Izolacja w instalacjach przemysłowych realizuje dwa podstawowe i ściśle powiązane ze sobą cele: zapewnić prawidłowy przebieg procesów poprzez utrzymanie odpowiedniej temperatury medium oraz, co za tym idzie, ograniczyć nakłady energii niezbędne do utrzymania owej temperatury. To prosta zależność, która wpływa nie tylko na koszty prowadzenia zakładu w perspektywie długoterminowej, lecz także poziom emisji spalin do środowiska. Im wcześniej zdamy sobie z tego sprawę, tym więcej zaoszczędzimy i tym czystszym powietrzem będziemy oddychać.
Jak to wygląda z perspektywy ekonomicznej? Każdy przypadek jest inny, jednak dla przykładu przyjrzyjmy się historii pewnej rafinerii we Włoszech, którą opisuje jeden z raportów Europejskiej Fundacji Izolacji Przemysłowych (EiiF)1, niezależnej, międzynarodowej organizacji non-profit, która w ramach programu audytów TIPCHECK bada potencjał oszczędności i efekty modernizacji starszych zakładów.
Ile można zaoszczędzić?
Problemem wyjścia dla opisywanego przypadku był zniszczony, nadający się do rozbiórki dach dużego zbiornika magazynującego ropę w temperaturze 60℃. Do korozji stalowych elementów przyczyniła się bardzo stara i uszkodzona izolacja, która nie była w stanie zapobiec sukcesywnemu wnikaniu wody i wilgoci (tzw. zjawisko CUI). Aby uniknąć powtórki sytuacji w przyszłości, właściciel początkowo planował wykonanie nowego dachu w całości pozbawionego izolacji, akceptując jednocześnie wyższe koszty eksploatacyjne.
Inżynierowie przeprowadzający audyt TIPCHECK oszacowali straty na ok. 9 500 megawatogodzin, czyli 430 000 euro rocznie. Zasugerowano, że zastosowanie rozwiązania izolacyjnego ograniczającego ryzyko CUI o grubości zaledwie 30 mm, pomogłoby ograniczyć straty energii aż o 80%. Ostatecznie właściciel zakładu zdecydował się na zastosowanie izolacji. Dodatkowa inwestycja zwróciła się w niecałe 2 lata.
Destylarnia ropy naftowej w Finlandii (obiekt referencyjny Paroc)
Jaki materiał do ochrony zbiorników przemysłowych?
W kontekście izolacji zarówno płaskich, jak i cylindrycznych powierzchni zbiorników przemysłowych bardzo dobrze sprawdza się wełna kamienna – niepalny materiał posiadający szereg ciekawych właściwości.
– Ze względu na niską przepuszczalność powietrza, specjalne płyty z wełny kamiennej zapewniają najwyższy stopień izolacji termicznej przy szerokim zakresie temperatur pracy – wyjaśnia Michał Nękanowicz, Specifications Sales Manager & BIM Manager w Paroc Polska. – Płyty zachowują przy tym wysoką wytrzymałość na ściskanie przez cały okres eksploatacji zbiornika, bez względu na wahania temperatury, dlatego nie wymagają dodatkowych konstrukcji wsporczych mogących generować mostki termiczne – dodaje.
Aby nie powtórzyć kłopotów wspomnianej rafinerii, potrzebne jest też rozwiązanie zapewniające skuteczną ochronę przed zjawiskiem CUI. Kluczem do ochrony zaizolowanych powierzchni metalowych przed działaniem wilgoci i innych szkodliwych substancji jest użycie hydrofobowego, niehigroskopijnego, odpornego chemicznie i trwałego materiału izolacyjnego.
– Testy wykonane zgodnie z normami EN 1609 oraz EN 13472 udowadniają, że wełna kamienna PAROC nie wchłania, ani nie magazynuje wilgoci, co gwarantuje długi okres użytkowania elementów instalacji przemysłowej – podkreśla Michał Nękanowicz. – Co więcej, niska zawartość związków chloru, krzemu, sody i fluoru oznacza praktyczny brak ryzyka tworzenia się środowisk korozyjnych – dodaje.
Elektrownia w Finlandii (obiekt referencyjny Paroc)
Jak izolować ściany i dachy zbiorników przemysłowych?
Cylindryczny kształt i znaczna wysokość ścian zbiorników wymagają zastosowania materiału elastycznego, ściśle przylegającego do zabezpieczanej powierzchni, lecz jednocześnie posiadającego odpowiednią gęstość – zwłaszcza w przypadku instalacji gorących. Z uwagi na często spore różnice temperatur pomiędzy izolacją i płaszczem, często zachodzi tak zwany efekt komina, polegający na przemieszczaniu się powietrza z dołu do góry, co wpływa negatywnie na skuteczność termoizolacji.
Mówiąc więc w skrócie: im wyższa temperatura zbiornika, tym gęstszej potrzeba izolacji.
– Ściany zbiorników niskotemperaturowych z powodzeniem zabezpieczymy elastycznymi płytami o gęstości 40 lub 50 kg/m3. W przypadku zbiorników magazynujących substancje gorące zalecamy stosowanie naszych nowych, niepalnych mat jednostronnie obszytych siatką z ocynkowanego drutu stalowego PAROC Pro Wired Mat WR o gęstości 80 lub 100 kg/m3, które oprócz bardzo wysokich właściwości termoizolacyjnych, charakteryzują się najniższą nasiąkliwością wody oraz najwyższym zakresem temperatur spośród wszystkich dostępnych na rynku rozwiązań z wełny mineralnej – podpowiada Michał Nękanowicz.
Z kolei izolacja dachów zbiorników powinna dodatkowo charakteryzować się odpowiednią odpornością na ściskanie. O ile mówimy tu o stosunkowo niedużych konstrukcjach, na których nie będzie odbywał się ruch pieszy, projektanci mogą uwzględnić obciążenia na poziomie 2-4 kPa, równe stosunkowo niewielkiej ilości zalegającego śniegu.
Płyty do izolacji dachów, na których będą składowe materiały i sprzęty lub po których poruszać się będzie załoga zakładu, powinny wykazywać wyraźnie wyższą odporność na ściskanie.
– Do izolacji tego typu dachów zalecamy stosowanie sztywnych płyt z wełny kamiennej z serii PAROC Pro Slab, dla których parametr ściśliwości bada się pod obciążeniem 20 i 50 kPa, co lepiej odwzorowuje faktyczne, spotykane w rzeczywistości obciążenia dachu – wyjaśnia Michał Nękanowicz. – Zalecany układ warstw takiej izolacji dachu to 2/3 docelowej grubości PAROC Pro Slab 20 kPa od spodu oraz 1/3 docelowej grubości izolacji PAROC Pro Slab 50 kPa z wierzchu – podsumowuje ekspert firmy Paroc Polska.
1 https://www.eiif.org/sites/default/files/2018-11/1_TIPCHECK_Report%20%282%20ed%29.pdf
