Лекция модулю ПМ.02 на тему Общие сведения о теплоизоляционных материалах и изделиях

Лекция
к модулю ПМ.02 Ремонт теплотехнического оборудования и
систем тепло- и топливоснабжения
Общие сведения о теплоизоляционных материалах и изделиях
Строительные материалы и изделия малой теплопроводности, применяе-мые для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий, сооружений, промышленного оборудования и трубопроводов, называются теплоизоляции-онными. К ним относятся:
- минеральная и стеклянная вата и изделия из нее;
- диатомитовые изделия;
- совелитовые и вулканитовые плиты и скорлупы;
- торфоплиты, изделия из перлита, вермикулита, различных пено- и
поропластов и др.
Под теплоизоляционными материалами принято понимать сыпучие материалы, представляющие собой бесформенные порошкообразные и во-локнистые массы и смеси с произвольным расположением зерен и волокон. Например, молотый диатомит, асбозурит, перлитовый песок, вспученный вермикулит, волокнистая минеральная вата. Они применяются для изготов-ления теплоизоляционных изделий и для засыпки в полости между изолиру-емой поверхностью и ограждающей стенкой.
Под теплоизоляционными изделиями понимают штучные изделия опре-деленной формы и размеров, регламентируемые государственными стан-дартами и техническими условиями. К штучным изделиям (рисунок 1) относятся плиты 5, блоки 2, рулонированные маты 6, скорлупы 1, цилиндры 7, сегменты 4, кирпичи 3, пухшнуры 8 и др. (матрацы, полосы, фасонные изделия).
1615440413385923925194310
1 – скорлупа; 2 – блок; 3 – кирпич;
4 – сегмент; 5 – плиты; 6 – рулонированный
мат; 7 – цилиндр; 8 – пухшнур

Рисунок 1 – Штучные теплоизоляционные
изделия
Плиты – это жесткие изделия прямоугольной формы. Размеры плит следующие: длина 500 и 1000мм, ширина 500мм, толщина 40…60мм и более. Плиты древесноволокнистые выпускают длиной 1200…1300мм, шириной 1200, 1600мм, толщиной до 8…25мм, фибролитовые на портландцементе – длиной 2400…3000 мм, шириной 500, 600, 1200мм, толщиной 30, 50, 75, 100мм. Плиты применяют для изоляции плоских поверхностей и поверх-ностей с большим радиусом кривизны (аппараты, колонны, емкости).
Блоки – это также изделия прямоугольной формы. Некоторые размеры блоков (например, по толщине) больше, чем у плит. Иногда блоки получают склеиванием 2…3 плит, например блоки из двух или трех склеенных между собой торфоплит. Блоки из мипоры толщиной до 200мм применяются для изоляции плоских и криволинейных поверхностей. Из блоков изготовляют скорлупы, сегменты и фасонные изделия методом выпиливания.
К изделиям прямоугольной формы относятся также маты, но они имеют большую длину, чем плиты (от 1м и более), и благодаря большей гибкости могут сворачиваться в рулоны. Рулонированные маты применяют для изоляции плоских и криволинейных поверхностей, в частности трубопроводов.
Скорлупы представляют собой изделия в виде полуцилиндров; приме-няются они для изоляции трубопроводов. По окружности трубопровода укладываются только две скорлупы.
Цилиндры – это изделия в форме цилиндра, разрезанного с одной сто-роны, для того чтобы его можно было раскрыть и свободно надеть на трубопровод.
Сегментами называются изделия трапецеидального сечения с двумя закругленными гранями; применяются они также для изоляции трубопро-водов. По окружности трубопровода укладывается несколько сегментов, количество которых зависит от диаметра трубопровода и размеров самих сегментов. Так, например, при диаметре изолируемого трубопровода 108мм по его окружности устанавливается 6 сегментов, при диаметре 219мм – 8. Сегменты выпускают длиной 330 и 500 мм, толщиной 40…80мм с различным внутренним диаметром.
Сегменты также нарезают из плит, в этом случае все грани будут плоскими.
Кирпичи имеют размеры 250х123х65 и 230х11Зх65мм. Применяют их для изоляции плоских поверхностей и криволинейных с большим радиусом.
Фасонными называются изделия сложной геометрической формы; служат они для изоляции фасонных частей оборудования – вентилей, задвижек, отводов, поворотов и др.
Выпускаемые отечественной промышленностью теплоизоляционные материалы и изделия насчитывают около 70 различных наименований.
В основу классификации теплоизоляционных материалов и изделий положены важнейшие, наиболее характерные признаки, присущие опреде-ленным группам материалов и изделий. Такими признаками являются: вид исходного сырья, применяемого для изготовления теплоизоляционных материалов и изделий, величина объемной массы, коэффициент теплопро-водности, сжимаемость, область применения материалов и изделий и т. д.
В зависимости от исходного сырья все теплоизоляционные материалы и изделия подразделяются на минеральные и органические.
К минеральным относятся материалы и изделия, полученные на основе минерального сырья:
- материалы из расплавов шлаков и различных горных пород (мине-ральная и стеклянная вата и изделия на их основе);
- керамические материалы и изделия из диатомитов, трепелов, огне-упорной глины, получаемые путем формования, сушки и обжига (диато-митовые и пенодиатомитовые изделия, легковесные огнеупоры);
- асбестовые и асбестосодержащие материалы и изделия, в которых, помимо асбестового волокна, используются горные породы с большим содержанием кремнезема (асбестовая бумага, шнуры, картон, асбозурит, вулканитовые, совелитовые, ньювелевые и другие материалы и изделия);
- вспученные горные породы и изделия из них (перлит, вермикулит и изделия на их основе);
- ячеистые материалы (ячеистое стекло, ячеистые бетоны).
К органическим теплоизоляционным материалам и изделиям относятся изделия из натуральной пробки, торфа, растительного волокна (древесно-волокнистые плиты, камышит, соломит, фибролитовые плиты на портланд-цементе), теплоизоляционные пластмассы из различных синтетических смол.
Минеральные теплоизоляционные материалы и изделия выпускают в значительно большем количестве, чем органические (примерно в 3…4 раза). Это объясняется рядом преимуществ минеральных теплоизоляционных материалов и изделий перед органическими, а главное, более низкой их стоимостью.
Существуют еще и смешанные материалы, состоящие из минерального и органического сырья. Их не выделяют в отдельную группу, а относят к одной из групп в зависимости от преобладающего содержания неорганической или органической составляющей материала. Примером могут служить изделия из минеральной ваты с применением органических вяжущих (битум, синтети-ческие смолы, крахмал); ввиду незначительного содержания связующего подобные изделия относят к неорганическим. Фибролитовые плиты относят к органическим изделиям.
В зависимости от величины объемной массы в сухом состоянии (кг/м³) все теплоизоляционные материалы и изделия подразделяются на марки: 15; 25; 35; 50; 75; 100; 125; 150; 175; 200; 225; 250; 300; 350; 400; 450; 500; 600 (СНиП1-В. 26-62). Маркой условно считают наибольшее значение объемной массы материала в сухом состоянии в пределах одного из приведенных интервалов. Так, материал с объемной массой до 150 кг/м³ относится к марке 150, с объемной массой 480 кг/м³ – к марке 500 и т. д.
В некоторых ГОСТах и ТУ за марку материала принимают среднее значение объемной массы материала в определенных интервалах. Например, если величина объемной массы материала лежит в интервале от 75 до 125 кг/м³, то марка его будет 100, при объемной массе материала от 126 до 175 кг/м³ марка его будет 150 и т. д.
Теплоизоляционные материалы и изделия с марками от 15 до 100 относятся к группе особо легких, от 125 до 350 к группе легких, от 400 до 600 – к группе тяжелых.
В зависимости от коэффициента теплопроводности различают теплоизо-ляционные материалы и изделия малотеплопроводные с коэффициентом теплопроводности при средней температуре 25°С не более 0,06 Вт/(м·К), среднетеплопроводные (не более 0,12 Вт/(м·К) и повышенной теплопро-водности (не более 0,17 Вт/(м·К). К малотеплопроводным материалам и изделиям относятся минеральная вата, стекловата, плиты и маты из мине-ральной и стеклянной ваты с синтетическими связующими, маты мине-раловатные прошивные, вспученный перлит, изделия из пористых пластмасс; к среднетеплопроводным – плиты минераловатные на битумном связующем, перлитовые, совелитовые, вулканитовые, пенодиатомитовые изделия и др.; к материалам повышенной теплопроводности – диатомитовые (трепельные) обжиговые изделия, пено- и газобетонные изделия марки 500, фибролитовые марок 400 и 500.
По области применения теплоизоляционные материалы и изделия подразделяются на теплоизоляционно-строительные и теплоизоляционно-монтажные. Первые используют для утепления стен, перекрытий и других ограждающих конструкций; вторые – для изоляции промышленного оборудования и трубопроводов.
Для изоляции промышленного оборудования и трубопроводов применя-ют, как правило, более эффективные материалы и изделия, имеющие мень-шую объемную массу и коэффициент теплопроводности, чем материалы и изделия для утепления строительных конструкций. Так, объемная масса теп-лоизоляционно-монтажных материалов 4 и изделий достигает 400кг/м³, а теплоизоляционно-строительных – более 400 кг/м³.
По технологическому (монтажному) признаку теплоизоляционные материалы и изделия условно можно подразделить на две группы:
- индустриальные и
- неиндустриальные.
Индустриальными теплоизоляционными изделиями называются крупно-размерные штучные изделия определенной формы и размеров, применение которых в строительстве обеспечивает высокую производительность труда.
К группе индустриальных изделий относятся:
-блоки, плиты, маты, скорлупы, цилиндры,
-матрацы, полосы, шнуры, фасонные изделия,
- основные размеры, которых не менее 0,5м.
Неиндустриальным и теплоизоляционными изделиями и материалами называются мелкоразмерные штучные изделия и сыпучие, материалы.
К группе неиндустриальных изделий относятся: мелкоразмерные плиты, кирпичи, скорлупы, сегменты, различные сыпучие материалы. К мелкораз-мерным относятся, например, совелитовые, вулканитовые плиты размером 500х170х40мм, диатомитовые, перлитокерамические кирпичи размером 250х123х65мм, диатомитовые скорлупы и сегменты длиной 330мм и др.