Estudo de Otimização do Sistema de Isolamento de Tanques de Armazenamento de Petróleo Bruto em Ambientes de Baixa Temperatura do Círculo Polar Ártico

Em ambientes de baixa temperatura do Círculo Polar Ártico, os tanques de armazenamento de petróleo bruto enfrentam desafios de temperatura extrema (inverno de -20°C a -40°C, mínimo de -52°C), necessitando solucionar problemas como assentamento da fundação em solo congelado, fragilização de materiais em baixa temperatura e aumento da perda de calor. Os sistemas de isolamento tradicionais utilizam materiais como lã de rocha/poliuretano, com design de estrutura composta (como a combinação de revestimentos ZS-211+ZS-221), mas apresentam riscos de efeito de ponte térmica e envelhecimento da vedação.

A otimização foca em três aspectos: 1) Atualização de materiais, utilizando tubos de aço com isolamento de poliuretano (condutividade térmica de 0,033W/m·k) combinados com nanorrevestimentos, para suprimir a perda de calor abaixo de -50°C; 2) Inovação estrutural, com design de parede dupla e um canal de inspeção anelar de 0,5m, integrando sensores de fibra óptica para monitoramento de rachaduras de 0,1mm; 3) Controle inteligente, com um sistema de aquecimento dinâmico baseado no algoritmo PID, permitindo uma redução de 30% no consumo de energia.

A aplicação prática demonstra que o sistema otimizado reduz a perda de calor em 35%, diminui os custos de manutenção em 25% e estende a vida útil para 30 anos. Um projeto ártico adotou a construção modular pré-fabricada, reduzindo o prazo de entrega em 40%, atendendo integralmente aos requisitos das normas API 650 e GB 50341.