Visas kategorijas

Nozares jaunumi: izrāviens vakuumizolēto cauruļvadu tehnoloģijā uzlabo drošību kriogēno šķidrumu uzglabāšanā un transportēšanā

Laiks: 2025-02-19

Nozares pamatojums: uz pieprasījumu balstītas inovācijas padara vakuumizolētos cauruļvadus par kritisku infrastruktūru

Globālajai enerģijas struktūrai pārejot uz tīrākiem risinājumiem, pieprasījums pēc kriogēno šķidrumu, piemēram, sašķidrinātās dabasgāzes (SDG), šķidrā skābekļa un šķidrā ūdeņraža, uzglabāšanas un transportēšanas turpina pieaugt.

Vakuumizolēti cauruļvadi, izmantojot to īpaši zemo siltumvadītspēju (0.002-0.004 W/m·K) un augstu energoefektivitāti, ir kļuvuši par galveno aprīkojumu, kas nodrošina ārkārtējas temperatūras vides drošu transportēšanu.

Saskaņā ar 2025.–2030. gada globālo kriogēno izolācijas materiālu tirgus ziņojumu tiek prognozēts, ka vakuumizolēto cauruļvadu tirgus nākamajos piecos gados pieaugs par 12% gadā, un Āzijas un Klusā okeāna reģions veidos vairāk nekā 40% no tirgus daļas.

Tehnoloģiskie sasniegumi: dubulti blīvējuma un stabilitātes uzlabojumi

Iekšzemes uzņēmumu jaunākie sasniegumi vakuumizolēto cauruļvadu tehnoloģijā ietver:

1. Daudzslāņu kompozītmateriālu blīvēšanas tehnoloģija: Džedzjanas uzņēmums izstrādāja "atloka tipa šķidrā skābekļa vakuumizolētu cauruļvadu", izmantojot konusveida dziļo rievu + silikona gumijas biezu gredzenu + grafīta blīves kompozītmateriālu struktūru. Šis dizains nodrošina noplūdes līmeni zem 0.001% atloku savienojumos, un tas ir veiksmīgi izmantots aviācijas degvielas uzpildes sistēmās

2. Uzlabota iekšējās caurules stabilitāte: lai novērstu vibrācijas problēmas SDG cauruļvados, jaunajā dizainā ir iekļauti fiksējošie gredzeni + starplikas + savienojuma balsti, kas ierobežo iekšējās caurules nobīdes novirzi līdz ±2 mm un efektīvi mazina zemas temperatūras trauslu lūzumu risku. Šādi produkti ir sasnieguši 65% importa aizstāšanas līmeni piekrastes pieņemšanas termināļu projektos].

3. Inteliģentās uzraudzības sistēmas: Vakuumizolēti cauruļvadi, kas integrēti ar optisko šķiedru sensoriem, var nodrošināt reāllaika atgriezenisko saiti par vakuuma līmeņiem, sprieguma deformāciju un citiem datiem, uzlabojot agrīnās brīdināšanas efektivitāti par 90%. Šīs sistēmas pašlaik darbojas ūdeņraža enerģijas uzglabāšanas un transportēšanas demonstrācijas projektā Dzjansu provincē.

lietojumprogrammu scenāriji: visaptverošs pārklājums no tradicionālās enerģijas līdz jauniem laukiem

·LNG rūpniecības ķēde: 2024. gadā jaunbūvētajos iekšzemes SDG saņemšanas termināļos izvietoto vakuumizolēto cauruļvadu kopējais garums salīdzinājumā ar iepriekšējā gada atbilstošo periodu palielinājās par 28%. CNOOC Zhuhai projektā vien tika izmantoti vairāk nekā 15 kilometri cauruļvadu, nodrošinot ikgadējo izkraušanas jaudu 5 miljonu tonnu apmērā].

· Ūdeņraža enerģijas uzglabāšana un transportēšana: šķidrā ūdeņraža pārvades cauruļvadiem ir nepieciešami vakuumizolācijas slāņi, lai tie izturētu īpaši zemu temperatūru -253°C. Ķīnas pirmais 10 kilometru klases šķidrā ūdeņraža testa cauruļvads tika apstiprināts 2024. gada beigās, sasniedzot vakuuma uzturēšanas kalpošanas laiku, kas pārsniedz 10 gadus].

· Medicīniskā aukstuma ķēde: Vakcīnu transportēšanas cauruļvadi, kas aprīkoti ar vieglām vakuuma izolācijas konstrukcijām, uztur temperatūras svārstības ≤0.5°C robežās, atbalstot PVO “Globālo vakcīnu līdztiesības sadales plānu”].

1645b770833e4e5c04834981808aecc.jpg

Politikas un standarti: paātrināta nozares standartizācija

2025. gada janvārī Tirgus regulēšanas valsts pārvalde izdeva Spiediena cauruļvadu vakuumizolācijas tehniskās specifikācijas (GB/T 39955-2025), kas pirmo reizi nosaka:

· Vakuuma sabrukšanas ātrumam jābūt mazākam par 5×10⁻⁴ Pa/gadā;

·Daudzslāņu izolācijas materiālu blīvuma novirzei jābūt ≤3%;

·Obligāta inteliģento noplūdes uzraudzības moduļu uzstādīšana.

Šī iniciatīva ir izspiedusi no tirgus 30% zemas klases ražošanas jaudas, palielinot vadošo uzņēmumu tirgus koncentrāciju līdz 70%.

Nākotnes perspektīva: kriogēnās tehnoloģijas un zaļās ražošanas integrācija

Nākamais nozares posms koncentrēsies uz diviem galvenajiem virzieniem:

1. Kriogēniski adaptīvie materiāli: izstrādā nano-aerogel kompozītmateriālus, kas izturīgi pret -270°C, samazinot cauruļvada svaru par 30%;

2. Aprites ekonomikas modeļi: Modulāru cauruļvadu projektu veicināšana, lai panāktu izolācijas slāņa otrreizējās pārstrādes rādītājus, kas pārsniedz 85%, saskaņojot ar ES oglekļa robežu regulēšanas mehānismu.

Secinājumi

Vakuumizolēto cauruļvadu tehnoloģijas iteratīvā attīstība būtiski pārveido kriogēno šķidrumu uzglabāšanas un transportēšanas sistēmas. Pateicoties paātrinātai vietējai aizstāšanai un lielākai ietekmei starptautiskajos standartos, Ķīnas uzņēmumi ir gatavi globālajā rūpniecības ķēdē iekarot segmentus ar augstāku pievienoto vērtību.

6a8efcb037a95410455b6896a91c0ae.jpg