تجهیزات صنعتی

همه چیز به عایق بندی مناسب برمی گردد.

بررسی و مقایسه مواد عایق مورد استفاده در حال حاضر:

پنگوئن ها چگونه سرمای یخی قطب جنوب را تحمل می کنند؟ چگونه خرس های قطبی در دمای زیر 50-0 درجه سانتیگراد زنده می مانند ؟ همه چیز با یک اصل فیزیکی شناخته شده توضیح داده می شود. پر و خز آنها به قدری ضخیم است که هوا بین پرها و موهایشان گیر می کند. بنابراین، حباب های هوای زیاد، محافظت ایده آلی در برابر اتلاف گرما ایجاد می کنند. هوای ساکن خواص عایق حرارتی به خز خرس قطبی می دهد. مردم از این اصل در لباس های زمستانی خود نیز استفاده می کنند. در عایق حرارتی سازه ها، این اصل نه چندان دور مورد استفاده قرار گرفت. در ابتدا، نیاز به مواد عایق در فناوری دمای پایین ظاهر شد. اگر توسعه فناوری مدرن تبرید نبود، به سختی مواد عایق با چنین شدتی ساخته می شدند. اولین مواد عایق حرارتی چوب پنبه و پشم شیشه بودند. با توجه به تقاضای روزافزون برای مواد عایق، موادی مانند شیشه فوم و فوم پلی اورتان ساخته شده است. بعداً فوم های کاملاً مصنوعی در بازار ظاهر شدند. اولین عایق الاستومری در سال 1954 ساخته شد.

مواد عایق چیست؟

عبارت "مواد عایق" یک نام گذاری کلی از مواد با خاصیت عایق حرارتی و صوتی است. برای عایق کاری تاسیسات صنعتی از موادی استفاده می شود که هدایت حرارتی آنها در دمای محیط 0 0 C از 0.06 W / (m * K) تجاوز نمی کند. رسانایی حرارتی مواد عایق الاستومریک مدرن مورد استفاده بسته به دمای محیط 0.025-0.050 W/(m*K) است.

بررسی اجمالی مواد عایق:

اصولاً مواد عایق را می توان به دو گروه آلی و معدنی تقسیم کرد. مواد عایق آلی از ترکیبات کربنی تشکیل شده اند که از گیاهان (منبع تجدیدپذیر) یا از فرآورده های نفتی به دست می آیند. عایق معدنی از مواد معدنی تشکیل شده است. روی درخت انجیر 1 انواع مواد عایق را نشان می دهد، اما به طور کلی، نمودار، طیف گسترده ای از مواد عایق موجود در بازار را نشان نمی دهد.

مواد عایق برای کاربردهای دمای پایین:

الزامات خاصی برای عایق کاری در دمای پایین وجود دارد. مهم است که عایق بتواند در شرایط تولید خاص کار کند. بنابراین، هنگام توسعه یک پروژه، ارزیابی خواص فنی مواد از یک سو و پیچیدگی نصب عایق از سوی دیگر مهم است. هدف اصلی عایق در دمای پایین جلوگیری از تراکم است. یک سیستم عایق قابل اعتماد باید از مواد عایق در برابر نفوذ آب غیرمجاز محافظت کند، یعنی باید اقداماتی برای به حداقل رساندن فرآیند انتشار انجام شود. عایق مرطوب قادر به انجام عملکرد خود نیست:

 هدایت حرارتی آن افزایش می یابد و ظرفیت عایق آن با هر درصد اضافی از مقدار رطوبت در مواد عایق کاهش می یابد.

مهمترین الزامات برای مواد عایق دمای پایین به شرح زیر است:

هدایت حرارتی کم λ

مقاومت بالا در برابر نفوذ بخار آب μ.

ایمنی آتش سوزی که مطابق با استانداردها باشد.

سهولت نصب

استفاده از مواد عایق برای عایق در دمای پایین به دلیل خطر نفوذ رطوبت به مواد سلول باز محدود شده است. به عنوان مثال، این امر استفاده از مواد فله و پشم معدنی را به شدت محدود می کند. طبق استاندارد DIN 4140 آلمان، این مواد فقط در بسته بندی های دوتایی قابل استفاده هستند. با این حال، برخی از مواد در ابتدا به دلیل مشکلات نصب، کاربرد کمی دارند. مواد عایق مبتنی بر پلی اتیلن (PEF) به دلیل خواص فنی آنها برای عایق حرارتی بسیار مناسب هستند. آنها با هدایت حرارتی کم و مقاومت بالا در برابر نفوذ بخار آب مشخص می شوند. اما به دلیل ترموپلاستیک بودن، بسیار ضعیف می چسبند. در بیشتر موارد، تضمین اتصال قابل اعتماد، به ویژه در مجاورت اتصالات، امکان پذیر نیست. مواد عایق مبتنی بر پلی استایرن (PS)، پلی اورتان (PUR/PIR)، رزین های فنولیک (PF)، فوم شیشه (CG) و فوم الاستومریک (FEF) برای کاربردهای دمای پایین مناسب هستند.

خواص عایق های مختلف:

فوم محکم (PS)

مواد عایق ساخته شده از فوم پلی استایرن سفت و سخت، فوم سفت و سختی است که منافذ آن عمدتاً بسته است و از پلی استایرن یا کوپلیمرهای غالب پلی استایرن به دست می آید. بسته به فناوری تولید، فوم حاصل از پودر دانه ای منبسط شده (EPS) و پلی استایرن منبسط شده اکسترود شده (XPS) متمایز می شود.

عایق پلی استایرن منبسط شده (EPS):

پلی استایرن از یک محصول تقطیر نفتی - استایرن ساخته می شود. فوم پلی استایرن منبسط شده توسط BASF در سال 1950 ساخته شد و با نام تجاری Styropor به بازار عرضه شد. در فوم پلی استایرن، منافذ بیشتر بسته هستند و 98 درصد آنها حاوی هوا هستند. چگالی اولیه فوم سخت EPS معمولاً 10-35 کیلوگرم بر متر مکعب است و عملکرد فوم به شدت به آن بستگی دارد. مهمترین خاصیت فوم سفت و سخت رسانایی حرارتی کم آن است که به چگالی اولیه بستگی دارد. حداقل هدایت حرارتی برای فوم با چگالی اولیه 30 - 50 کیلوگرم بر متر مکعب به دست آمد و 0.034 - 0.037 W / (m * K) در دمای محیط 0 0 C است. در یک چگالی اولیه معین، هدایت حرارتی فوم به طور خطی به دما بستگی دارد. محتوای رطوبت در مواد به طور قابل توجهی بر هدایت حرارتی فوم تأثیر می گذارد:

این رقم با افزایش 1 درصدی میزان رطوبت در مواد 3 تا 4 درصد افزایش می یابد. مقاومت فوم EPS در برابر نفوذ بخار آب p نسبتاً کم است. با چگالی اولیه 15 - 30 کیلوگرم بر متر مکعبμ=20÷100. این بدان معنی است که در صورت وجود اختلاف فشار بخار آب مناسب، رطوبت می تواند به داخل ماده عایق نفوذ کند. بنابراین، هنگامی که برای عایق در دمای پایین استفاده می شود، فوم سفت و سخت EPS باید با یک مانع بخار فویل فلزی، معمولاً آلومینیومی ارائه شود. فویل های شکننده معمولاً توسط یک پوشش فلزی اضافی محافظت می شوند که روند نصب عایق را بسیار پیچیده می کند.

فوم صلب EPS یک ماده ساختمانی با قابلیت اشتعال کم (DIN 4102 - B1) است. هنگامی که در معرض شعله قرار می گیرد، فوم سفت و سخت EPS که در آن بازدارنده شعله گنجانده شده است ذوب می شود اما مشتعل نمی شود. هنگامی که منبع شعله خارجی حذف شود، کف نمی سوزد. در 100 0 C، فوم سفت و سخت EPS نرم و منقبض می شود و با حرارت بیشتر ذوب می شود. با توجه به اطلاعات سازنده، این ماده عایق در دمای کاری 80+ تا 180-0 درجه سانتی گراد قابل استفاده است .

فوم پلی استایرن اکسترود شده (XPS):

دو نوع استایروفوم سفت و سخت با یکدیگر تفاوت دارند زیرا فوم XPS دارای مقاومت فشاری بیشتری است. علاوه بر این، فوم XPS مقاومت بیشتری در برابر نفوذ بخار آب دارد. بسته به چگالی اولیه μ=80÷200 آن. این بدان معنی است که فوم XPS نیز به محافظت در برابر بخار نیاز دارد.

فوم پلی اورتان سفت و سخت (PUR):

عامل دمنده در یک واکنش شیمیایی بین پلی هیدرات الکل و پلی ایزوسیانات. بنابراین پلی ایزوسیانات (PIR) جزئی در تولید فوم پلی اورتان سفت و سخت است. علاوه بر تولید کارخانه PUR/PIR، در صنعت ساختمان سازی نیز در محل تولید می شود، به ویژه برای مقاصد عایق کاری.

فوم PUR/PIR سفت و سخت:

روکش های عایق برای لوله ها و همچنین ورق های عایق مورد استفاده برای عایق کاری فنی معمولاً از بلوک های فوم ساخته می شوند. فوم پلی اورتان عایق یک فوم سفت و سخت است که بیشتر (تا 90٪) منافذ آن بسته است. چگالی اولیه فوم پلی اورتان سفت و سخت 30 - 60 کیلوگرم بر متر مکعب است .بسته به هدف با این حال، برای کاربردهای خاص، ممکن است از موادی با چگالی اولیه بالاتر استفاده شود. با افزایش چگالی اولیه، مقدار ماده در فوم افزایش می یابد. در نتیجه هدایت حرارتی مواد افزایش می یابد. اما این افزایش با افزایش چگالی اولیه نامتناسب است. با افزایش چگالی اولیه مواد مورد استفاده در صنعت ساختمان، هدایت حرارتی آنها اندکی افزایش می یابد. در بین تمام مواد سنتی مورد استفاده برای عایق، فوم PUR/PIR کمترین رسانایی حرارتی را دارد (شکل 4). در دمای محیط 0 0 C، هدایت حرارتی 0.025 - 0.033 W / (m * K) است. فوم پلی اورتان سفت و سخت PUR/PIR غیر رطوبت سنجی است و رطوبت هوای اطراف را جذب نمی کند. اما، مانند فوم پلی استایرن سفت و سخت، فوم پلی اورتان سفت و سخت PUR/PIR مقاومت ضعیفی در برابر نفوذ بخار آب دارد: μ=40÷200. در طول عملیات طولانی مدت، در صورت وجود اختلاف در فشار بخار جزئی، این منجر به نفوذ آب به مواد مورد استفاده برای عایق کاری در دمای پایین می شود. بنابراین، این ماده بدون یک مانع بخار قابل اعتماد قابل استفاده نیست. مانند همه فوم ها، فوم پلی اورتان سفت و سخت یک ماده آلی است و بنابراین قابل اشتعال است. فوم پلی یورتان سفت و سخت PUR/PIR به عنوان عایق ساختمان موجود است و طبق استاندارد DIN 4102 دارای کلاس مواد B1 و B2 (اشتعال پذیری معمولی و کم) است. در صورت آتش سوزی، مواد پلاستیکی سخت ذوب نمی شوند و قطرات سوزان ایجاد نمی کنند.0 ، مواد ویژه - در دماهای تا +200 0 C یا برای برنامه های کاربردی در دمای پایین - تا منفی 180 0 C.

فوم پلی اورتان درجا:

همانطور که از نام آن پیداست، این نوع فوم پلی اورتان در محل استفاده - در محل ساخت و ساز تولید می شود. فوم PUR درجا در اثر واکنش بین دو جزء ایجاد می شود که هنگام تزریق به داخل حفره برای آب بندی با هم مخلوط می شوند. بیش از 85 درصد منافذ در این فوم بسته است. چگالی اولیه  بیش از 45 کیلوگرم بر متر مکعب است . هدایت حرارتی در دمای متوسط ​​حدود 0 0C - تقریباً 0.033 W / (m * K). مانند مواد پلی اورتان که در بالا توضیح داده شد، فوم PUR درجا مقاومت کمی در برابر نفوذ بخار آب دارد. بسته به چگالی اولیه و ساختار منافذ μ=30÷100. پوسته فلزی به عنوان مرز بیرونی حفره عایق شده و در عین حال به عنوان یک مانع بخار ضروری عمل می کند. فوم PUR درجا با ژاکت فلزی محافظ سیستمی است که الزامات DIN 4102-B2 را برآورده می کند. با این حال، این شرط تنها در صورتی برآورده می شود که حفره با پوسته ای با ضخامت حداقل 0.5 میلی متر با فوم پر شود. دمای عملیاتی تجهیزات عایق شده با فوم PUR درجا می تواند از +100 تا -180 0 C باشد .

ویژگی این ماده این است که نصاب آن نیز سازنده آن است، زیرا مواد در محل نصب تولید می شود. بنابراین، او مسئولیت کامل کیفیت و خواص این ماده را بر عهده دارد، که عملکرد و عمر مفید تجهیزات عایق شده تا حد زیادی به آن بستگی دارد. اگر نصب عایق به درستی انجام نشده باشد، حفره هایی در ماده ایجاد شده و شروع به جمع شدن می کند. فوم PUR درجا فقط باید توسط شرکت هایی نصب شود که سال ها تجربه در مورد این ماده و پرسنل بسیار ماهر و دارای گواهینامه کار با آن را دارند. علاوه بر این پیش نیازها، هنگام عایق کاری با فوم PUR درجا، الزامات زیر نیز باید رعایت شود:

 دمای محیط نباید کمتر از +10 0 باشد.C، رطوبت نسبی - نه بیشتر از 90٪، و دمای جسم عایق - نه کمتر از +10 0 C و نه بیشتر از +45 0 C. علاوه بر این، سطوح شی و عایق فلزی باید خشک و خشک باشد. عاری از محصولات روغنی، گریس و زنگ زدگی در هنگام بارندگی کار عایق کاری فوم انجام ندهید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر در ارتباط با عایق الاستومریک به وب سایت پایپ گستر مراجعه نمایید.