Toepassingen van aerogel-isolatiematerialen in de pijpleidingindustrie

Huidige status van pijpleidingisolatie:

Bij huidige industriële verwarmingskabels liggen de temperaturen tussen de 50 en 600 graden. Silica-alumina-magnesiamaterialen en glasvezelmaterialen worden veelvuldig gebruikt bij de isolatieprojecten van deze pijpleidingen. Ongeveer 30 jaar geleden werden bij isolatieprojecten vrijwel uitsluitend steenwol en minerale wol gebruikt. Tegenwoordig wordt steenwolisolatie in industriële isolatieprojecten grotendeels uitgefaseerd, ondanks vergelijkbare constructie- en waterdichtheidsprestaties. De belangrijkste reden voor eliminatie is het verschil in thermische geleidbaarheid. Hieronder ziet u de thermische geleidbaarheidscoëfficiënten van verschillende materialen bij verschillende temperaturen.

Huidige problemen bij pijpleidingisolatieprojecten:

Onredelijke isolatiestructuur, niet-standaard isolatiedikte en ontoereikende isolatiewerkzaamheden.
Gevoeligheid voor vervorming, verzakking, slechte thermische stabiliteit, hoge schadepercentages, resulterend in slechte isolatie-effecten op de lange termijn die niet voldoen aan de procesvereisten.
Ineffectieve isolatie met merkbare achteruitgang, resulterend in hogere onderhoudskosten voor isolatieprojecten en hogere bedrijfskosten van de apparatuur.
Beperkte levensduur van slechts 3 tot 5 jaar, waardoor volledige vervanging aan het einde van de levensduur noodzakelijk is.
Onvolledige afdichting, vatbaar voor waterabsorptie en corrosie van de pijpleiding.
Bij leidingen met temperaturen boven de 100 graden moet de isolatielaag minimaal >200 mm dik zijn, wat vanwege de hoge thermische vermogensdichtheid van de leiding tot een hoog warmteverlies leidt.

Voordelen van aerogelmaterialen:

Het thermische isolatie-effect is 2 tot 5 keer hoger dan bij conventionele isolatiematerialen, met aanzienlijke voordelen bij hoge temperaturen en een langere levensduur.
Het materiaal is hydrofoob, voorkomt effectief dat vocht de pijpleiding en apparatuur binnendringt en heeft een brandwerendheidsklasse van A1.
Lichtgewicht, eenvoudig te snijden, te naaien en aan te passen aan verschillende vormen van leiding- en apparatuurisolatie, met minder installatietijd en arbeid.
Door het kleinere volume en gewicht worden de transportkosten voor isolatiematerialen aanzienlijk verlaagd.
Zorgt voor geluidsabsorptie, geluidsreductie en trillingsdemping terwijl apparatuur wordt geïsoleerd, de kwaliteit van de omgeving wordt verbeterd en apparatuur wordt beschermd.
Er is slechts een halve tot een vijfde van de dikte nodig om hetzelfde thermische isolatie-effect te bereiken als conventionele materialen. Hierdoor is het warmteverlies minimaal en wordt de ruimte optimaal benut.

Thermische geleidbaarheid mw/m·k	Temperatuur: 25℃.	100°C.	200℃	400℃.
Aerogel vilt	18	21	25	34
Keramische vezeldeken	37	55	72	110
Glasvezel	42	50	70
steenwol	55	70	92	140
schuim	36

Prestatievergelijking tussen aerogelcomposietisolatie en andere isolatiematerialen:

	Isolatiedeken van aerogelcomposietmateriaal	Keramische vezel	steenwol
Thermische geleidbaarheid (bij kamertemperatuur)	18	36	55
Thermische geleidbaarheid bij 350 ℃	30	110	130
Isolatiedikte bij 350 ℃	30mm	100mm	110mm
Bulkdichtheid, kg/m3	200	128	110
Waterbestendigheid	Hydrofobiciteitsgraad ≥ 99%, geen speciale afdichtingsmaatregelen vereist	Onvolledige afdichting, vatbaar voor wateropname, vochtopname en corrosie van de leidingen. Het oppervlak van de beschermplaat moet worden ingespoten met metaalkit voor afdichting
Isolatie van T-stukken en kleppen	Uitneembare isolatiehuls, met goed isolerend effect en handig in gebruik.	De vulmethode of isolatiedoos heeft een slecht isolerend effect.
leven	20 jaar	3~5 jaar	3~5 jaar
Gebruiksproces	Goede algemene integriteit, met goede seismische en trekbestendigheid, en geen ophoping van deeltjes, bezinking of andere verschijnselen tijdens gebruik.	De materiaalstructuur is los en factoren zoals dood gewicht, trillingen van apparatuur en binnendringend water kunnen gemakkelijk leiden tot materiaaldegradatie en verzakking, wat resulteert in een aanzienlijke afname van de isolatie-effectiviteit en ernstig overmatig warmteverlies.
Gebruik vergelijking	Door een kleinere dikte te gebruiken, kan de isolatiedikte van de pijpleiding worden verminderd, de afstand tussen stoomleidingen worden verkleind en het oppervlak van het fabrieksgebouw worden verkleind	De isolatielaag is dik en er zitten kleine openingen op de overlappende punten. Een hogere uitzettings- en krimpcoëfficiënt kan de openingen gemakkelijk tot koudebruggen maken, die na een schok duidelijker zichtbaar zijn

Vergelijking tussen Aerogel Composite Insulation en conventionele isolatiematerialen:

	Isolatiedeken van aerogelcomposietmateriaal	Composiet silicaatvilt
Verwachte oppervlaktetemperatuur (℃)	35	35
Isolatiedikte mm	120	300.
Totaal volume van de isolatielaag m³	83.	377
Belangrijkste materiaalkosten (10.000 yuan)	85	45.
Bouwkosten en kosten voor hulpmaterialen (10.000 yuan)	11	20.
Warmtestroomdichtheid van de pijpleiding (W/m)	130	300
Warmteverliesverhouding	1	3.
Totaal thermisch energieverlies (%)	3%	10%

Let op: (Voorbeeldberekening op basis van een verwarmingskabel van 1 km, 100 mm diameter en 300 graden) In de praktijk verslechtert de isolerende werking van het silicaatcomposietvilt na twee tot drie maanden, wat resulteert in een verhoogd warmteverlies.

Gelabeld Aerogel