วิธีหุ้มฉนวนใยหิน ROCKWOOL สำหรับท่อความร้อน

ถ้าเราเปรียเทียบฉนวนทั้ง 2 ระบบโดยพิจารณาที่ การสูญเสียความร้อนที่เท่ากัน(Heat loss) เราจะใช้ตารางด้านล่างในการเปรียบเทียบ ความหนาฉนวนทั้ง 2 แบบ โดยจะมีเงื่อนไขตามนี้

• อุณหภูมิปานกลาง : 250 °C
• อุณหภูมิสิ่งแวดล้อม : 10 °C
• ความเร็วลม : 5 เมตร/วินาที
• แจ็กเก็ต : อะลูซิงค์
• อัตราการสูญเสียความร้อน : 150 วัตต์/เมตร
• มีการติดตั้งสเปซเซอร์ในระบบฉนวนชนิดม้วนลวดตาข่าย

โดยปกติแล้วฉนวนสำหรับท่อตรง ควรใช้ฉนวนใยหิน ชนิดท่อสำเร็จจะเหมาะสมกว่า เพราะไม่ต้องติดตั้งสเปซเซอร์ทำให้สามารถทำงานได้เร็ว และในบางงานเช่นการหุ้มหน้าแปลนหรือข้องอก็จำเป็นต้องใช้แบบม้วนเพราะสามารถตัดเข้ารูปได้ง่ายกว่า เราจึงมีตารางเพื่อแนะนำการเลือกใช้ฉนวนดังนี้

ตารางด้านล่างนี้จะเป็นตารางที่ช่วยในการออกแบบความหนาของฉนวนเพื่อป้องกันอันตรายจากการสัมผัสกับผิวท่อ โดนจะกำหนดกรณีตัวอย่างดังนี้

• อุณหภูมิสิ่งแวดล้อม : 25 °C
• ความเร็วลม : 0 เมตร/วินาที
• แจ็กเก็ต : แผ่นสังกะสี
• อุณหภูมิผิวสูงสุด : 60 °C
• ฉนวนที่ใช้ : ProRox PS960

การติดตั้ง

ฉนวนใยหิน ROCKWOOL รุ่น ProRox PS960 มีลักษณะเป็นท่อกลวงรูด้านในจะเป็นขนาดของท่อเหล็กและมีความหนาออกมาเป็นชั้นทำให้เมื่อสวมเข้ากับท่อจะมีขนาดพอดีกับท่อเหล็ก

• สำหรับท่อในแนวนอนเราจะหมุนรอยผ่าของฉนวนไว้ใต้ท่อเพื่อป้องกันเวลาฝนตกไม่ให้น้ำฝนหยดผ่านรอยผ่าเข้าไปถึงท่อเหล็ก 
• ส่วนท่อแนวตั้งเราจะวางรอยบากของท่อเหลื่อมกันประมาณ  30 องศา เพื่อไม่ให้หยดน้ำไหลผ่านรอยผ่าลงไปถึงท่อเหล็ก
• หลังจากติดตั้งฉนวนเสร็จแล้วจะใช้ลวดเชื่อมสังกะสีหรือสายรัดโลหะ รัดตัวฉนวนอีกครั้งหนึ่ง
• ฉนวนหุ้มท่อที่มีความหนามากกว่า 120 mm (หรืออุณหภูมิสูงกว่า 300 °C) ทำให้ต้องใช้ฉนวนซ้อนกัน 2 ชั้นหรือ 3 ชั้น รอยผ่าของฉนวนจะต้องเหลื่อมกันเพื่อไม้ให้น้ำซึมผ่านรอยผ่าเข้าไปบริเวณท่อด้านใน

โดยปกติแล้วในระบบฉนวนชนิดท่อสำเร็จรูปนั้นไม่จำเป็นต้องติดตั้งสเปซเซอร์และซัพพอตท่อ แต่ในกรณีที่ท่อมีการสั่นมากๆ และ/หรือ อุณหภูมิสูงกว่า 300 °C ในบางครั้งอาจจะต้องมีการติดตั้งสเปซเซอร์ร่วมด้วย

ท่อที่มีการติดตั้งในแนวตั้งและมีความสูงเกิน 4 เมตร ซัพพอตของท่อจะทำการล็อกฉนวนให้ติดกับท่อ เราจะติดตั้งแหวนซัพพอตตัวแรกที่จุดต่ำสุดของท่อและตัวถัดไปจะติดตั้งห่างกันไม่เกิน 4 เมตร

ตารางด้านล่างนี้จะเป็นตารางที่ช่วยในการออกแบบความหนาของฉนวนเพื่อป้องกันอันตรายจากการสัมผัสกับผิวท่อ โดนจะกำหนดกรณีดังนี้

• อุณหภูมิสิ่งแวดล้อม : 25°C
• ความเร็วลม : 0 เมตร/วินาที
• แจ็กเก็ต : แผ่นสังกะสี
• อุณหภูมิผิวสูงสุด : 60 °C
• ฉนวนที่ใช้ : ProRox WM950

การติดตั้ง

• ตัดฉนวนใยหินให้มีความยาวที่สามารถพันรอบท่อได้พอดี
• ดึงลวดตาข่ายของฉนวนใยหินให้เข้ามาชิดกันและมัดด้วยลวดโลหะความหนา 0.5 มม.
• ท่อสแตนเลสและท่อที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 400 °C จะใช้การเย็บลวดเพื่อป้องกันการฉีกขาดของลวดและป้องกันการเกิดสนิม
• ในกรณีที่ฉนวนมีความหนามากกว่า 120 มม. หรืออุณหภูมิสูงกว่า 300 °C จะต้องใช้ฉนวนซ้อนกันหลายชั้น ต้องไม่ให้รอยผ่าบริเวณฉนวนที่หุ้มนั้นอยู่ในแนวเดียวกันเพื่อป้องกันน้ำหยดเข้าสู่บริเวณผิวท่อชั้นใน

ฉนวนชนิดม้วนลวดตาข่ายนั้นจะไม่ทนต่อแรงกดทำให้ไม่สามารถใช้แผ่นแจ็กเก็ตหุ้มทับลงไปบนฉนวนได้ทันที จะต้องติดตั้งสเปซเซอร์หรือซัพพอตท่อก่อนการติดตั้งแจ็กเก็ต

ท่อที่มีการติดตั้งในแนวตั้งและมีความสูงเกิน 4 เมตร ซัพพอตของท่อจะทำการล็อกฉนวนให้ติดกับท่อ เราจะติดตั้งแหวนซัพพอตตัวแรกที่จุดต่ำสุดของท่อและตัวถัดไปจะติดตั้งห่างกันไม่เกิน 4 เมตร

การติดตั้งสเปซเซอร์เพื่อช่วยรับน้ำหนักของแจ็กเก็ตที่จะมาติดตั้งหลังจากที่หุ้มฉนวนเรียบร้อยแล้ว เราจำเป็นที่จะต้องติดตั้งสเปซเซอร์เมื่อใช้ฉนวนใยหินชนิดม้วนลวดตาข่ายแต่ถ้าหากใช้ฉนวนที่เป็นท่อสำเร็จรูปก็ไม่จำเป็นต้องติดตั้งสเปซเซอร์

โครงสร้างท่อจะประกอบด้วยแหวนโลหะที่อยู่ชั้นนอกสุดติดกับแผ่นแจ็กเก็ต ถัดมาจะเป็นสเปซเซอร์โลหะหรือเซรามิกที่จะติดตั้งอยู่บนท่อ เช่น Omega Clamps ถูกใช้เป็นประจำในการลดการสั่นสะเทือน

• สเปซเซอร์โลหะเราจะติดตั้งอย่างน้อย 3 ชิ้นโดยระยะของสเปซเซอร์ต้องไม่เกิน 16 นิ้ว (400 mm) เมื่อวัดเทียบแหวนโลหะวงนอก
• ส่วนสเปซเซอร์เซรามิกจะติดตั้งอย่างน้อย 4 ชิ้นและระยะห่างระหว่างสเปซเซอร์ต้องไม่เกิน 10 นิ้ว (250 mm) เมื่อวัดเทียบแหวนโลหะวงนอก

จำนวนของสเปซเซอร์จะขึ้นกับอุณหภูมิทำงานและแรงภายนอก เราสามารถดูระยะห่างของสเปซเซอร์ได้จาก CINI 1.3.23 

การติดตั้งสเปซเซอร์บริเวณส่วนโค้งของท่อเช่น ข้องอ เราจะติดตั้งที่จุดเริ่มต้นของข้องอและปลายของข้องอ และถ้าระยะห่างของสเปซเซอร์มากกว่า 27 นิ้ว (700 mm) เมื่อวัดที่เส้นวงนอกของข้องอ เราจะต้องติดตั้งสเปซเซอร์เพิ่มเข้าไป

เราจะติดตั้งซัพพอตท่อสำหรับท่อแนวตั้งเพราะท่อในแนวตั้งจะมีน้ำหนักมากทั้งน้ำหนักของท่อ น้ำหนักฉนวน และน้ำหนักของแจ็กเก็ต และท่อในแนวตั้งจะมีการสั่นมากกว่าท่อในแนวตั้ง การใช้ซัพพอตท่อจะขึ้นกับขนาดของท่อและอุณหภูมิของท่อว่าจะใช้สกูรยึด การเชื่อมท่อหรือการใช้แคมป์ 2 ชั้นสำหรับท่อที่มีอุณหภูมิสูงกว่า ซัพพอตจะต้องทำจากโลหะทนอุณหภูมิสูง

แจ็กเก็ตทำหน้าที่ในการป้องกันฉนวนกันความร้อนจากสภาพอากาศ มลภาวะอื่นๆภายนอก การเลือกวัสดุในการมากทำแจ็กเก็ตขึ้นกับหลายอย่างเช่น มีการสั่นของตัวท่อหรือไม่ ในช่วงของการซ่อมบำรุงจะมีการเดินบนท่อหรือไม่ ลมฝน และอุณหภูมิแวดล้อม

เราจะทำการเลือกวัสดุที่ทำแจ็กเก็ตตามนี้

1. แผ่นสังกะสีจะใช้ในอาคารเพราะมีความแข็งแรงที่ดี ทนไฟ
2. แผ่นอะลูมิเนียม จะใช้กับงานภายนอกอาคารเพราะสามารถทนต่อสภาพอากาศได้ดีและมีราคาถูกกว่าสแตนเลส

ในพื้นที่ที่มีการกัดกร่อน แผ่นอะลูมิเนียม, แผ่นสแตนเลส หรือ แผ่นพลาสติกเสริมแรง จะใช้ในการทำแจ็กเก็ตและแผ่นสแตนเลสจะแนะนำในสภาพแวดล้อมที่อาจจะเกิดไฟไหม้

คำแนะนำเบื้องต้น

• ยิงสกูลตามยาวของลอยต่อด้วยสกูลปลายสว่านหรือลิเวททุก 1 เมตร
• ห้ามใช้สกูลอะลูมิเนียม

ความหนาฉนวนที่เพิ่มขึ้น ค่าการนำความร้อนของฉนวน และสภาพแวดล้อม อุณหภูมิผิวของฉนวนนั้นขึ้นกับการปล่อยความร้อนของแผ่นแจ็กเก็ตด้วยง

การใช้งานทั่วไปสำหรับฉนวนกันความร้อน ยิ่งพื้นผิวเงาเท่าไหร่ อุณหภูมิผิวจะยิ่งสูง ตัวอย่างด้านล่างจะเป็นการเปรียบเทียบอุณหภูมิผิวของวัสดุที่นำมาทำแผ่นแจ็กเก็ต

• เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ : 4” NPS (114 mm)
• อุณหภูมิสารภายใน : 500 °C
• สถานที่ติดตั้ง : ภายในอาคาร
• ความเร็วลม : 0.5 เมตร/วินาที
• ฉนวนใยหิน : ProRox WM950
• วัสดุทำแจ็กเก็ต :

1. 1. แผ่นอะลูมิเนียม
   2. แผ่นเหล็กชุบสังกะสี
   3. แผ่นสแตนเลส
   4. สีเคลือบแผ่นพลาสติก

มีอุปกรณ์หลายอย่างสำหรับอุปกรณ์แขวนท่อและอุปกรณ์ค้ำท่อ เราจะอธิบายด้วยภาพด้านล่าง

• • อุปกรณ์แขวนท่อที่ติดกับท่อโดยตรง
  • อุปกรณ์ค้ำท่อที่ติดกับท่อโดยตรง
  • อุปกรณ์ค้ำท่อที่ไม่ได้ติดกับท่อโดยตรง (ปกติจะใช้ในฉนวนงานเย็น)

การสูยเสียความร้อนเกิดขึ้นได้ในข้อต่อหรือหน้าแปลนที่ไม่ได้หุ้มฉนวนเราสามารถประมาณความร้อนที่สูญเสียอย่างหยาบๆ ได้ว่าวาล์วจะสูญเสียความร้อนเท่ากับท่อตรงที่ไม่ได้หุ้มฉนวน 1 เมตร

ถ้าไม่มีการหุ้มฉนวนที่บริเวณวาล์วหรือหน้าแปลน อุณหภูมิของสารที่อยู่ภายในท่อจะลดลงและส่งผลให้ระบบไม่สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงควรหุ้มฉนวนที่วาล์วกับหน้าแปลนและอย่างน้อยความหนาฉนวนควรจะหนาเท่ากับความหนาที่ใช้หุ้มท่อ

คำแนะนำในการหุ้มฉนวนกันความร้อนสำหรับข้อต่อและหน้าแปลน

ฉนวนที่หุ้มบริเวณข้อต่อหรือหน้าแปลนควรซ้อนทับฉนวนสำหรับท่อตรงด้วยระยะประมาณ 50 มม

แจ็กเก็ตบริเวณข้องอหรือท่อ 3 ทางนั้น เป็นส่วนที่สามารถเสียหายได้ง่าย จะเกิดจากการสั่นของท่อหรือการขยายตัวของท่อและอีกปัญหาก็คือการที่ต้องทนกับความชื่นและไอน้ำ เมื่อติดตั้งอยู่ที่นอกอาคาร

เราจะตัดฉนวนใยหินชนิดท่อสำเร็จให้เป็นไปตามส่วนโค้งของข้องอ

เราจะตัดฉนวนใยหินชนิดม้วนลวดจาขายให้เป็นทรงฟิชเชป (Fish-Shaped elbow) เพราะจะได้สามารถหุ้มได้แนบไปกับข้องอได้พอดีจากนั้นใช้ลวดเชื่อมหรือลวดในการมัดลวดตาข่ายให้ติดกัน และติดตั้งสเปซเซอร์ที่จุดเริ่มต้น และจุดปลายของข้องอ

ในงานระบบฉนวนนั้น การขยายตัวของท่อและแจ็กเก็ตอาจจะแตกต่างกันอย่างมาก การขยายตัวที่ไม่เท่ากันนี้เกิดจาก วัสดุที่ต่างกัน, ฉนวนกันความร้อน และอุณหภูมิที่แตกต่างกันทำให้มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวที่แตกต่างกัน

เราจะใช้ Al เป็นสัญลักษณ์ในการขยายตัวตามยาว

Δl = l * Δt * α

l = ความยาวของท่อ
Δt = ผลต่างอุณหภูมิตอนที่ร้อนกับเย็นของท่อ (หรือแจ็กเก็ต)
α = สัมประสิทธิ์การขยายตัวตามยาว

ควรหลีกเลี่ยงการเดินบนท่อที่หุ้มฉนวนแล้วเพราะ การเดินบนท่อที่หุ้มฉนวนแล้วจะทำให้เกิดความเสียหายที่ฉนวนได้เช่น เกิดช่องว่างบริเวณรอยต่อของแผ่นแจ็กเก็ตจะทำให้ความชื้นเข้าสู่ท่อและส่งผลให้เกิดสนิมได้

ในกรณีที่มีพื้นที่น้อย จำเป็นที่จะต้องเดินบนท่อในช่วงของการซ่อมบำรุงให้ใช้เป็นฉนวนใยหินชนิดท่อสำเร็จ ProRox PS970 ที่สามารถทนต่อแรงกดทับทั้งน้ำหนักของแจ็กเก็ตและการเดินบนท่อได้ ส่วนท่อที่หุ้มด้วยฉนวนชนิดม้วนลวดตาข่ายนั้นแจ็กเก็ตจะต้องถูกติดตั้งบนบราสำหรับค้ำท่อเพื่อรองรับน้ำหนักการเดินและน้ำหนักของแจ็กเก็ต