Fortschritte bei der Isolierung verringern Lärm und CUI in LNG-Anlagen

May 22, 2023

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Auf der Liste der potenziellen Gefahren in vielen industriellen Produktions- und Verarbeitungsanlagen steht ein erhöhter Lärmpegel ganz oben.

Das US-amerikanische National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) schätzt, dass allein in den USA jährlich über 22 Millionen Arbeitnehmer schädlichen Lärmpegeln ausgesetzt sind. [1]

Terminals für Flüssigerdgas (LNG) tragen zu dieser Statistik mit ihrer breiten Palette an inhärent lauten Geräten bei, darunter luftgekühlte Wärmetauscher, Rohrleitungssysteme, Kompressoren und Pumpen. Der von diesem Gerät erzeugte Lärm überschreitet typischerweise den vom NIOSH empfohlenen Expositionsgrenzwert (REL) von 85 Dezibel (als 8-Stunden-Zeitgewichtungsdurchschnitt).

Das Werkspersonal, das Lärm oberhalb der REL ausgesetzt ist, ist mit schwerwiegenden physischen und psychischen Problemen konfrontiert, darunter Tinnitus, bleibender Hörverlust, Bluthochdruck und Depressionen. Hohe Lärmpegel erhöhen auch das Unfallrisiko und können zu Konflikten zwischen der Anlage und den Nachbargemeinden führen, da sie die örtlichen Lärmschutzvorschriften überschreiten und das Wohlergehen und die Sicherheit der umliegenden Tierwelt gefährden.

Angesichts dieser Bedrohungen für die Leistung und Sicherheit einer LNG-Anlage suchen Betreiber weiterhin nach zuverlässigen, kostengünstigen Lösungen zur Lärmreduzierung. In diesem Artikel wird eine von ROCKWOOL Technical Insulation entwickelte Lösung – ProRox® MA-960 mit WR-Tech™ – vorgestellt, die die einzigartigen Eigenschaften von Steinwolle nutzt, um den Lärm von Rohren, Behältern und anderen Anlagengeräten in LNG-Anlagen zu reduzieren. Diese neue Isolierung senkt nicht nur den Geräuschpegel auf unter REL, sondern wirkt durch die Integration einer fortschrittlichen wasserabweisenden Technologie auch dem allgegenwärtigen Problem der Korrosion unter der Isolierung (CUI) entgegen.

Reduzierung des Lärms am Arbeitsplatz durch geeignete Isolierung

Der turbulente Fluss von Flüssigkeiten, die sich durch das Rohrleitungsnetz und andere Geräte einer LNG-Anlage bewegen, ist eine der Hauptursachen für übermäßige Geräuschpegel von 100 dB oder mehr. Isolierung aus Steinwolle zeichnet sich durch eine hervorragende Geräuschunterdrückung aus, indem sie die durch diesen turbulenten Flüssigkeitsstrom erzeugten Vibrationen dämpft.

Seit mehr als 80 Jahren nutzen Dämmstoffe aus Steinwolle die natürliche Kraft des Steins, um in industriellen Anwendungen einen wirksamen Wärme- und Schallschutz zu bieten. Diese Materialien werden hergestellt, indem natürliches Gestein geschmolzen, zu langen Fasersträngen gesponnen und anschließend zu hochdichten Matten oder Formen gewebt wird, die leicht an der Außenseite von Rohrleitungssystemen und anderen LNG-Geräten befestigt werden können.

Abbildung 1. Die NIOSH-Hierarchie der Kontrollen.

Gemäß der von NIOSH [2] entwickelten „Hierarchie der Kontrollen“ (Abbildung 1) hat der Einsatz schalldämmender Isolierung zur Kontrolle der Lärmgefahr durch Rohrleitungen und andere Anlagenausrüstung im Allgemeinen eine mittlere Wirksamkeit (wirksamer als PSA, weniger wirksam). als den Lärm ganz zu beseitigen). Fortschritte im Design und in der Konstruktion von Steinwolle haben diese Isolierung jedoch zu einer kostengünstigen Option gemacht. Und in Kombination mit anderen Maßnahmen wie persönlicher Schutzausrüstung (PSA) und Begrenzung der Expositionszeiten werden die Lärmgefahren für Arbeitnehmer drastisch reduziert.

Gründlich nach Industriestandards getestet

ROCKWOOL testet seine Steinwolle-Isoliermaterialien, um sicherzustellen, dass sie bestimmte Industriestandards erfüllen, bevor sie in einer Anlage eingesetzt werden. Eine weithin akzeptierte Norm, ISO 15665, wurde von der International Organization for Standardization (ISO) entwickelt, um die Auswahl und Gestaltung der Schalldämmung für Rohre, Ventile und Flansche zu leiten.

ISO 15665, das von großen Öl- und Gasbetreibern, Raffinerien und LNG-Anlagen übernommen wurde, definiert verschiedene Klassen der Schalldämmung (Klassen A, B, C und D). Die Klasse-D-Spezifikation wurde von Shell übernommen und hat sich zur vorherrschenden Schallschutzklasse für LNG-Anlagen auf der ganzen Welt entwickelt. Diese vier Klassen werden basierend auf den Rohrdurchmessern (klein, mittel und groß) weiter in drei Untergruppen unterteilt.

Abbildung 2. Ein Schallraum misst die Einfügungsdämpfung nach der Anwendung der Schalldämmung gemäß ISO 15665.

Die Norm legt Anforderungen an die minimale Einfügungsdämpfung fest, die ein Maß für die minimale Geräuschreduzierung in dB für jede Klasse ist, wenn Schalldämmung an einem Rohrsystem angebracht wird. Die Prüfung der Einfügungsdämpfung wird in einem Schallraum durchgeführt, wobei ein einzelnes Stahlrohr über die gesamte Länge des Raums verläuft (Abbildung 2). Der Schall wird an einem Ende des Rohres über einen Lautsprecher eingeleitet und am anderen Ende durch dämpfende Materialien beendet, die keinen Schall nach außen dringen lassen. Mithilfe eines Mikrofons wird der Lärm vor und nach dem Einbau der Isolierung gemessen, um die Gesamteinfügungsdämpfung zu ermitteln.

Die Steinwolleisolierung erfüllte in diesem Test effektiv die ISO 15665-Standards für empfohlene Einfügedämpfungswerte für Materialien der Klassen A, B, C und D.

Bietet bewährte Installations- und Geräuschunterdrückungsvorteile

ROCKWOOL führte umfangreiche Tests durch und nutzte seine umfassende Anwendungserfahrung, um ProRox MA-960 mit WR-Tech mit Designmerkmalen zu entwickeln, die eine kostengünstige Installation und zuverlässige Leistung in einer LNG-Anlage gewährleisten würden.

Effektive Akustikleistung durch eine dünnere Dämmschicht. Die Steinwolldämmung erfüllt effektiv die ISO 15665-Normen für Schalldämmleistung – bei der Hälfte der erforderlichen maximalen Dicke eines herkömmlichen Dämmmaterials. Eine geringere Dicke bedeutet geringere Installationskosten, einen effektiveren Einsatz der Installationsteams, weniger Lagerraum für die Bestände und geringere Transportkosten.

Langanhaltende Isolationsleistung unter extremen Umgebungsbedingungen.Nachdem die Isolierung 24 Stunden lang Vorwärmbelastungstests bei 250 °C (482 °F) unterzogen wurde, bleibt sie innerhalb der branchenüblichen Grenzen für wirksame Schalldämpfung und Wasserabweisung.

Schnelle und einfache Installation in der Anlage. Für die erforderliche Schalldämmleistung sind lediglich ein Dämmstoff und eine Schwermasseschicht erforderlich. Diese Lösung macht das Verkleben einzelner Schichten überflüssig und vermeidet den Einsatz spezieller PSA oder anderer besonderer Sicherheitsanforderungen während der Installation. Eine einfachere und schnellere Installation führt auch zu weniger Ausfallzeiten.

Milderung von CUI durch wasserabweisende Technologie

In vielen Anlagenbetrieben kann das Eindringen von Wasser durch die Isolierung und auf die Metalloberflächen von Rohren und anderen Geräten zu aggressivem CUI führen. Der Schweregrad des CUI hängt von der Temperatur des Rohrs oder der Ausrüstung ab – höhere Temperaturen führen zu aggressiveren und höheren Korrosionsraten. Während die meisten Isolierungsanforderungen in einer LNG-Anlage für Niedertemperaturanwendungen gelten, gibt es einige kritische Bereiche in der Anlage, die bei erhöhten Temperaturen betrieben werden und in denen CUI ein höheres Risiko darstellt.

Für diese Anwendungen verleiht ROCKWOOLs WR-Tech der Isolierung verbesserte wasserabweisende Eigenschaften, die CUI mildern. Diese Bindemitteltechnologie umhüllt jede einzelne Faser der Steinwolledämmung während des Herstellungsprozesses mit einem anorganischen, hydrophoben Zusatzstoff. Dadurch wird sichergestellt, dass die Steinwolle auch bei erhöhten Betriebstemperaturen eine hervorragende wasserabweisende Wirkung behält und gleichzeitig die thermische und akustische Leistung der Isolierung erhalten bleibt.

Der wasserabweisende Zusatzstoff senkt den CUI drastisch und verlängert die Lebensdauer des Rohrleitungsnetzes auf verschiedene Weise.

Geringste Wasseraufnahme. Die behandelte Isolierung weist eine fünfmal geringere Wasseraufnahme auf als das nächstliegende Dämmmaterial, das nach der Norm EN 13472 (europäische Norm zur Bestimmung der kurzfristigen Wasseraufnahme bei Rohrisolierungen) getestet wurde. Die behandelte Isolierung behält diese wasserabweisende Wirkung auch nach Erhitzung und Alterung.

Niedriger Gehalt an wasserlöslichem Chlorid.Mit WR-Tech behandelte Isolierung enthält weniger als 10 ppm wasserlösliches Chlorid, wodurch sie strengen Industriestandards wie ASTM C795 und EN 13468 entspricht und eine sichere Anwendung auf Stahl gewährleistet.

Schnelle Wasserableitung.Die dampfoffene Struktur der Isolierung sorgt dafür, dass Wasser ungehindert verdunsten kann, wenn es die Rohroberfläche erreichen sollte, und sorgt für kurze Austrocknungszeiten gemäß ASTM C1763.

BereitstellenAkustik/CUI-Abschwächung bei komplexen Gerätegeometrien

Das neue Schalldämmmaterial mit WR-Tech wird als Mattenprodukt (Wickelprodukt) geliefert, um einen wirksamen CUI-Schutz bei der Isolierung von Rohrleitungen, Behältern, Säulen oder Anwendungen mit großem Durchmesser zu bieten, die Designflexibilität erfordern.

Diese Designflexibilität ist wichtig für LNG-Verflüssigungsanlagen entlang der Golfküstenregion der Vereinigten Staaten. Viele dieser Einrichtungen befinden sich in unmittelbarer Nähe von Gebieten mit einer großen Vielfalt an Süß- und Salzwassertieren, Hunderten von Vogelarten und lokalen Gemeinschaften. Im Rahmen ihres kontinuierlichen Engagements für den Schutz der Umgebungen, in denen sie arbeiten, entscheiden sich immer mehr LNG-Anlagen für die MA-960-Matte (Wrap) von ROCKWOOL mit WR-Tech, um eine langfristige Akustik- und Wärmedämmung zu gewährleisten und gleichzeitig vor CUI zu schützen.

Es wird erwartet, dass die weltweite Nachfrage nach LNG in den kommenden Jahren steigen wird, was eine Zunahme neuer Versorgungsprojekte, insbesondere in den USA, mit sich bringt. Da bestehende LNG-Anlagen erweitert und neue Projekte gebaut werden, um der wachsenden Nachfrage gerecht zu werden, benötigen LNG-Betreiber bewährte, kostengünstige Lösungen, die die Sicherheit und langfristige Produktivität ihrer Anlagen verbessern. Materialfortschritte wie die ProRox-Steinwollisolierung mit WR-Tech versprechen eine wirksame Geräuschunterdrückung und überlegene Wasserabweisung, um die Sicherheit des Personals zu erhöhen und die Anlagenausrüstung länger laufen zu lassen.

Bereit zum Handeln? Entdecken Sie, wie der ProRox MA-960 von ROCKWOOL Technical Insulation mit WR-Tech Lärm und Korrosion unter der Isolierung (CUI) in LNG-Anlagen mindern kann. Klicken Sie hier, um mehr über diese fortschrittliche Steinwolleisolierung zu erfahren, die bewährte Leistung nach Industriestandard bietet. Mit Vorteilen wie reduziertem Lärmpegel am Arbeitsplatz, effektiver Schalldämpfung durch dünnere Isolierschichten, Widerstandsfähigkeit gegenüber extremen Umgebungsbedingungen und schneller und einfacher Installation ist ProRox MA-960 die ideale Lösung zum Schutz der Leistung und Sicherheit Ihrer Anlage. Gehen Sie keine Kompromisse ein – klicken Sie jetzt, um mehr zu erfahren!

1. www.cdph.ca.gov/Programs

2. Noise Controls, NIOSH-Website, https://www.cdc.gov/niosh/topics/noise/reducenoiseexposure/noisecontrols.html.