DE3140335C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft für Hochtemperaturisolierungen geeig nete Isolierkörper aus Mineralwolle sowie ein Verfahren zu deren Herstellung und eine Verwendung eines Isolierkörpers.The invention relates to suitable for high temperature insulation Mineral wool insulating body and a method their manufacture and use of an insulating body.
Wenn im Zusammenhang dieser Anmeldung von Hochtemperaturiso lierungen geeignete Isolierkörper gesprochen wird, so ist dabei in erster Linie an Rohrisolierschalen für Heißdampf leitungen, beispielsweise in Kraftwerken, gedacht. Die fol gende Beschreibung bezieht sich auf eine solche Isolierung als beispielhafte Anwendung, die beschriebenen Isolierkörper lassen sich aber in gleicher Weise auch bei anderen Einsatz fällen verwenden, bei denen ähnliche Anforderungen auftreten.If in connection with this application of high temperature iso suitable insulating body is spoken, so is primarily on pipe insulation shells for superheated steam cables, for example in power plants. The fol The description relates to such insulation as an exemplary application, the insulating body described but can also be used in the same way for other applications Use cases that have similar requirements.
Heißdampfleitungen in Kraftwerken wurden bislang im allge meinen derart wärmeisoliert, daß man Mineralwollfasermatten in mehreren Lagen um die Rohrleitungen wickelte und diese nachher in geeigneter Weise fixierte. Als Abschluß wird dann im allgemeinen ein Blechmantel um die Isolierung herum ange ordnet. Da die Wicklungen der Mineralwollfasermatten im all gemeinen keinen konzentrischen und stabilen Formkörper erge ben, über dem sich der Blechmantel ohne weitere Hilfsmittel anbringen ließe, wurden nach diesem bekannten Verfahren auf den Rohrleitungen zusätzliche Stützgerüste angebracht, ent weder in Form von im Abstand voneinander angeordneten kragen artigen Rippen, zwischen die dann die Mineralwollmatten ge wickelt wurden, oder auch in Form von Abstandshaltern, die die Mineralwollmatten durchdringen.Steam lines in power plants have so far been generally mean so insulated that you can mineral wool fiber mats wrapped around the pipes in several layers and these subsequently fixed in a suitable manner. As a conclusion then generally a sheet metal jacket around the insulation arranges. Since the windings of the mineral wool fiber mats in space generally no concentric and stable molded body ben, over which the sheet metal jacket without further aids could be attached, were according to this known method attached additional scaffolding to the piping neither in the form of spaced collars like ribs, between which the mineral wool mats ge were wrapped, or in the form of spacers that penetrate the mineral wool mats.
Da Heißdampfleitungen Temperaturen von 500°C und darüber an nehmen können, kommt für die Isolierung als Mineralwolle praktisch nur eine hochtemperaturbeständige Steinwolle in Frage, da diese Temperaturen bis in den Bereich von 700°C widersteht, während während Glaswolle bereits bei etwa 240°C sintern kann.Since superheated steam pipes reach temperatures of 500 ° C and above can come for the insulation as mineral wool practically only a high temperature resistant rock wool in Question since these temperatures are in the range of 700 ° C resists while sintering at around 240 ° C during glass wool can.
Das Isolieren von Heißdampfleitungen auf die bekannte Art und Weise ist sehr umständlich und arbeitsaufwendig. Insbe sondere ist der Umgang mit den Mineralwollfasermatten für das Arbeitspersonal auch unangenehm und sogar gesundheitsschäd lich.The insulation of superheated steam pipes in the known way way is very cumbersome and labor intensive. In particular special is the handling of mineral wool fiber mats for the Workers also uncomfortable and even harmful to health Lich.
Andererseits sind seit längerem Rohrisolierschalen aus Mineral wolle bekannt, die als Formkörper in Gestalt von formstabilen Halbschalen hergestellt und zur Isolierung lediglich um die Rohrleitung herumgelegt und dann befestigt werden. Das Iso lieren einer Rohrleitung unter Verwendung solcher Rohrisolier schalen ist einerseits sehr einfach und andererseits im we sentlichen auch ohne Belästigung des Arbeitspersonals durch zuführen.On the other hand, pipe insulation shells have been made of mineral for a long time wool known as a shaped body in the form of dimensionally stable Half shells made and for insulation only around the Pipe placed around and then attached. The iso a piping using such pipe insulation Shelling is very simple on the one hand and on the other hand in the we considerably without harassing the workforce respectively.
Solche Rohrisolierschalen werden derart hergestellt, daß mit einem Kunstharzbinder, vorzugsweise einem Phenolharzbinder, imprägnierte Mineralwollfasermatten auf einen Dorn gewickelt, der Binder dann bei einem Durchgang durch einen Ofen bei Tem peraturen bis etwa 245°C ausgehärtet und die so formstabili sierte Zylinderschale durch Aufschlitzen in ihrer Längsachse für das Legen um eine Rohrleitung geteilt wird.Such pipe insulation shells are made such that with a synthetic resin binder, preferably a phenolic resin binder, impregnated mineral wool fiber mats wound on a mandrel, the binder then passes through an oven at tem temperatures hardened up to approx. 245 ° C and thus keep their shape Cylinder shell by slitting in its longitudinal axis for laying around a pipeline.
Während man bei Rohrisolierschalen aus Glaswolle mit einem Binderanteil von etwa 1% auskommen kann, erfordert die kurz faserige Steinwolle einen Binderanteil von 3% und mehr. While with glass wool pipe insulation trays with a Binder share of about 1% can do that requires short fibrous rock wool a binder content of 3% and more.
Bei Versuchen, solche Rohrisolierschalen zur Isolierung von Heißdampfleitungen im Bereich von 500°C zu verwenden, hat sich nun gezeigt, daß der Kunststoffbinder der verwendeten Steinwollfaserschalen dazu neigt, sich zu entzünden, so daß die gesamte Rohrschale in einen glühenden Zustand gerät. Hierdurch tritt eine zusätzliche Temperaturerhöhung ein, die selbst die Steinwollfasern in ihrem Verband zerstört und die Rohrisolierung unbrauchbar macht.When trying to isolate such pipe insulation shells To use superheated steam lines in the range of 500 ° C it has now been shown that the plastic binder used Rockwool fiber bowls tend to ignite so that the entire pipe shell becomes glowing. This causes an additional temperature increase that even destroys the rockwool fibers in their dressing and makes the pipe insulation unusable.
Um den erforderlichen Zusammenhalt der Rohrschalen zu erhal ten, ist eine Reduzierung des Binderanteils nicht möglich. Andererseits läßt sich Glaswolle, die nur einen geringeren Binderanteil erfordert, wegen ihrer eigenen geringeren Tem peraturbeständigkeit bei Heißdampfleitungen nicht einsetzen.To maintain the necessary cohesion of the pipe shells a reduction in the proportion of binder is not possible. On the other hand, glass wool, which is only a minor Binder content required because of their own lower tem Do not use temperature resistance with superheated steam lines.
Aus der DE-GM 75 30 282 ist eine feuerbeständige Lüftungs leitung bekannt, bei welcher ein Blechkanal mit Mineralfa serdämmplatten bekleidet ist. Die Dämmplatten sind an dem Blechkanal mittels eines Klebers befestigt. Um zu verhin dern, daß sich die Dämmplatten bei größerer Wärmeeinwirkung lösen, weist der Kleber eine Zusammensetzung auf, welche bei Wärmeeinwirkung als aktiver Kühlstoff wirkt und eine Küh lungswirkung entfaltet.From DE-GM 75 30 282 is a fire-resistant ventilation known line, in which a sheet metal channel with Mineralfa is clad. The insulation boards are on that Sheet metal duct attached with an adhesive. To avoid change that the insulation boards with greater heat solve, the adhesive has a composition that at Heat acts as an active coolant and a cool effect.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Isolier körper, insbesondere eine Rohrisolierschale aus Mineralwolle, insbesondere Steinwolle, für Hochtemperaturisolierungen bei Medientemperaturen von 500°C und darüber geeignet zu machen, ohne daß bei ihrem Einsatz die Gefahr besteht, daß sich das in dem Mineralwollfaserverband enthaltenen Bindemittel ent zündet und die Isolierung zerstört. The invention is based on the object of an insulation body, in particular a pipe insulation shell made of mineral wool, especially rock wool, for high temperature insulation To make media temperatures of 500 ° C and above suitable, without there being a risk that the ent contained in the mineral wool fiber dressing ent ignites and the insulation is destroyed.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Isolierkörper nach dem Hauptanspruch gelöst, die Unteransprüche beschrei ben vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung. Die Aufgabe wird auch gelöst durch die Merkmale des Verfahrens anspruches.According to the invention, the object is achieved by an insulating body solved according to the main claim, the subclaims ben advantageous further embodiments of the invention. The The problem is also solved by the features of the method claim.
Die Auswahl eines erfindungsgemäßen Mittels stellt für den Fachmann keine Schwierigkeiten dar, da dieser aus einer Viel zahl bekannter Mittel ein für den jeweiligen Anwendungszweck passendes Mittel aussuchen kann. Dabei ist insbesondere die Art und Zusammensetzung des Binders sowie die Temperatur, bei welcher dieser zersetzt wird und/oder zu brennen an fängt, zu berücksichtigen. Weiterhin kann der Fachmann aus der Gruppe der Feuerschutzmittel ein das brandhemmende Schutzgas abgebendes Mittel so auszuwählen, daß die Art des Schutzgases auf den jeweiligen Anwendungszweck abgestimmt ist. Es ist dabei für den Fachmann im Rahmen seines Fachwis sens zu beachten, daß möglicherweise entstehende Säuren Kor rosion verursachen können.The selection of an agent according to the invention represents for the No problem for a specialist, since it consists of a lot number of known agents for the respective application can choose the appropriate agent. In particular, the Type and composition of the binder and the temperature, at which this is decomposed and / or burns begins to take into account. Furthermore, the expert can the group of fire retardants the most fire retardant Shielding agent emitting agent so that the type of Shielding gas matched to the respective application is. It is for the specialist within the scope of his specialist knowledge It should be noted that any acids that may form can cause rosion.
Geeignete Mittel entnimmt der Fachmann beispielsweise Holle man Wiberg "Lehrbuch der organischen Chemie" oder Ullmanns "Enzyklopädie der technischen Chemie".A person skilled in the art takes suitable means, for example, Holle one Wiberg "Textbook of organic chemistry" or Ullmanns "Encyclopedia of Chemical Engineering".
Die vorliegende Erfindung betrifft somit eine Präventivmaß nahme, da nicht, wie aus dem Stand der Technik bekannt, ein bereits vorhandener Brand durch besondere Maßnahmen einge dämmt oder gelöscht werden soll, sondern da das Entstehen eines Brandes von vorneherein verhindert wird. The present invention thus relates to a preventive measure took, since not, as is known from the prior art already existing fire turned on by special measures should be insulated or deleted, but since the emergence a fire is prevented from the outset.
Das ein brandhemmendes Schutzgas abgebende Mittel kann in den gesamten Faserverband eingebracht werden, wird aber bevorzugt an der Oberfläche angeordnet. Bei einem Einbringen des Mittels in den gesamten Faserver band müßte dies, zumindest bei Mitteln im festen Zustand, im allgemeinen schon vor dem Aushärten des Formkörpers ge schehen. Dies würde voraussetzen, daß das Mittel selbst die Aushärttemperaturen für den Kunststoffbinder übersteht, ohne dabei bereits seine Wirkung zu verlieren. Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der beschriebenen Isolierkörper besteht dementsprechend darin, daß Mittel oder eine Kombi nation mehrere Mittel nach dem Aushärten der Isolierkörper auf bzw. in deren Oberflächenbereich anzuordnen.The agent that releases a fire-retardant protective gas can be introduced into the entire fiber structure are, but is preferably arranged on the surface. When the agent is introduced into the entire fiber ver would have to tie this, at least in the solid state, in general, before the hardening of the molding ge happen. This would presuppose that the agent itself Cures through the plastic binder without already losing its effect. A preferred one Process for producing the insulating body described is accordingly that means or a combination nation several means after curing the insulator to arrange on or in their surface area.
Mögliche Mittel, die den angestrebten Erfolg herbeiführen, sind im Zusammenhang mit dem Isolierkörper in den Unteran sprüchen beansprucht.Possible means of achieving the desired success are in connection with the insulator in the Unteran claims claimed.
Als wirksam hat sich beispielsweise ein Kohlendioxidgas (CO2) abgebendes Mittel, nämlich Kalk in Form von Schlämmkreide erwiesen. Andererseits ist es auch möglich, ein handelsüb liches Feuerlöschpulver zu verwenden. Bei solchen Feuerlösch pulvern findet man ebenfalls Kohlendioxidgas abgebende Mittel wie Natriumhydrogencarbonat (NaHCO3) oder Ammoniak abgebende Pulver wie die Ammoniumphosphate (NH4)H2PO4 oder (NH4)2HPO4. Natriumhydrogencarbonat gibt bei Erhitzung neben Kohlendioxid gas auch Wasserdampf ab, der sich ebenfalls feuerhemmend aus wirkt. Weitere, für Feuerlöschpulver verwendete Mittel sind KHCO3, NaH2PO4, NH4HSO4, und (NH4)2SO4. Es können auch Kombi nationen dieser und anderer Mittel verwendet werden. Derartige Feuerlöschmittel werden allgemein unter der Be zeichnung ABC-Löschpulver vertrieben. For example, an agent that emits carbon dioxide (CO 2 ), namely lime in the form of sludge, has proven to be effective. On the other hand, it is also possible to use a commercially available fire extinguishing powder. Such fire extinguishing powders also contain carbon dioxide gas releasing agents such as sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ) or ammonia releasing powders such as the ammonium phosphates (NH 4 ) H 2 PO 4 or (NH 4 ) 2 HPO 4 . When heated, sodium hydrogen carbonate releases not only carbon dioxide gas but also water vapor, which is also fire-retardant. Other agents used for fire extinguishing powder are KHCO 3 , NaH 2 PO 4 , NH 4 HSO 4 , and (NH 4 ) 2 SO 4 . Combinations of these and other agents can also be used. Such fire extinguishing agents are generally sold under the designation ABC extinguishing powder.
Als praktisch wirksam hat sich die gemeinsame Verwendung von Schlämmkreide und einem Feuerlöschpulver erwiesen.The common use of Sludge and fire extinguishing powder proved.
Man möchte annehmen, daß die Wirkung dieser Mittel nach einer bestimmten Betriebszeit der mit ihnen versehenen Isolierungen erschöpft ist, so daß dann weiterhin die Gefahr der Entzün dung des Bindemittels in den Mineralwollisolierkörpern be steht. Werden Feuerlöschpulver für den für sie bestimmten Zweck eingesetzt, so ist die Wirkung, die sie entfalten sol len, im allgemeinen von akuter Art, da das zu unterbindende Feuer spontan und einmalig auftritt und die Wirkung des Mit tels durch das Feuer dann verbraucht wird. Die beispielsweise zu isolierenden Heißdampfleitungen bleiben dagegen langzeitig auf dem die Gefahr einer Entzündung auslösenden hohem Tem peraturniveau.One would like to assume that the effect of these means after a certain operating time of the insulation provided with them is exhausted, so that the risk of ignition continues of the binder in the mineral wool insulating bodies stands. Are fire extinguishing powder for the one intended for them Purpose used is the effect that it should have len, generally of an acute nature, since that which is to be prevented Fire occurs spontaneously and once and the effect of the co is then consumed by the fire. For example on the other hand, insulated steam lines remain long-term at which the risk of inflammation causes high temperatures temperature level.
In diesem Zusammenhang hat sich nun gezeigt, daß das für die Rohrisolierschalen verwendete Bindemittel bei Temperaturen über etwa 200°C mehr oder minder schnell verdampft. Wenn die ser Verdampfungsvorgang im Rahmen des in der Isolierung auf tretenden Temperaturgradienten abgeschlossen ist, ist die Gefahr einer Entzündung des Bindemittels offenbar beseitigt. Es kommt also gerade darauf an, daß das Entzünden des Binde mittels in der Anfangsphase nach Anbringen einer neuen Iso lierung vermieden wird. Bei geeigneter Auswahl der einge setzten brandhemmenden Mittel kann deren über einen Zeitraum verteilte Gasabgabe so gesteuert werden, daß sie solange wirkt, bis das Bindemittel in den heißen, entzündungsgefähr denden Bereichen der Isolierung bereits verdampft ist. In this context, it has now been shown that for the Pipe insulation shells used binders at temperatures evaporates more or less quickly above about 200 ° C. If that This evaporation process as part of the insulation occurring temperature gradient is complete Risk of ignition of the binder apparently eliminated. So it is important that the bandage is ignited means in the initial phase after attaching a new Iso is avoided. With a suitable selection of the Fire retardants can be put over a period of time Distributed gas delivery can be controlled so that it lasts works until the binder in the hot, inflammatory areas of the insulation has already evaporated.
Eine nach mehreren Tagen abgenommene Rohrisolierung zeigte, daß das Bindemittel nur noch in den äußeren Umfangsbereichen der Rohrisolierschale vorhanden ist, in denen der Temperatur gradient bereits derart gering ist, daß hier ein Verdampfen des Bindemittels nicht mehr einsetzt. Dadurch behält die Rohr isolierung auch nach längerem Einsatz noch ihre formstabilen Außenoberflächen. Zum Mediumträger hin nimmt die Mineralwolle praktisch wieder ihren ursprünglichen, nicht kunststoffge bundenen Zustand an. Dies führt zwar dazu, daß nach längerem Einsatz die Rohrisolierschalen nicht mehr als in sich stabi ler Formkörper abgenommen werden können, dieser Umstand ist jedoch nicht besonders nachteilig, da es bei der Verwendung der Rohrschalen im wesentlichen um das einfache Anbringen geht und nach eventuell erforderlichen Reparaturen an einer Lei tung, für die Isolierung in Ausnahmefällen entfernt wer den muß, ohnehin anschließend neue Isolierschalen verwendet werden.A pipe insulation removed after several days showed that the binder only in the outer peripheral areas the pipe insulation shell is present, in which the temperature gradient is already so low that evaporation occurs here of the binder is no longer used. This keeps the pipe insulation is still dimensionally stable even after prolonged use Exterior surfaces. The mineral wool takes to the medium carrier practically return to their original, not plastic bound state. This leads to the fact that after a long time Do not use the pipe insulation shells more than inherently stable ler molded body can be removed, this is the fact however not particularly disadvantageous as it is in use the pipe shells is essentially about easy attachment and after any repairs to a Lei tion, for insulation who is removed in exceptional cases which must be used afterwards new insulating shells anyway will.
In einem Versuch wurde eine Heißdampfleitung vom Durchmesser NW600, die Temperaturen bis zu max. 530°C annahmen, mit den beschriebenen Rohrschalen isoliert. Die Rohrschalen bestanden aus einer bis 750°C temperaturbeständigen Steinwolle und ent hielten 3% Phenolharz als Bindemittel. Die Gesamtdicke der Isolierung betrug 300 mm über dem Rohraußenumfang und es wur den hierfür zwei Lagen von Rohrschalen von je 150 mm Dicke verwendet, von denen jede an ihrer Innenseite mit einer Lage aus Schlämmkreide und einem handelsüblichen Feuerlöschpulver versehen war. Die Auftragsgewichte der Mittel lagen in der Größenordnung von je etwa 1 kg/m2 Schalenfläche. Die doppel schalige Isolierung wurde dann von einem Blechmantel umgeben.In a test, a superheated steam pipe with a diameter of NW600 was used, the temperatures up to max. Assume 530 ° C, insulated with the described pipe shells. The pipe shells consisted of rock wool that was temperature resistant up to 750 ° C and contained 3% phenolic resin as a binder. The total thickness of the insulation was 300 mm above the outer circumference of the pipe and two layers of pipe shells, each 150 mm thick, were used, each of which was provided on the inside with a layer of chalk and a commercially available fire extinguishing powder. The application weights of the agents were in the order of approximately 1 kg / m 2 of shell area each. The double-shell insulation was then surrounded by a sheet metal jacket.
Die so gestaltete Rohrisolierung hat eine Versuchszeit von 8 Tagen überstanden, ohne daß Erscheinungen einer Entzün dung des Bindemittels auftraten. Die abgenommene Isolierung ließ erkennen, daß eine Formstabilität durch das Bindemittel nur noch in den äußeren Lagen vorhanden war. Die an der Innen seite der Rohrisolierschalen verwendete Schicht des feuer hemmenden Mittels war auch nach Abheben der Isolierung an ihrer weißen Farbe noch zu erkennen. Hierbei handelt es sich wahrscheinlich zum Teil schon um in Calciumoxid umgewandelte Schlämmkreide.The pipe insulation designed in this way has a test time of Survived 8 days without signs of inflammation of the binder occurred. The removed insulation showed that a dimensional stability by the binder was only present in the outer layers. The one on the inside Layer of fire used on side of pipe insulation shells inhibitory agent was present even after the insulation was removed still recognizable by their white color. This is it probably partly already converted to calcium oxide Slime chalk.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt als Bei spiel eine halbe Rohrisolierschale 1, im wesentlichen be stehend aus einem mittels eines ausgehärteten Kunstharz binders formstabilisierten Steinwollfaserverband 2, der an der Innenseite der Schale mit einem bei Temperaturein wirkung ein brandhemmendes Gas abgegebenen Mittel 3 ver sehen ist.The single figure of the drawing shows as a game half a pipe insulation shell 1 , essentially be standing from a hardened synthetic resin binder stabilized rock wool fiber dressing 2 , which is seen on the inside of the shell with a temperature-releasing agent 3 released gas ver.
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-
1981
- 1981-10-10 DE DE19813140335 patent/DE3140335A1/en active Granted
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE4325966A1 (en) * | 1993-08-03 | 1995-02-09 | Chemie Linz Deutschland | Fire protection cushion |
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