Oisolerad ventil – största energitjuven
En av processindustrins största energitjuvar är oisolerade ventiler, flänsförband och ångfällor. Trasig isolering och gammal tankdesign slukar också stora mängder energi och pengar. Process Nordic har frågat isolerare efter deras råd och tips.
Processindustrin började använda isolering för att minska risken för brännskador. Heta stålrör ser likadana ut som kalla stålrör, därför kläddes de i stenull. Fast det fick inte bli för mycket isolering, för då kunde energiförlusterna bli för små. Processen var ju utformad efter en beräknad värmeförlust. Energipriset var lågt.
Cisterner som innehöll fryskänsliga vätskor kunde naturligtvis utrustas med centimetertjocka lager mineralull i det vinterkalla Sverige. Men isolering användes inte för att spara energi.
Idag är det annorlunda. Drivkraften för de flesta anläggningar är att minska sina utsläpp, trimma processen och sälja tillvaratagen energi. Isoleringsarbetet sker i många fall enligt standarden SSG 7591 som snart utkommer i reviderad version med större energifokus. Där specificeras hur tjocka lager mineralull som ska omge processutrustning och kärlväggar.
En helt oisolerad cistern som är 20 meter i diameter och 15 meter hög med en temperaturdifferens på 40 grader, (till exempel 60 °C i tanken och 20 °C utanför) har en årlig värmeförlust på 1,7 miljoner kilowattimmar. Om hela cisternen istället är isolerad med 120 mm mineralull skulle förlusten sjunka till en tiondel.
Beroende på användningsområde ser isoleringen olika ut. Om energibesparing är viktigt kan isoleringen vara tjock. Vid enbart processtekniska krav kan isoleringen vara betydligt tunnare, och ju större volym i tanken desto mindre isolering behövs.
Det finns fall när tankägaren inte vill ha isolering, och det är på så kallade ”norrlandstak”, berättar Hans Flemsten, kalkylchef på Norisol.
– Istället för att lägga in värmeslingor eller montera snörasskydd får en del av tanktaket förbli oisolerat och smälta snö och is som leds ner till marknivå med stuprör. I övrigt är tanken isolerad.
Enligt en konsultrapport som den europeiska isoleringsbranschen, EIIF, finansierat har fossilbränsleeldade kraftverk mest att vinna på isolerad processutrustning, ur energi- och utsläppsperspektiv. Därefter kommer raffinaderier, kemisk industri, järn- och stålindustrin samt gruvnäringen. Även tobaks-, livsmedels-, pappers- och massaindustrin har relativt kraftiga investeringsincitament.
Samma rapport visar dock att de sammanlagda, potentiella besparingarna är minst i Skandinavien. Om detta beror på att industrin är bättre på isolering eller att här finns färre antal industrier framgår inte. Dock finns indikationer på det förstnämnda:
– Historiskt sett har vi haft ganska tjock isolering här i Sverige. Vi har fått kvitto på det nu när allt fler entreprenadföretag kommer in på vår marknad från till exempel Tyskland. De tycker att vi isolerar för tjockt, säger Johan Gustafsson, teknisk expert på stenullstillverkaren Paroc.
Han är en av dem som varit med i arbetet med att uppdatera den gamla isoleringsstandarden.
– Frågan var om den gamla standardens tjocklekar var tillräckliga eller om vi behövde gå upp i tjocklek. Några centimeters ökning kanske inte låter så mycket, men det är många rör ute i industrin som i så fall skulle behöva ännu mer plats och många andra standarder som skulle behöva ändras. Ångrör måste också ha marginal för att kunna röra sig. Men det visade sig att de gamla tjocklekarna låg på en acceptabel nivå, säger Johan Gustafsson.
Av den europeiska isoleringsrapporten framgår att en enda oisolerad ventil kan orsaka en energiförlust på 20 megawattimmar per år, baserat på en medietemperatur på 300 °C.
I processindustrin är det med all säkerhet oisolerade flänsar, ventiler och ångfällor som står för en stor del av värmeförlusterna, menar Johan Gustafsson. En av anledningarna till att de saknar isolering är att de ska vara lättinspekterade. Dessvärre är de också industrins största värmetjuvar, något som kan åtgärdas med madrassliknande kåpor med snäpplås som placeras runt komponenten.
Ytterligare ett problem är skadad isolering; trasig och tillplattad isolering ökar värmeförlusterna. Där det finns risk för att medarbetare trampar på plåttäckt isolering bör gångbryggor installeras.
En annan värmetjuv är ytterplåtens infästning. För att hålla isoleringen på plats och skydda mot regn och vind förses cisternen med ett yttre plåthölje som måste fästas i cisternen. Jämfört med isoleringen leder infästningen värme flera tiopotenser bättre och ökar värmeförlusten med upp till 20 procent. Idag finns bättre lösningar, men det är knappast lönt att bygga om befintliga tankar.
– De senaste åren är de flesta tankar som vi isolerar röttankar i nya biogasanläggningar. Det är största tillväxtområdet. Isolering av tankar med temperaturkänsliga medier förekommer regelbundet. Sen tillkommer tankar där ägaren vill lagra ett annat medium än vad tanken ursprungligen varit avsedd för, och som kräver uppvärmning. Då ska de förstås isoleras först, säger Hans Flemsten.
I de beräkningar som Johan Gustafsson gjort visar det sig att ur ett ekonomiskt perspektiv är det lönsamt att använda mycket tjocka lager av isoleringsmaterial. Naturligtvis också ur miljöperspektiv.
– En gång räknade vi att det skulle vara lönsamt med 200 mm isolering runt ett 20 mm tjockt ångrör, men då är det utrymmet som sätter gränserna. Att låta ett så litet rör med isolering få en slutlig diameter på 420 mm är för det mesta helt orimligt, säger han.
Jesper Gunnarsson
Fakta: Mineralull
Isoleringsmaterialen glasull och stenull går under samlingsnamnet mineralull. Tillverkningen sker från antingen en glassmälta eller en diabassmälta. Glasull har lägre densitet och smältpunkt, medan stenull är tyngre och framför allt används för industriella ändamål; dels ligger ullen kvar vid vibrationer, dels tål den industrins högre temperaturer. Bägge typerna har hög ljudisolerande förmåga och har ett bindemedel som bränns bort redan vid 200 °C.
Artikeln tidigare införd i Process Nordic nr 12 2014