Anwendungen von Aerogel-Isoliermaterialien in der Pipeline-Industrie

Aktueller Stand der Pipeline-Isolierung:

In den gegenwärtigen industriellen Heizleitungen liegen die Temperaturen zwischen 50 und 600 Grad. Silica-Alumina-Magnesia-Materialien und Glasfaser-Materialien werden in den Isolierungsprojekten dieser Pipelines weit verbreitet eingesetzt. Vor etwa 30 Jahren wurden in Isolierungsprojekten fast ausschließlich Gesteinwolle und Mineralwolle verwendet. Heutzutage wurde die Gesteinwollisolierung in industriellen Isolierungsprojekten trotz ähnlicher Bau- und Abdichtungsleistung weitgehend ausgemustert. Der Hauptgrund für die Eliminierung ist die Diskrepanz in der Wärmeleitfähigkeit. Hier sind die Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten verschiedener Materialien bei unterschiedlichen Temperaturen.

Aktuelle Probleme in Pipeline-Isolierungsprojekten:

Unvernünftige Isolierungsstruktur, nicht standardmäßige Isolierungsstärke und unzureichende Isolierungsarbeiten.
Anfälligkeit für Verformung, Setzung, schlechte thermische Stabilität, hohe Schadensraten, was zu schlechten langfristigen Isolationseffekten führt, die nicht den Prozessanforderungen entsprechen können.
Unwirksame Isolierung mit auffälligem Rückgang, was zu erhöhten Wartungskosten für Isolierungsprojekte und höheren Betriebskosten der Ausrüstung führt.
Begrenzte Lebensdauer von nur 3 bis 5 Jahren, was eine vollständige Ersetzung am Ende ihrer Lebensdauer erfordert.
Unvollständige Abdichtung, anfällig für Wasseraufnahme und Korrosion der Pipeline.
Für Rohre mit Temperaturen über 100 Grad muss die Isolierschicht mindestens >200 mm dick sein, was zu einem hohen Wärmeverlust aufgrund der hohen Wärmeleistungsdichte der Pipeline führt.

Vorteile von Aerogel-Materialien:

Die thermische Isolierungseffekt ist 2-5-mal höher als bei herkömmlichen Isoliermaterialien, mit deutlichen Vorteilen bei hohen Temperaturen und einer längeren Lebensdauer.
Das Material ist hydrophob, verhindert effektiv das Eindringen von Feuchtigkeit in die Pipeline und Ausrüstung und besitzt die Feuerbeständigkeitsklasse A1.
Leicht, einfach zu schneiden, zu nähen und an verschiedene Formen von Rohrleitungs- und Ausrüstungsisolierungen anzupassen, mit weniger Installationszeit und Arbeitsaufwand.
Verringertes Umfangsvolumen und geringeres Gewicht senken signifikant die Transportkosten für Isoliermaterialien.
Bietet Schallabsorption, Lärmminderung und Vibrationsdämpfungsfunktionen während der Isolierung von Geräten, verbessert die Umweltqualität und schützt Geräte.
Es wird nur die Hälfte bis ein Fünftel der Dicke benötigt, um den gleichen thermischen Isoliereffekt wie bei herkömmlichen Materialien zu erzielen, was zu minimalem Wärmeverlust und hoher Raumausnutzung führt.

Wärmeleitfähigkeit mw/m·k	25℃.	100 ℃。	200℃	400℃。
Aerogelfilz	18	21	25	34
Decke aus Keramikfaser	37	55	72	110
Glasfaser	42	50	70
Steinwolle	55	70	92	140
Schaumstoff	36

Leistungsvergleich zwischen Aerogel Composite Dämmstoffen und anderen Dämmstoffen:

	Isolierdecke aus Aerogel-Verbundwerkstoff	Keramikfaser	Steinwolle
Wärmeleitfähigkeit(bei Raumtemperatur)	18	36	55
Wärmeleitfähigkeit bei 350 ℃	30	110	130
Dämmstärke bei 350 ℃	30mm	100mm	110mm
Schüttdichte, kg/m3	200	128	110
Wasserdichtigkeit	Hydrophobierate ≥ 99%, keine speziellen Abdichtungsmaßnahmen erforderlich	Unvollständige Abdichtung, anfällig für Wasseraufnahme, Feuchtigkeitsaufnahme und Korrosion von Rohrleitungen. Die Oberfläche der Schutzplatte muss zur Abdichtung mit Metalldichtmittel besprüht werden
Isolierung von Abschlägen und Ventilen	Abnehmbare Isolierhülse, mit guter Isolierwirkung und bequemer Verwendung.	Die Füllmethode oder Isolierbox hat eine schlechte Isolierwirkung.
Lebensdauer	20Years	3~5Years	3~5Years
Nutzungsprozess	Good overall integrity, with good seismic and tensile resistance, and no particle accumulation, settlement or other phenomena during use.	Die Materialstruktur ist locker, und Faktoren wie Eigengewicht, Gerätevibrationen und Wassereintritt können leicht zu Materialzerfall und -absetzung führen, was zu einer signifikanten Abnahme der Isolationseffektivität und einem starken übermäßigen Wärmeverlust führt.
Vergleich verwenden	Die Verwendung einer kleineren Dicke kann die Isolierungsdicke der Rohrleitung verringern, den Abstand zwischen Dampfrohrleitungen verringern und die Fläche des Fabrikgebäudes verringern	Die Dämmschicht ist dick, und es gibt leichte Lücken an den überlappenden Stellen. Ein höherer Ausdehnungs- und Kontraktionskoeffizient kann die Lücken leicht zu Wärmebrücken machen, die nach Erschütterung offensichtlicher sind

Vergleich zwischen Aerogel Composite Dämmstoffen und herkömmlichen Dämmstoffen:

	Isolierdecke aus Aerogel-Verbundmaterial	Komposit-Silikatfilz
Erwartete Oberflächentemperatur (℃)	35	35
Dämmstoffstärke mm	120	300.
Gesamtvolumen der Dämmschicht m³	83.	377
Hauptmaterialkosten (10.000 Yuan)	85	45.
Baukosten und Hilfsmaterialkosten (10.000 Yuan)	11	20.
Wärmestromdichte der Rohrleitung (W/m)	130	300
Wärmeverlustverhältnis	1	3.
Gesamter thermischer Energieverlust (%)	3%	10%

Hinweis: (Beispielberechnung basierend auf einem 1 km, 100 mm Durchmesser, 300-Grad Heizleitung) In der Praxis verschlechtert sich die Isolationswirkung des Silikatverbundfilzes nach zwei bis drei Monaten, was zu einem erhöhten Wärmeverlust führt.

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