Termisk-akustisk isolering af installationer i det nye gasbehandlingsanlæg i Etzel i Tyskland; pålidelig beskyttelse mod korrosion under isoleringen (CUI)

Münster, 31. juli 2013 – Salthorsten Etzel i Niedersachsen i Nordtyskland er et af Europas største gaslagre. Over en periode på tre år arbejdede Etzel-Kavernenbetriebsgesellschaft mbH & Co. KG (EKB) på opførelsen af et gasbehandlingsanlæg på IVG-området i Etzel, som kunne tages i brug i slutningen af 2012. Komplekset består af forskellige faciliteter til indlagring og udtagning af gas. Til den termisk-akustiske isolering af rørledningerne og andre installationer monterede medarbejderne hos KAEFER Industrie GmbH (Bremen, Tyskland) ArmaSound Industrial Systems fra Armacell. Isoleringssystemet beskytter ikke kun anlægget mod varmetab, men minimerer også risikoen for korrosion under isoleringen (CUI) samt støjforureningen på stedet.

Underjordiske gaslagre giver forsyningssikkerhed

Oliekriserne i 70'erne viste, hvor vigtig lagringen af energireserver er. Den russisk-ukrainske gaskonflikt har igen sat spørgsmålet om forsyningssikkerhed på dagsordenen, og den aktuelle debat om omstillingen af energiforsyningen og øget anvendelse af vedvarende energi har givet emnet en ny dimension. Et vigtigt element i energiforsyningen er underjordiske kaverner. De sikrer en kontinuerlig og fleksibel forsyning med olie og gas i det nødvendige omfang. På den ene side er energiforsyningen således sikret i tilfælde af leveringsafbrydelser, og på den anden side giver lagrene mulighed for en udjævning af de daglige og sæsonmæssige udsving mellem udbud og efterspørgsel på råvaremarkederne. Tyskland forpligtede sig tidligt til at holde et minimumslager af energireserver, og landet har i dag den største lagerkapacitet i EU og ligger globalt på plads fire efter USA, Rusland og Ukraine.

Salthorst Etzel er et af Europas største gaslagre

I salthorsten i Etzel i Nordtyskland har man siden 70'erne anvendt underjordiske kaverner til lagring af jordolie. Her er en stor del af Tysklands strategiske råoliereserve lagret. Siden 2007 er IVG kaverneanlægget gået fra at være et råolielager til en af de største europæiske lagerpladser for naturgas, og tidligere oliekaverner er blevet omdannet til naturgaskaverner. Etzel er tilsluttet det internationale rørledningsnet til olie og gas og er et vigtigt energicenter i Nordvesteuropa. Kaverneanlægget ejes af IVG Immobilien AG, hvis datterselskab IVG Caverns GmbH har ansvaret for opførelse (udvaskning), drift og markedsføring af kavernerne i Etzel. Kavernerne udlejes til kendte virksomheder i energisektoren og statslige olielageragenturer. Anlægget består i dag af 59 færdige kaverner (pr. juli 2012 36 til olie, 23 til råolie) med en kapacitet på ca. 35 mio. kubikmeter.

Opførelse af et nyt gasbehandlingsanlæg

I alt fire operatører har lejet kaverner af IVG i Etzel-området og opført overjordiske faciliteter. En af disse operatører er Hamborg-virksomheden Etzel-Kavernenbetriebsgesellschaft mbH & Co. KG (EKB), der blev oprettet i 2007 som en joint venture mellem BP, DONG Energy og Gazprom Germania. Over en periode på tre år opførte virksomheden gasbehandlingsanlæg på IVG-området i Etzel, som blev taget i brug i december 2012.

Effektiv støjdæmpning for at opnå et sikkert arbejdsmiljø

Det meget avancerede anlæg består af forskellige faciliteter til lagring og udtagning af gas. For at reducere naturgassens volumen komprimeres den før indlagringen. De anvendte kompressorer, pumper og styre- og sikkerhedsventiler genererer en betydelig støj, som udbredes via rørledningerne. I rørledninger med gennemstrømning af gasser, dampe og væsker under højt tryk forstærkes støjen ofte af hvirvelstrømninger omkring forhindringer, såsom ventiler og måleblændere, eller som følge af ændring af strømningsretningen.
Det høje støjniveau, der kan opstå på grund af ubeskyttede eller dårligt isolerede installationer, er ikke kun enerverende, men også sundhedsskadeligt for medarbejderne. Støjrelateret høretab er en af de hyppigste arbejdsskader og medfører store nationaløkonomiske omkostninger. Støj øger også risikoen for ulykker på arbejdspladsen, f.eks. når advarselsråb eller -signaler ikke høres. Derudover falder koncentrationen og den enkeltes ydeevne i et støjfyldt miljø. Følgelig øges ikke kun antallet af fejl, men også risikoen for kvæstelser.
Ud over reduktion af støjudviklingen og genstrålingsvirkningerne er lydabsorption en af de vigtigste foranstaltninger til minimering af støjen. Ved valget af isoleringsmaterialerne til installationerne i gasbehandlingsanlægget i Etzel var der derfor ikke kun fokus på den termiske isolering, men også på behovet for en effektiv støjdæmpning.

Risiko for korrosion under isoleringen (CUI)

Traditionelt vælges mineraluld med en beklædning af plader i aluminium, rustfrit stål eller galvaniseret metal til dette anvendelsesområde. Systemernes akustiske ydelse afhænger af mineraluldens og beklædningens tykkelse og tæthed. Men i et fugtigt miljø som f.eks. ved udendørs installationer, som det er tilfældet i Etzel, kan mineralfiberisoleringer med metalbeklædning forårsage problemer. Hvis metalbeklædningssystemet ikke er forseglet godt nok – og dette kan ikke fuldstændigt udelukkes – kan der trænge vand ind i isoleringen. Fugt medfører ikke blot en drastisk reduktion af isoleringsmaterialets akustiske og termiske egenskaber, men kan også forårsage en betydelig beskadigelse på grund af korrosion under isoleringen, hvilket nødvendiggør tidskrævende renoveringsarbejde og medfører en betydelig omkostningsforøgelse.
Som begrebet korrosion under isoleringen (CUI) indikerer, foregår processen under isoleringen og forbliver derfor ofte uopdaget i længere tid. Dette fænomen er især udbredt i olie- og gasindustrien, da korrosionsprocesserne fremskyndes i den saltholdige luft ved offshoreanlæg på åbent hav. Hvis der trænger klorid- eller svovlholdigt vand ind i isoleringen, er der risiko for beskadigelse på grund af korrosion.

Egnede isoleringssystemer reducerer risikoen for korrosion

Isoleringen alene kan ikke beskytte anlægget mod korrosion, men egnede isoleringssystemer kan effektivt understøtte beskyttelsen mod korrosion. På rørledninger, hvor ledningstemperaturen er højere end den omgivende temperatur, er der en særlig høj risiko for, at der trænger vand ind i isoleringsmaterialer med åbne celler i udendørs anlæg. Hvis metalbeklædningens temperatur i klare nætter kommer under den indelukkede lufts dugpunkttemperatur på grund af varmestråling til verdensrummet, kondenserer fugten på indersiden af beklædningen og kan dryppe ned i isoleringsmaterialet og efterhånden fuldstændig gennemvæde det. I modsætning hertil er isoleringsmaterialer med lukkede celler meget modstandsdygtige over for fugtabsorption fra den omgivende luft.
På installationer, hvor ledningstemperaturen er lavere end den omgivende temperatur, falder overfladetemperaturen ned under dugpunktet, og der kan dannes kondens. Isoleringsmaterialer med lukkede celler sikrer, at overfladetemperaturen holder sig over dugpunktet - selv efter mange års drift - og forhindrer derved kondensdannelse. På grund af forskellen i temperaturen mellem det kolde medie og den varme omgivende luft opstår der en forskel i damptrykket, som påvirker isoleringen fra ydersiden. Vanddampen i luften kan trænge igennem isoleringen og ophobes i den. Hvor megen fugt, der kan trænge igennem isoleringen på grund af transmissionen af vanddamp, afhænger af isoleringens modstandsdygtighed over for vanddamptransmission (µ-værdi). Jo lavere isoleringsmaterialets µ-værdi er, desto større er forøgelsen af fugtindholdet over tid. Det skal der altid tages højde for ved valg af isoleringsmateriale.
Risikoen for korrosion kan reduceres yderligere ved anvendelse af en egnet beklædning. På installationer med traditionelle metalbeklædninger er der risiko for, at der trænger vand ind i isoleringen igennem samlinger eller på grund af beskadigelse af beklædningen. Desuden kan der i forbindelse med en forskel i damptrykket trænge fugt ind i isoleringen i form af vanddamp. Metalbeklædninger fungerer kun som en barriere mod vejrliget, og for at opnå en dampspærre skal der monteres en dobbelt beklædning. I de senere år har gummibeklædningssystemer vist sig velegnede til udendørs installationer og anvendes som et alternativ til metalbeklædninger. Disse elastomere beklædninger, der er baseret på EPDM-gummi (ethylen-propylen polymer), yder en fremragende beskyttelse mod mekaniske påvirkninger og vejrliget. De robuste, fleksible 1 til 2 mm tykke måtter monteres normalt direkte fra rullen på byggepladsen. De kan hurtigt tilskæres i den ønskede form og størrelse ved hjælp af en skarp kniv, isoleringssaks eller skærekniv – det er ikke nødvendigt med nogen form for maskine. Hvis samlingerne yderligere beskyttes med en egnet forsegling sikres, at systemet fungerer korrekt i lang tid.

Termisk-akustisk isolering med ArmaSound Industrial Systems

Til termisk-akustisk isolering af rørledningerne og andre installationer i gasbehandlingsanlæggene i Etzel blev der anvendt ArmaSound Industrial Systems, der fremstilles af Armacell. Da Armacell præsenterede disse innovative isoleringssystemer i 2009, var virksomheden den første producent af isoleringsmaterialer med både termisk og akustisk isolering samt minimering af risikoen for korrosion under isoleringen. I Etzel monterede man ArmaSound Industrial System C. Dette sandwichprodukt er et isoleringssystem med flere lag: Isoleringsmaterialet HT/ArmaFlex har lukkede celler og er modstandsdygtigt over for høje temperaturer og beskytter de isolerede installationer pålideligt mod fugtindtrængning og energitab. Derudover har ArmaFlex gode isolerende egenskaber, og materialet reducerer også transmissionen af strukturbåren støj. Den akustiske skum ArmaSound RD 240 har fremragende lydabsorberende egenskaber og reducerer anlægsstøj i væsentlig grad. Støjdæmpningen optimeres desuden af et 4 mm tykt lag af ArmaSound Barrier E, en lydisolerende barriere af vinyl. Det gummibaserede beklædningssystem Arma-Chek R yder en effektiv beskyttelse af installationen mod fugtindtrængning og mekaniske påvirkninger. Arma-Chek R er modstandsdygtig over for ultraviolette stråler, overskylning med saltvand og kemikalier. Produktet har en modstand mod vanddamptransmission på μ > 50.000 og er således teknisk damptæt. Materialernes viskoelastiske egenskaber dæmper desuden resonansvirkninger og mindsker således virkningerne af genstråling, der typisk opstår i forbindelse med metalbeklædningssystemer. En yderligere fordel ved det fleksible materiale er, at det i modsætning til stive metalbeklædninger får sin oprindelige form igen efter stød og slag, og at det underliggende isoleringssystem ikke beskadiges.

Nem og pålidelig montering efter intensiv oplæring

Sammenlignet med konventionelle isoleringskonstruktioner opfylder ArmaSound Industrial Systems kravene til støjdæmpning med en mindre isoleringstykkelse og -vægt. Desuden er det et plus under monteringen, at systemerne er fiberfrie. Alle ArmaSound Industrial Systems opfylder kravene i DS/ISO 15665 “Akustik - Lydisolering af rør, ventiler og flanger”..
Det termisk-akustiske isoleringssystem blev monteret af Kaefer Industrie GmbH (Bremen, Tyskland). Da det var første gang, at medarbejderne skulle arbejde med det nye isoleringssystem, fik de en grundig oplæring i monteringen af Armacell før påbegyndelse af arbejdet. Efter den første workshop i Kaefer Training Centre i Bremen arrangerede Vance Brownhill, Installation & Project Support Manager hos Armacell, et kursus mere direkte på byggepladsen, før medarbejderne påbegyndte monteringen af produktet.
I alt blev der anvendt ca. 2.500 m² ArmaSound Industrial Systems, som blev leveret af VTI-Hamburg, en filial af det tyske isoleringsfirma WeGo Systembaustoffez.
Fra marts til midten af august 2012 foretog EKB den første opfyldning af kavernerne, og ved udgangen af året kunne en vellykket idrifttagelse afsluttes. I EKB-anlægget lagres råolie i seks saltkaverner op til en arbejdsgasvolumen på 500 til 600 mio. Nm³. Indlagrings- og udtagningskapaciteten er på hhv. 600.000 Nm³/t og 900.000 Nm³/t.

Du kan få flere oplysninger om dette projekt i en video på www.armacell.com/ArmaSoundEKB