Кремнезёмные материалы: огнезащита и высокотемпературная изоляция

Кремнезёмные материалы часто ассоциируются только с высокотемпературной теплоизоляцией — трубопроводы, печи, газоходы. Но есть вторая, не менее важная область: огнезащита. Кабельные проходки, противопожарные барьеры, укрытия оборудования — везде, где нужно остановить распространение огня и сохранить работоспособность систем в течение нормативного времени.

Почему кремнезём, а не базальт или асбест

Базальтовое волокно — рабочая температура до 700 °C. Для огнезащиты кабелей (пожар развивает 800–1100 °C в зоне горения) — недостаточно. Базальт спекается, теряет структуру.

Асбест — запрещён или ограничен в большинстве стран. В России — постепенный вывод из применения (ТР ЕАЭС 042/2017). Замена — кремнезёмные и арамидные материалы.

Кремнезёмное волокно (SiO₂ > 94%) выдерживает 1000 °C длительно, 1200 °C кратковременно. Не горит, не плавится, не выделяет токсичных газов. Это делает его идеальным для пассивной огнезащиты.

Кабельные проходки

Кабельная проходка — узел прохода кабелей через стену или перекрытие с требуемым пределом огнестойкости (EI 60, EI 90, EI 120 — соответственно 60, 90, 120 минут). Типовая конструкция:

1. Стальная рама (закладная), встроенная в стену
2. Кабели, проложенные через раму
3. Заполнение — огнезащитный материал между кабелями и рамой
4. Покровный слой — огнезащитная мастика или штукатурка

Кремнезёмная ткань используется как обёрточный материал: каждый кабель (или пучок) оборачивается тканью в 2–4 слоя, затем уплотняется в проёме. Поверх — минераловатный мат и мастика. Такая конструкция обеспечивает EI 90 при толщине стены от 200 мм.

Альтернатива — кремнезёмный шнур, которым заполняют зазоры между кабелями и стенками проёма. Шнур диаметром 10–20 мм укладывается плотно, без пустот. Преимущество перед тканью — проще заполнить неправильные зазоры.

Противопожарные муфты и укрытия

На кабельных трассах в промышленных зданиях — огнезащитные муфты на стыках лотков, проходах через перегородки. Конструкция: каркас из стальной сетки, обмотанный кремнезёмной тканью в 4–6 слоёв с пропиткой огнезащитным составом (ОЗС-МК, «Терма»).

Для укрытия маслонаполненного оборудования (трансформаторы, реакторы) — огнезащитные кожухи. Каркас из стали, облицовка — кремнезёмная ткань + минераловатный утеплитель. Предел огнестойкости — до EI 150. Назначение — предотвратить распространение огня при возгорании масла.

Нормативная база

Огнезащита кабельных проходок регламентируется:

• ГОСТ Р 53310-2009 «Проходки кабельные, вводы герметичные. Методы испытаний на огнестойкость»
• СП 2.13130.2020 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты»
• НПБ 237-97 «Конструкции строительные. Кабельные проходки. Метод испытаний на огнестойкость»

Кремнезёмные материалы должны иметь сертификат пожарной безопасности и протокол огневых испытаний. Группа горючести — НГ (негорючие) по ГОСТ 30244-94.

Высокотемпературная изоляция: кратко

В чистом виде теплоизоляция — не наш основной профиль, но кремнезёмные материалы из нашего каталога работают и в этой роли:

• Обмотка паропроводов при температуре пара 450–560 °C — кремнезёмная ткань в 3–5 слоёв под металлический кожух
• Уплотнение фланцевых соединений печей — кремнезёмный шнур вместо асбестового
• Изоляция индукторов плавильных печей — ткань между индуктором и огнеупорной набивкой, рабочая температура 600–900 °C
• Защита сварочных зон — завесы из кремнезёмной ткани вместо асбестовых одеял

При выборе учитывайте: кремнезёмное волокно теряет прочность при длительной эксплуатации выше 900 °C (начало кристаллизации). Если нужна стабильная работа при 1000 °C и выше на протяжении лет — рассмотрите муллитокремнезёмистые материалы (МКР) или керамические волокна.

Часто задаваемые вопросы

До какой температуры работают кремнеземные материалы?

Шнуры ШКН — до 1000°C, картон МКРК — до 1250°C, ткань — до 1100°C. Все безасбестовые.

Чем ШКН(Н) отличается от ШКН(Х)?

ШКН(Н) — наполнитель из нити, универсальный. ШКН(Х) — из холста, повышенная химстойкость для кислот и щелочей.