Energie- en kostenbesparingen met tankbodemsystemen voor warme opslagtanks

Opslagtanks worden gebruikt voor de opslag van een verscheidenheid aan vloeistoffen
en gassen, gaande van grondstoffen, tussenproducten tot eindproducten. Tanks kunnen variëren in concept en ontwerp omdat de constructie afhankelijk is van de opslagtemperatuur en de eigenschappen van de producten die worden opgeslagen. Een gedetailleerde studie is nodig om ervoor te zorgen dat alle aspecten in overweging worden genomen zodat producten op de veiligste en meest efficiënte manier kunnen worden opgeslagen

De groeiende wereldwijde vraag naar chemische producten en goede opslag en behandeling ervan maakt energie-efficiëntie van opslagtanks een belangrijke vereiste. Elk jaar worden grote hoeveelheden energie verspild doordat warme opslagtanks die niet over de juiste isolatiesystemen beschikken.

Bij warme opslagtanks worden vaak de tankwanden en daken beschouwd als de grootste bronnen van energieverlies. Echter, is het de bodem van de tank die de grootste bron van energieverlies is. Wanneer een tank slechts voor 10 procent gevuld is, zal de tankbodem altijd 100 procent in contact zijn met de warme vloeistof, waardoor de bodem de één van de meest gevoelige locaties is voor warmteoverdracht en energieverlies. Om dit energieverlies te beperken is het nodig om de tank te voorzien van een goed thermisch tankbodem-isolatiesysteem.

Energieverlies heeft nadelige gevolgen voor de bedrijfskosten van de tank, maar kan ook leiden tot problemen met betrekking tot de kwaliteit van de opgeslagen inhoud. Een verlaging van de temperatuur in een warme opslagtank kan leiden tot een toename van de viscositeit of zelfs tot stolling van het product. Wanneer het minimaliseren van de bedrijfskosten en het handhaven van de kwaliteit van de tankinhoud belangrijke vereisten zijn, moet een isolatiesysteem voor de tankbodem worden gespecificeerd voor alle tanks met een opslagtemperatuur hoger dan de buitentemperatuur.

Naast het verminderen van energieverlies heeft een tankbodemisolatiesysteem nog andere voordelen. Het installeren van een tankbodemisolatiesysteem helpt de betonnen fundering te beschermen tegen de hoge temperaturen van de tankinhoud. Dit betekent dat de fundering van gewapend beton zuiniger kan worden geïnstalleerd, omdat er mogelijk minder wapening nodig is om dezelfde structurele prestaties te bereiken.

Een tankbodemisolatiesysteem helpt ook de stalen bodem van de tank te beschermen tegen opstijgend vocht, wat kan leiden tot corrosie-gerelateerde problemen. Gedurende de levensduur kan een opslagtank voor verschillende doeleinden worden gebruikt of onder cyclische temperaturen werken, waardoor een omgeving ontstaat waarin corrosie een probleem kan worden als de tank niet goed is geïsoleerd. Corrosie van de tank kan de mechanische integriteit van de tank aantasten, mogelijks leidend tot scheuren in de stalen bodem of verzakking van de tankwanden. Dit kan een grote economische impact hebben door ongeplande shutdowns te veroorzaken, de aangrenzende installaties te beschadigen en productverontreiniging te veroorzaken. Het kan ook leiden tot een aantal ernstige milieu- en veiligheidsgerelateerde gevolgen, zoals grotere veiligheidsrisico's voor de werknemers en mogelijke vervuilingsrisico's als gevolg van verlies van de tankinhoud.

Bij het kiezen van een tankbodem-isolatiesysteem is het van cruciaal belang om te kiezen voor een isolatiemateriaal dat geschikt is om probleemloos hoge belastingen te dragen zonder dat er enige vervorming door compressie optreedt. Dit zal bijdragen tot het garanderen van de stabiliteit en de integriteit van de tank over zijn volledige levensduur. Onvoldoende druksterkte in situaties met hoge belasting kan leiden tot verzakking, schade aan de tankbodem en als gevolg verlies van thermische prestaties. Dit laatste kan resulteren in het toenemen van de viscositeit of zelfs stolling van de tankinhoud.

Naast een hoge druksterkte is het ook belangrijk om te kiezen voor een ondoordringbaar en onbrandbaar isolatiemateriaal met gesloten cellen. Deze eigenschappen zorgen ervoor dat het isolatiesysteem bestand is tegen vochtpenetratie en bescherming biedt tegen corrosie onder isolatie, waardoor mogelijke catastrofale gevolgen kunnen worden voorkomen. Het gebruik van onbrandbare isolatie draagt meteen bij aan de passieve brandbescherming van de tank en helpt potentiële brand- en rookgevaren te voorkomen die steevast aanwezig zijn bij opslagtanks met (petro)chemische en brandbare producten.

Sinds de jaren zestig gebruiken tankbouwers wereldwijd FOAMGLAS® tankbodemisolatie als het kernonderdeel in hun isolatiesysteem voor tankbodems. FOAMGLAS® HLB (High Load Bearing) isolatiesystemen, leverbaar met druksterktes tot 240 kPa, bieden voldoende druksterke voor elk mogelijk tankontwerp.

De gesloten celstructuur van FOAMGLAS® isolatie zorgt ervoor dat opstijgend vocht geen kans maakt en mogelijke corrosie-gerelateerde gevaren voorkomen worden. Lekkages van gevaarlijke stoffen of dampen hebben geen invloed op het systeem aangezien het een anorganisch materiaal is dat beschermt tegen bijna alle mogelijke vormen van chemische aantasting.

De isolatiewaarde van FOAMGLAS® isolatie wijzigt niet doorheen zijn levensduur, dit zorgt ervoor dat een FOAMGLAS® tankbodem-isolatiesysteem zorgt voor een blijvende energiebesparing. Zo verdient de investering zich al terug in een korte periode en levert het daarna constante energie- en kostenbesparingen op.

Een typisch FOAMGLAS®-tankbodemsysteem voor warme opslagtanks zou bestaan uit één of meerdere lagen FOAMGLAS® HLB isolatieblokken die rechtstreeks op het beton of de egalisatielaag zouden worden gekleefd met een speciale PC®-lijm.

Afhankelijk van de opslagtemperatuur kan tussen de egalisatievloer en de isolatie een primer of celvullend poeder worden aangebracht. De FOAMGLAS®-isolatie moet worden geïnstalleerd met de correcte afwerkingslagen zoals gespecificeerd in onze specificaties voor tankbodems voor warme opslagtanks.

Tenslotte wordt tussen het isolatiesysteem en de stalen tankbodem een laag zand, olie-zandmix of zand-asfaltmix aangebracht als egalisatie- en drukverdeellaag.

* Afbeelding alleen voor illustratieve doeleinden. Specifieke ontwerpen kunnen variëren.

Tankbouwers en eigenaars van terminals kunnen een beroep doen op de expertise van ons technische team om hun vrijblijvend te assisteren met de berekening van de terugverdientijd en het jaarlijkse rendement van de investering in een FOAMGLAS® systeem voor de isolatie van hun tanks.

Rekening houdend met alle relevante factoren, zoals opslagtemperatuur en energiekosten, worden voor elk specifiek project de kosten van het energieverlies via een niet-geïsoleerde bodem vergeleken met de totale investeringskosten en de energiewinst van een geïsoleerde bodem. Hieruit vloeit de totale terugverdientijd van de investering in een FOAMGLAS® tankbodem-isolatiesysteem, die kan variëren van een aantal maanden tot slechts enkele jaren, afhankelijk van de opslagtemperatuur van de vloeistof in de tank.

Daarnaast wordt het totale toekomstige rendement van de investering berekend voor de actieve levensduur van de tank. Dit geeft de hoeveelheid bespaarde energie per vierkante meter geïsoleerde tankbodem en de totale jaarlijkse financiële opbrengst na de terugverdientijd.

_{Voorbeeld van een berekening van de terugverdientijd voor een tankbodemsysteem van een warme opslagtank bestaande uit 100 mm FOAMGLAS® HLB 800-isolatie voor een tank met een opslagtemperatuur van 280 °C.}

De gemiddelde bodemtemperatuur op 1 m diepte onder de bodemplaat van de tank is 10 °C
FOAMGLAS®-isolatietype HLB, dikte 100 mm, twee lagen systeem
De investeringskosten en de energieprijs zijn geschat op basis van de gemiddelde regionale marktinformatie voor vergelijkbare projectomstandigheden
Energiekosten zijn € 0,08/kWh
Investeringskost is € 120/m²
Details en afmetingen van de opbouw van de tankbasis zijn gebaseerd op de gegevens die zijn ingediend voor dit specifieke project

Jaarlijks energieverlies - niet geïsoleerde tankbodem: 263 W/m²
Jaarlijks energieverlies - geïsoleerde tankbodem: 70 W/m²
Energiebesparingen: € 0,015/m².h
Terugverdientijd: 7.792 uren
Terugverdientijd als de tank continue operationeel is: 10.7 maanden

Als de tank gedurende zijn 15 jaar actieve levensduur bij deze temperatuur blijft functioneren, wat is dan het rendement van deze investering geweest?

Investeringskost: € 120/m²
Totale energiebesparingen: € 2.030/m²
Opbrengst per jaar: 20,8%/year

Netto contante waarde met een IRR van 113%: € 684.451

Met stijgende energiekosten en een verhoogde focus op energie-efficiëntie en algemene veiligheid rond tanks, is het nu bijna ondenkbaar geworden om geen thermisch tankbodemisolatiesysteem onder warme opslagtanks te installeren.

Een goed ontworpen FOAMGLAS®-tankbodemisolatiesysteem zal resulteren in energiebesparingen en lagere bedrijfskosten met een relatief korte terugverdientijd.

FOAMGLAS®-isolatiesystemen helpen de integriteit van uw tank te beschermen tegen problemen gerelateerd aan corrosie en gelekte chemicaliën om een langere levensduur van de tank en tegelijkertijd de veiligheid van de werknemers rond uw tanks te te helpen garanderen