Огнеупорная (огнестойкая) вата: виды, свойства, применение

Применение негорючих, в особо пожароопасных местах огнестойких утеплителей, для огнезащиты, тепло/звукоизоляции технологического, в том числе отопительного оборудования, несущих конструкций; трубопроводов, дымоходов, воздуховодов систем жизнеобеспечения является одним из приоритетов при проектировании, возведении, реконструкции строительных объектов для обеспечения пожарной безопасности.

Минеральная огнестойкая (огнеупорная) вата – это исходное сырье для производства негорючих утеплителей в виде плит, матов, рулонных материалов, используемых для конструктивной огнезащиты.

По определениям ГОСТ 4640-2011, минеральными ватами называют материалы, имеющие внутреннюю структуру ваты, которые изготовлены из расплавов габбро-базальтовых горных и осадочных пород, содержащих глиноземы, кремнеземы; вулканических, металлургических шлаков; отходов стекольной промышленности, предназначенные для производства тепло/звукоизоляционных изделий.

Огнестойкая и негорючая каменная вата

Негорючие утеплители на стеллаже

Виды

Основные различия между видами огнестойких, огнеупорных ват определяет состав исходного сырья для промышленного серийного производства, в большинстве случаев дающий наименование готовой товарной продукции:

  • Базальтовая или каменная минеральная вата – это продукция, получаемая методом центрифугирования или дутья под давлением расплавленной до 1500℃ массы измельченной магматической базальтовой породы через фильеры из трудноплавких металлов, быстрого охлаждения каменных волокон. Такая вата используется для производства огнезащитного базальтового материала.
  • Вата каолиновая или керамическая изготавливается из диоксида кремния – кварцевого песка и глинозема, где содержание оксида алюминия достигает 99%, способом раздува расплавленной массы сырья под давлением до 0,8 Мпа для получения ультратонких волокон, использующихся в качестве эффективной теплоизоляционной продукции.

Технологический процесс производства – расплав сырья ведется в электротермических промышленных печах при температуре 1750℃. Плотность каолиновой ваты варьируется в диапазоне 80–130 кг/м3.

В качестве связующих веществ для формирования из комовой ваты плит, рулонов, скорлуп, сегментов, используемых в строительстве; для облицовки корпусов, емкостей отопительного, высокотемпературного технологического оборудования; участков трубопроводов, по которым перекачиваются горячие продукты, в полученный полуфабрикат добавляют огнеупорную глину, кремнийорганические соединения, жидкое стекло (силикаты), специальные марки глиноземистого цемента.

Чаще всего каолиновую вату называют муллит-кремнеземистой по геологическим названиям исходного сырья, что нашло отражение в маркировках готовой продукции. Так, обычные волокна обозначают МКРР, а волокна с добавлением хромсодержащих соединений – МКРХ.

  • Вата МКРР 130, изготавливаемая по ГОСТ 23619-79, является одной из самых распространенных, востребованных марок каолиновой ваты, так как, кроме термостойких, огнеупорных свойств, химически инертна к воздействию концентрированных кислот, щелочей; является отличным электроизоляционным материалом; обладает эластичностью, за счет чего плотно прилегает к защищаемым поверхностям строительных конструкций, корпусов оборудования, поверхностей трубопроводов, вентиляционных коробов; не деформируется под воздействием вибрационных нагрузок.
  • Кремнеземная огнеупорная вата производится по аналогичным технологическим процессам, что и базальтовые, каолиновые ваты. Содержание чистого диоксида кремния – от 96 до 98%. При высокотемпературном нагреве не способна выделять какие-либо вещества, так как изготавливается без связующих материалов.
  • Стекловата. Сырьем для производства этого теплоизоляционного материала служат отходы стекольной промышленности, бой вторичной стеклотары, а также сырьевой шихты, что применяется для изготовления стекла. Используются два промышленных способа – дутье и протяжка через фильеры.
  • Шлаковата, сырьем для которой являются шлаки металлургических производств.

Виды огнестойкой ваты по месту основного применения такой противопожарной продукции:

  • Огнеупорная вата для дымохода любого отопительного оборудования – от печной трубы в бане, жилом доме до дымоходов газовых колонок, дизель-генераторных станций. Применение огнестойкой ваты позволяет исключить прямой контакт раскаленных поверхностей со строительными конструкциями – перекрытиями, стенами, выполненными из горючих материалов, создать противопожарные разделки, отступки.
  • Огнеупорная вата для печей металлургических предприятий, утилизационных производств позволяет создать отличный теплоизоляционный кожух вокруг корпусов такого высокотемпературного оборудования.
  • Огнеупорная минеральная вата для котлов тепловых, технологических электростанций, котельных эффективно служит таким же целям.

***Свойства огнестойких теплоизоляционных материалов отчасти зависят от формы выпуска готовой продукции, поэтому неудобную ни для перевозки, ни для проведения большинства видов монтажных работ комовую вату прессуют и прошивают базальтовыми (стекловолоконными) нитями в плиты, рулоны, маты; скорлупы для обкладки трубопроводов, в том числе с фольгой, прокладываемой в качестве теплоотражающего слоя.
Состав ваты огнестойкой

Волокна базальтовой теплоизоляции в плите негорючей обшивки

Температура огнезащиты от вида ваты

Диапазон температур, которые максимально выдерживают различные виды таких огнестойких материалов при длительной эксплуатации:

  • Каолиновая (муллит-кремнеземистая) вата марки МКРР-130 – 1150℃; МКРХ-150 – 1300℃.
  • Базальтовая минеральная вата – до 1200 градусов Цельсия.
  • Кремнеземная вата – до 1100℃.
  • Стекловата – 450℃.
  • Шлаковата – до 300℃.

***Критический термический удар в 1500 градусов Цельсия не смогут выдержать даже каолиновые (муллит-кремнеземистые) ваты, хотя и изготавливаемые из расплава каменного сырья при температуре 1750℃, но имеющие в составе связующие вещества с более низким пределом плавления. Для эксплуатации в таких сверхтяжелых условиях огнестойкие ваты не предназначены.

Для этих целей используют другие огнеупорные материалы и изделия с защитой от температур выше 1580℃.

Требования нормативных документов

Прямое отношение к огнеупорным и огнестойким ватам имеют следующие нормативные документы, дающие определения, регламентирующие технические условия производства, огневых испытаний:

  • ГОСТ 28874-2004, классифицирующий все виды/типы огнеупорных материалов, дающий определение огнеупорности, как технической характеристике товарной продукции выдерживать, не расплавляясь, длительное воздействие высокой температуры.
  • ГОСТ 4640-2011 – о технических условиях на минеральную вату.
  • ГОСТ 23619-79, устанавливающий технические условия производства огнеупорных теплоизоляционных муллит-кремнеземистых стекловолокнистых материалов.
  • ГОСТ 30244-94 – о методиках огневых испытаний на горючесть строительных материалов.

Применение

Благодаря отличным огнеупорным характеристикам, сберегающим тепло свойствам, минеральные ваты используются в строительстве при возведении объектов практически любого назначения, при прокладке/монтаже инженерных сетей/систем, сборке технологического оборудования; а также при изготовлении различных изделий, где востребованы технические параметры этой продукции.

Область применения:

  • Для производства огнестойких утеплителей.
  • Для утепления, и зачастую одновременно огнезащиты перекрытий, полов, крыш, технических, мансардных этажей; фасадов, подвалов, чердачных помещений зданий.
  • В качестве теплоизолирующего заполнения полостей в кирпичных кладках; стыков, зазоров, щелей между железобетонными конструкциями.
  • Для теплоизоляции, исключения промерзания трубопроводных сетей, технологических коммуникаций населенных пунктов, промышленных, складских объектов.
  • В качестве носителей катализаторов, фильтров для очистки высокотемпературных газов, в том числе выполняя роль огнепреградителей для горючих газовых смесей.
  • При производстве различных изделий – от трубной продукции до тормозных колодок автотранспорта в качестве армирующей, теплоизоляционной основы.
  • Для армирования огнеупорного (огнестойкого) бетона.
  • Для конструктивной огнезащиты несущих, ограждающих строительных конструкций из древесины, металла, железобетона; коробов транзитных воздуховодов вентиляционных установок; отводящих дымоходов, шахт систем дымоудаления.
  • Для теплоизоляции, огнезащиты трубы, дымохода камина, печи.
  • В качестве огнеупорного, не пропускающего тепло защитного покрытия, футеровки для печей утилизации сгораемых отходов; паровых котлов, газовых турбин объектов теплоэнергетики.
  • Для теплозащиты металлургических печей, технологических установок переработки нефти, газового конденсата.
  • В качестве связующего при производстве огнеупорных обмазок, паст, огнезащитных штукатурок.
  • Для теплоизоляции емкостей, резервуаров со сжатыми, сжиженными газами.
  • Для заполнения внутреннего пространства противопожарных ворот, перегородок, люков, дверей.
  • В тепло/звукоизоляции двигательных отсеков, машинных, генераторных отделений автомобильного, железнодорожного транспорта, морских, речных судов.

Как делают каменную вату

Плюсы и минусы

К преимуществам всех видов огнеупорных, огнестойких минеральных ват относят:

  • Высокую термическую стойкость даже при длительном, постоянном огневом и тепловом контакте без разложения, разрушения внутренней структуры.
  • Незначительную плотность, что в приоритете при выборе теплоизоляционных, огнезащитных покрытий для несущих конструкций, межэтажных перекрытий строительных объектов.
  • Низкую теплопроводность, малую теплоемкость, что формируют отличные теплоизоляционные, энергосберегающие характеристики данной продукции.
  • Диэлектрические свойства, важные при использовании на объектах теплоэнергетики, даже при повышении рабочих температур до 700–800℃.
  • Отличную химическую стойкость к сильным кислотам, щелочам.
  • Устойчивость к сейсмическим колебаниям, вибрационным воздействиям.
  • Звукоизоляционные качества.
  • Масло/влагостойкость.
  • Не смачивание расплавами цветных металлов.
  • Длительный период эксплуатации без потери теплоизоляционных, огнезащитных параметров продукции.
  • Безопасность использования из-за отсутствия выделения токсичных летучих соединений как при нормальной эксплуатации отопительного, технологического оборудования, так и при сильном перегреве поверхностей корпусов; а также при возникновении очага возгорания, контакте с открытым пламенем внутри строительного объекта, где в качестве огнестойких, теплоизоляционных покрытий применены минеральная огнеупорная (огнезащитная) вата, или рулонные, плитные изделия на ее основе.
  • Невысокая стоимость продукции, что важно, как для заказчиков строительства, реконструкции крупных производственных объектов, так и возведения многоэтажных, частных домов.
  • Значительное уменьшение объема более дорогих керамических огнеупорных изделий в составе конструкций кожухов, футеровок отопительного, технологического оборудования, снижение материалоемкости, в тех ситуациях, когда возможна замена на огнестойкие минеральные ваты.

За счет структуры, мягкости, эластичности комовой ватой легко набивают теплоизоляционные кожуха оборудования, но чаще такую продукцию используют в виде рулонных, плитных утеплительных материалов, в том числе в виде готовых изделий; например, полуцилиндров для теплоизоляции трубопроводов инженерных, технологических коммуникаций.

К недостаткам следует отнести необходимость крайней осторожности, обязательности использования плотной спецодежды, устройств защиты дыхательных путей, глаз при проведении любых работ с огнеупорными минеральными ватами, из-за того, что мельчайшие сверхтонкие волокна такой продукции могут нанести вред здоровью людей.

Просмотров 8590