工业用气凝胶涂料简单说明
气凝胶涂料主要为单组分丙烯酸体系涂料。干燥后整体形态为哑光、触感较柔软有弹性。既保留了水性涂料绿色环保、无毒无味、无组织施工等特点。加入气凝胶粉体之后，在其本身优异的耐候性、耐热性、耐紫外的基础性能之上。增加了隔热、保温、防水、防火及隔音等性能。
气凝胶涂料有致密性的特性，本身不吸水、抗酸碱。在金属表面使用气凝胶涂料，也能有效的保护管道及设备。
气凝胶涂料的核心优点：
- 环保，无组织喷涂。对人体无害。
- 施工简便，传统涂料施工方式。
- 使用寿命长，是传统的材料的3倍以上。
- 维护简单，修复和修补非常便捷。
- 疏水性好，防水, 防止发霉。涂层不受湿度,结露以及温度的影响。
- 抗压，压缩不影响性能。
| 名称 | 型号 | 说明 | 适用温度段 |
| 保冷水性漆 | AC-S20 | 保冷；-40℃管道及设备防结冰、防冷凝水。结露管道防结露。 | ≥-40℃；≤20℃ |
| 绝热水性漆 | AC-H200 | 隔热、防烫、节能；在0~200℃管道中带温施工。有着优异的节能性能。薄薄的一层就算漆面温度到达200℃也不会烫伤手。 | 20~120℃ |
| 绝热水性漆（厚涂） | AC-HT200 | 隔热、防烫、节能、厚涂；施工方便，一次性涂刷1mm以上。在0~200℃管道中带温施工。有着优异的节能性能。 | 120~180℃ |
| 中温绝热水性漆（厚涂） | AC-HT450 | 隔热、节能、厚涂；耐温600℃以内。主要在中温段异形件施工。 | 180~450℃ |
工业用气凝胶涂料与传统材料在阀门节能各领域对比
气凝胶涂料施工工艺
气凝胶涂料是一种新型的保温材料，通过低导热系数和高热阻来实现隔热保温的一种涂料。气凝胶以其最优秀的保温性能，非常贴合保温涂料的技术要求，既要保温隔热效果好，又要涂膜薄。
目前，气凝胶涂料主要以中涂层的形式存在。目前现有的涂料施工工艺，都能满足气凝胶涂料的施工，不需要额外的学习及定制相应的施工设备。气凝胶涂料具体结构如下：
说明：
- 图1-1：为表涂。主要功能为防刮及美观，能有效的保护气凝胶不会因日常的使用及摩擦中出现损坏，并且保持美观。
- 图1-2：为中涂层。根据工况需要，主要为节能作用。根据需求涂刷合理厚度。
- 图1-3：为底涂层。主要功能为管道防锈、防腐。
气凝胶涂料在保冷领域及防冷凝水的应用（-40~20℃）
管道设备保冷及防冷凝水现状
管道保冷及冷凝水的处理方面，传统的材料主要以聚氨酯及橡塑海绵为主。由于安装工艺复杂（异形件及大型设备）以拼接为主，冷凝水与结冰问题解决起来非常复杂。再加上材料寿命短，后期维护相对较困难。
| 性能 | 气凝胶涂料 | 橡塑海绵 | 发泡聚氨酯 |
| 导热系数 | ≤0.028 | ≥0.035 | ≥0.028 |
| 长期使用温度 | -60~200 | -40~105℃ | -60~80 |
| 憎水率 | ≥98% | 整体憎水 | 整体憎水 |
| 阻燃 | 优 | 一般 | 一般 |
| 使用寿命 | 大于10年 | 受环境影响大，性能衰减快 | 受环境影响大，性能衰减快 |
| 抗压性能 | 抗压，并且压缩不影响性能 | 抗压能力差，较高压力会破坏材料，影响性能 | 抗压能力差，较高压力会破坏材料，影响性能 |
| 优点 | 使用温域广，施工便利 | 材料价格便宜 | 材料价格便宜 |
| 缺点 | 价格较贵，首次投入高 | 使用有局限性，施工复杂 | 使用有局限性，施工复杂 |
传统材料施工工艺（大阀门和开关的安装）
阀门保温的施工方法大致可按由里到外，填平再包的步骤进行，基本做法如下:
- 测量出法兰半径R；
- 测量出两法兰之间的距离L；
- 以2ΠR1为长,两法兰之间的距离L1宽量取一段板材；
- 在量取的板材上切去多余部分以保证板材包紧阀体；
- 在阀体及板材的内表面均匀地涂上胶水；
- 将板材包在阀体上并填平法兰间的空隙；
- 测量出两法兰外端的距离；
- 两法兰外端距离为宽量取一段板材；
- 以装上材料后的法兰周长为长,两法兰外端距离为宽量取一段板材；在切下的板材上切取部分以保证板材间的安装紧密;
- 在安装好的板材外侧面及需要安装的板材内侧面涂上胶水;
- 干化后，将板材包紧并保证材料切面与法兰外侧平齐;
- 量取水管半径，并以水管半径为半径,装上材料后的法兰半径为外径在合适的板材上切取一圆环；
- 在圆环上切开一条缝，以便安装；
- 在法兰外侧及圆环内侧涂上胶水；
- 将圆环套在法兰外侧;
- 量取阀门盖到阀门体的最小长度H1、阀门到阀门体的最大长度H2及阀门心轴法兰周长LX；在一块合适的板材上按如图所示切取材料；
- 将材料包在阀门盖上；
- 以阀体盖直径为外径、阀杆直径为内径切去一个圆环，涂上胶水安装在阀体盖下,以保证密封;
- 用封条将接口处粘接好,完成安装。
如下图所示：
传统材料缺点及施工工艺缺点
- 特别看重施工工艺，对人员素质要求高。
- 传统材料保温性能衰减很快，导致维护成本很高。
- 传统材料保冷效果差，冷损失大，容易给天然气或其他压缩气体的储藏运输带来危险。
- 传统材料包裹厚度大，给密集型管线排布设计带来诸多不便。
- 管道设备由于保冷层的效果差而很容易被结露的水腐蚀。
- 保冷层很容易因结露水太多而失去效果。
- 有机类材料防水性可以但无法满足防火要求。
气凝胶材料带来的好处
- 保冷效果优异，常温热导仅0.028W/m*k，超低温时热导率<0.018W/m*k，所需保冷层厚度大大减小，有效降低冷损失，为密集型管线排布设计提供优化。
- 具有最佳的低温稳定性，-60℃仍可长期保持保冷性能及良好柔性，不开裂。
- 稳定性极佳，纳米级特殊结构可抵抗管道伸缩带来的内应力，无需设置伸缩缝。
- 气凝胶涂料的疏水性能好，可有效抑制水渗入金属管线表面，防止管线腐蚀，防止保温材料因渗水而导致保温效果下降。
- 材料整体施工、施工方便，维护成本低。
气凝胶涂料在防烫节能领域的应用（20~120℃与120~600℃）
管道设备防烫节能现状
在20~120℃的工况中，有些生产厂家（如：香料厂、酱油厂调料发酵等）在日常的生产中。不需要严格的控制温度。做整体的节能改造，主要是以降低外表面温度，使得工人工作过程中不被烫伤。由于气凝胶的热惰性高，使得热量传导的速度非常慢。在涂刷了气凝胶涂料后，即使涂料表面温度达到200℃，都能用手直接接触。很好的解决防烫问题。
在120~600℃中，这些管道的保温工程广泛使用硅酸铝镁质材料，玻璃纤维类材料。约30年前，保温工程还几乎都只是采用岩棉，矿物棉类材料，到现在，岩棉保温在工业保温工程中，已被淘汰。在施工性能，防水性能等方面都差别不大的情况下，被淘汰的主要原因就是导热系数的差距。以下为主要几种材料在不同温度下导热系数。
| 导热系数w/m·k | 25℃ | 100 ℃ | 200 ℃ | 400 ℃ |
| 气凝胶涂料 | 0.028 | 0.035 | 0.042 | 0.05 |
| 硅酸铝 | 0.037 | 0.055 | 0.072 | 0.0110 |
| 玻璃纤维 | 0.042 | 0.050 | 0.070 | 不可用 |
| 岩棉 | 0.055 | 0.070 | 0.092 | 0.140 |
| 发泡材料 | 0.036 | 不可用 | 不可用 | 不可用 |
气凝胶复合保温材料与现流行的保温材料具体性能对比：
| 材料 | 气凝胶涂料 | 传统保温材料 | |
| 复合硅酸盐 | 岩棉 | ||
| 导热系数，（常温） | 0.028 | 0.036 | 0.055 |
| 200℃下导热系数 | 0.047 | 0.11 | 0.13 |
| 200℃下保温厚度 | 6mm | 80mm | 90mm |
| 容重，kg/m3 | 200 | 120-150 | 100-120 |
| 防水性 | 憎水率≥99%，无需特殊防水措施 | 不完全防水，易吸水吸潮腐蚀管道，防护板表面需喷涂金属密封胶进行防水 | |
| 三通、阀门等保温 | 无热冷桥，施工便利 | 填充方式或保温盒保温，保温效果差 | |
| 使用寿命 | 10年 | 3～5年 | |
| 整体性好，具有较好的抗震抗拉性，在使用过程中不出现颗粒堆积、沉降等现象 | 材料结构松散，自重、设备振动、材料进水等极易导致材料解体、沉降，保温效果明显下降，热损失严重超标。 | ||
| 其 他 | 使用厚度小，可减少管道保温厚度，减少管道间距，减少厂房面积或管廊大小。 | 保温层厚，搭接处容易存在缝隙，较高的膨胀收缩系数易致使缝隙成为热桥，振动后更明显，热损失大。 | |
传统材料施工工艺
目前阀门的施工工艺主要有2种，一个是现场施工制作及成套定制。一个是定制可拆卸隔热套。
- 现场施工制作及成套定制
阀门属于经常拆卸检修的设备，其保温罩壳应安装可拆卸式结 构。可拆卸式结构有现场制作和成型保温罩壳两种，对于大管径阀门使用成型罩 壳保温，而小管径阀门仍采用现场制作形式。
- 现场制作的阀门保温罩壳可做成两个半片，法兰盒多采用咬口和插接结构。
- 成型保温罩壳颜色应尽量与管道保温协调一致。
- 阀门内置保温层厚度及材料都应与管道保温材料设计一致。
- 带法兰的阀门保温施工时，法兰两端的保温要留出拆卸螺栓的位置，一般为螺栓长度加25mm,管道两端制作成圆环封头密封其端部。
- 连体阀门在保温时可做成阀门保温盒，增加外观观感效果。
- 定制可拆卸隔热套
根据需求，定制可拆卸隔热套。
传统材料缺点及施工工艺缺点
- 保温结构不合理、保温厚度不规范、保温施工不到位。
- 易变形、沉降，热稳定性差，破损率大，后期保温效果差，无法满足工艺要求。
- 保温效果差且下降明显，导致保温工程维护成本提升，设备运行费用增加。
- 使用寿命基本只有3～5年，到期需全部更换。
- 不完全防水，易吸水吸潮腐蚀管道。
- 对于超过100度的较高温度的管道，保温层至少需要>200mm厚度，管道线热流密度高，热能损失大。
- 更换材料产生的巨大污染问题。目前传统材料只能掩埋处理。
气凝胶材料带来的好处
- 隔热效果是传统隔热材料2-4倍，使用更灵活、在中低温段优势更明显，而且寿命更长。
- 材料整体憎水，可有效防止水分进入管道、设备内部。
- 质轻，40~200℃可以带温施工，有效的降低施工周期。节约施工成本。
- 更少的包裹体积及更轻的重量可大大降低保温材料的运输成本。
- 对设备进行保温的同时，还可以起到吸声降噪、缓冲震动等功能，提高环境质量，保护设备。
- 仅需1/2至1/4的厚度即可达到传统材料相同的隔热效果，热损失非常小，空间利用率高。
- 无毒无害，工人愿意施工。