Асбестовый шнур: применение, свойства и характеристики, ГОСТ

С древнейших времен человечество использовало уникальные теплоизоляционные свойства асбеста в самых разных областях. На заре человечества свойства этого материала считались магическими и даже божественными, однако развитие науки позволило получить достоверные сведения о составе и свойствах этого материала.

Содержание:

• Что такое асбестовый шнур и для чего он предназначен
• Асбестовые шнуры ШАОН, ШАП, ШАУ, ШАГ: назначение, характеристики
• Насколько вреден асбест для здоровья человека
• Как правильно использовать для печей
• Какой клей выбрать
• Чем можно заменить
• Ориентировочные цены

В переводе с греческого, асбест означает «нерушимый», что полностью соответствует его физико-техническим свойствам. Материал не горит, не утрачивает своих свойств при повышении температуры до 1500⁰С и более, не окисляется, обладает устойчивостью к радиоактивному, механическому, биологическому и атмосферному воздействию. Помимо этого, асбест не проводит электрический ток и не накапливает статическое электричество.

Несмотря на стремительное развитие строительных технологий и появление новых материалов, старые, проверенные временем материалы, по-прежнему пользуются доверием и повышенным спросом. Одним из таких материалов является асбестовый шнур. Материал получил широкое распространение не только в строительной сфере, но и во многих других областях промышленности и сельского хозяйства, и т.д.

В данной статье рассматриваются область применения асбестового шнура, его основные особенности, физико-технические и эксплуатационные характеристики, достоинства и недостатки этого изоляционного материала. Подробно описываются все модификации шнура и технология их укладки.

Что такое асбестовый шнур и для чего он предназначен

Асбестовый шнур – это специальный строительный материал, используемый преимущественно для решения широкого спектра задач, связанных с теплоизоляцией и повышением пожарной безопасности строительных конструкций. Основным элементом, входящим в состав шнура являются асбестовые волокна. В качестве добавок используются хлопковые и синтетические волокна.

Практическое использование асбестовых шнуров предусматривает два возможных варианта:

• надежное уплотнение соединений, работающих в режиме высоких и экстремальных температур;
• предупреждение распространения огня и повышение пожарной безопасности строительных и прочих конструкций.

Асбестовый шнур свое широкое распространение в строительстве и других сферах, получил благодаря следующим достоинствам:

• достаточно высокой механической прочности. Шнур способен выдерживать довольно высокие разрывающие нагрузки. Благодаря этому свойству, область их использования сильно расширилась.

Материал широко применяется не только в сфере ЖКХ и теплоэнергетике, но и в других областях промышленности и сельского хозяйства. В процессе укладки различных магистральных трубопроводов, дополнительную прочность асбестовым уплотнениям обеспечивает металлическое армирование;

• независимо от марки, асбестовые шнуры обладают высокой огнестойкостью и могут работать при температурах +400⁰С и более;
• материал невосприимчив к колебаниям температуры окружающей и рабочей среды. Даже при значительном нагреве, сохраняет свою структуру и физико-технические характеристики;
• способности работать в условиях повышенной влажности. Натуральные минеральные волокна не впитывают влагу и не разбухают, что позволяет сохранять эксплуатационные свойства асбестового шнура даже при большой влажности.

Различают два типа уплотнителя из асбеста: с сердечником и без него. Кроме того, существует классификация по плотности навивки. В этом плане шнур может быть цельным или комковым. У цельных модификаций асбестовые волокна равномерно наматывается на сердечник, комковые шнуры лишены этого преимущества.

Асбестовые шнуры ШАОН, ШАП, ШАУ, ШАГ: назначение, технические характеристики

Учитывая тот факт, что на рассматриваемые изделия работают в режиме повышенных и экстремальных температур, их технические и эксплуатационные свойства должны строго соответствовать параметрам, указанным в ГОСТе 1779-83 «Шнуры асбестовые. Технические условия».

Рассмотрим подробнее особенности и физико-технические характеристики асбестовых шнуров различных модификаций.

ШАОН

Материал относится к категории общего назначения. Основным компонентом изделия являются волокна хризотилового асбеста с добавлением хлопка и некоторых других полимерных волокон. Используется для уплотнения и теплоизоляции соединений в тепловых установках. Помимо термостойкости, шнур ШАОН хорошо переносит различного рода вибрации.

Существует две модификации шнуров асбестовых ШАОН - без сердечника и с сердечником. Модификация без сердечника производится диаметром до 8 мм. Изделие представляет собой цилиндрическое тело, состоящее из нескольких складок однониточного асбестового полотна, скрученных вместе. При этом направление завивки противоположно направлению завивки однониточного полотна.

Изделия с сердечником могут иметь диаметр от 10 до 25 мм. Сердечником могут служить асбестовые нити или полотно. Данная разновидность шнура активно использоваться в газовой и водной рабочей среде, кроме того, материал может длительное время переносить непосредственное воздействие перегретого пара, имеющего температуру до 400⁰С. Допускаемое рабочее давление для этой модификации составляет 0,1 МПа (1,0 кгс/см2).

Согласно ГОСТу 1779-83, асбестовые шнуры не должны иметь поверхностных дефектов, сердечник не должен просматриваться сквозь наружные волокна. Допускается небольшое количество концов нитей длиной до 25 мм, возникающих при связывании волокон. Массовая доля влаги в материале изготовленного в соответствии с требованиями ГОСТа 1779-83, не должна превышать 3% для шнуров на хлопковой основе и 4,5% для асбестовых шнуров на основе вискозы. Количество волокон должно составлять не менее 78%.

ШАП

Шнур асбестовый пуховый (ШАП) используется для уплотнения узлов, работающих в экстремальных температурных режимах. В качестве сердечника используются предварительно прочесанные волокна из асбеста, равномерно переплетенные с хлопковыми или синтетическими волокнами. Наружная оплетка представляет собой тканое полотно.

Асбестовый шнур ШАП используется в как теплоизолятор тепловых установках и теплопроводах. Температура рабочей среды не должна превышать 400⁰С, а максимальное давление в системе - 0,1 мПа.

ШАГ

Шнур асбестовый газогенераторный (ШАГ) – состоит из сердечника, представляющего собой несколько переплетенных между собой шнуров марки ШАОН, оплетенных металлической проволокой. Используется преимущественно в газовых средах, в частности для уплотнения люков, газогенераторных агрегатов. Диаметр шнура ШАГ может составлять от 15 до 40 мм. Эксплуатировать материал можно при температуре не более 400⁰С и рабочем давлении в системе не более 0,15 мПа.

ШАУ

В качестве сердечника шнура асбестового уплотнительного (ШАУ). Используется сложенный несколько раз шнур марки ШАП (ГОСТ 1779-83). В роли наружной оплетки выступают волокна из асбеста. Несмотря на идентичность рабочих характеристик (допускаемой температуры 400⁰С и рабочего давления не более 0,1 мПа) асбестовый шнур ШАУ имеет значительно больший диаметр.

Материал целесообразно использовать в качестве уплотнителя и теплоизолятора в дверных и оконных проемах, бронях коксовых печей, различных неподвижных элементов машин и механизмов. При этом максимальная температура не должна превышать 400⁰С, а давление в системе – 1 МПа.

Насколько вреден асбест для здоровья человека

Как только речь заходит о строительных материалах, содержащих асбест, сразу возникает вопрос их безопасности для человека и окружающей среды. На территории Евросоюза асбестсодержащие строительные материалы полностью запрещены с 2005 г. В России к этим материалам относятся более лояльно, и для этого есть веские причины.

Необходимо сразу отметить, что опасения по поводу вредного влияния асбеста на человеческий организм вовсе не беспочвенны. В процессе эксплуатации волокна могут ломаться, образуя мельчайшие острые осколки. Эти частицы так малы, что невидимы для человеческих глаз, однако легко проникают в дыхательные пути и легкие.

Когда смертность среди рабочих первых асбестовых заводов достигла катастрофических размеров, вскрытия показали, что на легких у подавляющего большинства рабочих имелись специфические рубцы.

Именно этот факт, в совокупности с проведенными исследованиями в области воздействия асбеста на здоровье человека, послужили поводом для введения запрета на использование асбестосодержащих материалов на территории Европы.

Однако, при ближайшем рассмотрении ситуация не настолько критична. Асбест – это название целой группы минералов, содержащих соединения кремния (силикатов). Существует 6 разновидностей волокнистых минералов, обладающих схожими свойствами. Пять из них представляют собой амфиболовый асбест.

Этот гидросиликат накапливается в легких и вызывает серьезные заболевания легких и дыхательных путей, нередко приводящие к летальному исходу. Из всех существующих асбестосодержащих минералов к амфиболовой группе относятся:

• крокидолит;
• тремолит;
• амозит;
• актенолит;
• антофеллит.

Согласно российским стандартам, ни одно из этих веществ не может входить в состав строительных материалов и других изделий. Однако, помимо этих гидросиликатов, существует хризолит. Этот минерал также содержит асбестовые волокна, но отличается от рассмотренных выше минералов их цветом и физико-химическими свойствами.

Хризолитовая модификация асбестовых волокон постепенно выводится из легких и накапливается только при постоянном вдыхании частиц асбеста, причем только в том случае, когда их концентрация превышает предельно допустимую. Отсюда следует, что использование хризолитового асбеста в строительстве, промышленности и других областях вполне допустимо и серьезной опасности для человека и окружающей среды не представляет.

Возникает резонный вопрос: почему в Европе на законодательном уровне запрещены асбестосодержащие материалы? Ответ прост: у них просто не хватило ума разделить асбестосодержащие минералы на амфиболы и хризолиты. Таким образом, они добровольно лишили себя практичного и недорогого теплоизолятора.

Применение асбестового шнура для печей

Поскольку асбестовый шнур используется для теплоизоляции различных поверхностей, работающих в условиях повышенных температур, вполне естественно использовать его для печи. Рассмотрим подробно, как использовать асбестовый шнур для печи.

Прежде всего, необходимо помнить, что для печей можно использовать исключительно модификацию шнура ШАУ. Эти материалы способны выдерживать значительные механические нагрузки и даже под воздействием высоких температур долгое время сохраняют свои эксплуатационные свойства. Кроме того, асбестовые уплотнители не гниют, устойчивы к воздействию влаги и биологических факторов, могут выдерживать высокие температуры в течение длительного промежутка времени.

Как использовать асбестовый шнур для печей

Установка уплотнителя не отличается особой сложностью, однако требует внимательности, аккуратности и соблюдения определенной последовательности.

Для того чтобы правильно установить огнестойкий уплотнитель на печь из металла или печную дверцу необходимо:

1. Тщательно очистить дверцу печи и саму её поверхность от грязи, пыли, жирных пятен и полностью удалить остатки старого уплотнительного шнура.
2. Если имеется специальный паз для установки уплотнения, в него равномерным слоем наносится специальный жаростойкий клей. Если такой паз конструкцией не предусмотрен, клей наносится непосредственно на место крепления уплотнителя.
3. Асбестовый уплотнитель укладывается на клей по всему периметру. В месте стыковки с помощью острого ножа шнур отрезают таким образом. Чтобы не оставалось зазора.
4. Для того обеспечить надежное крепление утеплителя к поверхности, дверцу необходимо закрыть. Если утеплитель наносился на другую поверхность, его следует плотно прижать.

Для того чтобы убедиться в качестве выполненной работы, через 3-4 часа следует протопить печь и удостовериться в качестве уплотнения.

Для уплотнения зазоров на варочной поверхности печи, её сначала демонтируют. Следующим этапом является очистка нижней поверхности от остатков раствора, пыли, грязи и жировых отложений. Очищенная поверхность грунтуется составом из термостойкого клея и воды. Когда грунтовка окончательно высохнет, по всему периметру наносится равномерным слоем клей, на который укладывается асбестовый уплотнитель.

Для того чтобы материал надежно приклеился, необходимо плотно прижать его к поверхности на 7-10 мин. Когда клей окончательно высохнет, панель устанавливается на свое место. Если по периметру образовались щели, их можно устранить с помощью шамотной глины или специального жаростойкого герметика.

Важно! Диаметр шнура должен в точности соответствовать уплотняемому зазору. Недостаточная толщина уплотнителя сведет на нет все усилия, поскольку останутся зазоры. Если же толщина уплотнителя будет больше чем нужно, дверцу просто не получится закрыть.

Какой клей выбрать для асбестового шнура

В прошлом разделе упоминался клей для уплотнителя, однако ничего не было сказано о его особенностях и марке. Постараемся исправить это упущение.

В продаже имеется специальный термостойкий клей, предназначенный специально для асбестовых уплотнений. Согласно заявлениям производителей, он способен выдерживать температуру до 1100⁰С. Его средняя стоимость составляет от 800 до 900 руб.

Если не удалось найти в продаже готовый термостойкий клей, его можно изготовить самостоятельно.

Для изготовления термостойкого клеевого состава на основе алюмофосфатной связки потребуются гидроксид алюминия в порошке (в принципе его можно изготовить самостоятельно, но его стоимость настолько незначительна, что не стоит тратить на это время) и фосфорная кислота орто. Иными словами, обычная ортофосфорную кислота, которую нередко используется в качестве модификатора ржавчины.

Сначала нужно смешать порошок гидроксида алюминия с ортофосфорной кислотой. Целесообразно смешивать компоненты в колбе, (сначала, через воронку, аккуратно засыпается порошок, после чего в колбу добавляется кислота). Что касается концентрации, она выглядит как 1:2, то есть на одну объемную часть гидроксида алюминия приходится две объемных части ортофосфорной кислоты. Впоследствии консистенцию можно корректировать, добавляя тот или иной компонент.

После этого приступают к нагреванию смеси, которое длится несколько часов, до полного растворения порошка. Нагревать смесь необходимо с обратным холодильником или в химической колбе с пробкой и маленьким отверстием в ней, предназначенным для специальной длинной трубки, которая будет выполнять роль обратного холодильника. Это позволит уменьшить скорость испарения воды, в противном случае смесь сильно загустеет. При наличии обратного холодильника, сконденсировавшиеся на стенках трубки пары будут стекать обратно в колбу.

По прошествии 2-3 часов порошок должен полностью раствориться, если на дне остался осадок, можно аккуратно добавить кислоты и продолжить нагревать. В конечном итоге должен получиться прозрачный густой клейкий раствор консистенции свежего мёда. Небольшой остаток гидроксида алюминия на дне колбы будет свидетельствовать о том, что кислота полностью прореагировала.

Полученным составом покрываются склеиваемые поверхности. Приклеенный таким клеевым составом асбестовый шнур может работать при температуре 400⁰С и более.

Чем можно заменить асбестовый шнур

Материал не относится к разряду труднодоступных строительных материалов, и все же, если возникла необходимость чем-нибудь его заменить, лучше всего, использовать ШБТ – шнур базальтовый теплоизоляционный.

Базальтовый теплоизоляционный шнур

Базальт представляет собой негорючий минерал вулканического происхождения, отличающийся прочностью, долговечностью, высокими теплоизоляционными свойствами и пластичностью. Высокая механическая прочность в сочетании с пластичностью, дает возможность производить из него уникальную базальтовую ткань, получившую широкое распространение во многих сферах современной промышленности.

Физико-технические характеристики

Базальтовый шнур изготавливают из нетолстых базальтовых волокон и обвивают сверхпрочными гибкими комплексными базальтовыми нитями. Изделие относится к категории негорючих, для него характерны высокие огнеупорные свойства и широкий диапазон рабочих температур (от - 200⁰С до +950⁰С). Минимальная температура плавления 1000-1100⁰С.

Материал отличается высокой стойкостью к биологическим, механическим и атмосферным воздействиям, кроме того, выдерживает влажность до 90 %. Базальтовый шнур не вступает в реакцию с кислотами, щелочами и другими химически активными соединениями.

Материал является отличным уплотнителем и надежным теплоизолятором для всех видов нагревательных агрегатов и теплопроводов. Он хорошо удерживает и сохраняет тепло нагревательных устройств и печного оборудования.

Еще одним достоинством материала является экологическая безопасность. Шнур не содержит фенольных и других токсичных соединений, представляющих опасность для человека и окружающей среды.

Материал широко применяется в качестве тепло- и звукоизоляции, в атомной, нефтяной, газовой и химической отраслях промышленности. Кроме того, он используется для герметизации панельных стыков при строительстве, во всех отраслях народного хозяйства, судостроении, цветной и черной металлургии и пищевой промышленности.

Несмотря на то, что стоимость базальтового шнура существенно выше, чем стоимость асбестовых шнуров, он получил широкое распространение благодаря высоким эксплуатационным характеристикам и длительному сроку службы (50 лет и более).

Помимо базальтового уплотнительного шнура, заменить асбестовый уплотнитель можно керамическим или стекловолоконным шнуром.

Керамический теплоизоляционный шнур

Уплотнительные шнуры, созданные на основе керамики многократно превосходят асбест по основным эксплуатационным и физико-техническим характеристикам. Они могут использоваться в как для термоизоляции домашней печки, так и промышленных теплогенераторов.

Сердечником служит прочное волокно, на которое наносится слой керамики, армированной стекловолокном.

Преимущества

1. Керамический шнур способен сохранять геометрическую форму даже при сильном нагреве.
2. Даже длительное воздействие открытого не оказывает влияния на плотность уплотнения зазоров между деталями печи.
3. Материал совершенно безопасен для человека и окружающей среды.
4. Материал достаточно пластичен и гибок, что значительно упрощает процесс укладки.
5. Высокая термостойкость. Керамические теплоизоляционные материалы способны выдерживать температуру до 1200⁰С.

Теплоизоляционный шнур на основе стекловолокна

Это наиболее более доступный и практичный уплотнитель для печей и каминов. Основой шнура являются стеклянные нити, поэтому материал невосприимчив к воздействию влаги. Чаще всего стекловолоконный уплотнительный шнур устанавливают на дверцы котлов и печей. Максимальная температура, при которой материал сохраняет свои эксплуатационные свойства составляет 550⁰С.

К недостаткам этого стекловолоконных шнуров можно отнести его возможное негативное воздействие на кожные покровы и органы дыхания. Мельчайшая стекловолоконная пыль может вызывать аллергические реакции. Поэтому при их установке рекомендуется работать в защитном респираторе и перчатках.

Ориентировочные цены на асбестовые шнуры

Ниже приводится средняя стоимость теплоизоляционного уплотнительного шнура общего назначения.

Асбестовый шнур ШАОН

Как с практической, так и с экономической точки зрения, использование асбестовых теплоизоляционных уплотнительных шнуров полностью оправдано. Доступная стоимость материала, в сочетании с высокими эксплуатационными свойствами и длительным сроком службу обеспечили ему широкую популярность не только в строительстве и теплоэнергетике, но и в других отраслях народного хозяйства. В целях безопасности при покупке асбестсодержащих материалов необходимо удостовериться, что они относятся именно к хризолитовой группе.