ข้อดีของ Aerogel Felt ในการใช้งาน LNG
สถานะปัจจุบันของฉนวน LNG:
โครงการที่ใช้วิศวกรรม LNG และอุปกรณ์อุณหภูมิต่ำและอุณหภูมิต่ำมากอื่นๆ โดยทั่วไปจะมีช่วงอุณหภูมิอยู่ระหว่าง -40 ถึง -170 องศา วัสดุฉนวนอุณหภูมิต่ำที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดได้แก่ PUR/PIR, โฟมแก้ว, ยางและพลาสติก และโฟมฟีนอลิกที่ปรับเปลี่ยน วัสดุเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญในประสิทธิภาพและองค์ประกอบเหนือวัสดุเพิร์ลไลต์ที่ใช้ก่อนหน้านี้ ประสิทธิภาพของฉนวนอุณหภูมิต่ำไม่เพียงแต่ส่งผลต่อประสิทธิภาพโดยรวมของอุปกรณ์ แต่ยังมีบทบาทสำคัญต่อความปลอดภัยของสถานที่อีกด้วย วัสดุฉนวนที่เหมาะสมไม่เพียงแต่ช่วยลดการใช้พลังงานและลดการสูญเสียจากการทำความเย็นเท่านั้น แต่ยังสอดคล้องกับกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม รับประกันการผลิตที่ปลอดภัย และสร้างประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่ดีขึ้นอีกด้วย วัสดุฉนวนประเภทแอโรเจลดูเหมือนว่าจะเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเป็นฉนวนที่อุณหภูมิต่ำ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในประเทศและต่างประเทศแล้ว

สถานะปัจจุบันของระบบทำความเย็น LNG:
- วัสดุแบบดั้งเดิมจะเสื่อมประสิทธิภาพในด้านฉนวนอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้มีต้นทุนการบำรุงรักษาสูง
- ประสิทธิภาพการป้องกันความร้อนที่ไม่เพียงพอและการสูญเสียการทำความเย็นอย่างมีนัยสำคัญของวัสดุแบบดั้งเดิมก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อการจัดเก็บและการขนส่งก๊าซธรรมชาติหรือก๊าซอัดอื่นๆ
- ความหนาที่มากของวัสดุแบบดั้งเดิมทำให้การออกแบบท่อที่มีความหนาแน่นสูงมีความซับซ้อน
- การกัดกร่อนอันเกิดจากการควบแน่นบนท่อเกิดขึ้นเนื่องจากประสิทธิภาพของฉนวนลดลง
- การควบแน่นที่มากเกินไปทำให้ชั้นฉนวนไม่มีประสิทธิภาพ
- วัสดุอินทรีย์กันน้ำได้แต่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดในการป้องกันอัคคีภัย
ข้อดีของวัสดุประสิทธิภาพสูงพิเศษ Aerogel:
- เสถียรภาพอุณหภูมิต่ำที่เหมาะสมที่สุด ยังคงประสิทธิภาพการแช่แข็งได้แม้ในอุณหภูมิ -200℃ ให้ความยืดหยุ่นที่ยอดเยี่ยมและไม่แตกร้าว
- มีเสถียรภาพมิติที่ยอดเยี่ยม เนื่องจากโครงสร้างระดับนาโนพิเศษจึงไม่จำเป็นต้องมีข้อต่อขยายเพื่อรองรับแรงเครียดภายในที่เกิดจากการขยายตัวของท่อ
- คุณสมบัติกันน้ำที่ยอดเยี่ยมของวัสดุเอโรเจลช่วยป้องกันการซึมของน้ำเข้าไปในพื้นผิวท่อโลหะได้อย่างมีประสิทธิภาพ ป้องกันการกัดกร่อนและรักษาประสิทธิภาพของฉนวน
- องค์ประกอบวัสดุอนินทรีย์ ซึ่งประกอบด้วย SiO2 เป็นหลัก ช่วยให้มีประสิทธิภาพที่เสถียร ปลอดภัย ทนไฟ และมีอายุการใช้งานยาวนาน
- การตัดและก่อสร้างวัสดุที่สะดวกช่วยลดต้นทุนการบำรุงรักษา
- ประสิทธิภาพการแช่แข็งที่ยอดเยี่ยม ที่อุณหภูมิห้อง ค่าการนำความร้อนอยู่ที่ 0.018 W/m·k เท่านั้น และที่อุณหภูมิต่ำมาก ค่าการนำความร้อนจะน้อยกว่า 0.01 W/m·k วิธีนี้ช่วยลดความหนาที่จำเป็นของชั้นแช่แข็งได้อย่างมาก จึงลดการสูญเสียจากการทำความเย็นได้อย่างมีประสิทธิภาพ และช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการออกแบบท่อที่มีความหนาแน่น
การเปรียบเทียบประสิทธิภาพระหว่างแอโรเจลและวัสดุทำความเย็นแบบดั้งเดิม:
แผ่นสักหลาดคอมโพสิตแอโรเจล | กระจกโฟม | โฟม PIR โพลีเมอร์ไซยาเนตเอสเทอร์ | |
ค่าการนำความร้อน W/(m K) | 0.010~0.020 | 0.050~0.080 | 0.030~0.040 |
ความหนาแน่นรวม (กก./ม.3) | 190 | 150~240 | 50~180 |
ความหนาในการทำความเย็น | 0.50 | 2 | 1 |
อัตราการดูดซึมความชื้น (vol%) | 0.36 | 2 | 1.5 |
กันน้ำ | โครงสร้างนาโนกันน้ำได้อย่างสมบูรณ์ ≥ 99% ป้องกันการเกิดน้ำค้างและน้ำค้างแข็งได้อย่างมีประสิทธิภาพ | หากการกันน้ำไม่ดีอาจจำเป็นต้องมีมาตรการกันน้ำเพิ่มเติม | หากการกันน้ำไม่ดีอาจจำเป็นต้องมีมาตรการกันน้ำเพิ่มเติม |
ความสามารถในการก่อสร้าง | มีความยืดหยุ่นและกำหนดค่าได้ง่าย จึงสามารถม้วนเป็นม้วนหรือขึ้นรูปเป็นชิ้นส่วนได้ | แย่มาก ขาดทุนสูง | โดยทั่วไปแล้วการยิงในสถานที่เป็นไปได้ แต่ความสม่ำเสมอของการยิงไม่ดี |
เสถียรภาพอุณหภูมิต่ำพิเศษ | ดีเยี่ยม อายุการใช้งานคาดไว้ 5-10 ปี | ความเสถียรปานกลาง อายุการใช้งานประมาณ 2 ปี | เสื่อมสภาพง่าย ความแข็งแรงลดลง ความเสถียรลดลง ระยะเวลาเปลี่ยนทดแทน 6 เดือนถึง 1 ปี |
ความเสถียรของมิติ | 0.45% | ยากจน | ยากจน |
การนำกลับมาใช้ซ้ำ | สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ระหว่างการถอดประกอบและการบำรุงรักษา | เสียหายระหว่างการถอดประกอบและไม่สามารถใช้งานได้ | เสียหายระหว่างการถอดประกอบและไม่สามารถใช้งานได้ |
การเปรียบเทียบทางเศรษฐกิจของแอโรเจลและวัสดุทำความเย็นแบบธรรมดา:
ผ้าห่มฉนวนกันความร้อนแอโรเจล | กระจกโฟม | พีไออาร์ | |
ความหนาที่คาดว่าจะได้ของชั้นฉนวน (มม.) | 40 | 160 | 80 |
อุณหภูมิพื้นผิวที่คาดหวัง (℃) | 30 | 30 | 30 |
ปริมาตรฉนวน (ม3) | 17.5 | 140 | 45.2 |
ต้นทุนวัตถุดิบหลัก (หน่วย : พันหยวน) | 18 | 14 | 7 |
ต้นทุนการก่อสร้างและต้นทุนวัสดุ (หน่วย : พันหยวน) | 3 | 8 | 5 |
สถานการณ์สูญเสียความเย็น | ตอนที่ 1/3 | 2 | 1 |
สถานะการบำรุงรักษา | แม้แต่ในกรณีของความเสียหายทางกายภาพก็แทบจะละเลยได้ ง่ายต่อการซ่อมแซม | ต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย หลังจากอายุการใช้งานสิ้นสุด ขอแนะนำให้เปลี่ยนใหม่ทั้งหมด | ปัญหาการแก่ชราที่ร้ายแรง; ต้องมีการซ่อมแซมครั้งใหญ่ทุกๆ 3 ถึง 6 เดือน โดยมีค่าบำรุงรักษาอยู่ระหว่าง 10,000 ถึง 20,000 หยวนต่อหน่วย |
ท่อฝังดิน | สำหรับโครงการเคลื่อนย้ายดินขนาดเล็กที่มีปริมาตรเพียงหนึ่งในสามของท่อส่งสำเร็จรูปแบบธรรมดา ต้นทุนการขนส่งจะลดลงเนื่องจากปริมาณที่ลดลง | มีขนาดใหญ่เกินไปจนไม่เหมาะกับการใช้งานเป็นท่อส่งแบบแยกส่วน | ปริมาณที่มากทำให้ไม่เหมาะกับการผลิตท่อสำเร็จรูป |
หมายเหตุ: การคำนวณใช้ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 มม. และความยาว 1 กม.