تعریف ماده انواع عایق

انواع عایق از ماده ای یا ترکیبی از چند ماده تولید می شود که نرخ انتقال حرارت را کاهش دهد. از آنجایی که هدف اصلی عایق کاری ، کاهش انتقال حرارت است، انواع عایق ها (از جمله پشم سنگ و پشم شیشه ) باید خواص مطلوبی در کاهش نرخ انتقال حرارت به هدایت، همرفت و تابش داشته باشند.

انواع عایق ها

دسته بندی عایق ها

یکی از مهمترین پارامترها در انتخاب انوع عایق ، محدوده دمای کارکردی انواع عایق است.
برای هر کدام از انواع عایق، بسته به جان آن، محدوده دمای کاری مشخصی تعریف می شود:
بدین معنی که عایق در آن محدوده دمایی، بهترین عملکرد را خواهد داشت.
برخی عایق ها، در خارج از محدوده دمای کاری، خواص خود را از دست میدهند.
حالا عایق های سلولی پلی الفینی، جزء عایق های ترموپلاستیک (Thermoplastic) محسوب می شوند
به طوری که اگر دما، به بیش از محدوده دمای کاری برسد، ناگهان دچار تغییر شکل پلاستیک شدید می شوند.
بنابراین، قبل از عایق کاری ، باید شرایط و دمای محیط و سیستمی که قرار است عایق شود،
مشخص شود و با توجه به محدوده دمای کاری، عایق مناسب انتخاب شود.

عایق ها را می توان از نظر محدوده دمای کاری به سه دسته گرم و سرد و دما متوسط تقسیم بندی نمود:

عایق های گرم

عایق های گرم بیشتر برای عایق کاری نواحی و تجهیزاتی استفاده می شوند که دمای کاری آنها بیشتر از دمای اتاق
است. همچنین این عایق ها به عنوان عایق حرارتی مخصوص ساختمان و عایق کاری دیوارها و سقف ها نیز استفاده
می شوند. از عایق های گرم می توان در عایق کاری خطوط انتقال گرم نیز، مانند موتورخانه ها، سیستم های
گرمایش و دودکش ها، استفاده کرد. محدوده دمای کاری این نوع عایق ها معمولا بین C025 الی – C0600 است.
پشم شیشه و پشم سنگ از معروف ترین این عایق ها هستند.
انواع رایج عایق های گرم موجود در بازار در جدول زیر ارائه شده اند:

عایق های سرد

عایق های سرد بیشتر برای عایق کاری خطوط سیستم های تهویه و کانال های انتقال گاز یا مایعات استفاده می
شود. این نوع عایق ها معمولا ضریب نفوذ آب و بخار بسیار پایینی دارند و در نتیجه از چگالش (تبرید) بخار جلوگیری
می نمایند. این خاصیت آنها برای عایق کاری سردخانه ها، یخچال ها و خنک سازها، عایقی ایده آل معرفی می
کند. محدوده دمای کاری این نوع عایق ها به ور متوسط بین C0100- الی C0100 است. در صورتی که دمای
محیط یا خط انتقال لوله، از محدوده دمای کاری فراتر نرود، می توان از این نوع عایق ها در عایق کاری خطوط
گرمایش مانند شوفاژ و موتورخانه نیز استفاده کرد. انواع عایق های سرد موجود در بازار در جدول زیر ارائه شده اند:

عایق های دمای بسیار بالا (نسوز – Refractory )

این نوع عایق ها توانایی تحمل دمای بسیار بالایی را دارند و بیشتر در صنایع خاص مانند کوره های ذوب و کوره های عملیات حرارتی و همچنین به عنوان عایق ضد آتش استفاده می شوند. انواع بسیار رایج این نوع عایق در بازار، پشم سرامیک است که نوع V آن تا دمای C01650 را نیز تحمل می کند. همچنین سیلیکات کلسیم نیاز از انواع عایق های نسوز محسوب می شود. برخی از انواع خاص پشم سنگ که رزین های مخصوص دارند، می توانند دماهای بسیار بالا را تحمل کرده و در این دسته بندی این اعایق ها پشم سنگ جای گیرند. بیشتر مواد نسوز که در مصارف ساختمانی و برای دماهای بسیار بالا ) بالاتر از ۰۰۱۱ درجه سانتی گراد( استفاده میشوند، شامل ماسه، شن، آجر و سنگ نسوز می شود که در دسته خاصی از عایق ها قرار می گیرند.

از آنجایی که انواع عایق تاثیر مهمی در محاسبات و عملکرد عایق کاری لوله ها و کانال ها و مخازن خواهد داشت قصد داریم تا انواع موادی که برای عایق کاری استفاده می شوند را معرفی کنیم:

پشم معدنی

پشم های معدنی، شامل پشم سنگ و پشم سرباره، از الیاف غیر ارگانیک
تشکیل شده اند که توسط رزین ارگانیک به هم متصل شده اند. پشم های
معدنی مقاومت حرارتی بسیار بالایی داشته و تقریبا در تمامی اندازه های
استاندارد لوله های صنعتی یافت می شوند. از پشم سنگ هم به عنوان انواع
عایق حرارتی و هم به عنوان  انواع عایق صوتی و ضد آتش استفاده می شود.

فوم های انعطاف پذیر الاستومری

فوم های انعطاف پذیر، فوم های نرم ساخته شده از لاستیک الاستومر NBR یا EPDM و یا فوم های پلی اتیلنی ( XPE / EPE ) هستند. اینگونه فوم ها، عایق سرد محسوب می شوند و مقاومت به نفوذ بخار بسیار بالایی دارند. با توجه به مقاومت بسیار عالی که در مقابل عبور بخار آب از خود نشان می دهند پس از نصب، به هیچ گونه حائل بخار آب دیگری نیاز نیست. خاصیت مقاومت زیاد در مقابل بخار، به همراه خاصیت تابش بالای لاستیک اجازه می دهد که فوم انعطاف پذیر با ضخامت نسبتا کمی از چگالش سطحی جلوگیری کنند. در نتیجه، از این گونه مواد به مقدار متنابهی در سیستم های سرمایش، لوله کشی ها و تهویه استفاده می شوند. البته از اینگونه مواد می توان در خطوط آب گرم و گرمایش نیز استفاده نمود.

عایق های الاستومری، گرچه نسبت به پشم سنگ و یا پشم شیشه گران ترند، ولی به دلیل بی نیاز بودن از پوشش مضاعف (Jacketing) برای کاربردهای دمای پایین بسیار مقرون به صرفه می باشند. پایداری بسیار بالایی دارند. سریع ترین راه برای عایق کردن سیستم های لوله کشی آماده و ساخته شده، استفاده از عایق های الاستومری است. این گونه عایق ها، ضریب انتقال حرارت بسیار پایینی داشته و انعطاف پذیر می باشند و برای محیط هایی که فضای کاری کمی داشته باشند، بسیار مناسب هستند.

فوم های صلب

از فوم های صلب پلیمری مانند فنولیک و پلی یورتان و یا پلی استایرن ( XPS / EPS ) نیز در عایق کاری لوله ها استفاده می شود. این گونه فوم ها، ضریب
انتقال حرارت بسیار پایینی دارند ولی خواص ضد آکوستیکی بسیار ناچیزی دارند. این فوم ها به صورت تزریقی یا پیش شکل های آماده در ابعاد استاندارد
لوله ها، در بازار موجود هستند.

پشم شیشه

پشم شیشه نیز، مانند پشم سنگ از الیاف غیر ارگانیک شیشه که بوسله
رزین ارگانیک به هم متصل شده اند، ساخته شده است. مانند انواع عایق های
الیاف معدنی، پشم شیشه نیز هم در عایق کاری حرارتی و هم در عایق
کاری صوتی بکار میرود. پشم های معدنی و پشم شیشه، عایق گرم
محسوب می شوند.