1- مفهوم عایق کاری

عایق ها به موادی ، یا تلفیقی از مواد گفته می شود که مانع انتقال حرارت و انرژی می شود و جهت یکی از اهداف زیر استفاده می شوند.

1-1- انرژی را حفظ کنند(با جلوگیری و کم کردن اتلاف انرژی)

2-1- دمای سطح را برای راحتی و ایمنی افراد کنترل کنند.

3-1- کنترل دمای فرآیند را امکان پذیر نمایند.

 4-1- از انتقال بخار و کندانس شدن آب روی سطوح خنک جلوگیری شود.

5-1- راندمان گرمایش، سرمایش و... را افزایش دهد.

6-1- از خطرات آسیب های خوردگی و آتش سوزی جلوگیری شود.

7-1- به سیستم های مکانیکی در رسیدن به نقطه مطلوب در صنایع غذایی و آرایشی کمک کند.

8-1- انتشار آلاینده ها را به اتمسفر کاهش دهد.

عایق های حرارتی به عایق هایی که در دمای بین 815˚ c تا -75˚ c کار می کنند اطلاق می شود. موادی که در دمای کمتر از -75˚ c کار می کنند Cryogenic و آن هایی که در دمای بالاتر از 815 ˚c کار می کنند Refractory (نسوز) می گویند.

2- انواع عایق ها

عایق ها را بر مبنای ترکیبات یا فرم های اجرا به چندین گروه تقسیم می کنند به طور مثال ترکیبات شیشه یا پلیمر و ساختمان داخلی سلولی یا فیبری(الیافی) و فرم های اجرا مانند – صفحات- پتوئی- پوشش لوله ای و …

1-2- تیپ های مختلف

1-1-2- تیپ های الیافی که از الیاف نازکی تشکیل شده اند و این الیاف با تقسیم کردن فضای هوا اجازه انتقال آسان حرارت را نمی دهند.

الیاف می توانند در هم یا موازی با سطح نصب شده باشند، همچنین آنها می توانند به شکل جدا جدا و یا چسبیده باشند . معرفترین عایق های این تیپ – پشم شیشه – پشم سنگ هستند که بسته به منبع تهیه نام های متفاوتی دارند. این مواد عموما" توسط مواد افزودنی آلی به یکدیگر متصل شده و شکل دهی می شوند.

2-1-2- تیپ های حفره دار (سلولی) – این عایق ها از حفره های کوچکی که از یکدیگر جدا شده اند تشکیل می شود و مواد تشکیل دهنده آنها می تواند شیشه (Cellular glass) یا پلاستیک ها و پلیمر های مختلف مانند پلی استایرن- پلی اورتان ها و پلی ایزوسیانورات ها و دیگر الاستوم ها باشند.

3-1-2-تیپ عایق های گرانول که تشکیل شده از ذرات کوچکی که حاوی حفره ها هستند ، این ها را سلولار نمی گوئیم زیرا هوا می تواند از بین آنها عبور کند. این عایق ها می توانند توسط یک binder (پر کننده) و یا الیاف و یا واکنش به شکل یک عایق سخت یک تکه درآیند.

کلسیم سیلیکات – ورماکولیت منبسط شده – پرلیت – سلولز – دیاتومه و پلی استایرن منبسط شده جزء این پروه هستند.

2-2- فرم ها (شکل ها) – همان طور که گفته شد فرم های شکل گرفته عایق ها نیز می تواند متفاوت باشد که مهمترین آنها به صورت زیر هستند.

1-2-2- صفحات خشک (Rigid)- بلوک ها – ورق ها- و شکل های از قبل تعیین شده – قطعات انحنا دار و غیره – مواد سلولار – گرانول و فیبری به این شکل می توانند در بیایند.

2-2-2- صفحات قابل انعطاف و شکل های از قبل تعیین شده – مواد سلولار و الیاف فیبری می توانند به این شکل درآیند.

3-2-2- پتو های قابل انعطاف – الیاف فیبری به این شکل در می آیند.

4-2-2- سمنت ها ، مخلوطی از الیاف فیبری و گرانول ها و یک سخت کننده که در اثر فشار و یا هوا خشک می شوند .

5-2-2- فوم ها- که برای پر کردن حجم های نا مشخص ( اطراف شیر، فلنچ و...) (فوم های تزریقی) و یا اسپری کردن روی سطوح استفاده می شوند.

3-2- خواص عایق ها

تمامی خواص ها برای ما مهم نیستند اما برخی از خواص عایق ها که در زیر آمده برای انتخاب عایق مهم هستند .

1-3-2- خواص حرارت عایق ها

1- محدودیت دمائی – دمای حداقل و حداکثری که عایق خواص خود را حفظ می کند.

2- هدایت حرارتی C

3- هدایت حرارتی K

4- انتقال حرارت E

5- مقاومت حرارتی R

6- انتقال حرارت U

2-3-2- خواص شیمیایی و مکانیکی عایق ها – این خواص زمانی که از عایق ها در محیط های خاص و شرایط ویژه استفاده می شوند اهمیت پیدا می کنند . مهمترین آن ها به شرح زیر هستند:

1- اسیدیته و قلیائیت – زمانس اهمیت پیدا می کند که رطوبت حضور دارد.

2- شکل ظاهری

3- فشار شکست- که تحمل فشار در حال حمل و کار را مشخص می کند.

4- خواص موئینگی- زمانیکه عایق در مجاورت مایعات استفاده می شود.

5- واکنش شیمیائی- خطرات اتش سوزی و مقاومت خوردگی

6- ضریب تغییر حجم(افزایش یا کاهش) – جهت طراحی محل قرار گیری

7- آتش گیری- مقاومت در مقابل آتش سوزی

8- ضریب تحمل فشار – این پارامتر زمانی مهم است که عایق به عنوان ساپورت لازم است فشاری را تحمل کند و یا در معرض فشارهای غیر نرمال قرار گیرد.

9- دانسیته- (وزن مخصوص) – دانسیته روی برفی دیگر از خواص عایق مانند تحمل فشار موثر است ، از طرفی در طراحی برای تعیین وزن لوله ها با عایق اهمیت پیددا می کند.

10- ثابت ماندن ابعاد – هنگامی که عایق در معرض گرما قرار می گیرد ، تغییر شکل آن و یا روان شدن آن می تواند عامل خطرات مختلفی بشود.

11- مقاومت در مقابل آتش – سرعت انتقال اتش و بخارات سمی حاصل در این مورد اهمیت پیدا میکند .

12- مقاومت در مقابل نور ماوراء – اهمیت ان زمانیکه عایق در خارج از ساختمان و در معرض نور خورشید قرار می گیرد بیشتر می شود.

13- مقاومت در مقابل رشد قارچ ها و باکتری ها

14- شره کردن- در مورد عایق هایی که حالت سمنتی دارند و یا رزماستیک در آنها استفاده می گردد مهم است .

15- ضریب جذب صدا – در زمانی که در محیط های بیمارستانی و ضبط صدا کار می شود اهمیت می یابند .

16- انتقال صدا

17- سمیت – که در مورد تمام عایق ها باید مد نظر باشد.

4-2- مهمترین مواد عایق کاری

1-4-2- کلسیم سیلیکات – این ماده در دمای 35˚ c تا 815˚ c کاربرد دارد.

2-4-2- فیبرهای معدنی

1- شیشه

2- Rock & Slag – پشم سنگ و پشم سرباره

3-4-2- سلولار گلاس – تحمل دما از -273˚ c (صفر مطلق) تا 200˚ c و در موارد اصلاح شده تا -650˚ c تغییر شکل ندارد- مقاومت فشار آن کم است . غی قابل آتش سوزی است ، جاذب آب نیست و در مقابل بسیاری از مواد شیمیایی مقاوم است .

4-4-2- سیلیکای منبسط یا پرلیت

تهیه شد از پرلیت طبیعی یا منبسط شده – غیر قابل آتش سوزی- تغییر شکل نمی دهد و در مقابل مواد خورنده مقاوم است – به شکل بلوک و شکل داده شده موجود است و در دمای متوسط و بالا کاربرد دارد .

5-4-2- فوم های الاستومری – قابل انعطاف هستند – به شکل های مختلف در می آیند- در مقابل رطوبت و آب مقاوم هستند – دمای نهائی قابل کار 150˚ c است.

6-4-2- پلاستیک های فوم شده

7-4-2- فیبرهای نسوز

8-4-2- سمنت های عایق کاری

لینک منبع : عایق های حرارتی و خواص آن ها