近年来，气凝胶毡作为一种新型绝热材料广泛应用于石化行业油气传输、蒸汽管道和工艺管道上，可有效保护管道介质在输送过程中热量的损失。
目前，用于管道保温的材料主要有硅酸钙、复合硅酸盐、岩棉等。这些保温材料的导热系数会随着环境温度和湿度的上升而产生较大幅度的增大。为满足不超过规定的最大允许热损失量的要求，就需要增加保温材料的厚度。使用较厚的保温层，对材料的运输、施工、使用空间等都会造成较大影响。
因此，采用技术先进、高效保温的材料对热力管道进行节能技术改造，减薄保温层厚度，降低管线热损失，是热力管道节能保温的重要攻克领域。
气凝胶的孔径尺寸低于常压下空气分子平均自由程，可使气凝胶孔隙中空气分子近似静止，避免了空气的对流传热，气凝胶很低的体积密度及纳米网络结构的弯曲路径也阻止了气态和固态热传导，趋于“无穷多”的空隙壁可以使热辐射降至最低。通过三方面共同作用，几乎阻断了热传递的途径，使气凝胶达到十分出众的绝热效果，甚至远低于常温下静态空气0.025W/(m·K)的导热系数，达到0.013W/(m·K)以下。
对比传统保温材料，二氧化硅气凝胶绝热毡导热系数仅为传统保温材料的1/3～1/5，保温隔热能力是传统材料的2～8倍；具有优异的防火性及防水性，具备较好的抗拉、抗压能力及化学稳定性。
根据论文《二氧化硅气凝胶绝热毡的应用及性能分析》，中国石化塔河炼化的常压焦化装置使用传统的III型高温玻璃棉毡保温材料，后续管道保温结构改造采用二氧化硅气凝胶保温毛毡+单面铝箔玻纤布保温材料组合保温的方式，论文通过对高温管道改造前后对比分析计算表明：
（1）采用二氧化硅气凝胶绝热毡新型保温材料后，热损失降低了34.66%，节能效果明显；
（2）二氧化硅气凝胶绝热毡作为新型保温材料，其保温性能明显优于传统保温材料，突出表现为热力管道起终点温差明显低于传统保温材料，保温层厚度较传统保温材料降低50%以上。
因此，二氧化硅气凝胶绝热毡作为新型保温材料，具有防火隔热、防水、超低导热系数等性能，且使用寿命长，是炼油企业高温管道的理想选择。
使用气凝胶做保温层的厚度更加轻薄
气凝胶可有效阻断热传递途径
以油气输送管道、油气管道为例，据中国工业经济联合会会长、工信部原部长李毅中介绍，2021年我国油气长输管线包括国内管线和国外管线，总里程达到16.5万公里。一般而言，油气管道直径介于15毫米~1500毫米之间，取600毫米，即0.6米计算。
据论文《SiO2气凝胶纤维复合材料制备及其建筑节能领域应用的进展》，对油气管道进行保温需约20毫米气凝胶毡。由此可计算得出，用于油气管道保温的气凝胶毡材料横截面积约为0.04平方米，总体积约为642万立方米。
以当前气凝胶市场价10000元/立方米进行估算，总市场空间可达642亿元。2021年，以渗透率1%进行计算，气凝胶在油气输送管道的市场空间约为6.4亿元，对应6.4万方气凝胶需求。
根据国家发展改革委、国家能源局印发《“十四五”现代能源体系规划》提出，2025年，全国油气管网规模预计达到21万公里左右。
由此可以预计，2025年，油气输送管道领域的气凝胶总市场空间可达817亿元，假设渗透率提升至3%，气凝胶在油气输送管道的市场规模可达24.5亿元左右，对应24.5万立方米气凝胶需求。
若渗透率提升至15%，油气输送管道的市场规模可上升至123亿元，对应123万立方米需求。以上测算仅考虑油气传输管道，未考虑炼厂的蒸汽管道和工艺管道等，若考虑在内市场空间或更大。
素材源自：开源证券
