Die Erfindung betrifft eine Oberflächenisolierung an Apparate-Bauteilen, welche bei ihrem Betriebseinsatz aufgrund des in ihnen enthaltenen Produkts Temperaturen unter dem Gefrierpunkt aufweisen.
Unter dem Ausdruck Apparate-Bauteile sollen Gegenstände wie Rohrleitungen, Behälter oder dergleichen aber auch flächenhafte Konstruktionsteile verstanden werden, die mit einer Wärme- bzw. Kälteisolierung oder einer Feuerschutzisolierung zu versehen sind, um thermische Verluste gering zu halten und um im Brandfall einen hohen Feuerwiderstand zu gewährleisten.
Bekanntlich werden Rohrleitungen für den Transport von heissen oder kalten Medien und Behälter wie beispielsweise Kessel und Reaktoren etc., in denen solche Medien enthalten sind, primär mit einer thermischen Dämmung versehen, um die thermischen Verluste gering zu halten, oder die erforderlichen Prozesstemperaturen dieser Medien möglichst genau einzuhalten. Neben dieser durch eine Isolierung erreichten thermischen Dämmung gewinnt aber auch die Erzielung einer Feuerresistenz durch Isolierungen dieser Art immer mehr an Bedeutung, da insbesondere Brandfälle in der chemischen Industrie gezeigt haben, dass durch hohe Brandlasten in der Umgebung solcher Bauteile leicht Sekundärbrände entstehen, durch welche Menschen, Anlagen sowie die Umwelt in hohem Mass gefährdet werden.
Es ist daher insbesondere bei chemischen Anlagen erforderlich, im Brandfall zumindest während einer gewissen Zeit den Inhalt von derartigen Apparate-Bauteilen wie Behältern oder Kesseln vor einer unzulässigen Erwärmung zu schützen. Dabei kann es sich bei diesem zu schützenden Inhalt häufig auch um Reaktionskomponenten oder Produkte handeln, welche unter dem Wassergefrierpunkt gehalten werden müssen.
Es ist bekannt, als Material für die thermische Dämmung Polyurethanschaum zu verwenden. Dieses Material ist jedoch nur in geringem Masse feuerresistent. Gegen die negativen Auswirkungen eines Brandfalls hat man daher bisher als zusätzliche Massnahmen vorgesehen, entweder gefährdete Anlagengruppen räumlich zu dezentralisieren oder durch Brandmauern zu trennen oder als aktive Brandschutzmassnahme beispielsweise automatische Sprinkleranlagen zu installieren, oder ferner auch die zu schützenden Anlagenteile mittels Glasschaum zu isolieren, weil dieses unbrennbare Material die erforderlichen Feuerwiderstandseigenschaften besitzt.
Die vorstehend genannten Massnahmen sind jedoch hinsichtlich der Kosten ziemlich aufwendig und zudem ist das Material Glasschaum schwierig zu bearbeiten, in der Montage aufwendig und besitzt gegenüber Polyurethanschaum eine geringere thermische Isolierwirkung.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Oberflächenisolierung an Apparate-Bauteilen zu schaffen, mit der eine gute thermische Dämmung erreicht wird und die zusätzlich eine hohe Feuerwiderstandsfähigkeit besitzt. Ferner soll die Bildung von Oberflächentauwasser und eine unzulässige Feuchtigkeitsaufnahme im Dämmstoff verhindert werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Oberflächenisolierung die Merkmale gemäss Anspruch 1 auf.
Da bei unter dem Gefrierpunkt liegenden Temperaturen des in dem Apparate-Bauteil enthaltenen Produkts das im Schlauch enthaltene Wasser zu Eis gefroren ist, nimmt dies bis zum Schmelzen bereits eine grosse Wärmemenge auf, wodurch der Wärmeeinfall auf das Produkt entsprechend reduziert wird. Zweckmässig kann der Wasserschlauch an eine Pumpe angeschlossen sein, durch die im Brandfall das im Schlauch geschmolzene Wasser in Zirkulation versetzt wird. Man erzielt auf diese Weise eine aktive Wärmeabfuhr, wodurch der Feuerwiderstand der gesamten Oberflächenisolierung noch erheblich vergrössert wird. Zweckmässig kann ein System von Wasserschläuchen in mehreren Lagen übereinander vorgesehen werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt den Prinzipaufbau einer im Querschnitt dargestellten Oberflächenisolierung mit Wasserschläuchen.
Bei der Ausführungsform ist auf die korrosionsgeschützte Oberfläche 1 eines Apparate-Bauteils zunächst eine Mineralwolle-Matte oder -Schale 2 als Dilatationslage aufgebracht, wofür beispielsweise der Typ Rockwool-133 in einer Stärke von 20 mm verwendet wird. Die Mineralwolle ist durch einen Wasserschlauch 3 in zwei Lagen übereinander abgedeckt. Es kann sich auch um ein System aus Schläuchen handeln, die mit Wasser gefüllt sind, das bei der Betriebstemperatur des in dem Apparate-Bauteil enthaltenen Produkts, dessen Temperatur unter dem Wassergefrierpunkt gehalten werden muss, zu Eis gefroren ist. Im Brandfall muss dieses Eis zunächst schmelzen. Die Schläuche 3 können zusätzlich auch an eine in der Zeichnung nicht dargestellte Pumpe angeschlossen sein, um zwecks Wärmeabfuhr das Wasser in Zirkulation zu versetzen.
Der mindestens eine Wasserschlauch ist durch eine wesentlich dickere Schicht aus ortsgeschäumtem Polyurethan-Schaum 4 abgedeckt. Hierfür ist beispielsweise ein Material mit der Bezeichnung SAPROPUR verwendet, und die Schichtdicke beträgt etwa 100 mm. Als Schalung für die Herstellung dieser Polyurethan-Schaum-Schicht dient eine äussere Verkleidung 5 aus Stahlblech, vorzugsweise V2A Blech in einer Stärke von 0,8 mm. Diese Verkleidung dient gleichzeitig als Dampfbremse und als mechanischer Schutz.
Diese Oberflächenisolierung dient zur Verwendung an Apparate-Bauteilen für Produkte, deren Temperatur unter dem Wassergefrierpunkt gehalten werden muss.
The invention relates to surface insulation on apparatus components which, when used in operation, have temperatures below freezing due to the product they contain.
The term apparatus components should be understood to mean objects such as pipelines, containers or the like, but also flat construction parts which are to be provided with heat or cold insulation or fire protection insulation in order to keep thermal losses low and to provide high fire resistance in the event of a fire guarantee.
It is known that pipelines for the transport of hot or cold media and containers such as boilers and reactors etc., in which such media are contained, are primarily provided with thermal insulation in order to keep the thermal losses low, or the required process temperatures of these media, if possible to be followed exactly. In addition to this thermal insulation achieved by insulation, the achievement of fire resistance through insulation of this type is becoming increasingly important, since fire cases in the chemical industry in particular have shown that high fire loads in the vicinity of such components easily cause secondary fires, by which people , Facilities and the environment are at high risk.
It is therefore necessary, in particular in the case of chemical plants, to protect the contents of such apparatus components, such as containers or boilers, against inadmissible heating in the event of a fire, at least for a certain time. This content to be protected can often also be reaction components or products which must be kept below the water freezing point.
It is known to use polyurethane foam as the material for the thermal insulation. However, this material is only slightly fire-resistant. To counteract the negative effects of a fire, additional measures have so far been taken to either decentralize endangered system groups or to separate them by means of firewalls or to install automatic sprinkler systems as an active fire protection measure, or to isolate the system components to be protected by means of glass foam, because this non-flammable material has the required fire resistance properties.
However, the measures mentioned above are quite complex in terms of costs and, moreover, the material glass foam is difficult to work with, complex to assemble and has a lower thermal insulation effect than polyurethane foam.
The present invention was therefore based on the object of providing surface insulation on apparatus components with which good thermal insulation is achieved and which additionally has a high fire resistance. Furthermore, the formation of surface condensation water and an inadmissible moisture absorption in the insulation material should be prevented.
To achieve this object, the surface insulation has the features according to claim 1.
Since the water contained in the hose is frozen to ice at temperatures below the freezing point of the product contained in the apparatus component, this already absorbs a large amount of heat until it melts, as a result of which the heat incidence on the product is reduced accordingly. The water hose can expediently be connected to a pump, by which the water melted in the hose is circulated in the event of a fire. In this way, active heat dissipation is achieved, which significantly increases the fire resistance of the entire surface insulation. A system of water hoses can expediently be provided in several layers one above the other.
An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. This shows the basic structure of a surface insulation with water hoses shown in cross section.
In the embodiment, a mineral wool mat or shell 2 is first applied as a dilatation layer to the corrosion-protected surface 1 of an apparatus component, for which purpose the Rockwool-133 type with a thickness of 20 mm is used, for example. The mineral wool is covered by a water hose 3 in two layers one above the other. It can also be a system of hoses filled with water frozen to ice at the operating temperature of the product contained in the apparatus component, the temperature of which must be kept below the freezing point. In the event of a fire, this ice must first melt. The hoses 3 can also be connected to a pump, not shown in the drawing, in order to circulate the water for heat dissipation.
The at least one water hose is covered by a much thicker layer of locally foamed polyurethane foam 4. For example, a material called SAPROPUR is used for this, and the layer thickness is approximately 100 mm. An outer cladding 5 made of sheet steel, preferably V2A sheet metal with a thickness of 0.8 mm, serves as formwork for the production of this polyurethane foam layer. This cladding serves both as a vapor barrier and as mechanical protection.
This surface insulation is used on apparatus components for products whose temperature must be kept below the freezing point.