Przemysł, ciepłownictwo i energetyka są sektorami gospodarki, które produkują, przesyłają i zużywają znaczne ilości energii cieplnej. Aby procesy technologiczne mogły przebiegać optymalnie, a transportowane ciepło nie przenikało w sposób niekontrolowany do atmosfery, wszelkie urządzenia i zasilające je rurociągi powinny zostać odpowiednio zaizolowane. Istotną przeszkodą w osiągnięciu tego celu stanowią konstrukcje wsporcze, które generują mostki termiczne. W jakim stopniu elementy te przekładają się na straty cieplne w instalacjach przemysłowych i w jaki sposób można ten efekt zniwelować?
Wprowadzenie norm europejskich spowodowało zdecydowaną zmianę podejścia do projektowania paramentów izolacji cieplnej rurociągów. W odróżnieniu od wcześniejszej praktyki, od dłuższego czasu preferuje się kompleksowe podejście do rurociągu wraz ze wszystkimi elementami wchodzącymi w skład jego obudowy, jakie mają wpływ na ogólne parametry izolacyjności całego ustroju. Jak podaje norma PN-EN ISO 12241:2008 „Izolacja cieplna wyposażenia budynków i instalacji przemysłowych -- Zasady obliczania”:
Lorem ipsumPoprawka na konstrukcje wsporcze
Głównym powodem stosowania pierścieni dystansowych, zwanych potocznie konstrukcjami wsporczymi, jest utrzymanie płaszcza izolacji w odpowiedniej odległości od rury. Dystanse te są niezbędne przy izolacji, która ze względu na niewystarczającą gęstość, nie może przenieść obciążeń mechanicznych generowanych przez ciężki, metalowy płaszcz. Pierścienie dystansowe utrzymują stałą odległość pomiędzy rurociągiem, a płaszczem izolacji, zapobiegając pogarszaniu się właściwości termoizolacyjnych pod wpływem osiadania materiału izolacyjnego.
Izolacja rurociągów wymaga wzięcia ustalonych w przepisach poprawek na elementy obniżające szczelność izolacji. Jak wynika z punktu 9c wspomnianej wcześniej normy, jeżeli w warstwie izolacji rurociągu występuje stalowa konstrukcja wsporcza płaszcza izolacji, należy dodać 0,010 W/mK do współczynnika przewodzenia ciepła materiału izolacyjnego. Przy lambdach dla standardowych mat na siatce rzędu 0,036 W/mK powoduje to zwiększenie współczynnika przewodzenia ciepła materiału izolacyjnego o blisko 30%.
– Oznacza to, że dla tej samej grubości izolacji, straty ciepła dla rurociągów pozbawionych konstrukcji wsporczych płaszcza izolacji mogą być nawet o 1/4 mniejsze, niż ma to miejsce w przypadku rurociągów z konstrukcją wsporczą płaszcza izolacji – podkreśla Michał Nękanowicz, ekspert w firmie Paroc Polska. – Co więcej, ograniczenie mostków termicznych wynikających z zastosowania pierścieni dystansowych pozwalałoby na ograniczenie grubości samej izolacji, a co za tym idzie – ilość blachy potrzebnej na wykonanie płaszcza – dodaje.
Tabela poniżej prezentuje różnice w grubości i obwodzie przy porównywalnych stratach ciepła.
Tabela 1. Różnica w grubości i obwodzie przy porównywalnych stratach ciepła.
Otuliny izolacyjne – sposób na mostki termiczne
W rurociągów przemysłowych najczęściej spotykanymi metodami wykonania izolacji jest zastosowanie, w zależności od temperatury przesyłanego medium, dwóch bądź trzech warstw mat. W większości przypadków za pomocą wysokotemperaturowych mat na siatce obniża się temperaturę poniżej 250°C, by następnie zastosować matę niskotemperaturową znaną na rynku jako mata LW.
Alternatywną metodę zabezpieczania rurociągów stanowią otuliny. Kolejne warstwy materiału układa się z przesunięciem względem siebie, eliminując w ten sposób mostki cieplne. Podobnie jak w przypadku mat, grubość izolacji (a co za tym idzie, liczba jej warstw) zależy od temperatury czynnika. Budowa otuliny oraz jej właściwości fizyczne pozwalają jednak na zakładanie płaszcza bezpośrednio na izolację. Dostępne na rynku rozwiązania oferują szereg korzyści dla wykonawcy i projektanta.
– Specjalistom odpowiadającym za instalacje przemysłowe szczególnie polecamy otuliny z serii PAROC Pro Section oraz PAROC Pro Lock, wśród których znajdziemy zarówno elementy do izolacji odcinków prostych, jak i specjalne kształtki na kolana – wymienia Michał Nękanowicz. – W przypadku tego drugiego rozwiązania zastosowaliśmy specjalne zamki na długości i w łączeniach rozchodzących się promieniście, które ułatwiają dokładny montaż. Jak wynika z naszych obliczeń, koszt wykonania izolacji za pomocą otulin i kolan Paroc, uwzględniając materiały, sprzęt i robociznę, jest niższy o około 15% w porównaniu do mat na siatce – podsumowuje ekspert Paroc.
