Podstawowym wyróżnikiem, który nadaje izolatorom wysokotemperaturowym ich specjalistyczne właściwości jest ich specyficzna struktura. Charakteryzuje się ona wysokim oporem cieplnym , co w rezultacie skutkuje niskim przewodnictwem temperaturowym. Dlatego też, przepływ ciepła przez całą konstrukcję zminimalizowany.
Różnorodne zastosowania materiałów termoizolacyjnych wynikają z zarówno potrzeb, jak i niebezpieczeństw, które płyną z eksploatacji przedmiotów i urządzeń osiągających wysokie temperatury.
Wśród indywidualnych i powszechnych konieczności używania izolacji cieplnych znajdują się m.in.:
- ü przestrzeganie wymagań BHP
- ü zależności ekonomiczne (np. oszczędność energii)
- ü efektywna ochrona i konserwacja urządzeń oraz budynków
- ü wymagania technologiczne
Najpopularniejsze izolatory wysokotemperaturowe
- Wermikulit – odporność termiczna do + 1100 stopni Celsjusza.
- Wełna mineralna – odporność termiczna do +750 stopni Celsjusza lub też chroniąca krótkotrwale nawet do pułapu + 1000 stopni Celsjusza.
- Wysokotemperaturowe włókna szklane – odporność termiczna od +850 do 1200 stopni Celsjusza.
- Krzemiany wapnia – odporność termiczna do +1100 stopni Celsjusza.
- Włókna ceramiczne – odporność termiczna do + 1800 stopni Celsjusza. O wytrzymałości włókien decyduje ich skład chemiczny (występowanie tlenków metali: Al2O3, SiO2, ZrO2, Cr2O3).Produkty wytworzone z tego materiału są ogniotrwałe.
Przegląd produktów termoizolacyjnych
Włókniny i tkaniny – mające zastosowanie jako pokrycia poduszek i materaców izolacyjnych, używane do izolacji wysokotemperaturowej przewodów wodnych i parowych, a także zbiorników i kotłów. Funkcjonujące także, jako półfabrykaty w kocach gaśniczych.
- ceramiczne – odporność termiczna na poziomie do + 450 stopni Celsjusza. Wykonane z przędzy ceramicznej, nitkowatej, która podczas zbrojenia wzmocniona została drucikiem stalowym, miedzianym, inconelowym albo mosiężnym. Zbrojenie wykonane podczas tkania w płóciennym splocie wielowarstwowym. Włóknina ceramiczna znajduje zastosowanie przy uszczelnianiu otworów wyczystkowych, włazów kotłowych, pokryw aparatów oraz wielu innych mechanizmów pracujących w warunkach tzw. czynników nieagresywnych ( tj. pary wodnej i wody).
- szklane – odporność termiczna do + 500 stopni Celsjusza. Powstają podczas procesu tkania w splocie płóciennym z przędzy szklanej (jedno lub dwuwarstwowe). Znajdują zastosowanie jako ekrany cieplne i osłony przewodów, kabli i węży umiejscowionych w pobliżu wysokich temperatur, a także jako ekrany cieplne.
- kaolinowe – odporność termiczna do + 800 stopni Celsjusza. Zbrojone dodatkowo drucikiem inconelowym, albo bez zbrojenia. Warto podkreślić iż materiały kaolinowe, które nie odbyły zbrojenia w warunkach przekraczających + 500 stopni Celsjusza widocznie tracą elastyczność w tracie tkania. Podstawowym budulcem produktu jest przędza glinokrzemianowa. Materiały kaolinowe produkowane są w splocie płóciennym jedno lub wielowarstwowym. Używane jako uszczelnienia pieców hartowniczych i suszarek termiczne, a także do ochrony przewodów, węży i kabli pracujących w pobliżu źródeł wysokiej temperatury. Wykorzystywane również jako ekrany cieplne.
- glinokrzemianowe – odporność termiczna do +1260 stopni Celsjusza. Wytworzone z przędzy glinokrzemianowej. Opcjonalnie zbrojone drucikiem inconelowem. Jeżeli powstają bez zbrojenia posiadają właściwości produktów kaolinowych. Używane jako izolacje przy wygrzewaniu konstrukcji spawalnych, ochrona kabli oraz węży i służące jako ekrany cieplne.
Bloki izolacyjne – wstępnie uformowane sztywne izolacje o prostokątnym przekroju, których grubości w niewielkim stopniu są odmienne od innych wymiarów.
Płyty izolacyjne – produkty o prostokątnym kształcie oraz sztywnym formacie, opcjonalnie z okładziną. Ich grubość jest wyraźnie mniejsza niż inne wymiary.
Maty ceramiczne – produkty włókniste o elastycznej budowie, mogą mieć postać miękkich płyt lub rulonów. Mają podobne właściwości co ceramika techniczna
Izolacje zasypowe – produkty w formie proszku, granulatów, kulek itp.
Kształtki – uformowane, sztywne materiały stosowane w miejscach niedostępnych dla otulin (np. wzdłuż cylindrycznego elementu). Rozróżnia się wśród nich następujące typy:
- Kształtki o pełnych krawędziach i prostokątnym przekroju poprzecznym – używane są w zbiornikach cylindrycznych lub w zbiornikach gdzie izolacja może się znajdować blisko powierzchni.
- Kształtki o ściętych ukośnie krawędziach – posiadają przynajmniej jedną ściętą ukośnie krawędź
- Kształtki wygięte promieniowo krawędziach ściętych ukośnie (elementy) – ich powierzchnia jest specjalistycznie dopasowana do zbiornika.
Prostki wysokotemperaturowe – używane do izolacji pieców grzewczych oraz urządzeń cieplnych. Stosowane m.in.: w odlewniach, hutach, cegielniach, elektrociepłowniach i elektrowniach oraz w przemyśle maszynowym, chemicznym, ceramicznym i metali nieżelaznych. Mają postać formowanych hydraulicznie cegieł izolacyjnych. Wybrane typy: wysokoglinowe, perlitowe, andaluzytowe, korundowe, szamotowe.
Koce, taśmy i sznury (szklane, kaolinowe, glinokrzemianowe) – znajdujące zastosowanie jako izolacja cieplna urządzeń, maszyn i instalacji pracujących w warunkach wysokich temperatur. Oprócz tego ograniczą przepływ ciepła.
Betony ogniotrwałe – stosowane jako izolacja w piecach. Ich skład chemiczny jest uzależniony od zastosowania. Materiały te produkowane są metodami IN SITU (In situ Production Methods).
