북극권 저온 환경 원유 저장 탱크 보온 시스템 최적화 연구

북극권 저온 환경에서 원유 저장 탱크는 극한의 온도 문제(겨울 -20℃ ~ -40℃, 최저 -52℃)에 직면하며, 동토 기초 침하, 재료의 저온 취성 및 열 손실 증가 문제를 해결해야 합니다. 기존 보온 시스템은 암면/폴리우레탄 재료를 사용하고 복합 구조 설계(예: ZS-211+ZS-221 코팅 조합)를 채택하지만, 열교 현상과 밀봉 노화 위험이 존재합니다.

최적화 방안은 다음 세 가지 측면에 초점을 맞춥니다. 1) 재료 업그레이드: 폴리우레탄 보온 강관(열전도율 0.033W/m·k)과 나노 코팅 조합을 사용하여 -50℃ 이하의 열 손실을 억제합니다. 2) 구조 혁신: 이중벽 설계와 0.5m 환형 검사 통로를 결합하고 광섬유 센서를 통합하여 0.1mm 균열을 모니터링합니다. 3) 스마트 제어: PID 알고리즘 기반의 동적 가열 시스템을 통해 에너지 소비를 30% 절감합니다.

실제 적용 결과, 최적화된 시스템은 열 손실이 35% 감소하고 유지 보수 비용이 25% 절감되었으며 사용 수명이 30년으로 연장되었습니다. 특정 북극 프로젝트에서는 조립식 모듈화 시공을 채택하여 공사 기간을 40% 단축하고 API 650 및 GB 50341 표준 요구 사항을 종합적으로 충족합니다.