Високо{0}}температурните тръбопроводи се използват широко в електроцентрали, нефтохимически съоръжения, петролни рафинерии, стоманодобивни заводи и други индустриални системи. Без ефективна изолация тези тръби могат да загубят значителна топлина, да увеличат консумацията на енергия и да създадат опасни повърхностни температури.

Традиционни материали като минерална вата, стъклена вата, керамични влакна и калциев силикат обикновено се използват за изолация на тръби. Въпреки това, те може да изискват относително дебел изолационен слой, за да постигнат целевите топлинни характеристики.

Аерогелният филц осигурява алтернативно решение за проекти, които изискват ефективна изолация в ограничено пространство за монтаж. Неговата ниска топлопроводимост, гъвкава структура и хидрофобни свойства го правят особено подходящ за промишлени-температурни тръбопроводи.

Какво представлява Airgel Felt?

Филцът от аерогел, известен също като одеяло от аерогел, е гъвкав изолационен материал, направен чрез комбиниране на аерогел от силициев диоксид с матрица от армиращи влакна.

Силициевият аерогел съдържа наномащабна пореста структура, която ограничава преноса на топлина чрез твърда проводимост, движение на газ и конвекция. Влакнестото подсилване подобрява гъвкавостта и здравината при работа, позволявайки на материала да се навива, нарязва и монтира около извити повърхности.

Силициевият аерогел филц обикновено се доставя на ролки с различни дебелини, ширини, плътности и температурни степени.

Типичните индустриални приложения включват:

Тръбопроводи за пара с висока{0}}температура

Тръби за петрохимичен процес

Системи за пренос на нефт и газ

Изпускателни и димни{0}}газопроводи

Оборудване за-генериране на енергия

Рафинерийни тръбопроводни системи

Резервоари, съдове и котли

Вентили, фланци и фитинги за тръби

Свалящи се изолационни якета

Защо тръбите с висока{0}}температура се нуждаят от изолация

Високо{0}}температурната изолация на тръбите изпълнява няколко важни функции.

Намаляване на топлинните загуби

Неизолирана гореща тръба непрекъснато отделя топлина в околната среда. Това увеличава търсенето на енергия и намалява общата ефективност на системата.

Правилно проектираният изолационен слой помага да се запази топлината на процеса и да се поддържа стабилна температура на флуида в целия тръбопровод.

Контрол на температурата на повърхността

Откритите горещи тръбопроводи могат да създадат риск от изгаряне за работниците. Изолацията понижава температурата на външната повърхност и поддържа по-безопасна работа в зони за поддръжка, работилници и съоръжения за обработка.

Поддържане на условията на процеса

Някои промишлени процеси изискват транспортираният флуид да остане в определен температурен диапазон. Прекомерната загуба на топлина може да повлияе на вискозитета, скоростта на потока, налягането или стабилността на процеса.

Защита на близкото оборудване

Топлината, излъчвана от неизолирани тръби, може да повреди кабели, инструменти, покрития и други близки компоненти.

Намаляване на енергийните разходи

По-ниските топлинни загуби могат да намалят натоварването на котела, разхода на гориво и оперативните разходи. По време на експлоатационния живот на тръбопровода тези спестявания могат да компенсират част от инвестицията в изолация.

Предимства на аерогелния филц за изолация на тръби

1. Ниска топлопроводимост

Топлинната проводимост показва колко лесно топлината преминава през даден материал. По-ниска стойност обикновено означава по-добри изолационни характеристики при същата дебелина.

Много продукти от аерогел филц осигуряват топлопроводимост-при стайна температура от приблизително0.015–0.020 W/(m·K), в зависимост от класа на продукта и условията на изпитване.

Например, Nano Airgel Felt има посочена топлопроводимост от приблизително0,018–0,020 W/(m·K) при 25 градуса.

Топлопроводимостта обикновено се увеличава с повишаване на средната работна температура. Следователно купувачите трябва да изискват стойности на проводимостта, покриващи действителната температура на тръбопровода, вместо да разчитат само на стойността, измерена при 25 градуса.

2. Намалена дебелина на изолацията

Аерогелният филц може да постигне необходимата термична устойчивост с по-тънък слой от много конвенционални изолационни материали.

Намалената дебелина е особено полезна за:

Близко разположени тръбопроводи

Ограничени стелажи за тръби

Претоварени зони за обработка

Вентили и фланци с ограничена хлабина

Морско и офшорно оборудване

Съществуващите изолационни системи се надграждат

Тръби, монтирани близо до стени или структурни опори

По-тънката изолационна система също намалява диаметъра на готовата тръба и може да намали необходимото количество външна облицовка.

3. Гъвкава инсталация

Аерогелният филц може да се реже и увива около прави тръби, завои и неправилни компоненти.

Подходящ е за изолация на:

Прави тръбни секции

лактите

Тениски

Редуктори

Клапани

Фланци

Разширителни фуги

Тръбни опори

Неговата гъвкавост го прави по-лесен за монтиране около сложни повърхности, отколкото твърдите изолационни секции.

4. Устойчивост на влага

Влагата е често срещан проблем в индустриалните изолационни системи. Ако водата навлезе в конвенционалната влакнеста изолация, топлопроводимостта може да се увеличи и може да се развие корозия под изолацията.

Хидрофобен аерогел филц издържа на проникването на-течна вода. Това го прави подходящ за външни тръбопроводи, влажна среда и съоръжения, изложени на променящи се метеорологични условия.

Някои топлоизолационни филцови продукти с аерогел имат посочен процент на хидрофобност над 99%.

Въпреки това, хидрофобната изолация не прави цялата тръбна система водоустойчива. Фугите, проходите и външните облицовки все още трябва да бъдат правилно уплътнени.

5. Производителност при термичен цикъл

Индустриалните тръбопроводи могат многократно да се нагряват и охлаждат по време на стартиране, спиране и промени в процеса.

Аерогелният филц има гъвкава подсилена структура, която може да поеме нормалното движение на тръбата и топлинния цикъл. За разлика от някои твърди изолационни материали, е по-малко вероятно да се напука поради леки вибрации или промени в размерите.

Системите за закрепване и облицовка също трябва да бъдат проектирани така, че да поемат разширяването на тръбопровода.

6. По-нисък обем на изолацията

Тъй като може да е необходима по-малка дебелина, изолацията с аерогел може да намали общия обем на материала, използван около тръбопровода.

Това може да осигури практически ползи по време на:

Транспорт

Съхранение на -сайта

Боравене с материали

Монтаж в повдигнати тръбни стелажи

Монтаж в ограничени производствени зони

Поддръжка и премахване

Аерогел филц срещу традиционна тръбна изолация

Аерогелният филц не е автоматично най-добрият вариант за всеки тръбопровод. Минералната вата може да остане по-икономична за големи, неусложнени инсталации с достатъчно пространство. Керамичните влакна може да са за предпочитане за изключително високи-температурни зони на пещ, докато калциевият силикат е полезен, когато се изисква по-голяма якост на натиск.

Аерогелният филц е най-ценен, когато дебелината на изолацията, устойчивостта на влага и гъвкавостта на монтажа са основни съображения за проекта.

Избор на правилния аерогел филц

Работна температура

Потвърдете както нормалната, така и максималната температура на тръбопровода.

Посочената максимална температура на продукта не трябва да бъде единствената основа за избор. Купувачите също трябва да прегледат:

Постоянна работна температура

Краткосрочна пикова температура

Средна температура на изолацията

Честота на топлинен цикъл

Директно или индиректно излагане на топлина

Необходим експлоатационен живот

Различни състави на аерогел и подсилващи влакна са предназначени за различни температурни диапазони.

Топлопроводимост при работна температура

Не сравнявайте продукти, използващи само проводимост-на стайна температура.

Поискайте крива на топлопроводимост или стойности при няколко средни температури. Това осигурява по-реалистична основа за изчисляване на топлинните загуби и дебелината на изолацията.

Необходима дебелина на изолацията

Обичайните дебелини на аерогел филц включват:

3 мм

5 мм

6 мм

8 мм

10 мм

Могат да се монтират няколко слоя, за да се постигне необходимата термична устойчивост. Крайната дебелина трябва да се определи според:

Температура на тръбопровода

Диаметър на тръбата

Температура на околната среда

Необходима температура на външната- повърхност

Допустими топлинни загуби

Скорост на вятъра

Място на монтаж

Външна обшивка

Изисквания за-защита на персонала

Изолационното одеяло от аерогел може да се достави в различни дебелини и температурни степени според изискванията на проекта.

Размер и геометрия на тръбата

Предоставете външния диаметър на тръбата, както и информация за колената, клапаните, фланците и опорите.

Сложните фитинги може да изискват шаблони, по-малки изрязани секции или подвижни изолационни капаци.

Монтаж на закрито или на открито

Външните инсталации изискват защита срещу:

дъжд

Вятър

UV излагане

Механично въздействие

Химическо замърсяване

Повреда по време на поддръжка

Метална обвивка или друга подходяща метеорологична бариера трябва да се постави върху аерогелния филц.

Изисквания за пожар и безопасност

Потвърдете дали проектът изисква специфична класификация на пожар, степен на дим или стандарт за изпитване.

Цялостната изолационна система трябва да бъде оценена, включително аерогел филц, лепила, крепежни елементи, бариери срещу пара и външна облицовка.

Препоръчителна процедура за инсталиране

Процедурите за инсталиране може да варират според размера на тръбата и спецификациите на проекта, но следващите стъпки предоставят обща справка.

Стъпка 1: Проверете повърхността на тръбата

Преди монтажа се уверете, че повърхността на тръбата е:

Чисто

Суха

Без отделна ръжда

Без масло и замърсители

С подходящо покритие, където се изисква защита от корозия

Всяко повредено защитно покритие трябва да се поправи преди поставянето на изолацията.

Стъпка 2: Измерете и изрежете материала

Измерете обиколката на тръбата и необходимото припокриване. Нарежете аерогелния филц с помощта на остър изолационен нож или подходящ режещ инструмент.

Монтажниците трябва да носят подходящи ръкавици, защитни очила и защита от прах.

Стъпка 3: Увийте аерогелния филц

Увийте одеялото равномерно около тръбопровода без прекомерно компресиране.

Изолацията трябва да приляга плътно към тръбата, като същевременно запазва определената дебелина.

Стъпка 4: Подредете ставите

Когато се монтират няколко слоя, разположете надлъжните и периферните фуги.

Това намалява пътищата за преки-пренос на топлина и подобрява непрекъснатостта на изолацията.

Стъпка 5: Закрепете изолацията

Използвайте тел от-неръждаема стомана, ленти или друга одобрена система за закрепване.

Закопчалките трябва да държат материала сигурно, без да го смачкват или значително да намаляват дебелината му.

Стъпка 6: Третирайте фитингите и опорите

Внимателно монтирайте материала около колена, вентили, фланци, закачалки и тръбни опори.

Тези области са често срещани източници на топлинни мостове и изискват специално внимание.

Стъпка 7: Инсталирайте външна облицовка

Нанесете алуминий, неръждаема -стомана или друго определено външно покритие, за да защитите изолацията от атмосферни влияния и механични повреди.

Всички фуги, припокривания и проходи трябва да бъдат уплътнени съгласно изискванията на проекта.

Често срещани грешки при инсталиране

Прекомерна компресия

Компресирането на одеялото намалява неговата монтирана дебелина и следователно понижава термичното му съпротивление.

Празнини между секциите

Отворените фуги позволяват на топлината да заобикаля изолацията. Секциите трябва да бъдат монтирани плътно една до друга без големи празнини.

Подравнени фуги в множество слоеве

Ако всички фуги на слоевете са подравнени, те създават по-директен път-за пренос на топлина. Фугите трябва да са разположени шахматно, където е практично.

Неправилни данни за проводимост

Използването на стойност на топлопроводимост при стайна-температура за тръбопровод с висока-температура може да доведе до недостатъчна дебелина на изолацията.

Лоша облицовка и уплътнение

Дори хидрофобният аерогел филц изисква правилно инсталирана външна защита. Лошо уплътнената облицовка може да позволи на водата да навлезе в системата.

Игнориране на тръбните опори

Тръбните обувки, закачалки и опори могат да създадат топлинни мостове. Тези области трябва да бъдат разгледани при проектирането на изолацията.

Необходима информация за оферта за изолация на тръби

Купувачите трябва да предоставят следната информация:

Приложение на тръбопровод

Транспортирана среда

Нормална работна температура

Максимална краткотрайна-температура

Външен диаметър на тръбата

Обща дължина на тръбопровода

Брой колена, тройници, вентили и фланци

Необходима температура на външната- повърхност

Максимално допустима загуба на топлина

Вътрешен или външен монтаж

Околна температура и условия на вятъра

Налично място за изолация

Необходима пожарна класификация

Предпочитана дебелина и ширина на ролката

Изисквания за външна облицовка

Количество на проекта и място за доставка

Пълната информация за проекта позволява на производителя да препоръча по-подходящ продукт и дебелина.

Често задавани въпроси

Аерогелният филц подходящ ли е за парни тръби?

да Правилният клас аерогел може да се използва за-тръбопроводи за пара с висока температура. Изборът трябва да се основава на постоянна работна температура, максимална температура и необходимата топлинна-загуба или цел-повърхностна температура.

Колко дебела трябва да бъде изолацията на тръбата с аерогел?

Правилната дебелина зависи от диаметъра на тръбата, температурата на процеса, условията на околната среда и допустимите топлинни загуби. Трябва да се извърши термично изчисление преди окончателния избор.

Може ли аерогелният филц да се монтира на няколко слоя?

да Обикновено се използват няколко слоя. Фугите трябва да са подредени, за да се намали топлинният мост.

Аерогелният филц изисква ли метална облицовка?

Металната облицовка обикновено се препоръчва за външни промишлени тръбопроводи и зони, изложени на механични повреди. Облицовката предпазва изолацията и подобрява издръжливостта на системата.

Може ли аерогелният филц да предотврати корозията под изолацията?

Хидрофобният аерогел филц може да намали задържането на влага, което може да помогне за намаляване на риска от корозия под изолацията. Въпреки това, все още се изисква подходящо покритие на тръбите, уплътняване, проверка и облицовка.

Аерогелът по-скъп ли е от минералната вата?

Първоначалната му цена на материала обикновено е по-висока. Пълното сравнение обаче трябва да включва дебелина на изолацията, място за монтаж, труд, топлинни загуби, размери на облицовката и дългосрочна-поддръжка.

Заключение

Аерогелният филц е практичен изолационен материал за високо{0}}температурни промишлени тръби, където топлинната ефективност, намалената дебелина и устойчивостта на влага са важни.

Неговата ниска топлопроводимост позволява на дизайнерите да създават по-тънки изолационни системи, докато гъвкавата му структура прави монтажа по-лесен около тръби, колена, клапани и други сложни компоненти. Хидрофобните класове също осигуряват допълнителна защита на открито и във влажна среда.

Успешното изпълнение обаче зависи от правилния избор на материал и монтаж. Купувачите трябва да потвърдят проводимостта при действителната работна температура, да изчислят необходимата дебелина и да използват подходящи системи за закрепване и облицовка.

Като предоставят пълна информация за тръбопровода и работата, инженерите по проекта могат да изберат решение за филц с аерогел, което балансира контрола на-топлинните загуби, безопасността на повърхността, пространството за инсталиране и разходите за жизнения цикъл.