Ahogy a kutatási és termelési tevékenységek kiterjednek a mélyvízre, az Északi-sarkvidékre és az erősen korrozív környezetre, a hagyományos szigetelőanyagok teljesítménybeli korlátai egyre nyilvánvalóbbá válnak. Az egykor elsősorban a repülőgépiparban és a fejlett technológiai ágazatokban használt aerogélek-ma már széles körben elfogadottak, és fokozatosan a folyásirány előtti, középső és lefelé irányuló műveletek kedvelt szigetelési megoldásává válnak.
Az olaj- és gázipari műveletek többet igényelnek a szigeteléstől
A hőmérséklet elkerülhetetlen tényező az olaj és a földgáz előállításánál, szállításánál és tárolásánál. Legyen szó magas-hőmérsékletű gőzvezetékekről, kőolajvezetékekről vagy cseppfolyósított földgáz (LNG) létesítményekről, mindegyikhez hosszú távú, stabil és megbízható szigetelőrendszerek szükségesek.
Az olaj- és gázipar munkakörülményei azonban messze nem ideálisak:
(1) A hőmérsékleti tartomány széles, a nulla alatti több tíz foktól a több száz Celsius-fokig terjed;
(2) A környezet zord, tartós páratartalommal, sópermettel, ultraibolya sugárzással és kémiai korrózióval;
(3) A biztonsági követelmények magasak; a szigetelés meghibásodása fagyáshoz, energiafogyasztás megugrásához és akár biztonsági balesetekhez is vezethet.
A hagyományos szigetelőanyagok, mint a kőzetgyapot, üveggyapot és poliuretánhab, megfelelően teljesítenek a hagyományos iparágakban, de az olaj- és gázszektorban gyakran alulmaradnak: jelentős vastagságot igényelnek, teljesítményük gyorsan romlik a víz felszívása után, könnyen elöregednek a hosszú{0}}használat mellett, és a karbantartási költségek továbbra is magasak.
Mitől más az Airgel
Az aerogélt gyakran a világ legkönnyebb szilárd anyagaként írják le. Belső szerkezete nanoméretű pórusokból áll, amelyek megfogják a levegőt, drámaian korlátozva a hőátadást. Ez az egyedülálló szerkezet rendkívül alacsony hővezető képességet biztosít az airgelnek, amely messze meghaladja a hagyományos szigetelőanyagokét.
Az egyik legpraktikusabb előny a vastagságcsökkentés. Az azonos szigetelési teljesítmény eléréséhez az aerogél általában a hagyományos anyagok vastagságának csak töredékét igényli. Az olaj- és gázipari létesítményekben, ahol korlátozott a hely, és a csőrendszerek sűrűn vannak felszerelve, a vékonyabb szigetelés leegyszerűsíti a tervezést, a telepítést, valamint a hozzáférést az ellenőrzéshez és karbantartáshoz.
Látható energiatakarékos{0}}előnyök
Az olaj- és gázüzemekben a hőveszteség lényegében elpazarolt energia. Hosszú csővezetékek és magas hőmérsékletű{1}}berendezések esetén a szigetelés hatékonyságának kismértékű javulása is jelentős energiamegtakarítást eredményezhet idővel.
Alacsony hővezető képességének köszönhetően az aerogél segít stabilabb folyamathőmérsékletet fenntartani, és csökkenti a hőveszteséget a csővezetékek és tartályok mentén. A finomítók és gázfeldolgozó üzemek számára ez alacsonyabb üzemanyag-fogyasztást és jobb működési hatékonyságot jelent. Mivel az iparnak egyre nagyobb nyomás nehezedik a szén-dioxid-kibocsátás csökkentésére, ezek az energiatakarékos{2}előnyök egyre értékesebbé válnak.
Nedvességállóság és korrózióvédelem
A víz a hagyományos szigetelés egyik legnagyobb ellensége. Amint a nedvesség behatol az anyagba, a hőteljesítmény gyorsan romlik, ami gyakran a szigetelés alatti korrózióhoz (CUI){1}}vezet, amely tartós és költséges probléma az olaj- és gázszektorban.
Az aerogél anyagok természetüknél fogva hidrofóbok, ami azt jelenti, hogy a víz nagy nehezen áthatol a belső szerkezetükön. Az aerogél szigetelés még magas páratartalmú környezetben is, vagy véletlen víz behatolása esetén is sokkal jobban megőrzi teljesítményét, mint a hagyományos alternatívák. Ez különösen alkalmassá teszi tengeri platformokhoz, part menti létesítményekhez, tenger alatti csővezetékekhez és LNG-létesítményekhez.
A korrózióálló -köpenyrendszerekkel kombinálva az aerogél szigetelés segít csökkenteni a korrozív anyagoknak való hosszú távú kitettséget,{1}}meghosszabbítva a berendezések és a csővezetékek élettartamát.
Könnyű és vékony: Könnyebb telepítés és utólagos felszerelés
A súly kritikus szempont az olaj- és gázprojekteknél, különösen a tengeri projekteknél. Minden további terhelés hatással van a szerkezeti tervezésre, a telepítési logisztikára és a teljes projektköltségre.
Az Aerogel kis sűrűsége és vékony profilja jelentősen csökkenti a szigetelőrendszerek súlyát, miközben magas hőteljesítményt biztosít. Ez nemcsak a szerkezeti terhelést csökkenti, hanem a telepítést is leegyszerűsíti. A meglévő létesítmények utólagos beépítési projektjeinél az airgel gyakran lehetővé teszi a korszerűsítést a csőtartók vagy a környező szerkezetek jelentős módosítása nélkül.
A karbantartás egy másik terület, ahol az aerogél egyértelmű előnyöket mutat. Tartóssága és a teljesítmény romlásával szembeni ellenállása csökkenti az ellenőrzések és cserék gyakoriságát, ami alacsonyabb hosszú távú működési költségeket{1}} eredményez.
A biztonság, mint fő előny
A tűzbiztonság nem alku tárgya az olaj- és gáziparban-. Sok aerogél termék szervetlen anyagokon alapul, és nem-éghető vagy nagyon tűzálló. Magas hőmérsékleten is stabilak maradnak, és tűz hatására nem bocsátanak ki mérgező füstöt.
A nagy-kockázatú területeken, például finomítókban és gázfeldolgozó üzemekben a megbízható szigetelés nem csak a hatékonyságról szól,-a szokatlan körülmények között is lassíthatja a hőátadást, értékes időt biztosítva a vészhelyzeti reagáláshoz.
A niche technológiától a gyakorlati megoldásig
Korábban az aerogélt gyakran nagy teljesítményű{0}}anyagnak tekintették, megfizethetetlen árcédulával. Ez a felfogás változik. A gyártás előrehaladása és az elterjedtebb alkalmazás jelentősen csökkentette a költségeket, így az aerogélt könnyebben hozzáférhetővé tette a nagyszabású ipari projektek számára.
Egy olyan iparágban, amely a teljes élettartam- Ha figyelembe vesszük az energiamegtakarítást, a csökkentett karbantartást, a hosszabb élettartamot és az alacsonyabb kockázatot, az aerogél gyakran költséghatékony megoldásnak- bizonyul.