* Przemysłowe izolacje termiczne

W wielu zakładach przemysłowych, zwłaszcza w branży spożywczej oraz petrochemicznej wymagane jest utrzymanie zadanej temperatury produktów i mediów przechowywanych w zbiornikach i przepływających w rurociągach. Wysoka temperatura jest również wymagana podczas przeprowadzania wielu procesów w zakładach branży chemicznej. W celu uzyskania wysokiej temperatury instalacje przemysłowe są podgrzewane za pomocą pary przegrzanej lub elektrycznie. Aby zminimalizować straty dostarczanego ciepła wykonuje się izolacje ciepłochronne tych instalacji. Wymóg stosowania izolacji termicznej istnieje również w urządzeniach i sieciach wytwarzających oraz przesyłających energię cieplną dla odbiorców komunalnych i przemysłowych. Ponadto izolacje termiczne (ciepłochronne i zimnochronne) stosuje się również w chłodnictwie, kriogenice oraz w budownictwie.

Inne zastosowania izolacji cieplnych również związane są z ochroną przed przenikaniem ciepła ale nie służą zwiększaniu efektywności energetycznej:

– zabezpieczenie przed kondensacją wilgoci na powierzchni instalacji lub powierzchni materiałów budowlanych. Dlaczego kondensacja par jest zjawiskiem szkodliwym?  Przykład:
temperatura punktu rosy pary wodnej zawartej w powietrzu w pomieszczeniu mieszkalnym, w którym panuje temperatura 22oC i wilgotność względna 55%, wynosi 10,7oC. Oznacza to, że jeżeli powierzchnia źle zaizolowanej ściany zewnętrznej będzie miała temperaturę, od strony pomieszczenia, niższą od 10,7oC, dojdzie do zjawiska wykraplania się pary wodnej na powierzchni tej ściany. Tworzy to doskonałe podłoże do rozwoju pleśni.

– utrzymanie niewymuszonego ciągu kominowego dla urządzeń spalających paliwa. Jednym z niezbędnych warunków tego aby spaliny w sposób niezakłócony mogły przepływać przez komin jest to aby do momentu opuszczenia komina zachowały odpowiednio wysoką temperaturę. Jeżeli temperatura spalin jest wyższa od temperatury powietrza otaczającego gwarantuje to niższy ciężar objętościowy spalin i sprzyja powstawaniu ciągu kominowego.

– wymogi Bhp – zagwarantowanie bezpieczeństwa ludzi obsługujących ogrzewane instalacje. Graniczną, zabezpieczającą przed poparzeniem temperaturą jest 50oC.

– zabezpieczenie ogniochronne. Izolacja ma tu zastosowanie przy tworzeniu wszelkiego rodzaju osłon przed ogniem. Izoluje się konstrukcje, które podczas pożaru muszą utrzymać swój kształt i nośność przez odpowiednio długi czas, niezbędny do ewakuacji ludzi z zagrożonego obszaru. To zadanie jest również często realizowane przez pokrycie wrażliwej konstrukcji specjalnymi środkami, które pęcznieją pod wpływem wysokiej temperatury tworząc warstwę izolacyjną. Wtedy taka powłoka nakładana jest technikami malarskimi lub tynkarskimi i nie zalicza się do typowych izolacji termicznych. Właśnie wadliwe wykonanie tego typu izolacji na konstrukcji nośnej Wież WTC było powodem ich szybkiego zawalenia się natomiast konstrukcja dachu Hali Stoczni, która zawaliła się w ’94 roku w wyniku pożaru w ogóle był pozbawiona takiego zabezpieczenia.

Rosnące zapotrzebowanie na energię w różnych obszarach działalności człowieka i nabierający coraz większego znaczenia wzrost efektywności energetycznej wymusza przemyślane projektowanie izolacji termicznych, staranność wykonania a także coraz wyższą jakość materiałów termoizolacyjnych.

Obecnie w branży termoizolacyjnej występuje bardzo duża różnorodność materiałów izolacyjnych o szerokich lub specjalistycznych przeznaczeniach. Jednym z powszechnie  stosowanych materiałów jest wełna mineralna. Jest to materiał o bardzo szerokich zastosowaniach w izolacjach zarówno w budownictwie komunalnym jak i przemysłowym. Posiada dobre własności izolacyjne, jest trwały, wytrzymuje duży zakres temperatur, jest łatwy w obróbce i montażu. Poza tym bardzo istotną cechą jest to, że w razie powstania pożaru nie pali się, nie wytwarza dymu i płonących kropli.

Wełnę mineralną zasadniczo dzieli się na dwa produkty, które różnią się ze względu na surowiec z jakiego są produkowane. Wełna skalna (kamienna) produkowana jest z bazaltu, gabro, dolomitu lub kruszywa wapiennego. Podczas produkcji surowce te roztapia się w temperaturze 1400oC, płynny materiał zostaje rozwłókniony, połączony z lepiszczem i wstępnie uformowany. Wełna szklana produkowana jest z piasku kwarcowego i stłuczki szklanej. W procesie produkcji surowce roztapia się w temperaturze około 1000oC. Następnie podobnie jak wełnę skalną rozwłóknia się, łączy z lepiszczem i formuje.

Wełna szklana ma mniejszą gęstość niż wełna skalna dlatego nie może być stosowana w miejscach gdzie była by poddawana obciążeniom. Dlatego to wełna skalna lepiej sprawdza się przy wykonywaniu izolacji w przemyśle. Wełna skalna ma większą wytrzymałość na ściskanie, jest bardziej sprężysta. Ma również wyższą odporność na ogień, wytrzymuje temperaturę do 1000oC podczas gdy wełna szklana wytrzymuje 700oC. Należy jednak pamiętać, że spoiwo łączące obydwa rodzaje wełny wytrzymuje temperaturę tylko do 250oC.

Inną ważna cechą wełny mineralnej (skalnej i szklanej) jest to że niezbyt chętnie przyjmuje wodę. Woda rozlana na powierzchni wełny nie wsiąka ale spływa z niej swobodnie. Hydrofobowość zapewnia wełnie lepiszcze łączące włókna. Dopiero długotrwałe zanurzenie lub mocno wilgotne środowisko powodują że wełna robi się wilgotna w swojej objętości.