O izolacji zbiorników przemysłowych – zbiorczo i na temat

Trudno dziś wyobrazić sobie pracę elektrowni czy zakładu przemysłowego bez różnego rodzaju zbiorników ciśnieniowych, procesowych i magazynowych, umożliwiających m.in. przetwarzanie produktów i półproduktów czy składowanie surowców i paliw w odpowiednich warunkach fizycznych. Choć różnią się między sobą kształtami i rozmiarami, zbiorniki często wymagają jednego – odpowiedniej izolacji, która zapewni optymalny przebieg procesów przemysłowych. Na co należy zwrócić szczególną uwagę przy zabezpieczaniu tego typu elementów?

Zacznijmy od tego, w jakim izoluje się zbiorniki. Podobnie, jak w przypadku urządzeń i rurociągów biorących udział w procesach przemysłowych, podstawową funkcją izolacji jest utrzymanie odpowiednich właściwości fizycznych przechowywanego czynnika. W zależności od charakteru produkcji, oznacza to zapobieganie procesom schładzania, krzepnięcia czy upłynnienia materiału. Ponieważ temperatura przetwarzanego surowca może się znacząco różnić od warunków panujących na zewnątrz, odpowiednia ochrona staje się warunkiem koniecznym dla zachowania bezpieczeństwa, stabilności i efektywności procesów przemysłowych. Izolacja izolacji jednak nierówna – inaczej ocieplimy ściany zbiornika, a inaczej jego dach.

Zapobiec efektowi komina

Najbardziej newralgiczną część zbiorników przemysłowych z reguły stanowią ich ściany. Ze względu na znaczną wysokość, a co za tym idzie dużą powierzchnię oddającą ciepło, element ten w największym stopniu wpływa na efektywność energetyczną układu. Sytuacji nie poprawia często występujące zjawisko spontanicznego przepływu powietrza, jaki zachodzi pomiędzy płaszczem zbiornika, a izolacją. – Tzw. efekt komina występuje na skutek różnic gęstości gazów. U podstawy zbiornika pod izolacją powietrze jest gorące, a więc panuje tam mniejsze ciśnienie, niż na zewnątrz, na tej samej wysokości – wyjaśnia Michał Nękanowicz, Doradca techniczny ds. współpracy z biurami projektowymi w firmie Paroc. – Ta różnica ciśnień wywołuje przepływ powietrza, tym intensywniejszy, im wyższy zbiornik i gorętszy przechowywany czynnik, co utrudnia zachowanie odpowiedniej temperatury procesu – dodaje.

Aby uporać się z efektem komina, eksperci sugerują zastosowanie płyt izolacyjnych o odpowiedniej gęstości, co pomoże zapobiec ruchowi powietrza wewnątrz izolacji, a tym samym zminimalizuje przewodzenie ciepła. Z uwagi na dość szerokie spektrum temperatur, z jakimi mamy do czynienia w przypadku zbiorników przemysłowych, powszechnie wykorzystywanym materiałem jest wełna kamienna. – W przypadku zbiorników niskotemperaturowych optymalna gęstość izolacji ścian wynosi około 40-50 kg/m³. Jeśli przechowujemy czynnik gorący, standardowo sprawdzają się płyty o gęstości 100 kg/m³, a jeśli temperatura medium przekracza 350°C, zalecamy minimum 130 kg/m³ – podpowiada Michał Nękanowicz. – Alternatywnie, zbiorniki wysokotemperaturowe możemy zabezpieczyć matą na siatce PAROC Wired Mat 80 AluCoat, która dodatkowo zabezpieczy płaszcz zbiornika przed kondensacją pary wodnej – dodaje ekspert Paroc.

Dachy zbiorników, czyli nie tylko termoizolacja

Kiedy powiedziało się A, trzeba powiedzieć B, a więc zaizolować również dach zbiornika, prawda? Okazuje się, że nie zawsze jest to takie oczywiste. Zwłaszcza w starszych zakładach przemysłowych można się jeszcze natknąć na zbiorniki z niezaizolowanymi dachami. Wynika to z faktu, iż przez długi czas często przyjmowano, że nieruchome powietrze znajdujące się nad gorącym medium wypełniającym zbiorniki magazynowe, stanowi „darmową” warstwę izolacyjną. Nic bardziej mylnego! – Znaczące różnice temperatur pomiędzy znajdującym się w zbiorniku materiałem, a niezaizolowanym dachem, prowadzi do silnej konwekcji, a w konsekwencji do wysokich jednostkowych strat ciepła – wyjaśnia Michał Nękanowicz. – Aby zapewnić optymalną pracę systemu, zbiornik należy zabezpieczyć ze wszystkich stron, gdzie zachodzi możliwość wymiany ciepła z otoczeniem – dodaje.

Dachy zbiorników możemy zabezpieczać sztywnymi płytami z wełny kamiennej, które umożliwią bezproblemowe poruszanie się po ich powierzchni. W tym celu izolacja musi cechować się wysoką odpornością na ściskanie oraz powinna sapełniać wszelkie określone w specyfikacji wymagania. Zgodnie z zaleceniami zapisanymi w polskich normach, ściśliwość płyt dachowych powinna być badana pod obciążeniem 2 lub 4 kPa, co odpowiada obciążeniom przekazywanym na dach przez stosunkowo niewielkie ilości śniegu. Aby umożliwić rutynowe prace konserwacyjne oraz zabezpieczyć dach przed intensywnymi opadami, należy zastosować produkty o wyższych parametrach mechanicznych. – Inżynierom instalacji przemysłowych polecamy płyty, dla których parametr ściśliwości bada się pod zdecydowanie wyższym obciążeniem – wyjaśnia Michał Nękanowicz. – Wytrzymałość na ściskanie płyt PAROC Pro Roof Slab wynosi od 20 do 80 kPa, co czyni je rozwiązaniem świetnie przystosowanym do rzeczywistych warunków eksploatacji – podsumowuje.

Warto izolować

Zbiorniki o różnych kształtach i rozmiarach stanowią integralną część wielu procesów przemysłowych. Niezależnie, czy materiał stoi w miejscu, czy jest transportowany rurociągami, utrzymanie jego temperatury na odpowiednim poziomie dla projektantów instalacji stanowi priorytet. Warto więc zadbać o prawidłową izolację zbiornika – z każdej strony się to opłaca.