पाइप इन्सुलेशन

पाइपों का इन्सुलेशन किसी भी इंजीनियरिंग प्रणाली का एक बहुत ही महत्वपूर्ण घटक है। इसके कई उद्देश्य होते हैं, जो नीचे संक्षेप में दिए गए हैं:

• ठंडी पाइपों पर नमी बनने से रक्षा;
• उन पाइपों पर ऊष्मा हानि से रक्षा, जिनमें गर्म तरल पदार्थ प्रवाहित होता है;
• ऐसी औद्योगिक पाइपलाइनों पर जलन एवं चोटों से रक्षा, जिनमें विभिन्न तकनीकी तरल पदार्थ (जैसे तेल) कई सौ डिग्री तक गर्म होते हैं;
• ध्वनि इन्सुलेशन, खासकर एयर डक्ट में;
• �स-पास की संरचनाओं को आग के खतरों से रक्षा, विशेष रूप से तब, जब पाइपों में भाप या दहन उत्पाद होते हैं。

जैसा कि हम देख सकते हैं, इसके कई लाभ हैं। अब आइए प्रत्येक विशेष परिस्थिति में इन्सुलेशन लागू करने की विधियों का अध्ययन करते हैं। सबसे पहले, आइए पाइपों के लिए उपयोग होने वाली थर्मल इन्सुलेशन सामग्रियों के सामान्य प्रकारों का अवलोकन करते हैं:

• सिलिंडर – 1 से 3 मीटर लंबे, पूरी तरह थर्मल इन्सुलेशन सामग्री (PE, रबर या फाइबरग्लास) से बने होते हैं, एवं इनकी दीवार की मोटाई अलग-अलग होती है。
• शीट सामग्रियाँ – आमतौर पर 1 या 1.2 मीटर चौड़ी, बड़े व्यास की पाइपों पर लपेटने हेतु उपयोग में आती हैं。

अपार्टमेंटों एवं निजी घरों में पानी की पाइपलाइनों का इन्सुलेशन

सबसे सामान्य परिस्थिति में, हर घर एवं अपार्टमेंट में पाइपलाइनें होती हैं। यहाँ पानी का तापमान कम होता है, इसलिए इन्सुलेशन सामग्रियों की आवश्यकताएँ भी कम होती हैं। PE फोम सिलिंडर, रबर सिलिंडर, या छोटे व्यास की मिनरल वूल एवं फाइबरग्लास सिलिंडर उपयोग में आ सकते हैं。

आवासीय उद्देश्यों हेतु सबसे लोकप्रिय इन्सुलेशन सिलिंडरों का व्यास 12 से 32 मिमी के बीच होता है। ठंडी पाइपों पर PE फोम का उपयोग किया जा सकता है, जबकि गर्म पाइपों पर रबर या मिनरल वूल इन्सुलेशन बेहतर रहेगा। क्योंकि PE फोम का अधिकतम संचालन तापमान 70°C है; इससे ऊपर जाने पर यह पिघलने लगता है, जो पाइपों के इन्सुलेशन हेतु उपयुक्त नहीं है।

ऊष्मा स्रोत वाली पाइपों के इन्सुलेशन हेतु, रबर-आधारित इन्सुलेशन का कोई भी प्रतिद्वंद्वी नहीं है। लागत-प्रदर्शन अनुपात के हिसाब से, रबर इन्सुलेशन PE-आधारित सामग्रियों एवं मिनरल वूल से बेहतर है। इसके अलावा, रबर इन्सुलेशन की देखने में भी अच्छी गुणवत्ता होती है, एवं कुछ मामलों में इसकी कोई अतिरिक्त सजावट की आवश्यकता भी नहीं पड़ती।

इन सिलिंडरों की दीवार की मोटाई पर ध्यान दें – यह 3 से 20 मिमी के बीच होती है। दीवार जितनी मोटी होगी, इन्सुलेशन का प्रभाव उतना ही अधिक होगा एवं ऊष्मा हानि कम होगी। लंबी ऊष्मा स्रोत पाइपलाइनों में, ऊष्मा हानि बॉयलर से निकलने वाले तरल पदार्थ के तापमान का 50% तक हो सकती है。

औद्योगिक इंजीनियरिंग नेटवर्कों का इन्सुलेशन

औद्योगिक इंजीनियरिंग नेटवर्क, आवासीय नेटवर्कों से मुख्य रूप से पाइपों के व्यास एवं लंबाई में भिन्न होते हैं। जैसे, तेल निकासी सुविधाओं में पाइपलाइनों की कुल लंबाई दर्जनों किलोमीटर तक हो सकती है, एवं उनका व्यास 45 से 640 मिमी के बीच होता है। इस कारण इन्सुलेशन का प्रकार एवं उसकी स्थापना विधि भी अलग होती है。

पहले, हमेशा पाइपों में प्रवाहित तरल पदार्थ के तापमान को ध्यान में रखना आवश्यक है। पाइपों की सुरक्षा हेतु उपयोग होने वाली विभिन्न थर्मल इन्सुलेशन सामग्रियों के अधिकतम संचालन तापमान नीचे दिए गए हैं:

• एक्सपेंडेड क्रॉस-लिंक्ड पॉलीइथिलीन – 70°C तक;
• रबर इन्सुलेशन – 125°C तक;
• फाइबरग्लास सिलिंडर/मैट – 250°C तक;
• सिलाए गए बेसाल्ट मैट – 400°C तक。

अतः इन्सुलेशन का प्रकार पाइपों में प्रवाहित तरल पदार्थ के तापमान के अनुसार ही होना चाहिए। बड़े व्यास की पाइपों पर सिलिंडरों का उपयोग करना असुविधाजनक होता है, इसलिए शीट इन्सुलेशन अधिक प्रचलित है। ऐसे इन्सुलेशन सामग्री के रोल लगभग 1 मीटर × 4 मीटर (या अधिक) आकार के होते हैं, एवं पाइपों पर लपेटने हेतु एल्यूमिनियम टेप, फाइबरग्लास कपड़ा आदि का उपयोग किया जाता है।

पाइपलाइनों पर इन्सुलेशन लगाते समय, फाइबरीय सामग्री संकुचित हो जाती है; इसलिए इसकी संकुचन दर पर ध्यान देना आवश्यक है – कम संकुचन दर बेहतर होती है। उदाहरण के लिए, 2 की संकुचन दर का मतलब है कि सामग्री अपनी मूल मोटाई का आधा ही रह जाएगी। बाजार में उपलब्ध सर्वोत्तम सामग्रियों की संकुचन दर 1.05 होती है; ऐसी सामग्री “क्रिम्प्ड फाइबरग्लास मैट” है।

रखरखाव एवं देखने में सुंदरता को बेहतर बनाने हेतु, कई मिनरल वूल मैटों पर बाहरी ओर एल्यूमिनियम फॉइल की परत चढ़ाई जाती है, एवं इस पर ग्लास मेश का भी उपयोग किया जाता है। ऐसे उत्पाद तैयार ही उपलब्ध होते हैं, एवं इनकी कोई अतिरिक्त सजावट की आवश्यकता नहीं पड़ती।

वेंटिलेशन एवं एयर डक्ट सिस्टमों का इन्सुलेशन

वेंटिलेशन एवं एयर कंडीशनिंग प्रणालियों में गोलाकार पाइप या आयताकार धातु के डक्ट उपयोग में आते हैं। इनमें प्रयोग होने वाली सामग्रियाँ एक ही सिद्धांत के अनुसार काम करती हैं – मेटल डक्टों से होकर गुजरने वाली हवा अत्यधिक शोर पैदा करती है; इस शोर को कम करने हेतु ही इन्सुलेशन आवश्यक है।

ऐसे में, पाइपों या डक्टों पर विशेष फाइबरीय सामग्री लगाई जाती है। इन फाइबरीय सामग्रियों की संरचना हवा के अतिरिक्त आवेगों को कम करने में सहायक होती है। चूँकि मुख्य डक्ट आमतौर पर वाणिज्यिक इमारतों (शॉपिंग सेंटर, कार्यालय आदि) में छत के नीचे ही होते हैं, इसलिए ध्वनि-अवरोधक परत भी लगाई जाती है; ताकि मिनरल फाइबर आसपास के कमरों में न घुस पाएँ।

जब फाइबरीय सामग्री आयताकार डक्टों में मोड़ लेती है, तो वह अत्यधिक संकुचित हो जाती है; इस कारण समय के साथ उसकी क्षमता कम हो जाती है। इसलिए, “सेंट्रल इंस्टीट्यूट ऑफ डिज़ाइन फॉर इंडस्ट्रियल बिल्डिंग्स” (ЦНИИПРОМЗданий) ऐसी प्रणालियों में कम संकुचन दर वाली सामग्रियों के उपयोग की सलाह देता है。