LNG Uygulamalarında Aerogel Keçenin Avantajları

LNG yalıtımının güncel durumu:

LNG mühendisliği ve diğer düşük sıcaklık ve kriyojenik sıcaklık ekipmanlarını kullanan projeler genellikle -40 derece ile -170 derece arasında bir sıcaklık aralığına sahiptir. En yaygın kullanılan düşük sıcaklık yalıtım malzemeleri arasında PUR/PIR, köpüklü cam, kauçuk ve plastik ve modifiye fenolik köpük yer almaktadır. Bu malzemeler, daha önce kullanılan perlit malzemelere kıyasla performans ve bileşim açısından önemli iyileştirmeler göstermektedir. Düşük sıcaklık yalıtımının etkinliği yalnızca ekipmanın genel verimliliğini etkilemekle kalmaz, aynı zamanda tesisin güvenliğinde de hayati bir rol oynar. Uygun yalıtım malzemeleri sadece enerji tüketimini azaltmakla ve soğutma kayıplarını en aza indirmekle kalmaz, aynı zamanda çevre düzenlemelerine de uygundur, güvenli üretimi sağlar ve daha iyi ekonomik faydalar yaratır. Aerojel tipi yalıtım malzemeleri düşük sıcaklık yalıtımı için ideal olarak uygun görünmekte olup, yurtiçi ve yurtdışında yaygın olarak kullanılmaktadır.

LNG soğutmanın güncel durumu:

Geleneksel malzemeler yalıtım performansını hızla yitiriyor ve bu da yüksek bakım maliyetlerine yol açıyor.
Geleneksel malzemelerin yetersiz yalıtım performansı ve önemli soğutma kayıpları, doğal gaz veya diğer sıkıştırılmış gazların depolanması ve taşınması için risk oluşturmaktadır.
Geleneksel malzemelerin büyük kalınlıkları yoğun boru hatlarının tasarımını zorlaştırmaktadır.
Boru üzerinde yoğuşma oluşması sonucu izolasyon etkisinin azalması sonucu korozyon meydana gelir.
Aşırı yoğuşma, yalıtım tabakasının etkisiz kalmasına neden olur.
Organik malzemeler suya dayanıklıdır ancak yangın koruma şartlarını karşılamaz.

Aerogel Ultra Yüksek Performans Malzemelerinin Avantajları:

Optimum düşük sıcaklık kararlılığı; -200℃'de bile dondurma performansını korur, mükemmel esneklik sunar ve çatlama yapmaz.
Mükemmel boyutsal kararlılık; Özel nano ölçekli yapısı sayesinde boru genleşmesinden kaynaklanan iç gerilmeler için genleşme derzlerine ihtiyaç duyulmaz.
Aerogel malzemesinin mükemmel hidrofobikliği, suyun metal boru yüzeyine nüfuz etmesini etkili bir şekilde önleyerek korozyonu önler ve yalıtım performansını korur.
Esas olarak SiO2'den oluşan inorganik malzeme bileşimi, istikrarlı performans, güvenlik, yangına dayanıklılık ve uzun kullanım ömrü sağlar.
Kolay malzeme kesimi ve yapımı bakım maliyetlerini azaltır.
Mükemmel dondurma performansı; Oda sıcaklığında ısıl iletkenlik sadece 0,018 W/m k'dir ve çok düşük sıcaklıklarda ısıl iletkenlik <0,01 W/m k'dir. Bu, donmuş tabakanın gerekli kalınlığını önemli ölçüde azaltır, soğutma kayıplarını etkili bir şekilde azaltır ve yoğun boru hatlarının tasarımını optimize eder.

Aerojeller ile geleneksel soğutma malzemeleri arasındaki performans karşılaştırması:

	Aerogel kompozit keçe ped	Köpük cam	Köpük PIR polimer siyanat ester
Isı iletkenliği W/(m K).	0.010~0.020	0.050~0.080	0.030~0.040
Yığın yoğunluğu (kg/m3)	190	150~240	50~180
Soğutma kalınlığı	0.50	2	1
Nem emilim oranı (hacim%)	0.36	2	1.5
Su geçirmez	Tamamen su geçirmez, hidrofobik ≥ 99%, nano yapılı yapı, çiğ ve don oluşumunu etkili bir şekilde önleyebilir.	Su yalıtımı zayıfsa, ek su yalıtımı önlemlerine ihtiyaç duyulabilir.	Su yalıtımı zayıfsa, ek su yalıtımı önlemlerine ihtiyaç duyulabilir.
İnşa edilebilirlik	Esnek ve kolay yapılandırılabilir olduğundan rulo haline getirilebilir veya parçalara ayrılabilir.	Çok zayıf, yüksek kayıp	Genellikle yerinde pişirim yapılabiliyor ancak pişirim homojenliği iyi olmuyor.
Ultra düşük sıcaklık kararlılığı	Mükemmel, beklenen kullanım ömrü 5-10 yıl	Orta düzeyde stabilite, yaklaşık 2 yıllık kullanım ömrü	Kolay eskir, dayanıklılığı azalır, stabilitesi azalır, değiştirme süresi 6 ay ile 1 yıl arasındadır
Boyutsal kararlılık	0.45%	fakir	fakir
Tekrar kullanılabilirlik	Sökme ve bakım sırasında tekrar kullanılabilir	Sökme sırasında hasar görmüş ve kullanılamaz hale gelmiştir	Sökme sırasında hasar görmüş ve kullanılamaz hale gelmiştir

Aerojellerin ve geleneksel soğutma malzemelerinin ekonomik karşılaştırması:

	Aerogel yalıtım battaniyesi	Köpük cam	PIR
Yalıtım tabakasının beklenen kalınlığı (mm)	40	160	80
Beklenen yüzey sıcaklığı (℃)	30	30	30
Yalıtım hacmi (m3)	17.5	140	45.2
Ana malzeme maliyeti (birim: bin yuan)	18	14	7
İnşaat maliyetleri ve malzeme maliyetleri (birim: bin yuan)	3	8	5
Soğutma kaybı durumu	1/3	2	1
Bakım durumu	Fiziksel hasarlar söz konusu olduğunda bile bu hasar yok denecek kadar azdır. Onarımı kolay	Minimum bakım gerektirir. Kullanım ömrü dolduktan sonra komple değiştirilmesi önerilir.	ciddi yaşlanma sorunları; Her 3 ila 6 ayda bir büyük onarımların yapılması gerekiyor ve bakım maliyetleri ünite başına 10.000 ila 20.000 yuan arasında değişiyor.
gömülü boru hattı	Hacmi geleneksel prefabrik boru hattının üçte biri olan küçük toprak işleri projelerinde, hacmin azalması nedeniyle nakliye maliyetleri de düşmektedir.	Modüler boru hattı olarak kullanımı pratik olmayacak kadar büyük.	Hacminin büyük olması prefabrik boru hatlarının üretimine uygun değildir.

Not: Hesaplamalar 100 mm çapında ve 1 km uzunluğundaki boru hattına göre yapılmıştır.

Etiketlendi Aerojel