Kõrgtemperatuurikangad

Kõrgtemperatuurikanga valimine kiu, katte ja kasutuskoormuse järgi

Kõrgtemperatuurikangas on lai tehniliste materjalide kategooria, mitte üks kindel materjal. Kaks klaaskiust kootud kangast võivad toimida väga erinevalt, kui üks jäetakse viimistlemata ning teist töödeldakse silikooni, neopreeni, grafiidi või vermikuliidiga. Viimistlus võib parandada kulumis- ja ilmastikukindlust, vedelikupidavust, peegeldusvõimet või käsitsetavust, kuid samal ajal seada madalama temperatuuripiiri. Ränidioksiidkiust ja biolagunevast keraamilisest kiust tooted laiendavad valikut nõudlikumate termiliste rakenduste jaoks, kuid vajavad siiski nõuetekohast valmistamist, toestamist ja ümbritsevat konstruktsiooni.

Tootevalik hõlmab painduvaid tõkkeid, isolatsioonikatete väliskihte, ahjukardinaid, kompensaatorikangaid, kuumuskaitseid, kõrgtemperatuurifiltreid ja ehitussüsteemide armeerimist. Neid tarnitakse tehniliste materjalidena ning need ei ole automaatselt sertifitseeritud tuletõkkekardinad, keevitusekraanid, isikukaitsevahendid, tulekustutustekid ega tuletõkkesektsioonide süsteemid. Reguleeritud või ohutuskriitilise kasutuse korral tuleb hinnata terviklikku koostu, sealhulgas õmblusi, niiti, kinnitusi, ülekatteid, tugesid ja läbiviike.

Kõrgtemperatuurikangaste tööstusharud ja kasutusalad

VITCAS-e kõrgtemperatuurikangaid kasutatakse metallurgias, elektritootmises, meretehnikas, nafta- ja gaasitöötlemises, tulekaitses, tootmises, auto- ja lennundustööstuses, klaasi- ja keraamikatootmises ning tööstusahjude ehituses. Igas sektoris esineb erinev kombinatsioon temperatuurist, leegist, sulametalli pritsmetest, kulumisest, ilmastikumõjudest, vibratsioonist, kemikaalidest ja mehaanilisest liikumisest.

• Metallurgia ja valukojad: sulametalli pritsmekardinad, ahjuukse kardinad, kiirguskuumuse kaitseekraanid ja kuuma tolmu filtreerimine. Valikul tuleb arvestada sulami, sulamistemperatuuri, pritsme massi, lööginurga, kokkupuute kestuse, äravoolugeomeetria ja kulumisega. Ühe sulamaterjali jaoks sobivust ei tohi automaatselt eeldada teise materjali puhul.
• Elektritootmine: turbiinide, katelde, ventiilide ja äärikute eemaldatavate isolatsioonikatete väliskihid ning õhukanalite ja kompensaatorite komponendid. Hinnata tuleb pinna- ja gaasitemperatuuri, rõhku, liikumist, auru, õli, välistingimusi, vibratsiooni ja hooldusjuurdepääsu.
• Meretehnika ja laevaehitus: masinaruumide ja väljalaskesüsteemide isolatsioonikatted, torude ja ventiilide isolatsioonikatete väliskihid, paindühendused ning keevituskaitse ehitus- või remonditöödel. Kaubalaevade, sõjalaevade, avamererajatiste ja väikelaevade puhul tuleb arvestada niiskuse, õli, soolase keskkonna, vibratsiooni ning leegi- ja suitsuomadustega.
• Nafta-, gaasi- ja naftakeemiatööstus: kuumade protsessiseadmete eemaldatavad katted, kompensaatorite või lõõtsade kihid, protsessikanalite kardinad ning pritsme- ja kemikaalitõkked. Kontrollida tuleb protsessikeskkonda, kontsentratsiooni, temperatuuri, rõhku, gaasitiheduse nõuet, välistingimusi, staatilise elektri ohtu ja süüteallikate ohjamist.
• Tulekaitse- ja päästevarustus: tehnilised kangad, mida kasutatakse tule- või suitsutõkkekardinate, tekkide, seadmekatete ja kiirguskuumuse kaitseekraanide komponentidena. Kanga tuletundlikkuse klass üksi ei tõenda tervikliku süsteemi tulepüsivust ega sertifitseeritust.
• Üldtootmine ja keevitamine: keevitusekraanid ja -tekid, tööstus- või põletusahjude kardinad, masinakaitsed, eemaldatavad katted ja kohalikud kuumustõkked. Hinnata tuleb sädemete, kuumade osakeste, ultraviolettkiirguse, kiirguskuumuse ja kulumise mõju ning paigutust ja paigaldust.
• Auto- ja lennundustööstus: mootorite, väljalaskesüsteemide ja katsekambrite kuumuskaitsed, soojus- ja helitõkked ning eemaldatavad komponendikatted. Esmatähtsad on väike mass, vibratsiooni- ja vedelikukindlus, temperatuuritsüklite taluvus, tule-, suitsu- ja toksilisusnõuded ning asjakohane originaalseadmete tootja või programmi spetsifikatsioon.
• Klaasi- ja keraamikatootmine ning tööstusahjude ehitus: ahjuuste ja põletusahjude kardinad, paisumisvuukide tihendid, kuuma poole kaitseekraanid ja kõrgtemperatuurilise tolmu filtreerimine. Kontrollida tuleb pidevat temperatuuri, kiirguskuumust, otsest leeki, tolmu keemilist koostist ja koormust, painutustsükleid, kulumist ning tugikonstruktsiooni lahendust.

Need on tüüpilised tööstuslikud kasutusalad, mitte kinnitus, et iga kangas sobib või on heaks kiidetud kõigi loetletud rakenduste jaoks. Ohutuskriitiliste kardinate, tõkete, isikukaitsevahendite, merenduskomponentide või paindühenduste puhul tuleb määrata ja hinnata kogu valmistatud süsteemi, sealhulgas katteid, õmblusi, niite, kinnitusi ja tugesid, lähtudes tööandmetest, riskihinnangust ning kohaldatavatest standarditest.

Loetletud VITCAS-e kangaste võrdlus

Pidev kasutustemperatuur ei ole sama mis tipptemperatuur

Pideva kasutuse temperatuur kirjeldab püsivat kokkupuudet tootja määratud tingimustes. Lühiajaline või ajutine väärtus lubab piiratud aja jooksul kõrgemat tipptemperatuuri, kuid seda ei tohi kasutada tavapärase projekteerimistemperatuurina. Ohutu kestus, tsüklite arv ning vastuvõetavad muutused tugevuses, painduvuses, katte terviklikkuses või välimuses võivad erineda. Kui tootelehel on avaldatud ainult maksimaalne temperatuur, tuleb enne selle käsitamist pideva kasutustemperatuurina küsida kinnitust.

Kanga temperatuur võib erineda ka ahju, toru või gaasivoolu näidust. Kontaktkuumus, kuuma gaasi konvektsioon, kiirguskuumus, otsene leegimõju ja sulametalli pritsmed tekitavad erineva koormuse. Enne kanga valimist tuleb dokumenteerida eeldatav tavapärane temperatuur, võimalik tipptemperatuur, kestus, tsüklite sagedus ja mõõtmiskoht.

Kuidas kiu tüüp mõjutab kanga omadusi

Mida kate materjalile lisab

• Polüuretaan: väike õhuläbilaskvus, soojuse peegeldamine ja avaldatud tuletundlikkuse klass B-s1, d0, kusjuures PU-viimistlusel on oma madalam temperatuuripiir.
• Silikoon: kahepoolne vetthülgavus, kemikaalikindlus, painduvus ja kulumiskaitse eemaldatavatele isolatsioonikatetele ning paindühendustele.
• Neopreen: õli-, ilmastiku- ja korrosioonikindlus mõõduka temperatuuriga välistingimustes kasutamiseks.
• Akrüül: suurem jäikus, käsitsemisstabiilsus, kulumiskindlus ja siledam välispind isolatsioonikatetele või armeerimisvõrgule.
• Alumiiniumfoolium: väikese emissiivsusega peegeldav pind ja väiksem narmendamine; määrdunud, kahjustatud või valesti paigutatud fooliumi toimivus halveneb.
• Kaltsiumsilikaat: parem kõrgtemperatuuriline, kulumis-, kemikaali- ja ilmastikukindlus nõudlikele painduvatele komponentidele.
• Grafiit või vermikuliit: suurem kõrgtemperatuuriline vastupidavus ning parem kulumis-, leegi- või sulametallipritsmete kindlus, mida tuleb kontrollida konkreetse kasutusala järgi.

Kanga valimine levinud kasutusalade jaoks

Valmistamise ja paigaldamise kontrollnimekiri

1. Määrake termiline koormus. Dokumenteerige pidev temperatuur, tipptemperatuur, kestus, kiirgus- või kontaktkuumus ning kuumutustsüklid.
2. Määrake nõutavad pinnaomadused. Otsustage, kas vajalikud on vedelikupidavus, vetthülgavus, kemikaalikindlus, kulumiskindlus, peegeldusvõime või puhastatavus.
3. Kontrollige mõõtmeid. Kontrollige nimilaiust, paksust, pikkust, rulliformaati ning palistuste, ülekatete, kokkutõmbumise, lõikejääkide ja kinnitusalade varu.
4. Projekteerige terviklik koost. Valige õmblusniit, traat, öösid, konksud, kinnitid ja toed, mille omadused sobivad kanga ning protsessiga.
5. Kaitske lõikeservi. Kasutage narmendamise piiramiseks sobivat palistust, tihendust või mehaanilist servalahendust, lisamata madala temperatuuritaluvusega komponenti.
6. Jätke liikumisruumi. Ärge pingutage liigselt kardinaid, lõõtsasid ega isolatsioonikatete väliskihte, mis peavad taluma soojuspaisumist või seadme vibratsiooni.
7. Ohjake kiude ja tolmu. Järgige lõikamisel, õmblemisel, paigaldamisel, eemaldamisel ja kõrvaldamisel kehtivat ohutuskaarti ning kasutage riskihinnangu korral sobivat väljatõmmet ja isikukaitsevahendeid.
8. Kontrollige pärast kasutuselevõttu. Vaadake üle katte kulumine, rabedus, augud, õmbluskahjustused, saastumine, lahtised kinnitused ja kohalik ülekuumenemine.

Tulekaitse-, keevitus- ja isikukaitsevahendite omaduste väited

Mittesüttivus, tuletundlikkuse klass või kõrge kasutustemperatuur kirjeldab ainult osa toimivusest. Tuletõkkekardinatele, suitsutõketele, keevitusekraanidele, päästetekkidele ja kaitseriietusele võivad kehtida kasutusotstarbest tulenevad standardid ning vastavusnõuded. HSE juhiste kohaselt peavad keevituskardinad ja -ekraanid vastama standardile BS EN ISO 25980 või tagama samaväärse kaitsetaseme. Sellist vastavust ei tohi järeldada üksnes kanga temperatuuriklassist.

Samuti ei muutu kuumuskaitsete või kaitserõivaste valmistamiseks turustatav kangas ostmisel sertifitseeritud isikukaitsevahendiks. Lõpptoode tuleb kindlaks määratud ohtude jaoks nõuetekohaselt projekteerida, valmistada, hinnata ja märgistada. Tööandjad peavad valima isikukaitsevahendid riskihinnangu alusel ning kontrollima kaitset kuumuse, leegi, sulamaterjali, kemikaalide ja mehaanilise koormuse tegeliku kombinatsiooni eest.

Korduma kippuvad küsimused

Millisel kõrgtemperatuurikangal on kõrgeim pideva kasutuse temperatuur?

Praeguses valikus on kõrgeim avaldatud pideva kasutuse temperatuur vermikuliitkattega ränidioksiidkiudkangal: 1100 °C. Ränidioksiidkiudkanga ja biolagunevast keraamilisest kiust kanga pideva kasutuse temperatuur on 1000 °C, kusjuures viimane talub lühiajaliselt 1100 °C.

Mis vahe on klaaskiud-, ränidioksiidkiud- ja keraamilisest kiust kangal?

E-klaaskiudkangas ühendab painduvuse ja mehaanilise tugevuse mõõdukate kuni kõrgete temperatuuride jaoks ning viimistlemata materjali pideva kasutuse temperatuur on 550 °C. Ränidioksiidkiudkanga pideva kasutuse temperatuur on 1000 °C või vermikuliitkattega variandil 1100 °C. Biolagunevast keraamilisest kiust kangas pakub painduvat kõrgtemperatuurilist isolatsiooni, talub pidevalt 1000 °C ja on tugevdatud roostevabast terasest traadiga.

Kas kate suurendab temperatuuritaluvust?

See oleneb katte tüübist. Grafiit, vermikuliit ja kaltsiumsilikaat suurendavad teatud klaas- või ränidioksiidkiudkangaste kasulikku temperatuurivahemikku. Silikoon ja neopreen parandavad keskkonna- ning mehaaniliste mõjude taluvust, kuid tervikliku katte temperatuuripiir on klaaskiust südamiku omast madalam. Lähtuda tuleb alati valmistoote avaldatud andmetest, mitte üksnes aluskiu temperatuuriklassist.

Mis vahe on pideval ja lühiajalisel temperatuuril?

Pideva kasutuse väärtus kehtib püsiva koormuse korral kindlaksmääratud tingimustes. Lühiajaline väärtus on ajutine tipptemperatuur ja seda ei tohi kasutada tavapärase töötemperatuurina. Korduvad temperatuuritõusud võivad kahjustada kiude, katteid, õmblusi või kinnitusi ka siis, kui iga tipp on lühiajaline.

Kas kõrgtemperatuurikangas võib puutuda otseselt kokku leegiga?

Ainult siis, kui valitud toode ja terviklik koost sobivad konkreetselt leegi kuju, kiiruse ja kestusega. Mõnda vermikuliitkattega toodet pakutakse otsese leegiga kokkupuutuvate tõkete jaoks, kuid see ei tõenda sobivust iga põleti, ahjuava või avariisüsteemi jaoks.

Milline kangas sobib eemaldatavatele isolatsioonikatetele?

Silikoon- ja akrüülkattega ning alumiiniumfooliumiga klaaskiudkangaid kasutatakse sageli isolatsioonikatete väliskihtidena, samas kui kõrgema temperatuuriga kohtades võivad sobida ränidioksiidkiud- või vermikuliitkattega kangad. Väliskangas tuleb valida koos sisemise isolatsiooni, õmbluste, sulgurite ja kuuma poole lahendusega. Kangas üksi ei moodusta terviklikku isolatsioonikatet.

Kas neid kangaid saab kasutada keevitustekkide või -kardinatena?

Mitmel tootel on sobivad kuumus-, sädeme- või kulumiskindluse omadused, sealhulgas viimistlemata, traadiga tugevdatud, grafiit- ja vermikuliitkattega ning keraamilisest kiust kangastel. Valmis tekk või ekraan peab siiski sobima keevitusprotsessi ja nõutava standardiga. HSE viitab keevituskardinate ja -ekraanide puhul standardile BS EN ISO 25980.

Kas need kangad sobivad välistingimustesse?

Neopreen-, silikoon-, akrüül- ja kaltsiumsilikaatviimistlus tagab erineval tasemel ilmastiku- või niiskuskindluse. Välistingimustesse valimisel tuleb arvestada ka ultraviolettkiirguse, tuulekoormuse, seisva vee, saastumise, kinnituste korrosiooni ja tegeliku pinnatemperatuuriga. Kuumuskindlus üksi ei muuda tekstiili ilmastikukindlaks.

Kas kõrgtemperatuurikangaid saab lõigata ja õmmelda?

Paljusid kangaid müüakse valmistustöödeks meetriga, kuid lõikamisel võivad eralduda ärritavad kiud ja kaitsmata servad võivad narmendada. Kasutage materjali ning temperatuuriga sobivaid tööriistu, niiti, palistusi ja kinniteid. Järgige kehtivat ohutuskaarti ja arvestage enne tellimist valmistusvaruga.

Kas selle kategooria kangast saab valmistada kaitseriietust?

Kangas võib sobida kaitseriietuse komponendiks, kuid töötlemata kangas ei ole sertifitseeritud isikukaitsevahend. Rõiva konstruktsiooni, õmblusi, sulgureid, katvust, mugavust, vastupidavust ja kaitset kindlaksmääratud ohu eest tuleb hinnata tervikliku tootena kohaldatavate nõuete alusel.

Milleks kasutatakse klaaskiust armeerimisvõrku?

See on akrüülkattega 5 × 5 mm ehitusvõrk, mida kasutatakse ühilduvate viimistlus- ja aluskrohvide, HB60 liimi ning plaatidega. Võrk aitab pingeid jaotada ja pragunemist vähendada. Avatud struktuuri tõttu ei ole see termokardin, terviklik kuumuskaitse ega kootud kõrgtemperatuurikanga asendaja.

Kas alumiiniumfooliumiga kangas peegeldab kiirguskuumust?

Fooliumkiht moodustab väikese emissiivsusega peegeldava pinna, kuid toimivus eeldab pinna puhtana hoidmist ja õiget paigutust, tavaliselt sobiva õhuvahe suunas. Kahjustused, oksüdeerumine ja ladestunud tolm võivad peegeldusvõimet vähendada ning kogu laminaat peab jääma ettenähtud kasutustingimuste piiresse.

Kas kemikaalikindlad kangad taluvad kõiki kemikaale?

Ei. Üldised väited õlide, lahustite, hapete või leeliste kohta ei hõlma kõiki aineid ega kontsentratsioone. Kemikaalitaluvus võib temperatuuri, rõhu ja kokkupuuteaja muutudes järsult muutuda. Enne kanga määramist tuleb protsessikeskkonna jaoks hankida tootepõhine sobivuskinnitus.

Kui palju kangast tuleks tellida?

Arvutage valmis toote pindala ning lisage materjalivaru õmbluste, palistuste, ülekatete, kinnitusalade, paigutuse ja lõikejääkide jaoks. Kontrollige valitud toote laiust ja müügiühikut. Paljud loetletud kangad on ligikaudu 1000 mm laiused ja neid müüakse jooksva meetriga, samas kui täisrullide pikkused võivad erineda.