Электрические сети энергосистем Турбины тепловых и атомных электростанций Развитие атомной энергетики Анализ мирового энергетического рынка Воздействие радиации на человека Машиностроение для энергетики

Масса «НИКИ» – водогазоогнестойкая уплотнительная для групповых проходов кабелей через металлические переборки

Компаунды на основе эпоксидной смолы, применяемые в отечественном судостроении для заливки коробок кабельных трасс, имеют ряд недостатков, определяющих сложность трудоемкость и вредность технологий их использования в электромонтажном производстве.

Решение замены вредных компаундов, авторами статьи – коллективом химиков-технологов и судовых электромонтажников – привело к созданию уплотнительной массы НИКИ. Водогазоогнестойкая масса НИКИ предназначена для уплотнения кабелей и мест их проходов через кабельные переборки и другие инженерные конструкции с целью предохранения от распространения огня по трассе кабелей вследствие горючести оболочек и изоляционных покрытий последних. Композиция для герметизации кабельных проходов должна обладать литьевыми свойствами и способностью отверждаться при температуре окружающей среды. Другое непременное условие – пожаростойкость (негорючесть) герметика. Оба эти требования сужают круг потенциальных исходных материалов и предопределяют его выбор из числа неорганических (минеральных) веществ, близких по природе к цементам. Поэтому в качестве уплотнительной массы был выбран цементоподобный материал из класса огнеупоров на магнезитовой основе.

Выбранный материал отвечает также ряду других требований, предъявляемых к уплотнительной массе:

 – плотно прилегает к стенкам кабельной коробки и к самим кабелям благодаря специальной присадке, приводящей к объемному расширению массы в процессе отверждения;

– практически безвреден в процессе переработки и после отверждения;

– допускает упрощенную технологию смешения и заливки и не требует прецизионной дозировки компонентов;

– допускает длительное хранение компонентов при соблюдении заданных условий.

Уплотнительная масса поставляется в виде двух компонентов – порошкообразного и жидкого (растворителя–отвердителя). Компоненты смешиваются непосредственно перед заливкой на месте выполнения работ, допускается перемешивание вручную.

При температуре (20±2)ºС литьевые свойства сохраняются 1–1,5 часа. Схватывание и отверждение массы происходит в течение 24-36 часов при той же температуре. Процесс расширения требует около 5 суток, а окончательное созревание, то есть достижение постоянства физико-механических характеристик – 24-25 суток (для обычных цементов – 28 суток). Однако, поскольку уже через 5 суток завершается процесс расширения и за счет этого достигается герметичность, то период 24 суток не является лимитирующим в процессе производства.

Физико-химические и физико-механические характеристики отвержденного состава были подтверждены при проведении междуведомственных испытаний образцов из отвержденной массы.

Прочностные характеристики образцов оболочек из вышеуказанной массы определялись по ГОСТ 320.4 после воздействия масла и дизельного топлива, а также после выдержки при температурах -40ºС, +50ºС и термоциклирования в этих же пределах.

Определялась также устойчивость образцов к воздействию смазочного масла, дизельного топлива и паров воды по степени набухания в указанных средах.

Стойкость массы НИКИ к воздействию нефтепродуктов и паров воды оценивалась по коэффициенту стойкости «К», равному отношению значений прочности при изгибе после воздействия среды и до него.

Прочностные испытания на изгиб показали, что масса НИКИ является высокостойкой по отношению к дизельному топливу и стойкой по отношению к смазочному маслу. Испытания на сжатие не обнаружили разрушающего влияния нефтепродуктов на её прочность.

Изменение массы образцов уплотнительной массы НИКИ при увлажнении (относительная влажность 95±3%, температура 40ºС) в течение суток и далее еще 3 суток составляет соответственно 3 и 6%. Последующая сушка в течение 3 часов при температуре 40ºС и далее еще 3 суток при температуре 20±3ºС восстанавливает исходное значение массы. Поэтому открытая поверхность уплотнений из массы НИКИ, доступная для воздействия паров воды должна быть защищена водонепроницаемым покрытием.

Холодоустойчивость, теплоустойчивость и влияние циклического знакопеременного изменения температуры среды определялись на сериях образцов балочек, подвергнутых воздействиям в следующих условиях: при минус (40±3)ºС в течение 4 часов, при плюс (50±2)ºС в течение 4 часов, при термоциклировании в режиме трех циклов.

Результаты испытаний позволяют сделать вывод об отсутствии изменений прочностных характеристик испытуемой массы при температурных воздействиях в принятых пределах.

Объемное расширение уплотнительной массы в процессе отверждения регистрировалось по косвенной характеристике: по усилию выталкивания отвержденной массы из канала стального толстостенного цилиндра с внутренним диаметром 1 см (жидкая масса заливалась в отполированный канал цилиндра, прикрепленного к съемному днищу; процесс заполнения сопровождался вибрацией образца во избежание образования воздушных пузырей). В результате испытаний нескольких вариантов рецептур массы были получены значения давлений выталкивания массы в пределах 25–50 МПа, что свидетельствует о наличии расширения массы и герметизации объема за счет плотного прилегания отвержденной массы к стенкам.

Масса НИКИ выдержала испытание на вибростойкость и ударопрочность (ГОСТ В 20.30.304) и газо- и влагонепроницаемость (ОСТ 5.6103).

Разработанная масса НИКИ изучалась в НИИ гигиены и профпатологии для определения ее токсикологических характеристик. В итоге было получено официальное заключение, данные которого послужили основанием для выдачи сертификата (№003114 от 25.12.1995).

В филиале ВНИИПО МВД РФ в Санкт-Петербурге (независимый испытательный центр безопасности) были проведены испытания массы НИКИ на негорючесть в соответствии с требованиями Российского Морского Регистра Судоходства. На основании эксперимента установлено, что масса относится к группе негорючих материалов в соответствии с требованиями резолюции ИМО А.754 (018).

При испытаниях на водонепроницаемость кабельной коробки, уплотненной массой холодной заливки НИКИ, выдержано избыточное давление 0,2 МПа в течение 24 часов. Затем избыточное давление было повышено до 0,3 МПа и удерживалось в течение 15 минут. Протечек и снижения давления не наблюдалось. При испытаниях на газонепроницаемость, выполненных воздействием воздуха под давлением 0,02 МПа в течение 5 минут, выхода пузырьков воздуха не наблюдалось.

Таким образом, образец уплотнения групповых проходов кабелей, заполненных массой НИКИ, выдержал испытание на воздействие гидравлического давления, а также на водо- и газонепроницаемость в соответствии с «Правилами классификации и постройки морских судов».

Композиция из массы НИКИ и базальтовой супертонкой ваты типа БСТВ (НИКИ–95%, БСТВ–5% общей массы композиции) может быть использована в качестве огнестойкой изоляции деталей судовых корпусных конструкций. На основании положительных результатов проведенных во ВНИИ пожарной охраны (ПО) МВФ РФ огневых испытаний в соответствии с требованиями Резолюции Ассамблеи ИМО А.754 (18), авторами разработан «Рабочий альбом типовых конструкций. Изоляция противопожарная деталей насыщения. Конструктивно-монтажные узлы», БЭЛТ. 360360.003. Альбом одобрен Российским Морским Регистром Судоходства и ВНИИ ПО. Разработанная уплотнительная герметизирующая масса НИКИ защищена патентом РФ №2104979.

На данный материал получены сертификаты с типовым одобрением Российского Морского Регистра Судоходства (№97.003.009), Норвежского Веритас (№F-14773 и №F-14894), Английского Ллойда (№SAS F980046), а также Российского бюро Независимых Сюрвейеров.

Масса НИКИ выпускается фирмой ООО «ЭРА СПб» по техническим условиям ТУ 3493-002-72418455-2007 (взамен ТУ 3493-001-33136588-95).


На главную