Лекция
20.
«Технология металлов и
трубопроводостроительных материалов» ( «ТМ и ТСМ»)
Посади орла в клетку, и он будет кусать её прутья, всё
равно будь они железные или золотые.
Генрих Ибсен
20.Теплоизоляционные материалы.
20.1.Общие сведения, назначение теплоизоляционных материалов.
20.2.Структура и свойства теплоизоляционных материалов.
20.3.Требования к материалам, применяемым для теплоизоляции трубопроводов.
20.4.Способы поризации материалов.
20.5 Классификация теплоизоляционных материалов.
И.Ф. Кантемиров
20.1. Общие сведения, назначение теплоизоляционных материалов (ТИМ).
Теплоизоляционные – СМ, которые
обладают малой теплопроводностью и предназначены для тепловой изоляции строительных конструкций производственных, жилых, и с/х зданий и сооружений, поверхностей производственного оборудования и агрегатов (печей, турбин, ТП, камер холодильников).
Обычно это высокопористые материалы. Средняя плотность ≤ 600 кг / м3. Теплопроводность ≤ 0,18 Вт / (м·°С).
И.Ф. Кантемиров
Объем мирового рынка ТИМ = $ 20-25 млрд., доля РФ около 4-6% ($ 1,125 млрд.).
Сегодня в РФ около 60 производителей ТИМ. Значительная часть = компании, развивающие собственное производство на территории РФ.
•«УРСА Евразия» (18,76% рынка) = испанский концерн URALITA GROUP,
•«ROCKWOOL Russia» (13,24%) = датский концерн ROCKWOOL,
•«Сен-Гобен Строительная Продукция» (12,69%) = французский концерн Saint-Gobain.
Крупные отечественные производители: холдинги «ТехноНИКОЛЬ», «Термостепс», группа компаний «Пеноплэкс», ЗАО «Завод «Минплита».
И.Ф. Кантемиров
В строительстве ТИМ позволяют:
•Уменьшить толщину ограждающих конструкций (стен, кровли),
•Снизить расход основных материалов (кирпич, древесина, бетон),
•Облегчить конструкции и снизить их стоимость,
•Уменьшить расход топлива в эксплуатационный период.
Из опыта эксплуатации промышленных и жилых зданий установлено, что 1 тонна рационально использованного ТИМ позволяет экономить 30-200 тонн условного топлива в год.
И.Ф. Кантемиров
В технологическом и энергетическом оборудовании ТИМ позволяют:
•Снизить потери теплоты,
•Обеспечить необходимый технологический температурный режим,
•Снизить удельный расход топлива на единицу продукции,
•Оздоровить условия труда.
И.Ф. Кантемиров
Основное назначение ТИМ в СМТП :
•Сохранение температурных параметров транспортируемой среды при колебаниях температуры окружающей среды (+40…-60 °С),
•Предотвращение или уменьшение ореола оттаивания при прокладке МТП в условиях многолетне мерзлых грунтов.
И.Ф. Кантемиров
20.2. Структура и свойства ТИМ.
Чтобы получить достаточный эффект от применения тепловой изоляции, в инженерных проектах производятся соответствующие тепловые расчеты, в которых принимаются их конкретные разновидности ТИМ и учитываются их теплофизические характеристики.
Теплоизолирующая способность материалов зависит от количества и характера пор, их размеров и распределения, открытости или замкнутости.
Максимальный эффект |
достигается |
при |
большом количестве мелких |
замкнутых |
пор, |
заполненных воздухом. |
|
|
И.Ф. Кантемиров
Самым характерным признаком ТИМ является их высокая пористость, поскольку воздух в порах имеет меньшую теплопроводность, чем окружающее его вещество в конденсированном состоянии (твердом или жидком).
Пористость ТИМ = до 90-98%, а сверхтонкое стекловолокно имеет пористость до 99,5%.
Важным свойством утеплителя является морозостойкость в условиях защиты наружных ограждающих конструкций.
Весьма важно предохранять теплозащиту в конструкциях и на оборудовании от увлажнения, тем более при возможном последующем замерзании влаги.
И.Ф. Кантемиров
Теплопроводность ТИМ резко возрастает при увлажнении.
При замерзании увлажненного ТИМ происходит дальнейшее увеличение его теплопроводности.
Воздух (неподвижный) |
0,02 |
Воздух в порах Ø 0,1-2,0 мм |
0,023-0,030 |
Вода |
0,58 |
Лед |
2,32 |
И.Ф. Кантемиров