دوشنبه , ۲ اسفند ۱۳۹۵
اعلان

عایق کلسیم سیلیکات

عایق کلسیم سیلیکات

عایق کلسیم سیلیکات

عایق کلسیم سیلیکات برای عایقکاری لوله هایی با دمای بسیار زیاد و تجهیزات آن و همچنین در کاربرد هایی که نیاز به مقابله در برابر آتش دارند کاربرد دارد. عایق های کلسیم سیلیکات در سه نوع مختلف تولید می شوند : بلاک های پیش ساخته , قالب های لوله ای و تخته های عایق. امروزه تولید کلسیم سیلیکات به علت دارا بودن استحکام فشاری بالا , مهار خواص خورندگی و ساختار یکپارچه مقاومت در دمای بسیار بالا است. عایق کلسیم سیلیکات توانایی تحمل دمای ۱,۲۰۰°F (نوع اول,برای لوله ها و نوع بلاک ) یا ۱,۷۰۰°F (نوع دوم, تخته های مقابله با آتش) را داراست.عایق کلسیم سیلیکات ساختار یافته برای کاربردهای با دما و قدرت بسیار زیاد در این مقاله پوش داده نشده است.

 

تاریخچه کلسیم سیلیکات

عایق کلسیم سیلیکات در حدود سال ۱۹۵۰ برای مقاومت حرارتی بسیار بالایش ظهور کرد که در آن ۸۵% کربنات منیزیم و عایق پنبه نسوز خالص تشکیل شده بود در ابتدا , عایق کلسیم سیلیکات بوسیله الیافت پنبه نسوز تقویت شد. در انتهای سال ۱۹۷۲ , اکثر کارخانه های شمال آمریکا به تولید پشم شیشه, الیاف گیاهی , الیاف کوتاه پنبه ای یا ابریشم روی آوردند ولی در حال حاضر در کارخانه ای آمریکا شمالی عایق کلسیم سیلیکات بدون پنبه نسوز تولید می شود.

زمانیکه واحد های صنعتی برنامه کاهش و حذف پنبه نسوز را در ۱۹۷۰ شروع کردند, عایق بدون پنبه نسوز کلسیم سیلیکات به شکل گسترده ای در پالایشگاه های نفت, صنایع پتروشیمی, نیروگاه های برق, خطوط توزیع بخار و دیگر کاربرد های که نیز به استحکام فشاری بالا نیاز داشتند استفاده شد.

چگونه عایق کلسیم سیلیکات تولید می شود

کلسیم سیلیکات از سیلیس آمورف , آهک , الیاف تقویت کننده  و مصالح افزودنی بوسیله میکسر و آب ترکیب شده و دوغ آب آن آماده می شود. این دوغ آب به یک گرما دهنده پمپ می شود و به آن گرما داده می شود و به محض اینکه شروع به جوشیدن کرد به درون قالب ها ریخته می شود. بعد از چند دقیقه , مصالح با استفاده از یک چکش و خیس کردن از قالب جدا می شود. این قطعات شکل گرفته روی یک مجموعه از اجاق های قرار می گیرد برای چندین ساعت, و زمانیکه واکنش شیمیایی صورت گرفت کلسیم سیلیکات به دست می آید. سپس این قطعات درون یک اجاق خشک کننده قرار می گیرد پس از خشک شدن , قطعات برش خورده و به دو یا چند تکه تبدیل شده , بسته بندی می شوند. این پروسه نسبتاً انرژی کمی مصرف می کند و بیشترین دمای لازم حدود ۳۸۰°F است.
تولیدات, مصالح عایق اساساً به شکل کریستالی هستند با حباب های هوایی که بیشتر از مواد جامد آن است (بیشتر از ۹۰% آن هواست). میلیون ها حباب هوا کوچک تفکیک شده با دیوار های کریستالی خصوصیات یکتای عایق کلسیم سیلیکات را فراهم می آورند و تشعشعات بسیار کوچک فرو سرخ می توانند از آن عبور کند و عایق کلسیم سیلیکات را یک عایق با خواص مناسب تبدیل کرده است.

خصوصیات عایق کلسیم سیلیکات

ASTM C533 ,تحت عنوان “خصوصیات استانداد برای بلاک ها و لوله های کلسیم سیلیکات” یک استاندارد حداقلی برای دو نوع ارائه داده است. نوع ۱ دارای حداکثر تحمل حرارتی کاربرد ۱,۲۰۰°F است و بیشترین چگالی ممکن برای آن ۱۵ پوند در هر قطعه مربعی  (lbs/ft3) یا ۲۲ lbs/ft3 فوت است, درحالیکه نوع ۲ دارای حداکثر تحمل حرارتی ۱,۷۰۰°F و بیشترین چگالی  ۲۲ lbs/ft3 است. استحکام فشاری هر دو نوع بیشتر از ۱۰۰ پوند در هر قطعه مربعی به اینچ (psi), با ۵% تغییر شکل است که در استاندارد ASTM مشخص شده است.
حداکثر انقباض خطی , پس از مواجه با بیشترین دمای کابرد تنها ۲۵ است و استحکام خمشی آن بیش از ۵۰ psi برای هر دو نوع است. هر دو پخش شعله و دود آن نزدیک به صفر است و این مصالح در آتش سوزی شرکت نمی کنند.
بیشترین میزان از دست دادن توده مجاز در خصوصیات ASTM حدود ۲۰% و ۴۰% بعد از غلت خوردن ۱۰ تا ۲۰ دقیقه است که به ترتیب نشانگیر مقاومت بالا در برابر شکستگی این عایق است.
هدایت حرارتی و استحکام فشاری بعد از تست بیشتر دمای کاربرد کاهش نیافته است بر حسب ASTM C411 همچنین این عایق برای مهار خوردگی در استنلس و استیل کربن کاربرد دارد. این مصالح همچنین به عنوان مصالح غیر مشتعل شونده در نظر گرفته شده اند(ASTM E136).
عایق کلسیم سیلیکات معمولاً با ژاکت عایق پوشانده می شود : ورق آلمینیوم معمولی , ورق فولاد زد زنگ , برگه های PVC , پارچه شیشه ای  با چسب درز بند مانع هوا یا لمینت چند لایه . برای جلوگیری از نفوذ آب باید در لبه های ژاکت عایق از ورقه های فلزی مهره ای استفاده شود.

کاربرد های رایج کلسیم سیلیکات

کلسیم سیلیکات معمولاً روی لوله هایی با دمای بالا (بیش از ۲۵۰°F) و تجهیزات و خدمات صنعتی, از قبیل کارخانه های شیمیایی, پالایشگاه ها , نیروگا های فشار قوی , خطوط توزع بخار استفاده می شود. در حالیکه ساختار سخت این عایق دارای منحنی هدایت حرارتی خطی است, استحکام فشاری بسیار بالا, استحکام خمشی بالا و دارای بودن کلاس A در محافظت در برابر آتش و اشتعال ناپذیری آن است و معمولاً این خواص فیزیکی آنرا به مناسب ترین عایق در کاربرد های با دمای بسیار بالا و کاربرد های صنعتی تبدیل کرده است.

جوابی بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شدخانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*