Технологическое проектирование высокопористых теплоизолирующих конструкций насосно-компрессорных труб из коротких базальтовых волокон на основе метода жидкостной фильтрации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.08, кандидат наук Баданина, Юлия Владимировна

• Баданина, Юлия Владимировна
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Баданина, Юлия Владимировна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР И КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ И ПРАКТИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК ВЫСОКОПОРИСТЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОРОТКИХ БАЗАЛЬТОВЫХ И КВАРЦЕВЫХ ВОЛОКОН

1.1. Обзор высокопористых теплоизоляционных материалов из базальтовых штапельных волокон, область применения и анализ их теплофизических характеристик

1.2. Анализ технологии изготовления и характеристики теплоизоляционных и теплозащитных материалов и покрытий насосно-компрессорных труб из коротких базальтовых и кварцевых волокон

1.3. Обзор практических разработок и анализ изготовления методом фильтрационного осаждения из коротких волокон теплоизолирующих изделий различного назначения

1.4. Результаты анализа эффективности применения теплоизолирующих изделий из коротких волокон. Выводы и постановка задач исследования

диссертационной работы

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ДВУХ СТАДИЙНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ФОРМОВАНИЯ ВЫСОКОПОРИСТЫХ

ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ КОРОТКИХ БАЗАЛЬТОВЫХ ВОЛОКОН И МИНЕРАЛЬНОЙ СВЯЗКИ МЕТОДОМ

ЖИДКОСТНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ

2.1. Исследование процесса получения полуфабриката из коротких базальтовых волокон путем жидкостного измельчения штапельных волокон

и удаления неволокнистых включений

2.2. Разработка математической модели фильтрационного осаждения коротких волокон из пульпы при формообразовании теплоизоляционных плиток и цилиндрических колец

2.3. Исследование процесса введения в коротковолокнистую базальтовую теплоизоляцию свежеосажденную гидроокись алюминия с образованием минеральной связки из А1203 при термообработке изделия

2.4. Разработка технологии изготовления и математической модели фильтрационного осаждения коротких базальтовых волокон со связкой А1203 при формообразовании цилиндрических колец для определения теплофизических характеристик материала изделия

2.5. Выводы по главе 2

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

В ОБЛАСТИ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩИХ ПОКРЫТИЙ ИЗ КОРОТКИХ БАЗАЛЬТОВЫХ ВОЛОКОН И МИНЕРАЛЬНОЙ СВЯЗКИ ИЗ АЬ20з НА ПЛОСКИХ И КОЛЬЦЕВЫХ ОБРАЗЦАХ

3.1. Лабораторные исследования и аналитическое определение коэффициента теплопроводности высокопористой изоляции на кольцевых образцах из коротких базальтовых волокон с внутренним нагревом трубы от ТЭН

3.2. Экспериментальное определение коэффициента теплопроводности лабораторных кольцевых образцов из коротких базальтовых волокон и минеральной связки из А1203 с внутренним нагревом трубы от тепловентилятора

3.3. Экспериментальные исследования теплофизических характеристик коротковолокнистой теплоизоляции из коротких базальтовых волокон на плоских образцах с нагревом от муфельной печи

3.4. Исследование теплофизических свойств коротковолокнистой базальтовой теплоизоляции с учетом лучистого переноса тепла в межпоровом пространстве при стационарном режиме изменении температуры

3.5. Математическая оценка параметров конструкции и условий испытаний теплоизолированных трубопроводов

3.6. Выводы по главе 3

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА ИНЖЕНЕРНОЙ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ, ПРОЧНОСТНЫЕ И ТЕПЛОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННЫХ КОНСТРУКЦИЙ НКТ ИЗ КОРОТКИХ БАЗАЛЬТОВЫХ ВОЛОКОН И МИНЕРАЛЬНОЙ СВЯЗКИ АЬ20э

4.1. Разработка инженерной методики расчета эффективного коэффициента теплопроводности на основе правила суммирования кондуктивного и радиационного переноса тепла в высокопористой коротковолокнистой теплоизоляции

4.2. Исследование деформативных характеристик плоских образцов теплоизоляционного материала на основе коротких базальтовых волокон при сжатии перпендикулярно плоскости плиты

4.3. Разработка технологического процесса изготовления полуцилиндров (скорлуп) из коротких базальтовых волокон и связки из А1203 для теплоизолирующего покрытия опытной НКТ с защитно-силовой стеклопластиковой оболочкой

4.4. Разработка методики, проведение и анализ тепловых испытаний опытных (длиной 2,5 м) теплоизолированной НКТ нового поколения на тепловом стенде

4.5. Выводы по главе 4

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Технологическое проектирование высокопористых теплоизолирующих конструкций насосно-компрессорных труб из коротких базальтовых волокон на основе метода жидкостной фильтрации»

ВВЕДЕНИЕ

Одной из технически значимых и энергосберегающих задач развития машиностроения является создание теплоизоляционных материалов (ТИМ) из доступных, дешевых и экологически чистых базальтовых супертонких волокон (БСТВ), работоспособных длительное время при температурах от -260 оС до 700...750 оС.

Основным недостатком рулонных ТИМ из базальтовых штапельных волокон, изготовленных аэродинамическим методом и широко применяемых в строительстве, является высокий (~ в 1,75 раза) коэффициент кондуктивной теплопроводности, по сравнению с коэффициентом, полученным расчетным путем для БСТВ и сухого спокойного воздуха. Другим важным недостатком указанных ТИМ является невозможность создания теплоизолирующих конструкций сложной пространственно-геометрической формы. Область применения таких конструкций - внутренняя теплоизоляция элементов машин, медицинской техники, бытовых приборов, межтрубная теплоизоляция - изделий, работающих при высоких температурах или связанных с транспортировкой криогенных топлив.

Анализ литературных источников показывает, что сложно профильные изделия из БСТВ могут быть изготовлены только жидкостным методом [1] путем осаждения в пресс-форму коротких базальтовых волокон из пульпы или гидромассы. Это подтверждает практика изготовления из коротких кварцевых волокон теплозащитных плиток ВКС по программе «Буран» (ТЗМК-10, ФГУП НПП «Технология») или «Шаттл» (Li-900, фирма «Boeing»).

В настоящее время перспективным направлением является создание двухслойных насосно-компрессорных труб (НКТ) с межтрубной базальтовой теплоизоляцией и защитно-силовой стеклопластиковой оболочкой, что решает проблему снижения погонной массы НКТ и обеспечивает доставку теплоносителя (перегретого пара) с высокими начальными параметрами (температурой до 420.450 °С под давлением 35 МПа) в нефтяные пласты с тяжелой высоковязкой

нефтью, которые залегают на глубине 3000...3500 метров (с возможностью увеличения до 4000 .4500 м).

Создание теплоизолированных НКТ из комбинированных материалов обеспечивает снижение их погонной массы в 2.2,5 раза по сравнению с «термокейсами» - вакуумно-теплоизолированными НКТ, которые из-за излишне большой массы конструкции применяются в настоящее время для скважин глубиной не более 1,5 км. С другой стороны, по критерию «себестоимость-теплопроводность» [2] теплоизоляция из базальтовых волокон в 7.8 раз меньше теплоизоляции из кварцевых волокон ТЗМК-10, используемой в «термокейсах» [3, 4] для защиты от теплового излучения в межтрубном пространстве.

Таким образом, проблема, связанная с созданием эффективных сложно профильных конструкций (цилиндров, втулок, колец, манжет, дисков, полуцилиндров или «скорлуп») из коротких базальтовых волокон в 1,5 раза меньшим коэффициентом теплопроводности по сравнению с ТЗМК-10 является актуальной, имеет важное научно-техническое и практическое значение, способствует снижению массы и себестоимости теплоизолирующих конструкций сложной формы.

Для решения поставленных задач необходимо разработать 2-х стадийную технологию связанную:

- с измельчением в воде исходных супертонких штапельных базальтовых волокон и удалением неволокнистых включений и мусора, получением методом фильтрационного осаждения коротковолокнистого полуфабриката;

- с процессом введения в жидкую пульпу из коротких базальтовых волокон минеральной связки из А1203;

- с формообразованием методом жидкостной фильтрации высокопористых и низкоплотных теплоизоляционных конструкций из коротких базальтовых волокон и минеральной связки А1203.

Провести теплофизические исследования ТИМ из коротких базальтовых волокон и минеральной связки из А1203, определить коэффициент теплопроводности высокопористой волокнистой теплоизоляции с учетом

лучистого переноса тепла в межпоровом пространстве, эффективную толщину теплоизоляционных конструкций, установить допустимое значение пористости, обеспечивающее минимальную плотность материала теплоизоляционных изделий.

Целью работы является повышение технико-экономических показателей теплоизолирующих конструкций из коротких базальтовых волокон на основе обеспечения минимального коэффициента теплопроводности и совершенствования фильтрационной технологии их изготовления.

Для достижения поставленной цели использованы технологические основы и физические принципы метода жидкостной фильтрации коротких волокон из пульпы. Применены апробированные методы экспериментального исследования структурных, механических и теплофизических характеристик высокопористой теплоизоляции на аттестованном оборудовании и сертифицированных программно-математических пакетах, развитые в работах автора под руководством д.т.н., проф. Комкова М.А.

Экспериментальные исследования по формованию теплоизолирующих конструкций проведены с использованием стенда фильтрационного осаждения, а теплофизические исследования - на тепловом стенде на основе тепловентилятора LEISTER с температурой воздуха на выходе до 600 оС. Исследование структуры волокнистой теплоизоляции выполнены на растровом электронном микроскопе Tescan Vegall LMH и инверсном металлографическом микроскопе МИМ-1600Б [5], прочность высокопористого волокнистого материала на сжатие - на испытательной машине Zwick-Z100.

Экспериментальное определение коэффициента теплопроводности коротковолокнистой базальтовой теплоизоляции проведены на плоских образцах - плитках с нагревом от муфельной печи МП-60 и на цилиндрических образцах из коротких базальтовых волокон, надетых на лабораторные стальные трубы, нагреваемые с помощью трубчатого электронагревателя (ТЭН) изнутри трубы.

Результаты экспериментальных исследований были использованы при разработке и изготовлении теплоизолированных конструкций из коротких

базальтовых волокон в виде цилиндров, манжет и полуцилиндров (скорлуп), которые явились основой теплоизоляции регулярной части и стыковки насосно-компрессорных труб между собой.

Научная новизна состоит:

1. в разработке математической модели процесса формообразования высокопористых теплоизолирующих конструкций из коротких базальтовых волокон и связки А1203 на основе метода фильтрационного осаждения;

2. в получение уравнений теплопроводности, описывающих стационарный и нестационарный режимы изменения температуры в высокопористом теплоизоляционном материале на основе коротких базальтовых волокон с учетом лучистого переноса тепла в межпоровом пространстве.

Практическая ценность. Разработанная 2-х стадийная технология формообразования высокопористых теплоизоляционных конструкций сложной формы из коротких базальтовых волокон и минеральной связки методом фильтрационного осаждения позволяет использовать их для внутренней теплоизоляции элементов машин. Предложенная технология обеспечивает снижение себестоимости теплоизоляционных изделий в 2,5 раза по сравнению с теплоизоляцией из материала ТЗМК-10 на основе коротких кварцевых волокон.

Разработано методическое обеспечение, позволяющее производить расчет коэффициента теплопроводности и толщины стенки теплоизоляции из коротких базальтовых волокон, определяющее выход на стационарный режим нагрева изделия и создающего основу для выбора технологических решений.

Сформулированы рекомендации по проектированию и изготовлению теплоизоляционных конструкций из коротких базальтовых волокон и минеральной связки методом фильтрационного осаждения, которые могут быть применены в производстве изделий, связанных с использованием криогенных топлив.

Практическая ценность работы доказана созданием теплоизоляционного покрытия труб НКТ на основе супертонкого базальтового волокна и минеральной связки из А1203, работоспособного при температуре 450 оС в течение

неограниченного времени, материала не токсичного, не горючего и экологически безопасного при изготовлении.

Путем внедрения и промышленной апробации результатов работы при создании опытных образцов теплоизоляционного покрытия НКТ нового поколения диаметром 60 мм в виде цилиндров, манжет и цилиндрических скорлуп с толщиной стенки 25 мм и средним коэффициентом теплопроводности в диапазоне температур 63.. .420 °С равным 0,0413 Вт/(м К).

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и общих выводов, списка литературы, списка сокращений и приложения. Содержание работы изложено на 165 страницах, в том числе 139 страниц текста, 74 иллюстрации, 13 таблиц, список литературы из 100 наименований и приложения на 25 страницах.

В первой главе проведен критический обзор практических разработок высокопористых теплоизоляционных материалов из базальтовых штапельных волокон и теплозащитных покрытий из коротких кварцевых волокон, проведен анализ их теплофизических характеристик, проанализированы технологические способы изготовления методом жидкостной фильтрацией теплозащитных изделий различного назначения. В заключение ставятся задачи исследования диссертационной работы.

Вторая глава посвящена разработке двух стадийной технологии изготовления теплоизоляционных волокнистых ТИМ, разработке математической модели и теоретическим исследованиям процесса фильтрационного осаждения коротких базальтовых волокон и связки Л1203 из пульпы, определению технологических параметров формообразования высокопористых теплоизоляционных конструкций.

В третьей главе изложены аналитические решения по определению теплофизических характеристик теплоизоляционных конструкций.

Четвертая глава посвящена экспериментально-технологическим исследованиям и разработке инженерной методики расчета эффективного коэффициента теплопроводности, исследованию деформативных характеристик

образцов теплоизоляционного материала на основе коротких базальтовых волокон при сжатии, разработке технологического процесса изготовления полуцилиндров (скорлуп) и проведению тепловых испытаний опытных (длиной 2,5 м) теплоизолированных НКТ нового поколения на тепловом стенде.

В приложении приведены результаты испытания НКТ на растяжение и кручение, часть тепловых испытаний натурных (укороченных до 2,5 м) труб НКТ, но со всеми силовыми элементами, прочностные испытания высокопористого базальтового материала, а также Акты внедрения.

Теоретические положения и результаты исследований, вошедшие в работу, являются научным обобщением исследований, выполненных автором и сотрудниками каф. СМ-12 в 2012-2016 г.г., изложены в 3-х отчетах по научно-исследовательским работам МГТУ им. Н.Э. Баумана с ЗАО «КОМПОМАШ-ТЭК».

Основные положения диссертации докладывались на Всероссийской конференции «Будущее машиностроения России» (г. Москва, 2012, 2014 г.г.), на академических чтениях по космонавтике «Актуальные проблемы Российской космонавтики» (г. Москва, 2012-2014, 2016 г.г.), на 4-ой международной научной конференции «Ракетно-космическая техника: фундаментальные и прикладные проблемы», на XX научно-технической конференции молодых ученых и специалистов (г. королев, РКК «Энергия», 2015 г.). Основные разделы диссертации докладывались на научных семинарах кафедры «Технологии ракетно-космического машиностроения» МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2012-2017 г.г. Получены дипломы на Всероссийской конференции «Будущее машиностроения России» за лучшую научную работу по направлению «Специальное машиностроение» (г. Москва, 2012 г.), диплом за «Успешный поиск новых решений» и диплом I степени в номинации «Лучшая работа в области энергетики» Всероссийской молодежной научно-инженерной выставки «Политехника» (г. Москва, 2014 г.), диплом 2 степени за «Лучший проект», представленный на конкурс научно-исследовательских работ студентов и

аспирантов МГТУ им. Н.Э. Баумана с международным участием (г. Москва, 2014 г.).

Целенаправленные исследования и работы по созданию абляционных теплозащитных покрытий летательных аппаратов из коротких минеральных волокон и нитевидных кристаллов проводились на кафедре М-8 МВТУ им. Н.Э. Баумана в 70-80 годы прошлого века Ю.Ц. Куниковым и М.А. Комковым.

В последние годы на кафедре СМ-12 МГТУ им. Н.Э. Баумана проводились работы изучению свойств теплоизоляционных материалов, выполненных из кварцевых, каолиновых и базальтовых волокон Ю.В. Смирновым и М.П. Тимофеевым.

Диссертационная работа выполнена на кафедре «Технологии ракетно-космического машиностроения» МГТУ имени Н.Э. Баумана в 2013-2017 г.г. Основное содержание работы отражено в 12 печатных работах, из которых 5 - в рецензируемых научных изданиях, входящих в перечень ВАК РФ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР И КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ И ПРАКТИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК

ВЫСОКОПОРИСТЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОРОТКИХ БАЗАЛЬТОВЫХ И КВАРЦЕВЫХ ВОЛОКОН

1.1. Обзор высокопористых теплоизоляционных материалов из базальтовых штапельных волокон, область применения и анализ их теплофизических характеристик

Класс волокнистых теплоизоляционных материалов в настоящее время развивается наиболее интенсивно. Высокопористая волокнистая изоляция сочетает высокие теплоизоляционные свойства и удобство применения в виде жестких плит, листов, войлоков, тканей. Волокнистая теплоизоляция обладает более высокими механическими характеристиками по сравнению с ячеистыми и другими теплоизоляционными материалами равной пористости.

Эффективная теплоизоляция агрегатов и изделий улучшает стабильность протекания технологических процессов, повышает производительность, снижает удельные расходы тепловой энергии; уменьшает вес и габариты конструкций, продлевает срок их службы, улучшает условия труда. При использовании волокнистых материалов в качестве тепловой изоляции конструкций плотность и толщина теплоизоляции существенно влияют на технико-экономические характеристики применяемых изделий.

Особый интерес к изучению представляют теплоизоляционные материалы на основе базальтовых волокон и область их применения. В первую очередь это высокопористые и легковесные дискретно-волокнистые базальтовые материалы, обладающие комплексом теплофизических и физико-механических показателей, необходимых для применения их в качестве теплоизоляции. В этом случае главными критериями становятся тип и вид используемых в композиции волокон, технологический способ формирования композиционного материала и формообразования из него деталей и элементов теплозащиты изделий.

Над созданием волокнистых материалов, используемых в качестве теплоизоляционных и теплозащитных покрытий, работает значительное число отечественных и зарубежных ученых и фирм. Менее дорогим и более простым с точки зрения технологии производства является базальтовые волокна по сравнению со стеклянными, кварцевыми, кремнеземными или каолиновыми волокнами. Получению базальтовых волокон посвящено много работ. Подробное описание применения базальтовых волокнистых материалов в качестве теплоизоляции и теплозащиты можно найти в работах М.С. Аслановой, М.Ф. Маховой, Д.Д. Джигириса [6-9], А.Г. Новицкого ([10-13] национальный технический университет, Украина), В.А. Дубровского, Н.В. Большаковой, С.Т. Петросяна [14-16]. Однако в их работах основное внимание уделяется вопросам технологии получения базальтовых штапельных или непрерывных волокон, экспериментальным исследованиям их характеристик, описанию области применения высокопористых волокнистых базальтовых материалов для внешней теплоизоляции и защиты изделий, температурный диапазон применимости которых показан на Рис. 1.1.

Рис. 1.1.

Предельная максимальная температура применения волокнистых материалов

Из многочисленных фирм, производящих базальтовые волокна и теплоизоляцию на их основе, можно отнести компанию ООО «Брянский завод теплоизоляционных материалов» [17], компанию «Каменный Век» [18], завод «МШ0Ь» [19]. Основными достоинствами базальтовых волокон являются ниже описанные показатели.

Базальтовые волокна химически устойчивы к воздействию агрессивных сред и водяного пара. Их гигроскопичность в 6-8 раз ниже, чем у стекловолокон, поэтому материалы из базальтовых волокон традиционно применяются в самолето- и ракетостроении, в судостроении, где очень важны низкие масса и гигроскопичность таких материалов.

Материалы из базальтовых волокон не накапливают радиацию, поэтому пригодны для радиоактивной защиты. Применение именно таких материалов важно при строительстве химических и нефтехимических производств, атомных электростанций, ответственных промышленных объектов с повышенной пожарной безопасностью.

Материалы из базальтовых волокон применяют в криогенной технике в качестве теплоизоляции оборудования и трубопроводов при производстве сжиженных газов, жидкого кислорода и водорода.

На основе холста из базальтового супертонкого волокна (БСТВ) производятся тепло и звукоизоляционные материалы в виде мягких и жестких плит, прошивных матов, иглопробивных холстов, картона и др. БСТВ - это холст базальтовой ваты, слой штапельных волокон диаметром 1-3 микрона перепутанных и скрепленных между собой за счет поверхностного сцепления коротких волокон.

Хочется еще раз подчеркнуть, что базальтовые волокна в отличие от стекловолокна позволяют производить теплоизоляционные материалы на основе неорганических связующих или без них, т.е. материалов негорючих. Это новый класс теплозащитных и теплоизоляционных композиционных материалов.

Основы производства базальтовых волокон и технология изготовления из них высокоэффективных, долговечных теплоизолирующих, звукоизолирующих,

фильтрующих материалов в виде войлоков, матов, фибр и бумаг, подробно изложены в монографии Джигириса Д.Д. и Маховой М.Ф. [6]

Волокна, получаемые из горных минеральных пород - базальтов методом аэродинамического раздува, это высокопрочные тонкие элементарные волокна, представляющие собой слой беспорядочно перепутанных штапельных волокон длинной 50-60 см и связанных между собой силами естественного сцепления. В связи с формированием такой рыхлой высокодисперсной структуры с большим количеством воздушных промежутков, они превосходят по вибрационной и температурной устойчивости, теплозвукоизоляционным и фильтрующим свойствам известные виды теплоизоляций из стеклянных и шлаковых волокон. Поэтому весьма перспективным является применение базальтовых штапельных волокон в качестве материалов для создания высокопористых теплоизоляционных конструкций и покрытий различного назначения [20, 21].

Базальтовые волокна получают из однокомпонентного дешевого сырья (базальта) при одностадийном технологическом процессе, что обуславливает их более низкую (на 15 - 20 %) себестоимость по сравнению, например, со стекловолокнами и во много раз более низкую по сравнению с кварцевыми и кремнеземными волокнами, производимыми по многостадийным технологическим схемам. При этом из 1 кг базальтового сырья получается практически тот же 1 кг готового базальтового высококачественного волокна.

Сами изделия из базальтовых супертонких волокон (БСТВ) не выделяют токсичных веществ в воздушной и водной средах, негорючие и взрывобезопасные. В присутствии других химических компонентов не образуют вредных для здоровья человека соединений. Известно [22, 23], что БСТВ даже при длительной эксплуатации не разрушаются в среде жесткого радиационного излучения. Поэтому базальтовые волокна в виде различных теплоизолирующих изделий пользуются особым спросом на атомных электростанциях. Так же такие волокна применяют в производстве теплоизоляционных звукопоглощающих материалов, используемых в строительстве, для фильтров грубой очистки газовых и воздушных сред.

Базальтовые волокна, используемые в современной промышленности, делятся на непрерывные волокна и штапельные. По диаметру волокна подразделяются на классы (Рис. 1.2) [24, 25]: микротонкие, диаметр менее 0,6 мкм; ультратонкие, диаметр 0,6 — 1,0 мкм; супертонкие, диаметр 1,0 — 3,0 мкм; тонкие, диаметр 9 — 15 мкм; утолщённые, диаметр 15 — 25 мкм и грубые волокна, диаметр 50 — 500 мкм. По характеру структуры можно разделить на конструкционные из непрерывных волокон и теплоизоляционные из коротких волокон с хаотическим распределением в объеме материала (ваты, войлоки, прошивные маты и др.).

Рис. 1.2.

Базальтовые волокна, используемые в современной промышленности

Теплоизоляционные материалы, получаемые на основе базальтового супертонкого волокна (БСТВ) превышают по качеству изделия из базальтового тонкого волокна (БТВ) практически по всем показателям (долговечность, гигроскопичность, теплопроводность, химическая устойчивость и др.). Сравнительные характеристики БТВ и БСТВ приведены в Таблице 1 [26].

БСТВ работоспособно в широком диапазоне температур (от -260°С до +700 °С), вибростойко, сохраняет свою первоначальную форму при эксплуатации, химически инертно, негорючее и вообще повышает огнестойкость объекта, где оно применено. По комплексу свойств БСТВ превосходит аналогичные

материалы из стекловаты, минеральной ваты, шлаковаты и природных теплоизоляционных материалов.

Таблица 1.

Характеристики сравнения БТВ и БСТВ

Характеристика Единица измерения Холст БСТВ Холст БТВ

Диаметр волокон мкм 1 - 3 9 - 15

Длина волокон мм 10 - 50 10 - 80

Плотность кг/м3 18 - 25 26 - 36

Теплопроводность, при 300°К Вт м°С 0,035-0,036 0,037 - 0,041

Температура применения °С -200... +600 -200. +600

Основной характеристикой теплоизоляционного материала является коэффициент теплопроводности элементарных волокон (Рис. 1.3).

X, кки_и/(мч-град)

а б

Рис. 1.3.

Зависимость коэффициента теплопроводности базальтовых волокон от их диаметра при различных температурах [6, 7]

Зависимости коэффициента теплопроводности от диаметра выпускаемых базальтовых элементарных волокон, выполненных методом стационарного теплового режима, представлены на Рис. 1.3, а [6] и на перестроенном автором Рис. 1.3, б. Коэффициент теплопроводности базальтовых волокон при увеличении диаметра от 2 до 12 мкм возрастает от 0,0475 до 0,06 Вт/м К.

На основе проведенного анализа ряда опубликованных работ на Рис. 1.4 в линеаризованном виде представлены исследования зависимости коэффициента теплопроводности базальтовых волокон при различных диаметрах от температуры. Наблюдается влияние диаметра базальтовых волокон на величину коэффициента теплопроводности на всем диапазоне температур.

¡sí й PQ д и и

I 1 м О £L El c¡

Н

-■-БВ, d —0 6мкм

—BB,d -■—БВ, d —БВ, d =1,2мкм =3мкм =2 мкм

Температура. °С

О 50 LÍO 150 200 250 300 3:0 400 450 500

Рис. 1.4.

Значения коэффициента теплопроводности базальтовых волокон различных

диаметров от температуры

Теплопроводность базальтовой теплоизоляции зависит от диаметра элементарных волокон. При малых диаметрах увеличивается тепловое сопротивление теплоизоляции за счет возрастания удельной поверхности волокон. Тонкие волокна получены способом вертикального раздува волокон, а

супертонкие волокна - раздувом первичных волокон. [27] Низкая теплопроводность теплоизоляционного материала из БСТВ диаметром 0,6.3,0 мкм обусловлена их высокоразвитой поверхностью, содержащей огромное количество микропор (Рис. 1.5, а), которые препятствуют конвекции и тепловому излучению воздуха. В теплоизоляции из тонких (БТВ) диаметром 9.15 мкм и утолщенных волокнах размер микропор в теплоизоляционном материале одинаковой плотности с БСТВ увеличен (Рис. 1.5, б), что приводит к усилению конвективных потоков воздуха. [28]

а б

Рис. 1.5.

Структура теплоизоляционных волокнистых материалов, имеющих одинаковую плотность 30 кг/м3, но отличающихся диаметром волокна: (а) - 3.4 мкм и (б) - 10.12 мкм

На Рис. 1.6, а показана область коэффициентов теплопроводности базальтовой теплоизоляции из БСТВ одинаковой толщины в зависимости от плотности при различной температуре [6], а на Рис. 1.6, б графические зависимости теплоизоляционного материала из БТВ и БСТВ, полученные на основе анализа литературных источников, для различных плотностей и диаметров элементарных волокон от температуры.

На Рис. 1.7 приведены экспериментальные данные, некоторых характеристик образцов теплоизоляционных материалов, с различным соотношением базальтовых волокон двух типов: БСТВ и БТВ.

а

CQ

о 0,12

—•—БТВ, БОкг/мЗ, с —•—БСТВ, бОкг/3, d —•—БТВ, 80кг/мЗ, с —•—БСТВ, 80кг/мЗ, 1=12мкм =2мкм I-12mkwi d=2MKWi

—•—БТВ, 100кг/мЗ, d=12MKM БСТВ, ЮОкг/мЗ, d=2MKM

/ J -л—

Температура, °С

б

Рис. 1.6.

Зависимость коэффициента теплопроводности материала изоляции из супертонких базальтовых волокон от плотности при различной температуре (а) и коэффициента теплопроводности базальтовой изоляции из волокон БТВ и БСТВ при различной плотности и диаметрах от температуры (б)

0,2

0,18

£ 0,16 Г

Í 0,14 с

as

£ 0,12 .0

I 0,1

X

з

5 0,08 о о.

0 0,06 с

1 0,04 0,02

0 -I-1-1-1-1-i--

0 100 200 300 400 500 600 700 Температура, гр.С

Рис. 1.7.

Зависимость теплопроводности базальтовых холстов от температуры: 1- БСТВ;

2- БТВ; 3- БСТВ 20 %+БТВ 80 %; 4- БСТВ 30 %+БТВ 70 %; 5- БСТВ

40 %+БТВ 60 %

Анализ Рис. 1.6 и Рис. 1.7 показывает, что коэффициент теплопроводности материала теплоизоляции из БСТВ почти в два раза ниже, чем теплоизоляции из БТВ. При увеличении плотности до 100 кг/м3 разница между коэффициентами теплопроводности уменьшается, а при увеличении температуры возрастает не зависимо от плотности материала теплоизоляции.

Уменьшить коэффициент теплопроводности изоляции из тонкого волокна возможно увеличением плотности до 150 кг/м3, но не более. Эта плотность является наиболее рациональной при температурах не выше 700 °С. Но увеличение плотности отрицательно сказывается на себестоимости изделия.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Баданина, Юлия Владимировна, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Назаров Ю.П. Технология производства нетканых материалов. М.: Легкая индустрия, 1982. 350 с.

2. Тимофеев М.П. Разработка и исследование фильтрационной технологии изготовления изделий машиностроения из волокнистых неорганических материалов: дис. канд. техн. наук: 05.02.08. Москва, 2007. 138 с.

3. Теплоизолированная колонна (термоизолированная труба НКТ): пат. 2129202 РФ / В.И. Кудимов, Е.И. Богомольный, М.П. Завьялов, Г.Р. Багиров; 1999, бюл. № 4, 9 с.

4. Кудинов В.И. Основы нефтегазопромыслового дела. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2004. 720 с.

5. Лаборатория тонких физических методов исследования материалов [Электронный ресурс]. МГТУ им. Н.Э. Баумана: [сайт]. [2016]. URL: http://lab.bmstu.ru (дата обращения: 22.03.2016г.).

6. Джигирис Д. Д., Махова М.Ф. Основы производства базальтовых волокон и изделий. М.: Теплоэнергетик, 2002. 411 с.

7. 12. Анализ структурных и теплофизических характеристик высокопористой базальтовой теплоизоляции насосно-компрессорных труб / Ю.В. Баданина [и др.] // Инженерный журнал: наука и инновации. Эл. № ФС77-53688. 2017. № 1. 14 с. DOI: 10/18698/2308-6033-2017-1-1575.

8. Опыт получения высококачественной минеральной ваты на основе базальтов / М.Ф. Махова [и др.] // Промышленность полимерных, мягких кровельных и теплоизоляционных строительных материалов. М.: ВНИИЭСМ, 1980. Сер. 6. Вып. 8. С. 21-24.

9. Ефанова В.В. Исследование свойств нового активированного базальтового наполнителя для покрытий // Экотехнология и ресурсозбереження. 1993. № 5. С. 67-72.

10. Новицкий А.Г. Высокотемпературные изоляционные материалы на основе волокон из горных пород типа базальтов // Новые огнеупоры. М., 2003. №9. 73 с.

11. Новицкий А.Г. Энергосбережение при помощи волокнистого теплоизоляционного материала на основе базальтового супертонкого волокна // Новые огнеупоры. М., 2003. №12. С. 32-34.

12. Исследование свойств холста из базальтовых супертонких и тонких волокон / А.Г. Новицкий [и др.]. М.: ЦЭИ «Химмаш», 2006. С. 37-42.

13. Новицкий А.Г., Ефремов М.В. Особенности получения непрерывного химически стойкого базальтового волокна // Химическая промышленность Украины. 2003. №1. С. 14-15.

14. Дубровский В.А., Махова М.Ф., Рычко В.А. Некоторые области применения базальтового штапельного волокна // Сб. ст. «Волокнистые материалы Украины». Киев: Техника, 1971. С. 20-27.

15. Большакова Н.В., Костенок О.М. Теплопроводность базальтовых материалов // Огнеупоры. 1995. № 10. С. 25-26.

16. Петросян С.Т. Технология изготовления строительных изделий с использованием штапельного базальтового волокна: автореферат дис. канд. техн. наук: 05.23.05. Ереван, 1988.

17. Маты прошивные. [Электронный ресурс]. ООО «Брянский завод теплоизоляционных материалов»: [сайт]. [2015-2017]. URL: http : //bztm. su/company (дата обращения 05.11.2015г.).

18. Базальтовое волокно. [Электронный ресурс]. ООО «Каменный Век»: [сайт]. [2015]. URL: http://k-vek.com (дата обращения 05.11.2015г.).

19. Базальтовое супертонкое волокно «MINOL» [Электронный ресурс]. Нижегородский завод тепло- и звукоизоляционных материалов: [сайт]. [2015]. URL: http://uteplitel-minol.ru/holst/ (дата обращения 27.02.2015)

20. Langereux P. Hermes: Aerositale et Dossault se Paris la Maltrise D'Oeuvre. Air Cos-mos, 1985. № 1067. p. 41.

21. Shuttle Test for Tiles and Upper Stage. Fligt International, 1985. V 127. № 3943. p. 12.

22. Дубровский В.А., Махова М.Ф. Виброустойчивость базальтовой ваты //Будiвельнi матерiалi конструкцп. 1972. №1. С. 21-22.

23. Исследование характеристик теплоизоляционных материалов на основе минеральных волокон и неорганического связующего / Ю.В. Смирнов [и др.] // Образование через науку: Тез. докл. Междунар. конф. Москва, 2005. С.269-270.

24. Базальтовое волокно. [Электронный ресурс]. Википедия - свободная энциклопедия: [сайт]. [2014]. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Базальтовое волокно (дата обращения: 05.02.2014г.).

25. Объединение независимых консультантов и экспертов в области минеральных ресурсов, металлургии и химической промышленности. Обзор рынка теплоизоляционных материалов на основе базальтового волокна в России. Москва, апрель, 2007. URL: http://www.infomine.ru/files/catalog/246/file 246.pdf (дата обращения 20.04.2014г.).

26. Базальтовое волокно. [Электронный ресурс]. BASALT FIBER & COMPOSITE MATERIALS: [сайт]. [2015]. URL: http://basaltm.com/bnv/basaltsuper-thin-fibers.html (дата обращения 15.11.2015)

27. Теплоизоляция из базальта. [Электронный ресурс]. ООО «Завод Батиз»: [сайт]. [2016]. URL: http://www.batis.ru (дата обращения 10.09.2016г.).

28. Шойхет Б.М. Структура и проницаемость волокнистых теплоизоляционных материалов //Academia. Архитектура и строительство, 2009. № 5. С. 496-498.

29. Основы технологии получения базальтовых волокон и их свойства / Д.Д. Джигрис [и др.] // Базальтовые волокнистые композиционные материалы и конструкции. Киев: Наукова думка, 1980. 81 с.

30. Хан Б.Х. Рецензия на монографию Джигириса Д.Д. и Маховой М.Ф. Основы производства базальтовых волокон и изделий. М.: Стекло и керамика, 2004. № 4. С. 35-36.

31. Моисеев В. А. Исследование и разработка нового энергосберегающего многослойного композиционного теплоизоляционного материала и технологии его нанесения на нефтепромысловые паропроводы для сокращения тепловых потерь при транспортировке высокотемпературного пара к нагнетательным и добывающим скважинам с высоковязкой и трудноизвлекаемой нефтью // Энергосбережение и энергоэффективность технологий передачи, распределения и потребления электрической энергии: Тез. докл. Всерос.. конф. Москва, 2012. С. 19-20.

32. Под ред. Лозино-Лозинский Г.Е., Братухин А.Г. Авиационно-космические системы. М.: Изд-во МАИ, 1997. 416 с.

33. Комков М.А., Баданина Ю.В., Тимофеев М.П. Разработка и исследование термостойких покрытий трубопроводов из коротких базальтовых волокон [Электронное издание] // Инженерный журнал: наука и инновации. Эл. № ФС77-53688. 2014. № 2. 10 с. Б01: 10.18698/2308-6033-2014-2-1203.

34. Баданина Ю.В. Разработка и исследование теплоизолирующих покрытий напорно-компрессионных труб из материалов на основе базальтовых волокон // Будущее машиностроения России: Тез. докл. Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. С. 381.

35. Баданина Ю.В. Разработка и исследование теплоизолирующих конструкций трубопроводов из высокопористых материалов на основе базальтового волокна // XX научно-технической конференции молодых ученых и специалистов РКК «Энергия»: Тез. докл. Королев, 2014. С. 110-111.

36. Мартин Дж. Вход в атмосферу. Введение в теорию и практику, перевод с английского под редакцией к.т.н. Н.А. Анфимова. М.: Издательство «Мир», 1969. 320 с.

37. Бабашов В.Г. Гибкие высокотемпературные теплоизоляционные материалы на основе муллитокорундовых волокон: дис. канд. техн. наук: 05.16.09. Москва, 2015. 145 с.

38. Полежаев Ю.В., Юревич Ф.Б. Тепловая защита под редакцией А.В. Лыкова. М.: Энергия, 1976. 392 с.

39. Кац С.М. Высокотемпературные теплоизоляционные материалы. М.: Металлургия, 1981. 232 с.

40. Каблов Е.Н. Доспехи для «Бурана». Материалы и технологии ВИАМ для МКС «Энергия-Буран». М.: ВИАМ, 2013. 144 с.

41. Shuttle Tile Waterproofing Will Be Tested on Next Launch. - Aviation Week and Space tech-nology, 1984. V 121. № 24. p. 23.

42. NASA Funds Gurret for Ceramic. - Aviation Week and Space technology, 1984. V 121. № 25. p. 58.

43. Polyisocyanurate Foam Protects Space Shuttle Columbia. - Modern Plastics International, 1981. V 11. № 8. p. 46.

44. Шитов Ф.А., Шитов И.Ф. Технология бумаги и картона. М.: Высшая школа, 1978. 296 с.

45. Смирнов Ю.В., Горничев А.А. Экологически чистые не горючие теплоизоляционные материалы // Фундаментальные исследования новых технологий. 1998. №3. С. 35-42.

46. Назаров Ю.П. Технология производства нетканых материалов. М.: Легкая индустрия, 1982. 350 с.

47. Берней И.И. Технология асбоцементных изделий. М.: Высщая школа, 1977. 220 с.

48. Куников Ю.Ц., Комков М.А. Определение параметров процесса формообразование заготовок из дискретных волокон методом фильтрационного осаждения // Применение пластмасс в машиностроении: Труды МВТУ. М., 1989. №526. С. 68 - 78.

49. Режимы фильтрационного осаждения элементов теплозащиты РКТ В. А. Тарасов [и др.] // Полет. Общероссийский научно-технический журнал. 2007. № 5. С. 52-55.

50. Зарубин B.C., Кувыркин Г.Н. Математические модели термомеханики. М.: Физматлит, 2002. 168 с.

51. Современные теплоизоляционные материалы на основе минеральных волокон / Ю.В. Смирнов [и др.] // Огнеупоры и техническая керамика. 2000. №7. С. 24 - 28.

52. Тепловая изоляция: Справочник строителя / Г.Ф. Кузнецов [и др.] под ред. Г.Ф. Кузнецова. М.: Стройиздат, 1985. 421 с.

53. Корнилова Е.Р., Галимов Э.Р., Корнилов А.В. Базальтоволокнистые материалы, сырье, технология получения, свойства и области применения: Учебное пособие. Казань: Изд - во КГТУ им. А.Н. Туполева, 2002. 47 с.

54. Горяйнов К.Э., Коровникова В.В. Технология производства полимерных и теплоизоляционных изделий. М.: Высшая школа, 1985. 323 с.

55. Горяйнов К.Э., Горяйнов С.К. Технология теплоизоляционных материалов и изделий. М.: Стройиздат, 1982. 376 с.

56. Теплоизоляционные экологически чистые материалы на основе минеральных волокон / М.П. Тимофеев [и др.] // Материалы нового поколения из расплавов базальтов. Применение, оборудование и технологии производства, развитие отраслевой науки: Сб. тез. докл. 4 Междунар. научно - практической конф. Казань, 2005. С. 27 - 28.

57. Исследование процесса формообразования теплоизоляционных изделий на основе минеральных волокон / Тимофеев М.П. [и др.] // Сб. докл. Междунар. симпозиума «Композиты XXI века». Саратов, 2005. С. 317-320.

58. Теплозвукоизоляционные материалы для ракетно-космических систем / Тимофеев М.П. [и др.] // Сборник тез. докл. «Пилотируемые полеты в космос». Звездный городок Московской обл., 2005. С. 19-20.

59. Некоторые аспекты технологии получения экологически чистых не горючих теплоизоляционных и звукопоглощающих материалов / Смирнов Ю.В. [и др.] // Вестник машиностроения. 1998. №7. С. 33 -39.

60. Романенков И.Г., Левитес Ф.А. Огнезащита строительных конструкций. М.: Стройиздат, 1991. 86 с.

61. ТУ 5769-004-02500345-2009. Материал прошивной базальтовый огнезащитный рулонный (МПБОР). Брянск, 2009. 12 с.

62. ТУ 5762-002-47897055-2003. Маты прошивные из базальтового супертонкого волокна (МПБСТВ). Брянск, 2010. 12 с.

63. Леонтьев Н.Е. Основы теории фильтрации. М.: Издательство ЦПИ при механико-математическом факультете МГУ, 2009. 88 с.

64. Технология жидкостного формования теплоизоляционных покрытий насосно-компрессорных труб на основе коротких базальтовых волокон и минеральной связки / Ю.В. Баданина [и др.] // Актуальные проблемы Российской космонавтики: Тез. докл. Труды ХЬ академических чтений по космонавтике. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016. С. 409.

65. Коллинз Р. Течение жидкости через пористые материалы. /Пер. с англ.; Под ред. Г.И. Баренблата. М.: Мир, 1964. 351 с.

66. Маскет М. Течение однородных жидкостей в пористой среде. Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2006. 640 с.

67. Моделирование и экспериментальное определение технологических параметров жидкостного формования базальтовой теплоизоляции насосно-компрессорных труб [Электронное издание] / Ю.В. Баданина [и др.] // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. Эл. № ФС77-48211. 2015. №4. 16 с. DOI: 10.7463/0315.0761820.

68. Кугушев И.Д. Теория процессов отлива и обезвоживания бумажной массы: монография / И. Д. Кугушев. М.: Лесная Промышленность, 1967. 262 с.

69. Кац С.М. Высокотемпературные теплоизоляционные материалы. М.: Металлургия, 1981. 232 с.

70. Морозов И.В., Болталин А.И., Карпова Е.В. Окислительно-восстановительные процессы. Учебное пособие. М.: Издательство Московского университета, 2003. 79 с.

71. ГОСТ Р 8.585-2001. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования. Москва, 2012. 81 с.

72. Зарубин В.С. Инженерные методы решения задач теплопроводности. М.: Энергоатомиздат, 1983. 328 с.

73. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя: Т. 3 - 6-ое изд. М.: Машиностроение, 1982. 576 с.

74. Арзамасов Б.Н. Конструкционные материалы: Справочник, М.: Машиностроение, 1990. С. 395-400.

75. ГОСТ 7076-99. Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме. Москва, 2010. 12 с.

76. Анализ свойств и особенностей функционирования высокопористых теплоизоляционных материалов на основе базальтового волокна / Ю.В. Ермакова [и др.] // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2013. №4. С. 120-129.

77. Марченко В.М. Температурные поля и напряжения в конструкции летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1965. 299 с.

78. Солодов А.П. Электронный курс «Тепломассообмен в энергетических установках. Краткое содержание. Инженерные методы расчета»: учебное пособие по курсам «Тепломассообмен», «Тепломассообмен в оборудовании АЭС». М.: Издательский дом МЭИ, 2012. 120 с.

79. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. М.: Атомиздат, 1979.

416 с.

80. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977.

344 с.

81. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сухотин А.С. Теплопередача. Л.: Энергия, 1965. 424 с.

82. Практикум по теплопередаче: Учеб. пособие для вузов/ Под ред. А.П. Солодова. М.: Энергоатомиздат, 1986. 286 с.

83. Страхов В.Л., Гаращенко А.Н., Рудзинский В.П. Расчет нестационарного прогрева многослойных огнезащитных конструкций // Вопросы оборонной техники. Сер. 15. Композиционные неметаллические материалы в машиностроении, 1994. Вып. 1 (109), 2 (110).

84. Уонг Х. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров. Справочник. М.: Атомиздат, 1979. 216 с.

85. Ермакова Ю.В., Кучина Ю.В. Обоснование условий технологических испытаний теплоизолированных труб космических аппаратов // Будущее машиностроения России: Тез. докл. Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012.

86. Моисеев В. А., Моисеев А.В., Комков М.А., Фролов В.И. Высокотемпературный энергосберегающий нефтепромысловый паропровод. Биржа Интеллектуальной Собственности, 2012. № 9. С. 57-60.

87. Труба теплоизолированная: пат. на полезную модель 121855 РФ / В. А. Моисеев, А.В. Моисеев, В.И. Фролов, М.А. Комков; опубл. 2012. Бюлл. № 31. 3 с.

88. Орлов С. С. Меняя правила //Сибирская нефть. 2012. № 4/91. С. 10-14.

89. Калинин В. Свита для нефтяных королей //Сибирская нефть. 2012. № 4/91. С. 16-19.

90. Уменьшение негативного влияния на биосферу при добычи тяжелой нефти и экологически чистая технология закачки пара сверхкритических параметров в нефтяные пласты за счет создания новых насосно-компрессорных труб с экологически чистым теплозащитным покрытием. /М.А. Комков [и др.] // Геофизические процессы и биосфера, 2015. т. 14. № 1. С. 70-79.

91. Сучков Б.М. Температурные режимы работающих скважин и тепловые методы добычи нефти. Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2007. 408 с.

92. Ермакова Ю.В., Комков М.А. Исследование, разработка конструкции и технология изготовления теплоизоляции для трубопроводов // Актуальные проблемы Российской космонавтики: Тез. докл. Труды XXXVIII академических чтений по космонавтике. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. С. 556-557.

93. Экспериментальный анализ свойств перспективных теплоизоляционных материалов машиностроения, полученных методом фильтрационного осаждения /

А.С. Филимонов [и др.] // Инженерный журнал: наука и инновации. Эл. № ФС77-53688. 2012. № 9. DOI: 10.18698/2308-6033-2012-9-382.

94. Влияние связующих на свойства новых теплоизоляционных покрытий с использованием стеклянных микросфер осаждения / М.А. Комков [и др.] // Инженерный журнал: наука и инновации. Эл. № ФС77-53688. 2012. № 9. DOI: 10.18698/2308-6033-2012-9-383.

95. Шведов В.Ф. Теплопроводность низкотемпературной теплоизоляции // Холодильная техника. 2006. №1. URL: http://isotec.k-flex.su/usr/file/Publikacii/Teploprovodnost.pdf. (дата обращения 10.04.2016г.).

96. Зуев А.В., Просунцов П.В. Модель структуры волокнистых теплоизоляционных материалов для анализа процессов комбинированного теплопереноса //Инженерно-физический журнал. 2014. Т. 87. № 6. С. 1319-1329.

97. МДС 41-7.2004. Методика оценки влияния влажности на эффективность теплоизоляции оборудования и трубопроводов. М., 2004. 18 с.

98. Баданина Ю.В. Разработка и исследование теплоизолирующих конструкций трубопроводов на основе коротких базальтовых волокон // Достижения науки и образования. 2016. №4(5). С. 13-17.

99. Денисов Н.П., Баданина Ю.В. Исследование и подготовка гидромассы для формования из коротких базальтовых волокон теплоизоляционного покрытия насосно-компрессорных труб [Электронное издание] // Молодежный научно-технический вестник: электронный журнал. Эл. № ФС77-51038. 2015. № 4. 11 с. URL: http://sntbul.bmstu.ru/doc/777145.html (дата обращения: 10.05.2015).

100. Создание насосно-компрессорных труб с высокоэффективным композиционным термобарьерным покрытием для паротепловой обработки скважин / Ю.В. Баданина [и др.] // Фундаментальные исследования. 2016. № 11 (часть 3). С. 461-466.