عایق کاری کانال و لوله

عایق کاری کانال و لوله

عایق کاری کانال و لوله : عایق چیست؟ انواع مختلف آن کدامند؟تعریف عایق هر چیزی که مانع عبور جرم ،انرژی شود را عایق گویند.عایق کاری چیست؟مقصود از عايق كاری در كار، بطور معمول ، جلوگيری از نفوذ عامل يا عواملي از خارج به داخل و يا داخل به خارج می باشد.به طور معمول از عایق کاری برای جلوگیری از نفوذ رطوبت استفاده میشود پس هر زمان از کلمه عایق کاری به طور مطلق استفاده شد منظور عایق کاری در برابر رطوبت و نفوذ آب است. چنانچه مقصود از عايق كاری جلوگيری از نفوذ عوامل ديگری ، نظير صوت يا حرارت ، باشد جمله عايق كاری با پسوند مربوط بكار برده می شود ، مثلا عايق كاری حرارتی و يا عايق كاری صوتی.

انواع عایق برای کانال و لوله  و ساختمان

1- تركيب پلاستيك: اين نوع عايق به صورت پودر خشك احتمالا با تقويت فيبری است كه در تركيب با آب، آماده استفاده می شود.

2ـ عايق ميكروپروس: عايق ميكروپروس كه گاهی اوقات با عنوان Silica aerogel شناخته مي شود، محتوی يك پودر نرم با سوراخ های ميكروسكپی است كه به ماده، رسانايی حرارتی پايين تری نسبت به رسانايي هوای ساكن مي دهد. اين عايق به صورت شكل داده شده يا درون كپسول وجود دارد.

3ـ آجرهای عايق كننده و محصولات وابسته: اين عايق ها از خاك رس متراكم، سبك وزن و فشرده غير آلی كه با پخته شدن در دماي بالا، به صورت عايق سخت شكل داده شده است، ساخته مي شود.

4ـ عايق های مقوايی: اين مقواها، صلب يا نيمه صلب بوده و معمولا همراه با تقويت فيبري و فشرده شده به شكل يك جرم متراكم وجود دارد.

5ـ سيليكات كلسيم: در فرآيندهاي صنعتي كه به دمای بالا و استحكام زياد در برابر فشردگی نياز است، سيليكات كلسيم به طور وسيعی استفاده مي شود. همچنين اين ماده برای عايق كاری لوله های اصلی سيستم گرمايش در محل هايی كه اين لوله ها در زير خاك قرار گرفته اند، به كار مي رود. از آن جايي كه سيليكات كلسيم شديدا جاذب رطوبت است، در دماهای متوسط و شرايط سيكلی دما باعث خوردگی زير عايق می شود.

6ـ عايق های بتونی: عايق های بتونی به طور نمونه شامل خرده سنگ های متخلخل سبك وزن به همراه سيمان هيدروليكی به عنوان عامل چسبندگی يا رزی سخت شده هيدروليكی است.

7ـ  فوم های Epoxy Syntactic: روش جديدی وجود دارد كه اگرچه دارای قيمت اوليه گران تری است، اما نيازی به هزينه هاي نگه داری ندارد و مشكلات خوردگی را نيز مرتفع می سازد. چون مي توان آن را به روش پاششی به طور مستقيم روب سطح زير لايه در سطوح بزرگ قرار داد، يا اين كه با استفاده از غلاف های از پيش ريخته گريگی شده كه به صورت نيم استوانه است، بر روی لوله قرار گيرد و مي تواند نفوذ آب و خوردگي را حذف كند. اين پوشش به صورت 2 يا 3 فازی مي تواند مورداستفاده قرار گيرد. تحقيقات نشان داده است كه بيش از 90درصد سازه های فولادی در دماهايی زير 120درجه سانتی گراد كار مي كنند كه اين دما مشكلي برای پوشش های مذكور ايجاد نمی كند.

8ـ شيشه سلولی: شيشه سلولي يك ماده كاملا غيرقابل نفوذ است و به منظور عايق كاری لوله كشی و تجهيزات صنايع پتروشيمی، گاز و فرآيندهای صنعتی استفاده می شود. شيشه سلولی می تواند در يك محدوده دمايی وسيع كه شامل تجهيزات تبريد است، استفاده شود. اين ماده به دليل استحكام آن در برابر فشردگی، براي عايق كاری پايه های مخزن نيز ايده آل است.

9ـ رزين هاي پلی يورتان: پلي يورتان سخت داراي ساختار مولكولی متغيری است كه محدوده دانسيته آن 8 تا 400 كيلوگرم بر مترمكعب است. دانسيته مناسب برای عايق كاری با توجه به شرايط، از 30 تا 60كيلوگرم بر مترمكعب قابل تغيير است. پلی يورتان يك نوع پليمر با وزن مولكولی بالا است كه مي تواند به عنوان عايق در محدوده دمايی منفی196 تا مثبت 130درجه سانتی گراد مورد استفاده قرار گيرد.

10ـ لاستيك نيتريل انبساط يافته: لاستيك نيتريل انبساط يافته عايقی قابل انعطاف است و يك مانع يكپارچه سلولی بسته را در مقابل بخار تشكيل مي دهد. اين ماده در اصل برای كنترل ميعان روی لوله های تجهيزات تبريد و خطوط آب سرد استفاده مي شد و اكنون به طور وسيعي در سيستم های گرمايش و تهويه (H&V) به كار می رود.

11ـ فوم های پلی استيرين: اين نوع عايق به صورت های مختلفی نظير پليت وجود دارد و برای اينكه بتواند به عنوان يك عايق حرارتی عمل كند، چگالی آن نبايستي كمتر از 24كيلوگرم بر مترمكعب باشد.

12ـ رزين ملامين: رزين ملامين يك ماده با چگالی بسيار كم، سلول باز، عاري از كلرور فلوئوركربن (CFC) و قابل انعطاف با خصوصيات عايقی خوب حرارتی و صوتي است. به عنوان يك ماده آلی، رزين ملامين نيز دارای حد دمای فوقانی بالايی است.

13ـ پشم شيشه معدني: پشم شيشه به شكل های مختلفی، از لوله ای (توپی) گرفته تا تخته های صلب و مقاطع از پيش شكل داده شده لوله ای وجود دارد. پشم شيشه علاوه بر كاربردهای صنعتی در ساير موارد نيز به منظور عايق كاری حرارتی و صوتی سرويس های گرمايش و تهويه به كار می رود.

14ـاكسيد منيزيم: اكسيد منيزيم يك محصول تميز و خنثی است و در نتيجه به طور وسيعی در صنايع غذايي، دارويی و مواد آرايشی و ساير فرآيندهايی كه تميز بودن محيط آن ها اهميت خاصی دارد، به كار مي رود

.15ـ رزين صلب پلی ايزوسيانورات(PIR): (PIR) به شكل هايی با استحكام زياد وجود دارد و به طور وسيعي براي عايق كاری لوله كشی در دمای تبريد و دماي متوسط و تجهيزات موجود در صنايع پتروشيمی، گاز و فرآيندهاي صنعتی استفاده مي شود. (PIR) در انواع وسايل حمل و نقل سردخانه دار و در كانال كش و لوله كشی ساختمان و لوازم ساختمانی استفاده می شود

.16ـ عایق سيليس ميكروپروس: عايق ميكروپروس به طور وسيعی در سيستم های ذخيره كننده حرارتی و برای عايق كاری صنعتی دما بالا كه در آن ويژگي های حرارتی بهتری نسبت به مشخصه حرارتی عايق فيبری مورد نياز است، استفاده مي شود.

17ـ رزين فنلی: رزين فنلی، با داشتن ضخامت نسبتا كم از خاصيت عايق كاری حرارتی بالايی برخوردار و نسبتا خنثی است. از اين رو در كاربردهای گرمايشی و تهويه مطبوع كه با وجود محدودبودن فضا، استانداردهای عايقی بالايی نياز دارد و در صنايعی كه ميزان آتش كلاس صفر و مشخصه های انتشار كم دود حاكم است به كار می رود.

18ـ فيبرهای معدنی: عايقی غيرقابل اشتعال است و در محدوده دمايی 21 تا 650درجه سانتی گراد كارايی دارد.

19ـ فايبركلاس: آب و رطوبت را جذب می كند و بيشتر از مواد عايق خاصيت آب كشي دارد. حداكثر دماي كاری آن با توجه به نوع و جنس آن 191 تا 454 درجه سانتی گراد و چگالی آن 24 تا 96كيلوگرم بر مترمكعب است و اصولا مقاومت فشاري ضعيفی دارد. فايبرگلاس در نوع كم چگالی دارای دانسيته حدود 23 تا 24 كيلوگرم بر مترمكعب است و مقاومت فشاری آن در 10درصد تغيير فرم در دماي 24درجه سانتی گراد برابر 215هزارم كيلوپاسكال است. حداكثر دماي كار آن 500درجه سانتي گراد است.

20ـ فوم های پليمری چندلايه: از جمله عايق های مناسب برای استفاده در مورد لوله های offتshore، فوم های پليمری چند لايه هستند. اين عايق از لحاظ اقتصادی نيز مقرون به صرفه است. عايق مذكور می تواند با توجه به شرايط كاری بين 5 تا 7لايه داشته باشد.

21ـ فوم های الاستومر شكل پذير: اين عايق به صورت سياه و لاستيك است. آب و رطوبت را جذب نمي كند. حداكثر دماي كاري آن 82درجه سانتی گراد و چگالی آن 96كيلوگرم بر مترمكعب است. مقاومت فشاري آن ضعيف است. به خودی خود خورنده نيست، اما با وجود آب به خصوص وقتی كه آب حاوی يون های خورنده نظير كلرايد باشد، خوردگي حادث مي شود.

22ـ پشم معدنی: مي تواند آب و رطوبت را جذب كند. با توجه به نوع و جنس آن، حداكثر دمای كاری آن بين 649 تا 982 درجه سانتی گراد و چگالی آن نيز حدود96 تا 304 كيلوگرم بر مترمكعب است. مقاومت فشاری آن ضعيف است، اگرچه در چگالی های بالاتر وضع بهتر می شود.

23ـ عايق های Perlite- Silicate: حداكثر دمای كاری آن حدود 593 درجه سانتی گراد و چگالی آن حدود 224كيلوگرم بر مترمكعب است. مقاومت فشاری آن نيز حدود 483 تا 552 كيلوپاسكال در 5درصد تغيير فرم است. از آن جا كه PH آن بالا و حدود 10است، لذا خوردگی كمتری در سطوح فلزی ايجاد می كند.

عایق الاستومری چیست

عایق های الاستومری از مواد سلول بسته انعطاف پذیر تشکیل شده اند. این عایق ها هم به عنوان عایق حرارتی و برودتی و هم به عنوان عایق صوتی استفاده می شوند. البته برای کانال و انواع لوله بسیار مناسب می باشد.

عایق الاستومری سبک و انعطاف پذیر بوده و مقاومت خوبی در برابر حرارت و رطوبت دارد. این عایق ها در برابر خوردگی مقاوم بوده و به همین دلیل جهت عایق کاری لوله ها، کانال ها، چیلرها و …. مورد استفاده قرار می گیرند. از جمله ویژگی های این عایق ها می توان به این موارد اشاره کرد: وزن سبک و انعطاف بالا، ضد زنگ و مقاوم در برابر خوردگی، طول عمر بالا، جاذب موثر حرارت و صوت و گرمای مستقیم. عایق های الاستومری انواع مختلفی دارند: از جمله عایق های الاستومری رولی، شانه تخم مرغی، لوله ای.

عایق های الاستومری رولی: این عایق ها به صورت رول بوده و از ضخامت ۶ میلیمتر تا ۵۰ میلیمتر تولید می شوند. همچنین جهت محافظت در برابر نور خورشید و آسیب های فیزیکی این عایق ها به صورت روکش دار استفاده می شوند. از این عایق جهت عایق کاری کانال ها، مخازن و لوله های سایز بزرگ استفاده می شود.عایق های الاستومری شانه تخم مرغی: این عایق ها نیز به صورت رول بوده ولی دارای سطحی هرمی شکل یا به صورت شانه تخم مرغ می باشد. سطح هرمی شکل از بازگشت صدا جلوگیری کرده و میزان انتقال صدا را به میزان قابل موثری کاهش می دهد. از این نوع عایق برای اکوستیک کردن ساختمان، استدیو های صدا، سالن های همایش و … استفاده می شود.عایق های الاستومری لوله ای: این عایق های به صورت لوله های پیش ساخته بوده و دارای سایزها و ضخامت های مختلف می باشند. از این عایق ها جهت عایق کاری لوله های مسی، فولادی، تهویه مطبوع و … استفاده می شود.

اجرای عایق کاری

در حال حاضر عایق کاری حرارتی و برودتی یکی از الزامات اولیه ساخت و ساز محسوب می شود عامل مهم ارزش گذاری ساختمان. فرقی نمی کند شما ساختمان در حال ساخت دارید یا اینکه در ساختمان آماده سکونت زندگی می کنید؛ به هر کیفیت برای ذخیره سازی گرمای خانه در زمستان و سرمای خانه درتابستان به عایق های حرارتی و برودتی نیاز مبرم دارید. به طور معمول عایق های حرارتی برای کف،سقف،دیوار،لوله های گرمایشی و سرمایشی،کانال های هوا و هر جایی از ساختمان که نیاز به عایقکاری داشته باشد،کاربرد دارند.عایق های حرارتی عموماً به سه دسته تقسیم می شوند  یک دسته از آنها به عایق های پشم شیشه و پشم سنگ معروف هستند که در مقابل حرارت مقاومت خوبی ندارند،بنابراین زمانی که رطوبت هوا زیاد می شود با مشکل مواجه می شوند.دسته دیگر،عایق های پلی اتیلنی بوده و در اصلاح به فوم سفید معروف هستند که اگرچه در مقابل سرمامقاومت خوبی دارند ولی فاقد خاصیت انعطاف پذیری بوده و در مقابل گرما مقاوم نیستند.نسل جدید عایق ها ، عایق های الاستومری  سلول بسته هستند که با قیمت مناسب در بازار ایران عرضه می شوند.این عایق ها به دلیل دارا بودن سلول های بسیار ریز کنار هم که هوا در آن قرار دارد و نوع آرایش میکروسکوپی آنها، باعث جلوگیری از اتلاف انرژی می شود.آنها دمای منهای 70 درجه تا 120 درجهسانتی گراد را کنترل می کنند.ضمن اینکه رطوبت یا بخار آب به هیچ عنوان در آنها نفوذ نمی کند.به همین دلیل از زنگ زدگی و پوسیدگی عایق ها جلوگیری می شود و نیاز به تغییر و تعویض ندارند.

عایق هایالاستومری بر روی لوله های آب گرم و سرد،کانال هوا و مخازن،چیلرها، برج های خنک کننده نفت و گاز وپتروشیمی کاربرد بالایی دارند.همچنین برای نصب در کف،سقف و دیوار ساختمان به کار می روند.البته درمقایسه با عایق های پشم شیشه به هزینه بیشتری نیاز دارند بنابراین مشتریان و مالکان ساختمان ها سعیمی کنند از فوم های پلی استایرن استفاده کنند که برای بسته بندی دور یخچال، تلویزیون و سایر لوازمالکترونیکی به کار می روند.خرید عایق های حرارتی معمولاً کارشناس پروژه های ساختمانی و مهندس ناظر تأسیسات،هنگامی کهساختمان به مرحله سفت کاری رسید و لوله های تاسیساتی نصب شدند،نوع عایق را مشخص می کنند.عایق ها معمولاً بر مبنای متراژهای مختلف و بسته به نیاز مشتریان ساخته می شوند.در شرایط مختلف و نوع آب و هوا ضخامت عایق ها تغییر می کند.برای مثال؛ ضخامت عایق های حرارتی درساختمان های تهران کمتر از ضخامت عایق های حرارتی در ساختمان های اهواز است.برای تهران ضخامتعایق 9 میلی متر کافی است ولی برای اهواز باید حدود 20 میلی متر باشد تا از اتلاف انرژی سرماییجلوگیری کند. نصب و نگهداری بدون تردید عایق کاری ساختمان نیازمند ملاحظات و زمان بندی خاصیاست تا حداکثر کارایی را داشته باشد.مناسب ترین حالت عایق کاری ساختمان زمانی است که لوله های تاسیساتی کار گذاشته شده و ساختماندر مرحله نازک کاری باشد.در این صورت همزمان باید همه بخش های ساختمان شامل سقف،کف و دیوار ولوله های تاسیساتی را عایق کرد.البته این موضوع قبل از هر چیز به میزان هزینه ها و توان مالی مردمبستگی دارد و اولویت با جاهایی است که اتلاف انرژی بیشتری دارند.عایق های توکار چون داخل دیوارهستند و تماسی با اجسام بیرون ندارند نیازمند نگهداری و تعمیر نیستند و حداقل 20 سال عمرمی کنند،ولی برای عایق های روکار مانند لوله های موتورخانه،اگر در معرض آسیب باشند می توان آنها راتعویض کرد. به طور طبیعی عایق هایی که از جنس EPDM باشند،مناسب تر هستند چون مقاومت آنهانسبت به بقیه بیشتر است.دامنه حرارتی این عایق ها منفی 200 تا مثبت 120سانتی گراد استیکی از راه های شناسایی عایق ها این است که آنها را داخل مایکروویو قرار دهیم.مایکروویو اجناس مثلخودش که ساختار مولکولی قطبی داشته باشد را داغ می کند.از آنجا که عایق های EPDM دارای ساختارمولکولی غیر قطبی هستند،بنابراین داغ نمی شوند و در مقابل اشعه مقاوم هستند. در ساختمان های بلندمرتبه معمولاً عایق حرارتی برای سقف و کف استفاده نمی شود و فقط برای دیوارهای خارجی کاربرددارد.برخی از عایق ها کاربرد چندگانه دارند یعنی هم عایق صوت و هم عایق حرارت هستند و معمولاً ازمتریال هایی استفاده می شود که چندکاره باشند.به طور کلی،عایق کاری حرارتی محاسبات دارد؛ همان طورکه مقررات ملی ساختمان چک لیست دارد و با توجه به اختلاف دیوارهای داخلی و خارجی مورد استفادهقرار می گیرد.برای عایق کاری ساختمان یا خانه ابتدا باید در نظر گرفت چه سطحی از خانه با محیط خارج ارتباط داردو با در نظر گرفتن این موضوع و محدوده جغرافیایی و تلورانس،کمترین انتقال دما پیش می آید.همچنینبا در نظر گرفتن سیستم سرمایشی و گرمایشی ساختمان محاسبات لازم انجام شده و بهترین عایق ومتریال را با قطر و ضخامت مناسب انتخاب می کنند تا با کمترین هزینه  بیشترین نتیجه لازم را داشته باشد.از طرف دیگر؛ مسئله مهمی که در مرحله نصب عایق ها مطرح است، سرعت اجرا و سبک بودن عایقو سازه است و اینکه تا چه اندازه به لحاظ اشتغال زایی ایمن و در قالب خودش ماندگار باشد.

مسئله مهم دیگری که در هنگام نصب عایق باید رعایت شود،پل های حرارتی است؛ در برخی مواقع ابزاررسانا حرارت و برودت را به جداره های عایق و دیوار ارتباط می دهند،در حالی که موضوع اصلی در عایقکاری حذف پل های حرارتی است.علاوه بر این سبکی عایق، سرعت اجرا، پایداری و ماندگاری در عایقکاری بسیار مهم است. عایق کاری یک تخصص مکانیکی و عمرانی است.وقتی جداره ساختمان را در نظرمی گیریم موارد مختلفی در آن دخیل هستند؛ نوع سازه و اتصالات و متریال های به کار رفته در دیوار وهمچنین سیال و سیستم های تاسیساتی.متریال مشترک دیوار با تأسیسات، عایق است و باید این دو مقولهبا هم در نظر گرفته شوند. از طرف دیگر؛ نوع سیستم های تاسیساتی به کار رفته داخل ساختمان، درانتخاب نوع عایق موثر است.هنگامی که یک سیستم تاسیساتی برای ساختمان انتخاب می شود بار حرارتی و برودتی ساختمان محاسبهمی شود.این محاسبه بر اساس سرما و گرما در منطقه جغرافیایی است و دیگری نوع متریال به کار رفته دردیوار می باشد. نوع متریال دیوار در مدیریت هزینه سیستم های گرمایشی و سرمایشی تأثیر زیادی دارد.عایق کاری و بهینه سازی برای عایق کاری دو حالت متصور است؛ یکی اینکه ما می خواهیم ساختمان را براساس مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان بسازیم یا اینکه ساختمان ما ساخته شده و باید احیا شود.آنچه مسلم است؛ مردم هیچ وقت برای زیبایی به عایق کاری روی نمی آورند و تنها زمانی به این کاراقدام می کنند که بدانند هزینه انرژی آنها از این طریق کاهش می یابد،بنابراین وقتی از عایق صحبتمی شود بحث سیوینگ انرژی حرارتی و برودتی مطرح است.

اگر ابتدای ساختمان سازی در خصوص عایق کاری تصمیم گیری شود مناسب تر است بنابراین مهندسانمعمار ساختمان باید طبق مقررات ملی ساختمان عمل کنند زیرا صرفه جویی انرژی در ساختمان درمبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان در نظر گرفته شده و اجرای آن اجباری است.ضمن اینکه، درخصوص عایق کاری، یک نفر همه اطلاعات را با هم ندارد بلکه مکملی از چند نفر می توانند بهینه سازیساختمان را بر عهده بگیرند. البته کسانی که بعد از اتمام ساخت نسبت به عایق کاری اقدام می کنند مجبورهستند از پارامتری به عنوان ممیزی انرژی استفاده نمایند که بر اساس فرم و چک لیست موارد لازممشخص شده و نسبت به اجرای آن اقدام می کنند.معایب عایق کاری در این وضعیت یعنی عایق کاری ازبیرون و نمای ساختمان، افزایش هزینه ها و کاهش فضای خانه است.

برای این منظور متریال هایی تعبیه شده که از داخل به دیوار نصب می شوند به این معنی که ورق هاییروی دیوار نصب شده و دوباره روی آنها نازک کاری می کنند.اهمیت سیستم و جدار عایق ها بیشتر ازمتریال یا نوع عایق است زیرا ما در هر صورت باید بهترین بازدهی را داشته باشیم.برای تأسیسات عایق هایEPDM و برای جدار خارجی ساختمان،انتخاب اول بتن سبک و عایق های پاششی است.این نوع عایق هادر ایران وجود نداشت ولی به تازگی تعدادی از شرکت ها این نوع عایق ها را وارد کرده اند. در پایان بایداذعان داشت؛ علیرغم اهمیت و سابقه عایق ها در ساختمان، استفاده از آن در ایران یک کار نو محسوبمی شود.دلیل آن هم به ارزان بودن حامل های انرژی برمی گردد.

حرف آخر

عایقکاری ساختمان نقش بسیار مهمی در گرم نگه داشتن منازل در فصل زمستان و خنک نگه داشتن آن در فصل تابستان دارد. به کمک عایقکاری میتوان یک خانه را در زمستان ۵ درجه گرم تر و در تابستان ۱۰ درجه خنک تر نگه داشت. به این ترتیب علاوه بر کم شدن مصرف انرژی، از آلودگی محیط زیست نیز کاسته میشود و منابع انرژی برای استفاده آیندگان حفظ می گردد.