Tā kā izpētes un ražošanas darbības izvēršas dziļos ūdeņos, Arktikā un ļoti korozīvā vidē, tradicionālo izolācijas materiālu veiktspējas ierobežojumi kļūst arvien acīmredzamāki. Aerogēli-kādreiz galvenokārt tika izmantoti kosmosa un progresīvo tehnoloģiju nozarēs-tagad ir plaši pieņemti un pakāpeniski kļūst par vēlamo izolācijas risinājumu operācijām augšup, vidū un pa straumi.
Naftas un gāzes operācijām ir nepieciešams vairāk izolācijas
Temperatūra ir neizbēgams faktors naftas un dabasgāzes ražošanā, transportēšanā un uzglabāšanā. Neatkarīgi no tā, vai tie ir augstas-temperatūras tvaika cauruļvadi, jēlnaftas cauruļvadi vai sašķidrinātās dabasgāzes (SDG) iekārtas, visiem ir nepieciešamas ilgtermiņa, stabilas un uzticamas izolācijas sistēmas.
Tomēr darba apstākļi naftas un gāzes nozarē nebūt nav ideāli:
(1) Temperatūras diapazons ir plašs, sākot no desmitiem grādu zem nulles līdz simtiem grādu pēc Celsija;
(2) Vide ir skarba, ar pastāvīgu mitrumu, sāls izsmidzināšanu, ultravioleto starojumu un ķīmisko koroziju;
(3) Drošības prasības ir augstas; izolācijas kļūme var izraisīt sasalšanu, enerģijas patēriņa pieaugumu un pat drošības negadījumus.
Tradicionālie izolācijas materiāli, piemēram, akmens vate, stikla vate un poliuretāna putas, tradicionālajās nozarēs darbojas pietiekami labi, taču naftas un gāzes nozarē tie bieži vien ir neefektīvi: tiem ir nepieciešams ievērojams biezums, to veiktspēja strauji pasliktinās pēc ūdens absorbcijas, tie viegli noveco, ilgstoši lietojot{0}}, un uzturēšanas izmaksas joprojām ir augstas.
Kas padara Airgel atšķirīgu
Airgels bieži tiek raksturots kā vieglākais cietais materiāls pasaulē. Tās iekšējā struktūra sastāv no nanomēroga porām, kas aiztur gaisu, ievērojami ierobežojot siltuma pārnesi. Šī unikālā struktūra nodrošina aerogelam ārkārtīgi zemu siltumvadītspēju, kas ir daudz labāka par tradicionālajiem izolācijas materiāliem.
Viena no praktiskākajām priekšrocībām ir biezuma samazināšana. Lai sasniegtu tādu pašu izolācijas veiktspēju, aerogelam parasti ir nepieciešama tikai daļa no parasto materiālu biezuma. Naftas un gāzes iekārtās, kur vieta ir ierobežota un cauruļvadu sistēmas ir blīvi noblīvētas, plānāka izolācija vienkāršo projektēšanu, uzstādīšanu un piekļuvi pārbaudei un apkopei.
Redzamas enerģijas{0}}taupīšanas priekšrocības
Naftas un gāzes operācijās siltuma zudumi būtībā ir izšķērdēta enerģija. Gariem cauruļvadiem un augstas temperatūras{1}}iekārtām pat nelieli izolācijas efektivitātes uzlabojumi laika gaitā var radīt ievērojamu enerģijas ietaupījumu.
Pateicoties zemajai siltumvadītspējai, aerogels palīdz uzturēt stabilāku procesa temperatūru un samazina siltuma zudumus cauruļvados un tvertnēs. Rafinēšanas un gāzes pārstrādes rūpnīcām tas nozīmē mazāku degvielas patēriņu un uzlabotu darbības efektivitāti. Tā kā nozare saskaras ar pieaugošu spiedienu samazināt oglekļa emisijas, šīs enerģijas{2}}taupīšanas priekšrocības kļūst arvien vērtīgākas.
Mitrumizturība un korozijas kontrole
Ūdens ir viens no lielākajiem tradicionālās izolācijas ienaidniekiem. Kad mitrums iekļūst materiālā, siltuma veiktspēja strauji pasliktinās, bieži izraisot koroziju zem izolācijas (CUI){1}}, kas ir pastāvīga un dārga problēma naftas un gāzes nozarē.
Aerogela materiāli pēc būtības ir hidrofobi, kas nozīmē, ka ūdenim ir lielas grūtības iekļūt to iekšējā struktūrā. Pat augsta-mitruma vidē vai nejaušas ūdens iekļūšanas gadījumā aerogela izolācija saglabā savu veiktspēju daudz labāk nekā parastās alternatīvas. Tas padara to īpaši piemērotu jūras platformām, piekrastes iekārtām, zemūdens cauruļvadiem un SDG iekārtām.
Kombinācijā ar korozijizturīgām-apvalku sistēmām, aerogela izolācija arī palīdz samazināt ilgstošu-korozīvu vielu iedarbību, pagarinot aprīkojuma un cauruļvadu kalpošanas laiku.
Viegls un plāns: vienkāršāka uzstādīšana un modernizēšana
Svars ir kritisks apsvērums naftas un gāzes projektos, īpaši jūrā. Jebkura papildu slodze ietekmē konstrukcijas projektēšanu, uzstādīšanas loģistiku un kopējās projekta izmaksas.
Aerogel zemais blīvums un plāns profils ievērojami samazina izolācijas sistēmu svaru, vienlaikus nodrošinot augstu siltuma veiktspēju. Tas ne tikai samazina konstrukcijas slodzes, bet arī vienkāršo uzstādīšanu. Esošo iekārtu modernizēšanas projektos aerogels bieži ļauj veikt uzlabojumus bez būtiskām izmaiņām cauruļu balstos vai apkārtējās konstrukcijās.
Apkope ir vēl viena joma, kurā aerogelam ir skaidras priekšrocības. Tā izturība un izturība pret veiktspējas pasliktināšanos samazina pārbaužu un nomaiņu biežumu, tādējādi samazinot ilgtermiņa{1}}darbības izmaksas.
Drošība kā galvenā priekšrocība
Ugunsdrošība naftas un gāzes nozarē nav apspriežama{0}}. Daudzu aerogelu izstrādājumu pamatā ir neorganiski materiāli, un tie ir ne-degoši vai ļoti ugunsizturīgi. Tie paliek stabili paaugstinātā temperatūrā un neizdala toksiskus dūmus, pakļaujoties ugunij.
Augsta -bīstamības zonās, piemēram, naftas pārstrādes rūpnīcās un gāzes pārstrādes rūpnīcās, uzticama izolācija nav saistīta tikai ar efektivitāti,{1}}tā var arī palīdzēt palēnināt siltuma pārnesi neparastos apstākļos, nodrošinot vērtīgu laiku ārkārtas reaģēšanai.
No nišas tehnoloģijas līdz praktiskiem risinājumiem
Agrāk aerogels bieži tika uzskatīts par augstas veiktspējas{0}}materiālu ar pārmērīgi augstu cenu. Šī uztvere mainās. Ražošanas sasniegumi un plašāka ieviešana ir ievērojami samazinājuši izmaksas, padarot aerogelu pieejamāku liela mēroga-rūpnieciskiem projektiem.
Nozarē, kurā arvien vairāk tiek vērtētas kopējās dzīves{0}}cikla izmaksas, nevis tikai sākotnējā materiāla cena, aerogela ilgtermiņa ieguvumus ir grūti ignorēt. Ja ņem vērā enerģijas ietaupījumu, samazinātu apkopi, ilgāku kalpošanas laiku un mazāku risku, aerogels bieži izrādās rentabls risinājums.