Огнестойкие веревки, канаты и шнуры

Огнестойкие, термостойкие веревки и уплотнительные шнуры

Огнестойкие, термостойкие материалы для производства канатов и шнуров

В большинстве случаев изделия находят применение в воздушной среде. При повышении температуры процессы окисления интенсифицируются (вплоть до горения). Поэтому в качестве материалов выбирают устойчивые к окислению (не горящие, не поддерживающие горение).
Основные огнестойкие и температуростойкие материалы, используемые для получения волокна и нитей (для их последующей переработке в шнуры):

Материал	Температура эксплуатации, до, ⁰С	Примечания
Асбестовая нить	400	Пыль амфиболового асбеста является канцерогеном и очень долго выводится из организма человека. Например в Европах, Америке - запрещен любой. По поводу вредности хризотилового – ведутся споры ( достаточно быстро выводится из организма человека?).
Углеродная нить	300-400(3000*)	Черного цвета, не токсична, электропроводна, горит. Очень высокие рабочие температуры (3000 градусов) в отсутствии окисляющей среды. В противном случае – 300-400 градусов, с учетом постепенного окисления. Изделия из углерода имеют хорошие тепло и звукоизоляционные свойства и относятся к радиопоглощающим материалам.
Стеклонить	300-600	Белые, полупрозрачные. Нити не токсичны, не горючи, не взрывоопасны. Стеклонить производиться повсеместно (расплав стекла пропускают через фильеры, на выходе - ровинг, который остужается и наматывается) и имеет низкую стоимость. Недостаток – низкая устойчивость к трению. Образующаяся пыль может вызывать раздражение кожных покровов, при вдыхании (длительные воздействия) оказывает негативный эффект. Изделия из стеклонитей имеют хорошие тепло и звукоизоляционные, диэлектрические свойства.
Базальтовая нить	400	Базальт - горная порода, образовавшаяся в результате излияния магмы. Нити производят по аналогии со стеклянными. Не токсичны, не горючи, не взрывоопасны. Базальтовое волокно устойчиво к ультрафиолетовому излучению, биологическому и химическому загрязнению. Химически инертно, не выделяет вредные вещества. Образующаяся пыль может вызывать раздражение кожных покровов, при вдыхании ( длительные воздействия) оказывает негативный эффект. Изделия из базальта имеют хорошие тепло и звукоизоляционные свойства.
Кремнеземная нить	1100	Состоит из диоксида кремния и добавок/примесей. Хорошая химическая стойкость, низкая электропроводность, слабая устойчивость к истиранию. Очень хороший теплоизолятор. В отличие от стекло-, и базальтовых нитей практически не вызывает покалывания и раздражения кожных покровов.
Арамиды	400	Относятся к синтетическим (органическим) материалам. Хорошая химическая стойкость, низкая электропроводность, хорошая устойчивость к истиранию. Теплостойкие, самозатухающие. Различаются пара- и мета- арамидные изомеры. Для пара-арамида температура деструкции порядка 450, мета-арамида - 250 градусов.

В целом:

Срок службы термостойких материалов тем меньше, чем ближе температура эксплуатации к предельным значениям
Все вышеперечисленные термостойкие материалы (кроме арамида) имеют низкую устойчивость к трению
Любая пыль оказывает негативное воздействие на организм человека при вдыхании

Разновидности шнуров

Термостойкие шнуры можно разделить на две принципиальные группы:

Уплотнительные шнуры
Термостойкие веревки (добавляются требования по нагрузке, устойчивости к истиранию)

Уплотнительные шнуры

Основные требования - хорошая теплоизолирующая способность.

Плоские шнуры (шнур-чулок)

Могут использоваться как уплотнительные ленты или как защитный чулок. Состоят из оплетки, внутри отверстие. Основные характеристики: толщина, ширина, внешний диаметр, внутренний диаметр.
Предназначены для защиты изделий от воздействия температур, как электроизоляция.
Наиболее распространены из стеклонитей кремнеземных нитей

Наполненные шнуры

Внутренняя полость отсутствует. Как правило, имеют круглую или квадратную форму. В качестве сердечника используются:
- нити (или более мелкие шнуры, состоящие из нитей)
- волокно / холст
Шнуры, изготовленные по второму варианту обычно дешевле (такие шнуры более легкие, мягкие). Со временем могут терять форму - холст слеживается
Основные характеристики - диаметр, температура эксплуатации, пружинистость (способность сохранения формы).
Основное предназначение - уплотнение, герметизация, теплоизоляция. Наиболее распространены шнуры из стекломатериалов ; базальта; кремнезема; асбеста; углерода, арамида

Термостойкие веревки, канаты

Основное требование - сохранение прочности при воздействии температуры/пламени в течение заданного времени
Основной используемый материал - арамид. Для нитей характерна очень высокая прочность, хорошая устойчивость к истиранию и теплостойкость.
Такие веревки предназначены для эксплуатации при повышенных температурах, в том числе и при кратковременных воздействиях пламени.
Другие огнестойкие материалы (например базальт, кремнезем, стекловолокно) обладают низкой устойчивостью к трению. Использование канатов из этих материалов может быть опасным.

Примеры использования огнестойких шнуров и веревок

1.Сальниковые набивки

Укладывается в сальниковую камеру вокруг шпинделя (вала) и поджимается тем или иным способом вдоль оси. Таким образом, набивка прижимается к стенкам камеры и к валу. Если все сделано правильно – получается герметичная камера, отделяющая рабочую среду от, например, электродвигателя.
Для производства сальникового уплотнения используются все рассмотренные выше материалы (стекло, кремнеземные, базальтовые, углеродные, арамидные, асбестовые нити).
Чаще всего, данная сфера применения предполагает интенсивное трение, высокие температуры и, зачастую, присутствие агрессивных веществ. Поэтому, для таких шнуров используют антифрикционные пропитки, ингибиторы коррозии, и другие добавки (силиконовые, фторопластовые, графитовые и т.д.)

2.Уплотнительные огнестойкие шнуры для систем вентиляции, кондиционирования и дымоудаления

Используются в отопительных системах, для выведения дыма из помещений, в случаях, когда применяют повышенные требования пожарной безопасности, для блокирования распространения огня и дыма по воздуховодам.

Предназначены для уплотнения и герметизации соединений воздуховодов. В случае фланцевого соединения шнур фиксируют на минимальное количество герметика, клея (либо двухстороннего скотча, или иным разумным способом), а затем очень плотно стягивают фланцы. Шнур между фланцами необходимо укладывать в не растянутом (свободном) состоянии.
Если конструкция стыков бесфланцевая – шнур используется по аналогии с обычным резиновым уплотнителем. При этом, если использовать полый шнур-чулок, то при намотке будет плоским, как лента.
Шнуры применяются в высокотемпературных системах, или там, где требуется определенная огнестойкость, которая не может обеспечиваться резиновыми уплотнителями и герметиками. Существуют и температуростойкие герметики, но на силиконовой основе - не предназначены для температур выше 100-250 градусов, а огнестойкие при застывании становятся не эластичные, хрупкие. Вентиляционные системы испытывают определенные вибрации, и с течением времени герметик может растрескаться и выкрошиться.

Как правило, для таких систем имеет смысл использовать более дорогие шнуры с высокими температурными характеристиками: чем больше разница между температурой эксплуатации и верхней допустимой температурой шнура - тем лучше (срок службы шнура будет в разы выше).
Арамидные шнуры для уплотнения стыков воздуховодов не подойдут. Высокая стоимость, температура эксплуатации до 450 градусов. А т.к. материал относиться к органическим, при высокой температуре могут выделяться не полезные для здоровья человека вещества.

3.Уплотнение дверец в высокотемпературном оборудовании (котлы, печи)

Для наглядности рассмотрим дверку топочную со стеклом - "Кижи", производства Литком. Закреплена на стенде, выставочный образец (информация предоставлена ООО "Виста").

Основная задача – отделить камеру, где происходит процесс горения от отапливаемого помещения. В нашем случае есть несколько мест, откуда может дымить:

- Участок между кладкой и самой дверцей (номер 1 на рисунке). Как правило, одного раствора может не хватить, т.к. от перепадов температур он может растрескаться и дым будет проникать в помещение. Используя уплотнитель, можно получить отличный результат.
- Дверца в закрытом состоянии должна плотно прижиматься по всему периметру (номер три на рисунке). В данном случае есть шип (номер 2 на рисунке), поэтому шнур из паза не должен выступать (т.е. он будет утоплен). Бывают конструкции дверец без шипа (гладкие). В таком случае, шнур должен выступать из паза на 2-5мм, чтобы обеспечить герметичное закрывание дверцы. Для крепления шнура в пазу можно использовать огнестойкий герметик. Следует помнить, что при застывании герметик становиться твердым (поэтому применяем тонким слоем, точечно).
- Зона по периметру огнестойкого стекла (номер 4 на рисунке). Шнур выполняет двойную роль: герметизация и предохранение стекла от повреждений (температурные расширения, неосторожное захлопывание дверцы). Шнур укладывается в паз, прижимается стеклом, которое, в свою очередь, поджимается винтами через прокладку.
Со временем, шнур может выйти из строя. Это обусловлено высокими температурами эксплуатации, механическими повреждениями при неосторожном обращении. Срок службы зависит от частоты эксплуатации, конструкции дверцы, температурного режима.
Материал шнура выбирается исходя из условий эксплуатации.

4.Защита кабельной продукции

Так называемый шнур-чулок представляет собой полый шнур, внутрь которого и помещается защищаемое изделие (кабель, оптоволокно и т.д.). Наиболее распространены из стекловолокна, кремнезема. Материалы не электропроводны. Шнур-чулок используется для электроизоляции в условиях высоких температур, для кратковременной защиты от воздействия пламени, капель расплава. Чаще всего, это будут изделия специального назначения – например в системах пожаротушения.

5.Развлекательная пиротехника

Огнестойкие шнуры могут использоваться и для развлекательных мероприятий. Шнур пропитывается специальным горючим составом а затем монтируются в какой либо зайтеливой форме.

При использовании материалов статьи ссылка на первоисточник www.remera.ru обязательна

Вы здесь