Материаловедение 5 (стр. 15 из 16)
Кроме плит разных видов и назначения из минеральной ваты изготовляют и другие теплоизоляционные изделия — скорлупы, сегменты, понуры и др.
Стеклянная вата и изделия из нее. Стеклянная вата представляет собой волокнистый материал, состоящий из тонких и гибких стеклянных нитей, получаемых из расплавленной стекломассы. Для изготовления ваты используют стеклянный бой или сырье, применяемое для производства стекла: кварцевый песок, известняк, кальцинированную соду и сульфат натрия. Стеклянная вата имеет более длинные волокна, чем минеральная, и отличается от нее большей химической стойкостью. Теплопроводность ее не выше 0,052 Вт/(м • °С) при температуре 25 "С, т.е. практически такая же, как и минеральной ваты. Стеклянная вата не горит и не тлеет, не гниет независимо от условий эксплуатации. Структура ваты должна быть рыхлой: количество прядей, состоящих из параллельных, плотно расположенных волокон, — не более 20% по массе. Плотность ее в рыхлом состоянии не должна быть более 130 кг/м3.
Для теплоизоляции стеклянную вату применяют в виде матов, полос, плит, скорлуп и других изделий.
 Рис. 5.2. Мат из стекловаты со сквозной простежкой |
Маты из стеклянной ваты (рис. 5.2). Маты изготовляют путем прошивки стеклянной ваты, покрытой сверху и снизу слоем проклеенных стеклянных волокон толщиной 1,5 мм. Этот слой скрепляет волокна изделия и предохраняет его от повреждений при транспортировании и монтажных работах. Маты выпускают в виде широких пластин прямоугольной формы длиной 1000—3000, шириной 200-750 и толщиной 10,15, 20,30 и 50 мм и в виде узких полос прямоугольной формы длиной 500-6000 (с интервалами через 500 мм), шириной 30-250 и толщиной 10—30 мм. Плотность матов достигает 170 кг/м3.
Маты изготовляют путем наложения друг на друга и скрепления прошивкой тонких слоев стеклянных волокон, пересекающихся под различными углами. Поверхностный слой из стеклоткани, покрывающий изделие сверху и снизу, должен быть проклеен 2—5%-ным раствором декстрина (клея).
Прошивают маты в продольном направлении асбестовыми или кручеными из стеклянного волокна нитями (рис. 5.3).
Маты используют для теплоизоляции плоских и цилиндрических поверхностей с большим радиусом кривизны.
Технические характеристики теплоизоляционных изделий представлены в табл. 5.6.
| Таблица 5.6 |
 Рис. 5.3. Последовательность простежки мата: 1 — петля простежки; 2 — игла; 3 — слой проклеенных волокон;4 — перфорированная плоскость простежного стола |
Плиты поставляют упакованными в термоусадочную или полиэтиленовую пленку, а также, по согласованию с заказчиком, упаковку плит производят поштучно.
Теплоизоляционные материалы на основе базальтового волокна (БТШ, ATM-IO, БЗМ). Базальтовое волокно образуется при ваграночной плавке из шихт, содержащих горные породы, — в основном базальт или диабаз.
Базальтовая вата отличается от других видов минеральной ваты малым диаметром волокон и их эластичностью, а также сравнительно высокой температуростойкостью. Базальтовая вата инертна к воздействию воды и слабых кислот, что обусловливает ее долговечность.
Шнуры теплоизоляционные базальтовые предназначены для тепловой изоляции поверхностей трубопроводов с температурой от —260 до +700 "С. Они состоят из сердцевины, изготовленной из супертонкого базальтового волокна, и оплетки сердцевины — базальтового жгута.
Шнуры в зависимости от диаметра маркируются от БТШ-6 до БТШ-40, где цифры обозначают диаметр шнура в мм. Коэффициент теплопроводности при средней температуре 5 ~ 25 °С не более 0,047 Вт/(м • °С).
Базальтовые шнуры поставляются в бухтах массой до 30 кг, упакованных в полиэтиленовую пленку или упаковочную бумагу и уложенных в фанерные ящики. Шнуры хранятся в закрытых сухих помещениях и предохраняются от увлажнения и загрязнения. Материал нетоксичен и негорюч.
Холсты из супертонких базальтовых волокон представляют собой слой перепутанных штапельных волокон, скрепленных между собой силами естественного сцепления. Плотность холстов до 23 кг/м3, коэффициент теплопроводности не более 0,032 Вт/(м • °С).
Холсты предназначены для изготовления высокоэффективных тепло-, звукоизоляционных и звукопоглощающих материалов; в строительных конструкциях — в качестве высокотемпературной изоляции в энергетическом и промышленном оборудовании печей; в жилищном, гражданском строительстве — в конструкциях легких многослойных перегородок и стен, в качестве звукоизоляционных слоев междуэтажных перекрытий, в конструкциях легких подвесных потолков для улучшения изоляции от ударного шума; в конструкциях глушителей шума установок вентиляции и кондиционирования воздуха; в качестве фильтров для очистки газовоздушных и жидких сред, а также других изделий со специфическими свойствами, обусловленными тонковолокнистой структурой.
Упаковка изделий производится в полиэтиленовую пленку.
Маты прошивные из минеральной ваты ВФ- 75 изготовляют прошивкой хлопчатобумажной нитью с обкладкой с одной стороны металлической сеткой. Эти маты применяют для теплоизоляции промышленного оборудования и трубопроводов с температурой изолируемой поверхности до 600 °С.
Техническая характеристика матов прошивных из минеральной ваты ВФ-75: объемная масса не более 100 кг/м3; коэффициент теплопроводности при температуре 0 °С — 0,032 Вт/(м • °С), а при 100 °С — 0,049 Вт/(м • °С); влажность не более 1%. Размеры, мм: длина 3000 и 5000, ширина 500 и 1000; толщина (под нагрузкой 0,017 кгс/см2) 50—100 с интервалом 10 мм.
Асбестсодержащие теплоизоляционные материалы обычно содержат хризолитовый асбест, обладающий высокой температуростой- костью. Включение хризолитового асбеста в теплоизоляционные изделия понижает их теплопроводность и повышает прочность. Эти изделия выдерживают высокие температуры при эксплуатации.
Асбестовая бумага — листовой или рулонный материал, изготовленный из асбеста с небольшой добавкой склеивающих веществ (обычно крахмала до 5 % массы асбеста). Асбест подвергают мокрой распушке, а затем из приготовленной массы изготовляют листы на листоформовочной машине. В зависимости от степени распушки асбеста и уплотнения массы на листоформовочной машине объемная масса асбестовой бумаги составляет 450-500 кг/м3, теплопроводность ее 0,12-0,174 Вт/(м • °С) при 0 °С и 0,14-0,198 Вт/(м • "С) при 100 "С.
При нагревании свыше 200 °С объемная масса и прочность асбестовой бумаги вследствие выгорания органических склеивающих веществ уменьшаются, а при температуре свыше 500 °С асбестовые волокна разрушаются вследствие дегидратации асбеста (удаления кристаллизационной воды). Масса 1 м2 асбестовой бумагиО,65—1,9 кг, влажность не выше 3%. Размеры листовой бумаги: длина 1000 и ширина 950 мм с допуском ~ 10 мм, толщина 0,3—1,5 мм.Jim. получения гофрированной бумаги гладкую бумагу пропускают между двумя обогреваемыми рифлеными барабанами. Гофрированная бумага служит для изготовления асбестового картона.
Асбестовый картон изготовляют из асбестовой бумаги или асбестового волокна, смешанного с наполнителем — каолином и связующим веществом — крахмалом. Ячеистый асбестовый картон состоит из чередующихся слоев гладкой и гофрированной бумаги, склеенных между собой жидким стеклом или клеем. Размер его листов 1000 х 1000 мм при толщине 5—50 мм. В зависимости от толщины бумаги и размеров воздушных прослоек его объемная масса составляет 250—600 кг/м3, теплопроводность 0,052-0,093 Вт/(м • °С) при 50 °С.
Картон из асбестового волокна и наполнителя изготовляют на листоформовочных машинах. Размер листов картона 1000 х 1000 мм, толщина 2—12 мм, объемная масса 900—1000 кг/м3, теплопроводность 0,157 Вт/(м • °С) при 0 °С и 0,182 Вт/(м • °С) при 100 °С.
Асбестовый картон в виде плит применяют для теплоизоляции плоских поверхностей, а в виде цилиндрических и полуцилиндрических скорлуп — для изоляции трубопроводов.
Асбестокремнеземистые порошкообразные смеси состоят в основном из распушенного асбеста и кремнеземистых горных пород.
Наиболее распространенный из этих материалов — асбозурит — смесь асбеста 6-го и 7-го сортов (не менее 15%) с трепелом или диатомитом. Применяется путем нанесения нескольких слоев мастики (после затворения водой) для изоляции горячих поверхностей (до 600 °С). Теплопроводность асбозурита в пределах 0,186-0,256 Вт/ (м • °С), объемная масса 150-850 кг/м3.
Асбозурит, смешанный с небольшим количеством воды, применяют в виде мастики для отделки поверхности изоляции, а также в качестве мастичной теплоизоляции поверхностей трубопроводов и промышленного оборудования при температуре до 900 °С.
В зависимости от объемной массы отформованных образцов асбозурит разделяется натри марки: 600, 700 и 800 (табл. 5.7).
| Таблица 5.7Техническая характеристика асбозурита |