способ изготовления армированного металлическими оплетками огнестойкого шланга

Формула изобретения

Способ изготовления армированного металлическими оплетками огнестойкого шланга путем нанесения на него коаксиального огнезащитного слоя из кремнеземного текстиля, пропитанного раствором кремнийорганического каучука и заполимеризованного до резиноподобного состояния, отличающийся тем, что слой кремнеземного текстиля в технологической последовательности наносят между слоями металлических оплеток, после чего его пропитывают погружением шланга с заглушенными концами в раствор кремнийорганического каучука и полимеризуют, при этом в качестве раствора кремнийорганического каучука используют раствор 100 мас.ч. пасты низкомолекулярного кремнийорганического каучука в 50 мас.ч. бензина, а длительность пропитывания назначают в пределах 10 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам изготовления армированных металлическими оплетками огнестойких шлангов, применяемых в пожароопасных зонах объектов, например летательных аппаратов, транспортных средств и промышленного оборудования.

Известен способ-прототип изготовления армированного металлическими оплетками огнестойкого шланга путем нанесения или надевания на его наружную поверхность коаксиального огнезащитного слоя из минерального текстиля, частично или полностью пропитанного раствором полимеризующегося резиноподобного связующего (С.А.Заварнов, В.Х.Набиуллин, Д.Е.Тук. «Огнезащита армированных металлическими оплетками фторопластовых рукавов в коммуникациях ЛА». Международная конференция «НОВЫЕ РУБЕЖИ АВИАЦИОННОЙ НАУКИ». Сборник тезисов. 19-23 августа 2007. Москва. Организатор симпозиума - ЦАГИ, стр.61).

Недостатком способа-прототипа является низкая эффективность огнезащиты шланга, обусловленная прямым воздействием пламени на поверхность огнезащитного слоя, что приводит к быстрому его выгоранию (обугливанию) и охрупчиванию. Под воздействием напряжений от знакопеременного изгиба и вибронагрузок обугленный огнезащитный слой растрескивается, расслаивается, а его отделившиеся раскаленные фрагменты стряхиваются и уносятся (сдуваются) пламенем, что создает пожароопасную ситуацию в иных зонах объекта, не охваченных пламенем.

Предложенный способ изготовления направлен на повышение эффективности огнезащиты армированного металлическими оплетками огнестойкого шланга.

Поставленная задача достигается способом изготовления армированного металлическими оплетками огнестойкого шланга путем нанесения на него коаксиального огнезащитного слоя из кремнеземного текстиля, пропитанного раствором кремнийорганического каучука и заполимеризованного до резиноподобного состояния, в котором слой кремнеземного текстиля в технологической последовательности наносят между слоями металлических оплеток, после чего его пропитывают погружением шланга с заглушенными концами в раствор кремнийорганического каучука и полимеризуют, при этом в качестве раствора кремнийорганического каучука используют раствор 100 мас. ч. пасты низкомолекулярного кремнийорганического каучука в 50 мас. ч. бензина, а длительность пропитывания назначают в пределах 10 минут.

Повышение эффективности огнезащиты армированного металлическими оплетками шланга достигается:

1. Нанесением коаксиального огнезащитного слоя между слоями металлических оплеток, что позволяет одновременно:

- резко снизить его теплонапряженность за счет экранирующего эффекта внешнего слоя металлической оплетки;

- исключить возникновение пожароопасной ситуации в иных местах объекта благодаря исключению стряхивания и уноса (сдувания) пламенем обуглившихся раскаленных фрагментов слоя;

- повысить долговечность эксплуатации огнезащитного слоя.

2. Пропитыванием слоя минерального текстиля путем погружения шланга в раствор полимеризующегося резиноподобного связующего. При этом одновременно с пропитыванием минерального текстиля обеспечивается 100% заполнение связующим пространства между проволоками внешнего слоя металлической оплетки, что также усиливает экранирующий эффект последней и существенно снижает теплонапряженность огнезащитного слоя.

3. Применением в качестве материала для минерального текстиля кремнеземных нитей, пропитанных низкомолекулярным кремнийорганическим каучуком. Выгорание последнего сопровождается образованием термостойкой огненепроницаемой «корки» из аморфного SiO₂ (кремнезема), повышающей термическую прочность покрытия в целом.

Перечень чертежей

Фиг.1. Операция №1. Нанесение первого слоя металлической оплетки.

Фиг.2. Операция №2. Нанесение слоя сплетенных кремнеземных нитей.

Фиг.3. Операция №3. Нанесение второго слоя металлической оплетки.

Фиг.4. Операция №4. Пропитывание раствором кремнийорганического каучука.

Реализация предлагаемого способа изготовления армированного металлическими оплетками огнестойкого шланга осуществляется последовательным выполнением следующих операций.

Операция №1 (фиг.1). На камеру 1 шланга наносят первый слой металлической, например спиральной, оплетки 2.

Операция №2 (фиг.2). Поверх первого слоя металлической оплетки 2 наносят слой минерального текстиля 3 из сплетенных кремнеземных нитей.

Операция №3 (фиг.3). Поверх слоя минерального текстиля 3 наносят второй слой металлической, например сетчатой, оплетки 4.

Выполнением последовательности операций №1...№3 обеспечивается нанесение коаксиального слоя из минерального текстиля между первым и вторым слоями металлических оплеток.

Операция №4 (фиг.4). Слой 3 из сплетенных кремнеземных нитей частично либо полностью пропитывают раствором 100 мас. ч. пасты низкомолекулярного кремнийорганического каучука в (50-100) мас. ч. бензина. Для этого шланг 5 с установленными по концам заглушками 6 на 10 минут погружают в ванну 7 с указанным раствором 8.

Используемый состав раствора обладает вязкостью, достаточной для его протекание сквозь слой оплетки 4, что в совокупности с указанной длительностью обеспечивает пропитывание слоя кремнеземного текстиля 3 частично либо полностью.

Операция №5. После завершения операции пропитывания шланг 5 извлекают из ванны 7, стряхивают излишки раствора с его поверхности и полимеризуют на воздухе с подогревом или без в течение 48 часов.

Примеры изготовления огнестойкого шланга на базе фторопластовой трубки (камеры 1) внутренним диаметром 8 мм и толщиной стенки 1,35 мм с применением станков типа «УНИДРА» для нанесения слоев металлических оплеток из сплетенных кремнеземных нитей представлены в таблице.

Таблица
№ операции	Наименование операции	Пример №1	Пример №2	Пример №3
1 (фиг.1)	Нанесение первого слоя металлической оплетки	На трубку 1 наносили слой 2 спиральной оплетки из нержавеющей проволоки 0,26 мм.
2 (фиг.2)	Нанесение слоя из сплетенных кремнеземных нитей	Поверх оплетки 2 наносили слой 3 толщиной 2,7 мм из сплетенных кремнеземных нитей, линейная плотность которых составляла 180 текс.
3 (фиг.3)	Нанесение второго слоя металлической оплетки	Поверх слоя 3 из кремнеземных нитей наносили слой 4 сетчатой оплетки из нержавеющей проволоки 0,26 мм. Плотность оплетки составляла 85%.
4 (фиг.4)	Пропитывание слоя сплетенных кремнеземных нитей раствором пасты каучука в бензине	Состав раствора в частях по массе:
		Паста каучука - 100
		Катализатор - (0,25-0,5)
		Бензин - 50
	Длительность пропитывания, мин	10
	Результат пропитывания по глубине в % от толщины слоя 3	25
5	Полимеризация при нормальных климатических условиях	В течение 48 часов

Предлагаемый способ изготовления обеспечивает высокую в сравнении с прототипом эффективность огнезащиты и простоту реализации, что подтверждено изготовлением и последующими испытаниями шлангов Ду 8 мм и Ду 20 мм на огнестойкость на стенде предприятия ФГУП УАП «Гидравлика».