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油气、工业成气凝胶应用主战场,工业保温隔热需求占比高达18%
2023-11-23       来源:尤特森

数据显示,我国气凝胶下游应用中占比最多的为油气项目,约占56%;其次是工业隔热占18%、建筑制造占9%......油气和工业或为气凝胶应用主战场,那么气凝胶在工业板块可以怎么用?

1、工业窑炉、管道为什么要保温

工业领域所需要保温隔热的场景甚多,包括输送各种介质的高低温管道、蒸汽管道,以及生产的工业窑炉等。

油气、工业成气凝胶应用主战场

保温改造工作直接影响到工业管道、窑炉等设备的运行状态及节能降耗的效果。以玻璃熔窑为例,玻璃熔炼炉的散热面积大,外表面温度高,散热是约占总热量的20%~30%,尤其是在重油作为燃料这类的窑炉,散热损失更多。但窑体经过保温材料的改造后,可节省燃料15%~20%,火焰温度可提高20℃~30℃。

同样的,工业管道承载各种温度及介质,优异的保温工作能有效减少热损失,达到降低能耗、运行效率提升的效果。

油气、工业成气凝胶应用主战场

市场上有很多传统的管道保温材料,但工业保温涵盖了许多方面,需耐高温、防水防潮、不坍塌、抗振动等等,在各种环境、工况下,既要满足多种性能方面的需求,又要保证保温效果,避免传统保温材料所存在的性能不全面、更换维修成本高等弊端。

精益求精的需求下,新型保温材料——气凝胶成为新选择,新趋势;不仅有学术论文或研究支撑了气凝胶对比传统保温材料的效益,更有中石化、中石油等头部用气凝胶更换管线的保温材料证实新材料的价值。

2、气凝胶的风早已吹到下游工业领域

2018年,我国第一个气凝胶材料国家标准《纳米孔气凝胶复合绝热制品》正式实施,适用于工业及建筑领域用纳米孔二氧化硅基气凝胶复合绝热产品,其他类型也可参考使用。

油气、工业成气凝胶应用主战场

这是气凝胶的首个国家标准,而后气凝胶的行业标准陆续推出并立项,以上是基于国家政策和气凝胶向中下游渗透的因素所推动的;同时,这也表明气凝胶在工业、建筑等领域的应用需求增长,反向推动标准规范设计、施工和验收等环节的技术保证。

上文提到,油气、工业是目前已知的气凝胶应用较为广泛的领域。在《中石化也入局的气凝胶,在石化管道市场规模有望破百亿吗?》一文中,我们为大家介绍了气凝胶在石油化工领域的应用及效果,在工业领域气凝胶同样发挥着保温隔热的多种价值。

气凝胶与传统的保温材料对比,其中最为显著的优势之一即低导热系数。这对于气凝胶复合制品来说将拥有更优异的保温隔热性能。

如气凝胶涂料可直接应用在工业储罐表面,以此减少热量损失或吸收,使储存的能源保持在一个恒定的温度,同时最大程度节省能源。

对于工业领域的一些高温工作管道,使用气凝胶毡保温在减少散热损失的同时,也能有效防止烫伤事故发生。

油气、工业成气凝胶应用主战场

保温层的厚度也是影响保温效果的一个关键因素。一般来说,保温层越厚,热量传递和损失越少。然而在确定保温层厚度时,也要考虑储罐/管道的结构以及投入成本。

气凝胶毡还有一个传统材料无法比拟的优势就是质轻,在要取得同等隔热条件的效果下,气凝胶毡的厚度仅为传统材料的几分之一。再者,气凝胶毡的隔热效果是传统隔热材料的2-5倍,根据阿伦尼乌斯实验测定的理论高温管道使用年限接近20年。

油气、工业成气凝胶应用主战场