Asennusten lämpöakustinen eristys uudella kaasunkäsittelylaitoksella Etzelissä (Saksa), luotettava suojaus eristeen alla olevalta korroosiolta (CUI).

Münster, 31.7. 2013 – Etzelin suoladoomi Ala-Saksissa (Pohjois-Saksa) on eräs Euroopan suurimmista kaasuvarastoista. Etzel-Kavernenbetriebsgesellschaft mbH & Co. KG (EKB) rakensi kolme vuotta kestäneessä hankkeessaan kaasunkäsittelylaitoksen IVG-alueelle Etzelissä, ja laitos otettiin käyttöön vuoden 2012 lopussa. Järjestelmä muodostuu useista eri laitoksista kaasun säilyttämistä ja poistamista varten. Kaefer Industrie GmbH:n (Bremen, Saksa) työntekijät toteuttivat putkiston ja muiden asennusten lämpöakustisten eristyksen asentamalla Armacellin ArmaSound Industrial Systems -eristeet. Sen lisäksi, että eristejärjestelmä suojaa laitosta lämpöhäviöiltä, se myös minimoi eristeen alla esiintyvän korroosion (CUI) ja laitoksen melusaasteen.

Maanalainen kaasun varastointilaitos varmistaa kaasunsyötön varmuuden

1970-luvun öljykriisi näytti, miten tärkeää energiareservien varastointi on. Venäjän ja Ukrainan välinen kaasukonflikti nosti toimitusten turvallisuuden jälleen esille ja samalla nykyinen keskustelu energiavallankumouksesta ja uusiutuvien energianlähteiden käytön lisäämisestä on antanut aiheeseen uuden ulottuvuuden. Maanalaiset luolat ovat energian toimituksen tärkeä osa. Ne varmistavat, että tarvittava öljy- ja kaasumäärä on aina joustavasti toimitettavissa. Toisaalta myös energian jakelu kuluttajille turvataan, jos toimituksessa on katkoksia. Varastolaitokset mahdollistavat myös markkinoiden kysynnän ja tarjonnan päivittäisten ja kausittaisten vaihteluiden absorboimisen. Saksa on sitoutunut jo varhain varastoimaan vähimmäismäärän energiareservejä. Nykyisin maalla on Euroopan Unionin suurin varastokapasiteetti ja maailmanlaajuisesti se on neljäntenä Yhdysvaltojen, Venäjän ja Ukrainan jälkeen.

Etzelin suoladoomi on eräs Euroopan suurimmista varastolaitoksista

Pohjois-Saksassa sijaitsevan Etzelin suoladoomin maanalaisissa luolissa on säilytetty bensiiniä 1970-luvulta asti. Suurin osa Saksan strategisista raakaöljyvarastoista sijaitsee siellä. Vuodesta 2007 alkaen IVG Caverns on kehittynyt raakaöljyn varastointilaitoksesta erääksi Euroopan suurimmista kaasun varastointilaitoksista ja vanhat öljyn varastointiluolat on muutettu maakaasuluoliksi. Etzel on yhdistetty kansainvälisiin öljy- ja kaasuputkistoihin ja se on erittäin tärkeä energianapa koko Luoteis-Euroopan alueella. Luolaston omistaa IVG immobilien AG, ja sen tytäryhtiö IVG Caverns GmbH:n on vastuussa Etzelin luolien rakentamisesta (liuottamisesta), käyttämisestä ja markkinoimisesta. Ne on vuokrattu tunnetuille energia-alan yrityksille ja kansallisille energian varastointiyrityksille. Tällä hetkellä alueeseen kuuluu 59 valmista luolaa (36 bensiinille, 23 raakaöljylle, heinäkuu 2012), joiden kokonaiskapasiteetti on noin 35 miljoonaa kuutiometriä.

Uuden kaasunkäsittelylaitoksen rakentaminen

Kaiken kaikkiaan Etzelin alueella on neljä operaattoria, jotka ovat vuokranneet luolia IVG:ltä ja rakentaneet maanpäällisiä laitoksia. Eräs näistä operaattoreista on hampurilainen Etzel-Kavernenbetriebsgesellschaft mbH & Co. KG (EKB), joka perustettiin vuonna 2007 BP:n, DONG Energyn ja Gazprom Germanian joint venture -yrityksenä. Yhtiö käytti kolme vuotta kaasunkäsittelylaitoksen rakentamiseen IVG:n alueelle Etzelissä, ja laitos otettiin käyttöön joulukuussa 2012.

Tehokas melunhallinta parantaa työturvallisuutta

Erittäin kehittynyt laitos muodostuu useista kaasun varastointi- ja poistojärjestelmistä. Maakaasu paineistetaan sen tilavuuden pienentämiseksi ennen varastointia. Kompressorit, pumput, ohjaus- ja varoventtiilit tuottavat huomattavia melutasoja, jotka välittyvät putkiston kautta. Putkissa, joissa virtaa korkeassa paineessa olevia kaasuja, höyryjä tai nesteitä, melu lisääntyy usein, kun venttiilien tai aukkolevyjen kaltaisten esteiden lähellä tai suunnan muutoksen vuoksi esiintyy pyörteilyä.

Suojaamattomista tai riittämättömästi suojatuista asennuksista aiheutuva korkea melutaso ei ole pelkästään ikävää työntekijöille, vaan se on myös terveysriski. Melusta aiheutuva kuulon heikkeneminen on eräs yleisimmistä ammattitaudeista ja se aiheuttaa kansantalouksille suuria kustannuksia. Melu suurentaa myös onnettomuusriskiä työmaalla, esimerkiksi jos varoitussignaalit tai -huudot eivät kuulu. Lisäksi keskittymiskyky ja suorituskyky heikkenevät meluisissa ympäristöissä. Tämän vuoksi virheiden määrän lisäksi lisääntyy myös loukkaantumisriski.

Melun syntymisen ja uudelleen säteilyn vähentämisen lisäksi eräs tärkeimmistä melunvähennystoimenpiteistä on äänen absorbointi. Tämän vuoksi melunhallinnan vaatimukset olivat lämmöneristyksen lisäksi erittäin tärkeitä, kun Etzelin kaasunkäsittelylaitokselle valittiin eristemateriaalia.

Eristeen alla esiintyvä korroosio (CUI)

Perinteisesti tämäntyyppisissä käyttökohteissa on käytetty mineraalivillaa, joka on päällystetty alumiinilla, ruostumattomalla teräksellä tai galvanoiduilla metallilevyillä. Järjestelmien akustinen suorituskyky riippuu mineraalivillan ja päällysteen paksuudesta ja tiheydestä. Toisaalta kosteassa ympäristössä, esimerkiksi ulkoasennuksissa, kuten Etzelin tapauksessa, mineraalikuitueriste ja metallipäällystys voi aiheuttaa ongelmia. Jos päällystysjärjestelmää ei ole tiivistetty – eikä täydellisen tiiviyden varmistaminen ole yhdessäkään tapauksessa mahdollista – asennukseen voi päästä vettä. Kosteus paitsi heikentää eristemateriaalin akustisia ja termisiä ominaisuuksia, eristeen alla saattaa olla huomattavia korroosiovaurioita, jotka vaativat aikaa vieviä kunnostustöitä ja lisäävät kustannuksia huomattavasti.

Kuten termi eristeen alla esiintyvä korroosio (CUI) ilmaisee, prosessit tapahtuvat eristeen alla, joten niitä ei välttämättä nähdä pitkään aikaan. Tämä ilmiö on erityisen yleinen öljy- ja kaasuteollisuudessa, sillä avomerellä sijaitsevien offshore-laitosten suolainen ilma kiihdyttää korroosiota. Kun klorideja tai sulfaatteja sisältävää vettä pääsee eristeeseen, korroosiovahingot ovat hyvin todennäköisiä.

Sopivat eristejärjestelmät pienentävät korroosion riskiä

Pelkkä eriste ei voi turvata asennuksia korroosiolta, mutta sopivat eristejärjestelmät voivat tukea korroosiosuojausta tehokkaasti. Putkissa, joissa linjan lämpötila on korkeampi kuin ympäristön lämpötila, on ulkokäytössä erityisen suuri riski veden kerääntymisestä avosoluisiin eristemateriaaleihin. Jos päällysteen lämpötila laskee selkeinä öinä ympäröivän ilman lämpötilan kastepistettä alemmas avaruuteen haihtuvan lämpösäteilyn vuoksi, kosteus kondensoituu päällysteelle ja saattaa tippua eristemateriaaliin, joka saattaa jossain vaiheessa kastua läpi asti. Tätä vastoin umpisoluiset eristemateriaalit ehkäisevät kosteuden absorptiota ympäröivästä ilmasta.

Sovelluksissa, joissa linjan lämpötila on alempi kuin ympäristön lämpötila, pinnan lämpötila laskee kastepisteen alapuolelle ja kondensaatiota voi tapahtua. Umpisoluiset eristemateriaalit varmistavat, että pintalämpötila pysyy kastepistettä korkeampana vielä monien vuosien käytön jälkeenkin ja siten estävät kondensaatioprosesseja. Kylmän väliaineen ja lämpimän ympäröivän ilman välisen lämpötilaeron vuoksi höyrynpaineissa on ero, joka vaikuttaa eristeeseen ulkopuolelta. Ilman sisältämä vesihöyry voi tunkeutua eristeeseen ja kerääntyä sinne. Eristeeseen höyryn läpäisyn vuoksi tunkeutuvan kosteuden määrä riippuu eristemateriaalin kyvystä vastustaa vesihöyryn läpäisyä (μ.arvo) Mitä alempi eristemateriaalin μ-arvo on, sitä enemmän kosteus lisääntyy ajan mittaan, Tämä on otettava huomioon eristemateriaalin valinnassa.

Korroosion riskiä voi vähentää lisää käyttämällä sopivaa päällystettä. Jos asennetaan perinteiset metallivaipat, on olemassa vaara veden tunkeutumisesta eristeeseen saumoista tai vaipan vaurioiden kautta. Lisäksi kosteus voi diffusoitua eristeeseen vesihöyrynä, jos höyrynpaineessa on ero. Metallivaippa toimii ainoastaan sääsuojauksena, ja höyrysulkua varten tarvittaisiin kaksinkertainen vaippa. Kumivaippajärjestelmät ovat osoittautuneet ulkokäytössä kestäviksi ja viime vuosina niistä on tullut varteenotettava vaihtoehto metallivaipoille. Nämä EPDM-kumipohjaiset (etyleeni-propyleeni-polymeeri) elastomeeripäällysteet tarjoavat erinomaisen suojauksen mekaanisilta vaikutuksilta sekä säältä. Kovat, joustavat 1–2 mm paksut matot asennetaan yleensä työmaalla suoraan rullasta. Ne voi leikata tarvittavaan muotoon ja kokoon nopeasti tavallisella terävällä veitsellä, eristeasentajan saksilla tai mattoveitsellä–koneita ei tarvita. Saumojen tiivistäminen sopivalla tiivisteaineella varmistaa, että järjestelmä toimii hyvin myös pidemmällä aikavälillä.

Lämpöakustinen eriste ArmaSound Industrial Systems -eristeiden avulla

Etzelin kaasunkäsittelylaitoksen putkiston ja muiden asennusten lämpöakustisena eristeenä käytettiin Armacellin valmistamaa ArmaSound Industrial Systems -eristettä. Kun Armacell esitteli tämän innovatiivisen eristejärjestelmän vuonna 2009, se oli ensimmäinen valmistaja, joka toimitti sekä lämpö- että äänieristeenä toimivaa eristemateriaalia, joka lisäksi minimoi riskin eristeen alla esiintyvästä korroosiosta. Etzeliin asennettiin ArmaSound Industrial System C. Tämä sandwich-tuote on monikerroksinen eristejärjestelmä: umpisoluinen, korkean lämpötilan HT/ArmaFlex-materiaali suojaa eristetyt asennukset luotettavasti kosteudelta ja energiahäviöiltä. Lisäksi ArmaFlexillä on hyvät eristeominaisuudet ja materiaali myös vähentää rakenteissa kulkeutuvan äänen määrää. ArmaSound RD 240 -akustiikkavaahdolla on erinomaiset äänenabsorptio-ominaisuudet ja se vähentää melua huomattavasti. Melun hallintaa tehostaa 4 mm paksuinen kerros vinyylistä valmistettua ArmaSound Barrier E -äänisulkumattoa. Kumipohjainen Arma-Chek R -päällystejärjestelmä tuottaa asennuksiin tehokkaan suojauksen kosteudelta ja mekaanisilta vaikutuksilta. Arma-Chek R kestää UV-säteitä, merivedellä kastumista ja kemikaaleja. Tuotteen vesihöyryn läpäisyvastus on μ > 50 000, joten se on teknisesti ottaen höyrytiivis. Materiaalien viskoelastiset ominaisuudet myös vaimentavat resonanssivaikutuksia ja siten pienentävät metallisiin päällystejärjestelmiin usein liittyviä uudelleensäteilyvaikutuksia. Joustavan materiaalin lisäetu on, että toisin kuin jäykät metallivaipat, se palautuu muotoonsa iskujen jälkeen eikä kerroksen alla oleva eristejärjestelmä vahingoitu.

Yksinkertainen ja luotettava asentaa kattavan koulutuksen jälkeen

Perinteisiin eristerakenteisiin verrattuna ArmaSound Industrial Systems -eriste täyttää melunhallintavaatimukset pienemmällä eristepaksuudelle ja painolla. Lisäksi kuiduttomat järjestelmät tarjoavat etuja asennuksen aikana ja niiden ylläpito on helpompaa. Kaikki ArmaSound Industrial Systems -eristeet täyttävät standardin ISO 15665 “Acoustics. Acoustic insulation for pipes, valves and flanges”.
Lämpöakustisen eristejärjestelmän asensi Kaefer Industrie GmbH (Bremen, Saksa). Koska työntekijät käyttivät ensimmäistä kertaa tätä uutta eristejärjestelmää, he saivat Armacelliltä kattavan perehdytyksen ennen työn aloittamista. Ensimmäisen Kaefer Training Centressä Bremenissä pidetyn koulutuksen jälkeen Vance Brownhill, Armacellin asennus- ja projektitukipäällikkö piti työmaalla toisen koulutusjakson ennen kuin työntekijät alkoivat asentaa tuotetta.

Kaiken kaikkiaan käytettiin 2 500 m2 ArmaSound Industrial Systems -eristettä, jonka toimitti VTI Hamburg, saksalaisen eristetukkukauppiaan WeGo Systembaustoffen toimipaikka.

EKB täytti luolat ensimmäistä kertaa vuoden 2012 maaliskuusta elokuuhun. Vuoden lopussa käyttöönottovaihe saatiin tehtyä onnistuneesti loppuun. EKB:n laitokseen voi varastoida raakaöljyä kuuteen luolaan, enintään 500–600 Nm3 työkaasun tilavuuteen. Syöttö- ja poistokapasiteetit ovat 600 000 Nm3/h ja 900 000 Nm3/h.

Saat lisätietoja tästä hankkeesta osoitteessa www.armacell.com/ArmaSoundEKB olevasta videosta.