ในขณะที่กิจกรรมการสำรวจและการผลิตขยายไปสู่น้ำลึก อาร์กติก และสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนสูง ข้อจำกัดด้านประสิทธิภาพของวัสดุฉนวนแบบเดิมก็เริ่มชัดเจนมากขึ้น แอโรเจล-ซึ่งครั้งหนึ่งเคยใช้เป็นหลักในภาคการบินและอวกาศและเทคโนโลยีขั้นสูง-ปัจจุบันได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง และกำลังค่อยๆ กลายเป็นโซลูชันฉนวนที่ต้องการสำหรับการดำเนินงานต้นน้ำ กลางน้ำ และปลายน้ำ
การดำเนินงานด้านน้ำมันและก๊าซต้องการฉนวนมากขึ้น
อุณหภูมิเป็นปัจจัยที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในการผลิต การขนส่ง และการจัดเก็บน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ ไม่ว่าจะเป็นท่อส่งไอน้ำอุณหภูมิสูง- ท่อส่งน้ำมันดิบ หรือโรงงานก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG) ล้วนต้องการระบบฉนวน-ในระยะยาว มีเสถียรภาพ และเชื่อถือได้
อย่างไรก็ตาม สภาพการทำงานในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซยังห่างไกลจากอุดมคติ:
(1) ช่วงอุณหภูมิกว้างใหญ่ ตั้งแต่สิบองศาต่ำกว่าศูนย์ถึงหลายร้อยองศาเซลเซียส
(2) สภาพแวดล้อมที่รุนแรง โดยมีความชื้นถาวร สเปรย์เกลือ รังสีอัลตราไวโอเลต และการกัดกร่อนของสารเคมี
(3) ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยอยู่ในระดับสูง ความล้มเหลวของฉนวนสามารถนำไปสู่การแช่แข็ง การใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้น และแม้กระทั่งอุบัติเหตุด้านความปลอดภัย
วัสดุฉนวนแบบดั้งเดิม เช่น ขนหิน ใยแก้ว และโฟมโพลียูรีเทน ทำงานได้ดีเพียงพอในอุตสาหกรรมทั่วไป แต่มักจะขาดในภาคน้ำมันและก๊าซ: พวกมันต้องการความหนาอย่างมาก ประสิทธิภาพจะลดลงอย่างรวดเร็วหลังจากดูดซับน้ำ พวกมันจะเสื่อมสภาพได้ง่ายเมื่อ-ใช้งานในระยะยาว และค่าบำรุงรักษายังคงสูง
อะไรทำให้แอโรเจลแตกต่าง
แอโรเจลมักถูกเรียกว่าเป็นวัสดุแข็งที่เบาที่สุดในโลก โครงสร้างภายในประกอบด้วยรูพรุนระดับนาโนที่ดักจับอากาศ ซึ่งจำกัดการถ่ายเทความร้อนได้อย่างมาก โครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์นี้ทำให้แอโรเจลมีค่าการนำความร้อนต่ำเป็นพิเศษ ซึ่งเหนือกว่าวัสดุฉนวนแบบดั้งเดิมมาก
ข้อดีอย่างหนึ่งที่ใช้งานได้จริงที่สุดคือการลดความหนา เพื่อให้บรรลุถึงประสิทธิภาพของฉนวนที่เท่ากัน โดยทั่วไปแอโรเจลต้องใช้ความหนาเพียงเสี้ยวหนึ่งของวัสดุทั่วไป ในโรงงานน้ำมันและก๊าซซึ่งมีพื้นที่จำกัดและระบบท่อมีการอัดแน่น ฉนวนที่บางลงทำให้การออกแบบ ติดตั้ง และเข้าถึงการตรวจสอบและบำรุงรักษาทำได้ง่ายขึ้น
พลังงานที่มองเห็นได้-การประหยัดผลประโยชน์
ในการดำเนินงานด้านน้ำมันและก๊าซ การสูญเสียความร้อนถือเป็นพลังงานที่สูญเปล่าโดยพื้นฐานแล้ว สำหรับท่อยาวและอุปกรณ์ที่มีอุณหภูมิสูง- การปรับปรุงประสิทธิภาพของฉนวนแม้เพียงเล็กน้อยก็สามารถแปลเป็นการประหยัดพลังงานได้อย่างมากเมื่อเวลาผ่านไป
เนื่องจากมีค่าการนำความร้อนต่ำ แอโรเจลจึงช่วยรักษาอุณหภูมิกระบวนการให้มีเสถียรภาพมากขึ้น และลดการสูญเสียความร้อนไปตามท่อและภาชนะ สำหรับโรงกลั่นและโรงงานแปรรูปก๊าซ หมายถึงการใช้เชื้อเพลิงที่ลดลงและปรับปรุงประสิทธิภาพการดำเนินงาน เนื่องจากอุตสาหกรรมเผชิญกับแรงกดดันที่เพิ่มขึ้นในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน -คุณประโยชน์ในการประหยัดพลังงานเหล่านี้จึงมีคุณค่ามากขึ้นเรื่อยๆ
ความต้านทานต่อความชื้นและการควบคุมการกัดกร่อน
น้ำเป็นหนึ่งในศัตรูที่ใหญ่ที่สุดของฉนวนแบบดั้งเดิม เมื่อความชื้นแทรกซึมเข้าไปในวัสดุ สมรรถนะทางความร้อนจะลดลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งมักนำไปสู่การกัดกร่อนภายใต้ฉนวน (CUI)-ซึ่งเป็นปัญหาที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องและมีค่าใช้จ่ายสูงในภาคน้ำมันและก๊าซ
วัสดุของแอโรเจลมีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำโดยธรรมชาติ ซึ่งหมายความว่าน้ำจะเจาะโครงสร้างภายในได้ยากมาก แม้ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง-หรือในกรณีที่น้ำเข้าโดยไม่ตั้งใจ ฉนวนแอโรเจลก็รักษาประสิทธิภาพได้ดีกว่าทางเลือกทั่วไปมาก ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับแพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง สิ่งอำนวยความสะดวกชายฝั่ง ท่อส่งใต้ทะเล และการติดตั้ง LNG
เมื่อรวมกับระบบแจ็กเก็ตที่ต้านทานการกัดกร่อน- ฉนวนแอโรเจลยังช่วยลด-การสัมผัสสารกัดกร่อนในระยะยาว ช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์และท่ออีกด้วย
น้ำหนักเบาและบาง: การติดตั้งและปรับปรุงที่ง่ายขึ้น
น้ำหนักถือเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญในโครงการน้ำมันและก๊าซ โดยเฉพาะอย่างยิ่งนอกชายฝั่ง น้ำหนักที่เพิ่มขึ้นจะส่งผลต่อการออกแบบโครงสร้าง โลจิสติกส์ในการติดตั้ง และต้นทุนโครงการโดยรวม
ความหนาแน่นต่ำและรูปทรงบางของ Aerogel ช่วยลดน้ำหนักของระบบฉนวนได้อย่างมาก ขณะเดียวกันก็ให้ประสิทธิภาพการระบายความร้อนสูง ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยลดภาระของโครงสร้างเท่านั้น แต่ยังทำให้การติดตั้งง่ายขึ้นอีกด้วย สำหรับโครงการปรับปรุงสิ่งอำนวยความสะดวกที่มีอยู่ แอโรเจลมักจะอนุญาตให้มีการอัพเกรดโดยไม่ต้องดัดแปลงส่วนรองรับท่อหรือโครงสร้างโดยรอบมากนัก
การบำรุงรักษาเป็นอีกด้านที่แอโรเจลแสดงให้เห็นข้อดีที่ชัดเจน ความทนทานและความต้านทานต่อการเสื่อมสภาพของประสิทธิภาพช่วยลดความถี่ในการตรวจสอบและเปลี่ยน ส่งผลให้ต้นทุนการดำเนินงานในระยะยาว-ลดลง
ความปลอดภัยเป็นข้อได้เปรียบหลัก
ความปลอดภัยจากอัคคีภัยไม่สามารถ-ต่อรองได้ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ ผลิตภัณฑ์แอโรเจลหลายชนิดใช้วัสดุอนินทรีย์และไม่-ติดไฟหรือทนไฟสูง พวกมันยังคงความเสถียรที่อุณหภูมิสูงและไม่ปล่อยควันพิษเมื่อสัมผัสกับไฟ
ในพื้นที่-ที่มีความเสี่ยงสูง เช่น โรงกลั่นและโรงงานแปรรูปก๊าซ ฉนวนที่เชื่อถือได้ไม่เพียงแต่เกี่ยวกับประสิทธิภาพเท่านั้น-แต่ยังช่วยชะลอการถ่ายเทความร้อนในสภาวะที่ไม่ปกติ ทำให้มีเวลาอันมีค่าสำหรับการตอบสนองในกรณีฉุกเฉิน
จากเทคโนโลยีเฉพาะกลุ่มไปจนถึงโซลูชันที่ใช้งานได้จริง
ในอดีต แอโรเจลมักถูกมองว่าเป็นวัสดุประสิทธิภาพสูง-และมีป้ายราคาที่ห้ามปราม การรับรู้นั้นกำลังเปลี่ยนแปลง ความก้าวหน้าในการผลิตและการนำไปใช้ที่เพิ่มขึ้นช่วยลดต้นทุนได้อย่างมาก ทำให้ airgel สามารถเข้าถึงได้มากขึ้นสำหรับ-โครงการอุตสาหกรรมขนาดใหญ่
สำหรับอุตสาหกรรมที่ประเมินต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน-มากขึ้น แทนที่จะประเมินราคาวัสดุล่วงหน้าเพียงอย่างเดียว ผลประโยชน์ระยะยาว-ของ aerogel นั้นยากที่จะมองข้าม เมื่อคำนึงถึงการประหยัดพลังงาน การบำรุงรักษาที่ลดลง อายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น และความเสี่ยงที่ลดลง Airgel มักจะพิสูจน์ได้ว่าเป็นโซลูชันที่คุ้มค่า-