Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Из какого материала делают сетки и фильтроэлементы — вопрос, на который ответ зависит от среды, температуры, давления, требуемой тонкости фильтрации и ресурса. В современной фильтрационной технике применяют четыре крупных класса материалов: тканые металлические сетки из нержавеющих и углеродистых сталей и цветных металлов, спечённые металлокерамические среды на основе порошков бронзы и нержавеющей стали, полимерные нетканые и тканые материалы (полипропилен, полиэстер, полиамид, политетрафторэтилен) и волокнистые композиции на основе стекловолокна, мета-арамида, целлюлозы и микростекловолокна. Состав фильтроэлемента почти всегда выбирают по тонкости фильтрации, химической и термической стойкости.
Сетка и фильтроэлемент — это пористая или ячеистая среда, через которую проходит фильтруемый поток жидкости или газа, а механические загрязнения задерживаются на поверхности либо в объёме материала. К материалу одновременно предъявляют требования к фильтрующим свойствам, к стойкости в рабочей среде и к технологичности изготовления.
Один и тот же фильтроэлемент не может одновременно давать минимальный перепад давления, высокую грязеёмкость, точную тонкость фильтрации и работать в любой среде. Выбор всегда — компромисс между этими параметрами.
Тканые металлические сетки — самый распространённый материал сеток и сетчатых фильтроэлементов для индустриальных задач, где важны прочность, температурная и химическая стойкость, регенерируемость и долгий срок службы. Сетка получается переплетением проволок основы (продольных) и утка (поперечных) на ткацких станках.
В Российской Федерации тканые сетки нормируются несколькими действующими межгосударственными стандартами с разными областями применения.
В обозначении сетки по ГОСТ 3826-82 номер — это сторона ячейки в миллиметрах (например, сетка № 1 имеет ячейку 1×1 мм), указывается группа точности (1 или 2) и марка проволоки. Группа 1 применяется там, где требуется точный гранулометрический состав просеиваемого материала; группа 2 — для общестроительных задач, фильтрации и воздухоочистки.
Фильтровые сетки по ГОСТ 3187-76 относятся к так называемым галунным или голландским сеткам — их особенность в том, что проволоки утка набиваются настолько плотно, что в готовом полотне на просвет ячейка не видна (нулевая ячейка). Фильтрующий канал в такой сетке имеет сложную, нелинейную форму, и часть загрязнений задерживается в объёме полотна, а не только на поверхности. Это даёт высокую грязеёмкость и стойкость к разрыву под давлением.
Стандарт выделяет три типа плетения:
В сетках с квадратными ячейками по ГОСТ 3826-82 и ГОСТ 6613-86 переплетение также полотняное, но проволоки основы и утка расположены с одинаковым шагом и в полотне видны квадратные просветы — такие сетки применяются для рассева сыпучих материалов и для грубой и средней фильтрации газов и жидкостей.
В сетках и сетчатых фильтроэлементах главный материал — аустенитные коррозионностойкие стали по ГОСТ 5632-2014. От марки зависит коррозионная и термостойкость, а значит, область применения сетки.
08Х18Н10 и 12Х18Н10Т — наиболее распространённые универсальные марки сеточной проволоки. Это аустенитные хромоникелевые стали с содержанием около 18 % хрома и 10 % никеля; в марке 12Х18Н10Т добавлен титан как стабилизатор против межкристаллитной коррозии в сварных соединениях и при работе после нагрева. Эти стали применяются для оборудования в слабоагрессивных средах — пищевой и фармацевтической промышленности, фильтрации воды, воздуха, нефтепродуктов, газов. Зарубежные аналоги — AISI 304 и AISI 321 соответственно.
10Х17Н13М2Т — хромоникельмолибденовая аустенитная сталь, легированная молибденом и титаном. Молибден резко повышает стойкость к питтинговой и щелевой коррозии в средах с хлоридами, в серной и фосфорной кислотах, в морской воде. Применяется в сетках и фильтроэлементах для химической и нефтехимической промышленности, морских установок, фармацевтики. Зарубежный аналог — AISI 316Ti.
08Х22Н6Т, 03Х18Н11 и другие низкоуглеродистые и аустенитно-ферритные стали по ГОСТ 5632-2014 используются как заменители 12Х18Н10Т в сварных конструкциях, где требуется минимизировать риск межкристаллитной коррозии после нагрева.
Само наличие никеля и хрома не делает сетку «коррозионностойкой во всём»: 08Х18Н10 не устойчив в средах с серой и активными хлоридами, кислоты и щёлочи разрушают и хромоникелевые стали при определённых концентрациях и температурах. Подбор марки выполняется по таблицам химической стойкости для конкретной среды.
Для контрольных сеток и фильтроэлементов из цветных металлов по ГОСТ 6613-86 применяют:
В аппаратах окисления аммиака для производства азотной кислоты применяют отдельный класс — катализаторные сетки из платиновых сплавов (платинородиевые и платинопалладиевые). Это специализированный продукт, на который распространяются собственные нормативные документы по катализаторным сеткам.
Для специальных условий — высокотемпературные среды, агрессивные кислоты, высокохлоридные среды — сеточная проволока изготавливается из никелевых жаропрочных и коррозионностойких сплавов типа Monel (Ni-Cu), Hastelloy (Ni-Mo-Cr), Inconel (Ni-Cr-Fe).
Металлокерамические фильтроэлементы получают методами порошковой металлургии: металлический порошок прессуют в форму, затем спекают при температуре ниже температуры плавления. В процессе спекания частицы порошка соединяются по точкам контакта, образуя жёсткий монолитный пористый материал с контролируемой структурой пор. От параметров исходного порошка (форма и размер частиц), усилия прессования и режима спекания зависят пористость, размер пор и тонкость фильтрации.
В отличие от тканых сеток, фильтрующий канал в спечённом материале — это пространственная сеть пор в объёме, а не плоский слой. Это даёт высокую грязеёмкость и стабильную тонкость фильтрации, а также позволяет производить фильтроэлементы любой формы: диски, втулки, патроны, чашки, листы.
Часто спечённые элементы выполняют многослойными: рабочий слой из мелкого порошка с заданной тонкостью фильтрации формируется на пористой подложке из крупного порошка, обеспечивающей механическую прочность и низкое гидравлическое сопротивление.
Близкий по принципу класс — фильтроэлементы из спечённой металлической сетки в несколько слоёв: пакет тканых сеток разной плотности диффузионно сваривается под давлением и температурой, образуя жёсткую пористую пластину с воспроизводимой тонкостью фильтрации. Такой материал сочетает прочность тканой сетки с глубинным фильтрованием спечённой среды.
Для жидкостей, газов и пылеулавливания, где не требуется высокая температура или регенерация металлическим способом, применяют полимерные и волокнистые материалы. Они формуются в виде тканых полотен, нетканых иглопробивных полотен, мембран, наплавленных и намоточных картриджей, складчатых патронов.
Помимо полимеров широко применяются неорганические волокнистые материалы: микростекловолокно (основа высокоэффективных воздушных фильтров HEPA и ULPA, тонкость до субмикронных размеров), стекловолокно в виде тканей и нетканых полотен (термостойкость до сотен градусов, стойкость к большинству кислот), целлюлоза с пропитками (классические автомобильные масляные и топливные фильтры, недорогие фильтры воздуха).
Тканые материалы держат форму при перепадах давления и поддаются регенерации обратной продувкой; нетканые иглопробивные обеспечивают большую грязеёмкость, но требуют опоры на жёстком каркасе.
Главная характеристика фильтроэлемента — тонкость фильтрации, размер задерживаемой частицы в микрометрах. Эта характеристика всегда указывается вместе с критерием, поскольку фильтр задерживает частицы не по принципу «всё или ничего», а с некоторой статистической вероятностью.
Базовые определения зафиксированы в действующих стандартах ГОСТ 14066-68 «Фильтры объёмных гидроприводов и смазочных систем. Ряды основных параметров» и ГОСТ 26070-83 «Фильтры и сепараторы для жидкостей. Термины и определения».
φx
x
φx = (n1 − n2) / n1
n1
n2
βx
βx = n1 / n2
φx = 1 − 1/βx
βx = 20
βx = 75
Для волокнистых и других глубинных материалов с неупорядоченной структурой абсолютная тонкость определяется с большой статистической погрешностью, поэтому корректнее пользоваться номинальной или коэффициентом β при заданном x.
Простое сравнение «5 мкм vs 10 мкм» без указания критерия (номинальная это или абсолютная тонкость) бессмысленно. Фильтр с номинальной тонкостью 10 мкм может пропускать те же частицы 5 мкм, что и фильтр с абсолютной тонкостью 25 мкм — поведение принципиально разное.
Подбор материала сетки и фильтроэлемента ведётся по совокупности факторов: характер среды, рабочая температура и давление, требуемая тонкость фильтрации, расход, ресурс, требования к регенерации, биологическая инертность.
Для индустриальных сеток основной материал — аустенитная коррозионностойкая сталь 12Х18Н10Т (зарубежный аналог AISI 321) и её низкоуглеродистые модификации по ГОСТ 5632-2014. В средах с хлоридами и кислотами применяется 10Х17Н13М2Т (AISI 316Ti). Контрольные сетки малых номеров делают из латуни Л-80, бронзы БрОФ 6,5-0,4 и никеля НП-2. Полимерные фильтры — преимущественно из полипропилена, полиэстера и полиамида.
Фильтровая сетка по ГОСТ 3187-76 имеет так называемое галунное (голландское) плетение: проволоки утка набиваются настолько плотно, что в полотне на просвет ячейка не видна. Канал фильтрации внутри полотна имеет сложную форму, и часть частиц задерживается в объёме материала, что повышает грязеёмкость и точность задержания при высоком перепаде давления. У обычной тканой сетки по ГОСТ 3826-82 ячейки квадратные и видны на просвет.
Буква указывает тип плетения по ГОСТ 3187-76: П — полотняное, С — саржевое одностороннее, СД — саржевое двустороннее. Число означает количество проволок основы на 1 дм полотна. Чем больше число, тем плотнее набивка и мельче эффективный фильтрационный канал. Полное условное обозначение содержит ещё марку проволоки и группу точности.
Номинальная тонкость — это размер частиц, задерживаемых фильтром с вероятностью не менее 95 % (коэффициент отфильтровывания φ ≥ 0,95). Абсолютная тонкость — размер, при котором вероятность задержания не менее 98,7 % (β ≥ 75). Один и тот же фильтроэлемент по номинальной шкале маркируется меньшим числом, чем по абсолютной. Определения зафиксированы в ГОСТ 14066-68 и ГОСТ 26070-83.
Из порошков оловянно-фосфористой бронзы (для общепромышленных задач), нержавеющих сталей AISI 304, AISI 316L, AISI 316Ti (российские аналоги 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т), никеля и никелевых сплавов Monel, Hastelloy, Inconel, а также титана. Порошок прессуется в форму и спекается; в готовом материале образуется сеть пор с заданной тонкостью фильтрации. Часто фильтроэлемент делают многослойным: тонкий рабочий слой на пористой подложке для механической прочности.
Полипропилен — для большинства водных растворов, разбавленных кислот и щелочей, пищевых и фармацевтических процессов, рабочая температура примерно до 90 °C. Полиэстер — для общих задач пылеулавливания и фильтрации воздуха. Полиамид — для масел и углеводородов, но он чувствителен к кислотам. PTFE — универсальный материал для агрессивных сред и высоких температур до ≈ 260 °C. Для горячих газов в энергетике и мусоросжигании применяют PPS, мета-арамид и полиимид.
Регенерируются тканые металлические сетки, многослойные спечённые сеточные пакеты и металлокерамические фильтроэлементы — обратной продувкой, промывкой растворителем или ультразвуком. Полимерные нетканые картриджи и волокнистые элементы обычно одноразовые: их структура разрушается при чистке. Целлюлозные фильтры не регенерируются. Возможность и метод регенерации определяет производитель по результатам испытаний.
ГОСТ 3826-82 — тканые сетки с квадратными ячейками 0,4–20 мм для рассева, армирования и грубой фильтрации. ГОСТ 3187-76 — фильтровые галунные сетки с нулевой ячейкой для тонкой фильтрации, обезвоживания и сушки. ГОСТ 6613-86 — сетки с квадратными ячейками малых размеров из цветных металлов и сплавов для контрольных и прецизионных задач. Все три стандарта — действующие межгосударственные.
Выбор определяется конкретным процессом. Для трубопроводов санитарных классов и сред с горячей стерилизацией — нержавеющая сталь 10Х17Н13М2Т (AISI 316L), металлокерамика на её основе и тканые сетки той же марки. Для одноразовых картриджей в стерильной фильтрации воды, растворов, газов — полипропилен и PTFE-мембраны. Биологическая инертность и валидация материала на совместимость со средой — обязательное требование, его проверяют по документам производителя.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.