразивные чистящие средства и жёсткие щётки повреждают силиконовое покрытие. Проводите осмотр на наличие отслаивания покрытия (пузырение или отделение от стеклотканевой основы), целостности швов и трещин на поверхности, вызванных воздействием УФ-излучения. Храните материал в виде рулона, а не сложенным, в сухом помещении вдали от прямых солнечных лучей. УФ-излучение является основным фактором деградации — при хранении на открытом воздухе стеклоткань следует защищать чехлами, стойкими к УФ-излучению, когда она не используется.