Тепловая изоляция 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.
Толщину изоляции судовых помещений определяют, пользуясь зависимостью термического сопротивления изоляционной конструкции от температуры и теплоотдачи материала м2×к/Вт, (м2×ч×С/ккал):
∑i=1i=nδiλi=1αв×Ти–ТнТв–Ти–1αн
Где:
- δi — толщина i-ro слоя изоляции, мм;
- λi — коэффициент теплопроводности i-го слоя изоляции, Вт/м×к (ккал/м×ч× °С);
- n — количество слоев изоляции;
- Тв и Тн — температура воздуха внутри помещения и наружного (или забортной воды), °С;
- Ти — температура на поверхности изоляции, °С;
- αв и αн – коэффициенты теплоотдачи от воздуха внутри помещения к поверхности изоляции и от наружной обшивки корпуса в окружающую среду, Вт/м2×к×°С (ккал/м2×ч×С).
Принимают:
αв = 8 Вт/м2×к×°С (7 ккал/м2×ч×°С)
αн = 29 Вт/м2×к×С (25 ккал/м2×ч×°С)
В скобках указана размерность в технической системе единиц, которая еще встречается в расчетах теплоизоляции.
Значение Ти принимают из условия исключения возможности выпадения росы на внутренней поверхности изоляции, т. е. при:
Ти > Тр
Где:
- Тр — температура точки росы (°С) при заданных относительной влажности φ и температуре Тв воздуха внутри помещения.
После определения δi и округления результата до стандартной толщины изоляции расчет проверяют, пользуясь соотношением:
Ти=1αвТн+Тв(1αн+∑i=1i=nδiλi)1αв+∑i=1i=nδiλi+1αн>Тр
В зависимости от вида материала тепловую изоляцию разделяют на:
- Плиточную (П);
- Волокнистую (В);
- Напыляемую (Н);
- Заливочную (3);
- Мастичную (М).
В состав изоляционных конструкций входят изоляционные материалы, их крепления к конструкциям корпуса судна, гидрозащитные покрытия поверхности изоляции и ее стыков, зашивка изоляции каркас для крепления зашивки.
По конструктивно-технологическому исполнению изоляция может быть, как следует из рис. 1, прилегающей, устанавливаемой непосредственно на изолируемую поверхность, и выносной, находящейся на расстоянии от изолируемой поверхности. Прилегающая изоляция может быть открытой и закрытой зашивкой.
Рис. 1 Конструктивно-технологические типы тепловой изоляции
1 — изоляция;
2 — зашивка изоляции;
3 — изолируемая конструкция;
4 — шпатлевка;
Тип изоляции обозначается буквой, характеризующей ее материал, и цифрой, показывающей конструктивно-технологическую группу:
- Плиточная П-1, П-2, П-3;
- Волокнистая В-2, В-3;
- Заливочная 3-2;
- Напыляемая Н-2;
- Мастичная М-1, М-2.
Жесткую плиточную изоляцию типов П-1 и П-2 приклеивают к изолируемым поверхностям. Узлы такой изоляции представлены на рис. 2. Она состоит из плит, деталей изоляции набора, предварительно собранных в узлы на соединительных полосках из ткани. При монтаже изоляции типа П-1 тканью оклеивается вся поверхность изоляции. Плиточная полужесткая минераловатная изоляция крепится на шпильках шайбами, колпачками или загибом шпилек.
Изоляционные работы с плиточной изоляцией состоят из заготовительных и монтажных операций.
Заготовительные операции в цехе включают:
- Распиловку изоляционных плит ленточными и дисковыми пилами;
- Оклейку плоских деталей тканью;
- Фрезерование «заготовок изоляции набора;
- Шпатлевание деталей, устанавливаемых без оклейки тканью;
- Сборку профильных деталей в узлы, как показано на рис. 3;
- Сушку оклеенных деталей;
- Маркирование деталей.
Рис. 2 Изоляция типов П-1 и П-2
а — сечение по полособульбовому профилю;
б — по тавровому профилю;
1 — плита изоляции;
2 — деталь изоляции набора;
3 — соединительная полоска из ткани;
4 — шпатлевка;
5 — липкая лента;
6 — шпилька;
7 — шайба
Монтажные операции на судне включают:
- Очистку изолируемой поверхности;
- Приклейку жестких плоских деталей между набором корпуса или крепление полужестких деталей на шпильках;
- Прижатие приклеенных деталей на период схватывания (полимеризации) клея деревянными брусками-распорками и клиньями;
- Снятие креплении после схватывания клея;
- Заделку стыков деталей изоляции и мест прохода деталей насыщения шпатлевкой или полосками ткани на клею;
- Нанесение на поверхность изоляции гидрозащитного покрытия (лакокрасочного в несколько слоев или пленочного, приклеиваемого к изоляции или закрепляемого на шпильках).
Плиточную изоляцию типа П-3 изготавливают в виде щитов, состоящих из деревянной или металлической рамки с декоративной зашивкой и изоляционным материалом внутри нее. Такие щиты изготавливают в цехе, а на судне производят их установку.
Рис. 3 Узлы изоляции набора
а — несимметричного полособульба;
б — симметричного полособульба;
в — пояска тавра
Волокнистые теплоизоляционные материалы используют только в помещениях, где поверх изоляции крепится зашивка. Крепление войлочной изоляции типа В-2 к корпусной конструкции показано на рис. 4.
Монтаж изоляции на шпильках возможен при отрицательных температурах воздуха в помещениях судна. Приклейка изоляции требует температуры не менее + 5 °С, необходимой для схватывания и полимеризации клея.
В цехе из волокнистых материалов изготавливают пакеты изоляции с гидрозащитной оболочкой из стеклоткани пленки. Пакеты накалывают на шпильки, приваренные к изолируемой поверхности, и закрепляют шайбами или колпачками.
Рис. 4 Изоляция волокнистыми материалами типа В-2
а — при высоте набора h≥130 мм сплошной неразрезной полосой;
б — то же, раздельно полосами по набору и плитами между ними;
в — при высоте h≥140 мм;
1 — плиты изоляции между набором;
2 — полоса изоляции набора;
3 — шпилька;
4а — гидрозащитная пленка;
4б — фольга;
5 — липкая лента
Монтаж изоляции типа В-3 проводят одновременно с установкой модульных панелей зашивки помещения (рис. 5).
Монтаж заливочной изоляции сводится к нагреву компонентов, их дозированию, смешиванию и подаче к изолируемой поверхности. Перед заливкой композиции устанавливают обрешетник и один пояс зашивки по всей длине изолируемой поверхности. Жидкую композицию заливают по всей высоте зашивки. Затем переходят к последующим шпациям. Завершив нанесение изоляции по высоте первого пояса зашивки, устанавливают вышележащий пояс зашивки, и процесс повторяют. При вспенивании заливочная композиция увеличивается в объеме, заполняет изолируемое пространство и прочно сцепляется с корпусной конструкцией, обрешетником и зашивкой. Недостаток метода в невозможности выполнения изоляционных работ при отрицательных температурах, а так же на подволоках помещений.
Рис. 5 Выносная волокнистая изоляция типа В-3
1 — профиль каркаса;
2 — модульная панель зашивки;
3 — плита изоляции;
4 — вставка;
5 — клей
Монтаж напыляемой изоляции производят последовательно в несколько слоев после установки обрешетника. Каждый последующий слой напыляется после отверждения предыдущего поверх него. Толщина одного напыленного слоя достигает 25-40 мм. По окончании нанесения изоляции производят ее зашивку.
Мастичную изоляцию готовят в цехе, перемешивая компоненты в растворосмесителе. На судне изоляцию наносят как штукатурку. До укладки мастики на изолируемую поверхность наносят клей. Монтаж начинают с нанесения тонкого слоя мастики 1,0-1,5 мм и постепенно Толщину доводят до 12-14 мм. При большей толщине мастика долго не высыхает. Для получения изоляции требуемой толщины последовательно наносят нужное количество слоев.
Противопожарную изоляцию огнезадерживающих конструкций выполняют из формованных плит или напыляют асбестоцементную композицию. Поскольку плиты непрочны и ломки, изоляцию приходится наносить из отдельных небольших кусков.
Для крепления к конструкции асбестоцементной композиции на изолируемую поверхность предварительно приваривают армирующие проволочные шплинты. Сжатым воздухом наносят композицию, которую при выбросе увлажняют до образования гидромассы. Гидромасса набрызгивается на изолируемую поверхность и прилипает к ней. После нанесения изоляцию выравнивают гладилкой и просушивают.
Звуковая изоляция предназначена для защиты судовых помещений от шума, возникающего при работе механизмов, гребных винтов, различного оборудования и установок, а также для уменьшения воздействия вибрации корпусных конструкций.
Звукоизоляционные материалы, препятствующие проникновению шума извне и его распространению, относят к звукоизолирующим, а снижающие его интенсивность — к звукопоглощающим. Большинство волокнистых и пористых теплоизоляционных материалов имеет низкую звукопроводность (высокое акустическое сопротивление) и поэтому препятствует распространению звуковых колебаний, поглощая их энергию. Для эффективной защиты судовых помещений от шума целесообразно совместное использование звукоизолирующих и звукопоглощающих композиций.
Рекомендуется к прочтению:
Изготовление и монтаж судовой вентиляции
Корпусодостроечные работы
