Резервуары являются неотъемлемым элементом технологических процессов практически во всех отраслях промышленности. Как и в случае с трубопроводами, условием их правильной и безотказной работы является изоляция, которая будет выполнять ряд специфических функций.
Промышленные резервуары обеспечивают доступ к сырью и топливу, позволяют хранить продукты и полуфабрикаты. Обычно в них хранятся жидкие, твердые или газообразные материалы, которые затем отправляются на соответствующие устройства в соответствии с текущими потребностями. Основная роль различных типов изоляции – поддерживать соответствующую температуру хранимого материала. В зависимости от специфики производства это означает предотвращение процессов охлаждения, затвердевания или разжижения материала, которые могут привести к проблемам с транспортировкой. Промышленная изоляция помогает сохранять определенные свойства веществ, обеспечивая безопасность, стабильность и эффективность производственных процессов.
Выбор утеплителя
Изоляционные системы для промышленных резервуаров состоят из четырех основных элементов:
- Изоляционный материал,
- Несущая и опорная конструкция,
- Пароизоляция, если мы говорим о системах охлаждения,
- Мантия.
Поскольку резервуары обычно располагаются на открытом воздухе, особенно важно выбрать изоляционный материал с низким коэффициентом теплопроводности. Эта потребность хорошо подходит для каменной ваты, которая благодаря своей естественной низкой воздухопроницаемости обеспечивает высокую теплоизоляцию в широком диапазоне температур, независимо от погодных условий на улице.
У этого материала есть еще одна выгодная особенность. Благодаря низкому содержанию соединений хлора и фтора вата защищает утепленные конструкции от образования агрессивных сред. Как материал с высоким коэффициентом сопротивления диффузии водяного пара, он также эффективно предотвращает конденсацию под изоляционным слоем, которая может вызвать коррозию и повреждение стальных частей резервуаров.
Изоляция стенок резервуара
Основным фактором, принимаемым во внимание при проектировании изоляции резервуара, является фактическая рабочая температура, которая связана с температурой окружающей среды. Стенки резервуаров часто бывают очень высокими, поэтому из-за разницы температур между изоляцией и оболочкой часто возникает так называемый «эффект дымохода». Это явление заключается в перемещении воздуха снизу вверх бака, что отрицательно сказывается на изоляции всей системы.
Чтобы предотвратить негативное влияние эффекта дымохода, необходимо использовать материалы соответствующей плотности, чтобы предотвратить движение воздуха внутри изоляции и минимизировать теплопроводность в системе.
И маты, и плиты из каменной ваты могут помочь устранить эффект дымохода, который сопровождает конструкцию изоляции стен промышленных резервуаров.
Для резервуаров, работающих при низких температурах, рекомендуется использовать однослойные изоляционные плиты плотностью 50 кг / м3, которые фиксируются приварными шпильками. Для высокотемпературных резервуаров рекомендуются плиты с минимальной плотностью 100 кг / м3, а если температура среды превышает 350 ° C, необходима плотность не менее 130 кг / м3. В качестве альтернативы последнему можно использовать маты, покрытые, с одной стороны, сеткой из стальной оцинкованной проволоки и алюминиевой фольги плотностью примерно 65 – 80 кг / м3.
Изоляция крыши резервуара – не только тепловые свойства
Среди проектировщиков и инженеров промышленных установок иногда бытует мнение, что неподвижный воздух над резервуарами для хранения горячей среды представляет собой естественный изолирующий слой. Отсюда можно сделать вывод, что изоляция крыши не является существенной для правильной работы резервуара. Это ложное предположение. Если гидроизоляция не установлена и не обслуживается должным образом, стальные части крыши резервуара будут быстро подвергаться коррозии. Более того, значительная разница температур между горячей жидкостью и неизолированной крышей приводит к явлению сильной конвекции, что, в свою очередь, приводит к большим тепловым потерям из системы.
Помимо потенциальных потерь тепла, крыши промышленных резервуаров подвергаются многочисленным нагрузкам. Они возникают из-за факторов окружающей среды, таких как ветер или снег зимой, а также из-за технического обслуживания. Поэтому на крышах следует использовать жесткие изоляционные плиты, отличающиеся не только хорошими тепловыми параметрами, но и механическими.
Сжимаемость кровельных панелей следует проверять под нагрузкой 2 или 4 кПа, что соответствует нагрузкам, передаваемым на крышу относительно небольшим количеством снега. Если осуществлять временное хранение материалов на кровле или прокладку дорог для обслуживания кровли, машин или устройств на их поверхности, то нагрузки этого порядка оказываются недостаточными.
Для утепления кровли этого типа рекомендуется использовать жесткие плиты из каменной ваты, для которых параметр сжимаемости испытывается под нагрузкой 20 – 50 кПа, что позволяет лучше выдерживать фактические нагрузки на крышу.
Помимо вопросов, связанных с надлежащим функционированием промышленных установок и безопасностью людей, работающих в их окрестностях, стоит упомянуть экономические и экологические аспекты. Соответствующая изоляция не только обеспечивает более низкие тепловые потери, но также снижает потери энергии, вызванные вентиляцией бака. Меньшие потери тепла также означают меньшие выбросы CO2.
