Độ dẫn nhiệt là yếu tố quan trọng cần cân nhắc trong bất kỳ ứng dụng đường ống nào, từ cả góc độ an toàn và trách nhiệm pháp lý. Vật liệu hệ thống đường ống có độ dẫn nhiệt thấp hơn sẽ duy trì nhiệt độ bề mặt thấp hơn khi vận chuyển chất lỏng nóng. Trong một số trường hợp nhất định, điều này có thể làm giảm nguy cơ bỏng cho người vận hành khi tiếp xúc với đường ống.

Điều này đặc biệt thích hợp đối với những người làm việc gần van, máy bơm hoặc đầu vào bể chứa, nơi có nhiều đường ống chạy gần nhau. Theo Cục Thống kê Lao động, các trường hợp bỏng nhiệt khiến người lao động phải nghỉ làm trung bình 6 ngày trong năm 2016.

Để có được bức tranh toàn diện về chất lượng dẫn nhiệt của CPVC, các kỹ sư Hệ thống Công nghiệp Corzan ® khuyên bạn nên bắt đầu bằng việc so sánh xếp hạng độ dẫn nhiệt.

Xếp hạng độ dẫn nhiệt

Tiêu chuẩn để đánh giá độ dẫn nhiệt của vật liệu là ASTM C177, “Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn để đo thông lượng nhiệt ở trạng thái ổn định và đặc tính truyền nhiệt bằng thiết bị tấm nóng được bảo vệ ”. Đây là một phương pháp được kiểm soát để đo sự truyền nhiệt qua vật liệu.

CPVC có độ dẫn nhiệt đặc biệt thấp – khoảng 1/300 so với thép. Điều này là do sự khác biệt trong cách sắp xếp nguyên tử của vật liệu.

Cốt truyện dưới đây giúp minh họa điểm này. Nó cho thấy nhiệt độ bề mặt của đường ống liên quan đến nhiệt độ chất lỏng bên trong. Các mục cần lưu ý bao gồm:

• Nhiệt độ bề mặt của đường ống thép carbon giống như nhiệt độ chất lỏng bên trong, trong khi bề mặt ống CPVC duy trì nhiệt độ mát hơn nhiều.
• Nhiệt độ bề mặt của thép cacbon thực tế giống như nhiệt độ chất lỏng bất kể độ dày thành của nó. Ngược lại, độ dày thành ống CPVC ảnh hưởng đến nhiệt độ bề mặt của nó vì nó có khả năng chịu nhiệt cao hơn nhiều so với thép. Độ dày của tường phụ thuộc vào lịch trình và kích thước đường ống.

Nhiệt độ bề mặt ống ước tính so với nhiệt độ chất lỏng bên trong

*Lưu ý: Sơ đồ giả định nhiệt độ môi trường xung quanh là 68°F (20°C) và lưu lượng nước ở tốc độ 6,5 ft./giây. (2 m/s)

Bất kể vật liệu nào, một số ứng dụng công nghiệp nhất định sẽ làm tăng nhiệt độ bề mặt của đường ống đến mức không an toàn. Trong những tình huống này, cách nhiệt phải được xem xét.

Nhu cầu cách nhiệt đường ống

Lợi ích của tính dẫn nhiệt thấp của vật liệu đường ống là có thể cần ít vật liệu cách nhiệt hơn để giữ nhiệt độ của đường ống ổn định. Điều này đúng cho dù mục tiêu cuối cùng là bảo vệ khỏi nhiệt độ bên ngoài của đường ống hay duy trì nhiệt độ không đổi trong đường ống.

Hiểu được nhiệt độ bề mặt tối đa của đường ống là rất quan trọng đối với sự an toàn của người lao động. Như đã trình bày ở trên, nhiệt độ bề mặt của đường ống thay đổi tùy theo loại đường ống được sử dụng trong một quy trình nhất định. Bất kể vật liệu đường ống là gì, vật liệu cách nhiệt có thể cần thiết để bảo vệ người lao động khỏi nguy cơ bỏng khi làm việc xung quanh hệ thống đường ống. Biết nhiệt độ bề mặt của đường ống sẽ giúp xác định khi nào cần cách nhiệt để giảm thiểu nguy cơ bỏng.

Ngoài ra, vật liệu dẫn nhiệt cho phép nhiệt thoát ra với tốc độ nhanh hơn các vật liệu không truyền nhiệt. Vì lý do này, các ống dẫn nhiệt trong môi trường mát hơn chất lỏng mà chúng đang truyền tải cần thêm năng lượng để duy trì nhiệt độ chất lỏng. Lượng năng lượng bổ sung phụ thuộc vào nhiệt độ chất lỏng cần thiết và nhiệt độ môi trường.

Bất kể lý do cách nhiệt là gì, lượng cách nhiệt đều phụ thuộc vào nhiệt độ chất lỏng, loại ống và khả năng giữ nhiệt mong muốn và có thể thay đổi tùy theo từng ứng dụng. Để xác định các chi tiết cụ thể cho hệ thống đường ống của bạn, hãy thảo luận với nhóm chuyên gia của Corzan Industrial Systems.

Sự ngưng tụ

Độ dẫn nhiệt cũng có tác dụng trong hệ thống đường ống lạnh.

Khi xử lý chất lỏng lạnh, vật liệu đường ống càng dẫn nhiệt thì nhiệt độ bề mặt của nó càng thấp. Trong môi trường xung quanh phù hợp, nơi nhiệt độ bề mặt của đường ống thấp hơn điểm sương của môi trường, sự ngưng tụ có thể hình thành và gây ra những lo ngại về an toàn.

Hãy xem xét một nhà máy nóng ẩm với các đường dây lạnh chạy qua. Bề mặt đường ống lạnh kết hợp với nhiệt độ ấm áp và không khí bão hòa tạo ra một công thức hoàn hảo cho sự ngưng tụ hình thành bên ngoài đường ống. Điều này có thể dẫn đến:

• Bụi bẩn bám trên đường ống hòa trộn với nước ngưng làm ô nhiễm môi trường vô trùng.
• Những vũng nước đọng trên sàn, tạo nên bề mặt trơn trượt.
• Nhỏ giọt vào hàng tồn kho hoặc các mặt hàng được lưu trữ khác.

Vật liệu đường ống dẫn nhiệt kém hơn có thể giúp tránh những tình huống này, hoặc ít nhất, hạn chế nhu cầu cách nhiệt.

Tò mò làm thế nào đường ống CPVC có thể chống lại kim loại ở các khu vực khác?

Đặc tính độc đáo của CPVC không dừng lại ở tính dẫn nhiệt. Để tìm hiểu thêm, hãy đọc bài viết “Hệ thống đường ống kim loại và CPVC: Vật liệu đường ống nào hoạt động tốt hơn trong các ứng dụng công nghiệp?”

https://www.corzan.com/blog/corzan-cpvc-and-thermal-conductivity-important-considerations