Prednosti aerogelnega filca v sektorju LNG

Trenutno stanje izolacije LNG:

Pri inženiringu LNG in drugih kriogenih projektih se temperature za naprave z nizko in ultra nizko temperaturo običajno gibljejo od -40 do -170 stopinj Celzija. Najpogosteje uporabljeni kriogeni izolacijski materiali vključujejo PUR/PIR, penasto steklo, gumo in plastiko, modificirano peno iz fenolne smole itd. Ti materiali predstavljajo znatno izboljšavo tako v zmogljivosti kot v konstrukciji v primerjavi s prej uporabljenimi perlitnimi materiali. Učinkovitost kriogene izolacije ne vpliva samo na splošno učinkovitost opreme, temveč ima tudi ključno vlogo pri varnosti objekta. Ustrezni izolacijski materiali ne le zmanjšajo porabo energije in zmanjšajo izgube zaradi mraza, ampak zagotavljajo tudi okoljsko skladnost, da se zagotovi varna proizvodnja in ustvarijo boljše gospodarske koristi. Pojav izolacijskih materialov, podobnih aerogelu, se zdi prilagojen za kriogeno izolacijo in se že široko uporablja tako doma kot v tujini.

Trenutno stanje hlajenja LNG:

Izolacijska učinkovitost tradicionalnih materialov se hitro poslabša, kar povzroči visoke stroške vzdrževanja.
Neustrezna izolacijska učinkovitost in znatna hladna izguba v tradicionalnih materialih predstavljata tveganje za skladiščenje in transport zemeljskega plina ali drugih stisnjenih plinov.
Velika debelina tradicionalnih materialov otežuje načrtovanje gosto urejenih cevovodov.
Slaba izolacija vodi do korozije zaradi kondenzacije na ceveh.
Odvečna kondenzacijska voda zlahka povzroči neučinkovitost izolacijskega sloja.
Organski materiali so vodoodporni, vendar ne izpolnjujejo zahtev požarne zaščite.

Prednosti aerogel super materiala:

Optimalna stabilnost pri nizkih temperaturah; lahko ohrani učinkovitost hlajenja tudi pri -200 ℃ brez razpok.
Odlična dimenzijska stabilnost; Posebna struktura nanometrskega merila se upira notranjim obremenitvam, ki jih povzroči raztezanje cevovoda, brez potrebe po dilatacijskih spojih.
Odlična hidrofobnost aerogelnega materiala učinkovito preprečuje prodiranje vode na površino kovinskih cevovodov, preprečuje korozijo in ohranja izolacijski učinek.
Anorganska materialna sestava, predvsem SiO2, brez lepil, zagotavlja stabilno delovanje, varnost, požarno odpornost in podaljšano življenjsko dobo.
Priročno rezanje materiala in konstrukcija, kar ima za posledico nizke stroške vzdrževanja.
Vrhunska zmogljivost hlajenja; toplotna prevodnost pri sobni temperaturi je le 0,018 W/m K, pri ultranizkih temperaturah pa je toplotna prevodnost <0,01 W/m K. To znatno zmanjša zahtevano debelino hladilne plasti, učinkovito zmanjša izgubo pri hlajenju in optimizira zasnovo gosto razporejenih cevovodov.

Primerjava učinkovitosti med aerogelom in tradicionalnimi hladilnimi materiali:

	Aerogel kompozitna blazinica iz filca	Penasto steklo	Pena PIR politrimerni cianatni ester
Toplotna prevodnost W/(m K).	0,010~0,020	0,050~0,080	0,030~0,040
Nasipna gostota (kg/m³)	190	150~240	50~180
Debelina hladilne izolacije	0.50	2	1
Stopnja absorpcije vode (Vol.-%)	0.36	2	1.5
Vodoodpornost	Celotno tesnjenje, hidrofobnost ≥ 99 %, nanostruktura. Struktura se lahko učinkovito upre nastajanju rosišča in zmrzali	Slabo tesnjenje zahteva dodatne tesnilne ukrepe	Slabo tesnjenje zahteva dodatne tesnilne ukrepe
Konstruktivnost	Lahko se zvije v zvitke in oblike, z dobro fleksibilnostjo in preprosto konstrukcijo	Zelo slabo, velika izguba	Normalno, lahko se speni na mestu, vendar je enakomernost pene slaba.
Stabilnost pri izjemno nizkih temperaturah	Odlično, pričakovana življenjska doba 5-10 let	Zmerna stabilnost z življenjsko dobo približno 2 leti	Lahko se stara, zmanjšana trdnost, slaba stabilnost, zahteva zamenjavo po 6 mesecih do 1 letu
Dimenzijska stabilnost	0.45%	roko	roko
Ponovno uporabnost	Možnost ponovne uporabe med razstavljanjem in vzdrževanjem	Lomljiva, ko je razstavljena in neuporabna	Lomljiva, ko je razstavljena in neuporabna

Ekonomska primerjava med aerogelom in tradicionalnimi materiali za hlajenje:

	Aerogel izolacijska odeja	Penasto steklo	PIR
Pričakovana debelina izolacijske plasti (mm)	40	160	80
Pričakovana površinska temperatura (℃)	30	30	30
Prostornina izolacijskega materiala (m³)	17.5	140	45.2
Glavni stroški materiala (v tisočih juanov)	18	14	7
Stroški gradnje in pomožnega materiala (v tisočih juanov)	3	8	5
Stanje izgube hlajenja	1/3	2	1
Stanje vzdrževanja	Skoraj zanemarljivo, tudi v primeru telesne poškodbe. Enostaven za popravilo	Minimalno vzdrževanje; Po izteku življenjske dobe je priporočljiva popolna zamenjava.	Pomembne starostne težave; zahteva večja popravila vsakih 3-6 mesecev, stroški vzdrževanja pa znašajo od 10.000 do 20.000 juanov na incident.
Zakopan cevovod	Majhna prostornina: če je projekt zemeljskih del ena tretjina tradicionalnega montažnega cevovoda, bo to povzročilo nižje stroške prevoza zaradi zmanjšane prostornine.	Prostornina je prevelika in zato nepraktična za uporabo kot montažni cevovod.	Prostornina je velika in zato nepraktična za izdelavo montažnih cevovodov.

Opomba: Izračuni temeljijo na cevovodu s premerom 100 mm in dolžino 1 km.

Označeno Aerogel