МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА ПРЕДПРИЯТИЙ НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ВНИИСТ

ПО СОСТАВУ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА С ПРИМЕНЕНИЕМ ЛЕГКИХ МИНЕРАЛЬНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ (КЕРАМЗИТОВОГО ГРАВИЯ)

Р 377-79

Москва 1980

МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА ПРЕДПРИЯТИЙ НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ВНИИСТ

ПО СОСТАВУ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА С ПРИМЕНЕНИЕМ ЛЕГКИХ МИНЕРАЛЬНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ (КЕРАМЗИТОВОГО ГРАВИЯ)

Р 377 79

Москва 1980

Окончание табл.6

Показатели свойств    !    В^ичина    пока-

I ЭоТсЯЯ

Потеря в весе при сгорании по ГОСТ 17088-71, %

Рабочие температуры применения, %

Кислотное число, мг КОН/г

4.6. Материал ПКФ относится к категории трудноогораемых материалов.

5. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПСФ-К и ПКФ

5.1.    Технология производства изделий на основе ПСФ-К и ПКФ аналогична технологии производства конструкций из пено-илиста ПСФ-ВНИИСТ и осуществляется в соответствии с технологической ехимой, представленной на рисунке. Нестацдартизиро-веяиее оборудование разработано 8КБ по железобетону совместно о ВШШСТем.

5.2.    Для изготовления теплоизоляционные материалов ПСФ-К и ПКФ следует провести следующие работы:

подготовку и дозирование наполнителей;

подготовку и дозирование исходных кемпенеитов реакционной смеси;

чистку, сборку, смазку и предварительный разогрев металлической формирующей оснастки до 40-50*С.

5.2.1.    Подготовка наполнителей вкхвчает сертировку их по фракциям и сушку.

5.2.2.    Подготовка исходных компонентен реакционной смеси заключается в охлаждении фенолформальдегидной смолы я фу-рилового спирта до температуры 3-5°С.

5.2.3.    Дозировку всех компонентов реакционной смеси производят взвешиванием с точностью до

10

Схема производства теплоизоляционных изделий из ПСФ-К и ПКФ:

I-расходная емкость для смолы ФРВ-IA; 2-расходная емкость для фурилового спирта; 3-расходная емкость для ВАГ-3; 4-насосы для перекачки исходных компонентов; 5 и 5* - дозаторы для смолы ФРВ-IA и фурилового спирта; ь-смеситель для перемешивания и охлаждения смолы и фурилового спирта; 7-промежуточная емкость-дозатор для ВАГ-3; 8-бункер для полистирола: 9 и 9» - промежуточные емкости для сушки и вылеживанияШНЗ;10-бункер-дозатор для пенополистирола; 11-доза-тор для ВАГ-3; II* - дозатор для смеси смолы ФРВ-IA с фуриловым спиртом; 12-смесиТедь ВАГ-3 со смесью смолы ФРВ-IA и фурилового спирта; 13-горизонтальный смеситель для приготовления теплоизоляционной массы

Посты технологических операций 1-УШ:

I-укладки стеклохолста на поддон кассеты; П-укладки и профилирования теплоизоляционной ыассы в кассете; i-укладки профнастила: 17-формирования панели в жесткой форме; У м УГ - вылеживания готовых панелей в кассетах; УП-схладировавия готовой продукции; Уш-очистки и смазки кассеты

5.3.    Двухстадийное вспенивание полистирольиого бисера осуществляется в отделении двойного вспенивания полистирола. Первичное вспенивание проводят на установке ШСБ "Пластмаш” при полной автоыатиаации процесса. Вспенивание ведется парой с тенпературой 95-105°С. Вспененные первично гранулы полистирола пневмотранспортом подаются в бункера для вылежки в течение 8 ч. Из бункеров вылеживания первично вспененный пенополистирол подают на вторичное вспенивание, процесс которого аналогичен первому. После вторичного вылеживания в бункерах

в течение 8 ч гранулированный пенополистирол о 'объемной массой до 12 кг/м⁸ готов к использованию.

5.4.    Основной формовочной оснасткой является комплект легких металлических кассет и металлических силовых форм,оборудованных плотно закрывающимися крышками и электронагрева -телями.

5.5.    В технологию изготовления теплоизоляционных материалов ПСФ-К и ПКФ входят следующие операция 1-УШ_чсм.рисунок;:

перемешивание в течение I мин в быстродействующем смесителе 6 подготовленных фенолформальдегидной смолы ФРВ-IA и фурилового опирта;

смешение катализатора ВАГ-3 со смесью смолы ФРВ—IA и

фурилового спирта в смесителе 12 и перемешивание их в течение 80 с;

загрузка отдоэированного наполнителя и приготовленной смеси реакционных компонентов связующего в смеситель принудительного действия 13 я перемешивание наосы в течение 1-2 мин до получения однородной массы с равномерным распределением реакционной смеси. Загрузку компонентов в смеситель проводят в следующем порядке: вспененный полистирол, керамзитовый гравий, реакционная смесь;

укладка подготовленной теплоизоляционной массы в металлическую кассету, подаваемую к посту укладки массы, разравнивание массы до равномерного и полного заполнения всего объема кассеты специальным приспособлением;

установка кассеты о массой в предварительно разогретую металличеокую силовую форму;

Примечание. Суммарная продолжительность операций перемешивания исходных компонентов, выгрузки из смесителя, укладки в кассету, подачи кассеты в форму и закрывание формы крынкой не должна превышать 5 мин во избежание начала реакции вспенивания и отверждения массы в 12 свободном объеме;

вспенивание и отверждение материала при температуре 60-70% в течение 20-25 мин;

распалубка формы и выталкивание каосеты из формы; выдержка материала в кассете до остывания его до 30-40°С.

Do окончании процесса охлажденные теплоизоляционные материалы вынимают из кассеты и направляют на складирование.

6. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ

6.1.    Организация контроля качества осуществляется по действующим нормативным документам путем систематического контроля всех производственных процессов, направленного на соблюдение установленных режимов производства и призванных обеспечить требуемые свойства материала.

6.2.    Контроль качества включает:

испытание исходных материалов н проверку их соответствия паопорту;

контроль за выполнением установленной технологии производства (правильность хранения и подготовки материалов, их дозировки, приготовления и укладки смеси; соблюдение принятого режима .отверждения и т.д.);

контроль качества приготовленной смеси;

текущий контроль объемной маосы н прочности отвержден -ного пенопласта.

6.3.    Свойства керамзита проверяют по ГОСТ 9758-77 "Заполнители пористые неорганические для легкого бетона. Методы испытаний".

6.4.    Качество исходных материалов для приготовления реакционной смеси проверяется в соответствия о требованиями, изложенными в соответствующих действующих нормативах (прил.2).

6.5.    В контроль за выполнением технологии производства входит систематическая проверка следующих основных операций и их параметров:

охлаждение исходных композиционных материалов;

точность дозирования материалов;

влажность, насыпная плотность и фракционный состав керамзитовых и пенополистирольных гранул;

время перемешивания и укладки массы в форму; температура предварительного подогрева металлических

форм;

режим вопенивания и отверждения теплоизоляционной массы.

6.6. Контроль соответствии готового материала требованиям, изложенным в разделе 3 и 4, производится по методикам ГОСТ 17 177-71 и "Руководства по физико-механическим испытаниям строительных пенопластов" ^16/

7. УПАКОВКА. МАРКИРОВКА. ТРАНСПОРТИРОВКА И ХРАНЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МАТЕРИАЛОВ ПСФ-К и ПКФ

7.1.    Изделия, уложенные в штабеля, должны быть защищены водостойкими полимерными покрытиями.

7.2.    На каждое изделие наклеивается этикетка о обозначением марки и штампа ОТК.

7.3.    Предприятие-изготовитель должно сопровождать партию изделий паспортом, в котором указываются:

наименование и адрес предприятия; дата изготовления и номер паспорта; число изделий в партии; марка изделия; обозначение ГОСТ или ТУ.

7.4.    Транспортирование изделий в заводской упаковке может осуществляться любым видом транспорта, обеспечивающим сохранность изделия и упаковки.

7.5.    Готовые изделия следует хранить в заводской упаковке в складах закрытого или полузакрытого типа о соблюдением установленных мер противопожарной безопасности.

8. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

8.1. При производстве материалов ПСФ-К и ПКФ необходимо

руководствоваться требованиями по технике безопасности, изложенными в СНиП Ш-4-79 [ц].

14

8*2* Все производственные и подсобные помещения и оклады должны быть обеспечены первичными средствами пожаротушения и противопожарным инвентарем в соответствии с действующими "Нормами обеспечения первичными средствами пожаротушения различных объектов народного хозяйства" (ом.прил.2).

Помещения, в которых расположены взрыво-, пожароопасные производства, следует оборудовать пожарной сигнализацией или автоматическими средствами пожаротушения в соответствии с перечнем, утвержденным Миннефтегазотроем СССР£б7.

8.3* Отопление и вентиляция производственных помещений должны соответствовать требованиям строительных норм и правил и санитарным вормам проектирования промышленных предприятий.

На участхах приготовления реакционной массы, ее формовки и отверждения во всех цехах должна быть оборудована общая приточно-вытяжная вентиляция v.c краткостью обмена не менее 5;.

8*4* Запрещается работать на неисправном технологическом оборудовании/ при неисправности контрольно-измерительных приборов, технологической оснастки, злектрооборудования, пуско -вой аппаратуры, кнопок и рукояток управления, а также при отключенной вентиляции и т.п.>.

8.5. Устройство и Эксплуатация электрических сетей, электропроводок и электроустановок, а также требования к электроснабжению производства по изготовлению наполненных пенопластов должны соответствовать "Правилам устройства электроустановок" *11УЭ-66 (см.прил.2) и другим действующим норматив -ным документам, утвержденным в установленном порядке/12/.

в.ь. Рабочие, инженерно-технические работники производства по изготовлению наполненных пенопластов и других работ должны быть обеспечены защитной индивидуальной и дежурной спецодеждой и сиецобувью, а также индивидуальными средствами защиты в соответствии с действующими нормами.

8.7. Во всех помещениях содержание вредных газов в зоне дыхания рабочих не должно превышать предельно допустимых концентраций £18 2 •

^т5

Приложение I

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДУКЦИОННОГО ПЕРИОДА И КРАТНОСТИ ВСПЕНИВАНИЯ СМОЛЫ ФРВ-1А

В стальной стакан помещают 250 ^0,5 г смолы. Отдельно в стеклянном стакане берут навеску продукта ВАГ-3 в количестве 50 -0,1 г. Смолу в стакане в течение нескольких секунд разменивают рамочной меиалкой (1200-1400 об/мин), затем вливают в нее при работающей мевалке продукт ВАГ-3. Содержимое стакана перемешивают в течение 60 с, после чего меналку останавливают и отакан с композицией ставят на горизонтальную поверхность.

По секундомеру отмечают время до начала видимого вспенивания (подъема) массы, которое характеризует индукционный период (жизнеспособность) композиции. Испытание проводят при 20 *2°С.

Параллельно с определением индукционного периода измеряют кратность вспенивания. Для этого замеряют высоту получен -ного образца пенопласта (по верхней точке) о точностью до I мм. Кратность вспенивания К рассчитывают по формуле

К = 'P'PV’H- « 0,9 Н,

№

где 0 - диаметр стакана, см;

Н - высота образца, си;

j) - плотность композиции, г/см⁸;

р - навеска смолы, г;

0,9 - суммарный коэффициент пересчета.

По действующим техническим условиям смола ФРВ-IA при испытании по описанной методике должна иметь жизнеспособность в пределах 1-4 мин и обладать кратностью вспенивания не ниже 25.

19

УДК 662.998 : 621.643

В настоящем Руководстве содержатся основные положения по составам, свойствам и технологии приготовления теплоизоляционных материалов НКФ и ПСФ-К, представлявших собой наполненные пенопласты. В качестве наполнителей материалов ПКФ и ПСФ-К рекомендуются легкий керамзит с насыпной плотностью до 150 кг/м¹ и смесь его с гранулированным пенополистиролом марки ПСЪ-С •

Руководство составлено по результатам научно-исследовательских работ ВНИИСТа и прочностных испытаний опытной партии конструкций панелей, вьполнен-ных 9КБ по железобетону Миннефтегазстроя СССР,и предназначено для работников стройицдустрии организаций Министерства предприятий нефтяной и газовой промышленности.

Руководство разработано сотрудниками лаборатории опецматериалов ВНИИСТа: каид.техн.наук К.С.Заце-пивым, Л.С.Пмвень, кавд.хим.наук И.В.Газуко, инк. В.Я.Вапоиниковым.

Приложение 2

ПЕРЕЧЕНЬ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ

1.    №РТУ-6-05-1104-75 "Смола резольная ФРВ-IA. Технические условия".

2.    ОСТ 59-127-73 "Фуриловый спирт".

3.    ТУ-6-05-Ш6-74 "Продукт ВАГ-3. Технические условия".

4.    ОСТ 6-05-202-73 "Полистирол вспенивающийся".

5.    ПУЭ-66 "Правила устройства электроустановок". Минэнерго, 1966.

6.    Перечень вновь возводимых и реконструируемых зданий и помещений Министерства строительства предприятий нефтяной и газовой промышленности СССР, подлежащих оборудованию автоматической пожарной сигнализации", утвержденный зам.министра Мин-нефтегазстроя Смирновым К.К* 27 июля 1975 г.

7.    ГОСТ 9757-73 "Заполнители пористые неорганические для легкого бетона. Классификация и общие технические требования".

8.    ГОСТ 9759-76 "Гравий и песок керамзитовый”.

9.    ГОСТ 9758-77 "Заполнители пористые неорганические для бетона. Методы испытаний".

10.    Нормы обеспечения первичными средствами пожаротушения различных объектов народного хозяйства. ГУПО МВД СССР, 1950.

11.    СНиП IU-4-79. "Техника безопасности в строительстве", М., Стройиздат, 1978.

12.    Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей 1ПТУ )и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей ^ПТБ j_т Изд.5, Днепропетровск, "Проминь”, 1977.

13.    Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны. М.,"Медицина”, 1972.

14.    ГОСТ 17088-71"Пластмассы. Методы определения горючести."

15.    ГОСТ I7I77-7I "Материалы строительные теплоизоляционные. Методы испытаний."

16.    Руководство по физико-механическим испытаниям строительных пенопластов". М., Стройиздат , 1973.

20

Всесоюзный научно-    Руководство

исследовательский {по составу и технологии изго-институт по стро- товдения теплоизоляционного ительству магист- {материала с применением лег-ральных трубопро- {ких минеральных наполнителей водов (ВНИИСТ) (керамзитового гравия)_

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

IЛ«Настоящее Руководство распространяется на производство новых фенолформальдегидных наполненных пенопластов: ПСФ-К и ПКФ.

1.2.    ПСФ-К - теплоизоляционный материал, представляющий собой пенопласт, приготовленный на основе фурилфенодформальде-гидного связующего, газообразователя - отвердителя и наполнителя из смеси пенополистирольных и керамзитовых гранул*

1.3.    ПКФ - теплоизоляционный трудносгораемый материал, представляющий собой пенопласт, приготовленный на основе фу-рилфенолформальдегидного связующего, газообразователя - отвердителя и наполнителя-керамзитового гравия.

1Лш Материалы ПСФ-К и ПКФ предназначены к использованию в качестве утеплителя легких ограждающих металлических монопанелей наружных стен и покрытий, в виде плитного утеплителя для покрытий со стальным несущим профилированным настилом и двухслойной рулонной гидроизоляцией. Разработанные материалы могут быть использованы для теплоизоляции технологических нефтепроводов, мазутопроводов, теплосетей и др.сооружений, эксплуатируемых при температурах до +100 и +150°С для ПСФ-К и ПКФ.

Внесено лабора- JУтверждено ВНИИСТом торией спецма - j    3    августа    1979    г.

териалов BHMCTaj

2. ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ, ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА И ХРАНЕНИЕ

2.1.    Вое материалы, применяемые при изготовлении напол -нении пенопластов, должны отвечать требованиям действующих стандартов, норм и технических условий.

2.2.    Для приготовления пенопластов ПСФ-К и ПКФ применяются:

фенолформальдегидная смола реэольного типа ФРВ-IA;

фуриловый спирт;

вспеиивающе-отверщдающий агент ВАГ-3;

гранулированный пенополистирол ПСВ-С;

легкий керащаит.

2.2.1.    Фенолформальдегидная смола реаольного типа ФРВ-1А, отвечающая требованиям МРТУ-6-05-П04-75, представляет собой омесь водорастворимого фенолформальдегидного форполимера марки ФРВ-I и специальных добавок ( поверхностно-активных веществ 0(1-7 иди Ш-Ю и алюминиевой пудры ПАК-4).

Смола хранится в ааводской таре (бочках) или в специальной емкости в умеренно отапливаемой помещении при соблюдении правил хранения трудновоопламеняемых материалов.

Смола ФРВ-IA взрывоопасна в закрытых объемах (закрытых емкостях). Взрывоопасность смолы обусловлена возможностью выделения водороде, образующегося в результате реакции взаимодействия присутствующей в смоле алюминиевой пудры с избыточной щелочью и кислотой.

При хранении ФРВ-IA необходимо исключить всякую возможность накопления водорода в полости закрытой тары над смолой. Бочки со смолой ФРВ-IA при хранении должны иметь сообщение о атмосферой (открытые винтовые пробки).

2.2.2.    Фуриловый спирт , отвечающий требованиям ОСТ 59-127-73, представляет собой маловязкий трудяосгораемый продукт, который монет храниться в заводской таре или в специальной емкости в неотапливаемом складском помещении или под навесом.

При хранении следует исключить всякую возможность попадания в него воды и каких-либо инородных веществ. ²

2.2.3.    Вспенивающе-отверждающий агент ВАГ-3, отвечающий требованиям ТУ-6-05-Ш6-74, представляет собой водный раствор конденсата судьфофенилмочевины в омеси с ортофоофорной кислотой в соотношении 5:1.

Продукт ВАГ-3 взрывоопасен в закрытых емкостях, выпол -ненных из нестойких к действию сильных кислот марок стали, из-8а возможности накопления водорода в этих емкостях, выделяющегося при реакции продукта ВАГ-3 со сталью. Он не взрывоопасен и трудновоопламеняем в открытом состоянии и в таре из полиэтилена и других кислотостойких материалах.

При хранении необходимо исключать всякую возможность накопления водорода в полости закрытой тары. Тара с катализатором ВАГ-3 должна иметь сообщение с атмосферой.

При длительном хранении продукт ВАГ-3 обладает способностью кристаллизоваться с образованием пастообразной массы,которая может быть легко переведена в жидкое состояние путем нагрева до температуры 50-70%.

2.2.4.    Для получения гранулированного пенополистирольного наполнителя исходный бисер (полистирол суспензионный) подвергается двухстадийному вспениванию горячим паром (t « 95-105%) и выдержке о доведением его объемной маооы до 8-12 кг/м⁸.

Полистирол суспензионный, вспенивающийся,самозатухающий марки ПСВ-С, отвечающий требованиям ОСТ 6-05-202-73, представляет собой продукт полимеризации стирола при 70% и давлении 3,5 кгс/см² в течение 18-20 ч, предназначен для получения . вспененных гранул.

Хранят ПСВ-С в закрытых складских сухих помещениях при температуре не выие 25% на расстоянии не менее I м от отопительных приборов.

При хранении возможно выделение изопентана, взрывоопасного газа, нижний предел взрываемости которого 41 г/м⁸.

2.2.5.    Легкий керамант должен отвечать требованиям ГОСТ 9759-76 и ГОСТ 9757-73, представляет собой продукт обжига сырцовых гранул И8 глин.

Керамзитовый гравий должен применяться в виде смеси фракций 10-20, 20-30 мм. Керамзитовая смесь должна иметь насыпную ³

плотность не более 150 кг/м^а, прочность при сдавливании в цилиндре (ГОСТ 9750-77) - не менее 0,15 МПа, влажность - не болев 0,5 вес.%*

Рекомендуется предохранять от увлажнения, для чего следует хранить в наоыпнон состоянии в закрытом складе.

3. ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТАВОВ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПСФ-К и ПКФ

МАТЕРИАЛ ПСФ-К

3.1. Для приготовления теплоизоляционного материала ПСФ-К исходные материалы берутся при следующем соотношении компонентов, представленных в табл.1.

Таблица I

Наименование материала    |    недтов^смеси¹⁰”

Композиционное связувцее,    100

в том числе, вес.$:

смола ФРВ-1А    68-72

фуриловый спирт    13-15

вспенивающе-отверидавцнй

агент ВАГ-3    15-17

Наполнители,    100

в том числе, об.£:

легкий керамзит    ^0Ч>0

гранулированный пенополистирол ПСВ-С    60-40

3.2. Пример расчетного расхода материалов на I м^э пенопласта ПСФ-К приведен в табл. 2.

6

Таблица 2

Фенолформальдегидная    смола    ФРВ-IA    65,0

Фурмловый спирт    6,5

Вспенивание-отверждающий    .    „

агент ВАГ-3    13,0

Легкий керамзит    60,0

Гранулированный пенополистирол DCB-C    5,0

Итого... Х49,5

МАТЕРИАЛ ПКФ

3.3. Для приготовления теплЬизоляциояного материала ПКФ исходные материалы должны быть взяты при соотноиении компо -нентов, приведенных в табл.З.

3.4. Пример расчетного расхода материалов на I и³ ПКФ приведен в табл Л.

7

3.5. Корректировку рабочего состава пенопластов ПСФ-К и ПКФ производят в производственных условиях путей проверки активности компонентов полимерного связующего, т.е. определением индукционного периода и кратности вспенивания смолы ФРВ-1А (прил.1).

4. ТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ ПСФ-К и ПКФ

4.1.    Теплоизоляционный материал ПСФ-К характеризуется марками 150, 200 по объемной массе.

4.2.    Показатели технических свойств фенолформальдегидного наполненного пенопласта ПСФ-К должны соответствовать знаучениям, указанным в табл.5.

Таблица 5

! Величина по-, казателя

Объемная масса, кг/м³

Коэффициент теплопроводности, не более, Вт/(м*К)

Прочность, не менее, МПа:

при сжатии

при изгибе

Нодуль упругости при сжатии, не более, МПа Водопоглоцение за 24 ч, не более, ой.%

8

1

(с) Всесоюзный научно-исследовательский институт по строи-^ тельству магистральных трубопроводов (ВНИИСТ), 1980

2

3