Фаолитом называется кислотостойкая пластическая масса, получаемая на основе феноло-формальдегидной резольной смолы и кислостойкого наполнителя – асбеста, графита или кварцевого песка. В зависимости от природы наполнителя и количественного соотношения между смолой и наполнителем могут составляться фаолитовые композиции, изделия из которых различаются как по своим физико-механическим свойствам, так и по кислотостойкости.
Термореактивная феноло-формальдегидная смола способна под влиянием нагревания переходить в твердое, неплавкое и нерастворимое состояние. В соответствии с этим и фаолитовая масса, в которой частички наполнителя связаны между собой вязкой растворимой смолой, при термообработке отверждается, становится неплавкой и нерастворимой.
Фаолит нашел широкое применение во многих отраслях промышленности как конструкционный материал. В ряде случаев он заменяет цветные металлы, особенно свинец. Легкость фаолита (плотность 1,5–1,7 г/см 3 ), химическая стойкость к кислым агрессивным средам и способность к формованию позволяют изготовлять из него химически стойкую аппаратуру весом в несколько раз меньше металлической.
Фаолит можно применять при более высокой температуре, чем многие другие кислотостойкие пластические массы. По техническим условиям теплостойкость фаолита гарантируется до 100 0 С. Практически же в производственных условиях фаолит эксплуатируется при температуре 130 0 С и выше. Однако нельзя подвергать фаолит нагреву открытым пламенем или электрообогреву.
В отличие от других термореактивных пластмасс сырой фаолит может формоваться при обычных или несколько повышенных температурах без использования высокого давления. Это позволяет изготовлять из него аппаратуру, не применяя прессов и дорогостоящих прессформ. Путем формовки получают детали различных размеров (по длине и диаметру), из которых затем монтируют коммуникации, аппаратуру и оборудование.
Физико-механические свойства фаолита
Наименование
Значение
Плотность, кг/м 3
1500-1700
Коэффициент теплопроводности при (0-100)°С, ккал/м*ч*г
фаолит А фаолит Б фаолит Т
Предел прочности, не менее, MPa
при изгибе при разрыве при сжатии на срез
Химические свойства Фаолита
Фаолит и фаолитовые изделия обладают весьма высокой химической стойкостью к кислым средам и органическим растворителям. Большой интерес представляет стойкость фаолита к воздействию соляной кислоты всех концентраций (значительно превышает стойкость свинца) и к серной кислоте низких и средних концентраций. Фаолит не стоек к щелочам азотной, хромовой и хлорноватистой кислотам.
Кислотостойкость фаолита определяют по изменению веса стандартных брусков после воздействия 22% соляной кислоты на кипящей водяной бане в течение 24 часов (МРТУ 6-05-1169-69).
Фаолит можно применять при более высокой температуре, чем многие другие кислотостойкие пластические массы. По техническим условиям теплостойкость фаолита гарантируется до 1000 °С. Практически же в производственных условиях фаолит эксплуатируется при температуре до 130-1600 °С. Однако фаолит нельзя подвергать нагреву открытым пламенем или электрообогреву.
По сравнению с другими химически стойкими материалами фаолит обладает рядом преимуществ. Его можно применять при более высоких температурах, чем винипласт, резину, листовой материал на основе полиизобутилена и битумный материал.
Фаолитовые изделия, поврежденные в процессе эксплуатации, можно легко отремонтировать на заводе-потребителе, что почти исключено для керамических изделий. На заводе-потребителе также нетрудно изготовить новые фаолитовые детали взамен вышедших из строя или для новых агрегатов.
Фаолиты – это кислотоупорные пластмассы на основе водоэмульсионных резольных фенолоформальдегидных олигомеров и кислотостойкого наполнителя. В зависимости от применяемого наполнителя различают три марки фаолита:
Выпускают фаолиты как в виде полуфабрикатов — сырых листов, прессовочной массы и замазок, так и в виде готовых изделий из отвержденного фаолита.
Процесс производства фаолитов состоит из стадий синтеза жидкого резольного олигомера, смешения его с наполнителем, вальцевания массы, переработки ее в изделия и термообработки (отверждения) изделий из фаолита.
Синтез резольного олигомера проводят в реакторе, в котором резольный фенолоформальдегидный олигомер нагревается до 50—70 °С, после чего он сливается в мерник. Смешение компонентов композиции осуществляется в лопастном смесителе при 60—65 °С.
Ниже приводят нормы загрузки компонентов для получения фаолита различных марок:
Марка и назначение фаолита
Сырье
Содержание, масс ч.
Марка А; для листов, сосудов, аппаратов
Резольный олигомер
100
Асбест антофиллитовый
95
Асбест хризотиловый
5
Марка В; для пресс-изделий
Резольный олигомер
Асбест хризотиловый
Марка Т; для труб
Резольный олигомер
100
Асбест хризотиловый
После смешения дальнейшие стадии процесса определяются целевым назначением получаемых продуктов. Для изготовления фаолитовой замазки масса после вальцов подается на упаковку.
Для получения сырых листов масса из смесителя подается на вальцы, где вальцуется с фрикцией при температуре горячего валка 70—90 °С и холодного валка 25—30 °С, и пропускается через каландр. Для получения труб и профильных изделий пресс-масса после вальцевания подается в пресс или экструдер.
Температура обогреваемого цилиндра экструдера 60—70 °С. Затем трубы и другие изделия направляются в камеру на отверждение. Отверждение проводится при 60—120°С в течение суток. После отверждения изделия поступают на механическую обработку (токарный станок или пила), покрываются резольным лаком и сушатся.
О длительности работы фаолитовых изделий в различных средах можно судить из приведенных ниже данных:
Температура, °С
Давление, МПа
Срок службы изделия годы, не менее
Фаолиты нестойки к действию азотной и хромовой кислот, иоду, брому, щелочам, пиридинам, ацетону, спирту.
Существенное влияние на свойства материала оказывает наполнитель. Антофиллитовый асбест придает фаолиту высокую химическую стойкость, в то время как хризотиловый асбест снижает ее, но зато сообщает более высокую механическую прочность. Это и определяет необходимость сочетания асбестов обоих типов.
Физико-механические показатели изделий из фаолитов приведены ниже:
Разрушающее напряжение, МПа
Ударная вязкость не менее: 2,0 кДж/м 2 ;
Твердость по Бриннелю не менее: 200 МПа;
Теплостойкость по Мартенсу не ниже: 100°С;
Верхний предел рабочих температур: 130 °С;
Коэффициент теплопроводности при 0—100°С, Вт/(м·К)
Водопоглощение:1,4—1,8%;
Кислотостойкость: 1,25—1,5%;
Усадка сырого фаолита при отверждении, не более
* Изменение массы стандартного бруска после выдержки в течение суток в 22%-ной соляной кислоте при температуре кипящей водяной бани.
По сравнению с кислотоупорной керамикой, широко применяемой для футеровки химической аппаратуры, фаолиты имеют ряд преимуществ: они приблизительно вдвое легче, превосходят ее в 4—6 раз по статической и динамической прочности и менее чувствительны к резкому изменению температуры. Однако как химически стойкие материалы фаолиты могут быть использованы в гораздо более узком температурном интервале, чем кислотоупорная керамическая плитка.
Фаолиты применяются в различных отраслях промышленности как химически стойкие конструкционные и футеровочные материалы, с успехом заменяющие свинец, бронзу и нержавеющую сталь. Из фаолитов изготовляют химическую аппаратуру и детали: резервуары, реакторы, скрубберы, ректификационные и адсорбционные колонны, нутч-фильтры, электролизные и травильные ванны, кристаллизаторы, оросительные холодильники, мешалки, детали насосов и вентиляторов, трубы и части к ним, вентили, краны и т. д.
В зависимости от наполнителя фаолит маркируют буквами А (асбест), П (песок), Г (графит). Трубы и детали из фаолита обладают высокой химической стойкостью по отношению ко многим агрессивным продуктам (кислотам и крепким щелочам, плавиковой кислоте, хлористым солям). Из всех применяемых пластмасс (кроме фторопласта-4) только фаолитовые изделия химически стойки к бензолу.
Большой диапазон температур от —30 до +130° С, в которых могут работать фаолитовые трубы, также значительно расширяет возможности их применения.
Фаолитовые трубы с буртами изготовляют с условным проходом от 32 до 300 мм из фаолита марок А и Г длиной 1000 и 2000мм. Такие трубы выдерживают пробное гидравлическое давление от 2 до 6 кгс/см 2 в зависимости от диаметра. Фаолитовые трубы диаметром до 100 мм изготовляют на шприц-машинах, а трубы больших диаметров — из сырых листов путем формования. Соединяют фаолитовые трубы с буртами на разрезных стальных фланцах. Фаолитовые изделия отличаются значительной хрупкостью, поэтому при транспортировании и монтаже их следует предохранять от ударов, а также резких изменений температуры.
Трубы из стеклопластиков для трубопроводов.
Стеклопластики — это пластмассы, содержащие стекло-волокнистый наполнитель. Они имеют высокую механическую прочность, зависящую от количества введенного в композицию стекловолокна и его распределения в ней. Стеклопластики коррозионноустойчивы ко многим агрессивным средам, в том числе и кислотам, обладают хорошими электроизоляционными свойствами, водонепроницаемы, могут длительно работать при высоких температурах (до 350° С) и легко поддаются обработке. Трубы из стеклопластика изготовляют на трубонавивочной машине непрерывного действия. Навивая слои материала в определенных направлениях, получают трубы с максимальной удельной прочностью. Изготовляют трубы из стеклопластика марки СВАМ (удельный вес—1,8 г/см2); применяют их при давлении до 50 кг/см 2 и температуре до 200° С.
Изготовляют эти трубы по техническим условиям заводов-изготовителей с условным проходом от 100 до 1000 мм с толщиной стенки от 3 до 10 мм, длиной 6 м. Трубы обладают высокой прочностью и стойкостью к почвенной коррозии, поэтому их можно применять для подземной прокладки (нефте- и газопроводы). Эти трубы в три раз легче металлических и их монтируют на более легких эстакадах, кронштейнах и других несущих конструкциях.
Основными типами соединений стеклопластиковых труб являются раструбные и муфтовые. Однако производство труб из стеклопластиков еще недостаточно освоено. Трубы и детали из пластмасс необходимо хранить в сухих закрытых помещениях на стеллажах, в штабелях, а детали в ящиках, вдали от нагревательных приборов и в местах, защищенных от прямого воздействия солнечных лучей. При перевозках трубы необходимо раскреплять и предохранять от повреждений.
Трубы и детали из стекла для трубопроводов.
Стеклянные трубы применяют для транспортирования пищевых продуктов и агрессивных сред, за исключением горячих фосфорной и плавиковых кислот и щелочи высокой концентрации. Стеклянные трубопроводы гигиеничны и легко очищаются моющими растворами, а их прозрачность позволяет вести наблюдения за транспортированием продуктов. Благодаря непористости и гладкости стекла снижается сопротивление движению продукта и исключается отложение осадков. Недостаток стеклянных труб — их хрупкость.
Стеклянные трубы изготовляют способом вертикального вытягивания из термостойкого бесщелочного стекла марки 13-В, не содержащего в своем составе окиси бора. Трубы из термостойкого стекла изготовляют диаметром от 50 до 200 мм и длиной от 1500 до 3000 мм. Допускаемое рабочее давление для стеклянных труб от 4 до 7 кгс/см 2 в зависимости от диаметра; температура эксплуатации от —30 до +120° С.
Размеры деталей стеклянных трубопроводов регламентированы ГОСТом и нормалями. Трубы и детали выпускают с гладкими концами и с буртами, трубы с буртами получают все большее применение. Соединения стеклянных труб и деталей могут быть жесткими и гибкими. Гибкие соединения более дорогие, однако они предохраняют стыки от разрушающих напряжений. Существует много конструкций разъемных соединений стеклянных труб, но наиболее широко применяются стеклянные трубы с гладкими концами соединяют с помощью стальных фланцев или пластмассовых муфт. В качестве уплотнения применяют резиновые круглые кольца. Для стеклянных труб с буртами используют фланцевое соединение с резиновыми плоскими кольцами.
Трубы из кварцевого непрозрачного стекла отличаются высокой термической и химической стойкостью. Эти трубы, нагретые до 1000° С, не трескаются при резком охлаждении на воздухе или в воде. Вследствие этого кварцевые трубы применяют для транспортирования агрессивных кислых и нейтральных продуктов при высокой температуре. Кварцевые трубы не рекомендуется использовать для транспортирования горячих газов, так как при температуре выше 500° С газы проникают через стенки. Плавиковая кислота разрушает кварцевое стекло при нормальной температуре, а фосфорная — при температуре выше 300° С.
Трубы и детали из кварцевого стекла изготовляют с одним раструбом двух размеров:1 — диаметром 160+10 мм и 2 — диаметром 230±10 мм. Трубы из ситаллов вырабатывают способом вертикального вытягивания с последующим оформлением буртов и термической обработкой. Трубы комплектуют деталями — тройниками и отводами.
К пластическим массам относятся синтетические материалы органического происхождения, получаемые на основе синтетических (реже природных) смол (полимеров) и их смесей с другими материалами. В зависимости от характера полимера пластмассы подразделяются на термопластичные (винипласт, полиэтилен, полипропилен, фторопласт) и термореактивные (фаолит).
Термопластичные пластмассы под действием тепла переходят в пластичное состояние и сохраняют его в течение всего периода воздействия тепла, а при охлаждении затвердевают. Они допускают многократный нагрев и охлаждение; при этом их физико-механические свойства изменяются незначительно, если нагрев не превышал температуры их разложения.
Термореактивные пластмассы под действием тепла и давления переходят сначала в пластичное, а затем неплавкое состояние, причем этот процесс необратим.
Недостатком применяемых в настоящее время пластмасс являются сравнительно небольшие пределы допускаемых температур, при которых сохраняется механическая прочность труб.
Полиэтилен — одно из наиболее ценных синтетических высокомолекулярных соединений.
Рис. 22. Конструкции соединений полиэтиленовых труб:
а — неразъемное соединение в раструб, б — неразъемное соединение встык, в — неразъемное соединение с надвнжной муфтой, г — фланцевое соединение, д — соединение с накидной гайкой
Полиэтиленовые трубы обладают высокой стойкостью по отношению к действию большинства кислот и щелочей (за исключением концентрированной азотной кислоты); применяются для транспортирования воды, воздуха, газов.
Трубы из полиэтилена получают способом экструзии (выдавливанием) на шнек-машинах. Процесс получения труб непрерывен, и практически можно получать отрезки труб любой длины. Полиэтиленовые трубы изготовляют с условным проходом от 6 до.150 мм на условное давление до 10 кгс/см 2 из ПНП и с условным проходом от 6 до 300 мм на условное давление до 10 кг/см 2 из ПВП.
Трубы из полиэтилена очень легки (в 8 раз легче стальных и в 1,4 раза легче винипластовых), эластичны, отличаются высокой морозостойкостью (температура хрупкости —70°С). При замерзании находящейся внутри труб воды полиэтиленовые трубы не разрушаются, а лишь растягиваются и при оттаивании вновь принимают свои первоначальные размеры.
Температурный предел применения полиэтиленовых труб из ПНП от —30° до +50° С, а у ПВП от —65° до + 70° С. С повышением температуры прочность полиэтилена резко снижается.
Детали трубопроводов из полиэтилена (крестовины, тройники, муфты, переходы, отводы) изготовляют литьем под давлением, сваркой из труб и гнутьем.
Винипласт, поливинилхлорид (плотность 1,38—1,43 г/см 3 ) представляет собой твердый термопластичный материал, получаемый пластификацией поливинилхлоридных смол.
Трубы и детали трубопроводов из винипласта получили широкое применение для технологических трубопроводов. Они обладают высокой химической стойкостью к большинству кислот при температурах +40-=-60°С (в том числе к 30—50%-ной азотной, 80%-ной серной, 30%-ной соляной), ко многим щелочам и растворителям.
Основной недостаток винипластовых труб — хрупкость при температуре ниже 0°С, а также склонность к деформации при действующих рабочих нагрузках.
Механические свойства винипласта не изменяются при температурах от —10° до +50° С. Винипластовые трубы с условным проходом от 6 до 150 мм, длиной 5—8 м на условное давление до 10 кгс/см 2 изготовляют способом прессования или контактной сваркой листовых заготовок.
По нормалям заводов-изготовителей трубы выпускают также с условным проходом 200 и 250 мм. Соединения винипластовых труб, так же как и полиэтиленовых, могут быть разъемные и неразъемные. Отличие состоит в том, что неразъемные соединения этих труб достигаются не только сваркой, но и склеиванием. Детали трубопроводов из винипласта, за исключением гнутых из труб, изготовляют литьем под давлением. Размеры деталей установлены нормалями.
Трубы и детали трубопроводов из фторопласта-4 имеют белую окраску и скользкую поверхность, напоминающую наощупь поверхность парафина.
По химической стойкости фторопласт-4 превосходит все известные материалы, в том числе золото и платину. На фторопласт не действует даже смесь концентрированных соляной и азотной кислот и только трехфтористый хлор и фтор его разрушают. Вследствие этого фторопласт является наиболее устойчивым материалом для изготовления труб и уплотнительных деталей трубопроводов, по которым транспортируются агрессивные продукты.
Трубы из фторопласта-4 являются более температуростойкими и прочными по сравнению с другими пластмассовыми трубами.
Практически трубы из фторопласта-4 применяют для транспортирования продуктов в интервале температур от —195 до + 250° С.
Трубы и детали трубопроводов из фторопласта-4 изготовляют с условным проходом от 10 до 400 мм в соответствии с техническими условиями заводов-изготовителей. Длина труб от 500 до 2000 мм. Трубы из фторопласта в основном соединяются на стальных фланцах с отбортовкой.
Стоимость производства фторопластовых труб пока еще высока, поэтому их выпускают в ограниченных количествах.
Полипропиленовые трубы у нас в стране пока изготовляются опытными партиями, но дешевизна и доступность получения исходного сырья для их изготовления создают предпосылки к широкому внедрению в ближайшие годы труб во многих отраслях промышленного строительства.
Фаолит (плотность 1,4—1,7 г/см 3 )— представляет собой кислотоупорный материал, основными компонентами которого являются феноло-формальдегидная смола и наполнитель.
В зависимости от наполнителя фаолит маркируют буквами А (асбест), П (песок), Г (графит). Трубы и детали из фаолита обладают высокой химической стойкостью по отношению ко многим агрессивным продуктам (кислотам и крепким щелочам, плавиковой кислоте, хлористым солям). Из всех применяемых пластмасс (кроме фторопласта-4) только фаолитовые изделия химически стойки к бензолу.
Большой диапазон температур от —30 до +130° С, в которых могут работать фаолитовые трубы, также значительно расширяет возможности их применения.
Фаолитовые трубы с буртами изготовляют с условным проходом от 32 до 300 мм из фаолита марок А и Г длиной 1000 и 2000 мм. Такие трубы выдерживают пробное гидравлическое давление от 2 до 6 кгс/см 2 в зависимости от диаметра. Фаолитовые трубы диаметром до 100 мм изготовляют на шприц-машинах, а трубы больших диаметров — из сырых листов путем формования.
Соединяют фаолитовые трубы с буртами на разрезных стальных фланцах.
Фаолитовые изделия отличаются значительной хрупкостью, поэтому при транспортировании и монтаже их следует предохранять от ударов, а также резких изменений температуры.
Изготовляют эти трубы по техническим условиям заводов-изготовителей с условным проходом от 100 до 1000 мм с толщиной стенки от 3 до 10 мм, длиной 6 м.
Трубы обладают высокой прочностью и стойкостью к почвенной коррозии, поэтому их можно применять для подземной прокладки (нефте- и газопроводы). Эти трубы в три раз легче металлических и их монтируют на более легких эстакадах, кронштейнах и других несущих конструкциях.
Основными типами соединений стеклопластиковых труб являются раструбные и муфтовые. Однако производство труб из стеклопластиков еще недостаточно освоено.
Трубы и детали из пластмасс необходимо хранить в сухих закрытых помещениях на стеллажах, в штабелях, а детали в ящиках, вдали от нагревательных приборов и в местах, защищенных от прямого воздействия солнечных лучей.
При перевозках трубы необходимо раскреплять и предохранять от повреждений.
1. В чем заключаются преимущества и недостатки труб из полимерных материалов?
2. Укажите область применения труб из винипласта, полиэтилена, полипропилена и фторопласта.
3. Назовите отличительные особенности труб из фаолита и стеклопластиков, расскажите об области их применения?
4. Какие вы знаете виды соединений труб из полимерных материалов?
Фаолит Производство полимерных композиционных материалов
цену уточняйте 0 RUR
Краткое описание: ПРОИЗВОДСТВО ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ «ФАОЛИТ» Фаолит сырой Фаолитовые листы Фаолитовые трубы Прессованная фаолитовая масса Фаолитовая замазка Изделия из фаолита
Фаолитовые листы, трубы из фаолита и фасонные части к ним, трубы вытяжные Ду до 7000 мм и высотой до 220 метров.
Фаолит представляет собой кислотостойкую термореактивную пластическую массу, полученную на основе фенолформальдегидной смолы и кислотостойкого наполнителя.
Фаолит весьма стоек к соляной кислоте всех концентраций, к серной кислоте низких и средних концентраций, нерастворим в органических растворителях, разрушающих изделия из других полимеров.
Высокая теплостойкость, пожаробезопасность, более длительный срок службы и эффективных решениях в конструкциях сложной конфигурации выдвигают фаолит в ряд наиболее перспективных материалов для внутренних стволов при реконструкции существующих дымовых труб.
Фаолитовые листы, трубы из фаолита и фасонные части к ним, трубы вытяжные Ду до 7000 мм и высотой до 220 метров.
Фаолит представляет собой кислотостойкую термореактивную пластическую массу, полученную на основе фенолформальдегидной смолы и кислотостойкого наполнителя.
Фаолит весьма стоек к соляной кислоте всех концентраций, к серной кислоте низких и средних концентраций, нерастворим в органических растворителях, разрушающих изделия из других полимеров.
Высокая теплостойкость, пожаробезопасность, более длительный срок службы и эффективных решениях в конструкциях сложной конфигурации выдвигают фаолит в ряд наиболее перспективных материалов для внутренних стволов при реконструкции существующих дымовых труб.
Фаолитовые листы, трубы из фаолита и фасонные части к ним, трубы вытяжные Ду до 7000 мм и высотой до 220 метров.
Фаолит представляет собой кислотостойкую термореактивную пластическую массу, полученную на основе фенолформальдегидной смолы и кислотостойкого наполнителя.
Фаолит весьма стоек к соляной кислоте всех концентраций, к серной кислоте низких и средних концентраций, нерастворим в органических растворителях, разрушающих изделия из других полимеров.
Высокая теплостойкость, пожаробезопасность, более длительный срок службы и эффективных решениях в конструкциях сложной конфигурации выдвигают фаолит в ряд наиболее перспективных материалов для внутренних стволов при реконструкции существующих дымовых труб.
Фаолитовые листы, трубы из фаолита и фасонные части к ним, трубы вытяжные Ду до 7000 мм и высотой до 220 метров.
Фаолит представляет собой кислотостойкую термореактивную пластическую массу, полученную на основе фенолформальдегидной смолы и кислотостойкого наполнителя.
Фаолит весьма стоек к соляной кислоте всех концентраций, к серной кислоте низких и средних концентраций, нерастворим в органических растворителях, разрушающих изделия из других полимеров.
Высокая теплостойкость, пожаробезопасность, более длительный срок службы и эффективных решениях в конструкциях сложной конфигурации выдвигают фаолит в ряд наиболее перспективных материалов для внутренних стволов при реконструкции существующих дымовых труб.
Фаолитом называется кислотостойкая пластическая масса, получаемая на основе феноло-формальдегидной резольной смолы и кислостойкого наполнителя – асбеста, графита или кварцевого песка. В зависимости от природы наполнителя и количественного соотношения между смолой и наполнителем могут составляться фаолитовые композиции, изделия из которых различаются как по своим физико-механическим свойствам, так и по кислотостойкости.
Фаолиты – это кислотоупорные пластмассы на основе водоэмульсионных резольных фенолоформальдегидных олигомеров и кислотостойкого наполнителя. В зависимости от применяемого наполнителя различают три марки фаолита:
По сравнению с кислотоупорной керамикой, широко применяемой для футеровки химической аппаратуры, фаолиты имеют ряд преимуществ: они приблизительно вдвое легче, превосходят ее в 4—6 раз по статической и динамической прочности и менее чувствительны к резкому изменению температуры. Однако как химически стойкие материалы фаолиты могут быть использованы в гораздо более узком температурном интервале, чем кислотоупорная керамическая плитка.
