氣凝膠氈在LNG領域的優勢
LNG保冷現狀:
在LNG工程及其他低溫工程中,低溫及超低溫設備涉及的溫度通常介於-40至-170攝氏度之間。最常用的低溫保冷材料包括PUR/PIR、泡沫玻璃、橡塑、改性酚醛泡沫等。與以往使用的珍珠岩材料相比,這些材料在性能和施工方面均有顯著提升。低溫保冷的效果不僅影響設備的整體效率,也對確保設施安全起著至關重要的作用。適當的保冷材料不僅能降低能耗、減少冷量損失,還能為環保合規提供保障,確保安全生產並創造更好的經濟效益。氣凝膠型保冷材料的出現似乎是為低溫保冷量身定制,並已在國內外廣泛應用。
LNG製冷現狀:
- 傳統材料保冷性能迅速劣化,導致維護成本高昂。
- 傳統材料保冷性能不足且冷量損失嚴重,對天然氣或其他壓縮氣體的儲存和運輸構成風險。
- 傳統材料厚度過大,使密集排列的管道設計變得複雜。
- 保冷效果不佳導致管道因冷凝而腐蝕。
- 過多的冷凝水容易使保冷層失效。
- 有機材料雖具有防水性能,但未能滿足防火要求。
氣凝膠超級材料的優勢:
- 最佳的低溫穩定性;即使在-200℃下也能保持製冷性能和優異的柔韌性,不會開裂。
- 出色的尺寸穩定性;奈米級特殊結構能抵抗管道膨脹引起的內應力,無需伸縮接頭。
- 氣凝膠材料優異的疏水性有效防止水分滲透金屬管道表面,防止腐蝕並保持隔熱效果。
- 無機材料成分,主要為SiO2,不含黏合劑,確保性能穩定、安全、防火且使用壽命長。
- 材料切割和施工方便,維護成本低。
- 優異的製冷性能;室溫下導熱係數僅為0.018W/m·k,在超低溫下導熱係數<0.01W/m·k。這顯著減少了所需製冷層厚度,有效降低製冷損失並優化密集排列管道的設計。
氣凝膠與傳統保冷材料的性能比較:
| 氣凝膠複合氈墊 | 泡沫玻璃 | 泡沫 PIR |
導熱係數 | 0.010~0.020 | 0.050~0.080 | 0.030~0.040 |
體積密度(kg/m³) | 190 | 150~240 | 50~180 |
保冷厚度 | 0.50 | 2 | 1 |
吸水率(vol%) | 0.36 | 2 | 1.5 |
防水性 | 整體防水,疏水性 ≥ 99%,奈米結構 | 防水性差,需額外防水措施 | 防水性差,需額外防水措施 |
施工性 | 可捲成捲材,成型部件,具有良好的柔韌性且易於施工 | 非常差,損耗高 | 普通,可現場發泡,但發泡均勻性差。 |
超低溫穩定性 | 優異,預期使用壽命5-10年 | 中等穩定性,使用壽命約2年 | 易老化,強度降低,穩定性差,需6個月至1年更換 |
尺寸穩定性 | 0.45% | 差 | 差 |
可重複使用性 | 拆卸和維護期間可重複使用 | 拆卸期間易損壞且無法使用 | 拆卸期間易損壞且無法使用 |
氣凝膠與傳統保冷材料的經濟性比較:
| 氣凝膠保溫毯 | 泡沫玻璃 | PIR | |
|---|---|---|---|
| 保溫層預期厚度(mm) | 40 | 160 | 80 |
| 預期表面溫度(℃) | 30 | 30 | 30 |
| 保溫材料體積(m³) | 17.5 | 140 | 45.2 |
| 主要材料成本(千元) | 18 | 14 | 7 |
| 建設及輔助材料成本(千元) | 3 | 8 | 5 |
| 冷卻損失情況 | 約1/3 | 2 | 1 |
| 維護情況 | 幾乎可忽略不計,即使在物理損壞的情況下也是如此。易於修復 | 維護需求極低;達到使用壽命後,建議進行整體更換。 | 老化問題嚴重;每3至6個月需要進行大修,每次維護成本在1萬至2萬元之間。 |
| 埋地管道 | 體積小,若土方工程為傳統預製管道工程量的三分之一,則因體積減少而降低運輸成本。 | 體積過大,不適合作為預製管道使用。 | 體積龐大,不適合用於預製管線的生產。 |
注意:計算基於直徑100mm、長度1km的管線
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LNG 用氣凝膠:儲存與運輸低溫介質
用於 LNG 工況的氣凝膠可勝任低至約攝氏零下 200 度的環境,且能保持乾燥,因此儲槽與槽車可避免隔熱層下腐蝕(CUI),這種腐蝕會縮短泡棉或珍珠岩的使用壽命。
PET 低溫氣凝膠毯 (AG20)
PET 深冷氣凝膠毯 AG20 是我們針對 LNG 與深冷管線的深冷等級產品,規格可達約攝氏零下 200 度,並具備乾燥、穩定的核心。
氣凝膠深冷隔熱性能
氣凝膠深冷隔熱在攝氏 25 度時約為每公尺克耳文 0.019 至 0.021 瓦,並可維持性能至攝氏零下 200 度,這就是它能在 LNG 產線中取代厚重泡棉包覆的原因。
產品頁面: PET 低溫氣凝膠毯 (AG20) – 用於-200°C液化天然氣儲存和管道的柔性隔熱材料。.
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