Nghiên cứu Tối ưu hóa Hệ thống Cách nhiệt cho Bể Chứa Dầu Thô trong Môi trường Nhiệt độ Thấp Vùng Bắc Cực

Bể chứa dầu thô trong môi trường nhiệt độ thấp vùng Bắc Cực đối mặt với thách thức nhiệt độ khắc nghiệt (mùa đông -20℃ đến -40℃, thấp nhất -52℃), cần giải quyết vấn đề lún nền đất đóng băng vĩnh cửu, giòn hóa vật liệu ở nhiệt độ thấp và tăng cường thất thoát nhiệt. Hệ thống cách nhiệt truyền thống sử dụng vật liệu bông khoáng/polyurethane, thiết kế cấu trúc phức hợp (ví dụ: tổ hợp lớp phủ ZS-211+ZS-221), nhưng tồn tại hiệu ứng cầu nhiệt và rủi ro lão hóa niêm phong.

Phương án tối ưu tập trung vào ba khía cạnh: 1) Nâng cấp vật liệu, sử dụng ống thép cách nhiệt polyurethane (hệ số dẫn nhiệt 0,033W/m·k) kết hợp với lớp phủ nano, ức chế thất thoát nhiệt dưới -50℃; 2) Đổi mới cấu trúc, thiết kế vách đôi kết hợp với kênh kiểm tra hình khuyên 0,5m, tích hợp cảm biến sợi quang để giám sát vết nứt 0,1mm; 3) Điều khiển thông minh, hệ thống sưởi động dựa trên thuật toán PID giúp giảm 30% mức tiêu thụ năng lượng.

Ứng dụng thực tế cho thấy, hệ thống sau khi tối ưu hóa giảm 35% thất thoát nhiệt, giảm 25% chi phí bảo trì, kéo dài tuổi thọ lên 30 năm. Một dự án Bắc Cực sử dụng thi công mô-đun đúc sẵn, rút ngắn 40% thời gian thi công, đáp ứng toàn diện các yêu cầu tiêu chuẩn API 650 và GB 50341.