امروز در این نوشتار می خواهیم بهترین عایق حرارتی ضد آتش را که به عایق حرارتی دشمن آتش نیز معروف است با عنوان عایق حرارتی سیلیکات کلسیم (Calcium Silicate Insulation) معرفی کنیم. برای آشنایی بیشتر با ساختار عایق حرارتی کلسیم سیلیکات ، ویژگی های آن، نحوه عملکرد و مزایا و معایب آن با ما همراه باشید.
تحلیل و بررسی ساختار عایق حرارتی کلسیم سیلیکات
عایق حرارتی کلسیم سیلیکات همانطور که از نامش پیداست، یک ترکیب شیمیایی متشکل از آهک و سیلیس می باشد که مانند سیمان خاصیت چسبنده ای دارد .اگر بخواهیم به صورت جزئی تر به تحلیل ساختار این عایق حرارتی بپردازیم باید بگوییم سیلیکات کلسیم ماده ای است با فرمول شیمیایی ۲CaO.SiO2 با نسبت های مختلف اکسیژن، کلسیم و سیلیس که از سیلیکات کلسیم آبدار به همراه الیاف تقویت کننده تشکیل شده است.
چرا عایق حرارتی کلسیم سیلیکات به عنوان بهترین عایق حرارتی ضد آتش معرفی میشود؟
۱ – دامنه کاربرد از لحاظ درجه حرارت
عایق حرارتی کلسیم سیلیکات به دلیل غیرآلی بودن مواد تشکیل دهنده، در دمای بالا به سادگی مقاومت و ماهیتش تغییر نخواهد کرد .
۲ – تغییرات حجمی در اثر بالا رفتن دما
تغییرات دما به صورت دائمی در عایق ها می تواند تغییرات خطی در ابعاد را ایجاد کند. در عایق های کلسیم سیلیکات حداکثر تغییرات خطی در دمای ۹۰۰درجه سانتی گراد، ۲درصد می باشد که این مقدار بسیار ناچیزی است .
۳ – هدایت حرارتی
این موضوع مهمترین عامل در انتخاب یک عایق محسوب می شود. عایق های کلسیم سیلیکات نه تنها به علت پایین بودن وزن حجمی و راحتی در حمل ونقل، بلکه به دلیل پایین بودن هدایت حرارتی یک انتخاب مناسب به حساب می آیند .
۴ – محدودیت مصرف
معمولا عایق های کلسیم سیلیکات به اشکال تخته، نیم لوله، زانو و حتی اشکال هندسی خاص در دسترس می باشد ، بنابراین پوشش دادن سطوح با قطعات ساخت کارخانه میسر است. در ضمن خاصیت برش پذیری به ما امکان ایجاد هر شکلی را در زمان مصرف می دهد . درصورتی که شکل خیلی خاص باشد و یا محل مورد نظر دارای پیچیدگی باشد، می توان خمیری از پودر کلسیم سیلیکات با یک چسب ایجاد کرد و آنرا به صورت مالت به کار برد.
مزایای عایق های کلسیم سیلیکات
در این بخش می خواهیم بگوییم چه ویژگی هایی در کلسیم سیلیکات وجود دارد که باعث شده است تا به این عایق حرارتی عنوان بهترین عایق حرارتی ضد آتش را نسبت دهیم.
استحکام فشاری خوب و پایداری بالا
عدم اشتعال پذیری و ضد آتش بودن
مقاومت در مقابل خوردگی و ترکیبات شیمیایی و آلودگی های قارچی و بیولوژیکی
نسبت استحکام به وزن بسیار خوب
مصرف انرژی ناچیز در حین تولید به طوری که از نقطه نظر صرفه جویی انرژی یکی از بهترین نسبت های صرفه جویی سالیانه را در بین سایر عایق ها دارد
کاربرد های رایج عایق کلسیم سیلیکات
با توجه به اینکه عایق حرارتی کلسیم سیلیکات به عایق ضد آتش شهرت دارد پس پر واضح است که رایچ ترین کاربرد آن محافظت از مخازن و لوله های حساس در برابر آتش است.
کلسیم سیلیکات روی لوله هایی با دمای بالا از قبیل کارخانه های شیمیایی, پالایشگاه ها , نیروگا های فشار قوی , خطوط توزیع بخار استفاده می شود.
در حالیکه ساختار سخت این عایق دارای منحنی هدایت حرارتی خطی است , استحکام فشاری بسیار بالا, استحکام خمشی بالا و دارا بودن کلاس A در محافظت در برابر آتش و اشتعال ناپذیری آن است و معمولاً این خواص فیزیکی آنرا به مناسب ترین عایق در کاربرد های با دمای بسیار بالا و کاربرد های صنعتی تبدیل کرده است.
چگونگی استفاده از عایق حرارتی کلسیم سیلیکات
جهت استفاده از عایق حرارتی سیلیکات کلسیم به عنوان بهترین عایق حرارتی ضد آتش برای ساختمان دو روش وجود دارد:
1- روش اروپایی:
در روش اروپایی معمولا محلول سیلیکات کلسیم را روی سطح موردد نظر اسپری می کنند.
2- روش آمریکایی:
در روش آمریکایی معمولا لایه ای نازک از کلسیم سیلیکات را روی سطح مورد نظر می کشند.
نکته مهم:
از آنجایی که سیلیکات کلسیم به آب و رطوبت حساس است و با آب واکنش می دهد، استفاده از روکش ها و پوشش های ضدرطوبت و ضدآب برروی آن اجباری است.
همچنین سیلیکات کلسیم یکی از مواد سازنده سرباره آهن در کوره ذوب و کوره بلند است و از آن در افزایش pH اسیدها استفاده میشود.