Види технології та технологічний процес заводу теплоезоляційних матеріалів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки молоді та спорту України

Одеська державна академія будівництва та архітектури

Кафедра «Організація виробництва та охорони праці»

Реферат з організації будівельної справи на тему

«Види технології та технологічний процес заводу теплоезоляційних матеріалів»

Виконала:

групи МК-349

Михайлова А.Ю.

Перевірила:

Постернак И.М.

Одеса 2013

План

Вступ

1. Теплоізоляційні матеріали та їх властивості

2. Види теплоізоляції

3. Технологічний процес теплоізоляційних матеріалів

Список літератури

теплоізоляційний маркування пористість

Вступ

За останні роки на Українському будівельному ринку з'явилися десятки нових теплоізоляційних матеріалів, завдяки чому стався значний прорив в першу чергу в сфері енергозбереження. З розвитком нових технологій, сучасні ізоляційні матеріали стали більш ефективними, екологічно безпечними і різноманітними, і відповідають конкретним технічним завданням будівництва - можливість будівництва висотних будівель, зменшення товщини огороджувальних конструкцій, зниження маси будівель, витрат будівельних матеріалів, а також економії паливно-енергетичних ресурсів при забезпеченні в приміщеннях нормального мікроклімату. До теплоізоляційних матеріалів відносяться будівельні матеріали та вироби, призначені для теплової ізоляції огороджувальних конструкцій будівель і споруд, технологічного обладнання та трубопроводів. Такі матеріали мають низьку теплопровідність (при температурі 25 ° С коефіцієнт теплопровідності не більше 0,175 Вт / (м ° С)) і щільність (не вище 500кг / м і). Основна технічна характеристика теплоізоляційних матеріалів - це теплопровідність, тобто здатність матеріалу передавати тепло. Для кількісного визначення цієї характеристики використовується коефіцієнт теплопровідності, який дорівнює кількості тепла, що проходить за 1:00 через зразок матеріалу товщиною 1 м і площею 1 м І при різниці температур на протилежних поверхнях 1 ° С. Теплопровідність виражається в Вт / (мК) або Вт / (м ° C). При цьому величина теплопровідності теплоізоляційних матеріалів залежить від щільності матеріалу, виду, розміру, розташування пір і т.д. Також сильний вплив на теплопровідність надає температура і вологість матеріалу. Крім цього, важливими додатковими властивостями теплоізоляційних матеріалів є - міцність на стиск, водопоглинання, сорбційна вологість, морозостійкість, паропроникність та вогнестійкість.

1. Теплоізоляційні матеріали та їх властивості

Теплоізоляційні матеріали -- матеріали, що відрізняються невеликою теплопровідністю. Використовуються для теплової ізоляції загороджувальних конструкцій будівель та інших споруд, промислового устаткування і трубопроводів. Одна з основних характеристик теплоізоляційних матеріалів -- це їх висока пористість і, відповідно, мала середня густина і низька теплопровідність. Застосування теплоізоляційних матеріалів в будівництві дозволяє знизити масу конструкцій, зменшити споживання конструкційних будівельних матеріалів (бетон, цегла, деревина тощо). Теплоізоляційні матеріали та вироби можна систематизувати за основними ознаками: По виду вихідної сировини: неорганічні (мінеральна і скляна вата, ніздрюваті бетони, матеріали на основі азбесту, керамічні та ін) і органічні (дерево-волокнисті плити, пінно-і поропласти, торф'яні плити та ін.) Також виготовляються комбіновані матеріали, з використанням органічних і неорганічних компонентів. За структурою: волокнисті (мінеральна, скляна вата, шерсть тощо), ніздрюваті (ніздрюваті бетони і полімери, пінно-і газокераміка та ін.) І зернисті або сипкі (керамічний і шлаковий гравій, пемзовий і шлаковий пісок та ін. За формою: пухкі (вата, перліт тощо), плоскі (плити, мати, тощо), фасонні (циліндри, полуцеліндри, сегменти тощо), шнурові (шнури з неорганічних волокон: азбестові, мінерального і скляного волокна ). За займистістю (горючістю): вогнетривкі (керамзит, ніздрюваті бетони тощо), важкоспалимі (цементно-стружкові, ксилоліт) і спаленні (комірчасті пластмаси, торфопліти, очерети і пр.)За змістом сполучної речовини: що містять речовину (ніздрюваті бетони, фіброліт і т. д.) і не містять речовину (скловата, мінеральне волокно).

Будівельні і теплофізичні властивості.

Маркування теплоізоляційних матеріалів пов'язують з їх щільністю. Тому основним показником якості таких матеріалів є їх марка щільності: D15-35-50-100-125-150-175-200-250-300-350-400-500-600.

Пористі теплоізоляційні матеріали.

Вважається, що чим більший об'єм пор, тим теплопровідність менше, це пов'язано з тим, що найменшою теплопровідністю володіє повітря (0,023 Вт / м ° С). Але теплопровідність залежить не тільки від об'єму, а й від розмірів пор, їх форми, а також характеру пористості і т. д. У великих порах конвективний теплоперенос відбувається інтенсивніше в порівнянні з дрібними, в яких повітря при наявності теплового градієнта може виявитися нерухомим і теплопровідність його мінімальна . Тому при формуванні пористої структури технологічні прийоми завжди спрямовані на отримання, по можливості, більш дрібних, рівномірно розташованих пір по всьому об'єму матеріалу.Характер пористості робить вирішальний вплив на акустичні та теплоізоляційні властивості пористого матеріалу. При замкнутій пористості матеріал відноситься до теплоізоляційних, а при наскрізній (в певних межах) - до звукопоглинальних. Такі властивості можуть бути поліпшені також шляхом спеціальної обробки поверхонь виробів.

Волокнисті теплоізоляційні матеріали

Волокниста будова характерна для матеріалів на основі мінерального (мінеральна і скляна вата) або органічного волокна (дерева, полімерне, тварина). Мінеральні волокна отримують шляхом розплавлення неорганічної сировини з подальшим перетворенням розплаву (шляхом розпилення, витягування через фільєри або іншими способами) в волокна, а органічне - шляхом розщеплення деревини або іншої рослинної сировини на волокна до мінімально можливого діаметра. Виконання такої операції здійснюється на досить складному обладнанні і зазвичай пов'язано з великою витратою енергії.Теплоперехід в волокнистих матеріалах здійснюється за рахунок перенесення тепла від одного волокна до іншого (кондукційних - передача тепла від одного об'єкта іншому при прямому контакті), а також конвективним перенесенням повітря, укладеним між волокнами. Тому з зменшенням товщини волокон теплоперехід уповільнюється, оскільки при передачі тепла від одного волокна до іншого витрачається теплова енергія: чим тонше волокно, тим більше таких контактів, тим більше втрати тепла при його перенесенні у напрямку теплового градієнта. При тонковолокнистій структурі повітря знаходиться у вигляді тонких прошарків неправильної форми, що також ускладнює теплоперехід такій структурі за рахунок конвективного теплопереходу.Оптимальною вважається структура по можливості з більш тонкими волокнами. Для неорганічних матеріалів зазвичай розмір волокон обмежується величиною 5-8мк, так як при меншому діаметрі волокно виходить ламким. Для органічних матеріалів діаметр волокон залежить від природи вихідного матеріалу і в ряді випадків може бути значно менше. Теплопровідність волокнистих матеріалів залежить також від напрямку потоку теплоти. Наприклад, для дерева теплопровідність вздовж волокон приблизно в 2 вище, ніж впоперек.Зволоження і тим більше замерзання води в порах матеріалу веде до різкого збільшення теплопровідності, оскільки у води вона дорівнює 0,58 Вт / м ° С, тобто приблизно в 25 разів більше, ніж у повітря, а теплопровідність льоду дорівнює 2,32 Вт / м ° С, в 100 разів більше, ніж у повітря.

Властивості теплоізоляційних матеріалів

Температуростійкість оцінюють граничною температурою застосування матеріалу. Вище цієї температури матеріал змінює свою структуру, втрачає механічну міцність і руйнується, а органічні матеріали можуть загорятися. Граничну температуру застосування встановлюють трохи нижче значення температуростійкості в цілях безпеки, і вказують у технічній характеристиці матеріалу. Теплоємність має істотне значення в умовах частих теплозмін, так як в цих умовах необхідно враховувати теплоту, що поглинається (акумульовану) теплоізоляційним шаром. Теплоємність неорганічних матеріалів коливається від 0,67 до 1 кДж / кг ° С. Зі збільшенням вологості матеріалу його теплоємність різко зростає, тому що для води при 4 ° С вона складає 4,2 кдж / кг ° С. Збільшення теплоємності відзначається і при підвищенні температури. Вогнестійкість характеризує горючість матеріалу, тобто його здатність займатися і горіти при впливі відкритого полум'я. Горючі матеріали можна застосувати тільки при здійсненні заходів щодо захисту від загоряння і можливості використання засобів пожежогасіння. Займистість визначається при впливі температури 800-850 ° С і витримці протягом 20 хв.

2. Види теплоізоляції

Сьогодні вітчизняний будівельний ринок рясніє самими різними теплоізоляційними матеріалами, відмінними високим коефіцієнтом теплового опору при відносно малих товщинах і невеликій вазі. Актуальність і потреба у високоефективній теплоізоляції для будь-яких будівель і споруд набула особливої значущості у зв'язку зі зростаючою вартістю енергоносіїв. Крім того, постійне підвищення вимог до умов комфортного проживання людей вимагає все більшої енергії, все більших витрат на її пополненіе.Матеріали, з яких традиційно виготовлялися огороджувальні конструкції будівель, сьогодні вже не задовольняють зростаючий ринок споживачів, так як вони погано зберігають тепло. Асортимент теплоізоляції постійно зростає, розібратися у видах теплоізоляційних матеріалів з кожним днем стає все складніше.

На практиці теплоізоляційні матеріали прийнято ділити на три види (по виду основного вихідної сировини):

Органічні - одержувані переробкою неділової деревини та відходів деревообробки (деревноволокнисті плити і деревностружкові плити), сільськогосподарських відходів (солома, очерет та ін), торфу (торфопліти) і т.д. Ці теплоізоляційні матеріали, як правило, відрізняються низькою водо-і біостійкість. Зазначених недоліків позбавлені так звані газонаповнені пластмаси (пінопласти, поропласти, сотопласти та ін) - високоефективні органічні теплоізоляційні матеріали з об'ємною масою від 10 до 100 кг/м3. Характерна особливість більшості органічних теплоізоляційних матеріалів - низька вогнестійкість, тому їх застосовують зазвичай при температурах не понад 150 ° С.

Неорганічні - мінеральна вата та вироби з неї (наприклад, мінераловатні плити), легкі і ніздрюваті бетони (газобетон і пінобетон), піноскло, скляне волокно, вироби з спученого перліту та ін Вироби з мінеральної вати отримують переробкою розплавів гірських порід або металургійних шлаків в склоподібне волокно. Об'ємна маса виробів з мінеральної вати 75 - 350 кг/м3.

Змішані - використовувані як монтажні, виготовляють на основі азбесту (азбестові картон, папір, повсть), сумішей азбесту і мінеральних в'яжучих речовин (асбестодіатомовие, асбестотрепельние, асбестоизвестковокремнеземистые, азбестоцементні вироби) і на основі спучених гірських порід (вермикуліту, перліту). Найпопулярніші в Росії утеплювачі - мінераловатні вироби, частка яких складає понад 65%, близько 8% припадає на стекловатниє, близько 20% - на пінополістирол і інші пінопласти. Частка теплоізоляційних ніздрюватих бетонів в загальному обсязі теплоізоляційних матеріалів не перевищує 3%, спученого перліту, вермикуліту і виробів на їх основі 0,4-0,6%. Структура обсягів випуску утеплювачів в Росії мало відрізняється від сформованої в розвинених країнах, де волокнисті утеплювачі також займають 60-80% від загального випуску теплоізоляційних матеріалів.

Мінеральна вата - це волокнистий матеріал, одержуваний із силікатних розплавів гірських порід, металургійних шлаків і їх сумішей. Даний матеріал призначений для изготовлениятеплоизоляционных, звукоізоляційних і звукопоглинаючих виробів, а також у качестветеплоизоляционного матеріалу в будівництві і промисловості для ізоляції поверхонь з температурою до 700 ° С. Основною властивістю мінеральної вати, що відрізняє її від інших теплоізоляційних матеріалів, є негорючість в поєднанні з високою тепло-і звукоізолюючі здатністю, стійкістю до температурних деформацій, негігроскопічні (вміст вологи у виробах з неї за нормальних умов експлуатації становить 0,5% за обсягом), хімічної і біологічної стійкістю і пасивністю, екологічністю і легкістю виконання монтажу. Важлива властивість мінераловатних матеріалів - мізерно мала усадка (у тому числі термічна) і збереження своїх геометричних розмірів протягом всього періоду експлуатації будівлі. Переваги мінераловатних матеріалів доповнює легкість виконання монтажу. Всі мінераловатні вироби екологічно безпечні.Основний мінус матеріалу - хороший водопоглинання, адже монтаж теплоізоляції часто відбувається в умовах підвищеної вологості. Тому мінеральну вату, як правило, просочують спеціальними гидрофобизирующими складами.

Мінераловатні теплоізоляційні вироби можуть застосовуватися в наступних системах:

в системах зовнішнього утеплення мокрого типу;

в якості теплоізоляційного шару в навісних вентильованих фасадах;

в системах з утеплювачем із внутрішньої сторони огороджувальної конструкції;

в системах з утеплювачем усередині конструкції (шарувата кладка, тришарові бетонні або залізобетонні панелі, тришарові сендвіч-панелі з металевими обшивками);

для ізоляції кисневих комплексів.

Скловолокно за технологією отримання та властивостям має багато загального з мінеральною ватою, але для отримання скляного волокна використовують відходи скляної промисловості (склобій, пісок, сода, доломіт, вапняк, етібор і т.д.). Скловолокно володіють високою хімічною стійкістю, не містить корозійних агентів, негігроскопічні. Однак через велику частки сполучного компонента (наприклад, в скловату високої щільності), такий матеріал відноситься до слабогорючий речовин.

Теплоізоляційні вироби з скловолокна застосовуються:

для ізоляції перекриттів, легких стін і скатних дахів,

в системах з утеплювачем із внутрішньої сторони огороджувальної конструкції,

для ізоляції трубопроводів різного призначення.

Основні мінуси матеріалу:

з плином часу дає значну усадку;

велике водопоглинання.

На сьогоднішній день одним із самих високоефективних утеплювачів в світі є пісок перлітовий спучений. Перліт - різновид кислих вулканічних стекол містять більше 1% води, мають текстуру, схожу на перли, яка дала назву цій породі (від французького perle - перли). Особливістю перліту є їх здатність до спучування при тепловій обробці з багаторазовим збільшенням (5-20 раз) початкового об'єму і відповідним зменшенням об'ємної маси. Використання спученого перліту в будівництві засноване на таких його властивості, як негорючість, легкість, низьке водопоглинання, високі звуко-і теплоізоляційні властивості. Перліт всученний може применяеться, як у чистому вигляді для теплоізоляційних засипок, так і у вигляді штукатурок, розчинів, перлітоцементних, пластоперлітових і перлітостекольних виробів. Штукатурні розчини приготовані з цього маткріала поряд з поліпшеною декоративною обробкою поверхні стін, збільшують їх теплозахисну здатність, підвищують комфортабельність внутрішніх приміщень за рахунок високої звукопоглинаючою здібності, збільшують вогнестійкість конструкцій. Перлітові штукатурні суміші застосовуються для поліпшення теплотехнічних, звукоізоляційних і акустичних властивостей огороджувальних конструкцій (стін, перегородок і перекриттів) житлових, громадських та виробничих приміщень, їх підвалів, виконаних з цегли, бетонних, залізобетонних, керамзитобетонних та інших конструкцій. Твердіння розчинів відбувається в природних умовах. По опору теплопередачі шар перлітової штукатурки завтовшки 30 мм еквівалентний 15 см цегляної кладки. Звукопоглинання штукатурки в 1,5 рази вище, ніж у цегли. Вогнестійкість конструкцій, захищених перлітової штукатуркою в 2 рази вище, ніж у конструкцій зі звичайною штукатуркою. Залежно від марки, з спученого перлітового піску отримують легкі бетони та розчини різного призначення, керамо-і бітумперлітовие вироби, перлітові вироби на синтетичних зв'язуючих, гіпсові і силікатно-перлітові матеріали, штукатурні розчини, широку гаму теплоізоляційних матеріалів. У природному стані перліт використовується в основному для виготовлення важких конструкційних бетонів, як активна гідравлічна добавка при виробництві цементу, як наповнювач при будівництві доріг і т.д.

Базальтове волокно і кам'яна вата - самі «вічні» теплоізоляційні матеріали, так як їх отримують з базальтових порід (базальт, габро, діабаз), а встановлено, що поверхневий шар земної кори містить 95% вивержених гірських порід. Теплоізоляційні матеріали з базальтового волокна володіють збільшеним терміном експлуатації, підвищеною водостійкістю і температуростойкостью. Для порівняння коефіцієнт теплопровідності базальтового волокна становить 0,027-0,035 м.ч.град, скляного волокна - 0,044-0,047, а мінерального волокна - 0,040-0,045. Базальтова теплоізоляція не змінює своїх початкових властивостей протягом усього часу експлуатації, не виділяє токсичних речовин у повітряному середовищі, у стічних водах і в присутності інших речовин не утворює токсичних сполук.

3. Технологічний процес теплоізоляційних матеріалів

Технологічний процес виготовлення ППУ(пінополіуретану) передбачає такі технології: заливання в форми і напилювання.

Нині у структурі підприємства є:

1) Цех із виробництвапенополиуретановой шкаралупи

>Заливка в форми - основна технологія ТОВ «>СибТехмонтаж» - передбачає виготовлення шкаралупи і відводів як порожніх циліндрів іполуцилиндров від32 мм до1220 мм, відповідно до ТУ № 2254-234-10480596-01 і ТУ 5768-021-01297858-01. Довжина шкаралуп 1000 мм. Технологія виробництва ППУ методом заливання впресс-форму дозволяє в цехових умовах виготовити необхідну кількість теплоізоляційнихполуцилиндров «шкаралуп» для подальшого їхнього установки на трубопровід. Виробництво теплоізоляційнихполуцилиндров «шкаралуп» для трубопроводів - найпростіший процес в галузі виробництваформованних виробів із ППУ. Загальні принципи даних виробництв однакові -пенополиуретановая композиція заливається в обмежувальну оснастку -пресс-форму.Пресс-форма перед заливанням змазуєтьсяантиадгезионной змазкою (>циатим,литол, солідол тощо.). Система двох спочатку рідких компонентів Проте й Б заливається в сталеві прес-форми з допомогою машини високого тиску (продуктивність від 30 до 300 літрів у хвилину), зазвичай 100:130 щодо маси. Через війну змішування цих двох компонентів утворюєтьсяреакционно-способная суміш. Після заливання композиція спінюється, розширюється й твердіє, займаючи все внутрішнє простір прес-форми. Час витримки шкаралупи впресс-форме 7-10 хвилин. Тимчасова тривалістьединократной заливання має перевищувати 20-30 секунд від часу старту. Виробництво «шкаралуп» переважно впирається у прес-форми, їхня якість і кількість. Найвища вимога допресс-формам - це точне відповідність геометричних розмірів форми розмірам необхідної деталі високіпрочностние характеристики ППУ у результаті розширення створює надлишкове тиск всередині форми до 6 атмосфер. Оптимальна температура на переробку ППУ -22°C тому, чим ближче температура повітря на виробничому ділянці до оптимальної, краще. Над безпосереднім місцем заливання встановлено зонд витяжною вентиляції, який би 8-10 кратний обмін повітря на робочої зоні протягом години. Робота і обслуговування досить2-х людина.

Він дозволяє позбутися недоліків властивих методу напилювання ППУ, але вона має низку своїх недоліків:

- суттєві видатки організацію виробничого ділянки;

- при ізоляціїскорлупами необхідно приділяти особливу увагу антикорозійної захисту труби,т.к. яке утворюється між трубою і шкаралупою конденсат немає виходу і активізує корозію труби.

Физико-механические властивості шкаралуп ППУ (окреме питання)

Фахівці під час роботи використовують різноманітні добавки, що дозволяє змінювати щільність ППУ від 20кг/куб.м до 80кг/куб.м залежно від призначення теплоізоляції. З допомогою добавок (каталізатори, перетворювачі) можна лише варіювати щільність ППУ, швидкість та палестинці час старту, а й значної економії коштів. По технічним вимогам Замовника вироби з пінополіуретану виготовляються для теплоізоляції будь-якого діаметра трубопроводу і зі зміною товщини стінки теплоізоляції. Також можливо виготовлення нестандартних виробів будь-який конфігурації.

>Пенополиуретановие шкаралупи діаметром до 108 мм упаковуються в пакети1х1х1 м, вироби більшого діаметра транспортуються розсипом. Згідно з умовами перевезення шкаралупи діаметром до 620 мм виготовляються якполуцилиндров, а шкаралупи діаметром 720 мм більш - з трьох-чотирьох сегментів.Транспортируются шкаралупи авто- іжелезно-дорожним транспортом в контейнерах і вагонах.

2) Цех із виробництвапенополиуретановой теплоізоляції напилюванням

Технологічний процес напилювання ППУ на трубопроводах проводиться за допомогою спеціалізованихнапилительних установок -пеногенераторов високого чи низький тиск. Зовні процес напилювання виглядає, як процес забарвлення з допомогою пульверизатора і дозволяє наносити ППУ - теплоізоляцію на вироби будь-яких габаритів та конфігурацій.Послойное напилювання ППУ допускає виготовлення монолітного шару теплоізоляції будь-який товщини.Адгезионная міцність зчепленнянапиленного ППУ з поверхнею труби - щонайменше 2 кг. На 1 кв. див. Монолітністьнапиленного покриття забезпечує відсутність місточків холоду,антикоррозийную захист і неспроможність розкрадання теплоізоляції.

Також вельми важливо відзначити зниження транспортних витрат,т.к. витратні матеріали поставляються на об'єкт в рідкому вигляді й принапилении розширюються обсягом приблизно 20 раз, тобто. з 2 стандартних 200- літрових бочок хімічних компонентів виходить близько 20 м3. готового ППУ. Вимоги донапиляемим поверхням зводяться до чого: поверхню мусить бути сухий, чистої, не замасленої, без слідів активної корозії і запитають обов'язково теплої (температура не нижче +10..+15 °З). Праця у зимовий період на діючих трубопроводах гарячого водопостачання принципово не відрізняється від робіт, які у тепле сезон, з тією різницею, що видаткові компоненти потребують прогріві до робочої температури. Що стосується прогрітоїнапиляемой поверхні температура навколишнього повітря принципового значення немає. А роботи з холодним поверхням ведуть погіршення адгезії ППУ з трубою і радикальнимперерасходам компонентів.

Основні недоліки методу напилювання:

- перевитрати компонентів на трубах малого перерізу й сильних вітрах;

- практична неможливість робіт з холодним поверхням;

- значний розпил компонентів можуть призвести до псування лакофарбового покриття автомобілів чи іншого дорогого устаткування, що у зоні проведення робіт.

Література

1. Новиков В.У. "Полимерные материалы для строительства". М., "Высшая школа", 1995г.

2. Протвинеев И.В. и другие "Гидроизоляционные, кровельные и герметизирующие материалы". М., 1963 г.

3. Бондарь К.Я., Ершов Б.Л., Соломенко М.Г. "Полимерные строительные материалы". Справочное пособие. М., Стройиздат, 1974 г.

4. Рыбьев И.А. "Технология гидроизоляционных материалов". М., "Высшая школа", 1964г.

5. Бурмистров Г.Н "Кровельные материалы". М., Стройиздат, 1980 г.

6. Горяйнов К.Э., Коровникова В.В. Технология производства полимерных и теплоизоляционных изделий: Учебник. --М.: Высшая школа, 1985.

7. ГруишанР.П. Что нужно знать теплоизолировщику. --М.: Издательство литературы по строительству, 1971.

8. Китайцев В.А. Технология теплоизоляционных материалов. -- М.: Издательство литературы по строительству, 1970.

9. Бобров ЮЛ. Долговечность теплоизоляционных минераловатных материалов. --М.: Стройиздат, 1987.

10. Бобров Ю. Л., ГраневВ.В. Теплоизоляционные минераловатные материалы повышенной прочности в современном строительстве: Учеб. пособие. -М.: МИСИ им. В.В. Куйбышева, 1980

Размещено на Allbest.ru