Fördelar med aerogelfilt i LNG-sektorn

Aktuell status för LNG-isolering:

I LNG-teknik och andra kryogena projekt varierar temperaturen för enheter med låg och ultralåg temperatur vanligtvis från -40 till -170 grader Celsius. De mest använda kryogena isoleringsmaterialen inkluderar PUR/PIR, skumglas, gummi och plast, modifierat fenolhartsskum, etc. Dessa material representerar en betydande förbättring i både prestanda och konstruktion jämfört med de tidigare använda perlitmaterialen. Effektiviteten hos kryogen isolering påverkar inte bara utrustningens totala effektivitet, utan spelar också en avgörande roll för anläggningens säkerhet. Lämpliga isoleringsmaterial minskar inte bara energiförbrukningen och minimerar köldförluster, utan ger också försäkran om miljöefterlevnad för att säkerställa säker produktion och skapa bättre ekonomiska fördelar. Framväxten av aerogelliknande isoleringsmaterial verkar skräddarsytt för kryogen isolering och används redan i stor utsträckning både nationellt och internationellt.

Aktuell status för LNG-kylning:

Traditionella material uppvisar snabb försämring av isoleringsprestanda, vilket resulterar i höga underhållskostnader.
Otillräcklig isoleringsprestanda och betydande kylförluster i traditionella material utgör risker för lagring och transport av naturgas eller andra komprimerade gaser.
Den stora tjockleken på traditionella material gör det svårt att designa tätt anordnade rörledningar.
Den dåliga isoleringen leder till korrosion på grund av kondens på rören.
Överskott av kondensvatten gör lätt isoleringsskiktet ineffektivt.
Organiska material är vattentäta, men uppfyller inte kraven för brandskydd.

Fördelar med aerogel supermaterial:

Optimal stabilitet vid låga temperaturer; kan bibehålla kylprestanda även vid -200 ℃ utan att spricka.
Utmärkt dimensionsstabilitet; Den speciella strukturen i nanoskala står emot inre påfrestningar som orsakas av expansionen av rörledningen utan behov av expansionsfogar.
Utmärkt hydrofobicitet hos aerogelmaterial förhindrar effektivt vatten från att penetrera ytan på metallrörledningar, förhindrar korrosion och bibehåller isoleringseffekten.
Oorganisk materialsammansättning, främst SiO2, utan lim, säkerställer stabil prestanda, säkerhet, brandbeständighet och förlängd livslängd.
Bekväm skärning och konstruktion av material, vilket resulterar i låga underhållskostnader.
Överlägsen kylprestanda; värmeledningsförmågan vid rumstemperatur är endast 0,018 W/m K, och vid ultralåga temperaturer är värmeledningsförmågan <0,01 W/m K. Detta minskar avsevärt den erforderliga tjockleken på kylskiktet, minskar effektivt kylförluster och optimerar utformningen av tätt anordnade rörledningar.

Prestandajämförelse mellan aerogel och traditionella kylmaterial:

	Aerogel komposit filtdyna	Skumglas	Skum PIR polytrimer cyanatester
Värmeledningsförmåga W/(m K).	0,010~0,020	0,050~0,080	0,030~0,040
Bulkdensitet (kg/m³)	190	150~240	50~180
Tjocklek på kylisolering	0.50	2	1
Vattenabsorptionshastighet (Vol.-%)	0.36	2	1.5
Vattentålighet	Total tätning, hydrofobicitet ≥ 99 %, nanostruktur. Strukturen kan effektivt motstå bildning av dagg och frost	Dålig tätning kräver ytterligare tätningsåtgärder	Dålig tätning kräver ytterligare tätningsåtgärder
Byggbarhet	Kan rullas ihop till rullar och former, med god flexibilitet och enkel konstruktion	Mycket dålig, hög förlust	Normal, kan skummas på plats, men skumlikheten är dålig.
Stabilitet vid extremt låga temperaturer	Utmärkt, förväntad livslängd 5-10 år	Måttlig stabilitet med en livslängd på cirka 2 år	Lätt att åldras, minskad styrka, dålig stabilitet, kräver byte efter 6 månader till 1 år
Dimensionell stabilitet	0.45%	ärm	ärm
Återanvändbarhet	Återanvändbar vid demontering och underhåll	Bräcklig när den är demonterad och oanvändbar	Bräcklig när den är demonterad och oanvändbar

Ekonomisk jämförelse mellan aerogel och traditionella kylmaterial:

	Aerogel isoleringsfilt	Skumglas	PIR
Förväntad tjocklek på isoleringsskiktet (mm)	40	160	80
Förväntad yttemperatur (℃)	30	30	30
Volym av isoleringsmaterialet (m³)	17.5	140	45.2
Huvudsaklig materialkostnad (i tusentals yuan)	18	14	7
Kostnader för konstruktion och hjälpmaterial (i tusentals yuan)	3	8	5
Kylförlustsituation	1/3	2	1
Underhållssituation	Nästan försumbar, även vid fysisk skada. Lätt att reparera	Minimalt underhåll; Efter att ha nått slutet av livet rekommenderas en komplett ersättning.	Betydande åldersproblem; kräver större reparationer var 3-6:e månad, med underhållskostnader på mellan 10 000 och 20 000 yuan per incident.
Nedgrävd rörledning	Liten volym: Om markarbetet är en tredjedel av den traditionella prefabricerade rörledningen kommer det att resultera i lägre transportkostnader på grund av den minskade volymen.	Volymen är för stor och därför opraktisk för användning som en prefabricerad pipeline.	Volymen är stor och därför opraktisk för tillverkning av prefabricerade rörledningar.

Obs: Beräkningarna är baserade på en rörledning med en diameter på 100 mm och en längd på 1 km.

Taggad Aerogel