Kun etsintä- ja tuotantotoiminta laajenee syvissä vesissä, arktisille alueille ja erittäin syövyttävissä ympäristöissä, perinteisten eristemateriaalien suorituskykyrajoitukset tulevat yhä selvemmiksi. Aerogeelit-käytettiin ennen pääasiassa ilmailu- ja kehittyneen teknologian aloilla-ovat nyt laajalti hyväksyttyjä, ja niistä on vähitellen tulossa ensisijainen eristysratkaisu ylävirran, keskivirran ja loppupään toimintoihin.
Öljy- ja kaasutoiminnot vaativat enemmän eristettä
Lämpötila on väistämätön tekijä öljyn ja maakaasun tuotannossa, kuljetuksessa ja varastoinnissa. Olipa kyseessä korkean lämpötilan-höyryputket, raakaöljyputket tai nesteytetyn maakaasun (LNG) laitokset, kaikki edellyttävät pitkäaikaisia, vakaita ja luotettavia eristysjärjestelmiä.
Öljy- ja kaasuteollisuuden työolosuhteet ovat kuitenkin kaukana ihanteellisista:
(1) Lämpötila-alue on laaja, ja se vaihtelee kymmenistä alle nolla-asteista satoihin Celsius-asteisiin;
(2) Ympäristö on ankara, jatkuva kosteus, suolasuihku, ultraviolettisäteily ja kemiallinen korroosio;
(3) Turvallisuusvaatimukset ovat korkeat; eristysvika voi johtaa jäätymiseen, energiankulutuksen nousuun ja jopa turvallisuusonnettomuuksiin.
Perinteiset eristysmateriaalit, kuten kivivilla, lasivilla ja polyuretaanivaahto, toimivat hyvin perinteisillä teollisuudenaloilla, mutta jäävät usein huonoiksi öljy- ja kaasualalla: ne vaativat huomattavan paksuuden, niiden suorituskyky heikkenee nopeasti veden imemisen jälkeen, ne vanhenevat helposti pitkäaikaisessa{0}}käytössä ja ylläpitokustannukset pysyvät korkeina.
Mikä tekee Airgelistä erilaisen
Airgeeliä kuvataan usein maailman kevyimmäksi kiinteäksi materiaaliksi. Sen sisäinen rakenne koostuu nanokokoisista huokosista, jotka vangitsevat ilmaa ja rajoittavat dramaattisesti lämmönsiirtoa. Tämä ainutlaatuinen rakenne antaa aerogeelille poikkeuksellisen alhaisen lämmönjohtavuuden, joka on paljon parempi kuin perinteisillä eristemateriaaleilla.
Yksi käytännöllisimmistä eduista on paksuuden pienentäminen. Saman eristyskyvyn saavuttamiseksi aerogeeli vaatii tyypillisesti vain murto-osan tavanomaisten materiaalien paksuudesta. Öljy- ja kaasulaitoksissa, joissa tilaa on rajoitetusti ja putkistojärjestelmät ovat tiiviisti pakatut, ohuempi eristys yksinkertaistaa suunnittelua, asennusta ja tarkastusta ja huoltoa.
Näkyviä energiansäästöetuja-
Öljy- ja kaasutoiminnassa lämpöhäviö on olennaisesti hukkaan heitettyä energiaa. Pitkien putkistojen ja korkean lämpötilan{1}}laitteiden kohdalla pienetkin parannukset eristystehokkuudessa voivat johtaa merkittäviin energiansäästöihin ajan myötä.
Alhaisen lämmönjohtavuutensa ansiosta aerogeeli auttaa ylläpitämään vakaampia prosessilämpötiloja ja vähentämään lämpöhäviöitä putkistoissa ja astioissa. Jalostamoissa ja kaasunkäsittelylaitoksissa tämä tarkoittaa pienempää polttoaineen kulutusta ja parempaa toiminnan tehokkuutta. Koska teollisuudella on kasvava paine vähentää hiilidioksidipäästöjä, näistä energiansäästöeduista{2}} tulee yhä arvokkaampia.
Kosteudenkestävyys ja korroosiontorjunta
Vesi on yksi perinteisen eristyksen suurimmista vihollisista. Kun kosteus tunkeutuu materiaaliin, lämpöteho heikkenee nopeasti, mikä usein johtaa eristyksen alla tapahtuvaan korroosioon (CUI)-, mikä on jatkuva ja kallis ongelma öljy- ja kaasualalla.
Airgeelimateriaalit ovat luonnostaan hydrofobisia, mikä tarkoittaa, että vedellä on suuria vaikeuksia tunkeutua niiden sisäiseen rakenteeseen. Jopa korkeissa-kosteusympäristöissä tai satunnaisessa veden tunkeutumisessa ilmageelieristys säilyttää suorituskykynsä paljon paremmin kuin perinteiset vaihtoehdot. Tämä tekee siitä erityisen sopivan offshore-lauttoihin, rannikkolaitoksiin, merenalaisiin putkiin ja LNG-asennuksiin.
Yhdistettynä korroosionkestäviin-vaippajärjestelmiin aerogeelieristys auttaa myös vähentämään pitkäaikaista-altistumista syövyttäville aineille ja pidentää laitteiden ja putkien käyttöikää.
Kevyt ja ohut: helpompi asennus ja jälkiasennus
Paino on kriittinen näkökohta öljy- ja kaasuprojekteissa, erityisesti offshore-projekteissa. Ylimääräinen kuormitus vaikuttaa rakennesuunnitteluun, asennuslogistiikkaan ja projektin kokonaiskustannuksiin.
Aerogelin alhainen tiheys ja ohut profiili vähentävät merkittävästi eristysjärjestelmien painoa ja tarjoavat samalla korkean lämpötehon. Tämä ei ainoastaan vähennä rakenteellisia kuormia, vaan myös yksinkertaistaa asennusta. Olemassa olevien tilojen jälkiasennusprojekteissa airgel mahdollistaa usein päivitykset ilman suuria muutoksia putkien tukiin tai ympäröiviin rakenteisiin.
Huolto on toinen alue, jolla aerogeelillä on selkeitä etuja. Sen kestävyys ja suorituskyvyn heikkenemisenkestävyys vähentävät tarkastusten ja vaihtojen tiheyttä, mikä johtaa alhaisempiin{1}}käyttökustannuksiin pitkällä aikavälillä.
Turvallisuus tärkeimpänä etuna
Paloturvallisuus ei ole{0}}neuvoteltavissa öljy- ja kaasuteollisuudessa. Monet aerogeelituotteet perustuvat epäorgaanisiin materiaaleihin ja ovat palamattomia tai erittäin tulenkestäviä. Ne pysyvät vakaina korkeissa lämpötiloissa eivätkä aiheuta myrkyllistä savua altistuessaan tulelle.
Korkean{0}}riskin alueilla, kuten jalostamoissa ja kaasunkäsittelylaitoksissa, luotettava eristys ei tarkoita vain tehokkuutta-, se voi myös hidastaa lämmönsiirtoa epänormaaleissa olosuhteissa, mikä antaa arvokasta aikaa hätätoimiin.
Niche-teknologiasta käytännölliseen ratkaisuun
Aiemmin aerogeeliä pidettiin usein{0}}tehokkaana materiaalina, jolla oli kohtuuton hintalappu. Se käsitys on muuttumassa. Valmistuksen edistyminen ja lisääntynyt käyttöönotto ovat alentaneet merkittävästi kustannuksia, mikä tekee aerogeelistä helpommin saatavilla suuriin-teollisuuden projekteihin.
Aerogeelin pitkän aikavälin hyötyjä on vaikea jättää huomiotta toimialalla, joka arvioi yhä enemmän elinkaaren kokonaiskustannuksia-ei pelkän materiaalihinnan sijaan. Kun otetaan huomioon energiansäästö, vähäinen huolto, pidempi käyttöikä ja pienempi riski, aerogeeli osoittautuu usein kustannustehokkaaksi ratkaisuksi.