JENIS MATERIAL INSULASI

PT ENERTA PRIMA SOLUSINDO KONTRAKTOR INSULASI

PT ENERTA PRIMA SOLUSINDO sebagai kontraktor Insulasi Panas dan dingin telah berdiri sejak tahun 2012. Sejak itu kami telah menangani beragam proyek sebagai kontraktor insulasi dengan beragam aplikasi dan. beragam jenis material insulasi, Diantaranya yang telah kami kerjakan,

1. Proyek Pemasangan Insulasi di area Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (Geothermal Power Plant)
2. Proyek Pemasangan Insulasi di area Chemical, Cement
3. Proyek Pemasangan Insulasi di area LNG Station
4. Proyek Pemasangan di area kilang minyak

Jenis-Jenis Material Thermal Insulation yang umumnya dipakai di Industri.

Jenis Material insulasi berkembang sangat cepat, dimulai dari revolusi industri hingga saat ini industri 4.0, jenis Material Insulasi akan terus berkembang dengan seiring tuntutan zaman untuk lebih bijak dalam menggunakan energy, maka material insulasi akan semakin kompetitif dan variatif. Umumnya material insulasi dibedakan berdasarkan komposisi dan struktur internal, berdasarkan dari Insulation.org dalam dokumen ‘Insulation Material Spesification Chart From NIA National Insulation Training Program”, pembagian jenis material insulasi adalah sebagai berikut :

1. Fibrous

• Stone Wool (Pipe, blaket, board)
• Glass Wool
• Ceramic Wool

2. Granular

• Calcium Silicate (Pipe & Block)
• Expanded Perlite (Pipe & Block)
• Microporous thermal insulation
• Flexible aerogel (High & Low Temp ; pipe & blanket)

3. Cellular

• Elastomeric Tube & Sheet
• Cellular Glass Block
• Polystyrene (board & pipe)
• polyisocyanurate ( Polyurethena)
• Phenolic Foam
• Melamine Foam
• Polyamide Foam & Rigid Cellular
• Polyolefin (Sheet & Tube)

1) Jenis Material Berbasis

Yang dikenal luas dari jenis material insulasi fibrous material adalah Mineral Wool yakni yang terbuat dari batu atau silica atau ceramic. Agar kita memahami proses pembuatanya mari kita lihat di video berikut ini,

1. Berikut ini video pembuatan jenis material insulasi yakni glass wool dari pabrikan Knauf Insulation, :Knauf Insulation Glass Mineral Wool Production Process:

https://youtube.com/watch?v=KYiMR94T8D4%3Ffeature%3Doembed

2) Berikut ini video pembuatan Mineral wool dari pabrikan Knauf Insulation, :Knauf Insulation Glass Mineral Wool Production Process:https://www.youtube.com/embed/1kCMiZNIW1Y?feature=oembed

Umumnya jenis material insulasi berbahan Fibrous umumnya digunakan untuk insulasi panas dan accoustic (Suara).

1.1. Stone Wool

• Terbuat dari batu yang dipanaskan di temperature 1600 ‘ c dan ditiup menjadi fiber
• Nama yang dikenal di pasaran mineral fiber, mineral cotton, mineral fibre, man-made mineral fibre (MMMF), and man-made vitreous fiber (MMVF), “Rockwool”
• Masa jenisnya diantaranya yang umumnya dijual dipassaran ialah 80 kg/m3, 100 kg/m3, 120 kg/m3, 128 Kg/m3 ; dengan permintaan khusus juga terdapat ukuran 140 kg/m3.
• Dari segi Bentuknya : Board, Blanket, Blanket with metal mesh, Pipe Cover
• ASTM Standar for Stone Wool (National Insulation Association – insulation.org)
  • Pipe Cover : ASTM C547 Type I, II, III
  • Board            : ASTM C612 Type IIII, IV
  • Rockwool Blanket  : ASTM C533 Type I-VII
  • Rockwool Blanket with Metal Mesh : ASTM C592
• Dari sisi tebal         : 25 mm, 40, 50 mm, 75 mm, 100 mm,
• Ukuran Standard Board : 600 x 1200
• Ukuran Standar Blanket : 600 x 5000; 600 x 4000 ; 600 x 3000
• Ukuran Standar Wire Blanket : 900 x 5000 ; 900 x 4000 ; 900 x 3000; 600 x 5000 ; 600 x 3000
• Services Temperature : 600 – 750 °C
• Umumnya Stone Wool digunakan untuk aplikasi HOT insulation di industri misalnya refinery plant, boiler, etc.

Bentuk-bentuk stone wool yang ada di pasaran

Thermal Conductivity

Berikut ini thermal conductivity dari mineral wool dari brand Tombo www.nichiassunijaya.com

Berikut ini thermal conductivity dari mineral wool dari brand Tombo Prorox dari produsen rockwool https://www.rockwoolgroup.com/

Aplikasi Pemaikain Stoone Wool pada kasus personal protection

1.2. Fiber Glass (well known as glass wool)

Glass wool terbuat dari recycled glass, seperti yang kita saksikan di video diatas.

• Material Dasar : Recycled Glass
• Masa jenisnya diantaranya yang umumnya dijual dipassaran ialah 10 ; 12; 16; 24 ; 32 ; 48
• Bentuknya : Board,  Blanket, Pipe dilengkapi dengan jacket alumunium foil atau polos
• ASTM Standar for glass wool umumnya yakni temperature range ASTM C411
• Tebal         : 25 mm,50 mm, 75 mm, 100 mm,
• Ukuran Standard : Width 1,2 m x 5 m ; 1,2 m x 10 m ; 1,2 x 15 m ; 1,2 x 20 ; 1,2 m x 25 m ; 1,2 m x 30 m
• Services Temperature : up to 230’C
• Thermal Conductivity : 0.032 – 0.044 W/mA.K
• Umumnya glass wool digunakan sebagai pelindung atap

1.3. Ceramic Wool

• Material Dasar : Batu Kaolin
• Nama pasaran : Kaowool, ceramic fiber.
• Masa jenisnya diantaranya yang umumnya dijual dipassaran ialah 80, 96, 128 kg/m3
• Bentuknya : Board, blanket, Fiber Module, Fiber Paper
• Tebal         : 12,5 mm ; 25 mm,50 mm,
• Ukuran Standard blanket : 7200mmx610mm, 3600mmx610mm
• Ukuran Standard Board :900 x 600 x 10-80mm , 1200 x 1000 x 10-80mm

• Services Temperature : up to 1260 ‘C – 1600 ‘c
• Thermal Conductivity : 0.045 – 0.060
• Umumnya ceramic fiber digunakan untuk aplikasi furnace heat treatment, furnace hot face lining, expansion Joint, Refractory.

2) Jenis material Insulasi berbasis Granular

2.1. Calcium Silicate

Calcium silicate dikenal dengan nama dangan Calsil atau Cal-Sil adalah perpaduan dari material kimia  (chemical compound) Ca₂SiO₄, atau disebut juga  as calcium orthosilicate dan diformulasikan sebagai 2CaO.SiO₂. 

Calcium Silicate banyak digunakan pada area aplikasi Geothermal, dan Refinery, dan diarea dengan tingkat korosif yang tinggi dikarenakan bebas dari asbestos dan chloride, Asbestos yakni zat berbahaya yang telah di larang hampir mayoritas di seluruh dunia. Kelemahan Calcium Silicate adalah water absorption. 

Calcium Silicate memiliki standar ASTM C533 type 1, JIS A9510-84, GB10699-89 diketahui data-data sebagai berikut,

• Nama Pasaran : Belite, Calcium monosilicate, Calcium hydrosilicate
• Density berkisar 220 – 250 Kg/M3. 
• Tebal yang umumnya di produksi : 25 mm, 40 mm, 50 mm, 65 mm dan 75 mm
• Bentuk yang tersedia : Pipe Section dan Board
• Ketahanan Pada perpindahan panas = 1200 F,Min 80 F
• Thermal Conductivity berkisar antara 0,44 (200 ‘F) -0,66 (400 ‘F)

2.1. Perlite

Perlite adalah batuan mineral yang terbentuk dari proses hidrasi lava vulkanik alami selama lebih dari jutaan tahun. Pengolahan perlited menjadi produk komersial dilakukan dengan dipanaskan hingga suhu 800⁰-950⁰ C, pemanasan tersebut membuat perlite akan mengembang menjadi 4-20 kali volume aslinya.

Perlite menjadi partikel berpori karena pelepasan air yang ada di dalam nya dan dengan demikian mengurangi berat jenisnya. Perlite digunakan sebagai material insulasi disebabkan keunggulanya yakni tahan terhadap air (water resistant), ringan dan bebas asbestos.

Berdasarkan ASTM C610,

• Nama Pasaran : Perlite
• Density : 200 s/d 220 Kg/m3
• Thermal Conductivity : 0.042
• Bentuk produk yang dijual, Pipe Cover, Board, Granular (Expanded Perlite)
• Standard Thickness untuk pipe cover & board : 25 mm, 40 mm, 50 mm, 65 mm, 75 mm, 100 mm
• Aplikasi : Petroleum Tank, Geothermal Pipe, Cement dan oil refinery.

3. Jenis Material Berbasis Cellular

3.1. Polystyrene ( ASTM C578 Type I-XIII)

Polistirena adalah sebuah polimer dengan monomer stirena, sebuah hidrokarbon cair yang dibuat secara komersial dari minyak bumi. Pada suhu ruangan, polistirena biasanya bersifat termoplastik padat, dapat mencair pada suhu yang lebih tinggi. Stirena tergolong senyawa aromatik.

• Ketahanan Pada perpindahan panas Max= 165 F, Min -65 s/d 297 F

3.2. Polymide (ASTM C1482)

Polyimide foam insulation material memiliki keunggulan struktur dan kinerja dari polyimide resin material berpori . Polymide adalah salah satu dari  foam materials yang memiliki stabilas thermal  thermal stability diantara polimer lainnya;

Keunggulan produk ini adalah  non-combustible, smokeless, non-toxic, Material ini juga memiliki fungsi insulasi yang baik .Polymide digunakan pada pelbagai bidang seperti perkapalan shipping, Penerbangan aviation, Antariksa aerospace, Kereta cepat high-speed rail, dan instrumen elektronik electronic instrument.

• Ketahanan Pada perpindahan panas Max= 600 F, Min -420 F
• Thermal Conductivity berkisar antara 0,396 (200 ‘F) -0,648 (400 ‘F) berdasarkan ASTM C518

Kinerja Polymide (http://www.ammt-china.com)

Performance	Performance index	Test standard
Apparent density	4.5-30kg/m3	GB/T 6343-2009
Thermal conductivity coefficient	≤0.046, 25℃	GB/T 10295-2008
Oxygen index	≥36%	GB/T 2406.2-2009
Density and toxicity of smoke	Meeting the requirement	IMO International Code for Application of Fire Test Procedures
Low flame spread characteristics	Meeting the requirement	IMO International Code for Application of Fire Test Procedures
Resistant to nuclear radiation	No obvious change in appearance after 1×104Gy	JJF 1018-1990
Toxicity	Meeting the requirement of GJB 11B-2012, being a low toxic material	GJB 3881-1999
Flame resistance	v-0 level, self-extinguish in 1s with no molten drop after being ignited and leaving the fire source	GB/T 2408-2008
Thermal resistance	300℃/12h, -55℃/12h, with no obvious change in appearance	GB/T 9640-2008

Polymide tersedia dalam beberapa produk dagang diantaranya dalam bentuk powder, tape, foam. Diantara produsen polymide diataranya dalam bentuak Foam http://www.trelleborg.com/, Powder Evonik http://www.p84.com, Film Dupont. http://www.dupont.com.

3.3. Polyolefin (ASTM C1427)

Polyefin adalah polimer yang banyak sekali digunakan khususnya untuk insulasi dingin, bentuknya seperti karet sehingga sering disebut Rubber insulation,umumnya digunakan pada aplikasi HVAC dan insdustri refrigerasi. Material ini  sangat direkomendasikan untuk mengendalikan kondesasi dan sangat baik untuk berfungsi sebagai vapor resistance, beberapa aplikasi yang menggunakan polyefin adalah :

• Hot and cold water (domestic and commercial)
• Roof drains
• Cold process pipes and equipment
• Heating, ventilating, and air-conditioning (HVAC) equipment

Berdasarkan ASTM C1427 karakteristik Polyefin diantaranya adalah

• Ketahanan Pada perpindahan panas Max= 200 F, Min -150 F
• Thermal Conductivity berkisar antara 0,29 (-100 ‘F) -0,35 (-75 ‘F) berdasarkan ASTM C518

3.4. Melamin Foam

Melamine foam adalah material yang terdiri dari formaldehyde–melamine–sodium bisulfite copolymer, berdasarkan ASTM C1410 melamin Foam memiliki karakteristik sebagai berikut,

• Ketahanan Pada perpindahan panas Max= 350 F, Min -40 F
• Thermal Conductivity berkisar antara 0,3 (75 ‘F) -0,41 (200 ‘F) berdasarkan ASTM C518

3.5. Phenolic Foam

Phenolic Insulation punya nilai konduktivitas panas (thermal conductivity) yang sangat rendah. Berdasarkan ASTM C1126 Phenolc Insulation memiliki karakteristik sebagai berikut,

• Ketahanan Pada perpindahan panas Max= 257 F, Min -297 F
• Thermal Conductivity berkisar antara 0,15 (-100 ‘F) -0,15 (75 ‘F) berdasarkan ASTM C518

3.6 Polyisocyanurate & Polyurethene

Polyisocyanurate atau disebut juga PIR, Polyiso, or ISO, adalah thermoset plastic^[1] , biasanya diproduksi dalam bentuk foam dan digunakan pada aplikasi insulasi dengan tuntutaan bentuk dengan keras/kokoh rigid thermal insulation.

Dalam aspek kimiawi PIR hampir mirip dengan polyurethane (PUR). keduanya terbentuk dari reaksi campuran antara  dari methylene diphenyl diisocyanate (MDI) dengan Polyol, Umummnya MDI di material PIR lebih tinggi, dengan campuran Polyester derivated Polyol tambahan Catalysts dan additives. pada Polyurthene digunakan polyether polyol.

Berdasarkan ASTM C591 karakteristik material Polyisonurate ini sebagai berikut,

• Ketahanan Pada perpindahan panas Max= 300 F, Min -297 F
• Thermal Conductivity berkisar antara 0,17-0,19 (-100 ‘F) -0,24- 0,28 (200 ‘F) berdasarkan ASTM C518

Perbedaan Polyisocyanurate dengan Polyurethene.

Selain komposisi material yang digunakan, perbedaan PIR dengan PUR terletak pada hasil akhir produk. Dengan komposisi yang berbeda material PIR terbentuk struktur molekul yang lebih stabil sehingga karakteristik PIR lebih bagus dibandingkan PUR, Berikut ini perbedaan PUR dan PIR,

• Services Temperature, Ketahanan terhadap panas, PIR lebih tinggi dari PUR, PIR dapat mencapai 350 F (177′ C)
• Flame Resistance, Ketahanan terhadap api lebih baik dibandingkan dengan PUR
• Resistance to Water and Solvents, Umumnya PIR yang diproduksi dengan baik memiliki inti foam 97% adalah closed cell sehingga permeabilitasnya rendah (Water Permeance) yang rendah sekitar 2.5 per m-in) dan penyerapan air sekitar 0,5% dari volumenya
• Dimensional Stability, Stabilitas ukuran. Perbedaan paling utama dari PIR adalaha stabilitas yang lebib baik disamping PUR, hal ini menyebabkan PIR lebih rigid dalam pengaplikasian dilapangan.

3.7. Elastomeric (C534 Type I,II,III)

Elastomeric adalah polimer yang banyak sekali digunakan khususnya untuk insulasi dingin, bentuknya seperti karet sehingga sering disebut Rubber insulation,umumnya digunakan pada aplikasi HVAC dan insdustri refrigerasi. Material ini  sangat direkomendasikan untuk mengendalikan kondesasi dan sangat baik untuk berfungsi sebagai vapor resistance, beberapa aplikasi yang menggunakan polyefin adalah :

• Hot and cold water (domestic and commercial)
• Roof drains
• Cold process pipes and equipment
• Heating, ventilating, and air-conditioning (HVAC) equipment

Berdasarkan ASTM C1427 karakteristik Polyefin diantaranya adalah

• Ketahanan Pada perpindahan panas Max= 250-250 F, Min -297 F
• Thermal Conductivity berkisar antara 0,21 (-100 ‘F) -0,31 (200 ‘F) berdasarkan ASTM C518

3.7. Cellular Glass

Cellular glas atau biasa disebut juga Foam Glass adalah material insulasi yang memiliki karakteristik ringan (light weight), Kaku (rigid) and durable, Material  insulation ini terbentuk dari sealed glass cells. 

Keunggulan Cellular glas yakni kombinasi dari karakteristik (properties) seperti  incombustibility, terkompreasi (superior compressive strength) dan tahan lama (long lasting). Material Ini tersedia dalam berbagai bentuk dan ukuran untuk digunakan secara luas pada kebutuhan aplikasi bangunan dan industri.

Aplikasi Bangunan (http://www.foamglas.com/)

• Wall & Floor Insulation Systems for Below Ground
• External Wall & Façade Insulation Systems
• Interior Insulation systems
• Roof Insulation Systems
• Perimeter insulation to avoid thermal bridges

Aplikasi industri (http://www.foamglas.com/)

• Commercial piping & equipment
• Industrial piping & equipment
• Underground piping systems
• Tanks, spheres and vessels
• Fire suppression and protection

Berdasarkan ASTM C522, Cellular Glass memiliki data seperti ini,

• Ketahanan Pada perpindahan panas Max= 800 F, Min -450 F
• Thermal Conductivity berkisar antara 0,21 (-100 ‘F) -0,58 (200 ‘F) berdasarkan ASTM C518