气凝胶的应用领域

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1、二氧化硅气凝胶的应用领域气凝胶材料在输热管道方面的应用输热管道保温的现状现在的工业输送供热管道，管道内温度从几十度至5,600度都有。这些管道的保温工程广泛使用硅酸铝镁质材料，玻璃纤维类材料。约30年前，保温工程还几乎都只是采用岩棉，矿物棉类材料，到现在，岩棉保温在工业保温工程中，已被淘汰。在施工性能，防水性能等方面都差别不大的情况下，被淘汰的主要原因就是导热系数的差距。以下为主要几种材料在不同温度下导热系数。导热系数mw/m·k25℃100℃200℃400℃气凝胶18212534硅酸铝375572110玻璃纤维425070不可用14岩棉5570921

2、40发泡材料36不可用不可用不可用现在我国的保温工程的问题：●保温结构不合理、保温厚度不规范、保温施工不到位。●易变形、沉降，热稳定性差，破损率大，后期保温效果差，无法满足工艺要求。●保温效果差且下降明显，导致保温工程维护成本提升，设备运行费用增加。●使用寿命基本只有3～5年，到期需全部更换。●不完全防水，易吸水吸潮腐蚀管道。●对于超过100度的较高温度的管道，保温层至少需要>200mm厚度，管道线热流密度高，热能损失大。气凝胶材料带来的好处：●隔热效果是传统隔热材料2-5倍，高温下优势更明显，而且寿命更长。●材料整体憎水，可有效防止水分进入管道、设备

3、内部，同时具有A1级防火性能。●质轻，容易裁剪、缝制以适应各种不同形状的管道、设备保温，且安装所需时间及人力更少。●更少的包裹体积及更轻的重量可大大降低保温材料的运输成本。●对设备进行保温的同时，还可以起到吸声降噪、缓冲震动等功能，提高环境质量，保护设备。●仅需1/2至1/5的厚度即可达到传统材料相同的隔热效果，热损失非常小，空间利用率高。气凝胶复合保温材料与现流行的保温材料具体性能对比：气凝胶复合保温毡传统保温材料复合硅酸盐岩棉导热系数，（常温）183655350℃下导热系数3011013014350℃下保温厚度30mm100mm110mm容重，kg

4、/m3200120-150100-120防水性憎水率≥99%，无需特殊防水措施不完全防水，易吸水吸潮腐蚀管道，防护板表面需喷涂金属密封胶进行防水三通、阀门等保温可拆卸保温套，保温效果好，使用方便填充方式或保温盒保温，保温效果差使用寿命10年3～5年整体性好，具有较好的抗震抗拉性，在使用过程中不出现颗粒堆积、沉降等现象材料结构松散，自重、设备振动、材料进水等极易导致材料解体、沉降，保温效果明显下降，热损失严重超标。其他使用厚度小，可减少管道保温厚度，减少蒸汽管道间距，减少厂房面积或管廊大小。保温层厚，搭接处容易存在缝隙，较高的膨胀收缩系数易致使缝隙成为热

5、桥，振动后更明显，热损失大。气凝胶复合保温材料与现流行的保温材料的经济效益对比：（以1km，100mm直径，供热温度300度管道为例计算）气凝胶复合保温毡复合硅酸盐毡预计表面温度（℃）3535保温材料厚度mm120300保温层总体积m383377主要材料费用（万元）8545施工费及辅材费（万元）1120管道线热流密度（W/m）130300热损失比13损失总热能(%)3%10%实际应用过程中，复合硅酸盐毡在使用2、3个月后，保温效果将越来越差，损失的热量将更大。14气凝胶材料在LNG方面的应用LNG保温的现状在LNG工程及其他低温项目建设中，低温、超低温

6、设备涉及到的温度大都在-40至-170摄氏度。最常用的深冷保冷材料主要有PUR/PIR,发泡玻璃，橡塑，改性酚醛泡沫等，这些材料较之于先前使用的珍珠岩材料，无论从性能还是施工方面看，都有了很大的改善。保冷效果的好坏不仅关系到整个设备的输送效率，而且对装置的安全生产也有至关重要的影响。合适的保冷材料不仅能够降低能耗、减少冷量损失，而且为符合环保要求、为企业安全生产和创造更好的效益提供了保障。气凝胶型保温材料的出现，似乎正是为了这种深冷型保温而量身定做，在国内外已经开始广泛应用。我国当前绝大多数的LNG输送管道保冷工程都不是很理想，其主要缺陷及成因如下：●

7、传统材料保温性能衰减很快，导致维护成本很高。●传统材料保冷效果差，冷损失大，容易给天然气或其他压缩气体的储藏运输带来危险。14●传统材料包裹厚度大，给密集型管线排布设计带来诸多不便。●管道由于保冷层的效果差而很容易被结露的水腐蚀。●保冷层很容易因结露水太多而失去效果。●有机类材料防水性可以但无法满足防火要求。气凝胶材料带来的好处●保冷效果优异，常温热导仅0.016W/m*k，超低温时热导率<0.01W/m*k，所需保冷层厚度大大减小，有效降低冷损失，为密集型管线排布设计提供优化。●具有最佳的低温稳定性，-200℃仍可长期保持保冷性能及良好柔性，不开裂。

8、●尺寸稳定性极佳，纳米级特殊结构可抵抗管道伸缩带来的内应力，无需设置伸缩缝。●气凝胶材料的疏水