De cruciale rol van vochtbestendige isolatie bij koude temperaturen

In industriële omgevingen waar extreem lage temperaturen een rol spelen, is koude isolatie essentieel bij het behouden van de thermische stabiliteit en het waarborgen van de optimale werking van cryogene systemen. Of het nu gaat om het opslaan van vloeibare cryogene gassen of het transporteren van cryogene vloeistoffen, een effectieve isolatie is van cruciaal belang om de prestaties te optimaliseren en ongewenste warmteoverdracht te voorkomen.

Waarom is cryogene isolatie belangrijk?

Bij cryogene temperaturen, lager dan -150°C, zijn de fysische eigenschappen van materialen sterk veranderd. Isolatiematerialen zoals Cellulair glas of minerale wol worden dan kwetsbaar en verliezen hun effectiviteit. Cryogene isolatie is ontworpen om deze uitdagingen aan te gaan en biedt geavanceerde oplossingen die bestand zijn tegen extreme temperaturen en tegelijkertijd zorgen voor een lage thermische geleidbaarheid.

Het belang van vochtbestendigheid

Bij koude isolatie is het van essentieel belang om te voorkomen dat vocht het isolatiesysteem binnendringt. Vocht kan namelijk de prestaties van het systeem verminderen en zelfs de isolatie beschadigen wanneer het bevriest. Hoe groter het temperatuurverschil is tussen de omgevingstemperatuur en de temperatuur van het systeem, hoe groter de “trek” van vocht naar het oppervlak van de pijp/het vat en hoe groter dus de behoefte aan een effectieve en duurzame dampbarrière.

Isolatiematerialen voor koude cryogene isolatie

FOSTER® Products Corp, heeft meer dan 100 jaar ervaring op het gebied van thermische isolatiebescherming en biedt totaaloplossingen om het binnendringen van vocht in koude isolatiesystemen te voorkomen, zelfs bij temperaturen tot -196 °C. De dampbarrières van FOSTER® bieden volledige bescherming zonder naden, overlappingen of verbindingen die op de korte of lange termijn problemen kunnen veroorzaken. Dit is vooral van belang op bochten, T-stukken, vaten en andere complexe vormen.

Verschillende isolatiematerialen bieden uitstekende prestaties bij cryogene temperaturen. We benoemen hier de belangrijkste onderdelen van de koude isolatie:

1. Primaire dampbarrière

Een primaire dampbarrière wordt gebruikt voor het verbinden van afsluitingen en eindstukken in het koude isolatiesysteem. Over het buitenste isolatieoppervlak wordt een Foster® elastomeer coating, zoals Foster Monolar Mastic 60-90 of 60-91, aangebracht in twee of drie lagen. Voordat de tweede laag wordt aangebracht wordt een extra versterking van tralieweefsel in de eerste laag aangebracht.

Foster Vapor-Safe Mastic 30-90 is een zeer solide, vuurbestendige en flexibele dampbarrière coating op waterbasis. Geschikt voor de meeste soorten isolatie, incl. polystyreen en elastomeerschuim. Vapor-Safe Mastic is net zo waterbestendig en heeft dezelfde lage waterdamppermeantie als producten o.b.v. oplosmiddelen. Voor gebruik in zeer vochtige omgevingen, zorgt deze coating ervoor dat waterdamp minder snel in materialen doordringt.

2. Secundaire dampbarrière – VaporStop Foil & Tape

In het geval van meerdere isolatielagen wordt de binnenste isolatielaag bedekt met een secundair dampdampbarrière. Deze secundaire dampbarrière bestaat uit een drielaagse VaporStop Mylar folie waarbij met VaporStop tape de naden en overlappingen afgedekt worden.

3. VaporStops/Isolatie-einden

VaporStops zijn barrières of afdichtingen die de migratie van vocht of damp in het isolatiesysteem voorkomen. Ze worden meestal geïnstalleerd bij naden, aansluitingen of andere plekken waar damp kan binnendringen. De belangrijkste functie van deze speciale sealant, is het creëren van een fysieke barrière d.m.v. compartimenten die de doorgang van damp beperkt, waardoor de damp niet verder binnen het isolatiesysteem zich kan verspreiden en de efficiëntie van het isolatiesysteem vermindert.

Isolatie-uiteinden verwijzen naar de eindpunten van het cryogene isolatiesysteem. Dit zijn de plaatsen waar het isolatiemateriaal eindigt of overgaat in een ander materiaal of oppervlak. Het goed afsluiten van de isolatie is cruciaal om warmtelekken te voorkomen. Dit kan gedaan worden door het afdichten van het isolatie-einden met een geschikt afdichtmiddel of een geschikte lijm. In cryogene isolatiesystemen worden de meeste isolatie-einden, bijv. flenzen en kleppen, beschermd met Foster® 90-66 cryogene coating/ lijm/ afdichtmiddel.

4. Joint Sealant

Een joint sealant wordt gebruikt om de verbindingen tussen verschillende isolatiecomponenten, zoals leidingen, fittingen, kleppen en flenzen, luchtdicht af te sluiten. Dit voorkomt dat vocht via de naden naar binnen kan dringen wat de efficiëntie van het isolatiesysteem vermindert. Daarbij zijn het vaak verbindingen die onderhevig zijn aan beweging, zoals uitzetting en krimp als gevolg van temperatuurveranderingen. Een flexibele joint sealant kan deze bewegingen opvangen zonder scheuren of beschadiging van de afdichting. Alle omtrek- en lengtenaden worden afgedicht met een Foster® afdichtingsmiddel of lijm. Bij meerdere isolatielagen worden meestal alleen de buitenste lagen afgedicht.

Foster Foamseal 30-45 en Foster Flextra Sealant 95-50 zijn permanent flexibele dampremmende afdichtingskitten voor het voegen van cellulair glas, PIR- en PUR-schuimisolatie. Daarnaast is er Foster 81-84 tweecomponentenlijm voor het verlijmen van thermische isolatie (inclusief polystyreenschuim), op zichzelf op metaal, cement en hout.

Een ander tralieweefsel is Mast-A-Fab® gemaakt van nylon met een leno-weefsel dat de stof stabiliteit geeft, de beweging van de draad en de verdraaiing die inherent is aan vlak geweven doek tegengaat. Door Scrimtex of Mast-A-Fab® aan te brengen tussen de twee lagen primaire dampbarrière wordt de isolatiemassa gelijkmatig verdeeld over het oppervlak, waardoor een consistente dikte en isolatieprestaties worden verkregen.

6. Filament Tape

Filament tape™ is een glasvezelversterkte tape die wordt gebruikt om onderdelen van het isolatiesysteem zoals pijpschalen en (segment)bochten op hun plaats te houden. 

7. Metalen beplating

Over het algemeen wordt metalen beplating, ook bekend als jacketing of cladding, gebruikt in koude/cryogene isolatietoepassingen als robuuste beschermlaag tegen mechanische belasting en weersinvloeden. Daarnaast kan metalen beplating een extra laag brandbeveiliging bieden en structurele ondersteuning bieden aan isolatie. Wanneer een metalen beplating over de isolatie wordt geplaatst, worden de overlappingen afgedicht met Foster®  Elastolar Sealant 95-44. Dit is een aluminiumkleurige, vuurbestendige, flexibele butyl-gebaseerde dampbarrière-sealant op basis van elastomeer. Deze kit is bedoeld voor het afdichten van koppelstukken in isolatie, metaal en metselwerk, waar onderhoud van een waterdichte en luchtdichte afdichting is vereist.

Een andere mogelijkheid is de 96-01 Extruded Sealant tape, een lichtgrijze, niet uithardende voegkit met uitstekende eigenschappen als het gaat om hechting en weersbestendigheid. De kit zorgt voor een waterdichte pakking, die onder lichte druk vervormt en zo onregelmatigheden en leegtes vult.

Conclusie

Cryogene isolatie is een essentieel onderdeel van het behouden van extreme temperaturen in diverse industriële toepassingen. Hoogwaardige isolatiematerialen en vochtbestendige oplossingen kunnen de thermische stabiliteit van cryogene systemen handhaven en de efficiëntie ervan verbeteren. Investeringen in koude isolatie resulteert niet alleen in kostenbesparingen op lange termijn, maar ook in het waarborgen van de veiligheid en betrouwbaarheid van processen die afhankelijk zijn van extreme kou.