Эксплуатация промышленных выхлопных систем — это всегда работа на пределе. Фланцевые соединения судовых, стационарных дизелей, турбокомпрессоров и компрессорных установок принимают на себя температуры до 600°C, пульсирующий удар газов, высокочастотную тряску. В таких условиях обычный уплотнитель быстро теряет форму, выгорает или просто выдавливается наружу.
Модификации novaform® SK и STF от Frenzelit создавались для сложных режимов. В основе композита — термостойкая арамидная матрица и стальной армирующий каркас. Эта связка позволяет прокладке удерживать расчетные характеристики там, где стандартные решения давно бы сдались.
База линейки — композитная матрица из высокопрочных арамидных волокон, термостойкого бутадиен-нитрильного каучука (NBR). Каучук обеспечивает эластичность для первичного обжатия, заполнения микронеровностей, арамидный каркас принимает на себя термическую, механическую нагрузку.
Главное отличие — интегрированный металлический корд. При пульсирующем давлении выхлопа, расширении фланцев неармированные прокладки страдают от ползучести, радиального выдавливания. Стальная сетка, вулканизированная в толщу полотна, жестко держит геометрию, не дает уплотнению выстрелить из зазора при пиковых нагрузках, снижает релаксацию напряжения. Удельное давление на поверхности стыка сохраняется на протяжении всего срока службы.
Армированные листы novaform® покрыты вальцованным графитом. Этот слой работает как твердая смазка: обеспечивает приработку при первичной затяжке, сглаживает микрориски на металле. Для узлов с частым демонтажем применяется антиадгезионное покрытие, не дающее прокладке привариться к фланцу.
Версия SK — для узлов с жестким термоциклированием, высокими механическими напряжениями.
Армирующий каркас — оцинкованная стальная сетка с саржевым переплетением (сталь 1.0314). Саржа дает повышенную прочность на разрыв в поперечном направлении, высокую жесткость. Оцинковка защищает внутренний армирующий слой от коррозии агрессивным конденсатом, образующимся при пусках / остановках двигателя.
Материал способен компенсировать тепловое расширение фланцев. При нагреве выпускного тракта металл расширяется, зазор увеличивается. Металлический корд novaform® SK работает как упругий силовой элемент. При 300°C и толщине листа 1,0 мм он сохраняет остаточное поверхностное напряжение до 45 Н/мм².
Температурный порог — 600°C.
Материал имеет европейский сертификат DNV GL, обязательный для судовых энергетических установок.
Поставляются в рулонах или в формате листов 1000 x 1000 мм. Толщины: 1,0 / 1,2 / 1,5 / 2,0 / 3,0 мм.
Версия STF оптимизирована для фланцев сложной конфигурации и стесненных пространств.
Фундаментальное отличие — тип армирующего каркаса. Здесь применяется оцинкованная просечно-вытяжная стальная сетка (сталь 1.0338). Технология просечки, вытяжки цельного листа формирует структуру, устойчивую к кручению и раздиру.
Это дает возможность вырубать прокладки сложной формы экстремально малой ширины. При работе с узкими кромками (в компактных корпусах турбин или сложных коллекторах) традиционные композиты часто расслаиваются или деформируются при финальной затяжке. Жесткий просечно-вытяжной каркас держит матрицу, гарантируя целостность геометрии даже при минимальной ширине кромки. Антипригарное покрытие предотвращает коксование и адгезию к металлу. Демонтаж проходит быстро, без повреждения посадочных мест.
Поставляются в рулонах или в формате листов 1000 x 1000 мм. Толщины: 0,6 / 1,0 / 1,2 / 1,5 / 1,8 / 2,0 / 3,0 мм.
Типовые значения для толщины 2,0 мм согласно TDS Frenzelit:
| Характеристика | Метод испытаний | novaform® SK | novaform® STF |
|---|---|---|---|
| Плотность | DIN 28090-2 | 1,90 г/см³ | 1,60 г/см³ |
| Сжимаемость | ASTM F 36 J | 15% | 17% |
| Упругий возврат | ASTM F 36 J | 33% | 35% |
| Предел прочности на разрыв (поперек) | DIN 52910 | 22 Н/мм² | 9 Н/мм² |
| Предел прочности на разрыв (вдоль) | DIN 52910 | 25 Н/мм² | 15 Н/мм² |
| Тип армирующего каркаса | — | Саржевое плетение (сталь 1.0314) | Просечно-вытяжная сетка (сталь 1.0338) |
Матрица на базе NBR и арамида дает обоим композитам высокую стойкость.
Тесты подтверждают минимальное изменение веса и толщины (набухание менее 5%) при длительном контакте с:
novaform® SK — большая плотность, прочность на разрыв. Выбор для узлов с экстремальным давлением газов, максимальным сопротивлением выдавливанию.
novaform® STF — большая сжимаемость, упругий возврат. Адаптация к микронеровностям, гашение вибраций при сохранении целостности сложных контуров.
Сочетание термостойкости, низкой ползучести, высокого возврата делает эти модификации востребованными в ряде отраслей.
Типовые узлы: выпускные коллекторы главных, вспомогательных двигателей, патрубки турбин, соединения с утилизационными котлами.
Специфика: обязательно наличие сертификата DNV GL. SK гарантирует отсутствие прорыва газов при качке. Для разветвленных контуров выпускных клапанов применяется STF.
Типовые узлы: фланцевые стыки выхлопных трактов перед турбинами и теплообменниками. Специфика: многократное термоциклирование, тепловое расширение массивных чугунных фланцев. Стальной корд SK компенсирует изменение зазора, позволяя выдерживать межремонтные интервалы 8000–10000 моточасов.
Типовые узлы: стыки приемных труб, соединения с системами нейтрализации (SCR), прокладки для тяжелых турбокомпрессоров.
Специфика: работа в связке с антивибрационными элементами. Высокий возврат (Recovery > 30%) позволяет компенсировать микроудары.
Типовые узлы: фланцы напорных патрубков, трубопроводы горячих технологических газов. Специфика: при температуре газа 400-500°C SK выдерживает пульсирующее давление, агрессивный конденсат.
Для обеспечения расчетного ресурса уплотнения необходимо соблюдать технологию подготовки фланцев и затяжки.
Подготовка поверхностей: фланцы должны быть чистыми, без остатков старой прокладки, нагара, окислов. Шероховатость — в пределах Ra 3,2–12,5 мкм. Глубокие риски, коробление плоскости недопустимы.
Затяжка: момент контролируется динамометрическими ключами. Использование ударных гайковертов запрещено. Затяжка выполняется ступенчато (30%, 60%, 100% от расчетного момента) по принципу «звезды» или крест-накрест.
Контрольная подтяжка: после первого полного теплового цикла и остывания оборудования проводится подтяжка болтов до номинального момента для восстановления удельного давления.
Более подробную информацию можно получить здесь
