Kelebihan Airgel Felt dalam Aplikasi LNG
Status semasa penebat LNG:
Projek menggunakan kejuruteraan LNG dan peralatan suhu rendah dan suhu kriogenik yang lain biasanya mempunyai julat suhu -40 darjah hingga -170 darjah. Bahan penebat suhu rendah yang paling biasa digunakan termasuk PUR/PIR, kaca berbuih, getah dan plastik, dan buih fenolik yang diubah suai. Bahan-bahan ini menunjukkan peningkatan yang ketara dalam prestasi dan komposisi berbanding bahan pearlite yang digunakan sebelum ini. Keberkesanan penebat suhu rendah bukan sahaja menjejaskan kecekapan keseluruhan peralatan, tetapi juga memainkan peranan penting dalam keselamatan kemudahan. Bahan penebat yang sesuai bukan sahaja mengurangkan penggunaan tenaga dan meminimumkan kehilangan penyejukan, tetapi juga mematuhi peraturan alam sekitar, memastikan pengeluaran selamat dan mencipta faedah ekonomi yang lebih baik. Bahan penebat jenis airgel nampaknya sangat sesuai untuk penebat suhu rendah dan sudah digunakan secara meluas di dalam dan luar negara.

Status semasa penyejukan LNG:
- Bahan tradisional cepat merosot dalam prestasi penebat, mengakibatkan kos penyelenggaraan yang tinggi.
- Prestasi penebat yang tidak mencukupi dan kehilangan penyejukan yang ketara bagi bahan tradisional menimbulkan risiko kepada penyimpanan dan pengangkutan gas asli atau gas termampat lain.
- Ketebalan besar bahan tradisional merumitkan reka bentuk saluran paip padat.
- Kakisan akibat pemeluwapan pada paip berlaku akibat penurunan kesan penebat.
- Pemeluwapan yang berlebihan menyebabkan lapisan penebat tidak berkesan.
- Bahan organik adalah kalis air tetapi tidak memenuhi keperluan perlindungan kebakaran.
Kelebihan Bahan Airgel Berprestasi Tinggi:
- Kestabilan suhu rendah yang optimum; Ia mengekalkan prestasi pembekuan walaupun pada -200 ℃, menawarkan fleksibiliti yang sangat baik dan tidak retak.
- Kestabilan dimensi yang sangat baik; Oleh kerana struktur berskala nano khas, tiada sambungan pengembangan diperlukan untuk tekanan dalaman yang disebabkan oleh pengembangan paip.
- Hidrofobisiti bahan aerogel yang sangat baik menghalang penembusan air ke dalam permukaan paip logam dengan berkesan, mencegah kakisan dan mengekalkan prestasi penebat.
- Komposisi bahan bukan organiknya, terutamanya terdiri daripada SiO2, memastikan prestasi yang stabil, keselamatan, ketahanan api dan hayat perkhidmatan yang dilanjutkan.
- Pemotongan dan pembinaan bahan yang mudah mengurangkan kos penyelenggaraan.
- Prestasi pembekuan yang sangat baik; Pada suhu bilik, kekonduksian terma hanya 0.018 W/m k, dan pada suhu ultra-rendah, kekonduksian terma ialah <0.01 W/m k. Ini dengan ketara mengurangkan ketebalan lapisan beku yang diperlukan, dengan berkesan mengurangkan kehilangan penyejukan dan mengoptimumkan reka bentuk saluran paip padat.
Perbandingan prestasi antara aerogel dan bahan penyejukan tradisional:
Pad felt komposit Airgel | Kaca buih | Ester sianat polimer PIR buih | |
Kekonduksian terma W/(m K). | 0.010~0.020 | 0.050~0.080 | 0.030~0.040 |
Ketumpatan pukal (kg/m3) | 190 | 150~240 | 50~180 |
Ketebalan penyejukan | 0.50 | 2 | 1 |
Kadar penyerapan lembapan (vol%) | 0.36 | 2 | 1.5 |
Kalis air | Kalis air sepenuhnya, hidrofobik ≥ 99%, struktur berstruktur nano dengan berkesan boleh menghalang pembentukan embun dan fros. | Jika kalis air lemah, langkah kalis air tambahan mungkin diperlukan. | Jika kalis air lemah, langkah kalis air tambahan mungkin diperlukan. |
Kebolehbinaan | Ia fleksibel dan mudah untuk dikonfigurasikan, jadi ia boleh digulung menjadi gulung atau dibentuk menjadi bahagian. | Sangat miskin, kerugian yang tinggi | Biasanya, tembakan di tapak adalah mungkin, tetapi keseragaman tembakan tidak baik. |
Kestabilan suhu ultra rendah | Cemerlang, jangka hayat dijangka 5-10 tahun | Kestabilan sederhana, jangka hayat kira-kira 2 tahun | Mudah umur, kekuatan berkurangan, kestabilan berkurangan, tempoh penggantian 6 bulan hingga 1 tahun |
Kestabilan dimensi | 0.45% | miskin | miskin |
Kebolehgunaan semula | Boleh diguna semula semasa pembongkaran dan penyelenggaraan | Rosak semasa pembongkaran dan tidak boleh digunakan | Rosak semasa pembongkaran dan tidak boleh digunakan |
Perbandingan ekonomi aerogel dan bahan penyejukan konvensional:
Selimut penebat airgel | Kaca buih | PIR | |
Jangkaan ketebalan lapisan penebat (mm) | 40 | 160 | 80 |
Suhu permukaan yang dijangkakan (℃) | 30 | 30 | 30 |
Isipadu penebat (m3) | 17.5 | 140 | 45.2 |
Kos bahan utama (unit: ribu yuan) | 18 | 14 | 7 |
Kos pembinaan dan kos bahan (unit: ribu yuan) | 3 | 8 | 5 |
Keadaan kehilangan penyejukan | Kira-kira 1/3 | 2 | 1 |
Status penyelenggaraan | Walaupun dalam kes kerosakan fizikal, ia hampir boleh diabaikan. Mudah dibaiki | Memerlukan penyelenggaraan yang minimum. Selepas jangka hayatnya tamat, penggantian lengkap disyorkan. | masalah penuaan yang serius; Pembaikan besar diperlukan setiap 3 hingga 6 bulan, dengan kos penyelenggaraan antara 10,000 hingga 20,000 yuan seunit. |
saluran paip terkubur | Bagi projek kecil yang mengalihkan tanah di mana volumnya adalah satu pertiga daripada saluran paip pasang siap konvensional, kos pengangkutan dikurangkan kerana volum berkurangan. | Ia terlalu besar untuk menjadi praktikal untuk digunakan sebagai saluran paip modular. | Jumlahnya yang besar menjadikannya tidak sesuai untuk pengeluaran saluran paip pasang siap. |
Nota: Pengiraan adalah berdasarkan saluran paip dengan diameter 100 mm dan panjang 1 km.