Els projectes d'aïllament industrial solen centrar-se en alguns problemes bàsics:
- Pèrdua de calor
- Gruix d'aïllament
- Resistència a la humitat
- Cost de manteniment
- Eficàcia de la instal·lació
Durant molts anys, l'aïllament de llana de roca s'ha utilitzat àmpliament en centrals elèctriques, canonades de refineries, sistemes de vapor i aïllament d'equips industrials. El material segueix sent comú en els projectes d'aïllament convencionals a causa del seu menor cost inicial i del seu procés d'instal·lació madur.
Però ara molts projectes industrials funcionen en condicions diferents.
Els bastidors de canonades són més compactes.
Els sistemes de GNL requereixen menor conductivitat tèrmica.
Els projectes offshore requereixen sistemes d'aïllament més lleugers.
Els equips de manteniment presten més atenció al risc de CUI i a la vida útil de l'aïllament.
Per això, Airgel Blanket s'utilitza en sistemes d'aïllament més industrials, especialment en projectes de renovació de refineries, terminals de GNL, mòduls en alta mar i sistemes de canonades d'alta temperatura.
Què és la manta d'aerogel?
Airgel Blanket és un material d'aïllament tèrmic flexible fet d'aerogel de sílice combinat amb fibres portadores reforçades.
El material s'utilitza àmpliament en:
- Sistemes d'aïllament de GNL
- Plataformes offshore
- Conductes de la refineria
- Plantes petroquímiques
- Aïllament de canonades criogèniques
- Tuberia industrial d'alta temperatura
En comparació amb l'aïllament tradicional de llana mineral, Airgel Blanket proporciona una conductivitat tèrmica més baixa i un gruix d'aïllament reduït.
Molts contractistes d'EPC i empreses d'aïllament industrial ara obtenen Airgel Blanket directament dels fabricants de la Xina per a grans projectes de refineries i GNL on l'espai d'instal·lació i el pes del sistema són factors crítics.
Els fabricants xinesos d'aïllament d'aerogel també ofereixen solucions d'aïllament personalitzades per a:
- Sistemes d'aïllament de canonades
- Tapes d'aïllament de vàlvules
- Aïllament criogènic
- Jaquetes aïllants desmuntables
- Aïllament d'equips industrials
Què és l'aïllament de llana de roca?
L'aïllament de llana de roca es produeix a partir de basalt fos i fibres minerals. El material es subministra habitualment com:
- Seccions de canonades
- Rotllos de manta
- Taulers aïllants
Les aplicacions típiques inclouen:
- Aïllament de canonades de vapor
- Aïllament de la caldera
- Sistemes de forn
- Aïllament d'equips industrials
- Aïllament del dipòsit
L'aïllament de llana de roca funciona bé en molts entorns industrials estàndard. Els sistemes de canonades grans amb prou espai d'instal·lació encara utilitzen aïllament de llana mineral a les centrals elèctriques i les instal·lacions de procés.
La principal limitació apareix en projectes que requereixen:
- Gruix d'aïllament reduït
- Sistemes lleugers
- Resistència a la humitat
- Millor flexibilitat al voltant de vàlvules i colzes
- Risc de manteniment més baix-a llarg termini
Comparació de conductivitat tèrmica
La conductivitat tèrmica afecta directament la pèrdua de calor i el gruix de l'aïllament.
| Material | Conductivitat tèrmica |
|---|---|
| Manta d'aerogel | 0.015–0.025 W/m·K |
| Llana de roca | 0.035–0.045 W/m·K |
La menor conductivitat tèrmica permet capes d'aïllament més fines en les mateixes condicions de funcionament.
Això esdevé important en:
- Instal·lacions de GNL
- Mòduls offshore
- Bastidors compactes de tubs
- Sistemes de procés modulars
En molts projectes de renovació de refineries, un aïllament de llana de roca més gruixut crea conflictes d'instal·lació al voltant de vàlvules, brides i canonades de petit forat.
La manta d'aerogel redueix el gruix de l'aïllament alhora que manté el rendiment tèrmic.
Aquesta és una de les raons per les quals els contractistes d'aïllament industrial compren cada cop més materials d'aïllament d'aerogel per a sistemes de canonades complexos.
Comparació de gruixos
| Aplicació | Manta d'aerogel | Llana de roca |
|---|---|---|
| Tub de temperatura mitjana | 3-15 mm | 25-40 mm |
| Tub d'alta temperatura | 15-25 mm | 40-60 mm |
| Tub criogènic | 20-30 mm | Múltiples capes gruixudes |
| Bastidor compacte de tubs | Millor Fit | Risc de limitació d'espai |
El gruix reduït d'aïllament crea diversos avantatges d'enginyeria:
- Encaminament de canonades més fàcil
- Millor accés al manteniment
- Menor pes de transport
- Fabricació modular millorada
- Instal·lació més fàcil al voltant de superfícies irregulars
Molts contractistes d'aïllament prefereixen una manta d'aerogel flexible per a colzes, vàlvules i dissenys de canonades industrials complexes on l'aïllament tradicional de llana mineral es fa difícil d'instal·lar.
Resistència a la humitat i risc CUI
La corrosió sota aïllament segueix sent un problema important a les instal·lacions de refineries, offshore i petroquímiques.
L'aïllament de llana de roca pot absorbir la humitat després d'una exposició a llarg termini-en ambients humits.
Les condicions d'alt risc-comuns inclouen:
- Plataformes offshore
- Plantes químiques costaneres
- Conducte de vapor exterior
- Zones de procés d'alta humitat
La humitat atrapada a l'interior dels sistemes d'aïllament augmenta el risc de corrosió sota la coberta metàl·lica.
Airgel Blanket conté propietats hidrofòbiques que ajuden a reduir l'absorció d'aigua.
Per als equips de manteniment, una menor penetració d'humitat significa:
- Risc de CUI reduït
- Vida útil més llarga de l'aïllament
- Menor freqüència d'inspecció
- Reducció del cost de manteniment de la parada
Molts operadors de refineries ara especifiquen materials d'aïllament hidròfob per a sistemes de canonades crítics exposats a ambients humits o marins.
Comparació de resistència a la humitat
| Condició | Manta d'aerogel | Llana de roca |
|---|---|---|
| Absorció d'aigua | Molt Baix | De moderat a alt |
| Estructura hidrofòbica | Sí | No |
| Idoneïtat offshore | Alt | Moderat |
| Estabilitat a la humitat a llarg termini- | Millor | Abaix |
| Rendiment de prevenció CUI | Millor | Limitat |
Eficiència de la instal·lació
El cost d'instal·lació afecta el cost total del projecte, especialment en els grans sistemes d'aïllament industrial.
L'aïllament de llana de roca requereix generalment:
- Major gruix d'instal·lació
- Múltiples capes d'aïllament
- Major volum de transport
- Més espai d'instal·lació
La manta d'aerogel és flexible i més fàcil d'instal·lar:
- Colzes de canonada
- Vàlvules
- Brides
- Tubs de petit forat
- Superfícies d'equips irregulars
Per als contractistes d'aïllament, el gruix reduït de la instal·lació també millora l'accés durant les parades de manteniment.
En projectes offshore i GNL, la reducció del volum d'aïllament ajuda a reduir el transport i el pes del mòdul.
Comparació d'instal·lacions
| Factor d'instal·lació | Manta d'aerogel | Llana de roca |
|---|---|---|
| Flexibilitat | Millor | Moderat |
| Instal·lació de vàlvules | Més fàcil | Més difícil |
| Geometria complexa | Millor | Moderat |
| Mà d'obra d'instal·lació | Abaix | Més alt |
| Manteniment Accessibilitat | Millor | Abaix |
Diversos distribuïdors d'aïllament industrial ara treballen directament amb les fàbriques de mantes d'aerogel a la Xina per al subministrament a granel de materials d'aïllament personalitzats utilitzats en projectes de construcció de refineries i GNL.
Alta Temperatura i Aplicacions Criogèniques
L'aïllament de llana de roca funciona bé en aplicacions convencionals d'alta temperatura.
Airgel Blanket s'utilitza cada cop més en sistemes d'aïllament criogènic i d'alta temperatura.
Les aplicacions típiques inclouen:
- Tuberia de vapor
- Sistemes de turbines
- Tubs d'escapament
- Sistemes de forns industrials
- Conductes de procés de refineria
- Conduccions de GNL
- Sistemes de caixes fredes
- Tubs de nitrogen líquid
- Tancs d'emmagatzematge criogènic
- Vàlvules de baixa temperatura
Els projectes industrials que requereixen una pèrdua de calor reduïda i sistemes d'aïllament compactes sovint utilitzen materials d'aïllament d'aerogel de sílice per a aquestes aplicacions.
Comparació d'aplicacions industrials
| Aplicació | Manta d'aerogel | Llana de roca |
|---|---|---|
| Aïllament de GNL | Excel·lent | Limitat |
| Plataformes offshore | Excel·lent | Moderat |
| Canalització de la refineria | Excel·lent | Comú |
| Sistemes de canonades de vapor | Excel·lent | Bé |
| Emmagatzematge criogènic | Excel·lent | No ideal |
| Bastidor compacte de tubs | Excel·lent | Limitat |
Veure més solució de manta d'aerogel
Comparació de costos del cicle de vida
El cost inicial del material d'aïllament és només una part de l'avaluació del projecte industrial.
Les empreses d'enginyeria també tenen en compte:
- Consum d'energia
- Freqüència d'aturada per manteniment
- Cost de reparació de corrosió
- Cicle de substitució d'aïllament
- Cost d'explotació-a llarg termini
La manta d'aerogel generalment té un preu de material més elevat en comparació amb l'aïllament de llana de roca.
Però en projectes amb espai limitat, exposició elevada a la humitat o sistemes de canonades complexos, el cost total del cicle de vida pot ser inferior.
Aquesta és una de les raons per les quals més compradors industrials obtenen Airgel Blanket de fabricants especialitzats d'aïllament per a projectes d'aïllament offshore, GNL i refineries.
Comparació de costos d'enginyeria
| Factor de cost | Manta d'aerogel | Llana de roca |
|---|---|---|
| Cost material inicial | Més alt | Abaix |
| Gruix d'instal·lació | Abaix | Més alt |
| Pes de transport | Abaix | Més alt |
| Risc de manteniment | Abaix | Més alt |
| Cost de reparació CUI | Abaix | Més alt |
| Valor del cicle de vida | Millor |
Moderat |
Quin material és millor?
No hi ha cap material d'aïllament únic adequat per a totes les condicions industrials.
L'aïllament de llana de roca segueix sent adequat per a:
- Tuberia industrial convencional
- Projectes-sensibles al pressupost
- Amplis espais d'instal·lació
Airgel Blanket funciona millor en:
- Sistemes d'aïllament de GNL
- Plataformes offshore
- Instal·lacions modulars compactes
- Tuberia criogènica
- Ambients d'alta humitat
- Sistemes sensibles-CUI
La selecció del material d'aïllament industrial sempre ha de tenir en compte:
- Temperatura de funcionament
- Limitació d'espai
- Exposició a la humitat
- Requisits d'instal·lació
- Cicle de manteniment
- Cost de funcionament del cicle de vida