Termoakustisk isolering av installationerna i den nya gasbehandlingsanläggningen i Etzel, Tyskland; tillförlitligt skydd mot korrosion under isoleringen (CUI).

Saltgruvan Etzel i Niedersachsen (norra Tyskland) är en av de största gaslagringscisternerna i Europa. Under tre års tid har företaget Etzel-Kavernenbetriebsgesellschaft mbH & Co. KG (EKB) arbetat på uppförandet av gasbehandlingsanläggningar på IVG-området i Etzel, som togs i drift i slutet av 2012. Komplexet består av olika anläggningar för lagring och uttagning av gas. För den termoakustiska isoleringen av rörledningar och andra installationer använde personalen på Kaefer Industrie GmbH (Bremen, Tyskland) ArmaSound Industrial Systems från Armacell. Isoleringssystemet skyddar inte bara anläggningen mot värmeförlust utan minimerar även uppkomsten av korrosion under isoleringen (CUI) och motverkar buller.

Gascisterner under jord tryggar försörjningen

Oljekrisen på 1970-talet visade hur viktigt det är att ha energireserver på lager. Gaskonflikten mellan Ryssland och Ukraina satte åter frågan om försörjningstrygghet på dagordningen och i de aktuella diskussionerna om energirevolution och förnybara energier har frågan antagit en ny dimension. Cisterner under jord är ett viktigt element i energiförsörjningen. Med dessa kan man kontinuerligt och på ett flexibelt sätt tillhandahålla den nödvändiga mängden olja och gas. Å ena sidan tryggar cisternerna energiförsörjningen om det skulle uppstå störningar, och å andra sidan gör dom det möjligt att jämna ut variationer i försörjning och efterfrågan på marknaderna för råmaterial. Tyskland åtog sig redan tidigt att lagra en miniminivå av energireserver. Idag har landet de största lagringskapaciteterna i EU och ligger på fjärde plats i världen efter USA, Ryssland och Ukraina.

Saltgruvan Etzel är en av Europas största lagringscisterner för gas

I saltgruvan Etzel i norra Tyskland har man sedan 1970-talet använt underjordiska cisterner för att lagra olja. Här lagras den största delen av Tysklands strategiska oljereserver. Sedan 2007 har IVG-cisternerna utvecklats från lagringsanläggningar för råolja till en av Europas största gaslagringsanläggningar, och de tidigare oljecisternerna har omvandlats till cisterner för naturgas. Etzel är ansluten till det internationella olje- och gasnätet och är ett viktigt energinav för nordvästra Europa. Cisternanläggningen ägs av IVG Immobilien AG och dess dotterbolag IVG Caverns GmbH ansvarar för bygge, drift och marknadsföring av cisternerna i Etzel. Dessa hyrs av renommerade företag inom energisektorn och nationella oljelagringsbolag. Anläggningen består för närvarande av 59 färdiga cisterner (36 för olja, 23 för råolja från 2012) med en kapacitet på omkring 35 miljoner kubikmeter.

Upprättande av en ny gasbehandlingsanläggning

På Etzel-anläggningen finns totalt fem operatörer som har hyrt cisterner från IVG och byggt anläggningar ovan jord. En av dessa operatörer är Hamburgbaserade Etzel-Kavernenbetriebsgesellschaft mbH & Co. KG (EKB) som grundades 2007 genom en sammanslagning mellan BP, DONG Energy och Gazprom Germania. Det tog tre år för företaget att uppföra gasbehandlingsanläggningen på IVG-området i Etzel som togs i drift i december 2012.

Effektivt bullerskydd för en säkrare arbetsmiljö

Det ytterst sofistikerade komplexet består av olika anläggningar för lagring och uttagning av gas. För att minska volymen på naturgasen komprimerar man den innan den lagras. Kompressorer, pumpar, styr- och avlastningsventiler ger upphov till kraftigt buller som överförs genom rörledningarna. I rörledningar som används för transport av gaser, ångor eller vätskor förstärks ofta oljudet när det uppstår turbulens i närheten av hinder såsom ventiler eller strypbrickor, eller till följd av ändringar i flödesriktningen.
De höga bullernivåer som kan uppstå i installationer som inte är tillräckligt isolerade är inte bara en störande faktor för personalen utan utgör även en hälsorisk. Hörselskador orsakade av buller är en av de vanligaste arbetsskadorna och leder till höga kostnader för de nationella ekonomierna. Buller ökar även risken för olyckor, till exempel om personalen inte kan höra varningssignaler eller varningsrop. I bullriga miljöer sjunker dessutom personalens koncentrationsförmåga och den individuella prestationen. Detta leder inte bara till att fler misstag begås, utan även till att skaderisken ökar.
Vid sidan av att minska utvecklingen av buller och återstrålningen, är ljuddämpning en av de viktigaste åtgärderna för att minska buller.  När man valde isoleringsmaterial för installationerna i gasbehandlingsanläggningen i Etzel spelade inte bara värmeisoleringen utan även ett effektivt bullerskydd en viktig roll.

Risk för korrosion under isoleringen (CUI)

Traditionellt sett har mineralull med en beklädnad av aluminium, rostfritt stål eller galvaniserade metallplåtar använts i detta sammanhang. Systemets akustiska prestanda beror på tjockleken och densiteten hos mineralullen och beklädnaden. I fuktiga miljöer, till exempel om installationerna befinner sig utomhus så som är fallet i Etzel, kan en mineralfiberisolering med metallbeklädnad orsaka problem. Om beklädnadssystemet inte är tätt – och det går aldrig att säkerställa att det är helt tätt – kan vatten tränga igenom isoleringen. Fukt leder inte bara till en kraftig sänkning av de buller- och värmeisolerande egenskaperna hos isoleringsmaterialet, det kan även orsaka allvarliga korrosionsskador under isoleringen. Detta kräver omfattande reparationsarbeten, som i sin tur leder till ökade kostnader.
Precis som begreppet korrosion under isoleringen (CUI) indikerar, sker processen under isoleringen och det kan därför vara svårt att upptäcka skadorna i tid. Problemet är särskilt vanligt inom olje- och gasindustrin eftersom korrosionsprocessen påskyndas av den salthaltiga luften i offshoreanläggningar till havs. Om vatten som innehåller klorider eller sulfater tränger igenom isoleringen är sannolikheten stor att det uppstår korrosionsskador.

Rätt isoleringssystem minskar risken för korrosion

Enbart isoleringen kan inte skydda installationer mot korrosion, men rätt isoleringssystem kan effektivt öka korrosionsskyddet. På rör där ledningstemperaturen är högre än omgivningstemperaturen är risken särskild stor för att det samlas vatten i isoleringsmaterial med öppna celler som används utomhus. Om temperaturen på beklädnaden faller under daggpunkten för den inneslutna luften på grund av värmestrålning till atmosfären under klara nätter, kondenserar fukt på insidan av beklädnaden och kan droppa på isoleringsmaterialet till det genomdränks helt. I motsats till detta ger isoleringsmaterial med slutna celler hög motståndskraft mot fuktabsorption från den omgivande luften.
På installationer där ledningarnas temperatur ligger under omgivningstemperaturen, kan temperaturen på ytan falla under daggpunkten så att det bildas kondensat. Isoleringsmaterial med slutna celler säkerställer att yttemperaturen håller sig ovanför daggpunkten även efter en lång tids användning och motverkar därmed effektivt kondensation. Temperaturskillnaden mellan det kalla mediet och den varma omgivande luften ger upphov till variationer i ångtrycket som verkar på isoleringen från utsidan. Vattenångan i luften kan genomtränga isoleringen, som så småningom genomdränks. Hur mycket fukt från vattenånga som kan tränga igenom isoleringen beror på isoleringsmaterialets beständighet mot transmission av vattenånga (µ-faktor). Ju lägre μ-faktor isoleringsmaterialet har, desto snabbare ökar fukthalten med tiden. Detta bör man alltid ha i åtanke när man väljer isoleringsmaterial.
Risken för korrosion kan minskas ytterligare genom användning av lämplig beklädnad. Vid installation av traditionella metallbeklädnader kan vatten tränga igenom till isoleringen genom fogarna eller beklädnaden skadas.  Dessutom kan fukt spridas i isoleringsmaterialet i form av ånga om det finns variationer i ångtrycket. Metallbeklädnader fungerar endast som väderbarriärer och för att skydda installationen mot ånga hade man behövt installera dubbla beklädnader. Beklädnadssystem i gummi har visat sig fungera bra för installationer utomhus och har under de senaste åren använts med framgång som alternativ till metallbeklädnader. Dessa elastomera beklädnader baseras på EPDM-gummi (etylen-propylen-polymer) och erbjuder utmärkt skydd mot mekaniska påfrestningar och väderpåverkan. De kraftiga, flexibla mattorna med en tjocklek på 1–2 mm installeras i regel på byggarbetsplatsen direkt från rullen. De kan snabbt skäras till önskad form och storlek med hjälp av en vanlig vass kniv, isoleringssax eller en skärare – inga maskiner behövs. Genom att säkra fogarna ytterligare med lämpligt tätningsmedel kan man säkerställa att systemet fungerar korrekt även på lång sikt.

Termoakustisk isolering med ArmaSound Industrial Systems

Den termoakustiska isoleringen av rörledningar och andra installationer i gasbehandlingsanläggningen i Etzel genomfördes med ArmaSound Industrial Systems från Armacell. Företaget presenterade detta innovativa isoleringssystem 2009 och var den första tillverkaren att erbjuda isoleringsmaterial som skyddar både mot värmeförlust och mot buller, samtidigt som det minskar risken för korrosion under isoleringen. I Etzel användes ArmaSound Industrial System C. Denna sandwichkonstruktion är ett isoleringssystem med flera lager: högtemperaturisoleringen med slutna celler HT/ArmaFlex skyddar den isolerade installationen mot fukt och energiförlust på ett effektivt sätt. ArmaFlex har dessutom goda isoleringsegenskaper och materialet minskar även överföringen av strukturburet buller. Ljudisoleringen ArmaSound RD 240 har utmärkta ljuddämpande egenskaper och reducerar buller ytterst effektivt. Bullerskyddet förstärks ytterligare av ett 4 mm tjockt lager ArmaSound Barrier E, en bullerskyddsmatta i vinyl. Det gummibaserade beklädnadssystemet Arma-Chek R ger ett effektivt skydd mot genomträngande av fukt och mekanisk påverkan i installationer. Arma-Chek R är beständigt mot UV-strålning, saltvatten och kemikalier. Produkten har en motståndskraft mot vattenånga på μ > 50 000 och är därför tekniskt ångtätt. Materialets viskoelastiska egenskaper dämpar dessutom resonanseffekter och minskar därmed de återstrålningseffekter som förknippas med beklädnadssystem i metall. Ytterligare en fördel hos det flexibla materialet är att det till skillnad från styva metallbeklädnader återfår sin form efter yttre påverkan och den underliggande isoleringen skadas inte.

Enkel och pålitlig installation efter omfattande utbildning

I jämförelse med traditionella isoleringssystem uppfyller ArmaSound Industrial Systems kraven på bullerskydd samtidigt som isoleringen har reducerad tjocklek och vikt. Det fiberfria systemet erbjuder dessutom fördelar under installation och är enklare att underhålla. Alla ArmaSound Industrial Systems uppfyller kraven i ISO 15665 ”Akustik – Ljuddämpning av rörledningar, ventiler och flänsar”.
Det termoakustiska isoleringssystemet installerades av Kaefer Industrie GmbH (Bremen, Tyskland). Personalen använde det nya isoleringssystemet för första gången och fick därför genomgå en omfattande utbildning från Armacell innan arbetet kunde påbörjas. Efter den första workshoppen i Kaefers utbildningscenter i Bremen anordnade Vance Brownhill, Armacell Installation & Project Support Manager, ytterligare en utbildning på byggarbetsplatsen innan de anställda kunde börja installera produkten.
Totalt användes omkring 2 500 kvadratmeter ArmaSound Industrial Systems, som levererades av VTI-Hamburg, en filial till den tyska isoleringsgrossisten WeGo Systembaustoffe.
Från mars till mitten av augusti 2012 utförde EKB den första påfyllningen av cisternerna. I slutet av året slutfördes driftsättningsfasen med framgång. I EKB-anläggningarna kan råolja lagras i sex cisterner upp till en arbetsgasvolym på 500 till 600 miljoner Nm³. Injektions- och uttagningskapaciteten är 600 000 Nm³/h respektive 900 000 Nm³/h.

Mer information om detta projekt finns i en videofilm på  www.armacell.com/ArmaSoundEKB