Kutup Bölgesi Düşük Sıcaklık Ortamında Ham Petrol Depolama Tankı Yalıtım Sistemi Optimizasyonu Araştırması

Kutup bölgesinin düşük sıcaklık ortamında ham petrol depolama tankları, aşırı sıcaklık zorluklarıyla karşı karşıyadır (kışın -20℃ ila -40℃, en düşük -52℃). Donmuş toprak temelinin çökmesi, malzeme düşük sıcaklıkta kırılganlığı ve artan ısı kaybı sorunları çözülmelidir. Geleneksel yalıtım sistemleri kaya yünü/poliüretan malzemeler ve kompozit yapı tasarımları (ZS-211+ZS-221 kaplama kombinasyonu gibi) kullanır, ancak ısı köprüsü etkisi ve sızdırmazlık yaşlanması riskleri mevcuttur.

Optimizasyon çözümü üç alana odaklanmaktadır: 1) Malzeme yükseltmesi, -50℃nin altındaki ısı kaybını bastırmak için poliüretan yalıtımlı çelik boru (ısı iletkenliği 0.033W/m·k) ve nano kaplama kombinasyonu kullanılması; 2) Yapısal yenilik, 0.1 mmlik çatlak izlemesi için fiber optik sensörleri entegre eden 0.5 mlik halka şeklinde bir algılama kanalı ile birlikte çift katmanlı duvar tasarımı; 3) Akıllı kontrol, PID algoritmasına dayalı dinamik ısıtma sistemi, enerji tüketimini %30 azaltır.

Gerçek uygulamalar, optimize edilmiş sistemin ısı kaybını %35 azalttığını, bakım maliyetlerini %25 düşürdüğünü ve kullanım ömrünü 30 yıla uzattığını göstermektedir. Bir Kuzey Kutbu projesi, prefabrik modüler inşaat kullanarak inşaat süresini %40 kısaltmış ve API 650 ve GB 50341 standart gereksinimlerini kapsamlı bir şekilde karşılamıştır.