مقایسه روش های مختلف عایق کاری لوله ها

سیستم های مختلف عایق کاری لوله

لوله ها نقش حیاتی در بسیاری از فرایندهای صنعتی شیمیایی و پتروشیمی مانند نیروگاه ها دارند. لوله ها به تجهیزات اساسی مانند برج تقطیر، وصل ها، بویلرها، توربین ها و … متصل هستند و عملکرد آن ها انتقال مواد و انرژی می باشد.
برای اطمینان از عملکرد درست سیکل فرایند، شرایط (برای مثال دما، ویسکوزیته، فشار و … ) باید درون خطوط لوله یکسان باقی بماند. برای یکسان باقی ماندن شرایط علاوه بر اینکه خطوط لوله باید ساختار ایزومتریک صحیح داشته باشند و لوله ها به درستی محکم شده باشند، عایق کاری حرارتی نیز نقش مهمی ایفا می کند.
باید این اطمینان حاصل شود که اتلاف حرارت بصورت موثری کاهش یافته است و تجهیزات بطور پیوسته در شرایطی ثابت کار می کنند. این تنها راه تضمین حداکثر کارایی چرخه فرایند در طول طراحی، بدون اتلاف حرارت می باشد.

نیازهای خطوط لوله در صنعت

عوامل کارایی و بهره وری در خطوط لوله در صنایع فرایندی عبارتند از: بهره وری انرژی، قابلیت اطمینان و اعتماد در شرایط مختلف عملیاتی، قابلیت کنترل فرایند، ساختاری مناسب که متناسب با محیط عملیاتی باشد و همچنین دوام مکانیکی. عایق کاری حرارتی خطوط لوله نقش اساسی در تکمیل این الزامات دارد.

تاثیر عایق کاری حرارتی مناسب برای خطوط لوله عبارت است از:
– کاهش اتلاف حرارت (کاهش هزینه ها)
– کاهش انتشار گاز دی اکسید کربن
– ممانعت از یخ زدگی خطوط لوله
– کنترل فرایند: اطمینان از ثابت باقی ماند دمای فرایند
– کاهش سر و صدا
– جلوگیری از کندانس شدن
– محافظت (از افراد) در برابر تماس با سطح داغ

محصولات پشم سنگ برای عایق کاری خطوط لوله

از انواع عایق های حرارتی پشم سنگ به منظور عایق کاری خطوط لوله در صنایع استفاده می شود: عایق های لوله ای پشم سنگ که برای عایق کاری لوله ها با قطرهای مختلف تولید می شوند، عایق های پتویی دوخته شده، عایق پتویی یک طرف تورسیمی دار و دو طرفه.
نصب تمام این محصولات آسان می باشد و کارایی بالایی دارند و بطور موثر باعث کاهش اتلاف حرارت از خطوط لوله می شوند. بازرسی های پیوسته داخلی و خارجی و کیفیت بالا، تضمین کننده ی کیفیت بالای محصولات پشم سنگ است.

مثال های زیر نمی توانند بطور خاص شرایط مربوط به ساخت و ساز را در نظر بگیرند. شما باید تعیین کنید که این محصولات مناسب با شرایط شما در هر مورد می باشد یا نه. در صورت نیاز با متخصصین در این زمینه مشورت کنید.
استانداردها و الزامات باید در عایق کاری در نظر گرفته شوند. استانداردهای مانند:
– DIN 4140 (عایق کاری تکنیکی کارخانه های صنعتی و تجهیزات فنی)
– AGI Q101 (عایق کاری اجزای نیروگاه ها)
– CINI-Manual “عایق صنایع”

سیستم عایق کاری گرم

اساسا، ساختار عایق کاری حرارتی برای لوله ها شامل یک عایق حرارتی مناسب است که معمولا با یک روکش فلزی پوشانده می شود. این پوشش فلزی از تجهیزات و سیستم عایق کاری در برابرعوامل خارجی مانند آب و هوا و بارهای مکانیکی محافظت می کند. در بعضی از مواد عایق استفاده از حلقه های فاصله انداز (اسپیسر) الزامی است، چون این عایق های توانایی تحمل فشارهای خارجی مانند فشار ناشی از وزن پوشش و یا بارهای خارجی را ندارند. این فاصله اندازها باعث می شوند که فشار ناشی از وزن پوشش مستقیما به تجهیزات وارد شود. در مورد لوله های عمودی، سازه های پشتیبانی کننده برای تحمل بار ناشی از عایق کاری و روکش قرار داده می شوند.
بطور کلی سازه های پشتیباین وفاصله اندازها به عنوان پل حرارتی در عایق کاری عمل می کنند.

انتخاب یک سیستم مناسب عایق کاری به پارامترهای مختلفی بستگی دارد. با توجه به فرم های مختلف عایق کاری لوله، تمایز اساسی بین سیستم های عایق کاری زیر وجود دارد.

عایق کاری لوله با استفاده از عایق لوله ای شکل

بطور کلی بهترین عایق کاری با استفاده از عایق های لوله ای صورت می گیرد. از عایق لوله ای پشم سنگ می توان در عایق کاری دماهای بالا تا 620 درجه سلسیوس استفاده کرد. برش قطعات عایق لوله ای آسان می باشد و به راحتی می توان آن ها نصب کرد.
عایق های لوله ای پشم سنگ مناسب برای عایق کاری حرارتی و صوتی لوله های می باشند. به دلیل فیت شدن خیلی خوب و مقاومت بالایی که در برابر فشارهای وارده به لوله دارند می توان آن ها را بصورت یک لایه ای و بدون نیاز به فاصله اندازها نصب کرد.
اگر چند لایه از عایق پشم سنگ لوله ای نیاز باشد، می توان دو یا چند لایه عایق لوله ای را بر روی هم قرار داد. این باعث کاهش پل حرارتی، که تاثیرات منفی بر روی عایق کاری دارد، می شود. در حالی که در مقایسه با استفاده از عایق پتویی توری دار ضخامت کمتری مورد نیاز است.

استفاده از عایق لوله ای باعث می شود زمان و هزینه عایق کاری کاهش یابد. عدم نیاز به حلقه های فاصله انداز و فضای پیش بینی نشده باعث مینیمم شدن اتلاف حرارت و خطر آسیب دیدن افراد و پرسنل به دلیل نقاط داغ موجود بر روی پوشش می شود.
عایق های لوله ای به طور دقیق مطابق با قطر لوله ها می باشند تا ریسک اتلاف حرارت و نقص های فرایندی را به حداقل برسانند.

عایق کاری لوله با عایق پتویی

عایق های پتویی پشم سنگ، الیاف پشم سنگ هستند که برای افزایش استحکامشان با تور سیمی گالوانیزه دوخته شده اند. عایق کاری با استفاده از پشم سنگ پتویی یک راه حل جهانی است که ده ها برای عایق کاری لوله ها استفاده شده است.
عایق های پتویی پشم سنگ انعطاف پذیری بالایی دارند ودر برابر حرارت بسیار مقاوم می باشند. عایق های پتویی سیم دار را می توان به راحتی برید و بر روی لوله نصب کرد.
عایق های پتویی در زمانی که استفاده از عایق های لوله ای پشم سنگ امکان پذیر نباشد، ایداه ال می باشند. زمانی که قطر لوله بزرگتر از DN 350 باشد و یا لوله دارای اتصالات زیاد باشد، مانند زانویی و اتصالات T شکل، عایق های پتویی پشم سنگ بهترین گزینه می باشند.
عایق های پتویی نسبتا مقاومت پایینی در برابر فشار دارند به همین دلیل باید با کمک سازه های حمایت کننده و فاصله اندازها نصب شوند. به دلیل به وجود آمدن پل حرارتی، بهترین عملکرد حرارتی زمانی بدست می آید که دمای عملیاتی لوله های عایق شده متوسط باشد (حداکثر تا 300 درجه سانتی گراد).

مقایسه سیستم های مختلف عایق کاری لوله

مزیت استفاده از عایق لوله ای برای عایق کاری این است که نیاز به استفاده از ساختار نگهدارنده نمی باشد و تعداد پل های حرارتی که در اثر عایق کاری به وجود می آید حداقل خواهد شد یا به کل از بین خواهد رفت. از طرف دیگر، استفاده از عایق پتویی سیم دار نیز مزایای دیگری دارد، در زمان عایق کاری سطوح داغ، این نوع عایق بیشترین کارایی را دارد.

مزیت های استفاده از عایق لوله ای بطور اجمالی عبارتند از:
– نیاز به استفاده از فاصله انداز و ساختار نگهدارنده نمی باشد.
– نصب عایق لوله ای آسان تر می باشد و زمان کمتری می برد.
– دارای سطح صاف تری هستند که نصب پوشش بر روی عایق را آسان تر می کند.
– نبودن حلقه های فاصله انداز (جدا کننده، اسپیسر) باعث می شود که اتلاف حرارت کمتری صورت گیرد.
– باعث یکسان شدن دما در طول سطح پوشش قرار گرفته بر روی عایق می شود.
– در مقایسه با عایق پتویی، می توان از عایق با ضخامت متر استفاده کرد. این باعث می شود که هزینه عایق کاری کاهش یابد در حالی که میزان اتلاف حرارت نیز کم تر است.

بطور کلی وجود ساختار نگهدارنده و یا فاصله اندازها باعث ایجاد پل حرارتی می شود که اتلاف حرارت را افزایش می دهد و باعث افزایش میزان عایق کاری می شوند.