Cellular glass (Foamglas)

Cellular glass — på dansk skumglas eller celleglas — er et stift isoleringsmateriale opbygget af millioner af små, lukkede glasceller.

Materialet fremstilles i tre trin:

1. Råglas (i Foamglas-tilfældet hovedsageligt genbrugsglas) knuses til et fint pulver og blandes med en lille mængde kulstof (carbon).
2. Pulveret hældes i forme og opvarmes i ovne til ca. 1.000 °C. Ved den temperatur frigiver kulstoffet gas, og glasset “skummer op” — materialet ekspanderer cirka 20 gange sit oprindelige volumen. [foamglas kompendiet.pdf s.3]
3. Blokkene afkøles langsomt (annealing), skæres og fræses til færdige plader, rørskåle, segmenter og specialfittings — typisk udgangsblokke på 300 mm tykkelse. [foamglas kompendiet.pdf s.3]

Inde i hver enkelt celle sidder en lille smule svovlbrinte (H₂S) — den inerte gas der opstod da glasset blev opskummet. Det giver Foamglas en karakteristisk lugt når man saver i det. Gassen er pakket så lidt og så fortyndet, at den ikke udgør nogen sundhedsrisiko ved normal håndtering, men det forklarer hvorfor man altid skal save i et ventileret område. [foamglas kompendiet.pdf s.3]

Resultatet er et 100 % lukkecellet materiale. Det er afgørende — fordi cellerne er lukkede (ikke åbne som i mineraluld eller cellegummi), kan hverken vand, vanddamp eller olie trænge ind. Materialet er damptæt allerede i sig selv og kræver ikke en separat dampspærre. [Terostat brochure 2013 s.2]

Foamglas blev udviklet i 1930’erne og lanceret kommercielt af Pittsburgh Corning i 1942 (et joint venture mellem PPG Industries og Corning Glass Works). En af de første prestigefyldte anvendelser var isolering ved renoveringen af Det Hvide Hus i 1952.

Materialet kom til Europa i 1957, og Pittsburgh Corning byggede deres europæiske fabrik i Tessenderlo, Belgien i 1964 — den leverer stadig størstedelen af det Foamglas der monteres i Skandinavien. I 2017 købte Owens Corning Pittsburgh Corning, så Foamglas i dag er en del af verdens største isoleringskoncern. Produktnavnet og specifikationerne er uændrede. [owenscorning.com — 2017 acquisition]

I dansk teknisk isolering har Foamglas været brugt i over 50 år, primært inden for kemisk industri, olie og gas (særligt Nordsøen) samt fjernkøling/kryogene anlæg — alle steder hvor andre materialer har svigtet pga. fugt, brand eller korrosion under isolering. [foamglas kompendiet.pdf s.3]

Cellular glass er det isoleringsmateriale med den bredeste anvendelses- temperatur, der findes — fra under -260 °C (kryogent, tæt på det absolutte nulpunkt ved -273,15 °C) og op til +430 °C. Ingen anden isolering kan dette i ét samlet materiale. [foamglas kompendiet.pdf s.3]

Varmeledningsevne (λ): Foamglas’ λ er ikke specielt lav sammenlignet med fx PIR (0,022) eller aerogel (0,015). Den interessante egenskab er at λ’en er meget stabil over tid — fordi der ikke kan trænge fugt ind, vil isoleringsevnen ikke forringes år efter år, som det fx sker for mineraluld i udendørs miljøer eller PUR der afgiver drivgas. Lambda-værdien er reelt konstant gennem hele levetiden. [Terostat brochure 2013 s.2]

Ved meget lave temperaturer (kryogent) forbedres λ’en faktisk — ved -150 °C ligger den helt nede på 0,029 W/(m·K), bedre end mineraluld kan opnå. [foamglas kompendiet.pdf s.6]

Damptæthed: μ-værdien er ∞ (uendelig). I virkeligheden er μ’en ekstremt høj — selv en lille ridse i overfladen påvirker ikke materialets damptæthed, fordi diffusionen sker celle for celle gennem millioner af lukkede glasvægge. Til sammenligning har EPDM-cellegummi en μ-værdi på ca. 10.000, mineraluld omkring 1, og en plastdampspærre måske 50.000. [foamglas kompendiet.pdf s.4]

Brandklasse: A1 efter EN 13501-1 — den bedste mulige klasse. Materialet er helt ubrændbart (det ER ren glas), bidrager ikke med varmeudvikling, røg eller brændende dråber, og smelter først ved over 700 °C. Det betyder Foamglas må bruges hvor andre isoleringer er forbudt, fx i flugtveje, atrier, høje bygninger og brandsektionsgennemføringer. [Terostat brochure 2013 s.2]

Trykstyrke: Foamglas kan bære last — noget meget få isoleringsmaterialer kan. S3 har 900 kPa (0,9 N/mm²), hvilket betyder en stor mand (100 kg) på en sål på 10 × 10 cm sætter materialet under ca. 100 kPa — kun cirka 1/9 af brudstyrken. Det er hvorfor Foamglas kan bruges som strukturelt isolerende fundament under varme rør, tanke og kompressorfundamenter uden hverken metalstøtter eller termiske brokke. [foamglas kompendiet.pdf s.19]

Vandoptag: Praktisk talt 0 %. Selv hvis et stykke Foamglas dyppes helt i vand, optager det ikke væsken — det er ren, lukket glas.

1. Fuldstændig damptæt — ingen separat dampspærre nødvendig. Alle andre kolde rør (kølevand, fryse-installationer, LNG) skal have en omhyggeligt monteret dampspærre. Med Foamglas er materialet selv dampspærren — du sparer et lag, og du har ikke risiko for hul-i-folien-fejlen som ødelægger 90 % af kuldeisoleringer i praksis. [Terostat brochure 2013 s.3]

2. 100 % ubrændbart — kan bruges hvor som helst. Klasse A1. Brandbidrag = 0. Ingen røg, ingen dryp, ingen flammespredning. Specielt relevant i offshore-miljø, raffinaderier, transformerstationer og flugtveje. [foamglas kompendiet.pdf s.5]

3. Tåler ekstreme temperaturer — i begge ender. Det eneste materiale der både virker ved -260 °C (LNG, flydende ilt, flydende nitrogen) og op til +430 °C (overhedede dampledninger). PIR knækker ved -50 °C, mineraluld er fugtig og smuldrer i kryogent miljø, cellegummi tåler ikke over +110 °C. [foamglas kompendiet.pdf s.3]

4. Bærer last — kan bruges som strukturelt isoleringsmateriale. Under fundamenter, tankbunde, betongulve i kølerum. Eliminerer kuldebroer gennem stålstøtter. [foamglas kompendiet.pdf s.3]

5. Insekter, gnavere og mug kan ikke nedbryde det. Det er ren glas — ingen organisk næring. Skadedyrene har bogstaveligt talt intet at gå efter. Også derfor populært i fødevareindustrien. [foamglas kompendiet.pdf s.3]

6. Kemikaliebestandigt. Modstandsdygtigt mod næsten alle olier, syrer, organiske opløsningsmidler og deres dampe. Brydes kun ned af flussyre (hydrogenfluorid) og varm koncentreret alkalisk lud — sjældent et problem i teknisk isolering. [foamglas kompendiet.pdf s.3]

7. Forhindrer Corrosion Under Insulation (CUI). Det største enkelte skadestilfælde i petrokemisk industri er korrosion under isoleringen, hvor fugt fanges mellem rør og isolering. Foamglas’ kombination af 0 % vandoptag og fuld damptæthed eliminerer den problematik — derfor er det krævet af bl.a. NORSOK-standarden for offshore-installationer op til +180 °C. [Terostat brochure 2013 s.10] [foamglas.com / Statoil NORSOK-anvendelse]

Foamglas leveres i tre grundformer:

• Rørskåle (pipe sections): To halvskåle der lukkes om røret. Standard for alle gængse rørdimensioner fra DN15 op til DN1000+. Tykkelser typisk 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120 mm.
• Plader / blokke: Til kanaler, tanke, flader, gulve. Standardplader typisk 600 × 450 mm i tykkelser 40–180 mm. Specialblokke op til 300 mm.
• Præfabrikerede fittings: 90° og 45° bøjninger (R = 1,5 D), T-stykker, reduktioner, ventilkasser, flangekasser — alt sammen i to halve så de kan monteres uden at skille røret ad. [Terostat hot service application procedure s.2]

For specielle bøjninger (anden vinkel, anden radius) kan installatøren skære sine egne segmenter i en skærekasse med riller på 11,25°, 15°, 22,5° og 45° — det er klassisk pensum på AMU-Syd og GF2. [foamglas kompendiet.pdf s.7-9]

FT-pakker (Factory-Terostat): Foamglas leveres præ-coatet med Terostat PC® FRi-folie fra fabrikken — også på fittings. Det reducerer monteringstid markant og giver en garanteret ensartet damp- og vejrspærre. [Terostat brochure 2013 s.5]