NO301181B1 - Höytemperaturbestandig isolasjonsplate - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en høytemperaturbestandig isolasjonsplate. I mange tekniske installasjoner er det nødvendig å benytte isolasjoner for å hindre varmepåvirkning eller for å sikre installasjon eller bygninger mot brann. Spesielt gjelder dette installasjoner brukt på skip og andre offshore-installasjoner, hvor det foreligger klassifikasjonskrav til isolasjonsløsninger f.eks. i forbindelse med maskinrom, rømningsveier, etc.

Ved slike isolasjoner er det krevet at isolasjonsmaterialet skal tåle høye temperaturer over lengre tidsrom uten at den bakenfor liggende struktur blir for varm. Det er i den forbindelse viktig at det ikke er noen hull i isoalsjonen og den tradisjonelle løsning som har vært benyttet ved legging av isolasjonen er å feste matter langs gulv-, tak- og veggflater og å legge mattene rundt stivere, bjelker osv, noe som har vært en tungvint prosess med stort material-forbruk.

I norsk patentsøknad nr. 94 2559 er det beskrevet en ny teknikk for legging av en slik høytemperaturbestandig isolasjon, hvor det benyttes profiler i hvilke det kan legges og fastholder isolasjonsplater. For å kunne benytte denne metode må platene ha en viss stivhet. Det har til dette formål i det vesentlig vært benyttet steinullplater, som både tilfredsstiller krav til varmebestandighet og til stivhet.

En ulempe i den forbindelse har imidlertid vært at steinull er relativt tungt og vekten kan bli av betydning ved isolasjon av større rom, spesielt også i forbindelse med isolasjon av takkonstruksjoner eller underdekks-konstruksjoner og skott med stivere. Videre har mineralullplatene eller mattene måttet ha en viss tykkelse for å kunne tilfredsstille kravene til temperaturbestandighet. Et slikt krav er f. eks. de såkalte Solas-regler og klasseselskapenes krav til sertifiserte isolasjonsløsninger, f.eks. A60.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en isolasjonsplate som vil kunne tilfredsstille de ovennevnte betingelser, dvs. de krav som stilles til slike varmeisolasjonsmaterialer, samtidig som platen skal ha en slik stivhet at den lett kan monteres slik det er beskrevet i ovennevnte norske patent-søknad, og hvor platen i tillegg skal ha så lav vekt som mulig.

Denne hensikt oppnås ved en plate som er kjennetegnet ved det som fremgår av patentkravene.

Platen i henhold til oppfinnelsen er basert på bruk av et keramisk fibermateriale som skal være plassert mot den varme side. Et slikt keramisk fibermateriale har meget gode varmeisolerende egenskaper ved høye temperaturer (1000 °C), men har den ulempe at fibermaterialet er meget løst og kan sam-menlignes med en bomullsvatt, dvs materialet har ingen egenstivhet og vil ikke kunne brukes som selvbærende plate. I henhold til oppfinnelsen er en slik meget løs matte benyttet som et lag i et laminat sammen med et lag som gir en viss stivhet og ytterligere isolasjon, dvs. et lag av et uorganisk fiberlignende materiale. Disse lag er sammenholdt ved hjelp av et egnet lim, f.eks. vannglass eller et sementlim. Det har overraskende vist seg at dette limsjikt virker som et slags tredje avstivningssjikt eller -lag i laminatet og gir den derved dannede plate en tilstrekkelig stivhet. Platene kan derved monteres i profiler på ønsket måte som selvbærende enheter. På grunn av de meget gode varmeisolerende egenskaper til det keramiske fibermateriale kan matten gis en mindre tykkelse enn en mineralullmatte. I tillegg har det keramiske fibermateriale den fordel at det er lettere, slik at det oppnås en vektbesparelse. Sammen med dette keramiske fiberlag, benyttes fordelaktig f.eks. en glassullplate. Glassullmateriale, slik det benyttes i isolasjonsmatter har ikke tilstrekkelig varmebestandighet, idet materialet vil smelte i temperatur området rundt ca. 600-700°C. En vesentlig fordel ved glassull er at den er betydelig lettere enn både keramisk fiber og mineralull (f.eks. 60 kg/m<3> mot 100-110). Glassull er også vesentlig billigere enn keramisk fibermateriale. En kombinasjon av en slik glassullplate med det keramiske fibermateriale gir en ønsket temperaturgradient gjennom isolasjonsmaterialet, slik at klassekravene og den ovennevnte standard tilfredsstilles. Det benyttede lim må selvsagt tåle de temperaturer som oppstår i grensesjiktet mellom lagene. Fordelaktig lim er lim av vannglass, men andre limtyper kan også benyttes, f.eks. et sementlim. I branntest oppviser den beskrevne materialkombinasjon overraskende gode egenskaper i endeskjøtene mellom platene som ligger kant mot kant uten limforbindelse.

De fordeler som oppnås ved isolasjonsplaten i henhold til oppfinnelsen er at den er meget brannsikker, den har en iboende stivhet som dels kan komme fra det ene laminatlag, men også i stor grad fra limbindingen, platen vil være meget lett og vil være rimelig i anskaffelse, spesielt i forhold til hva en matte av rent keramisk materiale vil koste. Stivheten for matten eller platen er av betydning i forbindelse med montering og innfesting på bruksstedet. Platen i henhold til oppfinnelsen kan i prinsippet benyttes hvor som helst, men vil være særlig fordelaktig f.eks. i hurtigbåt-sammenheng eller andre steder hvor vekten er av stor betydning.

I stedet for å bruke en glassullmatte sammen med den keramiske fiberull kan det selvfølgelig også benyttes f.eks. en stenullmatte eller matte av annet ikke brennbart, uorganisk materiale med tilstrekkelig stivhet.

Oppfinnelsen skal i det følgende illustreres nærmere ved hjelp av et utførel-seseksempel som er illustrert på tegningen, som viser rent skjematisk snitt gjennom to utførelser av platen i henhold til oppfinnelsen.

På tegningen er det rent skjematisk illustrert et snitt gjennom en plate i henhold til oppfinnelsen, hvor henvisningstallet 1 viser et lag, f.eks. med en tykkelse på 2,5 cm av et keramisk fibermateriale. Dette laget har en vatt-lignende konsistens, slik at det ikke har noen bæreevne. Laget 1 er forbundet med et lag av et uorganisk fibermateriale, i det viste eksempel av en glassullplate 2 også med en tykkelse på 2,5 cm. Disse to lag er sammenbundet med et limsjikt av f.eks. vannglass eller et sementlim, som er betegnet med 3 på tegningen. Limet kan være påført den ene eller begge grenseflater for å gi et godt og gjennomgående limsjikt som sammenfester hele flaten. Dette limsjikt vil etter herding danne et stivt mellomsjikt som gir hele platekonstruksjonen en bedre stivhet. En plate som vist på tegningen med en tykkelse på ca. 5 cm vil tilfredsstille den ovennevnte A60-standarden.

Mange modifikasjoner vil være mulig innenform oppfinnelsens ramme. Det er i utførelseseksempelet beskrevet en utførelse omfattende bare to lag med mellomliggende limsjikt, men det kan i enkelte, spesielle tilfeller være tenkelig at det kan benyttes en plate bestående av mer enn to lag, idet man ønsker en gradert stivhet i isolasjonen, slik at men kan benytte flere lag f.eks. med forskjellig romvekt i fiberlagene. Dette vil også medføre bruk av flere limsjikt, som gir ytterligere stivhet til platekonstruksjonen.

Claims (7)

1. Høytemperaturbestandig isolasjonsplate, karakterisert ved at den er utformet som et laminat av minst ett lag av keramisk materiale og minst ett lag av et varmebestanding, uorganisk materiale, fortrinnsvis et glassull eller mineralfibermateriale, og at lagene er sammenlimt med et varmebestanding lim.

2. Isolasjonsplate ifølge krav 1, karakterisert ved at det som lim er benyttet vannglass eller et sementbasert lim.

3. Isolasjonsplate ifølge krav 1, karakterisert ved at matten omfatter to lag og et limsjikt.

4. Isolasjonsplate ifølge krav 1, karakterisert ved at det som uorganisk lag benyttes en halvstiv plate.

5. Isolasjonsplate ifølge krav 1, karakterisert ved at laget på den varme side av platen har en tykkelse som velges slik at temperaturen i området ved limsjiktet ikke vil overskride en temperatur som svarer til smeltetemperaturen for de påfølgende sjikt i platen.

6. Isolasjonsplate ifølge krav 1, karakterisert ved at kombinasjon av materialer gir en vektreduksjon.

7. Isolasjonsplate ifølge krav 1, karakterisert ved at lagene er limt for å oppnå en ønsket stivhet.