Почему важен материал для герметизации
Неудача при испытании на утечки на объекте - один из самых частых дефектов при пусконаладке систем ОВК, и почти всегда она объясняется недостаточной герметизацией соединений. Утечки на объекте определяются качеством монтажных соединений не меньше, чем изготовлением. Правильный герметик или прокладка на правильном соединении - разница между прохождением и непрохождением заданного класса утечки.
Категории герметиков
Водно-дисперсионная мастика (самая распространённая)
Акриловая или виниловая водная эмульсия, которая отверждается в эластичный эластомер. Наносится кистью, шпателем, пистолетом для герметика или специальным пистолетом для мастики. Спецификации США требуют продукты из перечня UL 181. Бренды: Hardcast Iron-Grip 601, Childers Polyseam, Foster 30-02. Расход примерно 0,8 м² на литр (около 0,6 м² на кг). Время отверждения 4–24 часа в зависимости от температуры и влажности. Применяется для достижения класса герметизации A по SMACNA на фланцевых соединениях и соединениях на фальцевом замке.
Бутилкаучуковая лента
Самоклеящаяся бутиловая лента, поставляется в рулонах. Наносится на одну из сопрягаемых поверхностей до соединения со второй; давление при закрытии соединения образует воздухонепроницаемое уплотнение. Марки: Hardcast Foil-Grip, бутиловая лента 3M. Монтаж быстрее, чем с мастикой (нет времени отверждения). Температурный предел от -20°C до +80°C. Широко применяется на продольных швах прямоугольных воздуховодов и для дополнительной герметизации фланцев TDF.
Лента с чувствительным к давлению клеем (PST)
Лента с покрытием из алюминиевой фольги или полиэстера с клеевым слоем. Ищите перечень UL 181B-FX для гибких воздуховодов и соединителей (UL 181A-P охватывает жёсткие плиты воздуховодов из стекловолокна); фольгированные ленты из перечня UL 181 также применяются на воздуховодах из листового металла. Бренды: 3M 8979 Performance, Hardcast Foil-Tape. Применяется для герметизации продольных швов круглых воздуховодов, нахлёстов на гибких воздуховодах и как дополнительная герметизация фальцевых замков прямоугольных воздуховодов. Ограничения: не для основной несущей герметизации; дополняет другие методы.
Силиконовый герметик
Отверждается под действием атмосферной влаги. Три подтипа: ацетоксидное отверждение (выделяет уксусную кислоту, вызывает коррозию оцинковки, избегайте на голой стали), нейтральное отверждение (выделяет спирт, безопасно для оцинковки) и оксимное отверждение (выделяет метилэтилкетоксим, безопасно, но отверждается немного медленнее). Температурный диапазон от -50°C до +200°C. Бренды: Dow Corning 791, Wacker E60, Sika SikaSil C. Применяется выборочно там, где требуется стойкость к высокой температуре или химическим веществам и это допускает спецификация; большинство спецификаций США требуют мастику или ленту из перечня UL 181 на обычных соединениях воздуховодов. Силикон чистых помещений (с низким содержанием VOC) для фармацевтики и полупроводников.
Полиуретановый герметик
Двухкомпонентный или влагоотверждаемый полиуретан. Большая способность компенсировать подвижность, чем у силикона (±50% подвижности шва против ±25%). Поддаётся окраске. Хорошо сцепляется со многими основаниями. Применяется в некоторых промышленных системах ОВК и наружных воздуховодах, где значительны подвижки. Марки: Sikaflex 221, Tremco Vulkem.
Огнестойкий герметик
Специальные вспучивающиеся или огнеупорные герметики, испытанные по UL 1479 (противопожарная заделка), EN 1366 (испытание огнестойких проходок) или AS 1530.4. Применяются ТОЛЬКО на огнестойких проходках воздуховодов ОВК через стены и перекрытия. Марки: 3M Fire Barrier 2000+, Hilti CP 606, STI EZ-Path, Promat. Подбор по отчёту по противопожарному проектированию: неверный продукт не пройдёт огневое испытание.
Категории прокладок
EPDM (этилен-пропилен-диеновый каучук)
EPDM с закрытыми порами или монолитный. Отраслевой стандарт для прокладок фланцев TDF. Температурный диапазон от -40°C до +120°C. Отличная стойкость к УФ и озону. Вариант с закрытыми порами (губчатый) легко сжимается; монолитный выдерживает более высокое давление. Стандартные размеры для фланца TDF: толщина 6–10 мм, ширина 25–30 мм, поставляется непрерывной бобиной. Марки: Hannifin, Trelleborg, обычная бобина EPDM.
Неопрен
Синтетический хлоропреновый каучук. Лучшие огнестойкие характеристики, чем у EPDM (класс B против класса C по распространению пламени), схожий температурный диапазон. Применяется в огнестойких и химически агрессивных средах. Немного дороже EPDM. Марки: Trelleborg N7300, обычный листовой неопрен.
Силиконовая прокладка
Отверждённый силиконовый резиновый лист или профиль. Температурный диапазон от -60°C до +200°C, самый широкий среди распространённых эластомерных прокладок. Применяется в чистых помещениях (низкое газовыделение VOC), высокотемпературных вытяжных воздуховодах и стерильных фармацевтических применениях. Стоимость: в 3–5 раз выше EPDM. Бренды: силикон Trelleborg, силикон Wacker.
Композит пробка–резина
Гранулированная пробка на связке из нитрильного или неопренового каучука. Подстраивается под неровные поверхности, обладает хорошей химической стойкостью и низкой стоимостью. Применяется при реконструкции старых систем ОВК и там, где поверхности фланцев неидеально плоские. Марки: Garlock, Klinger.
PTFE (тефлон)
Политетрафторэтилен. Применяется только в сильно химически агрессивных средах (мокрая вытяжка в полупроводниковом производстве, вытяжной шкаф химической лаборатории). Дорог и жёсток; для уплотнения требует точной поверхности фланца. Только для специальных применений.
Применение по типам соединений
Поперечное соединение на фланце TDF (прямоугольный воздуховод)
- Основное уплотнение: непрерывная прокладка из EPDM с закрытыми порами по периметру фланца
- Дополнительное уплотнение: бутиловая лента на угловых планках и вставках TDC
- По желанию: водная мастика по наружной стороне фланца после сборки, когда задан класс герметизации A по SMACNA
Насадное фланцевое соединение (прямоугольный воздуховод)
- Основное уплотнение: непрерывный валик водно-дисперсионной мастики на нахлёсте
- Дополнительное уплотнение: лента с чувствительным к давлению клеем снаружи соединения
Замковый шов Pittsburgh (продольный, прямоугольный воздуховод)
- Самоуплотняется при правильной прокатке в процессе изготовления
- Когда задан класс герметизации A по SMACNA, дополнительная водная мастика в кармане шва перед окончательным закрытием
- Или бутиловая лента на одной из сопрягаемых кромок перед закрытием
Спирально-навивной замковый шов (продольный, круглый воздуховод)
- Спиральные фальцевые замки обычно не требуют дополнительного герметика, даже при классе герметизации A по SMACNA
- Для самых плотных классов утечки (SMACNA CL 3, EN 12237 класс C или D) внутренняя герметизация шва в процессе формовки специальной водной эмульсией
Телескопическое соединение круглого воздуховода (поперечное)
- Основное уплотнение: бутиловая лента на нахлёсте
- Или непрерывный валик водно-дисперсионной мастики перед насадкой
- Наружная лента с чувствительным к давлению клеем по периметру соединения для дополнительной надёжности
Проходка через огнестойкую стену или перекрытие
- Кольцевой зазор заделывается огнестойким герметиком (3M Fire Barrier, Hilti CP 606, STI EZ-Path)
- По отчёту по противопожарному проектированию: неверный продукт не пройдёт испытание
- Протокол испытаний (система UL или система EN) должен быть в наличии до монтажа
Выбор по классу утечки
Класс герметизации A по SMACNA (все соединения и швы герметизированы), как правило CL 6 для прямоугольных / CL 3 для круглых: большинство коммерческих систем ОВК
- Прокладки из EPDM на фланцевых соединениях (TDF, уголковый фланец)
- Водно-дисперсионная мастика на телескопических соединениях и неровных стыках
- Лента с чувствительным к давлению клеем поверх наружных соединений как дополнение
Самые плотные классы утечки (SMACNA CL 3, EN 1507 / EN 12237 класс C или D): больницы и критически важные зоны
- Прокладки из EPDM или силикона с закрытыми порами на фланцевых соединениях с проверенным сжатием
- Водно-дисперсионная мастика на всех соединениях (основное уплотнение, а не дополнение)
- Наружная лента с чувствительным к давлению клеем по периметру каждого соединения
- Внутренняя герметизация шва на спирально-навивных воздуховодах (опция в процессе формовки)
Чистые помещения и стерильная фармацевтика (фактически нулевая утечка)
- Сварные соединения (непрерывные поперечные соединения сваркой TIG, прокладка не требуется) или фланцевые соединения с прокладкой
- Силиконовая прокладка на любом фланцевом стыке (класса для чистых помещений, с низким содержанием ЛОС)
- Герметик только если его утверждает спецификация чистого помещения, в исполнении с низким газовыделением; никакой мастики общего назначения
Типичные дефекты монтажа
- Недостаточное покрытие мастикой: валик слишком тонкий или прерывистый. Инспектор находит зазоры при испытании на утечки.
- Неверный тип силикона на оцинковке: ацетоксидный силикон разъедает оцинковку. Используйте только нейтрального отверждения.
- Недостаточное сжатие прокладки: фланец TDF затянут не полностью, прокладка не сжата до давления герметизации. Подтяните ещё раз после первоначальной осадки.
- Неподходящий размер прокладки: прокладка слишком мала для ширины фланца, остаётся не закрытая контактная площадь металла. Укажите правильную ширину по профилю фланца.
- Обычный силикон на огнестойкой проходке: обычный силикон не входит в перечни UL 1479 / EN 1366. Не проходит огневое испытание. Используйте ТОЛЬКО огнестойкий герметик из перечня.
- Герметизация загрязнённого соединения: масляная, пыльная или ржавая поверхность — адгезия герметика нарушается. Очистите и обезжирьте перед нанесением мастики.
- Отверждение герметика прервано водой: водно-дисперсионная мастика, подвергшаяся дождю или влаге во время отверждения, теряет свойства. Планируйте герметизацию в помещениях или под укрытием.
- Лента с чувствительным к давлению клеем на холодной или масляной поверхности: клей не схватывается. Протрите поверхность и прогрейте до комнатной температуры перед наклеиванием ленты.
Сравнение стоимости
- Водная мастика: 5–15 долл. США/л, расход ~0,8 м²/л. Самая низкая стоимость.
- Бутиловая лента: 10–25 USD за рулон, ~30 м в рулоне. Средний уровень.
- Лента с чувствительным к давлению клеем: 15–40 USD за рулон, ~50 м в рулоне. Средний уровень.
- Бобина прокладки из EPDM: 0,50–2,00 USD/м для типичной прокладки с закрытыми порами 6–10 мм × 25 мм. Стандартный уровень.
- Силиконовый герметик: 8–20 USD за картридж (300 мл), ~3 м шва на картридж. Средний уровень.
- Огнестойкий герметик: 25–60 USD за картридж, ~2 м на картридж. Специальный продукт.
На проект воздуховодов ОВК площадью 500 м² суммарная стоимость герметика и прокладок обычно составляет 1–3% стоимости изготовления воздуховодов, но от неё целиком зависит итоговый класс утечки при пусконаладке.
Получить предложение Taokron на изготовление воздуховодов →
Вопросы и ответы
Мастика или прокладка?
Мастика — жидкий герметик для неровных зазоров (отверждается на месте). Прокладка — заранее отформованный эластомер на фланцевых соединениях (сжимается при затяжке болтов). В большинстве проектов используют оба: прокладки на фланцах, мастику на стыках.
Можно ли использовать силиконовый герметик для воздуховодов ОВК?
Только если это допускает спецификация проекта; большинство спецификаций США требуют мастику или ленту из перечня UL 181. Если задан силикон, используйте только нейтральное отверждение (ацетоксидный вызывает коррозию оцинковки). Для фармацевтики и чистых помещений используйте силикон чистых помещений с низким газовыделением там, где герметик утверждает спецификация чистого помещения.
В чём разница между герметизацией мастикой и прокладками?
Мастика — это вязкий жидкий герметик, который наносят кистью, шпателем или монтажным пистолетом; он отверждается на месте и образует гибкое воздухонепроницаемое уплотнение. Применяется на соединениях воздуховодов с небольшими зазорами и неровными поверхностями. Прокладки — это заранее отформованные эластомерные полосы (EPDM, неопрен, силикон), которые вставляют между сопрягаемыми фланцами и сжимают при затяжке болтов. Применяются для повторяемых, разборных соединений, в частности поперечных соединений на фланцах TDF и уголковых фланцах. В большинстве проектов воздуховодов ОВК используют оба варианта: прокладки на фланцевых соединениях, мастику на неровных стыках и проходках.
Какие стандарты на герметики применяются к воздуховодам ОВК?
В Северной Америке UL 181A охватывает закрывающие системы для жёстких плит воздуховодов из стекловолокна, а UL 181B - закрывающие системы для гибких воздуховодов и соединителей (UL 181B-FX для самоклеящейся ленты, UL 181B-M для мастики); мастики и ленты, внесённые в перечень UL 181, - это также то, что большинство спецификаций требует для соединений воздуховодов из листового металла. В Европе требование относится к готовым воздуховодам, а не к герметику: классы воздухонепроницаемости от A до D по EN 1507 (прямоугольные) и EN 12237 (круглые), где класс D самый плотный. AS/NZS 4254 содержит требования к прокладкам и герметикам в составе стандарта на изготовление воздуховодов. Большинство спецификаций проектов требуют герметики из перечня UL 181 в США и Канаде, способ герметизации, обеспечивающий заданный класс воздухонепроницаемости EN, в Европе и эквивалентные местные перечни в остальных странах. Включение в перечень UL 181 охватывает горение поверхности, адгезию и работу под давлением; заявления о низком содержании летучих органических соединений (VOC) проверяйте по паспорту продукта.
Какой материал прокладки использовать для фланца TDF?
Стандартная прокладка фланца TDF - это закрытоячеистая резина EPDM толщиной 6–10 мм и шириной 25–30 мм, поставляется непрерывным рулоном и укладывается по периметру фланца. EPDM отличается превосходной стойкостью к УФ-излучению, температурным диапазоном от -40°C до +120°C и хорошей воздухонепроницаемостью при сжатии. Альтернативы: неопрен (лучшие огнестойкие свойства, сопоставимый температурный диапазон), силикон (чистые помещения и высокотемпературные применения, примерно от -60°C до +200°C) и бутиловая лента (самоклеящаяся, монтаж быстрее, но температурный предел ниже). Для соединений фланцев TDF, герметизируемых по классу герметизации A SMACNA, закрытоячеистый EPDM - стандарт цеха. Для больниц и чистых помещений часто задают силикон из-за низкого выделения летучих веществ.
Как быть с герметизацией огнестойких воздуховодов?
Для герметизации огнестойких воздуховодов требуются огнестойкие герметики, испытанные по UL 1479 (ASTM E814), EN 1366 или AS 1530.4 с пределами огнестойкости, соответствующими огнестойкости воздуховода (как правило, 1,5 ч или 3 ч). Распространённые продукты: силикон 3M Fire Barrier 2000+ (в перечне UL 1479), огнестойкий герметик Hilti CP 606 (EN 1366), STI EZ-Path (Австралия/Новая Зеландия), огнестойкий герметик Promat. Это НЕ силикон общего назначения: они вспучиваются или обугливаются, сохраняя противопожарную изоляцию отсеков в условиях огневого испытания. Используйте ТОЛЬКО в огнестойких проходках и только те продукты, которые указаны в отчёте по противопожарной инженерии проекта. Неверный продукт не пройдёт огневое испытание.
