Aislamiento de Tuberías: Tipos de Aislamiento de Tuberías (Con PDF)

Los aislamientos de tuberías son materiales o combinaciones de materiales envueltos alrededor de la tubería que retardan el flujo de energía térmica. El aislamiento de tuberías reduce las pérdidas de energía en gran medida y, por lo tanto, reduce el costo de la energía. Las tuberías deben aislarse según la clase de aislamiento, la temperatura de funcionamiento y el grosor del aislamiento indicados en el P&ID.

Funciones del aislamiento de tuberías

Un sistema de aislamiento de tuberías tiene tres propósitos principales:  

  • la reducción significativa en la transferencia de calor de energía térmica hacia y desde la superficie del sistema de tuberías (Conservación de calor). Entonces, el aislamiento de tuberías conserva energía
  • la prevención de la formación y acumulación de humedad en la superficie del sistema de tuberías debido a la condensación en superficies frías (aislamiento en frío) .
  • la prevención del contacto potencialmente dañino del personal con la superficie del sistema de tuberías expuestas (Protección personal) .

Sin embargo, hay varios otros beneficios del aislamiento de tuberías que se enumeran a continuación.

  • El aislamiento de las tuberías facilita el control de la temperatura del proceso.
  • Evita el flujo de vapor y la condensación de agua en superficies frías.
  • Aumente la eficiencia operativa de los sistemas de calefacción/refrigeración, energía y procesos.
  • Reducir daños mayores en las tuberías durante incendios o accidentes.
  • Prevenir en gran medida las emisiones contaminantes a la atmósfera.
  • a veces se utiliza aislamiento con trazado de vapor/trazado eléctrico, aislamiento de regeneración, revestimiento, etc. según los requisitos del proceso/licenciador.
  • La ignifugación, la protección contra incendios y el aislamiento acústico (para absorber las vibraciones) se proporcionan según las especificaciones del proyecto/requisitos de la ITB.
Aislamiento de tuberías frías y calientes
Fig. 1: Aislamiento de tuberías frías y calientes

Tipos de aislamiento de tuberías

El aislamiento de tuberías se puede clasificar en función de varios parámetros, como

  • Basado en la función de aislamiento de tuberías
    • Aislamiento caliente
    • Aislamiento de frío
    • Aislamiento de protección personal
    • Aislamiento acústico
  • Basado en tipos de materiales de aislamiento
    • Aislamiento fibroso
    • Aislamiento Celular
    • Aislamiento granular

Tipos de aislamiento de tuberías según la función del aislamiento

Aislamiento caliente

El aislamiento caliente se aplica en las superficies calientes del sistema de tuberías para evitar que el flujo de energía fluya fluido. Por lo tanto, el objetivo principal del aislamiento de tuberías calientes es la conservación del calor. La lana mineral, la lana de vidrio, el silicato de calcio, etc. se utilizan normalmente como material aislante caliente.

Aislamiento de frío

El aislamiento en frío es el aislamiento que se utiliza en las superficies frías del sistema de tuberías para evitar la ganancia de calor del exterior (conservación del frío) o para evitar la condensación. La espuma de poliuretano, la espuma de perlita expandida, la espuma de poliestireno expandido, etc. son materiales aislantes del frío ampliamente utilizados.

Aislamiento de protección personal

Se proporciona aislamiento de protección personal para evitar lesiones personales por calor. Todas las superficies de tuberías expuestas que superan los 65 °C cuentan con aislamiento de protección personal. Las áreas que no son accesibles para el personal de construcción o de operación pueden dejarse expuestas. Como material aislante de protección personal se utiliza una malla metálica abierta (Fig. 2), lana mineral, etc.

El criterio para la protección personal es que las superficies expuestas ubicadas dentro de los 600 mm en horizontal o 2100 mm en vertical de un acceso normal, pasillo o área de trabajo deben estar aisladas.

Aislamiento acústico

Se proporciona aislamiento acústico para todas las tuberías que se consideran una fuente potencial de sonido. El propósito principal es reducir el ruido (vibración) a un límite aceptable. El espesor mínimo para el aislamiento acústico es normalmente de 75 mm. La espuma acústica, la fibra de vidrio, las espumas de poliéster/poliuretano, la lana de roca, el vinilo cargado en masa, etc. se utilizan como material de aislamiento acústico.

Aislamiento de Protección Personal en Planta Operativa
Fig. 2: Aislamiento de Protección Personal en Planta Operativa

Tipos de aislamiento de tuberías basados ​​en tipos de materiales de aislamiento

Aislamiento fibroso

El aislamiento fibroso consiste en fibras de pequeño diámetro que dividen finamente el espacio de aire. Las fibras pueden ser perpendiculares o paralelas a la superficie que se está aislando, y pueden o no estar unidas entre sí.

Las fibras comunes utilizadas en el aislamiento de tuberías son sílice, lana de escoria, lana de roca y alúmina-sílice. Entre estos, la fibra de vidrio y la lana mineral son los dos aislamientos de tuberías más utilizados de este tipo. Sus fibras normalmente están unidas con aglutinantes orgánicos para la integridad estructural.

Aislamiento Celular

El material de aislamiento celular para tuberías consta de pequeñas celdas individuales separadas entre sí. El material celular común utilizado como aislamiento de tuberías es el vidrio o los plásticos espumados, como el vidrio celular, la espuma fenólica o el caucho de nitrilo.

Aislamiento típico de tuberías para curvas
Fig. 3: Aislamiento típico de tuberías para curvas

Aislamiento granular

Pequeños nódulos que contienen vacíos o espacios huecos constituyen el aislamiento granular. Como el gas puede transferirse entre los espacios individuales, no se considera un verdadero material celular. Este tipo se fabrica como material suelto o vertible o combinado con un aglutinante y fibras. A veces sufren una reacción química para formar un aislamiento rígido. El silicato de calcio y la vermiculita son ejemplos de este tipo de aislamientos.

Material de aislamiento de tuberías

  • El aislamiento para bajas temperaturas suele estar hecho de plástico celular expandido o material de gomaespuma.
  • Los aislamientos de temperatura moderada están hechos de productos de fibra de hierba.
  • El aislamiento de alta temperatura está hecho de cementos preformados o materiales refractarios o mantas hechas de fibras cerámicas.
  • Los materiales de aislamiento y accesorios deben estar 100% libres de amianto.
  • Normalmente se utilizan como material aislante fibra mineral, vidrio celular, fibra cerámica, fibra de vidrio, poliisocianurato, espuma de poliuretano, etc.

La siguiente tabla proporciona detalles de algunos materiales de aislamiento de uso común:

Material de aislamiento de tuberíasDensidad (kg/m3)Limitación de temperatura
fibra de vidrio mineral hasta 535°C
lana mineral140hasta 700°C
Lana mineral de roca140hasta 550°C
Lana de vidrio80hasta 450°C
Silicato de calcio200-280hasta 815°C
Perlita Expandida192hasta 550°C
sílice expandida hasta 535°C
Fibra refractaria150hasta 1750°C
Espuma de poliuretano40de -150°C a 110°C
poliisocianurato40-64de -150°C a 125°C
Vidrio celular147hasta 350°C
fibra cerámica250hasta 760°C
Tabla de materiales de aislamiento de tuberías

Sistema de aislamiento de tuberías

La parte principal del sistema de aislamiento de tuberías es el material aislante. Otros elementos que constituyen el sistema de aislamiento de tuberías son

  • Capa protectora
  • Barrera de vapor
  • El revestimiento de la chapa metálica.
  • Separadores para permitir que el revestimiento conserve su forma.
  • Empaque para llenar las cavidades o vacíos, si los hubiere.

Formas de aislamiento de tuberías

Los aislamientos se fabrican en una variedad de formas para adaptarse a aplicaciones y funciones específicas. El método de instalación se decide por la forma de aislamiento combinada y el tipo de aislamiento. Las formas de aislamiento más utilizadas son:

  • Tableros rígidos, láminas, bloques y formas preformadas: En estas formas se producen aislamientos celulares, granulares y fibrosos.
  • Hojas flexibles y formas preformadas: Los aislamientos celulares y fibrosos se producen en estas formas.
  • Mantas flexibles: Los aislamientos fibrosos se producen en mantas flexibles.
  • Cemento (aislante y acabado): Producido a partir de aislamientos fibrosos y granulares y cemento, pueden ser del tipo de fraguado hidráulico o de secado al aire.
  • Espumas: Espuma vertida o espumosa que se usa para llenar áreas irregulares y vacíos. Aerosol utilizado para superficies planas.
Aislamiento de tuberías de lana mineral
Fig. 4: Aislamiento de tuberías de lana mineral

Normalmente, Rock y Glasswool se preforman en dos mitades; El poliisocianurato, el poliuretano y el vidrio celular se suministran en formas cilíndricas preformadas para cortar por la mitad a lo largo y la fibra cerámica se suministra en tiras de manta.

Normas de aislamiento de tuberías

Los siguientes códigos y normas proporcionan pautas para el aislamiento de tuberías industriales:

  • C533, C547, C552, C591, C592, C610, C612, C795, C892, C165, C240, C302, C303, C335, C356, C390, C446
  • BS 1902 Parte 6, BS 4370 Parte 2, BS 5608
  • ES 11239, ES 12436, ES 9428, ES 8183, ES 4671, ES 3690
  • Norma ISO 15665

Cálculo del espesor del aislamiento de tuberías

Haga clic aquí para obtener detalles sobre el cálculo del espesor del aislamiento de tuberías y más detalles sobre el aislamiento térmico en frío y en caliente.

Tubería Aislada y No Aislada en Planta Operativa
Fig. 5: Tuberías aisladas y no aisladas en planta operativa

Algunos puntos importantes relacionados con el aislamiento de tuberías (pueden variar de un proyecto a otro):

  • El grosor del aislamiento se determina en función del tamaño de la tubería, la temperatura normal de funcionamiento, los requisitos de control de temperatura (grado de pérdida/ganancia de calor), etc. Se utiliza un grosor mínimo de 25 mm.
  • Si el grosor del aislamiento es superior a 75 mm, el aislamiento se proporciona en dos o más capas (multicapa).
  • El aislamiento no se debe aplicar hasta la prueba hidrostática/neumática.
  • El aislamiento de tuberías de hasta 12 pulgadas NPS debe sujetarse con alambre de amarre de acero inoxidable 304 y para >12 pulgadas NPS se utilizan bandas de acero inoxidable 304.
  • Todas las bridas estarán aisladas, excepto para el servicio de hidrógeno o los servicios de materiales de alto riesgo para la salud.
  • Todas las válvulas que no sean las de control y las de alivio deben estar aisladas.
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