Aukštatemperatūriai audiniai

Aukštatemperatūrio audinio pasirinkimas pagal pluoštą, dangą ir naudojimo sąlygas

Aukštatemperatūriai audiniai – plati techninių medžiagų kategorija, o ne viena konkreti medžiaga. Du iš stiklo pluošto išausti audiniai gali pasižymėti visiškai skirtingomis savybėmis, jei vienas paliekamas neapdorotas, o kitas padengiamas silikonu, neoprenu, grafitu ar vermikulitu. Apdaila gali padidinti atsparumą dilimui ir atmosferos poveikiui, sumažinti pralaidumą, pagerinti atspindimąsias savybes ar palengvinti naudojimą, tačiau kartu gali sumažinti leistiną temperatūrą. Silicio dioksido ir biotirpaus keraminio pluošto gaminiai tinka sudėtingesnėms aukštatemperatūrėms sąlygoms, tačiau ir jiems būtina tinkama konstrukcija, atramos bei sandarus įrengimas.

Šie gaminiai naudojami lanksčiosioms užtvaroms, izoliacinių gaubtų išoriniams sluoksniams, krosnių užuolaidoms, kompensatorių audiniams, šilumos skydams, aukštatemperatūriams filtrams ir statybinėms sistemoms armuoti. Jie tiekiami kaip techninės medžiagos ir savaime nėra sertifikuotos priešgaisrinės užuolaidos, suvirinimo ekranai, asmeninės apsaugos priemonės, priešgaisrinės antklodės ar gaisrinių atitvarų sistemos. Naudojant reglamentuojamose ar saugai svarbiose srityse būtina įvertinti visą surinktą konstrukciją, įskaitant siūles, siūlus, tvirtinimo elementus, užlaidas, atramas ir angas.

Aukštatemperatūrių audinių naudojimo sritys ir pramonės šakos

VITCAS aukštatemperatūriai audiniai naudojami metalurgijoje, liejyklose, energetikoje, laivų inžinerijoje, naftos ir dujų perdirbimo pramonėje, priešgaisrinės apsaugos srityje, gamyboje, automobilių ir aviacijos pramonėje, stiklo bei keramikos gamyboje ir pramoninių krosnių inžinerijoje. Kiekvienoje srityje susiduriama su skirtingais temperatūros, liepsnos, išlydyto metalo purslų, dilimo, atmosferos poveikio, vibracijos, cheminių medžiagų ir mechaninio judėjimo deriniais.

• Metalurgija ir liejyklos: užuolaidos nuo išlydyto metalo purslų, krosnių durų užuolaidos, spinduliuojamosios šilumos skydai ir karštų dulkių filtravimas. Renkantis būtina atsižvelgti į lydinį, lydalo temperatūrą, purslų masę, smūgio kampą, poveikio trukmę, nutekėjimo geometriją ir dilimą. Negalima daryti prielaidos, kad vienam išlydytam metalui tinkama medžiaga tiks ir kitam.
• Energetika: nuimamų turbinų, katilų, vožtuvų ir jungių izoliacinių gaubtų išoriniai sluoksniai, taip pat ortakių ir kompensatorių komponentai. Įvertinkite paviršiaus bei dujų temperatūrą, slėgį, judėjimą, garų ir alyvos poveikį, lauko sąlygas, vibraciją ir techninės priežiūros prieinamumą.
• Laivų inžinerija ir laivų statyba: mašinų skyrių ir išmetimo sistemų izoliaciniai gaubtai, vamzdžių bei vožtuvų gaubtų išoriniai sluoksniai, lanksčiosios jungtys ir apsauga atliekant suvirinimo darbus statybos ar remonto metu. Būtina atsižvelgti į drėgmę, alyvą, druskingą aplinką, vibraciją, liepsnos ir dūmų charakteristikas komerciniuose bei kariniuose laivuose, jūrinėse platformose ir pramoginiuose laivuose.
• Naftos, dujų ir naftos chemijos pramonė: nuimami karštos technologinės įrangos gaubtai, kompensatorių ar silfonų sluoksniai, technologinių ortakių užuolaidos ir apsauginės užtvaros nuo purslų ar cheminių medžiagų. Patikrinkite technologinę terpę, koncentraciją, temperatūrą, slėgį, dujų sandarumo reikalavimus, lauko sąlygų poveikį, statinio elektros krūvio riziką ir užsidegimo kontrolės priemones.
• Priešgaisrinė apsauga ir avarinė įranga: techniniai audiniai, naudojami kaip priešgaisrinių ar dūmų užuolaidų, antklodžių, įrangos gaubtų ir spinduliuojamosios šilumos skydų komponentai. Audinio reakcijos į ugnį klasifikacija savaime nepatvirtina visos sistemos atsparumo ugniai ar jos sertifikavimo.
• Bendroji gamyba ir suvirinimas: suvirinimo ekranai ir antklodės, pramoninių krosnių ar degimo krosnių užuolaidos, mašinų apsaugos, nuimami gaubtai ir vietinės šiluminės užtvaros. Įvertinkite kibirkščių, karštų dalelių, ultravioletinės spinduliuotės, spinduliuojamosios šilumos ir dilimo poveikį, taip pat gaminio padėtį bei montavimo būdą.
• Automobilių ir aviacijos pramonė: variklių, išmetimo sistemų ir bandymų kamerų šilumos skydai, šiluminės ar akustinės užtvaros ir nuimami komponentų gaubtai. Pirmenybę teikite mažai masei, atsparumui vibracijai ir skysčiams, temperatūros ciklams bei taikomiems gaisro, dūmų ir toksiškumo reikalavimams, taip pat atitinkamai OEM arba programos specifikacijai.
• Stiklo, keramikos ir pramoninių krosnių inžinerija: krosnių durų ir degimo krosnių užuolaidos, plėtimosi sandarikliai, karštosios pusės ekranai ir aukštatemperatūris dulkių filtravimas. Patikrinkite nuolatinę temperatūrą, spinduliuojamosios šilumos ir tiesioginės liepsnos poveikį, dulkių cheminę sudėtį bei apkrovą, lankstymo ciklus, dilimą ir atraminę konstrukciją.

Tai tipinių pramoninių naudojimo sričių pavyzdžiai, o ne patvirtinimas, kad kiekvienas audinys tinka ar yra patvirtintas visoms išvardytoms paskirtims. Saugai svarbios užuolaidos, užtvaros, asmeninės apsaugos priemonės, laivų komponentai ar lanksčiosios jungtys turi būti projektuojamos ir vertinamos kaip visa pagaminta sistema, įskaitant dangas, siūles, siūlus, tvirtinimo elementus ir atramas, pagal eksploatacinius duomenis, rizikos vertinimą bei taikomus standartus.

Siūlomų VITCAS audinių palyginimas

Nuolatinė temperatūra nėra tas pats, kas didžiausia trumpalaikė temperatūra

Nuolatinė darbinė temperatūra apibūdina ilgalaikį poveikį gamintojo nurodytomis sąlygomis. Trumpalaikė arba laikina temperatūros vertė leidžia ribotą laiką pasiekti aukštesnę temperatūrą, tačiau jos negalima naudoti kaip įprastos projektinės temperatūros. Saugi trukmė, ciklų skaičius ir leistini stiprio, lankstumo, dangos vientisumo ar išvaizdos pokyčiai gali skirtis. Jei gaminio puslapyje nurodyta tik didžiausia temperatūra, prieš laikant ją nuolatine būtina gauti patvirtinimą.

Audinio temperatūra taip pat gali skirtis nuo pramoninėje krosnyje, ant vamzdžio ar dujų sraute išmatuotos temperatūros. Sąlyčio temperatūra, karštų dujų konvekcija, spinduliuojamoji šiluma, tiesioginis liepsnos ir išlydyto metalo purslų poveikis sukelia skirtingas apkrovas. Prieš rinkdamiesi audinį nustatykite numatomą įprastą temperatūrą, realiai galimą didžiausią temperatūrą, poveikio trukmę, ciklų dažnį ir matavimo vietą.

Pluošto rūšies įtaka audinio savybėms

Kokių savybių suteikia danga

• Poliuretanas: mažas laidumas orui, šilumos atspindėjimas ir paskelbta reakcijos į ugnį klasė B-s1, d0, tačiau PU apdailai taikoma atskira, žemesnė temperatūros riba.
• Silikonas: abipusis atsparumas vandeniui, cheminėms medžiagoms ir dilimui bei lankstumas, reikalingas nuimamiems izoliaciniams gaubtams ir lanksčiosioms jungtims.
• Neoprenas: atsparumas alyvai, atmosferos poveikiui ir korozijai, tinkamas vidutinės temperatūros lauko sąlygoms.
• Akrilas: didesnis standumas, formos stabilumas, atsparumas dilimui ir lygesnis išorinis izoliacinių gaubtų ar armavimo tinklelio paviršius.
• Aliuminio folija: mažos emisijos atspindintis paviršius ir mažesnis kraštų irimas; veiksmingumas sumažėja, jei folija užsiteršia, pažeidžiama arba nukreipiama netinkama kryptimi.
• Kalcio silikatas: didesnis atsparumas aukštai temperatūrai, dilimui, cheminėms medžiagoms ir atmosferos poveikiui, tinkamas sudėtingomis sąlygomis naudojamiems lankstiems komponentams.
• Grafitas arba vermikulitas: didesnis atsparumas aukštai temperatūrai, dilimui, liepsnai ar išlydyto metalo purslams, kurį būtina patikrinti pagal konkrečią naudojimo sritį.

Audinio pasirinkimas įprastoms naudojimo sritims

Gamybos ir montavimo kontrolinis sąrašas

1. Apibrėžkite šilumines sąlygas. Užfiksuokite nuolatinę ir didžiausią temperatūrą, poveikio trukmę, spinduliuojamąjį ar kontaktinį poveikį ir kaitinimo ciklus.
2. Nustatykite reikalingas paviršiaus savybes. Nuspręskite, ar būtinas nepralaidumas, atsparumas vandeniui, cheminėms medžiagoms ir dilimui, atspindimosios savybės ar lengvas valymas.
3. Patikrinkite matmenis. Patikrinkite vardinį plotį, storį, ilgį, ritinio formatą ir užlaidas palenkimams, persidengimams, susitraukimui, pjovimo atliekoms bei tvirtinimo zonoms.
4. Suprojektuokite visą konstrukciją. Parinkite siuvimo siūlus, vielą, kilpeles, kablius, tvirtinimo elementus ir atramas, kurių parametrai atitinka audinį bei technologinį procesą.
5. Apsaugokite nupjautus kraštus. Naudokite tinkamą palenkimo, sandarinimo arba mechaninio kraštų apdorojimo būdą, kad išvengtumėte irimo ir neįtrauktumėte žemesnei temperatūrai skirto komponento.
6. Numatykite judėjimą. Pernelyg neįtempkite užuolaidų, silfonų ir izoliacinių gaubtų išorinių sluoksnių, kurie turi kompensuoti šiluminį plėtimąsi ar įrangos vibraciją.
7. Kontroliuokite pluoštus ir dulkes. Pjaudami, siūdami, montuodami, šalindami ir utilizuodami laikykitės galiojančio saugos duomenų lapo; jei reikalaujama pagal rizikos vertinimą, naudokite tinkamą ištraukiamąją ventiliaciją ir asmenines apsaugos priemones.
8. Patikrinkite pradėję eksploatuoti. Ieškokite dangos nusidėvėjimo, trapumo, skylių, siūlių pažeidimų, užteršimo, atsilaisvinusių tvirtinimo elementų ir vietinio perkaitimo požymių.

Teiginiai apie priešgaisrinę apsaugą, suvirinimą ir asmenines apsaugos priemones

Nedegumas, reakcijos į ugnį klasė ar aukšta darbinė temperatūra apibūdina tik dalį gaminio savybių. Priešgaisrinėms užuolaidoms, dūmų kontrolės užtvaroms, suvirinimo ekranams, avarinėms antklodėms ir apsauginiams drabužiams gali būti taikomi konkrečiai naudojimo sričiai skirti standartai bei atitikties reikalavimai. HSE gairėse nurodoma, kad suvirinimo užuolaidos ir ekranai turi atitikti BS EN ISO 25980 arba užtikrinti lygiavertį apsaugos lygį. Tokios atitikties negalima nustatyti vien pagal audinio temperatūros klasę.

Taip pat įsigijus šilumos skydams ar apsauginiams drabužiams reklamuojamą audinį savaime nesukuriama sertifikuota asmeninė apsaugos priemonė. Galutinis gaminys turi būti suprojektuotas, pagamintas, įvertintas ir paženklintas pagal nustatytiems pavojams taikomus reikalavimus. Darbdaviai asmenines apsaugos priemones turi rinktis atlikę rizikos vertinimą ir patikrinę apsaugą nuo konkretaus karščio, liepsnos, išlydytų medžiagų, cheminių medžiagų bei mechaninio poveikio derinio.

Dažniausiai užduodami klausimai

Kuris aukštatemperatūris audinys pasižymi didžiausia nuolatine darbine temperatūra?

Iš šiuo metu siūlomų gaminių didžiausia paskelbta nuolatinė darbinė temperatūra – 1100 °C – būdinga vermikulitu dengtam silicio dioksido pluošto audiniui. Silicio dioksido ir biotirpaus keraminio pluošto audinių nuolatinė darbinė temperatūra siekia 1000 °C, o pastarajam leidžiamas trumpalaikis 1100 °C poveikis.

Kuo skiriasi stiklo, silicio dioksido ir keraminio pluošto audiniai?

E stiklo pluošto audinys sujungia lankstumą ir mechaninį stiprį, reikalingą vidutinėje bei aukštoje temperatūroje, o neapdorotos medžiagos nuolatinė darbinė temperatūra siekia 550 °C. Silicio dioksido pluošto audinys nuolat gali būti naudojamas 1000 °C temperatūroje, o padengtas vermikulitu – 1100 °C temperatūroje. Biotirpaus keraminio pluošto audinys užtikrina lanksčią aukštatemperatūrę izoliaciją, nuolat atlaiko 1000 °C ir yra armuotas nerūdijančiojo plieno viela.

Ar danga padidina leistiną temperatūrą?

Tai priklauso nuo dangos. Grafitas, vermikulitas ir kalcio silikatas padidina tam tikrų stiklo arba silicio dioksido pluošto audinių tinkamumą aukštesnei temperatūrai. Silikonas ir neoprenas pagerina atsparumą aplinkos bei mechaniniam poveikiui, tačiau nepažeistos dangos temperatūros riba yra žemesnė nei stiklo pluošto pagrindo. Visada vadovaukitės paskelbtais gatavo gaminio, o ne vien pagrindinio pluošto duomenimis.

Kuo skiriasi nuolatinė ir trumpalaikė temperatūra?

Nuolatinė temperatūra taikoma ilgalaikiam naudojimui nustatytomis sąlygomis. Trumpalaikė temperatūra yra laikina didžiausia vertė, kurios negalima naudoti kaip įprastos darbinės temperatūros. Pasikartojantys temperatūros šuoliai gali pažeisti pluoštą, dangą, siūles ar tvirtinimo elementus, net jei kiekvienas atskiras poveikis trunka trumpai.

Ar aukštatemperatūrį audinį galima tiesiogiai veikti liepsna?

Tik tuo atveju, jei pasirinktas gaminys ir visa konstrukcija yra specialiai pritaikyti konkrečiam liepsnos pobūdžiui, greičiui ir poveikio trukmei. Kai kurie vermikulitu dengti gaminiai siūlomi tiesioginės liepsnos užtvaroms, tačiau tai nepatvirtina jų tinkamumo kiekvienam degikliui, krosnies angai ar avarinei sistemai.

Kuris audinys tinka nuimamiems izoliaciniams gaubtams?

Silikonu ir akrilu dengti bei aliuminio folija laminuoti stiklo pluošto audiniai dažnai naudojami izoliacinių gaubtų išoriniams sluoksniams, o aukštesnės temperatūros vietoms gali tikti silicio dioksido pluošto arba vermikulitu dengti audiniai. Išorinį audinį rinkitės kartu su vidine izoliacija, siūlėmis, užsegimais ir karštosios pusės konstrukcija. Vien audinys nėra visas izoliacinis gaubtas.

Ar šiuos audinius galima naudoti suvirinimo antklodėms arba užuolaidoms?

Keli gaminiai, įskaitant neapdorotus, viela armuotus ir grafitu, vermikulitu ar keraminiu pluoštu sustiprintus audinius, pasižymi tinkamomis atsparumo karščiui, kibirkštims ar dilimui savybėmis. Pagaminta antklodė ar ekranas vis tiek turi atitikti konkretų suvirinimo procesą ir reikiamą standartą. HSE suvirinimo užuolaidoms ir ekranams nurodo BS EN ISO 25980.

Ar šie audiniai tinka naudoti lauke?

Neopreno, silikono, akrilo ir kalcio silikato dangos užtikrina skirtingą atsparumo atmosferos poveikiui ar drėgmei lygį. Renkantis lauko sąlygoms taip pat būtina atsižvelgti į ultravioletinę spinduliuotę, vėjo apkrovą, užsistovėjusį vandenį, užteršimą, tvirtinimo elementų koroziją ir faktinę paviršiaus temperatūrą. Vien atsparumas karščiui nepadaro audinio atsparaus atmosferos poveikiui.

Ar aukštatemperatūrius audinius galima pjauti ir siūti?

Daugelis jų parduodami metrais ir skirti įvairiems gaminiams gaminti, tačiau pjaunant gali išsiskirti dirginantys pluoštai, o neapsaugoti kraštai gali irti. Naudokite medžiagai ir temperatūrai tinkamus įrankius, siūlus, palenkimus bei tvirtinimo elementus. Laikykitės galiojančio saugos duomenų lapo ir prieš užsakydami numatykite gamybos užlaidas.

Ar šios kategorijos audinį galima naudoti apsauginiams drabužiams gaminti?

Audinys gali tikti kaip apsauginio drabužio komponentas, tačiau neapdorota medžiaga nėra sertifikuota asmeninė apsaugos priemonė. Drabužio konstrukcija, siūlės, užsegimai, dengiamas plotas, patogumas, patvarumas ir apsauga nuo nustatyto pavojaus turi būti vertinami kaip vienas galutinis gaminys pagal taikomus reikalavimus.

Kam naudojamas stiklo pluošto armavimo tinklelis?

Tai akrilu dengtas statybinis tinklelis su 5 × 5 mm akutėmis, naudojamas su suderinamais apdailos tinkais, baziniais tinko sluoksniais, HB60 klijais ir plokštėmis. Jis padeda paskirstyti įtempius ir sumažinti trūkinėjimą. Dėl atviros struktūros jis nėra šiluminė užuolaida, vientisas šilumos skydas ar austo aukštatemperatūrio audinio pakaitalas.

Ar audinys su aliuminio folija atspindi spinduliuojamąją šilumą?

Folijos pusė sudaro mažos emisijos atspindintį paviršių, tačiau veiksmingumas priklauso nuo to, ar paviršius išlaikomas švarus ir tinkamai nukreiptas, paprastai į reikiamą oro tarpą. Pažeidimai, oksidacija ir nusėdusios dulkės gali sumažinti atspindėjimą, o visas laminatas turi būti naudojamas tik nurodytomis eksploatavimo sąlygomis.

Ar cheminėms medžiagoms atsparūs audiniai atsparūs visoms cheminėms medžiagoms?

Ne. Bendrieji teiginiai apie alyvas, tirpiklius, rūgštis ar šarmus neapima visų medžiagų ir koncentracijų. Cheminis suderinamumas gali labai pasikeisti priklausomai nuo temperatūros, slėgio ir poveikio trukmės. Prieš nurodydami audinį gaukite patvirtinimą dėl jo tinkamumo konkrečiai technologinei terpei.

Kiek audinio reikėtų užsakyti?

Apskaičiuokite galutinį plotą ir pridėkite medžiagos siūlėms, palenkimams, užlaidoms, tvirtinimo zonoms, išdėstymui bei pjovimo atliekoms. Patikrinkite pasirinkto gaminio plotį ir pardavimo vienetą; daugelis siūlomų audinių yra maždaug 1000 mm pločio ir parduodami ilginiais metrais, o viso ritinio ilgis gali skirtis.