Мембраны для гидроаккумуляторов и расширительных баков

Мембраны для расширительных баков и гидроаккумуляторов. Свойства материалов.

Мембранные баки, используемые в традиционных системах водоснабжения и отопления, выполняют функцию инерционного накопителя, компенсируют гидравлические удары в системах при резком изменении нагрузки, служат для сокращения количества пусков насосного оборудования или для компенсации избыточного объема теплоносителя в системах отопления и горячего водоснабжения. Эластичная каучуковая мембрана, предназначенная для разделении гетерогенных сред в накопительном мембранном баке, а именно жидкости и воздуха, находящихся под давлением, по праву считается наиболее важным компонентом.

В расширительных баках и гидроаккумуляторах систем водоснабжения применяют мембраны из синтетического и натурального каучука. Рассмотрим свойства и основные характеристики применяемых резин.

- Натуральная резина NR (Natural Rubber) - применение данного каучука обуславливается его высокой эластичностью, растяжимостью, упругостью, сопротивлению к износу, истиранию и ударной нагрузке. Несмотря на то, что натуральный каучук обладает великолепной водостойкостью, его применение ограничено непреодолимыми недостатками - недолговечностью в условиях циклических динамических нагрузок (ресурс применения составляет около 5 тысяч циклов растяжения/сжатия, что явно недостаточно на фоне ресурсов синтетических каучуков). Периодически применяется производителями "китайских" гидроаккумуляторов, маскирующих этот материал под более дорогой и долговечный синтетический каучук. Рабочая температура жидкости для мембран из натурального каучука не должна превышать 30⁰С. Большая температура приводит с одной стороны к резкому увеличению проницаемости мембраны, с другой- к быстрому процессу старения и разрушения.

- Стирол-бутадиеновая резина SBR (Styrene Butadiene) - синтетический каучук, в основном применяемый в изготовлении мембран расширительных баков для систем отопления. Особенностью данного материала является высокая стойкость к истиранию и ударной нагрузке в сочетании с достаточно хорошей эластичностью, высокой водостойкостью и низкой проницаемостью. Материал хорошо растяжим, но по этому параметру уступает другим применяемым в изготовлении гидроаккумуляторов синтетическим резинам, что обуславливает применение SBR преимущественно для изготовления мембран, работающих в режиме статических нагрузок (в системах отопления, геолиосистемах). При достаточно низкой цене этот материал является незаменимым при производстве расширительных баков и используется всеми ведущими европейскими производителями: Aquasystem, Zilmet, Aquapress, Varem, Elbi, Wester. Резина SBR является техническим материалом - контакт с питьевой водой в системе водоснабжения не допускается.

- Этиленпропилендиеновая резина EPDM (Ethylene Propylene Dienе Monomer) - водостойкая эластичная резина с количеством рабочих циклов динамической нагрузки (растяжение и сжатие) не менее 100 тысяч в пределах допустимого удлинения. Материал обладает долговечность и широкой универсальностью применения (отопление, системы водоснабжения, гелиосистемы, системы горячего водоснабжения), высокой стойкостью к растворенному кислороду, техническим спиртам в широком диапазоне температур. Материал применяется для изготовления сменных мембран, как для гидроаккумуляторов, так и для расширительных многофункциональных баков, включая баки для систем отопления. Материал допустим к контакту с водой в системах санитарного водоснабжения. Преимущества и низкая цена делают EPDM самым популярным материалом для изготовления сменных мембран для гидроаккумуляторов и расширительных баков большинства производителей. Тем не менее, многие элитные производители предпочитают широкой универсальности EPDM специфические свойства других каучуков ( SBR, IIR, NBR, другие).

- Бутиловая резина IIR (Butyl)- пищевая резина повышенной прочности, износостойкости и стойкости к истиранию, используемая в гидроаккумулирующих емкостях, применяемых в системах "холодного" водоснабжения. Эта синтетическая резина обладает отличной водостойкостью, газонепроницаемостью, стойкостью к кислороду и кислородным растворителям. Материал является достаточно дорогим в сравнении с EPDM-резиной и применяется некоторыми европейскими производителями (например, Zilmet, Varem) для изготовления фиксированных и сменных мембран. Газопроницаемость мембран из бутилкаучука в 20 раз меньше чем у мембран из EPDM. Прочность мембран из бутилкаучука на 40% превышает прочность мембран из EPDM. На практике это означает значительно больший жизненный цикл мембраны в составе гидроаккумулятора и меньшую необходимость в обслуживании (восполнять потри воздуха в баке придется значительно реже-диффузия воздуха через мембрану в воду пренебрежительно низкая в сравнении с мембранами из EPDM). Количество циклов растяжения и сжатия -80 тысяч.

- Нитрилбутадиеновая резина NBR (Nitril-Butadiene Rubber) – синтетический материал, используемый для изготовления мембран, предназначенных для контакта с химически агрессивными средами (например, допускает контакт с нефтепродуктами) в диапазоне температур от -10 до +100°С. NBR традиционно использует Varem в составе расширительных баков отдельных серий, применяемых в системах отопления.