TECHNICKÉ IZOLÁ CIE. Tepelné, zvukové a protipožiarne izolácie.

Transcript

1 TECHNICKÉ IZOLÁ CIE Tepelné, zvukové a protipožiarne izolácie

2 Obsah Základné vlastnosti výrobkov z kamennej vlny... 3 Tepelná ochrana... 4 Návrh hrúbok izolácií... 6 Ochrana proti hluku... 7 Zásady obmedzovania hluku... 8 Použitie technických izolácií Rockwool Izolácie potrubí nadzemné vedenia Izolácie potrubí podzemné vedenia Izolácie nádrží a rovných plôch Izolácie kotlov Izolácie vzduchotechnických potrubí Spôsoby použitia jednotlivých izolácií Prehľad materiálov Výrobný závod Obchodné zastúpenie 2

3 Spoločnosť s celosvetovou pôsobnosťou Firma Rockwool je najväčším svetovým výrobcom tepelných, zvukových a protipožiarnych izolácií z kamennej vlny. Bola založená v roku 1937 v Dánsku Výrobné závody Rockwool sú situované takmer po celej Európe od Nórska až po Francúzsko, dve výrobne sa nachádzajú v Kanade, jedna v Malajzii. Predajná sieť materiálov Rockwool j e celosvetová. Sídlom koncernu je dánske mestečko Hedehusene, kde sa nachádza i výskumná a vývojová základňa. Počet spolupracovníkov Rockwoolu prevyšuje sedem tisíc. ROCK kameň WOOL vlna Od roku 1993 firma pôsobí taktiež na českom trhu. V máji 1998 sa do skupiny priradila i továreň v českej republike - v Bohumíne. Hlavnou stratégiou firmy Rockwool je výskum a vývoj nových výrobkov podľa najnovších požiadaviek zákazníkov. Vď aka tejto stratégii si výrobky Rockwool na technické izolácie získali povesť svetovej jednotky v tomto odbore. Základné vlastnosti výrobkov z kamennej vlny Zloženie: Kamenná vlna Rockwool sa z prevažnej väčšiny skladá z anorganických vlákien. Tieto vlákna vznikajú tavením vyvretých vulkanických hornín, ktoré majú veľkú odolnosť voči vysokým teplotám. Vlákna sú spojené nízkym množstvom organického pojiva. Vodoodpudivosť materiálu zaisťuje hydrofobizačný olej. Tepelná vodivosť: Výrobky Rockwool, určené na technické izolácie, vykazujú nízky súčiniteľ tepelnej vodivosti i pri vysokých teplotách. Teplota použitia: Teplota tavenia vlákien Rockwool sa pohybuje v oblastiach nad 1000 C. Maximálna prevádzková teplota izolačných materiálov sa pohybuje od 250 až do 800 C Ohňovzdornosť: Všetky materiály z kamennej vlny Rockwool sú nehorľavé a odolávajú vysokým teplotám. Z tohto dôvodu účinne chránia proti šíreniu požiaru. Paropriepustnosť: Izolácie z kamennej vlny majú veľmi nízky difúzny odpor odpor proti priechodu vodných pár. Z tohto dôvodu umožňujú voľné odvetrávanie vlhkosti z konštrukcií. Akustické vlastnosti: Izolácie Rockwool majú vďaka svojej pórovitej štruktúre vynikajúce vlastnosti z hľadiska tlmenia hluku, produkovaného priemyselnými zariadeniami. Vodoodpudivosť: Kamenná vlna Rockwool obsahuje špeciálne prísady, ktoré zamedzujú prenikaniu kvapalnej vlhkosti do izolácie. Tieto hydrofobizačné prísady zamedzujú i kapilárnemu vzlínaniu vlhkosti do izolácie. Chemická nezlúčivosť: Vlákna Rockwool sú chemicky nezlúčivé. Nereagujú s bežne používanými materiálmi. Špeciálne výrobky m o ž n o používať i v styku s nehrdzavejúcimi oceľami. Tvarová stálosť: Izolácie z kamennej vlny Rockwool sú vzhľadom na anorganický pôvod vlákien dlhodobo tvarovo stále. Biologická nezlúčivosť: Kamenná vlna Rockwool je biologicky nezlúčivá. Nepodporuje rast húb, plesní ani baktérií. Nízka tepelná rozťažnosť: Izolácie z kamennej vlny Rockwool majú takmer nulovú tepelnú rozťažnosť. 3

4 Tepelná ochrana Takmer v každom priemyselnom závode na svete možno v súčasnej dobe nájsť izolačné materiály. Izolácie na priemyselné použitie nazývame technické izolácie. 1 Technické izolácie z kamennej vlny Rockwool majú v priemysle tieto základné funkcie: Znižovanie tepelných strát, založené na princípe ekonomicky optimálnej hrúbky izolácie Ochrana osôb, založená na obmedzovaní povrchovej teploty zariadení Ochrana osôb a zariadení v prípade požiaru Znižovanie hladiny hluku Regulácia teploty na ochranu podmienok priemyselných procesov Ochrana proti kondenzácii vo vnútri potrubia Ochrana proti kondenzácii zvonka potrubia Na základe požiadaviek, vyplývajúcich z týchto funkcií, sú navrhované izolácie s optimálnymi vlastnosťami pre jednotlivé spôsoby použitia. Všeobecne platné vlastnosti technických izolácií z kamennej vlny sú uvedené v predošlom texte. Najdôležitejšou úlohou izolačných materiálov pri priemyselnom použití je tepelná ochrana technologických zariadení a znižovanie tepelných strát samotných zariadení a rozvodov tepla. Mnohé zariadenia na svojom povrchu majú vysoké teploty. Z tohto dôvodu je potrebné na ich tepelnú ochranu používať materiály zodpovedajúce prevádzkovým podmienkam daného zariadenia. 2 4

5 Najdôležitejším parametrom izolačných materiálov z hľadiska tepelnej ochrany je súčiniteľ tepelnej vodivosti λ. Ten predstavuje mieru prenosu tepla cez izoláciu. Horný graf dokumentuje vplyv objemovej hmotnosti na súčinitele tepelnej vodivosti pri rôznych teplotách. Spôsoby prenosu tepla 1) Vedenie Vedenie vláknami: Prenos tepla prostredníctvom pohybu molekúl vo vláknach alebo medzi vláknami, ktoré sú vo fyzickom kontakte. Zvýšením objemovej hmotnosti izolácie (viacej vlákien v rovnakom objeme) sa zväčší počet kontaktných bodov medzi vláknami, a tým i hodnota λ izolačného materiálu za rovnakej teploty. Vedenie vzduchom: Tepelnoizolačné schopnosti výrobkov z minerálnej vlny spôsobujú veľmi malé dutiny medzi vláknami, obsahujúce takmer nehybný vzduch. Tento nehybný vzduch najviac ovplyvňuje hodnotu λ pretože vedenie tepla medzi molekulami vzduchu je pomerne výrazné. Vplyv objemovej hmotnosti izolácie na tento spôsob vedenia je takmer zanedbateľný. Vplyv objemovej hmotnosti na súčinitele tepelnej vodivosti pri rôznych teplotách súčiniteľ tepelnej vodivosti [mw.m -1.K -1 ] súčiniteľ tepelnej vodivosti [mw.m -1.K -1 ] objemová hmotnosť [kg.m -3 ] teplota [ C] 2) Prúdenie Prenos tepla prostredníctvom pohybu ľahšieho, ohriateho vzduchu, ktorý je samovoľne nahradzovaný chladnejším, ťažším vzduchom. Vplyv prúdenia na graf 1 veľkosť hodnoty λ je veľmi malý a má význam len pri veľmi nízkych objemových hmotnostiach. 3) Sálanie Sálanie je prenos tepla prostredníctvom elektromagnetických vĺn, prechádzajúcich vzduchom alebo vákuom. S rastúcou teplotou sa výrazne zvyšuje. Sálanie možno zmenšiť zvýšením obsahu vlákien v izolácii, teda zvýšením objemovej hmotnosti. Krivka tepelnej vodivosti Súčtom týchto troch faktorov je celková krivka tepelnej vodivosti, ktorá má rovnaký charakter pre všetky výrobky z minerálnej vlny. Vedľajší spodný graf dokumentuje priebeh závislosti súčiniteľa tepelnej vodivosti o d objemovej hmotnosti pri 10 C. Pri tejto teplote je minimálna hodnota súčiniteľa tepelnej vodivosti v rozsahu objemových hmotností kg.m -3. Pri zvyšujúcej sa teplote sa minimum presúva do oblasti vyšších objemových hmotností. Z toho vyplýva, že čím vyššia je teplota zariadenia, tým vyššia by mala byť používaná objemová hmotnosť izolačného materiálu. Vplyv objemovej hmotnosti na súčinitele tepelnej vodivosti pri konštantnej teplote 10 C graf celkom sálanie vzduch objemová hmotnosť [kg.m -3 ] prúdenie vedenie 5

6 Návrh hrúbky izolácie Hrúbka izolácie sa navrhuje väčšinou buď s ohľadom na dosiahnutie čo najväčších ekonomických úspor alebo s ohľadom na ochranu osôb, pohybujúcich sa v okolí izolovaného zariadenia (t.j. podľa povrchovej teploty). Pri výpočte hrúbok izolácií disponuje Rockwool, a. s., výpočtovým programom ROCKTECH, umožňujúcim ich návrh. Program je zostavený podľa smernice VDI 2055 Tepelné a chladové izolácie v priemyselných a domových zariadeniach, platný v Európe za štandard na navrhovanie izolácií. Technické oddelenie firmy Rockwool ponúka spoluprácu projektantom technických izolácií formou odovzdania výpočtového programu, prípadne jeho inštaláciu a zaškolenie (je k dispozícii na Ekonomické hrúbky izolácie Pre rozvody teplovodných médií je najdôležitejším faktorom návrh najhospodárnejšej hrúbky izolácie. Najhospodárnejšia hrúbka izolácie je taká, pri ktorej je súčet nákladov na tepelné straty a ceny izolačného systému za dané časové obdobie najnižší. Väčšia hrúbka izolácie znižuje tepelné straty, a tým i s nimi spojené náklady, zároveň ale zvyšuje cenu izolačného systému. Cena izolácie nie je lineárnou funkciou hrúbky izolácie, pri silnejšej izolácii sa cena izolačného systému zvyšuje rýchlejšie než znižovanie nákladov na tepelné straty. Je potrebné vždy hľadať kompromis s najnižšími nákladmi. Najhospodárnejšiu hrúbku izolácie možno Ročné náklady na tepelné straty Tepelné straty potrubia Q alebo Q p [W.m -2 alebo W.m -1 ] Cena za energiu C e [Kč.GJ -1 ] Hodiny prevádzky za rok h [hod.rok -1 ] Ročné tepelné straty sú vyjadrené vzorcom: R q = 3,6 x 10-6 x Q x C e x h [Kč.m -2.rok -1 ] alebo R q = 3,6 x 10-6 x Q p x C e x h [Kč.m -1.rok -1 ] stanoviť viacerými spôsobmi. Tu je popísaná metóda minimálnych celkových nákladov. K ročným nákladom na rôzne hrúbky izolácie (ročná cena materiálu, ročná cena inštalácie, náklady na údržbu) sú pripočítané ročné náklady na tepelné straty. Ročnú cenu materiálu získame ako podiel celkovej ceny izolácie a plánovanej doby životnosti izolačného systému, dtto u ročnej ceny inštalácie. Hrúbka s najnižšími celkovými nákladmi sa nazýva ekonomická hrúbka izolácie. Popísaná metóda je ilustrovaná v nižšie uvedenom grafe. obr. 3 Grafická metóda určenia ekonomickej hrúbky izolácie ekonomická hrúbka Ročná cena izolácie Celková cena inštalovanej izolácie C i [Kč.m -2 alebo Kč.m -1 ] Doba životnosti izolácie r [rok] C c (celková cena) Cena izolácie za rok sa určuje takto: R i = C i /r [Kč.m -2.rok -1 alebo Kč.m -1.rok -1 ] Celková cena C c C c = R q + R i Pri celkovej cene hľadáme jej minimum. náklady [ ] graf 3 R i (ročná cena izolácie) R q (ročné tepelné straty) hrúbka izolácie [mm] 6

7 Ochrana proti hluku Príklady typických hladín zvuku z rôznych zdrojov (obr. 4) Hluk je nežiaducim zvukom, negatívne ovplyvňujúcim ľudí i živočíchov. Môže sa vytvoriť lietadlom, strojom alebo rýchlo idúcim autom. Vysoké hladiny hluku spôsobujú stratu sluchu a znemožňujú komunikáciu prostredníctvom reči, preto majú nepriaznivý vplyv na produktivitu, bezpečnosť a zdravie pracovníkov. Ak sú hlučné výrobné závody v blízkosti obytných oblastí, môže byť ohrozené zdravie a spokojnosť ľudí, ktorí tam bývajú. 6 Zvukopohltivý panel s materiálom Rockwool (obr. 5) Maximálna denná doba vystavenia hluku Úroveň hluku db [A] Maximálna doba vystavenia hluku za deň [hod.] Zákonodarné orgány v mnohých krajinách vrátane Slovenskej republiky stanovujú kritéria na maximálne prípustné hladiny hluku v obytných oblastiach i na pracoviskách. Hlasitosť zvuku sa vyjadruje v decibeloch (db), čo je logaritmická stupnica hladiny zvuku. Znižovanie hladiny hluku je stále častejšie zaisťované prostredníctvom tepelne a akusticky izolačných materiálov. Izolácie Rockwool sú vďaka svojej pórovitej štruktúre ideálnym pohlcujúcim materiálom n a tlmenie hluku v priemysle i v občianskych stavbách , , ,016 (1 minúta) Tabuľka 1 Zdroj: USA OSHA (Occupational Safety and Health Act) 7

8 Zásady obmedzovania hluku Priemyslový hluk možno obmedzovať na troch miestach: V zdroji Na ceste od zdroja k príjemcovi U príjemcu Vo všetkých troch prípadoch je dôležitým faktorom absorpcia zvuku. Výrobky Rockwool sú vďaka štruktúre s otvorenými pórmi vysoko účinnými materiálmi na absorpciu zvuku. Príklad zvukovej pohltivosti dosiek Rockwool Frekvencia hluku [Hz] Názov výrobku Airrock ND Techrock 80 Techrock 100 Techrock 120 Koeficient zvukovej pohltivosti α 125 0,22 0,22 0,23 0, ,63 0,62 0,66 0, ,90 0,91 1,05 1, ,98 1,0 1,07 1, ,05 1,0 1,05 1, ,99 0,98 0,97 0,97 Tabuľka 2 V tabuľke sú uvedené orientačné hodnoty útlmu zvuku pre výrobky Rockwool, merané podľa normy ISO R 354, aplikované priamo na stenu. Hrúbka výrobku 50 mm. Obmedzovanie hluku v zdroji Najefektívnejším spôsobom znižovania hladiny hluku je jeho regulácia v zdroji. Možno ju realizovať uzavretím zdroja hluku do puzdra alebo postavením krytu okolo celého zariadenia. Týmito krytmi sú obvykle skladané konštrukcie s kamennou vlnou vnútri, ktoré na strane zdroja majú väčšinou perforovaný oceľový plech. V závislosti na type konštrukcie je možné dosiahnuť útlm 10 až 20 db (A). Hladinu hluku vychádzajúceho z potrubia môžu veľmi efektívne znižovať potrubné puzdrá a rohože na drôtenom pletive. Príklad útlmu hluku na potr ubí Ø 300 mm s AL oplechovaním 1 mm Rockwool 880 WM 80 ProRox WM 80 Rockwool 880 potrubné puzdro hrúbky 75 mm ProRox WM 80, WM 80 rohož na drôtenom pletive hrúbky 100 mm 10 zvukový útlm R [db] frekvencia [Hz] Graf 4: Príklady zvukového útlmu pre izolovaný potrubný systém. Použitie podporných konštrukcií pre rohože na drôtenom pletive znižuje akustickú účinnosť izolácie. 8

9 Obmedzovanie hluku na ceste Zvuk môže prichádzať k príjemcovi buď priamo od zdroja alebo nepriamo prostredníctvom odrazu od rôznych povrchov. 7 Priamo sa šíriaci zvuk Priamo sa šíriaci zvuk možno obmedzovať postavením zvukovej prekážky medzi zdroj a príjemcu. Nepriamo sa šíriaci zvuk Nepriamo sa šíriaci zvuk možno redukovať umiestnením materiálov, ktoré absorbujú zvuk (akustické stropy, priečky), na povrchy, na ktoré zvuk dopadá. Zvukové bariér y Zvukové bariéry musia mať schopnosť znižovať hladinu hluku a absorbovať ho, aby sa neodrážal späť do priestoru. Obmedzovanie hluku u príjemcu Tento spôsob možno realizovať vytvorením čiastočného alebo úplného krytu okolo príjemcu. Akustická funkcia tohto krytu je v podstate rovnaká Potrubné puzdrá na potrubí obmedzujúce hluk ako v prípade vyššie popísaných konštrukcií zvukových bariér. Príklad útlmu absorpciou zvuku doskami Rockwool mm 80 mm zvuková bariéra s doskou Techrock 80 hrúbky 100 mm zvuková bariéra s doskou Techrock 80 hrúbky 80 mm 10 zvukový útlm R [db] frekvencia [Hz] Graf 5: Orientačné hodnoty zníženia hladiny hluku pri bariére s doskou Techrock 80 medzi perforovaným a neperforovaným oceľovým plechom. 9

10 Použitie technických izolácií Rockwool 8 Technické izolácie Rockwool sa používajú na priemyselné aplikácie takmer na celom svete. Technici a výskumní pracovníci spoločnosti majú rozsiahle znalosti v tomto odbore. Tieto znalosti sú pripravené odovzdávať používateľom izolácií. Na dosiahnutie čo najvyššej návratnosti investícií do izolácie je vhodný a nutný odborný návrh izolácií a ich kvalitné vyhotovenie. Na nasledujúcich stránkach budú uvedené niektoré zo zásad, ktoré je treba dodržiavať pri montáži technických izolácií Rockwool. Základné zásady pri použití Izolované povrchy musia byť pred aplikáciou akéhokoľvek izolačného materiálu čisté a suché. Za žiadnych okolností nemožno izolovať mokré alebo namrznuté povrchy. Z povrchovo neupravených uhlíkových ocelí sa musia obrúsiť nečistoty a hrdze. Pomocou saponátov alebo rozpúšťadiel je treba odstrániť mastnotu. Povrchy z nehrdzavejúcej ocele možno čistiť len kefou z nehrdzavejúcej ocele. Nečistoty sa nesmú odstraňovať rozpúšťadlami alebo saponátmi, ktoré obsahujú chloridy. Medzi izolovanými potrubiami musí byť dostatočne voľný priestor (na montáž a prevlečenie izolácií). Kohúty, ventily a posúvače by mali byť umiestnené tak, aby ich bolo možné obsluhovať bez státia na izolovanom potrubí. Vretená ventilov by nemali byť inštalované smerom hore, aby nedochádzalo k vnikaniu vody do izolačného materiálu. Projekt izolácií by mal jasne popisovať požadovanú konštrukciu izolácie. Je potrebné sa vyhnúť vzájomnému kontaktu kovov, ktoré môžu spôsobiť galvanickú koróziu. Pri prevádzkových teplotách vyšších než 600 C by sa nemalo používať hliníkové oplechovanie. Materiál samorezných skrutiek alebo nitov by mal zodpovedať materiálu plášťa. Používaná izolácia musí byť skladovaná na suchých miestach. Na zariadení s vysokými teplotami nad 500 C je výhodné používať viacvrstvovú izoláciu, kde každá vrstva má inú objemovou hmotnosť. Materiál s vyššou objemovou hmotnosťou je čo najbližšie k horúcemu povrchu. Materiály s vyššou objemovou hmotnosťou izolujú pri vysokých teplotách podstatne lepšie než materiály s nižšou objemovou hmotnosťou (viď kapitola Tepelná ochrana). Izolačné vlastnosti oboch typov pri nízkych teplotách sú takmer totožné. Na izoláciu zariadení a potrubí z nehrdzavejúcej ocele je nutné použiť materiály v AS kvalite. Pri aplikácii izolácií je potrebné dodržiavať zásady bezpečnosti práce a ochrany životného prostredia. 10

11 Izolácia potrubia nadzemné vedenie Rohože na drôtenom pletive Použitie na potrubia Po odrezaní potrebnej dĺžky je drôtená rohož tesne navinutá na potrubie. Čelné plochy izolácie by mali byť v tesnom kontakte, aby nevznikali medzery a časti by tak mali byť spojené viazacím drôtom alebo stiahnuté háčikmi. Rovnakým spôsobom by sa mali spojovať susedné časti. Pokiaľ sa aplikujú dve vrstvy, spoje by mali byť usporiadané striedavo. Na zaistenie dostatočnej tvarovej stability opláštenia potrubia, izolovaného rohožou s drôteným pletivom, je treba používať oporné prstence (distančné kruhy). Zvislé potrubie by malo byť vybavené nosnými konštrukciami v intervaloch približne 4 m, ako je znázornené na obrázku. Na ne sa zavesí rohož na drôtenom pletive. oporný prstenec viazací drôt hák typu C Príklad zošitia rohože (obr. 13) potrubie obr. 9 tri vrstvy rohoží na drôtenom pletive Opory Existuje niekoľko typov oporných prstencov, ktorých aplikácia je závislá na potrubí a jeho teplote. Oporný prstenec s keramickými kolíkmi obr. 10 oceľový pásik keramické kolíky Kovový oporný prstenec Spojenie dvojvrstvovej izolácie (obr. 14) spojovací Priebeh teploty [ C] drôt háčik tri vrstvy rohoží na drôtenom pletive Viacvrstvová izolácia na potrubí (obr. 15) Plechové opláštenie kolien zo segmentov a potrubí 11

12 potrubie Opláštenie Všetky typy opláštenia by mali umožňovať pohyb potrubia. Koeficient rozťažnosti hliníka je približne dvakrát vyšší než koeficient rozťažnosti ocele. Povrchová teplota plášťa je zvyšovaná priamym slnečným svetlom a znižovaná za dažďa a chladného počasia. Z tohto dôvodu dochádza k veľkým tepelným diferenciám v dilatáciách medzi potrubím a plášťom. Nepriaznivým účinkom týchto dilatácií je potrebné zabrániť pohyblivými spojmi opláštenia. Pokyny na montáž opláštenia Preložené spoje by mali byť usporiadané v presahu tak, aby po nich stekala voda. Napríklad zvislé prekrytie spojov by malo byť umiestnené v smere prevládajúcich vetrov. Rovnako tak by mali byť vodorovné spoje umiestnené na záveternej strane potrubia. Opláštenie nesmie brániť prípadnému vytekaniu vody. V ohyboch sa používajú spoje umožňujúce dilatovanie. Na dlhých rovných potrubiach by sa mali používať každých 5 až 7 m, a to najmä medzi dvoma závesmi alebo podperami. Kryty ventilov a prírubové skrine by mali byť ľahko snímateľné a mali byť tvorené niekoľkými časťami. Pri vonkajšom použití by mali byť vodotesné a vybavené ďalším krytom proti dažďu, ako je znázornené na obrázku. Musia sa použiť vypúšťacie rúrky, ktoré z konštrukcie odvedú vodu (alebo inú uniknutú kvapalinu). potrubie 19 Opláštenie ohybu (obr. 18) min. dve skrutky na segment stredná časť koncová časť obr. 16 vypúšťacia rúrka Opláštenie ohybu Význam izolácie ventilov a prírub je zjavný z nasledujúcich nákresov pomery tepelnej straty izolovaného a neizolovaného potrubia pri teplote potrubia 200 o C a rovnakej menovitej svetlosti. zrovnateľná tepelná strata Závesy a ďalšie typy podpier potrubí by mali byť vybavené krytmi proti dažďu. V miestach, v ktorých by mohla prenikať dažďová voda do izolácie, je treba zaistiť jej odtok perforáciou spodnej strany opláštenia. 1 m 10 m 3 m 0,3 m Neizolovaný ventil alebo príruba majú veľké tepelné straty (obr. 17) Príklady zavesenia oplášteného potrubia (obr. 20) 12

13 Izolácia potrubí lamelovými rohožami Na potrubie s nižšími teplotami (do C) možno používať tzv. lamelové rohože rohože z lamiel s kolmými vláknami. Tieto rohože majú vďaka usporiadaniu vlákien kolmo k povrchu vysokú pevnosť v tlaku a umožňujú prenos zaťaženia do podpory. V prípade ich použitia tým odpadajú tepelné mosty, spôsobované podpornými konštrukciami, ktoré sú nutné pri použití rohoží na drôtenom pletive. Nevýhodou izolácie lamelovými rohožami je ich vyšší súčiniteľ tepelnej vodivosti pri vyšších teplotách a z neho vyplávajúca nutnosť použitia väčších hrúbok izolácie. Expanzné vlnovce Kryt expanzného vlnovca by mal mať také rozmery, ktoré umožnia voľný pohyb vlnovca. celého l puzdra. Ohyby potrubia sa izolujú v rovnakej hrúbke ako susedné rovné časti. Rezanie a nasadzovanie puzdier na ohyby dokumentuje obrázok. Vinuté potrubné puzdrá Rockwool možno používať do 750 o C. V prípade, že dochádza k mechanickému namáhaniu potrubia, je pre teploty nad 300 o C nutné použiť 29podporné konštrukcie. Potrubné puzdrá pre technické zariadenia budov Pre TZB je možné používať rezané alebo ohybné potrubné puzdrá s ALS vystuženou hliníkovou fóliou s prevádzkovou teplotou do 250 C, pre nižšie teploty do 100 C s povrchom z fólie PVC puzdrá TERMOROCK. Nasadzovanie potrubného puzdra na potrubie (obr. 23) Izolácia expanzného vlnovca (obr. 21) Pochôdzne potrubia Inštalácia silného vystuženého plechu pod hotový plášť zlepší odolnosť izolovaných častí, pri ktorých sa predpokladá pochôdzna prevádzka pri inšpekciách. silný vystužený plech (skružený) Rezanie potrubného puzdra pre ohyb (obr. 24) Ohybné potrubné puzdrá Na izoláciu ohybov potrubí TZB je možné používať ohybné potrubné puzdrá Flexorock. Výrazne urýchľujú a zjednodušujú izoláciu potrubí s početnými ohybmi. Izoláciu na kolenách a ohyboch nie je nutné rezať a skladať z dielikov. 25 požadovaná povrchová úprava samorezná skrutka 26 Roznášací plech pre pochôdzne potrubie (obr. 22) Izolácia potrubia potrubnými puzdrami Vinuté potrubné puzdrá pre vysoké teploty. Na izoláciu potrubia pri vysokých teplotách sa používajú vinuté potrubné puzdrá. Tie vďaka svojej orientácii vlákien rovnobežne s povrchom potrubia majú nízky súčiniteľ tepelnej vodivosti aj pri vysokých teplotách. Tieto potrubné Postup ohýbania puzdier Flexorock puzdrá, pokiaľ nie sú zakryté opláštením, by mali byť po inštalácii na potrubie stiahnuté tromi drôtmi naprieč na každé puzdro alebo špirálovito ovinuté drôtom pozdĺž 27 13

14 Izolácia potrubia podzemné vedenie Existujú dva hlavné typy zloženia podzemného potrubia: Kanálová konštrukcia Priama inštalácia do zeme Kanálová konštrukcia izolovaných potrubí Používajú sa betónové kanále, ktoré obvykle majú pravouhlý prierez a sú odvetrané. Výhody: Jednoduchá a lacná kontrola izolácie potrubia Jednoduchý prístup uľahčuje údržbu a opravy Ventilácia Priama inštalácia izolovaných potrubí do zeme Vákuované dvojplášťové systémy Podstatný vplyv na tepelnú vodivosť izolácie má vzduch obsiahnutý v izolácii. Pokiaľ sa izolácia nachádza v prostredí s vyčerpaným vzduchom, znižuje sa jej súčiniteľ tepelnej vodivosti na menej než polovicu. Tento princíp využívajú vákuované potrubné systémy. Izolovaná médiovodná rúrka je vrátane izolácie umiestnená v ochrannej rúrke. Medzi izoláciou a ochrannou rúrkou je vždy vzduchová medzera. Dilatáciu vnútornej rúrky zaisťuje posuvná opora. Z priestoru ochrannej rúrky je odčerpaný vzduch, čo podstatne zvyšuje účinnosť tepelnej izolácie. Vákuovaním taktiež dochádza k odstráneniu vlhkosti z vnútorného priestoru, čím sa podstatne zvyšuje životnosť médiovodnej rúrky. V prípade eventuálnej havárie možno opäť vákuovaním vysušiť celý vnútorný priestor. Ochranná rúrka je vo väčšine prípadov oceľová s povrchom chráneným polyetylénom. vnútorné potrubie pre médium potrubné puzdro Rez podzemným parovodom (obr. 28) vákuovaný priestor podporná konštrukcia ochranná rúrka s PE HD povlakom Rez vákuovaným potrubným systémom (obr. 30) Predizolované potrubia Izolácie Rockwool sú využívané i v predizolovaných potrubných systémoch pre teploty média vyššie než cca 120 C. Pri týchto systémoch je potrubie média izolované potrubným puzdrom z kamennej vlny a priestor medzi touto izoláciou a ochrannou rúrkou (väčšinou polyetylénovou) je vyplnený polyuretánovou penou. Také prefabrikované potrubie sa ukladá priamo pod terén do výkopu, alebo sa použije bezvýkopová technológia ukladania do zemného pretlaku. Pohľad do dvojplášťového vákuovaného potrubného systému 14

15 Izolácia nádrží a rovných plôch V tejto časti sú popísané požiadavky na použitie izolácie nádrží, kotlov a ďalších zariadení priemyselných závodov. Použitie správnej konštrukcie, spôsob inštalácie a výber izolačného materiálu má zásadný význam pre správnu funkciu týchto zariadení. Návrh izolačného systému závisí od teploty kvapaliny, rozmerov nádrže a okolitých faktorov. Nádrže menších rozmerov, vane Malé valcové povrchy je možné izolovať lamelovými rohožami alebo rohožami na drôtenom pletive. Rohož možno po odrezaní správnej dĺžky obaliť okolo povrchu. Okraje jednotlivých rohoží by mali byť tesne spojené, aby nevznikali otvorené škáry a mali by sa stiahnuť háčikmi (15 mm x 0,5 mm v rozstupoch približne 25 cm). Rohože na drôtenom pletive musia byť spojené vodorovným spojom pomocou drôtu s priemerom väčším než 0,7 mm. Zásobníky izolované rohožami na drôtenom pletive Detail podpornej konštrukcie na výmenníku Pokiaľ má izolácia niekoľko vrstiev, spoje by mali byť usporiadané striedavo, aby nedochádzalo k tepelným mostom. Pri teplotách média nižších než teplota okolia hrozí kondenzácia vlhkosti v izolácii. V tomto prípade je potrebné medzi opláštením a izoláciou použiť parotesnú zábranu. Vodorovne orientované nádrže by mali byť vybavené potrebnými opornými prstencami. stena nádrže rohož na drôtenom pletive obr. 31 pás z pozinkovanej ocele vodorovne orientovaný preplátovaný spoj skrutky (nity) plechový obklad R min Ohýbanie izolačnej dosky k valcovému povrchu (obr. 32) Povrchová úprava Jednotlivé časti opláštenia by mali byť kladené tak, aby umožňovali odvodňovanie (na spôsob strešných škridlíc po vode ) s minimálnym prekrytím 50 mm. Použitie dosiek na oblé povrchy Oblé povrchy môžu byť izolované i doskami. Tabuľka a obrázok dokumentujú minimálne polomery ohýbania jednotlivých dosiek. Použitie menších priemerov môže spôsobiť problémy pri inštalácii. Minimálne polomery dosiek na izoláciu oblých povrchov Výrobok Minimálny polomer R min [mm] Hrúbka izolácie t [mm] Techrock Techrock Techrock Techrock Tabuľka 3 k obr

16 Nádrže veľkých rozmerov Nádrže veľkých rozmerov možno izolovať pomocou rohoží na drôtenom pletive, lamelových rohoží alebo dosiek. Izolácia sa väčšinou kotví kovovými tŕňmi, ktorých rozstup je závislý od teploty kvapaliny a predpokladaného mechanického zaťaženia. Maximálna vzdialenosť medzi nimi by mala byť 60 cm. V prípade použitia dosiek by každá mala byť zaistená minimálne dvomi tŕňmi. Povrchová úprava V závislosti od veľkosti akumulačnej nádrže a predpokladaného mechanického zaťaženia sa používa ploché (hrúbka 1,0 1,2 mm), alebo tvarované (hrúbka 0,8 0,9 mm) obloženie (inštalované tak, aby umožňovalo odvádzanie vody) s maximálnym prekrytím 50 mm. V prípade obloženia z trapézových plechov by zvislé prekrytie malo mať šírku aspoň jednej vlny. Obloženie vo forme trapézových a hladkých plechov sa kotví na oporné konštrukcie. Ich tvar a typ závisia od teploty kvapaliny a hrúbky izolácie. lišta U profil (z plechu) izolácia obloženie Schéma izolácie steny nádrže (obr. 37) Strechy nádrží Strechy nádrží je možné izolovať doskami, ktorých typ je závislý od predpokladaného zaťaženia. Pokiaľ sa predpokladá častejšia údržba, je potrebné voliť tuhé typy dosiek. Izolácia sa vkladá medzi profily, nesúce opláštenie. Výška profilu by sa mala rovnať hrúbke izolácie. Nosné profily možno pripevniť k streche nádrže privarením alebo pomocou skrutiek.. izolácia U profil obklad izolácia obr. 35 nosný profil strecha nádrže obloženie trapézovým plechom navarovací tŕň na napichnutie izolácie Schéma izolácie steny nádrže (obr. 38) nosný profil strecha nádrže Možné usporiadanie nosných profilov pri streche nádrže (obr. 36) Obloženie by malo byť inštalované tak, aby všetky spoje mali minimálne prekrytie 50 mm, ktoré zabráni vnikaniu vody. Obloženie sa pripevňuje k profilom v spojoch pomocou nitov. Aby sa kapilárnou vzlínavosťou nedostala voda medzi spoje plechov (v preložení) do vnútra, musia byť škáry utesnené trvale pružným tmelom s neutrálnou reakciou. Vzhľadom k rozdielnym deformáciám teploty nesmie byť obloženie strechy spojené s obložením stien. 16

17 Izolácia 39 Použitie tepelných izolácií v energetike zamedzuje zbytočným tepelným stratám, a tým chráni životné prostredie Izolácia kotlov patrí k najnáročnejším oblastiam použitia izolačných materiálov. Podľa tvaru a teploty povrchu sa pre ich izoláciu používajú buď dosky vyšších objemových hmotností alebo rohože na drôtenom pletive. Valcové kotly Valcové kotly sa izolujú väčšinou rohožami na drôtenom pletive. Odporúčame aplikovať vo viacerých vrstvách z dôvodov eliminácie tepelných mostov. V prípade vysokých teplôt by hrúbka prvej vrstvy mala byť zvolená tak, aby teplota drôteného pletiva neprekračovala 370 C. Rohože sa upevňujú na kotly buď oceľovými páskami alebo navarovacími tŕňmi. membránová stena, teplota 600 C (na pásnici) navarené úchyty na pripevnenie U profilov Kotly s rovinnými stenami Steny kotlov často bývajú vystavené pôsobeniu vysokých teplôt (500 až 600 C). Pri vysokých teplotách je nutné použiť mechanické upevňovacie prvky. Na izoláciu zariadení sú použité min. dve vrstvy izolácie s rôznymi objemovými hmotnosťami. Materiál s vyššou objemovou hmotnosťou susedí s horúcim povrchom. Dôvodom je, že materiály s vyššou objemovou hmotnosťou izolujú pri vysokých teplotách lepšie než materiály s nižšou objemovou hmotnosťou (viď kapitolu Tepelná ochrana). Izolačné vlastnosti obidvoch typov pri nízkych teplotách sú temer totožné. obloženie plechovými tabuľami lišta U profil (z plechu) Izolačné dosky Rockwool (3 vrstvy, pri kotlovej stene izolácie s najväčšou objemovou hmotnosťou) Schéma izolácie steny kotla (obr. 40) 17

18 Izolácia vzduchotechnických potrubí Izolácia sa stáva stále dôležitejšou súčasťou vykurovacích, vetracích a klimatizačných zariadení. Izolácie Rockwool pôsobia na vzduchotechnických potrubiach, ako tepelná, protipožiarna a zvuková izolácia, čiastočne ju možno používať i na zamedzenie kondenzácie. Tepelná izolácia vzduchotechniky Na tepelnú a zvukovú izoláciu vzduchotechniky sa používajú lamelové rohože Larock a dosky Techrock ALS. Vyhotovovanie izolácie vzduchotechniky Rohože i dosky sa kotvia na vzduchotechnické potrubie pomocou lepiacich alebo navarovacích tŕňov. Medzi jednotlivými doskami by nemali vznikať žiadne medzery. Spoje dosiek i rohoží sa z estetických dôvodov prelepujú samolepiacimi ALS páskami. Všetky spoje by mali byť tupé a prelepené samolepiacou páskou ALS. samolepiaci N ALU alebo ALS páska navarovacie tŕne dosky Techrock ALS Tepelná izolácia vzduchotechnického potrubia (obr. 42) Výpočet dĺžky lamelovej rohože pre kanále a potrubia Dĺžku lamelovej rohože na izoláciu kanálu alebo potrubia možno vypočítať podľa týchto vzorcov: kruhové potrubie: L = (priemer d + 2 x hrúbka izolácie t) x 3,14 pravouhlý kanál: L = 2 x a + 2 x b + 8 x hrúbka izolácie t t a t d Požiarna izolácia vzduchotechnického potrubia Požiarna izolácia vzduchotechniky Na požiarnu izoláciu vzduchotechnického potrubia má firma Rockwool odskúšané systémy izolácie PYROROCK pre požiarnu odolnosť EI 30, EI 45 a EI 60 minút požiarnej odolnosti, a to pre pravouhlé a kruhové potrubia chránené proti ohňu zvonka. Na ochranu pravouhlého potrubia proti ohňu zvonka i z vnútra má firma Rockwool odskúšaný systém Conlit DUCTROCK s odolnosťou EIS 60, 90 a 120 min. Popis je obsahom samostatných technických listov. obr. 43 Ochrana proti kondenzácii vo vzduchotechnických potrubiach Vzduchotechnické potrubia, ktoré prechádzajú chladnými miestnosťami, by mali byť izolované na vonkajšej strane, aby v nich nemohlo dochádzať ku kondenzácii. Stena kanálu v tomto prípade pôsobí ako parotesná zábrana proti vlhkosti. t 18

19 Spôsoby použitia jednotlivých izolácií KOTLY Techrock 80, 100, 120, 150 Techrock 80, 100, 120 ALS WM 80, 105 WM 80 ALU ProRox WM 80, 100 ELEKTROFILTRE WM 80, 105 ProRox WM 80, 100 Techrock 80, 100, 120, 150 Techrock 80, 100, 120 ALS ARMATÚRY WM 80, 105 WM 80 ALU ProRox WM 80, 100 Rockwool 800, 880 Granulát OBVODOVÝ PLÁŠŤ Airrock LD Airrock ND Airrock HD POTRUBNÉ VEDENIA VEĽKÝCH PRIEMEROV WM 80, 105 WM 80 ALU ProRox WM 80, 100 Larock 65 ALS, Larock 55 ALS, Larock 40 ALS Rockwool 800, 880 PARNÁ TURBÍNA WM 80, 105 WM 80 ALU ProRox WM 80, 100 Granulát, Loose wool 20

20 KOMÍNY WM 105 ProRox WM 100 SPALINOVÉ KANÁLE Techrock 80, 100, 120, 150 Techrock 80, 100, 120 ALS WM 80, 105 WM 80 ALU ProRox WM 80, 100 VENTILÁTORY IZOLÁCIE PROTI HLUKU WM 80, 105 ProRox WM 80, 100 Techrock 80, 100, 120, 150 Techrock 80, 100, 120 ALS Larock 65 ALS, Larock 55 ALS, Larock 40 ALS ABSORBÉRY WM 80, 105 ProRox WM 80, 100 Techrock 80, 100, 120, 150 Techrock 80, 100, 120 ALS 21

21 Prehľad materiálov Materiál Rohože s ALS polepom Max. prevádz. teplota ( C) Stredná nominálna objemová hmotnosť (kg/m 3) Larock 40 ALS 620 1) 36 0,043 0,055 0,064 0,090 Larock 55 ALS 640 1) 55 0,041 0,052 0,059 0,082 0,096 Larock 65 ALS Klimafix ,048 Závislosť súčiniteľa tepelnej vodivosti m (W.m -1.K -1 ) od strednej teploty t m ( C) ) 65/tl. 60 mm 60/tl. > 60 mm 0,040 0,050 0,056 0,076 0,084 0,110 Klimarock 250 1) 45 0,043 0,055 0,069 0,086 0,105 Rohože na drôtenom pletive WM ) 80 0,039 0,044 0,050 0,060 0,070 0,083 0,100 WM 80 ALU 700 3) 80 0,039 0,044 0,050 0,060 0,070 0,083 0,100 WM ) 105 0,038 0,042 0,049 0,058 0,068 0,080 0,096 ProRox WM ) 85 4) 0,041 0,045 0,053 0,062 0,072 0,084 0,112 0,146 0,192 ProRox WM ) 100 2) 0,040 0,045 0,051 0,059 0,067 0,079 0,105 0,135 0,175 Dosky Techrock ,040 0,055 0,095 0,139 0,209 Techrock ,040 0,050 0,078 0,117 0,181 0,254 0,353 Techrock ,040 0,056 0,072 0,109 0,152 0,194 0,226 Techrock ,043 0,058 0,076 0,101 0,127 0,158 0,196 Techrock ,046 0,056 0,076 0,101 0,128 0,167 0,194 Techrock ,048 0,067 0,076 0,090 0,135 0,190 0,225 podľa typu Techrock ALS 1) 1) dosky Techrock podľa typu dosky Techrock viď vyššie viď vyššie 1) podľa typu Techrock FB1 dosky Techrock podľa typu dosky Techrock viď vyššie viď vyššie Rezané potrubné puzdrá PIPO ,038 0,046 0,056 0,062 0,069 0,083 PIPO ALS ) 0,038 0,046 0,056 0,062 0,069 0,083 Vinuté potrubné puzdrá Rockwool ,038 0,044 0,051 0,061 0,073 0,087 Rockwool ,038 0,044 0,051 0,061 0,073 0,087 Požiarne izolácie Conlit Ductrock ,040 5) Conlit Ductrock ,040 5) Conlit Ductrock ,041 5) Volná vlna max. 100 Loose Wool 700 podľa v závislosti od dosiahnutej objemovej hmotnosti spracovania Granulovaná vlna Granulát P ,040 6) 1) Teplota na vonkajšej strane (na hliníkovej fólii) nesmie presiahnuť 100 C. 2) Teplota na vonkajšej strane (na pozinkovanom pletive) max.+370 C. 3) Teplota na vonkajšej strane (na pozinkovanom pletive) max C. Najvyššia teplota na strane hliníkovej fólie nesmie presiahnuť +100 C. 4) Stredná merná objemová hmotnosť rohože s hrúbkou 30 mm je 100 kg.m -3. 5) Súčiniteľ tepelnej vodivosti pri teplote 10 C; nie je určené pre vysokoteplotné aplikácie len na protipožiarne účely. 6) Súčiniteľ tepelnej vodivosti pri teplote 10 C; platí pre objemovú hmotnosť kg/m 3 aplikovaného výrobku. 22

22 Obchodné a technické poradenstvo: ZA Po TN ke BA TT BB NR obchodno-technický zástupca Západ (BA, TT, NR) tel.: obchodno-technický zástupca Stred (ZA, TN, BB) tel.: obchodno-technický zástupca Východ (ke, Po) tel.: obchodný manažer RTI (Rockwool Technical Insulation) tel.: Váš predajca: Rockwool Slovensko s.r.o. Rožňavská 24, Bratislava info@rockwool.sk Viac informácií získate na Táto tlačovina, vrátane všetkých obrázkov a textov v nej zahrnutých, je chránená autorskými právami spoločnosti Rockwool Slovensko, s.r.o. november 2010