关键的外卖
要了解更多关于气凝胶涂层系统，请查看由安迪·霍夫曼主持的由气凝胶粒子驱动的绝缘涂层网络研讨会．
．
水分是导致CUI的原因
湿度是调查时需要考虑的主要因素之一绝缘下腐蚀(CUI)．在一个绝缘系统可能对金属管道、通风和其他绝缘表面造成严重破坏，其来源多种多样，包括冷凝在系统内部，水从雨淋系统漂移,冷却塔，处理泄漏或降雨。（有关Cui的原因，请参阅CUI的根本原因介绍)。但在未经处理的情况下，水分会导致另一个问题:效率的降低。
业界的共识是，大多数保温系统在一定的温度范围内会变湿。腐蚀速率当温度升高到149°C(300°F)以上时，大多数水分在到达地表之前就蒸发了。因此，CUI的目标温度范围为0°C - 149°C(32°F -300°F)。这就是所有者应该假定这些系统将会饱和的地方。是否包层由于安装不当或由于一些可能的原因而损坏，一般认为湿气最终会进入绝缘系统。(了解湿度如何影响腐蚀在较高的温度在CUI范围内湿绝缘的有害影响)。
不管原因是什么，一旦绝缘被弄湿，就会对效率产生重大影响。在加热的系统中，湿气的进入导致隔热层内形成对流单元，水蒸气在钢表面产生并向外驱动。它在冷却器内部凝结夹克然后在回流过程中被绝缘材料重新吸收。回流导致绝缘中腐蚀性物质的浓度。
在冷却系统中，从周围空气中的水蒸气进入较冷的管道表面，然后被最接近管道的绝缘吸收。由于水大约是15倍热导率对于大多数干式隔热材料，这种吸收率影响绝缘的效率。绝缘纤维中的水也会造成席子效应，当纤维相互压缩时，就会抵消绝缘材料内静止空气袋的绝缘效果。只需4%的吸水率加入干燥的绝缘材料即可使其导热系数提高70%。在不能容忍操作温度变化的地方，这种效率损失增加了能源消耗。
气凝胶绝缘涂料的前景
由于湿气侵入造成的经济损失，使得设施所有者不得不寻找其他的隔热方法。一种替代传统绝缘的方法是使用隔热涂料．保温涂料并不是一项新技术，但近五年来保温涂料中含有气凝胶已经成为可用。在纸上,aerogel-infused涂料可达到与大多数传统保温材料相当的导热性能，同时还能抵抗湿气的渗入。这些含有气凝胶的绝缘涂层也用于其他应用:控制冷凝，提供“安全接触”屏障，保护人员免受高温设备的伤害。
研究人员开发了一种测试，评估各种保温材料在浸入水中之前、期间以及最重要的之后的热性能。
测试包括一个5英尺高的水槽，可以填满水并排水。Six-foot-long 2”直径铜管用合适的材料隔热。热电偶安装在这些管道的入口和出口上，以监测每个管道的个体效率。热电偶记录了水温，因为它进入管道，也将其留下了管道。热水器通过铜管泵送60°C（140°F）水，并且在淹水时使用水冷铃在10°C（50°F）的槽中的水。这确保了通过每个管道循环的水温度的一致性。图1是测试设置的图。
图1:热性能测试设置。
在安装任何绝缘材料之前，要将裸管干燥数日，以建立基线，并证明槽内不同位置的一致性。正如所料,热损失当水槽装满水时，从管道中流出的水急剧增加。一旦水从槽中流出，裸露的管道在几小时内就恢复了最初的干燥性能。
图2:裸铜管测试槽
一旦在裸管上建立了基线，然后用适当的测试材料对它们进行长期评估。测试了四种不同的管道，包括:
在涂有气凝胶涂层系统的管道的情况下，根据SSPC-SP2手动工具清洁制备铜管。然后管子涂有一个环氧底漆．两层气凝胶涂层共应用100毫升干膜厚度(DFT)．管是轻便外套用水性环氧树脂。
绝缘承包商完成了在涂有相同环氧引物的两个管道后的矿棉和包层的安装。双工管道然后有两层涂层气凝胶涂层应用和两个管道包裹2“矿棉。铝包层安装在矿棉上。在所有情况下，在将管道放回槽内之前都要称重，以记录原始绝缘的基线重量。
所有四根管子在一个空槽中并排运行两周，以确定它们的干燥性能。然后将槽中装满水24小时。性能再次通过两端的热电偶进行监测。最后，将槽内的水排干，并在接下来的几个月里监测管道的干燥情况。表1详细说明了结果。
表1:用气凝胶和矿棉保温的管道比较的测试结果。
绝缘在复苏
与预期一致，矿棉的初始干燥性能明显优于气凝胶涂层．即使是绩效评级气凝胶涂层稍微好一点，矿棉安装比涂层厚20倍。
一旦把水引入槽中，试验数据就变得有趣起来。热损失性能首次测量时，淹没在水中，显示热损失在矿棉管上急剧上升。水下数据很能说明问题，但测试的主要目的是了解这些材料在受潮后的反应以及对其长期性能的影响。
表2:管道绝缘检测结果。
在将水从槽中抽干24小时后，气凝胶涂层管道恢复了原来的热损失性能，而矿棉则在努力变干并恢复一些原来的干燥性能。最终，经过整整三个月的干燥后，矿棉的热量损失仍是其原始性能的五倍。
矿棉性能的下降是由几个因素造成的。首先，在浸水期间，水通过包层的小泄漏进入绝缘。水被纤维吸收，它充满了纤维之间的气孔。系统的体重增加证明了这一效应。矿棉的原始重量为1.4磅;沉水后的重量为10.2磅。在3个月的检查中，矿棉仍然是3.3磅。它的重量是原来的两倍多。在温度较高的应用中，更多的水可能会蒸发，但当潮湿时，矿棉内部的绝缘空气会被水分取代。
当力量相结合
参与测试的最后一根管子是两种材料的双工系统。这包括相同的环氧底漆和100毫升的气凝胶涂层其次是2英寸的矿棉和包层。其干燥性能与矿棉相似，但浸没后的干燥性能较好。只需24小时的干燥，这种双工系统就比气凝胶涂层由其本身，用矿棉管损失一半的热量。这是由于气凝胶涂层其本身为系统提供了额外的性能，并有助于克服干燥矿棉的不足。结合的双工系统气凝胶涂层而矿棉在接触水之前、期间和之后都具有优越的性能。在现实场景中，双工系统的缺点是两种材料的成本和安装，因此需要进行成本效益分析来保证这一选择。
设施每天都在做更多工作，尽量减少与CUI相关的潜在问题。然而，由于湿绝缘造成的能源损失的经济影响往往被忽视。检测CUI可能需要数年时间，在此期间，绝缘性能不佳，设施所有者的成本很高。了解潮湿和性能不佳的绝缘材料的财务后果，不仅是制定CUI战略的必要步骤，也是为任何给定环境选择合适的绝缘材料的必要步骤。
了解更多有关气凝胶涂层系统的知识注册在这里为我们的免费的教育研讨会．
分享这篇文章
