Утепление крыши резервуара рвс

Обновлено: 09.05.2024

12.2. При разработке проектной документации теплоизоляции рекомендуется принимать во внимание следующие аспекты взаимодействия конструкций резервуара и элементов изоляции (утеплителя, опор под изоляцию, наружной обшивки):

нагрузка на элементы резервуара от собственного веса теплоизоляции;
ветровая нагрузка и ее восприятие собственно изоляцией и стенкой резервуара;
разница тепловых перемещений стенки и наружных элементов изоляции;
нагрузка на элементы изоляции от радиальных перемещений стенки при гидростатической нагрузке;
нагрузка на элементы стационарной крыши (не имеющей теплоизоляции) от резкого охлаждения настила, например, в случае дождя.

12.3. В качестве утеплителя для выполнения теплоизоляции могут применяются различные системы, в том числе:

стеганное синтетическое минеральное волокно;
плиты из минеральной ваты, пенополиуретана или пеностекла;
жесткий пенополиуретан, наносимый на стенку и крышу методом напыления;
рулоны из синтетического вспененного каучука с закрытыми порами, наклеиваемые на стенку и крышу резервуара.

12.4. Рекомендуется, чтобы применяемые для теплоизоляции материалы отвечали пожарной безопасности.

12.5. Конструкции опор под изоляцию включают:

первичные элементы крепления, присоединяемые на сварке к резервуару;
вторичные элементы крепления, соединяемые с первичными.

Рекомендуется, чтобы материал первичных элементов крепления соответствовал положениям раздела 2 настоящего Руководства по безопасности. Приварка первичных элементов к резервуару выполняется горизонтальными швами или швами со сваркой по контуру и не рекомендуется до испытаний резервуара. Вторичные элементы крепления по требованиям к материалу рекомендуется относить к конструкциям группы III и приваривать или иным образом присоединять к первичным элементам после проведения испытаний и завершения монтажа.

12.6. Наружная обшивка выполняется из алюминиевых или оцинкованных стальных листов.

15.1. Необходимость устройства теплоизоляции резервуаров определяется Заказчиком и может потребоваться с целью хранения продукта с повышенной температурой, с целью исключения суточных колебаний температуры продукта, вызывающих потери от «малых» дыханий и т.п.

15.2. Устройство теплоизоляции резервуара должно выполняться по проекту, согласованному с разработчиком проекта КМ.

15.3. Теплоизоляция резервуаров может выполняться только на стенке, или на стенке и стационарной крыше.

15.4. При разработке проекта теплоизоляции должны приниматься во внимание следующие аспекты взаимодействия конструкций резервуара и элементов изоляции (утеплителя, опор под изоляцию, наружной обшивки):

- нагрузка на элементы резервуара от собственного веса теплоизоляции;

- ветровая нагрузка и ее восприятие собственно изоляцией и стенкой резервуара;

- разница тепловых перемещений стенки и наружных элементов изоляции;

- нагрузка на элементы изоляции от радиальных перемещений стенки при гидростатической нагрузке;

- нагрузка на элементы стационарной крыши (не имеющей теплоизоляции) от резкого охлаждения настила, например, в случае дождя.

15.5. В качестве утеплителя для выполнения теплоизоляции могут применяться следующие системы:

а) Стеганое синтетическое минеральное волокно или минераловатные плиты с металлической обшивкой

Термоизоляция должна состоять из стеганой минеральной ваты (плиты) объемной плотностью не менее 48 кг/м 3 .

Термоизоляционные плиты должны крепиться к горизонтальным элементам крепления и фиксироваться при помощи оцинкованной проволоки толщиной 1 мм (минимум) для использования с обшивкой из оцинкованной стали или проволоки из нержавеющей стали толщиной 0,5 мм (минимум) для использования с обшивкой из алюминия или стали с защитным полимерным покрытием. Термоизоляционные плиты должны плотно зажиматься проволокой между горизонтальными элементами крепления при плотном соединении всех краев плит встык, и со смещением вертикальных соединений плит по поясам. Расстояние между двумя проволоками должно быть не больше 0,5 м, при этом на одну термоизоляционную плиту должно приходиться не менее двух горизонтальных витков проволоки или двух крестообразных, располагаемых под углом 45° к горизонтальным элементам проволочных креплений.

б) Иная плиточная или блочная теплоизоляция с металлической обшивкой

Пенополиуретановые (или полиизоциануратные) плиты или сегменты заводского изготовления применяются для теплоизоляции стенок и стационарной крыши. Способ их крепления может быть аналогичен креплению плит из минеральной ваты или может выполняться с помощью пенополиуретанового клея, наносимого тонким слоем методом напыления. Для приклеивания плит и сегментов должна применяться марка пенополиуретана, имеющая незначительное (3-7 сек) время старта и по характеристикам аналогичная пенополиуретану, из которого выполнены плиты. Сегменты из пенополиуретана должны быть выполнены с радиусом, соответствующим радиусу резервуара. Места стыков плит и сегментов следует запенивать аналогичной маркой пенополиуретана.

в) Заливка пенополиуретана под металлическую обшивку на месте монтажа

Марка пенополиуретана выбирается из условий работы (температура, влажность) с учетом физико-технических и теплофизических характеристик и согласовывается предприятием-изготовителем теплоизоляции, изготовителем резервуара и заказчиком. Применяемая заливочная марка пенополиуретана должна иметь время старта не менее 40 секунд. Технология заливки пенополиуретана должна быть таковой, чтобы предотвратить деформацию обшивки в процессе возникновения реактивных сил при реакции вспенивания. Операции по заливке пенополиуретанов следует производить поэтапно: каждая последующая заливка должна производиться после создания жесткого пенополиуретанового слоя предыдущей заливки и уменьшения температуры в процессе пенообразования до наружной температуры. При использовании метода заливки требуется высокая степень адгезии (не менее 1 кг/см 2 ) к стенкам резервуара, обшивки и другим металлическим элементам конструкции с одновременной теплоизоляцией других соединений. В местах контакта пенополиуретана с воздушной средой образуется пароизоляционная пленка, препятствующая проникновению атмосферных осадков в пенополиуретан.

Марка заливочного пенополиуретана и контроль качества работ должны согласовываться изготовителем теплоизоляционного покрытия с Заказчиком.

г) Теплоизоляция стенки и стационарной крыши резервуара методом напыления жестким пенополиуретаном

Физико-технические и теплофизические характеристики марки напыляемого пенополиуретана должны быть согласованы изготовителем теплоизоляционного покрытия, изготовителем резервуара и Заказчиком. Напыление может производиться на конструкцию резервуара с внутренней или наружной стороны. Толщина теплоизоляционного слоя должна отвечать требованиям Заказчика и соответствовать марке пенополиуретана. Образцы - эталоны пенополиуретана, которыми покрывается резервуар, размером 30×30 см соответствующей толщины передаются изготовителем теплоизоляционного покрытия Заказчику.

Нанесение жесткого пенополиуретана производится проверенным на практике пенонапылительным оборудованием (Пена-15 Э, Пена-15 М или аналогичным по техническим характеристикам). Нанесение пенополиуретана должно производиться послойно, толщина каждого слоя 8. 12 мм. Последующий слой наносится на предыдущий после окончания процесса вспенивания, образования интегральной (пароизоляционной) пленки и остывания образовавшегося слоя теплоизоляции до наружной температуры. Для защиты пенополиуретанового слоя от атмосферных воздействий следует использовать один из методов:

- нанесение двух слоев полимерного покрытия различного цвета;

- нанесение специального огнестойкого покрытия;

- при необходимости получения повышенной устойчивости к механическим повреждениям, между двумя слоями защиты от атмосферных явлений наносится укрепляющая среда;

д) теплоизоляция резервуаров синтетическим вспененным каучуком K-FLEX

Теплоизоляция резервуара может выполняться материалом из синтетического вспененного каучука с закрытыми порами K-FLEX. Термоизоляционные рулоны должны быть приклеены к стенке и крыше резервуара с помощью клея K-FLEX на предварительно обработанную и загрунтованную поверхность. Места стыков рулонов дополнительно проклеиваются теплоизоляционной лентой. Теплоизоляционный материал K-FLEX должен быть закрыт от механических повреждений и УФ излучения полимерным, металлическим или иным покрытием. Для материала K-FLEX не требуется дополнительных креплений на резервуарах;

е) изоляция жидкими термоизолирующими керамическими материалами типа TSM Ceramic

Физико-технические и теплофизические характеристики напыляемого ЖКТП должны быть согласованы изготовителем теплоизоляционного покрытия, проектировщиком (проект КМ) и Заказчиком. Напыление производится на конструкцию резервуара с наружной стороны при температуре изолируемой поверхности от +1°С до +150°С. Изолируемая поверхность не требует обработки грунтами. Толщина теплоизоляционного слоя должна отвечать требованиям Заказчика и соответствовать марке ЖКТП. Нанесение ЖКТП производится безвоздушным оборудованием плунжерного типа (GRACO: ULTRA MAX, MARK-V) или аналогичным по техническим характеристикам. Нанесение ЖКТП должно производиться послойно, толщина каждого технологического слоя 0,4-0,6 мм. Последующий слой наносится на предыдущий после высыхания. Время сушки технологического слоя не менее 24 часов при температуре 20°С. Покрытие не требует защиты от атмосферных воздействий. Температура эксплуатации от -47°С до +260°С.

15.6. Конструкции опор крепления теплоизоляции включают:

- первичные элементы крепления, присоединяемые на сварке к резервуару;

- вторичные элементы крепления, соединяемые с первичными.

Материал первичных элементов крепления должен соответствовать требованиям раздела 7 настоящих норм (конструкции группы А). Приварка первичных элементов к резервуару должна выполняться, как правило, только горизонтальными швами или швами с обваркой по контуру и должна быть завершена до испытаний резервуара. Вторичные элементы крепления по требованиям к материалу относятся к конструкциям группы В и могут быть приварены или иным образом присоединены к первичным элементам после проведения испытаний и завершения монтажа.

15.7. Наружная обшивка должна выполняться из алюминиевых или оцинкованных стальных листов. Минимальная толщина листов обшивки на стенке и крыше резервуаров должна составлять для алюминиевого листа 1,0 мм, для оцинкованного листа или листа с полимерным покрытием 0,7 мм.

Нашим заказчикам часто требуется теплоизолировать резервуар или емкость, так как правила хранения некоторых жидкостей требуют поддержание определенной рабочей температуры, которую невозможно сохранять в естественных условиях эксплуатации. Например, устройство термоизоляции необходимо на резервуарах для хранения легковоспламеняющихся нефтепродуктов, горячей воды, сжиженных газов и жидкостей (которые должны содержаться в холодном состоянии), двуокиси углерода, в бродильных емкостях.

На сегодняшний день существуют различные способы традиционной теплоизоляции. Самым распространенным является утепление стенок сосудов минераловатными матами и оцинкованными листами. Этот способ широко применяется, например, в баках аккумуляторах горячей воды. Резервуары также могут покрываться клеевым или рулонным теплоизоляционным материалом (например, стекловатой). Все это мы уже применяем на Заводе.

Но всегда хочется идти в ногу со временем и внедрять технические новинки на производстве. Параллельно с традиционными и уже налаженными способами теплоизоляции мы освоили теплоизоляцию методом нанесения пенополиуретана, для чего была специально приобретена установка безвоздушного распыления ППУ под высоким давлением, которая позволяет получить однородный и сплошной слой теплоизоляции.

В чем же отличие стандартной теплоизоляции от теплоизоляции с помощью пенополиуретана*?

Использование минераловатных матов и блоков сопровождается наличием большого количества крепежных элементов, швов и соединений. Между матами образуется воздушное пространство, а крепежные элементы становятся проводниками тепла или холода (так называемые, "мостики холода"), что, как раз, и требуется минимизировать. Цилиндрическая форма резервуаров, маленький объем емкости, наличие множества кранов, патрубков и других выступающих элементов на корпусе создают определенную трудность для равномерного крепления теплоизоляции. Такой способ изоляции трудно выполнить на горизонтальных резервуарах. Сверху минераловатные маты обязательно защищаются оцинкованными листами стали, что значительно прибавляет нагрузку на стенки и днище резервуаров.

Пенополиуретан же на самом резервуаре представляет собой герметичное и легкое покрытие, которое не увеличивает нагрузки на сами металлоконструкции. Нанесение ППУ происходит бесшовным способом, то есть между металлом резервуара и самим пенополиуретаном не образуются воздушные зазоры, которые могут привести к ускоренной коррозии. Пенополиуретан наносится на поверхность послойно до достижения расчетной толщины. При этом толщина материала на разных участках емкости может отличаться в соответствии с проведенными расчетами и технической необходимостью. К тому же, теплоизоляция методом ППУ - это возможность обрабатывать до 500-1000 м 2 поверхностей за рабочую смену.

Высокие показатели адгезии дают возможность использовать данный материал на любых поверхностях (металле, стеклопластике, железобетоне). Перед нанесением необходимо лишь очистить поверхность от коррозии, пыли, грязи, окалин и обезжирить ее.

Пенополиуретан может быть использован также как антикоррозионный, гидроизоляционный и пароизоляционный защитный слой, так как образует непроходимый "барьер" между стенкой резервуара и влагой или водой из окружающей среды.

Химический состав ППУ позволяет использовать покрытые им резервуары при температуре от -150ºС (например, в криогенной промышленности) до +150ºС, а при применении термостойкого пенополиуретана температура окружающей среды (например, при определенных технологических процессах) может без ущерба для покрытия подниматься до +170ºС.

Пенополиуретан является также высоко устойчивым к агрессивным средам, кислотам, щелочам и другим химическим веществам, что очень важно, так как при сливо-наливных операциях возможно попадание хранимого вещества на ППУ.

Сам способ нанесения теплоизоляции позволяет покрывать пенополиуретаном уже смонтированные емкости с обычной теплоизоляцией, находящиеся уже в эксплуатации, но требующие технического перевооружения и реконструкции. Это позволит снизить теплопотери на 40%.

Единственно возможным недостатком полиуретана можно было бы назвать его подверженность ультрафиолетовым лучам. Но и этот минус можно легко свести на нет: на слой полиуретана достаточно нанести грунт, краску или иное покрытие с защитой от УФ лучей. В редких случаях для более надежной защиты теплоизоляционный слой покрывается полимочевиной или оцинкованными листами стали.

Теперь нашим заказчикам мы также предлагаем теплоизоляцию резервуаров и емкостей из пенополиуретанана, так как:

резервуар (а, значит, хранимый продукт) защищен от переохлаждения или перегрева в любое время года, снижаются теплопотери
резервуар одновременно получает антикоррозионную и гидроизоляционную защиту экологичными и биологически нейтральными материалами
экономится время и деньги при производстве емкостей и резервуаров с теплоизоляцией за счет использования оборудования для напыления высокой производительности
высокая изотермичность покрытия сокращает эксплуатационные расходы и энергозатраты на резервуары
нанесение пенополиуретана возможно на поверхность любой формы и геометрии
слой или участок пенополиуретана возможно восстановить, если в результате эксплуатации он разрушился
пенополиуретан может наноситься даже при температуре -10ºС

* Для справки: ППУ - это разновидность пластмасс с закрытой ячеистой структурой, которые (ячейки) составляют 97% от общего объема материала. Каждая ячейка (пора) заполнена газом и изолирована друг от друга. В зависимости от соотношения полиизоцианата и полиола (основных компонентов ППУ) в конечном веществе получается или мягкий полиуретан (поролон) или жесткий (ППУ). В исходном состоянии теплоизолятор имеет жидкую консистенцию. При распылении на поверхности вещество быстро пенится, заполняет все щели и отверстия и твердеет, образуя герметичное и твердое покрытие.

К основным техническим характеристикам пенополиуретана можно отнести:

Хранение нефтепродуктов в резервуарах имеет много плюсов: это экономично, надежно, удобно. Но из-за разницы температур внутри и снаружи емкости происходит процесс испарения содержимого, а на металлических стенках сосуда образуется конденсат, который благоприятствует коррозии и снижает срок службы оборудования. Для решения этих проблем и применяется теплоизоляция резервуара. Она компенсирует температурные перепады, чем снижает испарения и предупреждает появление влаги на металле.

Цели теплоизоляции резервуаров

В зависимости от назначения конструкции, утепление резервуара может преследовать разные цели:

Предупреждение/снижение испарений (актуально при рисках нагревания стенок от солнечных лучей, обязательная защита для хранилищ для нефтепродуктов с температурой кипения до 40 градусов тепла).
Профилактика наледи.
Предупреждение конденсата, разрушающего металл в результате сопутствующего процесса коррозии.
Сохранение требуемой температуры внутри конструкции с учетом характеристик ее содержимого.

Сам материал, который применяется для теплоизоляции емкости с нефтепродуктами, тоже требует защиты, потому должен подбираться и применяться с соблюдением ряда правил в зависимости от его уязвимости к ультрафиолету, влаге, механическим повреждениям.

Виды утеплителей

Расчет теплоизоляции резервуаров и технология ее проведения зависит от выбора материала, который выступает в качестве утеплителя. На современном рынке применяют несколько решений: минеральную вату, ППУ (пенополиуретан), ПИР (полиизоцианурат) и вспененный синтетический каучук.

Минвата для утепления резервуаров используется в плитах. Минеральная вата (она же каменная) представляет собой синтетическое минеральное волокно с низкой теплопроводностью и хорошей износостойкостью. Им конструкция обшивается снаружи: на стенках предусматривается крепеж для утеплителя, плиты монтируются строго встык (важно не допускать зазоров) с плотным прилеганием к креплениям. Снаружи после утепления резервуар дополнительно закрывается алюминиевыми листами или оцинкованным железом.
Пенополиуретан для теплоизоляции емкости применяется в двух вариантах:
- жесткий ППУ – уникальное решение нового поколения, получается из полимеров, очень удобен в использовании (пенополиуретан равномерно распределяется на поверхности стенки, подаваясь под высоким давлением);
- жидкий ППУ заливается под защитное металлопокрытие, распределяясь равномерно за счет все того же давления.
Для теплоизоляции емкостей при помощи ПИР используют блочную технологию. Утеплитель – плиты из пенополиуретана или полиизоцианурата с металлическим защитным покрытием.
Утепление резервуаров для нефтепродуктов рулонами из вспененного каучука выполняется методом приклеивания утеплителя на стенки и крышку хранилища.

Инвестиции в теплоизоляцию резервуаров

Главный плюс теплоизоляции резервуаров и емкостей – снижение потерь тепла и поддержание стабильного температурного режима внутри сосуда. Но это не единственное достоинство. Наряду с собственно изоляцией, утепление резервуара обеспечивает:

защиту от механических воздействий (поглощение их силы);
повышенную пожарную безопасность;
снижение рисков возгорания летучих взвесей, находящихся внутри хранилища;
увеличение срока эксплуатации емкости без ремонта.

Будучи огнеупорным, негигроскопичным, устойчивым к внешним воздействиям, синтетический утеплитель может применяться не только на наземных, но и для утепления подземных резервуаров. Современные материалы, которые используют для таких целей, равнодушны к перепадам температур, сильным морозам, жаре, они химически нейтральны, не разрушаются под действием кислот, щелочей, самих нефтепродуктов. Потому значительно увеличивают и выносливость оборудования, и период, и область его эффективного использования.

Теплоизоляция емкостей подземного типа, как показывает практика, окупается уже через 2–3 года активной работы резервуарных парков. После чего она работает на экономию ресурсов предприятия.

Выбор вида теплоизоляции емкости

Помимо эксплуатационных особенностей, при расчете теплоизоляции емкости важно учитывать следующие условия:

допустимую нагрузку утеплителем;
показатели смещения элементов сосуда относительно его защитного покрытия (под действием температур, которые приводят к расширению элементов);
допустимое перемещение стенки емкости под нагрузкой;
вероятные сложности обслуживания изолирующего материала;
возможности для ремонта утеплительного слоя.

Теплоизоляция резервуара минеральной ватой

Теплоизоляцию резервуара минватой в плитах обычно используют при работе со стальными емкостями. Популярные размеры плит: 1000*500 или 1200*600 мм, толщина – в пределах 50–150 мм (не более 200). После укладки на стенки конструкции минеральная вата обязательно закрывается листовым материалом:

из нержавеющей стали;
алюминия;
оцинкованной стали.

Такое решение позволяет снизить непосредственное воздействие внешних факторов на утеплитель, чувствительный к влаге, ветру и ультрафиолету. Толщина наружного металлопокрытия зависит от его материала (от 0,7 мм для стали до 1 мм для алюминия).

Качество и срок службы теплоизоляции резервуара РВС или РГС минеральной ватой напрямую зависят от соблюдения технологии монтажа. К плюсам утеплителя относят доступную цену, простоту установки плит, долговечность и проверенная годами надежность.

Утепление резервуаров пенополиуретаном

Пенополиуретан – решение, не менее популярное, чем минеральная вата. Реализуют такое утепление методом напыления или заливки (жесткий и жидкий варианты). Причем в первом случае благодаря уникальной практике нанесения на второй план уходят все сложности конструкции – теплоизоляцию емкости можно проводить при любой конфигурации ее основания и использовать на всех конструктивных элементах резервуара.

Плюсы пенополиуретанового утепления:

универсальное использование (наземные и подземные емкости, горизонтальные и стальные вертикальные резервуары);
минимальные сроки работ;
долговечность службы утеплителя;
качество обработки всех конструктивных частей емкости;
отсутствие сложностей с «приладкой» плиточного или рулонного утеплителя – он подается под давлением, образуя равномерный сплошной отлично сцепленный слой без зазоров.

Единственное условие: к работам по утеплению резервуаров при помощи жидкого или жесткого ППУ должны привлекаться специалисты со знанием технологии и качественным оборудованием в распоряжении.

Теплоизоляция резервуаров от НПО Спецнефтемаш

ООО НПО Спецнефтемаш производит теплоизоляцию емкостей только в рамках заказа резервуаров. Отдельной услуги по теплоизоляции наша компания не оказывает.