EN
Силіконовий скловолоконний матеріал з покриттям: основні сфери застосування
На газопереробному заводі в Катарі потрібно було виконати ремонт трубопроводу методом зварювання всередині діючої технологічної зони, де системи виявлення газу спрацювали б автоматичне відключення, якби концентрація вуглеводневих пар досягла 10 % нижньої межі вибуховості. Рішенням стала герметична зварювальна камера — тканинна оболонка, виготовлена з стеклотканина з силиконовим покриттям панелі, надуті до додатного тиску й оснащені системами моніторингу газів та обміну повітря. Силіконове покриття тканини забезпечувало герметичне ущільнення від газів, стійкість до хімічного впливу амінів та сірководню (H₂S) й тривалу термостійкість, достатню для утримання бризок під час зварювання без пробоїв. Ремонт було завершено без жодного спрацьовування газових сигналів тривоги й без перерв у виробництві протягом 14 днів безперервних гарячих робіт.
Стеклотканина з силиконовим покриттям заповнює пробіл у продуктивності між непокритими скловолоконними тканинами (відмінна термостійкість, відсутність бар’єру для газів і рідин) та поліестеровими тканинами з полімерним покриттям (хороша хімічна стійкість, низька термостійкість). Таке поєднання робить цей матеріал найкращим вибором для застосувань, де одночасно потрібні термостійкість, хімічна інертність і гнучкий непроникний бар’єр.
Подвійна перевага матеріалів
Силіконове покриття перетворює базову скловолоконну тканину, надаючи їй властивостей, яких саме скловолокно не може забезпечити. Непокрита скловолоконна тканина проникна для газів — дим, пара та дрібні частинки проходять крізь плетіння. Силіконова гума, пропитана в тканину та нанесена на її поверхню, створює безперервну непористу мембрану, яка запобігає проникненню газів і рідин, зберігаючи при цьому структурну міцність та термостійкість скловолоконної основи.
Силіконовий шар надає хімічну стійкість — зокрема до вуглеводневих розчинників, слабких кислот і лугів, з якими доводиться мати справу в нафтогазових середовищах. Він забезпечує електричну ізоляцію, критичну для застосування поблизу електрообладнання під напругою. Він підвищує стійкість до абразивного зносу — силіконова поверхня сприймає механічне навантаження, яке в іншому разі призвело б до розпушування непокритих скловолоконних ниток. І він полегшує очищення — низька енергія поверхні силікону запобігає прилипанню частинок, що дозволяє протирати тканину замість її заміни після забруднення.
Основні промислові застосування
Зварювальні герметичні середовища під тиском є найбільш вимогливим застосуванням для стеклотканина з силиконовим покриттям . Офшорні платформи, нафтопереробні заводи та газопереробні установки використовують тканинні огорожі для створення контрольованого середовища для гарячих робіт у діючих класифікованих зонах. Тканина повинна витримувати тривале зовнішнє впливання вуглеводневих парів, солоного туману та ультрафіолетового випромінювання, одночасно зберігаючи газонепроникну герметизацію при позитивному тиску — зазвичай 25–50 Па вище атмосферного — протягом усього процесу зварювання. Силіконове покриття тканини товщиною 0,45–0,75 мм відповідає цим вимогам і забезпечує термін служби 2–5 років у неперервному офшорному застосуванні, залежно від інтенсивності УФ-випромінювання та механічного оброблення.
Тканинні компенсатори в системах димоходів використовують стеклотканина з силиконовим покриттям для компенсації теплового розширення між жорсткими ділянками повітропроводу. Потоки димових газів на електростанціях при температурі 200–300 °C вимагають гнучкого з’єднувального елемента, який не деградує, не тріскається й не втрачає пружності під час тривалого циклічного нагрівання й охолодження. Тканина перекриває зазор між ділянками повітропроводу й забезпечує осьове переміщення ±25 мм та бічне зміщення ±15 мм, зберігаючи герметичність для газів — таку продуктивність жорсткі металеві компенсатори забезпечують лише за допомогою складних багатошарових сильфонів, що значно дорожчі й складніші в монтажі.
Знімні теплоізоляційні ковдри, виготовлені з стеклотканина з силиконовим покриттям використовуються для промислових клапанів, фланців, парових конденсатоотводчиків та корпусів турбін, що працюють при температурі 150–250 °C. Жорстка теплоізоляція — блоки з кальцій-силікату або мінеральна вата з металевим захисним покриттям — підлягає демонтажу для доступу до обладнання під час огляду й замінюється після кожного циклу технічного обслуговування. Гнучкі теплоізоляційні покривала з зовнішнім шаром із скловолокна, покритого силіконом, та внутрішнім шаром із теплоізоляційного ватного матеріалу можна багаторазово (десятки разів протягом терміну експлуатації 5–10 років) роз’єднувати, знімати та встановлювати знову. Зовнішній силіконовий шар стійкий до масла, мастила та хімічних розливів, які протягом кількох місяців насичували б і знищували непокриту тканину.
Поширені запитання
Яких температур може витримувати скловолокно, покрите силіконом?
Постійне впливання при температурі до 260 °C (500 °F) для силіконового покриття та до 550 °C — для основної скловолоконної основи. Силіконове покриття обмежує температуру постійного використання: понад 260 °C силікон починає розкладатися й втрачати еластичність, хоча скловолокно залишається непошкодженим. Для застосувань при температурах понад 260 °C переважно використовують тканини з покриттям з ПТФЕ або вермікуліту.
Які основні сфери застосування силіконової тканини на основі скловолокна?
Панелі пресованих зварювальних умов для морських платформ та нафтопереробних заводів під час гарячих робіт, гнучкі компенсаційні шви в димових каналах та системах опалення, вентиляції та кондиціонування повітря, знімні термоізоляційні ковдри для кранів і фланців, протипожежні завіси та зварювальні екрани, покривні матеріали для конвеєрних стрічок при транспортуванні матеріалів при високих температурах, а також гнучкі електроізоляційні бар’єри.
Як силіконова тканина порівнюється зі скловолоконною тканиною з ПТФЕ-покриттям?
Силіконове покриття забезпечує кращу гнучкість при низьких температурах і нижчу вартість (8–15 USD/м² порівняно з 25–45 USD/м² для ПТФЕ). Покриття з ПТФЕ забезпечує вищу хімічну стійкість (зокрема до сильних кислот і розчинників) та вищу температуру тривалого використання (260 °C для обох, але ПТФЕ довше зберігає механічні властивості на верхньому граничному значенні). Силіконове покриття переважно використовують у випадках, коли пріоритетом є гнучкість, вартість та помірна хімічна експозиція.
Чи впливає силіконове покриття на вогнестійкість?
Силіконове покриття є вогнестійким, але не негорючим — воно обвуглюється й згодом розкладається під дією прямої полум’я, проте не підтримує горіння й не поширює полум’я. Скляна тканина як основа залишається негорючою протягом усього терміну експлуатації. Для застосувань, що вимагають стійкості до безпосереднього впливу полум’я, краще використовувати непокриту скляну тканину або тканину з вермікулітовим покриттям замість силіконового.
Яка товщина силіконового покриття на скляній тканині використовується для зварювальних укриттів?
0,45–0,75 мм для зварювальних герметичних камер під тиском, що забезпечують герметичне утримання газу й достатній опір бризкам під час звичайних зварювальних робіт. Більш товсті марки (1,0 мм і більше) доступні для застосувань, що вимагають підвищеної механічної міцності — вибір товщини враховує вагу (оператори повинні мати змогу переміщати та встановлювати панелі), гнучкість та необхідну здатність утримувати тиск.
Як очищати та обслуговувати скловолоконну тканину з силіконовим покриттям?
Протирайте вологим рушником із м’яким засобом для миття — абразивні засоби та жорсткі щітки пошкоджують силіконове покриття. Перевіряйте наявність відшарування покриття (пухирі або відшарування від скловолоконної основи), цілісність швів та тріщин на поверхні, спричинених ультрафіолетовим випромінюванням. Зберігайте в рулоні, а не зігнутою, у сухому приміщенні, подалі від прямого сонячного світла. Ультрафіолетове випромінювання є основним чинником деградації — скловолоконну тканину, що зберігається на відкритому повітрі, слід захищати ультрафіолетостійкими чохлами, коли вона не використовується.