Kadangi žvalgymo ir gamybos veikla plečiasi į giluminius vandenis, Arktį ir labai korozinę aplinką, tradicinių izoliacinių medžiagų veikimo apribojimai tampa vis akivaizdesni. Aerogeliai-kada daugiausia buvo naudojami aviacijos ir pažangių technologijų sektoriuose-dabar yra plačiai pripažinti ir palaipsniui tampa pageidaujamu izoliacijos sprendimu prieš srovę, viduryje ir pasroviui.
Naftos ir dujų operacijos reikalauja daugiau izoliacijos
Temperatūra yra neišvengiamas naftos ir gamtinių dujų gamybos, transportavimo ir saugojimo veiksnys. Nesvarbu, ar tai būtų aukštos-temperatūros garo vamzdynai, žalios naftos vamzdynai ar suskystintųjų gamtinių dujų (SGD) įrenginiai, viskam reikia ilgalaikių, stabilių ir patikimų izoliacijos sistemų.
Tačiau darbo sąlygos naftos ir dujų pramonėje toli gražu nėra idealios:
(1) Temperatūros diapazonas yra platus, svyruoja nuo dešimčių laipsnių žemiau nulio iki šimtų laipsnių Celsijaus;
(2) Aplinka yra atšiauri, nuolatinė drėgmė, druskos purškimas, ultravioletinė spinduliuotė ir cheminė korozija;
(3) Saugos reikalavimai yra aukšti; izoliacijos gedimas gali sukelti užšalimą, energijos suvartojimo padidėjimą ir net saugumo nelaimingus atsitikimus.
Tradicinės izoliacinės medžiagos, pvz., akmens vata, stiklo vata ir poliuretano putos, tinkamai veikia įprastose pramonės šakose, tačiau dažnai jos nepasiekia naftos ir dujų sektoriuje: joms reikalingas didelis storis, jų veikimas greitai prastėja sugėrus vandenį, jos lengvai sensta ilgai{0}}naudojant, o priežiūros išlaidos išlieka didelės.
Kuo Airgel skiriasi
Airgelis dažnai apibūdinamas kaip lengviausia kieta medžiaga pasaulyje. Jo vidinę struktūrą sudaro nanoskalės poros, kurios sulaiko orą ir smarkiai apriboja šilumos perdavimą. Ši unikali struktūra suteikia aerogeliui išskirtinai mažą šilumos laidumą, daug pranašesnį už tradicinių izoliacinių medžiagų.
Vienas iš praktiškiausių privalumų yra storio sumažinimas. Norint pasiekti tą patį izoliacijos efektyvumą, aerogeliui paprastai reikia tik dalies įprastų medžiagų storio. Naftos ir dujų įrenginiuose, kur erdvė ribota, o vamzdynų sistemos yra tankiai supakuotos, plonesnė izoliacija supaprastina projektavimą, montavimą ir prieigą prie tikrinimo ir priežiūros.
Matoma energijos{0}}taupymo nauda
Naftos ir dujų operacijose šilumos nuostoliai iš esmės yra švaistoma energija. Ilgų vamzdynų ir aukštos temperatūros{1}}įrangoje net nedideli izoliacijos efektyvumo patobulinimai laikui bėgant gali žymiai sutaupyti energijos.
Dėl mažo šilumos laidumo aerogelis padeda palaikyti stabilesnę proceso temperatūrą ir sumažina šilumos nuostolius vamzdynuose ir induose. Naftos perdirbimo gamykloms ir dujų perdirbimo įmonėms tai reiškia mažesnes degalų sąnaudas ir geresnį veiklos efektyvumą. Kadangi pramonė susiduria su didėjančiu spaudimu mažinti anglies dvideginio išmetimą, šios energijos{2}}taupymo privalumai tampa vis vertingesni.
Atsparumas drėgmei ir korozijos kontrolė
Vanduo yra vienas didžiausių tradicinės izoliacijos priešų. Drėgmei prasiskverbus į medžiagą, šiluminė charakteristika greitai blogėja, todėl dažnai atsiranda korozija po izoliacija (CUI){1}}nuolatinė ir brangi problema naftos ir dujų sektoriuje.
Aerogelio medžiagos iš prigimties yra hidrofobinės, o tai reiškia, kad vanduo sunkiai prasiskverbia į jų vidinę struktūrą. Net esant didelei-drėgmei arba atsitiktinai patekus vandeniui, aerogelinė izoliacija išlaiko savo našumą daug geriau nei įprastos alternatyvos. Dėl to jis ypač tinkamas atviroje jūroje esančioms platformoms, pakrantės įrenginiams, povandeniniams vamzdynams ir SGD įrenginiams.
Naudojant kartu su korozijai{0}}atspariomis apvalkalų sistemomis, aerogelio izoliacija taip pat padeda sumažinti ilgalaikį-korozinių medžiagų poveikį, prailginant įrangos ir vamzdynų tarnavimo laiką.
Lengvas ir plonas: lengvesnis montavimas ir modifikavimas
Naftos ir dujų projektuose, ypač atviroje jūroje, svarbu atsižvelgti į svorį. Bet kokia papildoma apkrova turi įtakos konstrukcijų projektavimui, įrengimo logistikai ir bendroms projekto išlaidoms.
Aerogel mažas tankis ir plonas profilis žymiai sumažina izoliacijos sistemų svorį ir užtikrina aukštas šilumines charakteristikas. Tai ne tik sumažina konstrukcines apkrovas, bet ir supaprastina montavimą. Esamų įrenginių modernizavimo projektams „airgel“ dažnai leidžia atnaujinti be didelių vamzdžių atramų ar aplinkinių konstrukcijų modifikacijų.
Priežiūra yra dar viena sritis, kurioje aerogelis turi aiškių pranašumų. Jo ilgaamžiškumas ir atsparumas našumo pablogėjimui sumažina tikrinimų ir keitimų dažnumą, todėl sumažėja ilgalaikės{1}} eksploatacijos išlaidos.
Saugumas kaip pagrindinis privalumas
Naftos ir dujų pramonėje priešgaisrinė sauga yra{0}}nederėtina. Daugelis aerogelio gaminių yra pagaminti iš neorganinių medžiagų ir yra ne-degūs arba labai atsparūs ugniai. Jie išlieka stabilūs aukštesnėje temperatūroje ir neišskiria nuodingų dūmų veikiami ugnies.
Didelės{0}}rizikos srityse, pvz., naftos perdirbimo gamyklose ir dujų perdirbimo įmonėse, patikima izoliacija yra ne tik efektyvumas-, ji taip pat gali padėti sulėtinti šilumos perdavimą neįprastomis sąlygomis ir suteikti vertingo laiko reaguoti į avariją.
Nuo nišinės technologijos iki praktinio sprendimo
Anksčiau aerogelis dažnai buvo vertinamas kaip labai{0}}naši medžiaga, kurios kaina buvo per didelė. Tas suvokimas keičiasi. Gamybos pažanga ir didesnis pritaikymas žymiai sumažino sąnaudas, todėl aerogelis tapo lengviau pasiekiamas didelio masto pramoniniams projektams.
Pramonėje, kuri vis labiau vertina bendras eksploatavimo{0}}ciklo sąnaudas, o ne tik išankstinę medžiagų kainą, sunku nepaisyti ilgalaikės aerogelio{1}}naudos. Kai atsižvelgiama į energijos taupymą, sumažintą techninę priežiūrą, ilgesnį tarnavimo laiką ir mažesnę riziką, aerogelis dažnai yra ekonomiškas sprendimas.