Zaměřeno na technické izolace – Vlhkost v izolaci po zatopení

izolace

instalace a montáž

Tepelné izolace plní svoji funkci pouze tehdy, jsou-li suché. Podstatou je uzavření vzduchu do malých prostorů, které nedovolují jeho pohyb.

V souvislosti s důsledky povodní se vyskytlo množství dotazů, co se stane s vláknitou izolací, je-li vystavena působení kapalné vlhkosti, například zatopením zařízení povodňovou vodou.

Mnohé odborné prameny uvádějí, že vlhkost, která zaujímá 1 % objemu izolace, způsobuje zvýšení její tepelné vodivosti o 4 až 6 %, neboť tepelná vodivost vody je 25x větší, než tepelná vodivost suchého nehybného vzduchu. Experimentálně zjištěné změny velikosti tepelné vodivosti pro vláknité izolace jsou naznačeny v obr. 1.

Obr. 1 • Tepelná vodivost v závislosti na obsahu vlhkosti v izolaci z minerální vlny [1]; (1) Skleněná vlna (92 kg·m–3, 24 °C), (2) Kamenná vlna (78 kg·m–3, 10 °C) , (3) Skleněná vlna (62 kg·m–3, 10 °C)

Pro zachování suchého stavu izolace při montáži jsou kvalitní výrobky opatřeny hydrofobizací. Pokud se izolace dostane do kontaktu např. s dešťovou vodou, dopadající voda po povrchu stéká a netvoří překážku pro zakrytí plechem, který tvoří ochranu před případným trvalým působením srážkové vody. Z krátkodobého hlediska tedy nemůže dešťová voda ohrozit izolační schopnost kvalitního materiálu. Přesto však všechny technické normy a předpisy požadují výslovně nutnost ochrany před vlhkostí během transportu či skladovaní.

Případná montážní nebo podobná vlhkost na povrchu hydrofobizované minerální vlny se poměrně snadno vysuší. Pokud se kapalná voda dostane hlouběji do pórovité struktury izolační látky, začnou se uplatňovat kapilární síly a zákony tenze vodních par nad zakřivenou hladinou kapalné fáze. Vlhká izolace vysychá velmi pomalu a vlivem kapilárních sil velmi neochotně. Se samovolným vysušením vodou zasažené izolační vrstvy, např. na teplém potrubí, nelze zodpovědně uvažovat.

Zatopení zařízení povodňovou vodou přináší, mimo ztráty izolační účinnosti, ještě další nežádoucí jevy. Pórovitou strukturu izolací z minerální vlny tvoří prostorově nahodilé uspořádání jednotlivých vláken. Jejich trvalou vzájemnou polohu zajišťuje speciální organické pojivo. Pokud pronikne voda do celého průřezu izolační vrstvy, může dojít kvůli agresivním složkám záplavové vody k narušení nebo částečnému vyplavení pojiva. Materiál zplstnatí (slehne) a ani po vyschnutí se mu nevrátí původní struktura. Zplihlá, byť vyschlá, izolace nemůže plnit svůj účel.

Povodňová voda je vždy kontaminovaná, především organickými zbytky. Při vysychání trvajícím, podle tloušťky izolace a teplotních podmínek, týdny i měsíce, vznikají předpoklady pro tvorbu plísní, zápachu aj. V tomto případě není jiné řešení než vše demontovat, zařízení znovu ošetřit protikorozním nátěrem a namontovat novou tepelnou izolaci.

U izolovaných nerezových zařízení hrozí riziko vzniku mezikrystalové koroze působením chloridových iontů, které se v záplavové vodě velmi pravděpodobně vyskytují. V tomto případě je nutností výměna mokré izolace za izolaci suchou, a to navíc v AS kvalitě (izolační materiál musí mít deklarovaný limitní obsah chloridových iontů CL10 dle ČSN EN 13468 a AGI Q 132).

Obr. 2 • Zatopenou vláknitou izolaci je ve většině případů nutné vyměnit za novou

Z praxe po povodních roku 2002 se ukázalo, že zatopená potrubí mohou mít spoje oplechování ucpané jemným blátem tak, že zamýšlené vyschnutí izolace nemůže proběhnout bez demontáže oplechování. Stejný problém s vysycháním může nastat u izolací opatřených hliníkovým polepem.

U zatopených zařízení je výměna tepelné izolace z minerální vlny jednoznačnou nutností, protože:

1. Jakákoliv redukce původní izolační tloušťky znamená, i v případě dokonalého vyschnutí, redukci izolační schopnosti a zvýšené ztráty tepla.
2. Zplstnatělá minerální vlna má nesrovnatelně vyšší hodnoty součinitele tepelné vodivosti i v případě dokonalého vyschnutí.
3. Pokud je izolace opatřena povrchovou ochranou oplechováním, hliníkovou fólií, ale i difuzně těsným plastovým obalem, je možnost ji vysušit sotva nadějná a beze ztráty původní struktury vyloučená.
4. Z vlhké izolace bude i delší dobu kapat voda, která může způsobit následné škody na jiných technologických zařízeních.
5. Bude-li se provozovatel snažit provozovat potrubí s vlhkou izolací pod těsným pláštěm, může při dostatečně vysoké provozní teplotě dojít i k neočekávanému náhlému úniku nahromaděné páry a horké vody a opařit přítomné osoby.
6. Pokud se jedná o znečištěnou vodu (přívalové deště, povodně), hrozí riziko, množení mikroorganizmů a výskytu plísní.

Oprava zatopených izolací znamená jejich stržení, ekologickou likvidaci, revizi a případně opravu povrchu pod izolací a provedení zcela nového izolačního sy­stému. Proto jsou náklady vyšší než u poprvé pořizované izolace. Ignorování nutnosti nápravy znamená znásobení tepelných ztrát v provozu izolovaného zařízení a pozvolné narůstání dalších škod způsobených přítomností vody pod difuzně těsným krytem izolační vrstvy.

Literatura

1. LANGLAIS, C., HYRIEN, M. & KLARSFELD, S., Influence of Moisture on Heat Transfer Through Fibrous-Insulating Materials, Thermal Insulation, Materials and System for Energy Conservation in the 80’s, ASTM STP 789, American Society for Testing and Materials, pp. 563–581, 1983.
2. KOVERDYNSKÝ, V., Zaměřeno na technické izolace – Hydrofobizace a vlhkost v izolaci, Topenářství instalace, 44. ročník, č. 5/2010, s. 36–38.