لوله‌ها از جمله پروفیل‌های مقطع بسته هستند که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند و عمده کاربرد آن‌ها در جابه‌جا کردن مواد مختلف همچون سیالات است. باوجود استحکام بالای این مقاطع و گستردگی کاربرد آن‌ها، در صورتی که بهینه سازی نشوند و یا اقدامات مورد نیاز بر روی آن‌ها انجام نگیرد، عملکرد مناسبی از خود نشان نمی‌دهند.
این به آن علت است که لوله‌ها همواره در معرض رطوبت، مواد شیمیایی، سرما، گرما و غیره هستند. عایق کاری لوله های صنعتی از جمله اقداماتی است که به افزایش بهره‌وری لوله کمک می‌نماید و از هدررفت انرژی و سیالات جلوگیری می‌کند. در مطلب پیش رو قصد داریم ضمن بررسی نحوه عایق کاری لوله های صنعتی، به معرفی انواع عایق نیز بپردازیم. با ما همراه شوید.
عایق کاری لوله های صنعتی به چه منظور انجام می‌شود؟
عایق کاری لوله های صنعتی در حقیقت به فرآیندی گفته می‌شود که طی آن ترکیبی از مواد مختلف در اطراف لوله قرار گیرند و از لوله در برابر عوامل محیطی محافظت نمایند. این امر همچنین سبب کاهش اتلاف انرژی و هزینه‌ها خواهد شد. به طور کلی عایق کاری لوله های صنعتی با اهداف زیر صورت می‌گیرد:
- جلوگیری از پوسیده شدن لوله فولادی- یکی از مهم‌ترین عللی که سبب ایجاد خوردگی و زنگ‌زدگی لوله‌های فولادی می‌شود، قرارگیری همیشگی آن‌ها در معرض رطوبت یا مواد شیمیایی می‌باشد. برای جلوگیری از وقوع این امر، لازم است لوله با مواد مختلف عایق شود. همچنین به علت عدم همخوانی دمای آب درون لوله و هوای اطراف، فرآیند میعان اتفاق افتاده و لوله دچار پوسیدگی و نهایتا نشت آب می‌شود.
- جلوگیری از یخ زدگی و ترکیدن لوله فولادی- از دیگر مشکلاتی که عدم عایق کاری برای لوله بوجود می‌آورد، می‌توان به یخ‌زدگی آن اشاره نمود. در فصول سرد سال که دمای هوا کاهش پیدا می‌کند، آب درون لوله‌های فولادی دچار یخ‌زدگی شده و منجر به ترکیدگی لوله می‌گردد. این اتفاق علاوه بر هدردهی مواد درون لوله، منجر به ایجاد خسارت و صرف هزینه‌های بسیار خواهد شد.
- بهینه سازی مصرف انرژی- از مهم‌ترین مصارف عایق‌کاری لوله می‌توان به بهینه‌سازی مصرف انرژی اشاره نمود. همان‌طور که بر هیچکس پوشیده نیست، عدم استفاده صحیح از منابع انرژی منجر به اتمام و از بین رفتن آن خواهد شد. همچنین عایق کاری لوله سبب حفظ دمای داخلی شده و در صرف انرژی، صرفه‌جویی می‌نماید.
- از بین بردن صدای درون لوله- یکی از مشکلاتی که به ویژه در ساختمان‌های اداری و مسکونی دردسرساز است، سر و صداهای ایجاد شده در لوله‌های فولادی در اثر انتقال آب می‌باشد. با انجام فرآیند عایق‌کاری به میزان قابل توجهی می‌توان از این اتفاق جلوگیری نمود.
انواع عایق کاری لوله های صنعتی
روش‌های عایق کاری لوله شامل موارد زیر می‌شود:
- عایق حرارتی- از انواع عایق‌های حرارتی برای اماکنی استفاده می‌شود که قرار باشد گرما از درون لوله به بیرون و یا از بیرون به درون انتقال داده نشود.
- عایق رطوبتی- در عایق کاری به طریق رطوبتی، از عبور و جریان رطوبت میان دو جداره لوله فولادی ممانعت به عمل می‌آید و اعمال آن با قیراندود کردن لوله همراه است. این روش عایق کاری به ویژه در لوله‌های مانیسمان کاربرد بسیاری دارد.
- عایق تشعشعی- عایق تشعشعی دارای سطحی براق است و امکان بازتاب تشعشعات را دارا می‌باشد. عایق تشعشعی بر روی سطح لوله قرار می‌گیرد و از انتقال گرما به لوله از طریق تشعشعات جلوگیری می‌نماید.
- عایق صوتی- همان‌طور که پیش از این اشاره کردیم، در بسیاری از موارد حرکت سیالات درون لوله‌ها منجر به ایجاد سر و صدا می‌گردد و در اثر ارتعاشات دسیبل‌های آزاردهنده تولید می‌گردد. عایق صوتی از این رخداد جلوگیری کرده و به حفظ سکوت فضا کمک می‌نماید.
نحوه عایق کاری لوله های صنعتی
به لحاظ فنی عایق کاری لوله های صنعتی به 3 طریق زیر انجام می‌گیرد:
- عایق کاری لوله‌های فولادی از قسمت درونی
- عایق‌کاری لوله‌های فولادی از قسمت بیرونی
- عایق‌کاری لوله‌های فولادی در ناحیه اتصالات
در ادامه به تفصیل به بررسی هر کدام از روش‌های ذکر شده خواهیم پرداخت.
عایق کاری لوله‌های فولادی از قسمت درونی
برای عایق کاری سطح داخلی لوله از ترکیبات زیر استفاده می‌کنند:
- پوشش اپوکسی؛ مقاوم نسبت به خوردگی و تسهیل جریان
از عایق اپوکسی که ماده‌ای پلیمری با خواص مناسب مکانیکی و شیمیایی می‌باشد، برای خط انتقال مواد هیدروکربنی همچون نفت و گازوئیل استفاده می‌کنند که علاوه بر بهبود جریان، به مقاومت نسبت به خوردگی نیز کمک می‌کنند.
- پوشش لوله اپوکسی مایع
پوشش لوله اپوکسی مایع به طور گسترده برای عایق کاری لوله آب آشامیدنی استفاده شده و به شکل مایع با اسپری یا فرچه انجام می‌گیرد.
- پوشش اپوکسی مایع کمک به بهبود جریان
این پوشش به صورت مایع و به کمک اسپری به سطح درونی لوله پاشیده می‌شود. هدف اصلی این پوشش ها کاهش اصطکاک و بهبود سرعت جریان درون لوله است.
- پوشش پودر اپوکسی برای تیوبینگ
پوشش پودر اپوکسی غالبا برای محافظ لوله گاز و یا لوله‌های مورد استفاده در پتروشیمی بکار می‌رود.
- پوشش پودر اپوکسی برای لوله حفاری
از این نوع پوشش به طور گسترده برای عایق کاری لوله های صنعتی حفاری استفاده می‌کنند. لازم به ذکر است که این پوشش دارای سختی بالایی بوده و در برابر سایش مقاومت خوبی دارد.
- پوشش اپوکسی ضد الکتریسیته ساکن
ترکیب پوشش‌های درونی لوله فولادی، به نحوی تنظیم می‌گردد که از ایجاد الکتریسیته ساکن در سطح لوله ممانعت به عمل آورد. لازم به ذکر است که عایق کاری با این روش انتقال مواد سوختی و اشتعال‌زا را امکان‌پذیر می‌سازد.
- پوشش لوله ملات سیمانی
در این نوع از پوشش معمولا سیمان پرتلند بکار گرفته می‌شود و به طور معمول در خطوط انتقال تحت تنش و دارای اسیدیته زیاد استفاده نمی‌کنند.
همچنین از دیگر پوشش‌هایی که برای سطح داخلی لوله استفاده می‌شود، می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
- پوشش پودر اپوکسی انتقال نفت خام
- پوشش پودر اپوکسی خطوط انتقال آب شور
- پوشش پودر اپوکسی خطوط انتقال پساب
- پوشش پودر اپوکسی خطوط انتقال آب شرب
- پوشش اپوکسی خطوط انتقال سیالات ترش
عایق‌کاری لوله‌های فولادی از قسمت بیرونی
برای عایق کاری سطح بیرونی لوله‌های فولادی، از ترکیب مواد مختلفی استفاده می‌شود که به معرفی هر کدام خواهیم پرداخت:
- پوشش لوله بیتوسیل
بیتوسیل که ماده‌ای پلیمری شکل و تقریبا مشابه با قیر می‌باشد، به علت برخورداری از مزایای مختلفی همچون قیمت مناسب، در دسترس بودن، عایق خوب و غیره، مورد استفاده بسیاری قرار می‌گیرد. برای آن‌که میان پوشش و لوله چسبندگی خوبی ایجاد شود، این پوشش را به صورت گرم اعمال می‌نمایند. این پوشش مقاومت قابل توجهی نسبت به خوردگی ایجاد می‌نماید و به همین جهت امکان استفاده در محیط‌های آبی را فراهم می‌سازد. پوشش لوله بیتوسیل امکان افزایش تقویت مکانیکی را با لایه‌ای از پلی پروپیلن دارا است.
- پوشش لوله پلی پروپیلن سه لایه
پوشش لوله پلی پروپیلن از 3 لایه مختلف تشکیل شده است. برای عایق کاری لوله های صنعتی به کمک این روش، لازم است در وهله اول، لایه‌ای از اپوکسی بر روی لوله قرار داده شود. پس از اپوکسی چسب و نهایتا پروپیلن اعمال می‌شود. پلی پروپیلن پلیمری مقاوم به خوردگی به حساب می‌آید.
- پوشش لوله پلی اتیلن سه لایه
پوشش پلی اتیلن نیز از سه لایه تشکیل شده است که در لایه آخر پوشش پلیمر پلی اتیلن می‌باشد. لازم به ذکر است که لوله فولادی‌ای که با این پوشش عایق کاری شده باشد، در محیط زیر خاک یا در دمای 80 درجه سانتی‌گراد امکان استفاده دارد.
- پوشش لوله بیتومن
پوشش بیتومن در حقیقت قیر پایه نفتی اکسید شده می‌باشد. از آن‌جایی که اکسید قیر نفتی با هوادهی انجام می‌شود؛ مقاومت بسیاری در برابر خوردگی دارا خواهد بود. این پوشش دوست‌دار محیط زیست بوده و برای انتقال خطوط زیر خاکی کاربرد دارد.
- پوشش پودر اپوکسی اتصال ذوبی
پوشش پودر اپوکسی اتصال ذوبی چسبندگی بسیار خوبی دارد و هنگامی که بر سطح مورد نظر اعمال گردد، از لوله می‌توان در دمای بیش از 155 درجه سانتی گراد استفاده نمود.
- پوشش لوله راک گارد
پوشش لوله راک گارد در حقیقت پوششی بر پایه بتن مسلح شده به همراه مش فولادی می‌باشد. پوشش لوله راک گارد دارای خواص مکانیکی قابل توجه بود و امکان استفاده در محل‌های پرتنش را دارا است. ذکر این نکته خالی از لطف نیست که مابین لایه بتن و لوله، لایه‌ای همچون قیر که در برابر خوردگی مقاوم است، اعمال می‌گردد.
- پوشش ترکیبی اپوکسی و پلی استر
برای این روش در حقیقت از یک لایه پلی استر بر سطح پوشش FBE استفاده می‌کنند. لایه پلی استری مقاومت پوشش را نسبت به اشعه ماورای بنفش و نور خورشید را به میزان زیادی افزایش می‌دهد. انواع لوله‌های مانیسمان با رده‌های مختلف را می‌توان با این روش عایق کاری نمود.
عایق‌کاری لوله‌های فولادی در ناحیه اتصالات
خطوط لوله کشی شامل بخش‌های مختلفی همچون انشعابات، اتصالات، شیر و ولو، فلنج و پمپ می‌شوند. علاوه بر لوله‌ها، در بعضی مواقع لازم است که این اتصالات نیز عایق‌کاری شوند. پوشش عایق در ناحیه اتصالات به طور معمول در سطح خارجی بوده و به کمک ایجاد سد حرارتی، از وقوع خوردگی جلوگیری می‌نماید. غالبا در ناحیه اتصالات از پوشش FBE یا پوشش پودر اپوکسی اتصال ذوبی استفاده می‌کنند. این پوشش از مزایایی همچون مقاومت قابل توجه نسبت به خوردگی و چسبندگی بالا برخوردار است.
مزایای عایق کاری لوله های صنعتی
عایق کاری لوله های صنعتی با مزایای زیر همراه است:
- از خورده شدن، پوسیده شدن، ترکیدگی و نشت لوله جلوگیری می‌نماید.
- از انتشار آلاینده در جو ممانعت به عمل می‌آورد.
- از لوله در برابر آتش، لرزش و صدا جلوگیری می‌کند.
- با این فرآیند، کنترل دمای سیستم لوله کشی آسان می‌شود.
- به کمک عایق کاری داخلی، لوله نسبت به الکتریسیته ساکن درون لوله عایق می‌گردد.
- از جریان بخار در لوله گرم و تراکم در لوله سرد جلوگیری می‌کند.
- منجر به افزایش بازده سیستم گرمایش یا سرمایش می‌شود.
نکات مهم در اجرای عایق کاری لوله های صنعتی
برای اجرای عایق کاری لوله های صنعتی لازم است نکات زیر در نظر گرفته شود:
- در صورتی که ضخامت عایق از 75 میلی‌متر بیش‌تر باشد، عایق در 2 یا چند لایه اجرا خواهد شد.
- تقریبا تمامی فلنج‌های لازم است عایق گردند.
- میزان ضخامت عایق به تناسب اندازه لوله، دما و دیگر پارامترها اندازه‌گیری شده و حداقل 25 میلی‌متر می‌باشد.
- مهم است که پیش از آزمایش هیدرواستاتیک/پنوماتیک عایق اعمال نگردد.
- لازم است تمامی ولوهای غیر از شیر کنترل و شیر تخلیه عایق کاری شوند.
جمع بندی
عایق کاری لوله های صنعتی به اعمال پوشش موادی بر سطح یا درون لوله گفته می‌شود که از اتلاف انرژی جلوگیری می‌نمایند و منجر به عدم وقوع خوردگی، بهینه سازی مصرف انرژی، جلوگیری از یخ زدگی لوله و غیره می‌شود. انواع عایق کاری شامل عایق حرارتی، رطوبتی، صوتی و تشعشعی می‌شود و با 3 روش درون لوله، بیرون لوله و ناحیه اتصالات انجام می‌گیرد.
منبع (Resource): DIY TECHNIQUES FOR INSULATING PIPES
سوالات متداول
انواع عایق کاری لوله های صنعتی شامل چه مواردی می شود؟
این انواع شامل عایق حرارتی، رطوبتی، صوتی و تشعشعی می‌باشد.
نحوه عایق کاری لوله های صنعتی به چه صورت است؟
عایق کاری لوله های صنعتی یا در سطح داخلی، یا در سطح خارجی و یا در اتصالات اعمال می‌گردد.
