Виды вспененного каучука. Сфера применения

Вспененный каучук относят к пеноэластомерам. Это гибкие пеноматериалы с закрытыми порами. Выпускаются в пластинах либо экструдированием с последующей вулканизацией пены. По огнестойкости относятся к категории самогасимых материалов. Не подвержены действию плесени и микроорганизмов. Имеют высокую степень стойкость к влагопоглощению и паропроницанию.

Профессиональные теплоизоляционные системы из вспененного синтетического каучука впервые в мире были разработаны и представлены на рынке компанией Armstrong World Industries (ФРГ),

Вспененный синтетический каучук представлен в виде труб и листов. Трубчатые оболочки применяются для теплоизоляции стальных, медных и пластмассовых трубопроводов с наружным диаметром от 6 до 160 мм. Толщина изоляционного слоя составляет 6-32 мм. Для тепло¬изоляции труб большого диаметра, соединительных деталей, арматуры, трубопроводов некруглого сечения и оборудования выпускаются плоские листы и рулоны различной толщины, в том числе с клеевым слоем.

Плотность изоляции из вспененного каучука - 40-80 кг/м³. Количество закрытых пор у таких утеплителей должно быть не менее 90%.

В зависимости от марки теплоизоляционные материалы используют в диапазоне температур от -200 до +175° С и применимы для теплоизоляции не только систем отопления, водоснабжения и кондиционирования, но и технологических трубопроводов.

Изоляция из вспененного каучука технологична, химически и водоустойчива, способна обеспечить экономию до 70% тепла, а также надежную защиту трубопроводов от запотевания и образования конденсата при сохранении собственных параметров в течение длительного времени.

Можно сказать, что материалы на основе вспененного синтетического каучука обладают:
• повышенной паро- и водонепроницаемостью;
• эластичностью в широком диапазоне температур;
• низкой теплопроводностью;
• способностью к самозатуханию при пожаре;
• высокой стойкостью к микроорганизмам, плесени, атмосферным явлениям.
В зависимости от целевой области применения, вспененным каучукам улучшают те или иные свойства.
Ниже структурированы основные средние характеристики.

Основные физико-механические свойства вспененного синтетического каучука
Плотность: кг/м³ 40-65 листы, 55-80 трубки
Горючесть: Г1 (наиболее распространена)
Поведение в огне: Слабогорючий, самозатухающий (наиболее распространено)
Запах: нейтральный
Коэффициент теплопроводности: Вт/м2*К <0,033, при t=10˚С; <0,038, при t=0˚С
Коэффициент сопротивления проникновению влажности: 7960
Паропроницаемость: От 2000 до 7000 в зависимости от материала
Приведенные выше характеристики вспененного каучука наиболее распространены. Рабочий диапазон температур может быть разным. Существуют материалы, способные работать при температурах от -196 +175˚С (кратковременно).

Однако у большинства материалов рабочие температуры находятся в интервале от -50 до +105˚С. Однако некоторые компании специально разработали низкотемпературную изоляцию (до -196) и изоляцию, стойкую к воздействию высоких температур (до 175˚С). В связи с этим, материалы на основе вспененного каучука обладают различными свойствами, в зависимости от области применения.

Области применения

Материалы на основе вспененного каучука носят неофициальное название – «техническая термоизоляция третьего поколения». Именно в термоизоляции и находит основное применение вспененный синтетический каучук.

Он находит применение при изоляции систем отопления, нефтепроводов, паропроводов, резервуаров, холодильных установок, холодных трубопроводов и емкостей, систем кондиционирования воздуха, вентиляции и водоснабжения, а также в санитарных системах и гелиоустановках.

Кроме того, материалы во всем мире применяют в судостроении и строении морских платформ, могут применяться в автомобиле- и машиностроении, в производстве изделий индивидуальной защиты (например, шлем, строительная каска), а также могут быть материалом для изготовления туристических ковриков.

К сожалению, материал импортный и дорогой. Многие его субституты дешевле. Тем более, производители предпочитают использовать более традиционные для своей отрасли материалы, и широта потребления в подавляющем большинстве случаев ограничивается областью термоизоляции.

Приведем конкретные примеры возможностей использования синтетического каучука в различных отраслях.

Морские платформы

Одной из причин, почему изоляционные системы приходят в негодность в морских условиях, является использование гидроскопичных материалов, впитывающих влагу, а также использование изоляции с недостаточной толщиной изоляционного слоя. Многие материалы, используемые традиционно, трудоемки при установке, имеют открытую ячеистую структуру и покровный слой из металла. При эксплуатации в суровых климатических условиях их металлическое покрытие ржавеет и приходит в негодность, оставляя изоляцию без защиты. Соль, различные химические вещества, водяной пар впитываются изоляцией и попадают на трубу, инициируя процесс коррозии под изоляцией, что приводит к огромным финансовым потерям при эксплуатации и обслуживании оборудования. Ущерб может составлять миллионы долларов в год для одного предприятия, включая потерю продукции и возможную остановку всего производства для полной замены коммуникаций.

Сегодня проблема коррозии обходится нефтегазовой индустрии во всем мире миллиарды долларов ежегодно. Фактически, приблизительно трети этих потерь можно было бы избежать при условии применения правильных изоляционных технологий. Коррозия связана с абсорбирующими свойствами изоляции в диапазоне температур, создающем условия для проникновения в изоляцию влаги и паров. В последние годы замечен рост интереса к гибкой эластомерной изоляции с закрытыми порами (из бутадиен-нитрильного каучука) для оффшорных проектов:
1. Морские платформы
2. Плавучие нефтеперерабатывающие заводы
3. Полупогружные суда
4. Морские терминалы
Теплоизоляция применяется в целях:
1. Энергосбережения;
2. Предотвращения конденсации влаги;
3. Звукоизоляции.

Нефтехимическая промышленность

Промышленные предприятия требуют высокой степени защиты производственных процессов, не допускающей проникновения в изоляционные системы влаги, горючих или воспламеняемых жидкостей. В этом случае необходимо применение неабсорбирующей изоляции. Она может быть использована:
• на нефте- и газоперерабатывающих заводах;
• на нефтеперегонных заводах;
• на нефтехимических комплексах;
• на электростанциях;
• и на морских терминалах.

Экстремально низкие температуры и выбросы паров в процессе производства требуют использования чрезвычайно надежной теплоизоляции с исключительно высоким сопротивлением диффузии пара. Изоляционные системы на основе вспененного синтетического каучука предполагают совокупность высокой герметичности и постоянства теплотехнических характеристик, незаменимых в сложных условиях эксплуатации. Они разработаны в соответствии с существующими техническими требованиями к проектированию, применению, обслуживанию и контролю тепловой изоляции, оборудования, трубопроводов, вентилей и фитингов.

Таким образом, использование вспененного синтетического каучука может обеспечить:
• энергосбережение посредством сокращения тепловых потерь;
• стабилизация температурных процессов;
• предотвращение замерзания, конденсатов влаги.

Судостроение

Морские суда, как и любые другие средства передвижения, нуждаются в использовании теплоизоляционных материалов по ряду причин: снижение энергозатрат, изоляция систем отопления и хладоснабжения, обеспечение пассажиров приемлемыми климатическими условиями, предотвращение образования конденсата на поверхностях оборудования, защита от распространения огня, обеспечение надлежащих условий хранения багажа и товаров, звукоизоляция.

Применение изоляции обусловлено достижением следующих целей:
• обеспечение индивидуальной защиты и снижение шума
• снижение тепловых потерь
• снижение уровня выбросов для уменьшения вредного влияния на окружающую среду.

В разрезе требований, предъявляемых к теплоизоляции, судно может рассматриваться как отдельный жилой комплекс, состоящий из нескольких типов инженерных систем:
• Изоляция ограждающих конструкций, отделяющая внутренние помещения от окружающей среды как, например, в жилом или коммерческом здании.
• Изоляция трубопроводов и воздуховодов, что можно видеть в обычном коммерческом здании, а также огнезащитная и звуковая изоляция.
• Изоляция, которую можно увидеть на индустриальных объектах типа электростанций.
• Изоляционные системы на основе вспененного синтетического каучука могут быть использованы в машинных отделениях и пассажирских отсеках на трубопроводах и воздуховодах систем отопления, водоснабжения и климатизации, на палубных трубопроводах и т.д.