Materiały do izolacji ciepłochronnych

Wprowadzenie. Zadaniem izolacji ciepłochronnych jest ograniczenie wymiany ciepła przez przegrody. Wymiana ciepła zachodzi wtedy, gdy istnieje różnica temperatury między środowiskami, które roz­dziela przegroda. Strumień cieplny będzie tym większy, im większa jest różnica temperatury.

Do przegród zaliczamy: ściany budynku, okna, drzwi, ścianki rurociągu, zbiornika itp.

Przewody instalacji centralnego ogrzewania, które są prowadzone

przez różne pomieszczenia, jak np. piwnice, strychy, kanały, wymaga­ją dobrej izolacji cieplnej.

Duża różnica temperatury między czynnikiem grzejnym a otacza­jącym powietrzem oraz duża przewodność cieplna metalowych ścia­nek przewodów powodują ogromne straty cieplne. Zadaniem więc izolacji jest ograniczenie strat ciepła.

Wszelkiego rodzaju otuliny izolacyjne powinny mieć następujące właściwości:

- odpowiednią trwałość mechaniczną uniemożliwiającą osypywanie się, powstawanie pęknięć lub odpryskiwanie materiału otuliny na skutek zmian temperatury,

- małą zdolność pochłaniania wilgoci z otoczenia, co jest ważne, ponieważ po nasiąknięciu materiału wodą, która jest stosunkowo dobrym przewodnikiem ciepła, pogorszeniu ulegają właściwości izolacyjne otuliny,

- antykorozyjność (nie powinny powodować korozji izolowanych powierzchni rur, kotłów, kanałów itp., nie mogą więc zawierać związków siarki), '

- małą gęstość, co jest szczególnie ważne przy izolacji rurociągów, których nie należy obciążać dużą masą.

Skuteczność izolacji zależy od jakości jej wykonania, materiału i grubości. W zasadzie im grubsza jest warstwa izolacji,, tym mniejsza jest wymiana ciepła przez przegrodę, a zatem mniejsze są straty ciepła.

Szamot izolacyjny wytwarza się z ogniotrwałych glin lub kaoli­nów. Kształtki stosowane do izolacji są formowane na mokro, a następnie ukształtowane wyroby wypala się w temperaturze 1250-?-1400 °C w specjalnych piecach. Szamot ma duże zastosowanie w izolacjach kotłów, pieców, itp.

Termalit. Jego produkcja polega na wypalaniu formowanych ce­gieł i płyt. Podczas wypalania następuje związanie ceramiczne mate­riału przez glinkę, a następnie w wyniku wypalania się trocin lub miału węglowego powstają pory, które polepszają właściwości izo­lacyjne wyrobów.

Wełna mineralna jest otrzymywana w wyniku rozdmuchiwania stopionych minerałów szklanych lub żużli. Najlepszą wełnę mineral­ną otrzymuje się z żużli wielkopiecowych.

Wełna mineralna jest odporna na działanie czynników biologicz­nych, szczególnie na działanie grzybów, przy czym odporność ta ulega zmniejszeniu, jeżeli w wełnie znajduje się siarka. Ponadto za­wartość siarki jest niepożądana ze względu na niebezpieczeństwo korodowania izolowanych instalacji, zwłaszcza zawilgoconych.

Wełna mineralna ma dużą nasiąkliwość, a ponadto z upływem czasu zbryla się. Produkowane są z niej maty w oplocie siatki, jak również łubki na lepiszczu żywic syntetycznych.

Azbest jest to minerał włóknisty. Włókno może być kruche i łam­liwe (gorsze gatunki) albo miękkie jak jedwab - jest ono najbardziej cenione i służy do wyrobu tkanin ogniotrwałych. Włókno azbestowe służy do wyrobu różnych materiałów uszczelniających i uszczelnień. Azbest odpowiednio przesortowany i przemyty w kopalni jest przerabiany w łamaczach, po czym kawałki azbestu są rozrywane w specjalnych maszynach na poszczególne włókna i sortowane w za­leżności od długości włókna, począwszy od włókien najdłuższych aż do najkrótszych, tj. aż do uzyskania pyłu azbestowego włącznie.

Wartość azbestu zależy od długości włókien - im włókna są dłuższe, tym azbest jest cenniejszy.

Z azbestu wykonuje się maty, płyty zwykłe i zbrojone oraz sznu­ry. Izolacja rurociągu za pomocą sznura polega na owinięciu rury; jest ona stosowana w przypadku dużych drgań rurociągów.

Zmiotki azbestu, popularnie zwane kurzem azbestowym, w połą­czeniu z innymi materiałami są stosowane do wykonywania powłok ochronnych. Mieszane są one z cementem i wodą. Utworzoną masę kładzie się warstwami na izolowaną powierzchnię, np. na izolację wykonaną z waty szklanej. Aby uzyskać lepszą przyczepność, masę nakłada się na specjalną siatkę.

W ostatnich latach w wyniku badań stwierdzono, że azbest jest rakotwórczy. Następstwem tego faktu jest stopniowo rozszerzany zakaz stosowania azbestu w wykonawstwie izolacji.

Wata szklana jest materiałem włóknistym wytwarzanym z roz­topionego szkła wyciąganego na cienkie nitki. Jest ona obecnie sze­roko stosowana. Wytwarza się ją w postaci mat na podkładce szkla­nej (zbita wata szklana) lub z falistego papieru. Grubość mat wynosi 30-^60 mm, natomiast grubość warstw izolacyjnych wykonywanych z waty szklanej jest różna i przeciętnie wynosi 40-^60 mm.

Szkło piankowe jest mało nasiąkliwe, niepalne, charakteryzuje się dużą odpornością chemiczną na działanie par, kwasów i ługów oraz odpornością na działanie grzyba.

Izolacja może być także wykonywana z kształtek wytwarzanych z takich materiałów izolacyjnych, jak np. szkło piankowe, ziemia okrzemkowa.

Tworzywa sztuczne porowate, jak np. pianizol, styropian i inne, produkuje się przez napełnienie form żywicą wraz ze środkiem spie­niającym. Podczas ogrzewania materiału wydziela się gaz, dzięki któremu następuje pęcznienie materiału, tj. tworzenie się struktury porowatej.

Tworzywa sztuczne nie mają zapachu i są odporne na działanie - grzybów.

Korek jest otrzymywany z odpadów kory drzewa dębu korkowe­go. Kora korkowa składa się z drobnych komórek o średniej wielko­ści około 25 /im, wypełnionych powietrzem i zamkniętych ściankami z celulozy zaimpregnowanymi tzw. subaryną. Wskutek tego korek jest gazo- i wodoszczelny.

Zabezpieczenie izolacji. Przed założeniem izolacji należy izolowa­ną powierzchnię dokładnie oczyścić z brudu i rdzy oraz zabezpieczyć przed korozją.

Izolacja powinna być zabezpieczona przed uszkodzeniami mecha­nicznymi oraz przed zawilgoceniem w normalnych warunkach eks­ploatacyjnych.

Izolację zabezpiecza się płaszczami ochronnymi. Płaszcze mogą być wykonywane z masy gipsowej, zaprawy cementowej, papy, bla­chy ocynkowanej itp.

Płaszcze z zaprawy gipsowej można stosować tylko w pomiesz­czeniach zamkniętych i suchych. Zawilgocony gips szybko niszczy się. Bardziej odporny na zawilgocenie jest płaszcz z zaprawy cemen­towej pomalowanej farbą olejną. Prowadząc rurociąg kanałami pod­ziemnymi, stosuje się dodatkowo płaszcz z papy na powłoce cemen­towej. Bardzo trwałe i lekkie płaszcze są wykonywane z blachy stalowej ocynkowanej. W miejscach zakończenia warstw izolacji w celu jej zabezpieczenia stosuje się opaski z blachy stalowej ocyn­kowanej.

7.3. Materiały do izolacji zimnochronnych

Izolacje zimnochronne są podobne do izolacji ciepłochronnych. Izo­lacje ciepłochronne stosujemy wtedy, gdy zależy nam, aby nie stracić ciepła; izolacje zimnochronne - gdy zależy nam na utrzymaniu nis­kiej temperatury.

Izolacje zimnochronne mają więc szczególne zastosowanie we wszelkiego rodzaju chłodziarkach, chłodniach przemysłowych itp.

Do izolacji zimnochronnych stosuje się: watę szklaną i jej po­chodne, szkło piankowe, styropian, korek. Dawniej powszechnie sto­sowany był korek, obecnie ze względu na duże zapotrzebowanie tego materiału i wprowadzenie innych, korek stosowany jest w szczegól­nych przypadkach.