Почему важен материал для герметизации
Несоответствие полевых испытаний на утечки — один из самых частых дефектов при пусконаладке систем ОВК, и почти всегда он связан с недостаточной герметизацией соединений. Утечки в полевых условиях определяются качеством монтажа соединений не меньше, чем изготовлением. Правильный герметик или прокладка на правильном соединении — это разница между успешным прохождением по классу A и провалом по классу C.
Категории герметиков
Водно-дисперсионная мастика (самая распространённая)
Акриловая или виниловая водная эмульсия, которая отверждается в гибкий эластомер. Наносится кистью, шпателем, монтажным пистолетом или специальным пистолетом для мастики. Спецификации в США требуют продукты из перечня UL 181. Марки: Hardcast Iron-Grip 601, Childers Polyseam, Foster 30-02. Расход примерно 0,6 м² на кг. Время отверждения 4–24 часа в зависимости от температуры и влажности. Подходит для класса утечки A по SMACNA на фланцевых и замковых соединениях.
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 алюминиевой фольгой или полиэфирным покрытием и клеевой основой. Внесена в перечень UL 181B-FX для воздуховодов ОВК. Марки: 3M 8979 Performance, Hardcast Foil-Tape. Применяется для герметизации продольных швов круглых воздуховодов, нахлёстов на гибких воздуховодах и как дополнительное уплотнение на замковых швах прямоугольных воздуховодов. Ограничения: не для основного несущего уплотнения; дополняет другие методы.
Силиконовый герметик
Отверждается под действием влаги из воздуха. Три подтипа: ацетоксидный (выделяет уксусную кислоту, разъедает оцинковку, избегайте на голой стали), нейтрального отверждения (выделяет спирт, безопасен для оцинковки) и оксимный (выделяет метилэтилкетоксим, безопасен, но отверждается несколько медленнее). Температурный диапазон от -50°C до +200°C. Марки: Dow Corning 791, Wacker E60, Sika SikaSil C. Применяется выборочно там, где нужна стойкость к высоким температурам или химическим воздействиям. Силикон класса для чистых помещений (низкое содержание ЛОС) 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
Лист или профиль из вулканизированной силиконовой резины. Температурный диапазон от -60°C до +230°C, самый высокий среди распространённых материалов прокладок. Применяется в чистых помещениях (низкое выделение ЛОС), в высокотемпературных вытяжных воздуховодах и в стерильных фармацевтических системах. Стоимость: в 3–5 раз выше EPDM. Марки: 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: водно-дисперсионная мастика по наружной стороне фланца после сборки для класса утечки 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
- Для класса A по SMACNA или строже: дополнительная водно-дисперсионная мастика в кармане шва перед окончательным закрытием
- Или бутиловая лента на одной из сопрягаемых кромок перед закрытием
Спирально-навивной замковый шов (продольный, круглый воздуховод)
- В большинстве случаев самоуплотняется до класса A по SMACNA
- Для классов утечки C/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 A по SMACNA (3 cfm/100 sqft при +1 in.wg) — 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
Класс C по SMACNA / класс D по EN 1507 (самый жёсткий стандарт) — гостиничный сектор, больницы, чистые помещения
- 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)
- Непрерывные поперечные соединения, сваренные TIG (прокладка не требуется)
- Силиконовая прокладка на любом фланцевом стыке (класса для чистых помещений, с низким содержанием ЛОС)
- Без мастики: проблема выделения летучих веществ
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
- Водно-дисперсионная мастика: 5–15 USD/л, расход ~0,6 м²/кг. 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?
Как правило, да для класса A по SMACNA, но только силикон нейтрального отверждения (ацетоксидный разъедает оцинковку). Предпочтительна мастика из перечня UL 181. Для фармацевтики и чистых помещений используйте силикон для чистых помещений с низким выделением ЛОС.
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 181B-M (Closure Systems for Use with Mastic Adhesive Closure Systems for HVAC duct) и UL 181B-FX (Pressure Sensitive Tape for closure of fibrous glass duct). В Европе: EN 14457 (HVAC ductwork joint sealing). AS/NZS 4254 содержит требования к прокладкам и герметикам в составе стандарта на изготовление воздуховодов. Большинство проектных спецификаций требует герметики, внесённые в перечень UL 181, в США и Канаде, соответствие EN 14457 в Европе и эквивалентные местные перечни в остальных регионах. Включение в перечень подтверждает огнестойкие характеристики, низкое выделение ЛОС и герметичность при расчётном давлении.
Какой материал прокладки использовать для фланца TDF?
Стандартная прокладка для фланца TDF — резина EPDM с закрытыми порами толщиной 6–10 мм и шириной 25–30 мм, поставляется непрерывной бобиной и укладывается по периметру фланца. EPDM отличается превосходной стойкостью к УФ, диапазоном температур от -40°C до +120°C и хорошей герметичностью в сжатом состоянии. Альтернативы: неопрен (лучшие огнестойкие характеристики, схожий температурный диапазон), силикон (чистые помещения и высокие температуры, +200°C) и бутиловая лента (самоклеящаяся, монтаж быстрее, но температурный предел ниже). Для соответствия классу утечки A по SMACNA с фланцем TDF стандартом цеха является EPDM с закрытыми порами. Больницы и чистые помещения часто предписывают силикон из-за низкого выделения ЛОС.
Как быть с герметизацией огнестойких воздуховодов?
Для герметизации огнестойких воздуховодов требуются огнестойкие герметики, испытанные по ASTM E84, EN 1366 или AS 1530.4, с рейтингами, соответствующими огнестойкости воздуховода (обычно 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 и Новая Зеландия), огнестойкий герметик Promat. Это НЕ силикон общего назначения: они вспучиваются или обугливаются, сохраняя противопожарное разделение в условиях огневых испытаний. Используйте ТОЛЬКО на огнестойких проходках и только те конкретные продукты, которые указаны в отчёте по противопожарному проектированию. Неверный продукт не пройдёт огневое испытание.
