Почему БСТВ?
Сравнение различных теплоизоляционных материалов
кратковременно
до +1000 °С
Пояснение к таблице
Предельная температура применения, °С
Базальтовая вата БСТВ устойчива к вибрациям и высокотемпературным нагрузкам. Из таблицы видно, что ее потери в массе при вибротермической обработке до 900°С составляют лишь 0,35%. Такой показатель вибростойкости ваты БСТВ определяется прежде всего ее длинноволокнистой структурой (то есть качество ваты напрямую зависит от длины волокон), а также характером кристаллизации, обуславливающем достаточное сохранение эластичных и прочностных свойств ваты.
Шлаковата практически полностью теряет свою массу структуру, и спекается еще при температуре +250°-300С, безо всякой вибрационной нагрузки.
Процент структурных изменений различных волокон при одностороннем нагреве в течение 3-х часов показан в следующей таблице:
| Наименование волокон |
Исходная толщина испытуемого образца, мм |
Температура нагрева, °С | ||||
| 400 | 600 | 700 | 800 | 900 | ||
| Процент структурных изменений (потеря в массе образца, %) | ||||||
| Базальтовое супертонкое волокно | 40 | 0,01 | 0,15 | 0,23 | 0,028 | 0,35 |
|
Базальтовое тонкое волокно |
40 | 2,000 | 2,000 | 5,000 | 9,000 | 12,000 |
Зависимость коэффициента теплопроводности от диаметра волокна
При изменении диаметра от 0,6 до 20 мкм теплопроводность возрастает от 0,0237 до 0,375 при t =25°С (в 15 раз!). Поэтому, для теплоизоляции из БСТВ оптимальная плотность набивки в теплоизоляционной конструкции должна быть не более 80 кг/м3, для БТВ – от 140 кг/м3.
Таким образом, для достижения одних и тех же характеристик по теплопроводности изделий из базальтового супертонкого волокна (по весу) требуется в несколько раз меньше, чем из базальтового тонкого волокна. Вследствие чего снижаются общие затраты на теплоизоляционные материалы, уменьшается общий вес и габарит изолируемого изделия, снижаются затраты труда на сервисные и монтажные работы.
Продукция ТМ БАТИЗ, любой из марок, для выполнения того же функционала (по теплоизоляции и конструктивной устойчивости) легче более чем на 40% нежели её эквивалент из БТВ. Это обязательно необходимо учитывать, подбирая аналоги при замене заложенной в конструктиве продукции из БТВ.
Недостатки наличия связующего вещества в составе
Наличие органического связующего (фенолформальдегидные либо карбамидные смолы) в матах из БТВ существенно сокращает срок службы такого изделия, тем самым увеличивая в 2 – 3 раза количество ремонтов по замене теплоизоляции за срок эксплуатации объекта, т. к. связующее вещество имеет следующие недостатки: фенолформальдегидные смолы токсичные, хрупкие, относительно быстро стареют, карбамидные смолы имеют нестабильные свойства, чувствительны к режимам тепловой нагрузки, недостаточно водостойки.
При циклическом воздействии температур изделия со связующим веществом теряют свои прочностные характеристики и связь между волокнами нарушается. Кроме того, из-за большей толщины и меньшей длины волокна в БТВ, данные волокна получаются менее «эластичными» по сравнению с волокном БСТВ, что приводит к их разрушению с течением времени под воздействием внешних факторов (вибрации, перепады температуры).
Основополагающий ГОСТ 21880-2022 «Маты из минеральной ваты прошивные теплоизоляционные» запрещает применение теплоизоляционных материалов при температуре выше +450°С при наличии в них органического вещества (т. к. связующее начинает активно испарятся при более высоких температурах, что приводит к нарушению целостности мата). Изделия из БТВ содержат до 10% органического вещества (связующего). В частности, после применения в течение всего лишь одного сезона, продукции одного из производителей БТВ на объектах ТГК-11, энергокомпания полностью отказалась от данной теплоизоляции и аналогов других производителей.
Преимущества длинноволокнистой структуры БСТВ
Из-за большей толщины и меньшей длины волокна в БТВ, данные волокна получаются менее «эластичными» по сравнению с волокном БСТВ, что приводит к их разрушению с течением времени под воздействием внешних факторов (вибрации, перепады температуры).
В то же время длинноволокнистая структура БСТВ, а также характер кристаллизации, обуславливающий достаточное сохранение эластичных и прочностных свойств волокон из БСТВ обуславливают их «длительный жизненный цикл» при воздействии высоких температур, смене температур, при циклическом воздействии температур, вибрации и агрессивных сред. Данное свойство позволяет матам из БСТВ гарантированно «отработать» весь межремонтный период тепло- и вибронагруженных конструкций без замены изоляции, сколь долгим бы он ни был, в отличие от БТВ, срок службы которого в таких условиях от полугода до года.
Вибростойкость
Изделия из БСТВ устойчивы к вибрациям. Из таблицы видно, что потери в массе изделия из такого волокна при вибротермической обработке до +900°С составляют лишь 0,35%. Такой показатель вибростойкости волокна БСТВ определяется прежде всего его длинноволокнистой структурой (то есть качество напрямую зависит от длины волокон), а также характером кристаллизации, обуславливающем достаточное сохранение эластичных и прочностных свойств волокна.
У изделия из БТВ ниже вибростойкость. Потери в массе этого изделия при трехчасовой вибрации в исходном состоянии равны 2% и от +400С до +600°С не изменяются. Однако даже при таких температурах и механическом воздействии (вибрации) изделия полностью разрушаются за очень короткий период – от 6 до 12 месяцев. Но при повышении температуры до +900°С эти потери резко возрастают и достигают 12%. Таким образом, изделия из волокна с коротковолокнистой структурой (волокно БТВ) не виброустойчивы.