气凝胶为管道穿上“羽绒服”

       2017年3月20~22日，全球最大石油展cippe2017与亚洲最大油气管道展——第十七届中国国际石油天然气管道与储运技术装备展览会(CIPE2017)即将在北京·中国国际展览中心(新馆）同期举行。北京建工新型建材有限责任公司将携BCEG-650型气凝胶毡及管道节能保温应用模型等新产品及技术参展，也标志着气凝胶材料在新应用领域的持续探索。也让占据了整个绝热材料市场金字塔模型塔尖部分的气凝胶材料推移市场增长的动力进一步增强。

       北京建工新型建材有限公司早在2012年就成立研发中心并启动项目研发，第1个项目就瞄准了革命性的保温新材料——气凝胶。

       历时五年的研发探索与产业化转化，2017年伊始，北京建工新材公司将带着“气凝胶毡”走出工厂，开始接受专业市场的严格检验。

为管道做“羽绒服”，至少可穿15年

       气凝胶毡是以纳米二氧化硅气凝胶为主体材料，通过特殊工艺同纤维毡复合而成的柔性保温毡。其特点是导热系数低，有很强的抗拉及抗压强度，便于保温施工应用，属于新型的保温材料，保温效果良好，刚一上市，就被称为是管道的“羽绒服”。

       即将在展会上亮相的BCEG-650型气凝胶毡应用于管道保温具备节能效率高（相比传统材料提高30～50%），寿命长（可使用15～20年），节省空间（层厚薄：10mm，大幅度降低运输成本和管道负荷），疏水性能好（不吸水、能有效的保持原有保温结构不下沉、不霉变及不易腐化）等优势，是取代传统材料成为管道节能领域的新一代领导者。

       而在2016年7月，由北京建工新材公司节能分公司承接的首个石化领域气凝胶毡示范工程正式完工时，就打响了北京建工气凝胶毡产品在石化领域管道保温应用的第一枪。此次示范工程是对燕山石化公司化工八厂的反应釜的蒸汽管道进行节能改造，用气凝胶毡替代原有硅酸铝棉作为蒸汽管道的保温材料。气凝胶成为了管道节能的新战役。

       据悉，燕山石化公司化工八厂的反应釜蒸汽管道温度需维持在220℃，但原有的外包保温材料因其使用寿命短，保温效果下降，无法满足温度条件，易导致反应釜内反应稳定性差，严重影响产品质量，因此需要经常更换。而每次更新保温材料都需停滞生产3至5天时间，因此替换频次高对于工厂的人力、物力、财力都带来一定程度的损耗。

       气凝胶绝热毡作为一种使用寿命长、保温效果绝佳的材料，使用年限可达20年，常温下节能保温效果是传统材料的3到4倍，保温效果持久，成为了此次燕山石化公司化工八厂节能改造工程中的最佳选择。也开启了工业管道穿上气凝胶“羽绒服”的新时尚。

盯着世界前沿去探索，才是国企责任

       作为“十大未来材料之首”的气凝胶是一种由纳米量级粒子聚集并以空气为分散介质的新型非晶固态材料。由于气凝胶中80%以上是空气，且其孔径尺寸在纳米级，气凝胶可算是目前已知的最轻固体材料，也是保温性能最好的材料。

       相较于传统保温材料，气凝胶具有防火效果好、导热系数低、节能环保效应高等特点。但由于价格高昂、制备周期长、有腐蚀性等特性，成为国、内外气凝胶发展瓶颈，一直制约着气凝胶的应用前景。

       因此，北京建工新材公司研发中心针对这些难点，从制备成本、制备工艺、产品性能等多个方面进行了深入研究，并取得了三方面的技术创新：一是筛选取得廉价制备原料。通过对硅源材料进行筛选，取得廉价水玻璃母料，大大减低制备成本，为工业化规模生产和应用提供可能；二是制备工艺创新。经过反复实验，采用连续水洗和一步循环法进行创新制备，与传统工艺相比实现节水60%以上，在节省成本基础上使制备工艺更加简单易操作，大幅降低劳动量及制备时间；三是无腐蚀产品制备技术。该技术使用强酸磷酸替代强酸盐酸、硫酸作为催化剂，解决了以往气凝胶产品具体腐蚀性的缺陷，制备出无腐蚀气凝胶，并经第三方机构查新，为首创工艺。配合制备技术与工艺，项目共完成6项国家发明专利申报，发表3篇学术论文，培养了10名以上气凝胶领域核心人才。项目科技成果鉴定认定制备工艺达到国际领先水平，成为国内首个达到“国际领先”水平的气凝胶成果。

       项目科技成果成功的解决了气凝胶材料的低成本制备技术关键难点，推动了气凝胶产业的研发进展。依托这些研究成果，使气凝胶在民用领域如石油化工、建筑节能、工业管道等方面的应用成为可能。

       拿下“气凝胶”这个关键项目，北京建工新材的研发团队用了整整五年的时间，在短平快的市场竞争中，盯着国际前沿技术来深入探究，新材公司最初起步时并未被业界看好，但这种大胆的创新研发，不仅是企业发展的源动力，更是国企体现积极致力于推动用前沿技术实现绿色节能的责任所在。

       多年来，北京建工新材积极致力于用绿色节能产品和高品质的物流服务为首都和地方的建设贡献力量。

       而随着气凝胶毡这项创新产品的上市，北京建工新材公司也为其规划了一条从石油化工到工业管道，再到建筑保温的科学推广路径。