廊坊热像仪(二氧化硅气凝胶复合绝热毡为导热油管穿上美丽新衣)

Posted 2023-05-25

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廊坊热像仪(二氧化硅气凝胶复合绝热毡为导热油管穿上美丽新衣)

■吴金宝韩书伟李智周小芳

近年来，SiO₂气凝胶保温材料逐渐发展，SiO₂气凝胶复合绝热毡作为保温隔热行业应用的新式绝热材料逐渐替代了传统的保温隔热材料。SiO₂气凝胶复合绝热毡在航空公司、工程建筑、化工管道等行业表现出广阔的应用前景，因此已变成世界各国气凝胶高分子材料的重点产品研发目标。

所谓的SiO₂气凝胶复合绝热毡就是SiO₂气凝胶与玻璃纤维毡的复合材料，即通过配置溶液，溶胶－凝胶过程与玻璃纤维毡复合，再通过微波加热成型、老化改性，最后经过超临界干燥过程形成SiO₂气凝胶复合绝热毡产品。

SiO₂气凝胶复合绝热毡具有优异的保温隔热性能。同样是发挥“羽绒服”性能，新材质的SiO₂气凝胶复合绝热毡这种“新羽绒服”比传统材质的硅酸铝棉等隔热性能更佳。自然室内温度时均值隔热指数为0.011～0.018W/（m·K），随着加热温度的升高，其导热系数随之增大，但硅酸铝棉的导热系数变化明显大于气凝胶毡。且穿上SiO₂气凝胶复合绝热毡无需再像硅酸铝棉一样再穿一层雨衣。因为SiO₂气凝胶复合绝热毡绝对憎水，憎水率可达99%，可以有效地防止水分进入管道、设备内部。硅酸铝棉则属于吸水材料，实际应用工程中必须对其进行防水隔离。“新羽绒服”属于A1级防火等级，可长期承担火焰较高温度的烧灼，使用年限可达20年。“传统羽绒服”随着使用年限（一般为2～5年）的增加，内部老化及粉化现象十分严重，保温隔热性能会逐年下降。值得关注的是，“新羽绒服”在高温环境下不释放任何气体或者有机化合物，是一种环保型衣服。

为了更加直观地看出气凝胶复合绝热毡在高温管道节能实验中的优势，2021年6月，我们利用新型保温节能材料气凝胶毡进行先导试验，取代部分硅酸铝棉材料进行保温节能测试。通过对比SiO₂气凝胶毡与硅酸铝棉材料的表面温度、热成像均匀性、热流密度等实验数据的差异，筛选出更为节能的保温材料。测试执行标准SY/T 6421—1999《设备和管道散热损失的规定》和GB/T 17357—2008《设备及管道绝热层表面散热损失现场测定点热流计法和表面湿度法》，选取部分导热油管道进行先导试验，检测两种保温材料的表面温度及热流密度等。实验仪器设备有JTDL-4热流计、WRNK-187/104M热电偶、EM 1100测温枪、DS-2 TPH 10-3-AUF海康威视热成像仪。

实验对比高温加热5层SiO₂气凝胶毡和3层硅酸铝棉，前者保温效果更好。随着加热温度的升高，SiO₂气凝胶毡的表面温度亦随之变大，两者的表面温度变化差距不大，温度为430℃ 时，表面温度为44℃左右。SiO₂气凝胶毡和硅酸铝棉的热流密度在不断增加，但硅酸铝棉的变化更加剧烈，热流密度波动较大，在444℃左右时硅酸铝棉的热流密度为230W/㎡，而气凝胶毡在温度为422℃时热流密度仅为172W/㎡。硅酸铝棉和SiO₂气凝胶毡的表面温度为37℃左右；整体上观测出硅酸铝棉的热量分布不均匀，且表面存在裂纹，使用铁丝捆绑较多；而气凝胶毡的隔热效果一目了然，隔热性能十分均匀，能够有效降低热量的散失。

同时，河北省廊坊市好丽友锅炉保温项目应用SiO₂气凝胶复合绝热毡，对部分锅炉管道进行先导实验。硅酸铝棉保温时其表面温度过高，表层热流密度过大，造成室内温度过高（达到53℃），十分不利于工程人员活动，更加速设备老化，降低使用年限。按照现有工况使用SiO₂气凝胶毡整体保温，室内温度可维持在39℃左右，大幅降低室内温度。

总体来看，SiO₂气凝胶复合绝热毡拥有独特的三维纳米网络结构，其在隔热保温领域独树一帜，有巨大的潜力，对我国乃至全世界的保温领域都将是一次巨大的变革。

（作者单位：北京建工新型建材有限责任公司）

本文原载于《中国建材报》6月20日11版

责编：丁涛

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