Изоляция – это специальное покрытие поверхности. Различают изоляцию корпусных конструкций, энергетических установок и трубопроводов систем.
По назначению изоляция бывает:
– тепловая;
– противопожарная;
– звуковая.
Тепловая изоляция на судах предназначена для защиты помещений от охлаждения в зимнее время или от нагревания при повышенных температурах воздуха, а также для предотвращения отпотевания поверхностей, ограничивающих помещения с разной температурой.
Все металлические поверхности корпуса и соединенные с ними металлические детали, являющиеся тепловыми мостиками, со стороны помещения должны быть покрыты сплошным слоем изоляции.
Одной из основных характеристик тепловой изоляции является ее коэффициент теплопроводности. Расчетная толщина изоляции s определяется по формуле 9.1.
(7.1)
где:
– коэффициент теплопроводности изоляционного материала, 
– коэффициент теплоотдачи от воздуха внутри помещения к поверхности изоляции, 
-коэффициент теплоотдачи от наружной обшивки корпуса (или переборки) в окружающую среду (или смежное помещение),
– температура поверхности изоляции, 
– температура воздуха внутри помещения,
– температура забортной воды или температура наружного воздуха в соседнем помещении, .
Расчетная толщина изоляции пропорциональна коэффициенту теплопроводности, поэтому выгодно применять тепловую изоляцию с минимальным коэффициентом теплопроводности, что позволяет увеличить полезный объем помещения.
При расчете минимальной толщины изоляции температуру поверхности изоляции принимают большей или равной «точке росы»– 
, то есть температуре, при которой на ее поверхности появляется конденсат.
|
|
(7.2)
Хорошие теплоизоляционные свойства материала достигаются за счет наличия в них пор, заполненных воздухом. Однако все теплоизоляционные материалы обладают определенным влагопоглощением. При увлажнении вода вытесняет воздух из пор, при этом резко увеличивается коэффициент теплопроводности и объемная масса изоляции. Увлажнение изоляции способствует коррозии металла конструкций, приводит к разрушению изоляции и снижению срока ее службы. Для предотвращения увлажнения на поверхность изоляции наносят гидрозащитное покрытие.
В зависимости от типа материала тепловая изоляция бывает:
– плиточная;
– волокнистая;
– напыляемая;
–заливочная;
– мастичная.
В состав изоляционных конструкций входят;
– изоляционный материал;
– крепление изоляции к корпусным конструкциям;
– гидрозащитное покрытие;
– каркас для крепления зашивки изоляции;
– зашивка изоляции.
По конструктивно-технологическому исполнению различают прилегающую изоляцию, которую устанавливают непосредственно на изолируемую поверхность, и выносную, которая находится на некотором расстоянии от изолируемой поверхности. Прилегающая изоляция может быть открытой (см. рис. 7.11, тип l) или закрытой зашивкой (тип ll). Выносная изоляция, как правило, зашивается декоративной зашивкой (тип lll).
Изоляционные работы подразделяют на заготовительные, которые выполняют в цехе, и монтажные, которые выполняют на судне.
Плиточная изоляция крепится к изолируемым поверхностям при помощи клеев. Она состоит из плит и деталей изоляции набора. Изоляционные работы с плиточной изоляцией состоят из следующих операций.
|
|
Рис. 7.11. Основные конструктивно – технологические типы изоляции.
1 – изоляция; 2 – зашивка изоляции; 3 – изолируемая конструкция;
4 – шпаклевка.
Заготовительные операции:
– распиловка изоляционных плит дисковыми и ленточными пилами;
– оклейка плоских деталей тканью;
– фрезерование заготовок изоляции набора;
– сборка профильных деталей в узлы и оклейка их тканью;
– сушка оклеенных деталей и маркировка.
На рис. 7.12. показаны узлы изоляции набора.
Рис. 7.12. Узлы изоляции набора.
а – несимметричесного полособульба;
б – симметричного полособульба;
в – пояска тавра.
Монтажные операции на судне:
– очистка изолируемой поверхности;
– приклейка плоских деталей изоляции между набором корпуса;
– приклейка узлов изоляции набора;
– заделка стыков изоляции и мест прохода деталей насыщения шпатлевкой;
– нанесение на поверхность изоляции гидрозащитного покрытия.
В качестве гидрозащиты поверхности изоляции может использоваться лакокрасочное покрытие в несколько слоев или пленка, которая приклеивается на поверхность изоляции.
Волокнистые теплоизоляционные материалы используют только в помещениях, где поверх изоляции крепится зашивка.
В зависимости от высоты набора поверхность с набором изолируют сплошной неразрезной полосой (см. рис.7.13,а) или сначала изолируют набор полосами, а поверхность между набором – пластинами (рис.7.13,б, в).
С целью уменьшения распыления стеклянного, минерального или базальтового волокна и улучшения условий труда предварительно в цехе изготавливают пакеты изоляции с гидрозащитной оболочкой из стеклоткани или полихлорвиниловой пленки.
|
|
Волокнистые теплоизоляционные материалы к корпусным конструкциям крепят на приварных шпильках (доизоляционное насыщение) и закрепляют шайбами или колпачками. Возможно крепление волокнистой изоляции на клее, если температура в помещении не ниже +5 ºС.
Рис. 7.13. Изоляция волокнистыми материалами.
а – при высоте набора h≤130 мм сплошной неразрезной полосой;
б – то же, раздельно полосами по набору и плитами между набором;
в – при высоте набора h≥140 мм;
1 – плиты изоляции между набором; 2 – полосы изоляции набора;
3 – шпильки; 4 – гидрозащитная пленка; 5 – изоляция сплошная;
6 – толщина изоляции.
Монтаж напыляемой изоляции производится с помощью специальной установки. Сначала на корпусную конструкцию устанавливают обрешетник, а затем наносят изоляцию последовательно в несколько слоев. Каждый последующий слой напыляется после отверждения предыдущего. Толщина одного слоя достигает 25-40 мм. По окончании нанесения изоляции производят зашивку.
Перед монтажом заливочной изоляции на корпусную конструкцию устанавливают обрешетник и один пояс зашивки по всей длине изолируемой поверхности. Компоненты заливочной изоляции нагревают, дозируют, смешивают. Жидкую композицию заливают в изолируемое пространство. В результате экзотермической реакции между компонентами композиция вспенивается, заполняет изолируемое пространство и прочно сцепляется с корпусной конструкцией, обрешетником и зашивкой.
Завершив нанесение изоляции по высоте первого пояса зашивки, устанавливают вышележащий пояс зашивки, и процесс повторяется.
Недостатком метода является невозможность выполнения работ при отрицательных температурах, а также на подволоках помещений.
Мастичную изоляцию готовят в цехе, перемешивая компоненты в растворосмесителе. На судне изоляцию наносят методом штукатурки.
До укладки мастики на изолируемую поверхность наносят клей тонким слоем толщиной 0,5-1,0 мм. Процесс монтажа изоляции начинается с нанесения тонкого слоя мастики 1,0-1,5 мм. Затем толщину мастики доводят до 12-14 мм. При большей толщине мастика высыхает длительное время. Для получения изоляции требуемой толщины последовательно наносят нужное количество слоев.
В судостроении на огнезадерживающих конструкциях устанавливают противопожарную изоляцию. В качестве противопожарной изоляции применяют специальные формованные плиты или напыляемую асбоцементную композицию. Процесс нанесения плит очень трудоемкий, так как противопожарные плиты ломкие и устанавливать их приходится из отдельных небольших кусков.
При нанесении напыляемой противопожарной изоляции для ее крепления к конструкции требуется предварительно приварить на изолируемую поверхность проволочные шплинты. С помощью сжатого воздуха наносят специальную композицию, увлажненную водой. Влажная композиция прилипает к изолируемой поверхности. Затем ее выравнивают и просушивают.
Звуковая изоляция предназначена для защиты судовых помещений от шума, возникающего при работе главных и вспомогательных механизмов, гребных винтов, различного оборудования и установок, а также вибрации корпусных конструкций.
Звуковую изоляцию разделяют на звукоизолирующую и звукопоглощающую.
Звукоизолирующие материалы препятствуют проникновению шума извне и его распространению. Они представляют собой обычные корпусные конструкции, покрытые теплоизоляционным или вибропоглощающим материалом.
Звукопоглощающие конструкции преобразуют механическую энергию звуковых волн в воздухе в любую другую (обычно – в тепловую) форму энергии. Типы звукопоглощающих конструкции показаны на рис.7.14.
Большинство пористых и волокнистых теплоизоляционных материалов имеют низкую звукопроводность и поэтому препятствуют распространению звуковых колебаний, поглощая их энергию.
Рис. 7.14. Типы звукопоглощающей изоляции.
1 – корпусная конструкция; 2 – звукоизолирующий материал;
3 – перфорированная зашивка; 4 – перфорированные панели;
5 – обрешетник.