Обзор технической изоляции: виды и свойства материалов

Техническая изоляция – это группа утеплителей, предназначенная для изоляции трубопроводов и промышленного оборудования. Их использование позволяет

Содержание

Выбор материала для теплоизоляции

Минераловатные материалы

На сегодняшний день для сокращения теплопотерь при перемещении горячей воды по трубопроводам используются самые разные материалы. Выбор материала зависит от диаметра трубы, от условий эксплуатации, от требований к эффективности и т.д.

Ниже мы рассмотрим наиболее распространенные варианты утепления.

К самым популярным материалам, используемым для защиты теплоносителя в отопительных системах, относится минеральная вата. Она используется в самых разных условиях, и при этом обеспечивает достаточно эффективную теплоизоляцию. Материалы на основе минваты способны выдерживать температуру до 650 С, что дает возможность применять их непосредственно в котельных.

Для чего нужна изоляция

Минвата – самый распространенный материал

К достоинствам относятся:

  • Высокая устойчивость к различным химическим воздействиям – щелочам, кислотам, маслам, органическим растворителям и т.д.
  • Нетоксичность и безопасность при эксплуатации.
  • Низкое водопоглощение. Данный параметр очень важен, так как при увлажнении любой теплоизолятор утрачивает значительную долю эффективности.
  • Низкая цена.

Обратите внимание! Минераловатный утеплитель достаточно легко монтируется своими руками – необходимо только не забывать о средствах защиты.

Эффективнее всего будет использовать минвату для утепления наружных трубопроводов, систем отопления в подвалах многоэтажных зданий, а также – для теплоизоляции печных труб, поверхность которых сильно нагревается.

В качестве более эффективных материалов часто используются производные минеральной ваты:

  • Базальтовая вата – изготавливается на основе натурального сырья, основным компонентом которого являются базальтосодержащие горные породы. Обладает всеми преимуществами минваты, кроме того 0- отличается меньшим коэффициентом теплопроводности. Очень долговечна.
  • Стекловата (стекловолокно) – производится из кварцевого песка и стеклобоя. Отличается низкой плотностью и уязвимостью к высоким температурам, потому применяется исключительно для наружной теплоизоляции.

Пенополиуретановая изоляция

Для бытового использования чаще всего применяется изоляция из пенополиуретана. Эти материалы производятся в форме специальных трубок, собираемых по принципу «труба в трубе» (на фото). Такая конструкция помимо снижения потерь тепловой энергии дополнительно придает трубопроводу механическую прочность.

Для чего нужна изоляция

Совет! Для защиты изоляции от протечек производители рекомендуют использовать термоусадочную ленту из полимерных материалов.

К положительным качествам пенополиуретановой термоизоляции следует отнести:

  • Отсутствие токсичных соединений в составе материала.
  • Устойчивость к атмосферным влияниям.
  • Высокую механическую прочность.
  • Электронейтральность.

Такие изоляционные материалы не гниют и не разрушаются под воздействием большинства химических веществ.

Правда, существует и вполне очевидный недостаток – достаточно высокая стоимость материала. Именно эта особенность пенополиуретановой теплоизоляции ограничивает ее применение.

Требования к изоляции

Изоляционный материал, кроме диэлектрических качеств, также выполняет функцию механической защиты. В зависимости от эксплуатационных условий и способа монтажа проводки, к нему предъявляют и другие требования:

  • прочность на разрыв и истирание;
  • устойчивость к частым перегибам;
  • химическая устойчивость к воздействию среды эксплуатации;
  • устойчивость к высоким температурам;
  • устойчивость к старению.

Требования к изоляции, выполняемой на месте монтажа или при ремонте, зависят от условий эксплуатации и назначения. Учитываются токопроводимость среды эксплуатации, механические нагрузки и воздействие внешних факторов.

Географическая изоляция

Географическая изоляция — обособление определенной популяции от других популяций того же вида каким-либо труднопреодолимым географическим препятствием. Подобная изоляция может возникнуть в результате изменения географических условий в пределах ареала вида или при расселении групп особей за пределы ареала, когда «популяции основателей» могут закрепиться в некоторых обособленных районах с благоприятными для них условиями внешней среды. Географическая изоляция — один из важных факторов видообразования, так как она препятствует скрещиванию и тем самым обмену генетической информацией между обособленными популяциями.

Изоляция сооружений

Для создания комфортного микроклимата внутри помещений любого назначения осуществляется внутренняя и внешняя изоляция строительного объекта. Это позволяет создать:

  • благоприятный микроклимат;
  • уберечь помещение от теплопотерь;
  • создать надежный барьер для проникновения в помещение влаги.

Внешняя изоляция защищает здание от пагубного воздействия атмосферных осадков. Проливные дожди и обильные снегопады перестают угрожать сооружению, если его кровля и внешние стены хорошо защищены изоляционными материалами.

Кроме того, использование изоляции для строительных объектов становится надежной защитой для конструкции, предохраняя ее от преждевременного разрушения.

Ситуации, требующие задействования дополнительной изоляции

Изоляция проводов, как правило, необходима после выполнения соединения между отдельными линиями, чтобы обеспечить безопасность от поражения электрическим током. При этом случаются и следующие ситуации, когда понадобится изоляционный материал:

  1. При повреждении отдельного участка защитного слоя кабельной линии. Это позволит не производить замену всего проводника, а только заизолировать нарушенный слой защиты.
  2. При расположении в непосредственной близости от корпуса электрооборудования не защищенных токопроводящих жил.
  3. Для маркировки проводов одного цвета.
  4. Для жгутования отдельно лежащих тонких проводов.

Изоляция мест соединения электрических проводовИзоляция мест соединения электрических проводов

Зачем нужна изоляция металла

 Зачем нужна изоляция металла

Изоляция металла с использованием разного рода защитных покрытий относится к самым старым и при этом самым распространенным способам борьбы с ржавчиной. Защита подводных и подземных сооружений выполняется с помощью толстослойных покрытий. Но такой способ не всегда бывает достаточно эффективным, а потому его дополняют электрохимическим методом, весьма экономичным в сочетании с использованием качественного защитного слоя.

Для изоляции металла от агрессивной окружающей среды на его поверхность наносятся стойкие защитные покрытия. Они могут быть выполнены из коррозионно-стойких металлов, а также из неметаллических органических (каучука, пластмассы, лаков, олифы) и неорганических (эмалей, минеральных красок) веществ. Чтобы создать такой слой, на поверхность металла наносят соответствующий материал либо же она обрабатывается специальными химическими составами.

Результатом является образование на изделии защитной пленки из оксидов, нитридов или других соединений. Зачастую для появления оксидных пленок на поверхности активных металлов (алюминия, цинка и пр.) достаточно их соприкосновения с воздухом, после чего эти металлы переходят в категорию коррозионно-стойких.

Стоит иметь в виду, что изоляцию металлической арматуры и гидроизоляцию следует рассматривать по отдельности. Изоляция металла от бетона выполняется путем уплотнения последнего.

 Изоляция металла

Чтобы выполнить изоляцию металла от воздуха при сварке, используются разные защитные средства (это могут быть электродные покрытия, флюсы, защитные газы, вакуум). Впрочем, полная защита от воздуха практически невозможна. Кроме того, материалы, используемые для этого (включая инертный газ и вакуум, в которых содержится определенное количество примесей), также вступают во взаимодействие с металлом. Химические реакции, которые возникают при контакте расплавленного металла с газами и средствами защиты, носят название сварочных металлургических реакций.

В основе принципа защитного действия неметаллических покрытий лежит изоляция металлов от воздействия коррозии.

Эффективным средством, позволяющим справиться с контактной коррозией, является изоляция металлов друг от друга посредством неметаллических материалов. Однако предварительно стоит удостовериться в том, что контакт с неметаллическими материалами не вызовет коррозии применяемых металлов.

Читайте также: Изготовление изделий из металла: основные технологические особенности процесса

К третьей группе способов борьбы с коррозией относится изоляция металла посредством защитного покрытия – этот метод является самым популярным. К наиболее известным и распространенным защитным способам можно отнести изоляцию металла защитными неметаллическими покрытиями, главными особенностями которых является создание барьерного слоя, препятствующего воздействию агрессивных агентов на поверхность конструкции с одной стороны, и замедление либо полное прекращение появления ржавчины на границе металла и покрытия – с другой.

Главное назначение любого защитного слоя заключается в том, чтобы обеспечить изоляцию металла в коррозионной среде, а также устранить возможность микроэлементов действовать на поверхности металла. В основном, у покрытия должны быть более высокие коррозионные свойства по сравнению с теми, которые есть у защищаемого металла.

Характеристики электроизоляторов

Ко всем без исключения электроизоляторам предъявляются общие требования.

Электрическая прочность

Главная задача диэлектрика – обеспечить требуемый уровень значения величины электрической прочности на пробой. Данная величина находится в прямой зависимости от того, насколько толстая фарфоровая стенка изолятора. Нарушение прочности происходит при пробое твердого диэлектрика или в результате разряда по поверхности изолятора. Прочность характеризуется напряжением промышленной частоты, которое способен выдержать изолятор при сухой и мокрой поверхности, а также импульсным напряжением при испытании.  Эту величину проверяют специальным прибором – мегаомметром.

Удельное сопротивление

Изоляционный материал пропускает небольшую часть электрического тока. Эта величина является несоизмеримо малой, в сравнении с теми токами, которые протекают постоянно по жилам. Электрический ток может идти через два пути: сквозь сам изоляционный материал или по его поверхности. Удельным сопротивлением называется величина сопротивления единицы объема материала. Она равна отношению произведений величин сопротивлений тока, идущего по изолятору и сквозь него, к их же сумме.

В качестве единицы измерения данной величины взято значение сопротивления изоляционного материала, выполненного в форме куба с гранью 1 см, где направление тока совпадает с вектором направления двух наружных противоположных граней. Величина удельного сопротивления зависит от агрегатного состояния материала и других важных величин.

Диэлектрическая проницаемость

После помещения изолятора в электромагнитное поле происходит изменение направления в пространстве частиц с плюсовыми зарядами: они выстраиваются по силовым линиям электромагнитного поля. Электронные оболочки меняют свою ориентацию в противоположную сторону. Молекулы поляризуются. При поляризации диэлектриков происходит образование собственного поля у молекул, которое действует в сторону, противоположную направлению общего поля. Эта способность определяется диэлектрической проницаемостью.

Важно! Диэлектрическая проницаемость характеризует степень поляризации диэлектрика. Она оказывает влияние на емкость таких элементов, как конденсаторы. При их изготовлении следует применять изоляцию с большой величиной диэлектрической проницаемости. Измерение величины производят в фарадах на метр погонный (Ф/м). Единица измерения получила свое название в честь великого английского ученого Майкла Фарадея, внесшего весомый вклад в науку в области электромагнетизма.

Угол диэлектрических потерь

Диэлектрические потери – энергия электрического поля, рассеивающаяся в изоляционном материале за определенную единицу времени. Энергия никуда не исчезает, а переходит из одного состояния в другое (тепло). Чем выше величина потерь, тем больше риск теплового разрушения диэлектрика. Эта характеристика электроизолирующего материала измеряется тангенсом угла диэлектрических потерь. Зависимость тангенса угла от значения диэлектрических потерь линейная.

Техническая изоляция

Классификация материалов технической изоляции:

content_img.png

Что нужно знать про изоленту.

zen.yandex.ru

Изолента бывает двух видов – ПВХ и ХБ. У более распространённой ПВХ изоленты один недостаток – не выдерживает высокой температуры и плавится, хотя в применении удобна и эстетична. Бывает разных цветов.

Изолента из ХБ намного лучше – при нагреве, она просто усыхает, охватывая место изоляции прочным слоем. Выдерживает большие нагрузки, применяется так же для изоляции проводов при авторемонте.

Изоляция коммуникаций

Для изоляции коммуникационных систем используется техническая изоляция. Она служит надежной защитой для трубопроводов различного назначения. Позволяет сохранить тепло и препятствует появление коррозии, чем продлевает эксплуатационный срок таких систем. Техническая изоляция применяется при прокладке трубопроводов, монтаже вентиляционных систем и систем кондиционирования.

Принцип работы

Чтобы понять принцип действия подобной изоляции, рассмотрим основные способы передачи тепла от одного покрытия другому:

  • теплопроводность — способность проводить тепло (твердые тела);
  • конвекция – передача тепла по воздуху из-за разной плотности холодных и теплых воздушных потоков;
  • излучение – любое тело с температурой выше нуля излучает тепловые волны, которые поглощаются стенами и потолком (поверхностями), превращаются в тепло и передаются холодной внешней среде. На долю такого обмена приходится порядка 60-90% теплопотерь.

Для чего нужна изоляция

Таким образом, теплопотери неизбежны. Получается, что для создания эффекта теплоизоляции нужно свести к минимуму потери тепла от излучения. Но традиционные ТИМ не способны защитить здание от такого типа передачи тепла. И оптимальный материал был найден – фольгированная изоляция, известная отражательной и малоизлучательной способностью.

Отражающая теплоизоляция работает по всем процессам теплообмена: излучением, конвекцией и теплопроводностью, тормозя потери тепла.

Жидкое изоляционное покрытие

Жидкая изоляция для проводов используется для восстановления защитного слоя токопроводящих жил, которые эксплуатируются в условиях повышенной влажности или в непосредственном соприкосновении с водой. В качестве изоляционного материала применяется полиуретановый компаунд. Он заливается в заранее подготовленную муфту через специальный бандаж. При этом по концам муфты устанавливаются резиновые уплотнители.

Жидкая электроизоляция для проводовЖидкая электроизоляция для проводов

Скотч

Это пленка из полиэтилена, на которую нанесен клей. Он не предназначен для проводной изоляции. В отличие от изоленты, у скотча небольшая толщина. Он склонен деформироваться, плавиться. Износ изоляции происходит быстрее.

Клеммы для изолирования мест соединения проводки

Изделия представляют собой контактную часть, которая помещена в диэлектрический корпус. Выпускаются в виде колодок и колпачков. Фиксация токопроводящих жил может выполняться винтами или зажимами. Данный вариант отлично подойдет для формирования контактных соединений в распределительной коробке своими руками.

Обжимная клемма с изоляциейОбжимная клемма с изоляцией

К недостаткам клеммного соединения относят:

  • увеличение объемов проводки в месте контакта;
  • незащищенность от воздействия влаги.

Нюансы использования

Так, существует несколько нюансов использования подобных утеплителей:

Для чего нужна изоляция

  • нанесенное алюминиевое напыление на полиэтиленовую или лавсановую пленку не отражает тепловые волны инфракрасного типа;
  • чтобы излучение действительно отражалось, нужен толстый слой фольги;
  • для слабых тепловолн хватит тонкого напыленного слоя в 20-30 ангстрем;
  • невозможно определить толщину слоя на глаз.

Паропроницаемость фольгированного ТИМ составляет 0,001 мг/м*ч*Па. В документации отражающего ТИМ должен указываться параметр технического сопротивления. При отсутствии оного это означает, что материал не тестировался на отражающую способность, а значит – не может применяться как утеплитель.

Битум

Битум широко применяли в конце 90-х годов, но он до сих пор популярен. Оболочка представляет собой тонкий слой из полиэтилена с битумным напылением. При подземном размещении необходимо дополнительное нанесение стеклохолста.

Битум позволяет защитить трубодетали от ржавчины. Рабочая температура при наземном размещении: от -40 до +65С. При глубинной прокладке – от -5 до +30 градусов.

Битумно-полимерная облицовка эффективно, при этом экономично и быстро защищает трубопрокат с газообразными и жидкими рабочими веществами.

Видео: Технология монтажа ALU1 WIRED MAT 105 

В этом видео наглядно показано, как крепить термоизоляционные маты из базальтовой ваты марки Роквул, а также как выполнить монтажные работы по всем правилам с помощью закрепления вязальным крючком и множество других важных нюансов.

Звукоизоляция кровли

Шумоизоляция становится актуальной при покрытии кровель металлическими укрывными настилами — профлистом, металлочерепицей, фальцевыми конструкциями. Такие кровельные покрытия очень популярны благодаря красивому внешнему виду и долговечности, тем не менее они способны создавать акустический дискомфорт.

Помимо низкого индекса звукопоглощения металлических материалов причинами повышенной шумности кровли могут стать:

  • неверно набитая обрешётка в результате нарушения геометрии скатов или применения доски и брусков разного сечения;
  • экономия на крепёжных элементах или использование крепежей, не соответствующих требованиям производителей;
  • неправильный раскрой и схема крепления кровельного материала.

Чтобы не допустить возникновения акустических мостиков, нужно иметь в виду следующие рекомендации.

  1. Перед укладкой кровельного пирога необходимо проверить диагональность крыши. Нельзя монтировать укрывной материал, тем более металлический, при несоответствии размеров по диагонали, иначе со временем в кровле образуются пустоты, которые приведут не только к значительному увеличению её шумности, но и к протечкам.
  2. Лучше выбирать утеплитель с высоким коэффициентом звукопоглощения, ближе к единице, и с более низким модулем упругости. Здесь на первый план выходят природные теплоизоляционные материалы, в частности, минеральная вата и её производные, которые благодаря своей структуре способны превращать звуковые колебания в тепловую энергию.
  3. Полезно использовать шумопоглощающие изолирующие прокладки, уложив их по стропилам — войлок, резину, пенополиэтилен и т. д., что уменьшит передачу звуковых колебаний на стены дома и защитит от внешнего шума.

    Для понижения шума металлических кровель необходимо использовать шумопоглощающие уплотнители, прокладывая их вдоль стропил или по центру листового укрывного материала

  4. Следует учитывать угол наклона кровли и его соответствие укрывному материалу. От этого во многом зависит уровень шума металлической кровли, особенно во время дождя и града.
  5. При укладке всех слоёв кровельного пирога необходимо выдерживать нормативы по обустройству кровли и пожаробезопасности — СНиП II-26–76*, СП 51.13330.2011, ГОСТ 27296 87, а также следовать советам и рекомендациям производителей кровельных покрытий.

    Один из принципов создания бесшумной металлической кровли состоит в устройстве идеально ровной обрешётки с соблюдением всех нормативов и правил

Видео: шумоизоляция кровли с помощью плит «Изоплат»

( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )

Изоляция удлинителя для сада

Для подключения садового оборудования применяют удлинители со степенью влагозащиты IP 54. Если изоляция была повреждена, то ее необходимо герметизировать, чтобы обеспечить полную безопасность эксплуатации на открытом пространстве с непосредственным контактом с почвой. Выполнить полностью герметичную изоляцию поврежденного участка можно термоусаживаемой лентой. Ей обматывают поврежденный участок, как и простой изолентой, а потом нагревают феном.

Термоусадочная лента

Материал при нагревании дает продольную усадку и плотно обжимает провод. Также из внутренней стороны ленты при усадке выделяется термоплавкий клей, чем и обеспечивается герметичность. По герметизации термоусаживаемая лента не уступает трубке из аналогичного материала. При этом ее можно наносить обмоточным способом. В случае с трубкой, её нужно надеть на провод, а из-за монолитной вилки и розетки на концах удлинителя сделать это не получится.

Экспресс-изоляция проводов: видео

Читайте также:

  • Какой провод лучше всего подойдет для монтажа проводки в деревянном доме
  • Как сделать скрытую проводку и какой кабель выбрать
  • Индикатор скрытой проводки: что это такое и как грамотно сделать

Неорганические диэлектрики

К такому типу изоляции относятся преимущественно вещества, химическая формула которых не содержит органических элементов. К наиболее распространенным электроизоляционным материалам подобного рода относится следующий ряд: стекло и его разновидности, слюда, керамические материалы, такие, как стеатит, радиофарфор, термоконд. Производные стекла используются для изготовления различных стеклянных трубок, баллонов. Фарфоровая изоляция часто используется для создания конденсаторов, резисторов.

Сфера применения

Отражающая теплоизоляция применима для всех поверхностей без грязи и пыли, подходит для сложных конструкций с углами, изгибами и перепадами. Утепление стен с наружной стороны можно достичь максимального эффекта при создании воздушного зазора в 20 мм с фольгированной стороны.

Для чего нужна изоляция

Эффективен материал для многоэтажных и одноэтажных каркасных домов, при этом это увеличит сопротивление стен без увеличения их объема. Монтаж осуществляется встык без нахлестов, а швы проклеиваются фольгированным скотчем.

Применение изнутри

Если есть желание утеплить помещение изнутри, то есть два вариант. Первый вариант – сделать 2 воздушных зазора между внешней стеной и материалом, между изоляцией и облицовкой (к примеру, гипсокартоном). В таком случае используется ТИМ с двойным фольгированием.

Для чего нужна изоляция

Второй вариант – создание одного зазора между внешней стеной и изоляцией, для чего применяется фольгированный с одной стороны материал. Фольгу обращают внутрь помещения.

Изоляция крыши

Отражающие ТИМ, смонтированные на крыше, дают не только тепловую, но и паровую изоляцию. Защищается также и подкровельное пространство от влаги.

Особенно эффективна отражающая пленка при изоляции потолка бани.

Трубопроводы и вентиляция

Для труб нужна изоляция с двусторонним фольгированием. Если трубы имеют диаметр меньше 159 мм, то можно не создавать воздушный зазор между ТИМ и трубой. Если у труб больший диаметр, то зазор – обязателен. Воздушный зазор устраивается следующим образом:

  • первый вариант — крепление колец из фольгированной пленки к трубе с расстоянием 300-400 мм друг от друга. А поверх колец труба обматывается изоляцией;
  • второй вариант – вдоль трубы прокладываются деревянные бруски с сечением в 10 на 10 мм или 20 на 20 мм, после чего поверх них идет обмотка изоляцией.

Стыки нужно заклеить алюминиевым скотчем. Утепление вентиляционных коробов позволит устранить теплопотери и дать звукоизоляцию.

Термоусадочные колпаки

Кабельные оконцеватели защищают концы кабеля, провода от воздействия факторов внешней среды при хранении, транспортировании, прокладке. Изнутри поверхность колпачка содержит термоплавкий клеящий состав для надежной герметизации. Используются как заглушки для стальных и полимерных труб.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...