Izolacja rurociągów i instalacji

otuliny ze spienionego polietylenuOtuliny ze spienionego polietylenu
Otuliny te mogą być stosowane do izolacji instalacji ciepłej i zimnej wody, centralnego ogrzewania, instalacji klimatyzacyjnych. Stosowane są przeciętnie w temperaturach od -45ºC do +105ºC, współczynnik przewodności cieplnej (mierzony w temperaturze +40ºC) wynosi od 0,035 do 0,045 W/(m²·K). Charakteryzują się one dodatkowo wysoką elastycznością, całkowitym brakiemtoksyczności, wysokim współczynnikiem oporu dyfuzyjnego pary wodnej. Produkowane są zwykle w kolorze szarym o różnych odcieniach, bez dodatkowego płaszcza ochronnego. Niektórzy producenci oferują otuliny z pianki polietylenowej powleczone zewnętrznie folią polietylenową.

Otuliny ze spienionego poliuretanu
Można tutaj wyróżnić dwie podgrupy – otuliny wykonane z poliuretanu półsztywnego i otuliny wykonane z miękkiej pianki poliuretanowej. Otuliny te są wykorzystywane zwykle do izolowania instalacji centralnego ogrzewania, węzłów cieplnych, wymienników ciepła. Mogą być stosowane w temperaturach nie przekraczających 135ºC, a współczynnik przewodności cieplnej λ mierzony w temperaturze +40ºC wynosi od 0,030 do 0,040 W/(m²·K). Produkowane są zwykle z płaszczem ochronnym wykonanym z PVC. Dostępne są też kształtki na kolana i zawory. Otuliny poliuretanowe mają wysoki stopień tłumienia hałasów związanych z przepływem. Nie zaleca się stosowania tego typu otulin do rurociągów napowietrznych oraz w innych miejscach szczególnie narażonych na zawilgocenie i oddziaływanie czynników zewnętrznych.

Otuliny z wełny mineralnej
Materiał, z którego wykonana jest otulina, to produkt niepalny i trwały, odporny na działanie mikroorganizmów i gryzoni. Jest on nietoksyczny i przepuszcza parę wodną, jednak należy chronić go przed zawilgoceniem - wilgotna wełna mineralna traci swoje właściwości izolacyjne.
Wyróżnia się wełnę skalną (czasem też nazywaną bazaltową), produkowaną z włókien mineralnych – tłucznia bazaltowego, kamienia wapiennego itp. oraz wełnę szklaną, produkowaną z piasku, skaleni, szkła, dolomitu i boraksu. Wełna skalna, zwykle o nieco ciemniejszej barwie, ma odporność ogniową nawet do 1000°C. Natomiast wełna szklana o jasnożółtym zabarwieniu jest bardziej sprężysta, ale charakteryzuje się niższą odpornością ogniową – do 600ºC. Otuliny z wełny mineralnej stosuje się jako izolację jedno- lub wielowarstwową wysokotemperaturowych rurociągów parowych, wodnych i ciepłowniczych w energetyce, przemyśle chemicznym, petrochemii itp. Są one oferowane także z wewnętrznym płaszczem aluminiowym – zmniejsza to jednak maksymalną temperaturę stosowania do około 200ºC. Współczynnik przewodności cieplnej λ dla otulin z wełny mineralnej, mierzony w temperaturze +200ºC, wynosi około 0,060 W/(m²·K).

otuliny ze spienionego kauczuku syntetycznegoOtuliny ze spienionego kauczuku syntetycznego.
Otuliny te, szczególnie zalecane do izolowania instalacji i systemów klimatyzacyjnych oraz chłodniczych, charakteryzują się wysoką elastycznością, współczynnikiem przewodności cieplnej  mierzonym w temperaturze -60ºC wynoszącym około 0,030 W/(m²·K), a w temperaturze +40ºC około 0,040 W/(m²·K). Wysoki współczynnik oporu dyfuzyjnego pary wodnej (m powyżej 7000) skutecznie zapobiega kondensacji pary wodnej. Dodatkowo otulina ze spienionego kauczuku syntetycznego charakteryzuje się wysoką zdolnością tłumienia dźwięków związanych z przepływem medium wewnątrz rurociągu.
Otuliny ze styropianu (spienionego polistyrenu). Otuliny i kształtki ze styropianu charakteryzujące się wyjątkową lekkością i precyzją kształtów, o współczynniku przewodności cieplnej  mierzonym w temperaturze +40ºC w granicach od 0,030 do 0,040 W/(m²·K), stosowane są do izolacji termicznej różnego typu rurociągów z przepływającym medium o temperaturze do +80ºC.

Dodatkowe funkcje otulin termoizolacyjnych
otulina termoizolacyjnaOtuliny termoizolacyjne oprócz swego podstawowego zadania, jakim jest minimalizacja strat ciepła, spełniają wiele dodatkowych funkcji. Wśród nich na szczególną uwagę zasługują:

  • poprawa żywotności i trwałości instalacji. Zastosowanie otulin termoizolacyjnych odizolowuje rurociąg od oddziaływań zewnętrznych. Stanowi także ochronę przed uszkodzeniami mechanicznymi, co jest ważne dla rurociągów wykonanych z tworzyw sztucznych lub miedzi;
  • wyciszenie hałasu. Przepływ medium przez rurociąg powoduje szum, który jest szczególnie uciążliwy dla osób stale przebywających w pobliżu rurociągu z powodu jednostajności natężenia dźwięków o niewielkim zakresie częstotliwości. Po pewnym czasie przestaje on być rejestrowany przez zmysły, nie zaprzestaje jednak szkodliwie oddziaływać na organizm człowieka. Doświadczenie mówi, iż przed hałasem najskuteczniej chronią otuliny składające się z co najmniej dwóch warstw wykonanych z różnych materiałów. Skuteczne są też otuliny ze spienionych tworzyw sztucznych o dużych grubościach - powyżej 20 mm;
  • estetyczny wygląd rurociągu;
  • zmniejszenie uciążliwości w pomieszczeniach, przez które przechodzi rurociąg. Straty ciepła na rurociągach oprócz skutków ekonomicznych powodują także wzrost temperatury w pomieszczeniach, przez które przechodzi rurociąg na przykład z parą lub ciepłą wodą.

Przykładowe obliczenie minimalnej grubości izolacji
Na podstawie normy PN-85/B-02421 obliczmy jaką grubość powinna mieć izolacja rurociągu o średnicy 2 cale kładzionego wewnątrz budynku mieszkalnego, wykonana z materiału o współczynniku λtm = 0,04422 W/(m²·K) zbadanym w temperaturze 58,5ºC (średnia temperatura izolacji). Przewidywana temperatura czynnika to 80ºC.
Zastosujemy wzory:
d = [dz·(C-1)]/2
gdzie:
d - grubość izolacji,
dz - średnica zewnętrzna izolowanego rurociągu (w przykładzie 0,06 m).

ln C = [P·k·λtm·(tc-to)]/q
gdzie:
k - współczynnik korekcji zależny od miejsca kładzenia rurociągu (w przykładzie 1,86),
λtm- współczynnik przewodzenia ciepła dla średniej temperatury izolacji,
tc - temperatura wewnątrz rurociągu (w przykładzie 80ºC),
to - temperatura otoczenia (w przykładzie 20ºC),
q - wartość strumienia cieplnego przechodzącego przez izolację cylindryczną (pobrany z tabeli z omawianej normy).

Dokonajmy obliczeń: ln C = [3,14·1,86·0,04422·(85-20)]/32 = 0,5006
C = 1,6496
Chcąc spełnić wymagania normy, należy zastosować otulinę grubości 20 mm, wykonaną z materiału o współczynniku (mierzonym w temperaturze 60ºC) równym 0,044 W/(m²·K).

Wpływ jakości montażu otulin na skuteczność termoizolacji
Nie można przecenić wpływu jakości wykonania termoizolacji na jej skuteczność. Wskutek nieprawidłowego wykonania termoizolacji z otulin termoizolacyjnych rzeczywisty współczynnik przewodnictwa cieplnego dla układu może się zmienić nawet o 40% w stosunku do współczynnika samego materiału. Na uwagę zasługują:

  • prawidłowy dobór rodzaju, średnicy i grubości otuliny (duży wpływ na wzrost strat ciepła ma zastosowanie otulin o zbyt dużych średnicach wewnętrznych w stosunku do średnicy rury),
  • dokładne łączenie (czoło do czoła) kolejnych odcinków otuliny na rurociągu,
  • dokładne łączenie otuliny na tzw. szwie (rozcięciu wzdłużnym otuliny),
  • izolowanie kolan, zaworów, trójników, spawów itp.,
  • zamykanie zakończeń odcinków izolacji specjalnymi mankietami.

Podsumowanie
Otuliny termoizolacyjne są nowoczesnym, prostym i skutecznym sposobem na izolację termiczną różnego typu rurociągów i instalacji. Oferowane są przez producentów w kompletnych systemach, które pozwalają na szybkie i łatwe wykonanie izolacji. Asortyment oferowanych otulin jest szeroki - zarówno jeżeli chodzi o użyte do ich produkcji materiały, jak i ich grubości, średnice oraz właściwości fizykochemiczne i mechaniczne. W tym bogactwie ofert klient zmuszony jest do dokonywania wyborów, na które mają wpływ z jednej strony względy merytoryczne, takie jak dobór materiału do konkretnego zastosowania, z drugiej zaś względy ekonomiczne związane z samą inwestycją.

Oceń artykuł
4,67 / 6 głosów
Co sądzisz na ten temat
Zaloguj się i skomentuj pierwszy

Autor: Andrzej Orzechowski

Źródło: miesięcznik "Izolacje"

Polecamy Ci również

Zobacz także