Startbase - Система активізації і підвищення результативності інноваційного процесу - База знань / Публікації

Для початку розберемося, що таке жідкокераміческая теплова ізоляція (далі по тексту ЖКТІ), звідки вона взялася, як з'явилася і для чого створена ...

Початок створення і розробки.

На зорі двигунобудування для реактивних літаків і ракетоносіїв перед проектними інститутами з'явилася суттєва проблема: істотне збільшення маси літальних апаратів і як наслідок необхідність вдосконалення потужних характеристик двигунів, використовуваних палив і т.д. Даний аспект породив таку проблему: стінки сопла надмірно нагрівалися продуктами згоряння палива і виводили останнє з ладу. Перед проектними інститутами світу (в основному США і СРСР) постало питання про теплової ізоляції або відведення надлишкового теплового потоку від стінок сопла при одночасному незначному збільшенні маси літального апарату.

Приблизно в один і той же час була застосована Напилювана композиція зі складом з температуростойкостью керамічних мікросфер для зниження нагріву стінок сопла. Дане покриття було одноразовим і поступово згорали, виконуючи свої функції. Такий процес отримав назву абляція.

Далі вже в 50 - 70 роки 20 століття зі збільшенням ефективності регенеративного охолодження сопел необхідність в таких покриттях відійшла на другий план, але вони знайшли своє застосування в промисловості різних країн.

На даний момент можна стверджувати, що ЖКТІ повсюдно складається з керамічних мікросфер, акрилового пов'язує, уретанових добавок і негорючих складів. З одного боку все просто, доступно, але так тільки здається.

Наші дні.

ЖКТІ прийшли на російський ринок на початку 90 років 20 століття і можна стверджувати, що виробників даних матеріалів, по-перше, не чекали, по-друге, не схвалили їх появи в рамках здорової конкуренції, по-третє, самі виробники ЖКТІ увійшли на цей ринок явно не з тієї ноги.

Скільки клавіатур вже зламано в обговореннях даних покриттів на спеціалізованих і не дуже форумах і спільнотах з тих пір складно порахувати. Начебто в один час внесла ясність в розвиток подій стаття під назвою «Казка про голого короля», написана групою, як виявилося не дуже «незалежних» експертів (згодом все «незалежні» експерти виявилися працівниками компанії, яка займається поставками однієї дуже відомої марки мінеральної вати).

Потім з'явилася стаття «Відповідь на голого короля», в якій було досить чітко і аргументовано розписано явне очорнення виробників ЖКТІ в рамках «здорової» конкуренції. Але було вже занадто пізно, російські виробники ЖКТІ вже самі встигли солідно зіпсувати імідж даних покриттів, який залишається до цього дня досить поганим через заслуг саме російських виробників ЖКТІ.

І все ж ЖКТІ або «рідкий вакуум»?

На даний момент потрібно чітко розділяти ЖКТІ, яку можна віднести до розділу теплова ізоляція, і «рідкий вакуум» - дитя маркетологів, що бажають продати все що завгодно, лише б отримати свій прибуток. І тут слід розібратися в декількох речах:

1. Вакуумовані мікросфери.

Дійсно в складі ЖКТІ присутні керамічні мікросфери, всередині яких можливо деяка ступінь розрядження. Жодна розсудлива виробник не буде стверджувати, що в такому маленькому обсязі (від 10 до 100 мкм) вакуум. З точки зору всесвітнього рівноваги сили природи і банальної фізики обурив своє і тиск вирівняється в будь-якому випадку.

Але продавці «рідкого вакууму» з піною у рота будуть Вам доводити, що там реально вакуумовані мікросфери, а на ділі при розгляді під мікроскопом і аналізі складу за допомогою рентгенографії, скануючої електронної мікроскопії та локального рентгеноскопічного аналізу виходить, що в складі всього лише перліт або того гірше котельний шлак (відходи від спалювання вугілля).

2. Коефіцієнт теплопровідності.

ЖКТІ в силу своєї відносної новизни, мінімальної вивченості і невеликого досвіду застосування відносяться до розділу теплоізоляційних матеріалів з коефіцієнтом теплопровідності порядку 0,07 Вт / м К. Але знову ж в силу слабкої вивченості даних покриттів при практичному використанні багато впроваджують люди пропонують до використання наведений коефіцієнт теплопровідності порядку 0,02-0,023 Вт / м К, який реально виходить при дослідному використанні і підтверджується будь-якими вимірами.

Продавці ж «рідкого вакууму» в свою чергу декларують коефіцієнт теплопровідності своїх матеріалів порядку 0,001 Вт / м К, посилаючись на загальновідомий довідник Фізичні величини під редакцією І.С.Грігорьева, Ю.З. Мейліхова, Вища школа, 1991 року, в якому представлений коефіцієнт теплопровідності керамічних сфер з тиском 0,13 Па 0,00083 Вт / м К. І нічим підтвердити це відповідно ніхто не може, тому що при нанесенні чомусь покриття раптом не працюють (через неправильно нанесення, неправильної товщини і т.д., відмовок маса).

На даному етапі варто всього лише згадати курс шкільної фізики, з якого можна зробити висновок, що кращий теплоізолятор - це повітря з коефіцієнтом теплопровідності порядку 0,02-0,023 Вт / м К, а ще краще вакуумна середовище, в якому теплова енергія передається тільки випромінюванням, але це вже питання наступного розділу.

3.Ізлученіе.

Всім відомі закони передачі теплової енергії випромінюванням, з цим не виникає проблем.

Серед ЖКТІ є такий тип теплової ізоляції, який працює на віддзеркалення теплового випромінювання. Потенційна область використання - теплова ізоляція об'єктів від теплового сонячного випромінювання. На даному етапі можна стверджувати, що дійсно ЖКТІ володіє високим коефіцієнтом відображення теплового сонячного випромінювання (до 95%), але це зовсім інший тип покриттів.

Продавці ж «рідкого» вакууму стверджують, що при нанесенні на гарячі поверхні для зниження теплових втрат теплова енергія через шар даного утеплювача передається випромінюванням і за рахунок мікросфер відбивається назад. Так, частково твердження вірне, але левова частка втрат теплової енергії проходить через малоефективне сполучна і стінки мікросфер. Тим більше пам'ятаючи закони Стефана - Больцмана і Кірхгофа можна стверджувати, що на рівнях температур до 300-500 градусів теплопередача випромінюванням мала в порівнянні з передачею теплопровідністю і конвекцією.

4. Багатофункціональний покриття.

Серед відомих зарубіжних виробників ЖКТІ можна чітко виділити типи ізоляції: теплова ізоляція гарячих поверхонь, теплова ізоляція огороджувальних конструкцій, що відображає ізоляція і т.д.

Продавці ж «рідкого вакууму» продають буквально панацею від усього: можна і на труби, і на стіни, і на покрівлю, та ще й звук відображати буде ...

5.Фокуси.

Продавці «рідкого вакууму» часто вдаються до «наочною» демонстрації ефективності розглянутих матеріалів. Фокусів маса: танення льоду на теплової ізоляції і на металевому кожусі мінеральної вати, аналогічні фокуси з наполовину пофарбованим праскою або електричною плиткою, дотик до 100-градусної поверхні теплової ізоляції та ін.

З усього цього можна усвідомити тільки одне: будь-яка серветка або папір повторила б цей успіх, не варто впадати в ступор, а лише згадати курс фізики.

Можна зробити висновок, що єдиним реально випливають з цього корисним властивістю ізоляції є низький коефіцієнт температуропровідності (відношення коефіцієнта теплопровідності до теплоємності), що виражається у вільному тактильному контакті руки і поверхні теплової ізоляції аж до 100 градусів. Це ні говорить ні про яку ефективність продукту, а лише дозволяє використовувати його в якості захисту персоналу від опіків в тих місцях, де теплова ізоляції неможлива.
6.Стандартний товщина.

Будь-який представник виробника ЖКТІ зможе надати обгрунтовану теплотехнічний розрахунок застосування даної ізоляції, нехай і використовую такий собі наведений коефіцієнт теплопровідності. І в результаті цей розрахунок зійдеться з дійсністю.

Представники ж «рідкого вакууму» рекомендують як засіб від усіх хвороб 1 - 3 мм теплової ізоляції без будь-яких розрахунків. І при цьому ніхто не замислюється, що якщо розглядати циліндричні об'єкти, то критичний радіус теплової ізоляції настане набагато раніше навіть 3 мм при заявленому коефіцієнті теплопровідності.

7.Состав і сполучна.

50% успіху даних матеріалів криється в сполучному. Як відомо, в якості його використовують акрил. Є одне але: акрил являє цілісну структуру приблизно до 120-150 градусів, далі відбувається його денатурація і руйнування і в результаті продавці «рідкого вакууму» можуть похвалитися тільки такими об'єктами:

(Фото виробника з перших рядків пошукачів, зроблене особисто).

Буквально через пару днів після відходу продавців «рідкого вакууму» витрачені гроші на теплову ізоляцію можуть виявитися зовсім не на тому об'єкті, на якому були спочатку. А якщо і залишилися на ньому, то температура на їх поверхні залишає бажати кращого, показуючи всю «ефективність» покриття.

Продавці ж справжнього ЖКТІ ніколи не порадять нанести 3 мм покриття на трубопровід з 150-градусним теплоносієм, тому що це призведе як мінімум до наслідків вище. Позитивний досвід використання ЖКТІ повинен виглядати так:

До складу справжнього ЖКТІ входить високоякісний (а не звичайний для стельових фарб) акрил, уретани і різноманітні добавки, що дозволяє їм залишатися працездатними аж до 500 градусів.

8. Багато всього ...

В арсеналі продавців «рідкого вакууму» багато інших «ноу хау»:

- виміри температури теплової ізоляції спеціально настроєним особистим пірометром;

- виміри температури теплової ізоляції поки вона не висохла;

- судження про ефективність теплової ізоляції по розтанув / нерастаявшему навколо об'єкта снігу;

- підроблені звіти і висновки;

- маркетингові розрахунки термінів окупності;

- тиск на недоліки сучасних теплоізоляційних матеріалів та ін.

Варто відзначити, що нічого подібного Ви ніколи не почуєте або не побачите на сайті реального виробника ЖКТІ.

Місця потенційного застосування.

З досвіду теплоенергетика можу сказати, що використання ЖКТІ виправдано лише в тих умовах, де використання традиційної теплової ізоляції неможливо (регулююча арматура, приміщення з підвищеною вологістю, калачі теплообмінників та ін.). Також можна використовувати для захисту персоналу від опіків.

За жодних розрахунках і доказах не можна використовувати дані покриття для ізоляції магістральних і розподільних трубопроводів, це просто-напросто недоцільно.

Яка відображатиме ЖКТІ доцільно використовувати на конструкціях будівель, обладнаних системами кондиціонування, цистернах і резервуарах з нафтопродуктами і зрідженими вуглеводнями для запобігання випаровування і нагрівання, резервуари з низькотемпературними теплоносіями і т.д.

Використання ЖКТІ в якості теплової ізоляції для стін будівель на даний момент слабо вивчено, але з'являються позитивні звіти та висновки щодо застосування.

Замість висновку.

На сьогоднішній день в Росії, СНД і світі в цілому на ринку ЖКТІ існує безліч імітацій і підробок. Успішне впровадження якісних американських продуктів зіграло свою справу: даний сегмент ринку стрімко розвивається, з'явилася велика кількість вітчизняних так званих «аналогів» та «новинок».

Маса виробників російських ЖКТІ в маркетингу своєї продукції ведуть «нечесну» по відношенню до споживача і конкурентам «гру», прикрашаючи і приписуючи своєї продукції унікальні властивості.

Варто тільки перерахувати виробників даного продукту: російські - Корунд, Альфатек, Актерм, Інотек, Ізоллат, Астратек, Теплометт, Re-Therm, Магнітерм, ТермоШілд та ін .; зарубіжні - Superior Products Vostok, MascoatRussia, Temp Coat, TSM Ceramic - і очі просто розбіжаться ...

У будь-якому випадку можна порадити проаналізувати матеріали сайту, надані розрахунки, по можливості провести пілотне нанесення і вже потім з упевненістю використовувати ЖКТІ.

Післямова від автора.

Стаття написана в першу чергу з точки зору теплоенергетика, потім вже з точки зору енергоаудитора, і вже тільки після цього з точки зору технічного спеціаліста одного з постачальником ЖКТІ на російський ринок.

Стаття висловлює суб'єктивну думку автора і ні в якому разі не претендує на цілісність опису ринку ЖКТІ в Росії і в світі.