عایق‌های ژاکتی حرارتی در صنایع پالایشگاهی و پتروشیمی
عایق کاری فرآیندی است که با استفاده از مواد عایق حرارتی و رطوبتی، تجهیزات پایپینگ و مخازن، از اثرات مخرب دما و محیط محافظت می‌شوند. عایق‌کاری در صنعت پتروشیمی به منظور جلوگیری از نشت مواد سیال، حفظ انرژی، کنترل دمای فرآیند و افزایش ایمنی انجام می‌شود. عایق‌های ژاکتی حرارتی، فوم‌های پلی اورتان، عایق‌های پشم سنگ …
عایق کاری فرآیندی است که با استفاده از مواد عایق حرارتی و رطوبتی، تجهیزات پایپینگ و مخازن، از اثرات مخرب دما و محیط محافظت می‌شوند. عایق‌کاری در صنعت پتروشیمی به منظور جلوگیری از نشت مواد سیال، حفظ انرژی، کنترل دمای فرآیند و افزایش ایمنی انجام می‌شود. عایق‌های ژاکتی حرارتی، فوم‌های پلی اورتان، عایق‌های پشم سنگ و پوشش‌های پلیمری از مواد مرسوم مورد استفاده می‌باشد. عایق حرارتی با ارائه مزایای متعددی از نظر ایمنی، بهره‌وری انرژی و عملکرد عملیاتی، نقش به سزایی در صنایع پالایشگاهی و پتروشیمی ایفا می‌کند. تاثیر این عایق‌ها از چند منظر قابل بررسی است:
ایمنی: در صنعت پتروشیمی در بسیاری از فرآیندها دمای بالا، مواد فرارو شیمیایی و سیالات داغ حضور دارند. عایق حرارتی با به حداقل رساندن انتقال حرارت و کاهش خطر سوختگی در برخوردهای احتمالی و یا نشت سیالات داغ، به محافظت از پرسنل و تجهیزات کمک می‌کند و در نتیجه محیط کار ایمن‌تری را ایجاد می‌کند.
بازده انرژی: فرآیندهای پتروشیمی اغلب نیاز به استفاده از گرما دارند و عایق‌های ژاکتی حرارتی به حفظ گرما در تجهیزات یا سیستم‌های پایپینگ کمک می‌کند. استفاده از عایق مناسب با به حداقل رساندن تلفات حرارتی، نیاز به مصرف انرژی اضافی برای حفظ دمای مطلوب را کاهش می‌دهد. این امر منجر به بهبود بهره‌وری انرژی و صرفه‌جویی در هزینه‌های تولید خواهد شد.
عملکرد فرآیند: ثبات دمایی در عملکرد بهینه فرآیندهای مختلف پتروشیمی و پالایشگاهی بسیار حیاتی هستند. ژاکت حرارتی با جلوگیری از تبادل حرارت بیش از حد با محیط اطراف، به حفظ سطوح دمای مطلوب سیال کمک می‌کند. کنترل دمایی فرآیند در محدوده مشخص، سرعت واکنش را افزایش می‌دهد، خطر واکنش‌های غیرمنتظره را کاهش می‌دهد، از آسیب به خطوط انتقال و کاتالیست‌های موجود جلوگیری نموده و منجر به افزایش بهره‌وری تولید می‌شود.
محافظت در برابر خوردگی: کارخانه های پتروشیمی به دلیل ماهیت مواد در حال فرآوری و عوامل محیطی نظیر رطوبت و گرما، اغلب با محیط‌های خورنده مواجه هستند. عایق ژاکتی حرارتی می‌تواند به عنوان یک لایه محافظ عمل کند و از سطح بیرونی تجهیزات و لوله‌ها در برابر عوامل خورنده مانند مواد شیمیایی یا رطوبت محیط محافظت کند.
ملاحظات زیست محیطی: صنعت پتروشیمی به طور فزاینده‌ای بر روی پایداری زیست محیطی متمرکز شده است. عایق حرارتی با کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای به این امر کمک می‌کند. با به حداقل رساندن تلفات گرما، نیاز به تولید انرژی اضافی را کاهش می‌دهد که می‌تواند منجر به کاهش ردپای کربن و اثرات زیست محیطی شود.
روش‌های مرسوم عایق‌کاری خطوط سیالات
مقرون به صرفه‌ترین روش عایق‌کاری که از گذشته تا به امروز همواره به عنوان اولین راهکار مورد نظر بوده استفاده از پشم‌سنگ و ورق‌های فلزی به عنوان پوشش بوده است. پشم‌سنگ در اشکال متنوعی نظیر پتویی ساده، مش‌دار، ایزوپایپ و … قابل استفاده است.با توجه به مقاومت ضعیف پشم‌سنگ در مقابل رطوبت، بارندگی و سایر عوامل محیطی، ورق‌های آلومینیوم یا گالوانیزه به صورت کاورهای فلزی (پلیت/ کلدینگ) توسط تیم عایق‌کاری طراحی و ساخته شده و بر روی عایق پشم سنگ نصب می‌گردد.
این نوع عایق‌کاری اصولا برای مقاطعی که عایق به صورت ثابت نصب می‌شود و دارای اشکال هندسی ساده هستند مانند لوله‌های انتقال سیالات، بهترین گزینه است. در مواردی نظیر فلنچ‌ها، پمپ‌ها، انواع ولو‌ها، توربین و کمپرسورها که نیازمند بازدید دوره‌ای هستند یا احتمال نشت سیال، خرابی قطعات و … بیشتر است. عایق‌کاری و ساخت پلیت‌های فلزی با اشکال خاص نسبتا پیچیده، زمان‌بر و در بروز موارد فورس ماژور نیازمند حضور تیم عایق‌کاری جهت پشتیبانی عملیات می‌باشد. پشم‌سنگ مستعمل قابلیت نصب مجدد را ندارد، امحاء استاندارد ضایعات پشم‌سنگ هزینه‌بر بوده و در صورت خرابی کاورهای فلزی، فرآیند عایق‌کاری تا زمان تعمیر و ساخت پلیت جدید به تعویق می‌افتد. یکی دیگر از معایب این روش عایق‌کاری امکان بروز خوردگی لوله در زیر عایق بدون هیچ‌گونه علائم سطحی است و به ناگاه باعث نشت، آتش‌سوزی یا توقف تولید خواهد شد
راهکار نوین که در چندسال اخیر در صنایع دنیا مورد توجه قرار گرفته، استفاده از عایق ژاکتی حرارتی بر پایه منسوجات نسوز است که به سادگی امکان باز و بست و بازدید دوره‌ای را دارند.
عایق ژاکتی حرارتی
ژاکت حرارتی به طور معمول از ترکیب چندلایه پارچه و منسوج نسوز مقاوم در برابر آب و روغن طراحی و ساخته می‌شوند و توانایی تحمل حرارت تا ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد(بر جسب نوع منسوج مورد استفاده) را دارا هستند. کاربرد اصلی آنها عایق‌کاری و حفاظت حرارتی از شیرها، فلنج‌ها، توربین ها، پمپ ها و… بوده و بر حسب محل استفاده و نوع سیال امکان تغییرات سفارشی نیز وجود دارد.
ژاکت‌ها به صورت چندلایه بر حسب ابعاد قطعه طراحی و ساخته می‌شود.
به منظور پوشش‌دهی مناسب، عایق‌ها از چهار وجه امکان اتصال به یکدیگر را دارا هستند.
اتصالات مورد نیاز به وسیله یراق‌آلات فلزی، چسب الیافی ولکرو و پارچه نسوز بر روی عایق تعبیه می‌گردد.
قابلیت استفاده چندین باره و باز و بست جهت بازدید دوره‌ای و تعمیر و نگهداری را دارا هستند.
ضریب انتقال حرارت مجموعه عایق در دمای ۶۵۰-۷۰۰ درجه سانتیگراد: ۰.۱۱۷ (W/m.K)
لایه‌بندی و ساختار ژاکت حرارتی
به طور کلی ساختار عایق ژاکتی حرارتی از بخش‌های زیر تشکیل شده است:
لایه رویی : پارچه نسوز پوشش‌دار
لایه عایق: الیاف‌های نسوز
لایه زیرین: پارچه نسوز
گستردگی فوق‌العاده منسوجات نسوز امکان ساخت عایق‌های ژاکتی با ویژگی‌های سفارشی گوناگونی را امکانپذیر کرده است.
سخن پایانی:
به طور کلی می‌توان عایق‌های ژاکتی را یکی از نوین‌ترین نوع عایق‌کاری در صنایع دانست که ضمن صرقه اقتصادی قابل توجه، فرآیند عایق‌کاری در صنایع را به امری راحت و کارآمد تبدیل نموده است. شاید بتوان بهره وری انرژی و افزایش راندمان تولید را مهم‌ترین دستاورد تولید این نوع از ژاکت‌های حرارتی دانست.
دوخت عایق حرارتی به هیچ عنوان کار آسانی نیست؛ پیچیدگی شکل قطعه و تجهیزات، نیاز به قابلیت بازوبست در شرایط تعمیر و نگهداری و طراحی الگوی دوخت با حداقل تعداد قطعات بالشتک که امکان نصب آسان را ایجاد نماید باعث می‌شود تا شما بتوانید در دمای حرارتی بسیار بالا بدون دغدغه توقف خط تولید از این عایق ژاکتی در صنعت خود از آن استفاده نمایید. درصورتی که با دمای بالا سروکار دارید و با معضلات عایق‌های قدیمی چالش دارید، کارشناسان متخصص شرکت نسوزگستران فرآذر به عنوان تولیدکننده اختصاصی عایق‌های ژاکتی حرارتی، همکار شما خواهند بود.
