Zalety filcu aerożelowego w dziedzinie LNG
Obecny stan izolacji LNG:
W inżynierii LNG i innych projektach kriogenicznych temperatury związane z urządzeniami niskotemperaturowymi i ultraniskotemperaturowymi zazwyczaj mieszczą się w zakresie od -40 do -170 stopni Celsjusza. Najczęściej stosowane materiały do izolacji kriogenicznej obejmują PUR/PIR, szkło piankowe, gumę i tworzywa sztuczne, modyfikowaną piankę fenolową itp. Materiały te stanowią znaczącą poprawę zarówno pod względem wydajności, jak i konstrukcji w porównaniu do wcześniej stosowanych materiałów perlitowych. Skuteczność izolacji kriogenicznej nie tylko wpływa na ogólną wydajność urządzeń, ale odgrywa również kluczową rolę w zapewnieniu bezpieczeństwa obiektu. Odpowiednie materiały izolacyjne nie tylko zmniejszają zużycie energii i minimalizują straty chłodnicze, ale także zapewniają zgodność z przepisami środowiskowymi, zapewniając bezpieczną produkcję i tworząc lepsze korzyści ekonomiczne. Pojawienie się materiałów izolacyjnych typu aerożelowego wydaje się być stworzone specjalnie do izolacji kriogenicznej i jest już szeroko stosowane zarówno w kraju, jak i za granicą.
Obecny stan chłodzenia LNG:
- Tradycyjne materiały ulegają szybkiemu pogorszeniu wydajności izolacyjnej, co skutkuje wysokimi kosztami konserwacji.
- Nieodpowiednia wydajność izolacyjna i znaczne straty chłodnicze tradycyjnych materiałów stwarzają ryzyko dla przechowywania i transportu gazu ziemnego lub innych sprężonych gazów.
- Duża grubość tradycyjnych materiałów komplikuje projektowanie gęsto rozmieszczonych rurociągów.
- Słaba skuteczność izolacji prowadzi do korozji spowodowanej kondensacją na rurach.
- Nadmierna woda kondensacyjna łatwo powoduje, że warstwa izolacyjna staje się nieskuteczna.
- Właściwości wodoodporne materiałów organicznych są obecne, ale nie spełniają wymagań ochrony przeciwpożarowej.
Zalety supermateriału aerożelowego:
- Optymalna stabilność w niskich temperaturach; zachowuje wydajność chłodniczą i doskonałą elastyczność nawet w -200℃ bez pękania.
- Wybitna stabilność wymiarowa; nanoskopowa specjalna struktura jest odporna na naprężenia wewnętrzne powodowane rozszerzaniem rurociągu bez potrzeby stosowania kompensatorów.
- Doskonała hydrofobowość materiału aerożelowego skutecznie zapobiega przenikaniu wody do powierzchni metalowych rurociągów, zapobiegając korozji i zachowując skuteczność izolacji.
- Skład materiału nieorganicznego, głównie SiO2, bez spoiw, zapewnia stabilną wydajność, bezpieczeństwo, odporność ogniową i wydłużoną żywotność.
- Wygodne cięcie materiału i montaż, co skutkuje niskimi kosztami konserwacji.
- Doskonała wydajność chłodnicza; przewodność cieplna w temperaturze pokojowej wynosi tylko 0,018 W/m·k, a w ultraniskich temperaturach przewodność cieplna wynosi <0,01 W/m·k. Znacząco zmniejsza to wymaganą grubość warstwy chłodniczej, skutecznie obniżając straty chłodnicze i optymalizując projekt gęsto rozmieszczonych rurociągów.
Porównanie wydajności między aerożelem a tradycyjnymi materiałami chłodniczymi:
| Filcowy kompozytowy koc aerożelowy | Szkło piankowe | Pianka PIR |
Przewodność cieplna | 0.010~0.020 | 0.050~0.080 | 0.030~0.040 |
Gęstość nasypowa (kg/m³) | 190 | 150~240 | 50~180 |
Grubość izolacji zimnej | 0.50 | 2 | 1 |
Współczynnik absorpcji wody (obj.%) | 0.36 | 2 | 1.5 |
Wodoodporność | Ogólna wodoodporność, hydrofobowość ≥ 99%, nanostruktura | Słaba wodoodporność wymaga dodatkowych środków hydroizolacyjnych | Słaba wodoodporność wymaga dodatkowych środków hydroizolacyjnych |
Możliwość zabudowy | Można zwijać w rolki, kształtować części, o dobrej elastyczności i łatwym montażu | Bardzo słaba, wysokie straty | Normalna, można spieniać na miejscu, ale równomierność spieniania jest słaba. |
Stabilność w ultra niskich temperaturach | Doskonała, przewidywana żywotność 5-10 lat | Umiarkowana stabilność, z żywotnością około 2 lat | Łatwo ulega starzeniu, zmniejszona wytrzymałość, słaba stabilność, wymiana wymagana od 6 miesięcy do 1 roku |
stabilność wymiarowa | 0.45% | słaba | słaba |
Możliwość ponownego użycia | Wielokrotnego użytku podczas demontażu i konserwacji | Delikatny podczas demontażu i niezdatny do użytku | Delikatny podczas demontażu i niezdatny do użytku |
Porównanie ekonomiczne między aerożelem a tradycyjnymi materiałami chłodniczymi:
| Koc izolacyjny z aerożelu | Szkło spienione | PIR | |
| Oczekiwana grubość warstwy izolacyjnej (mm) | 40 | 160 | 80 |
| Oczekiwana temperatura powierzchni (℃) | 30 | 30 | 30 |
| Objętość materiału izolacyjnego (m³) | 17.5 | 140 | 45.2 |
| Koszt głównego materiału (w tysiącach juanów) | 18 | 14 | 7 |
| Koszt materiałów budowlanych i pomocniczych (w tysiącach juanów) | 3 | 8 | 5 |
| Sytuacja strat chłodzenia | Około 1/3 | 2 | 1 |
| Sytuacja konserwacji | Prawie pomijalne, nawet w przypadku uszkodzenia fizycznego. Łatwe do naprawy | Wymagana minimalna konserwacja; po osiągnięciu końca okresu eksploatacji zaleca się całkowitą wymianę. | Znaczące problemy ze starzeniem się; wymaga poważnych napraw co 3-6 miesięcy, a koszty konserwacji wynoszą od 10 000 do 20 000 juanów za każde zdarzenie. |
| Rurociąg podziemny | Mała objętość; jeśli prace ziemne stanowią jedną trzecią tradycyjnego prefabrykowanego rurociągu, skutkuje to niższymi kosztami transportu dzięki zmniejszonej objętości. | Objętość jest zbyt duża, co czyni go niepraktycznym do stosowania jako prefabrykowany rurociąg. | Objętość jest duża, co czyni ją niepraktyczną do produkcji prefabrykowanych rurociągów. |
Uwaga: Obliczenia opierają się na rurociągu o średnicy 100 mm i długości 1 km
Powiązane produkty aerożelowe
Powiązane artykuły i zastosowania
Wzmocniony koc aerożelowy (AG90 Plus)
AG90 Plus wzmocniony koc aerożelowy z włókna szklanego do izolacji wysokotemperaturowej o doskonałych właściwościach mech...
Czytaj więcej →
Specjalny koc aerożelowy z włókna szklanego (AG90)
Specjalny koc aerożelowy z włókna szklanego AG90 do izolacji wysokotemperaturowej 850°C+. Doskonałe właściwości termiczne...
Czytaj więcej →
Organiczny koc aerożelowy z włókna (AG40)
Elastyczny organiczny koc aerożelowy z włókna AG40 do komfortowej, oddychającej izolacji termicznej w zastosowaniach...
Czytaj więcej →
Samonoprzylepna folia aerożelowa AGF-TADR
Samonoprzylepna folia izolacyjna aerożelowa TPU AGF-TADR. Elastyczny TPU z warstwą klejącą do zakrzywionych...
Czytaj więcej →