AN ANALYSIS ON THE COMPARISON OF THERMAL PERFORMANCES OF DIFFERENT COMPOSITE COATING MATERIALS IN HOT PIPE COATINGS
Abstract
The integrity of the pipelines can be ensured by the application of various coating elements used for different purposes. Although pipe coatings are made for different purposes, one of the most important application purposes of pipe coatings is insulation. In recent years, it has come to the fore with the developing technology that single-layer applications replace the traditional heat insulation coatings, which are applied as double-layer, three-layer and even more than three layers in some applications. In this experimental study, the results of three different coating materials that can be applied as a single layer in the coating of pipelines through which fluid flows at high temperatures are shared. These coating materials: acrylic dispersion-based coating material, cement+styrene acrylic copolymer binder-containing expanded glass, ceramic, perlite and cement-binding expanded clay, natural volcanic tuff, perlite and inorganic filling materials. The thermal properties of three different mortars were determined by applying a coating to a fixed steel pipe on the pipe surface, with an equivalent application thickness of 24 mm from each coating material. According to the results of the study, it has been determined that the thermal performance of the acrylic dispersion-based coating material is higher when applied at an equivalent coating thickness, since the surface temperature value is obtained at lower temperature.
References
- Abdullah, A. S., Mohd Nawi, M. N., Othuman Mydin, M. A., Sari, M. W., Ahmad, R. & Abdullah, M. M. A. B. (2022). The Significant Effect of Mechanical Treatment on Ceramic Coating for Biomedical Application. Materials, 15(19), 6550. https://doi.org/10.3390/ma15196550
- ASHRAE, 2013. Thermal Performance of Selected Insulating Coatings on Piping and Ductwork. Research Report 1550-RP 8/2013.
- ASTM C518, 2021. Standard Test Method for Steady-State Thermal Transmission Properties by Means of the Heat Flow Meter Apparatus.
- Dey, A. K. Piping Insulation: Types of Pipe Insulation (With PDF). (2023). https://whatispiping.com/piping-insulation/ Erişim 27.03.2023.
- Isollat. Sıcak ve Soğuk Boru Hatları Isı Yalıtımı. (2023). https://www.isollat.com/uygulama-alani/sicak-ve-soguk-boru-hatlari-isi-yalitimi Erişim 27.03.2023
- İzoder. Tesisatlarda Isı Yalıtımı. (2023). https://www.izoder.org.tr/dosyalar/tesisatlardaisiyalitimi.pdf Erişim 27.03.2023.
- Manville, J. (2023). Industrial Insulation, Comparing The Thermal Performance Of Insulation Coatings Vs. Traditional Insulation, Technical Bulletin, A Berkshire Hathaway Company, IND-TB024 02/28/23 (Replaces 02/12/21)
- NAIMA. Insulation Products for Commercial and Industrial Applications: Thermal Performance of Coatings Used to Insulate Pipes, Ducts, and Equipment. (2023). https://insulationinstitute.org/wp-content/uploads/2016/01/CI224.pdf Erişim 27.03.2023.
- Nsofor, E. C. and Vijay, V., 2011. Pipe insulation model for energy conservation in buildings. Energy Engineering, 108(3), 37-50.
- Püsgül, T. (2018). Isı Transferi Nedir ? Çeşitleri Nelerdir ? https://muhendistan.com/isi-transferi-nedir/ Erişim 27.03.2023.
- Sargison, J. E. (2006). Pipeline protection and extension of internal coating life. Corrosion & Materials, 31(2), 10-14.
- Simpson, A., Fitton, R., Rattigan, I. G., Marshall, A., Parr, G. & Swan, W. (2019). Thermal performance of thermal paint and surface coatings in buildings in heating dominated climates. Energy and Buildings, 197, 196-213. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2019.04.027
- Temimy, A. A., Abdulrasool, A. A., & Hamad, F. A. (2021). Study of Heat Pipe Thermal Performance with Internal Modified Geometry. Fluids, 6(7), 231. https://doi.org/10.3390/fluids6070231
- Tesisat İzolasyonu. Tesisat İzolasyonu Neden Önemlidir?. (2020). https://tesisatizolasyonu.com/boru-izolasyonu-neden-onemlidir# Erişim 27.03.2023.
- Yakut, A. K., Selbaş R., & Yakut, M. Z. (2022). Mühendislikte Isı Transferi, Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Yayını, Yayın No:008, ISBN: 975-605-81136-8-8, s401
- Yarbrough, D.W. (2008). Measurement of Heat Loss from Coated and Insulated Steel Pipes, R&D Services Report, December 2008.
SICAK BORU KAPLAMALARINDA FARKLI KOMPOZİT KAPLAMA MALZEMELERİN TERMAL PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRMASI ÜZERİNE BİR ANALİZ
Abstract
Boru hatlarının bütünlüğü farklı amaçlarla kullanılan çeşitli kaplama elemanlarının uygulanması ile sağlanabilmektedir. Her ne kadar farklı amaçlarla boru kaplamaları yapılsa da boru kaplamalarının en önemli uygulama amaçlarından biri yalıtımdır. Son yıllarda, çift katmanlı, üç katmanlı ve hatta bazı uygulamalarda üçten fazla katmanlı olarak uygulanan geleneksel ısı izolasyon kaplamalarının yerini tek katmanlı uygulamaların alması gelişen teknoloji ile gündeme gelmiştir. Bu deneysel çalışmada, içerisinden yüksek sıcaklıkta akışkan geçen boru hatlarının kaplanmasında tek kat olarak uygulanabilecek üç farklı kaplama malzemesinin deneysel sonuçları paylaşılmaktadır. Bu kaplama malzemeleri; akrilik dispersiyon esaslı kaplama malzemesi, çimento+stiren akrilik kopolimer bağlayıcılı genleşmiş cam, seramik, perlit ve inorganik dolgu malzemeleri ihtiva eden kaplama malzemesi ve çimento bağlayıcılı genleşmiş kil, doğal volkanik tüf, perlit ve inorganik dolgu malzemeleri ihtiva eden kaplama malzemesidir. Sabit özellikteki bir çelik boruya, her bir kaplama malzemesinden eşdeğer uygulama kalınlığı 24 mm olacak şekilde boru yüzeyine kaplama uygulaması yapılarak üç farklı harcın termal özellikleri tespit edilmiştir. Çalışma sonuçlarına göre, eşdeğer kaplama kalınlığında uygulandığında akrilik dispersiyon esaslı kaplama malzemesinin yüzey sıcaklık değerinin daha düşük derecelerde elde edilmesi sebebiyle ısı performansının daha yüksek olduğu tespit edilmiştir.
References
- Abdullah, A. S., Mohd Nawi, M. N., Othuman Mydin, M. A., Sari, M. W., Ahmad, R. & Abdullah, M. M. A. B. (2022). The Significant Effect of Mechanical Treatment on Ceramic Coating for Biomedical Application. Materials, 15(19), 6550. https://doi.org/10.3390/ma15196550
- ASHRAE, 2013. Thermal Performance of Selected Insulating Coatings on Piping and Ductwork. Research Report 1550-RP 8/2013.
- ASTM C518, 2021. Standard Test Method for Steady-State Thermal Transmission Properties by Means of the Heat Flow Meter Apparatus.
- Dey, A. K. Piping Insulation: Types of Pipe Insulation (With PDF). (2023). https://whatispiping.com/piping-insulation/ Erişim 27.03.2023.
- Isollat. Sıcak ve Soğuk Boru Hatları Isı Yalıtımı. (2023). https://www.isollat.com/uygulama-alani/sicak-ve-soguk-boru-hatlari-isi-yalitimi Erişim 27.03.2023
- İzoder. Tesisatlarda Isı Yalıtımı. (2023). https://www.izoder.org.tr/dosyalar/tesisatlardaisiyalitimi.pdf Erişim 27.03.2023.
- Manville, J. (2023). Industrial Insulation, Comparing The Thermal Performance Of Insulation Coatings Vs. Traditional Insulation, Technical Bulletin, A Berkshire Hathaway Company, IND-TB024 02/28/23 (Replaces 02/12/21)
- NAIMA. Insulation Products for Commercial and Industrial Applications: Thermal Performance of Coatings Used to Insulate Pipes, Ducts, and Equipment. (2023). https://insulationinstitute.org/wp-content/uploads/2016/01/CI224.pdf Erişim 27.03.2023.
- Nsofor, E. C. and Vijay, V., 2011. Pipe insulation model for energy conservation in buildings. Energy Engineering, 108(3), 37-50.
- Püsgül, T. (2018). Isı Transferi Nedir ? Çeşitleri Nelerdir ? https://muhendistan.com/isi-transferi-nedir/ Erişim 27.03.2023.
- Sargison, J. E. (2006). Pipeline protection and extension of internal coating life. Corrosion & Materials, 31(2), 10-14.
- Simpson, A., Fitton, R., Rattigan, I. G., Marshall, A., Parr, G. & Swan, W. (2019). Thermal performance of thermal paint and surface coatings in buildings in heating dominated climates. Energy and Buildings, 197, 196-213. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2019.04.027
- Temimy, A. A., Abdulrasool, A. A., & Hamad, F. A. (2021). Study of Heat Pipe Thermal Performance with Internal Modified Geometry. Fluids, 6(7), 231. https://doi.org/10.3390/fluids6070231
- Tesisat İzolasyonu. Tesisat İzolasyonu Neden Önemlidir?. (2020). https://tesisatizolasyonu.com/boru-izolasyonu-neden-onemlidir# Erişim 27.03.2023.
- Yakut, A. K., Selbaş R., & Yakut, M. Z. (2022). Mühendislikte Isı Transferi, Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Yayını, Yayın No:008, ISBN: 975-605-81136-8-8, s401
- Yarbrough, D.W. (2008). Measurement of Heat Loss from Coated and Insulated Steel Pipes, R&D Services Report, December 2008.
Details
| Primary Language | Turkish |
|---|---|
| Subjects | Civil Engineering |
| Journal Section | Civil Engineering |
| Authors | |
| Publication Date | March 3, 2024 |
| Submission Date | April 10, 2023 |
| Published in Issue | Year 2024 |