AISLACION INDUSTRIAL 1. INTRODUCCIÓN La necesidad de aislación térmica en la industria obedece a una serie de factores cuyo control está directamente relacionado con una buena especificación e instalación de materiales aislantes térmicos. Estos factores serán determinantes para la correcta elección del tipo de material y del espesor que se debe utilizar. Entre los factores más relevantes podemos mencionar: a) Económico Evitar la disipación de calor o de frío, optimizando el uso de la energía en procesos productivos. b) Seguridad Protección contra eventuales quemaduras que pueda sufrir el personal que circula en zonas donde existen ductos, equipos o estanques a altas temperaturas. c) Físicas Mantener la viscosidad de un cuerpo tal como aceites pesados, betunes, etc., durante los procesos de fabricación o durante su posterior transporte. d) Climáticos Evitar la condensación del aire atmosférico sobre paredes o tuberías de los equipos, o que los fluidos que circulan por cañerías y que sean almacenados en estanques se congelen. e) Confort Mantiene el ambiente agradable para las personas que laboran dentro de una instalación industrial. 2. CONDUCTIVIDAD TÉRMICA Es la capacidad que tiene un material para conducir el calor a través de él. Es una propiedad que no depende de su espesor sino más bien es una característica propia de cada material. By JADR 1
El coeficiente de Conductividad térmica (CT) de los materiales, corresponde a la cantidad de calor que pasa en la unidad de tiempo a través de la unidad de área de una muestra de extensión infinita y de caras planoparalelas y de espesor unidad, cuando la diferencia de temperatura entre sus caras es de 1 C. El coeficiente CT se mide en forma empírica en laboratorios bajo un método normalizado y se expresa en unidades de W / m C. En el caso de materiales de construcción, se clasifican como aislantes térmicos, aquellos cuyo coeficiente de CT es inferior a 0.10 W/ m C, es decir mientras menor sea el coef. CT, el material será mejor aislante térmico. 3. EL POLIURETANO, PUR Aislante térmico rígido que se caracteriza por una estructura de pequeñísimas celdas cerradas, que contienen gas de baja conductividad térmica (CFC-11 / HCF 141-b) que otorgan a este material su excelente capacidad aislante. Se puede aplicar IN-SITU y se obtiene cuando dos productos químicos: un Diisocianato y un Poliol se mezclan en presencia de una agente activador. El activador es liberado junto con el calor que se genera en la reacción, dándole a la espuma un volumen 30 veces al que tienen los componentes en estado líquido, en densidad libre. El material que queda en contacto con la superficie forma una "piel" que le da protección a la espuma y sello adicional. By JADR 2
3.1 Tipos de Aplicaciones La Espuma Poliuretano (PUR) puede ser obtenida a través de cualquiera de los siguientes métodos: 3.1.1 Sistema Spray Consiste en mezclar los componentes del Poliuretano con una máquina equipada para aplicar el material atomizado IN-SITU en capas superpuestas y sucesivas. Esta técnica se basa en la capacidad autoadhesiva de la espuma durante su proceso de reacción, que la hace adherirse a casi cualquier superficie limpia y seca. Se usa en la aislación de cañerías, estanques, superficies irregulares, techos, galpones, casas y otros. 3.1.2 Vertido o Colado Se mezclan los componentes en un recipiente cuyo contenido se vuelca en un molde o en una cavidad que se quiera aislar. Esta técnica se usa especialmente para la fabricación de grandes bloques, que luego son cortados en piezas del tamaño y forma que se desee, incluyendo caños y otros. 3.1.3 Inyección Consiste en mezclar los componentes en una máquina, que permite inyectar el material entre dos superficies de tal forma que al espumar, ambas quedan unidas. 3.2 VENTAJAS La espuma de Poliuretano tiene las ventajas que se señalan a continuación, ello debido a una rigurosa selección de materias primas y un alto nivel profesional en su fabricación: Excelente sello (debido a su estructura cerrada). Muy buena estabilidad (no sufre grandes dilataciones ni contracciones con los cambios de temperatura). Más liviano. By JADR 3
Resistente en sacudidas y vibraciones. Muy buena resistencia a la compresión. Aplicable a casi cualquier superficie: se adhiere sin reaccionar químicamente con ella. Excelente capacidad aislante (por poseer el coeficiente de conductividad más bajo de todos los aislantes térmicos de uso habitual). Permite ahorro de espacio (ya que, comparativamente, no requiere menores espesores que otros materiales por su gran capacidad aislante). Aplicado con sistema spray se puede utilizar en recuperación de techumbres (ya que no hay que remover el material anterior, sólo limpiarlo, el Poliuretano se adhiere a él, cubriéndolo). La aplicación con sistema spray es muy rápida, con un mínimo de traslado de materias primas a obra. Los caños tienen sello adicional (son fabricados en moldes especiales, NO son cortados a partir de bloques, lo que los provee de una PIEL protectora). Resistente a insectos, roedores, microorganismos, entre otros. Resistente al agua de mar y a numerosos productos químicos. 3.3 APLICACIONES En planchas y caños, para paredes, ductos y cañerías. En paneles, para armado de cámaras modulares, puertas y cerramientos. Aplicado con spray IN-SITU, para techos nuevos o viejos, de viviendas, galpones y bodegas. Sobre hormigón, fierro galvanizado o fibrocementos. Aislaciones industriales en general, incluyendo estanques con contenido frío o caliente, industrias FRIGORIFICA y PETROQUIMICA en particular. Furgones térmicos, casas rodantes, carrocerías, en general. Industria náutica como material de relleno de compartimientos estancos. 3.4 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Límite admisible de temperatura: 110ºC en servicio contínuo. Coeficiente de conductividad: a 10ºC: 0,015-0,017 Kcal/mhºC ó 0,017-0,020 W/m ºK By JADR 4
a 20ºC: 0,016-0,022 Kcal/mhºC ó 0,019-0,021 W/m ºK Densidad: 35 a 40 Kg/m 3, otras según requerimiento (ASTM D1622) Resistencia a la compresión: 1,5-2,5 Kg/cm 2 Celdas cerradas: 95% a 98% (ASTM D2846) Absorción de humedad: 2 a 5% (ASTM D2842) 3.4.1 Resistencia química EXCELENTE BUENA POCA Agua Salmuera al 10% Hidróxido sódico Hongos Salmuera saturada Acido Sulfúrico 10% Amoniaco Hidrocarburos asfálticos Hidrocarburos anticíclicos Acido sulfúrico, nítrico o clorhídrico concentrados Hidrocarburos aromáticos Cetonas. (No es resistente a los ácidos concentrados y a las soluciones alcalinas concentradas) 3.4.2 Resistencia a la llama El Poliuretano de Asiterm S.A. está formulado con retardantes de llama o ignífugos, lo que le permite calificar como autoextinguibles. Si se los expone a la llama directa, arden, pero al retirarlos de la misma, la combustión cesa en segundos. Según norma ASTM D1962/59T, es clasificado como difícilmente combustible. 3.4.3 Variación de la conductividad con el tiempo By JADR 5
3.4.4 Comparación de conductividad térmica de varios aislantes (a 10º C) MATERIAL W/MºK KCAL/MHºC BTU IN/FT2HºF Lana Mineral 0,034-0,037 0,030-0,032 0,24-0,26 Fibra de Vidrio 0,033-0,037 0,029-0,032 0,23-0,26 Corcho 0,038-0,043 0,034-0,038 0,27-0,30 Poliestireno Expandido 0,032-0,037 0,028-0,032 0,22-0,26 Espuma de Poliuretano NUEVA 0,017-0,020 0,015-0,017 0,12-0,14 Espuma de Poliuretano VIEJA 0,022-0,025 0,019-0,022 0,15-0,17 3.4.5 Espesor equivalente necesario para el mismo grado de aislamiento Conclusión: De todos los materiales antes considerados, el Poliuretano, al ser de mayor capacidad aislante, es el que requiere menor espesor para lograr el mismo resultado. By JADR 6
3.4.6 Criterio de selección de densidad El comportamiento de la conductividad térmica de la Espuma de Poliuretano para distintas densidades, indica que la densidad a la cual se logra la mínima conductividad térmica es alrededor de los 35 Kgs/m 3. By JADR 7