криогенное оборудование
3.16 криогенное оборудование: Специальное оборудование, предназначенное для получения и переработки криогенными методами продуктов разделения воздуха и редких газов, которое полностью либо частично эксплуатируется при температурах ниже 120 К (минус 153,15 °С).
1 К криогенным методам получения продуктов разделения воздуха относится, в частности, низкотемпературная ректификация.
2 К криогенному оборудованию относятся криогенные системы, предназначенные для накопления, хранения, транспортирования и газификации жидких продуктов разделения воздуха, в том числе: газификационные установки (передвижные и стационарные), газификаторы, емкости и резервуары (транспортные и стационарные), реципиенты, наполнительные рампы, машины, аппараты, криогенные трубопроводы, металлорукава, шланги и т.п.
3 К криогенному оборудованию относится кислородное оборудование для получения продуктов разделения воздуха и редких газов из атмосферного воздуха, в том числе установки разделения воздуха, основанные на низкотемпературной ректификации воздуха, использовании сорбентов (установки КЦА), использовании полупроницаемых мембран, установки получения редких газов, установки очистки аргона, кислородные и азотные генераторы и т.п.
4 Все криогенное оборудование в полном составе относится к опасным производственным объектам.
5 Продукты разделения воздуха — основные компоненты атмосферного воздуха: кислород, азот и аргон.
Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации . academic.ru . 2015 .
Полезное
Смотреть что такое «криогенное оборудование» в других словарях:
криогенное машиностроение — Отрасль машиностроения, производящая оборудование криогенной техники. [ГОСТ 21957 76] Тематики криогенная техника EN cryogenic technology DE Kryogenie Maschinenbau FR construction mécanique pour la cryogénie … Справочник технического переводчика
Криогенное машиностроение — 4. Криогенное машиностроение D. Kryogenie Maschinenbau Е. Cryogenic technology F. Construction mecanique pour la cryogenie Отрасль машиностроения, производящая оборудование криогенной техники Источник: ГОСТ 21957 76: Техника криогенная. Термины и … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р 54892-2012: Монтаж установок разделения воздуха и другого криогенного оборудования. Общие положения — Терминология ГОСТ Р 54892 2012: Монтаж установок разделения воздуха и другого криогенного оборудования. Общие положения оригинал документа: 3.1 атмосфера помещения, обогащенная кислородом: Атмосфера, в которой в результате максимально возможного… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Air Liquide — Для улучшения этой статьи желательно?: Исправить статью согласно стилистическим правилам Википедии. Викифицировать статью … Википедия
Станция — сооружение, предназначенное для посадки высадки пассажиров и размещения привода и (или) натяжного устройства. Источник: ПБ 10 559 03: Правила устройства и безопасной эксплуатации пассажирских подвесных и буксировочных канатных дорог … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
проект — 4.29 проект (project): Попытка действий с определенными начальными и конечными сроками, предпринимаемая для создания продукта или услуги в соответствии с заданными ресурсами и требованиями. Примечание 1 Адаптировано из ИСО 9000:2005. Примечание 2 … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Балашиха — Город Балашиха Флаг Герб … Википедия
Центральный административный округ Омска — У этого термина существуют и другие значения, см. Центральный административный округ. Центральный административный округ Площадь: 105,2 км² … Википедия
Центральный административный округ (Омск) — Не следует путать с Центральный административный округ Москвы. Центральный административный округ Площадь: 105,2 км² Население … Википедия
Размыв в Петербургском метрополитене — Размыв в Петербургском метрополитене авария на перегоне между станциями «Лесная» и «Площадь Мужества», происшедшая в результате разрушительного воздействия плывуна на тоннели. Перегонные тоннели критически просели, поэтому их пришлось… … Википедия
Криогенное оборудование для хранения, перевозки и газификации: специфика применяемых материалов и конструктивные особенности
На сегодняшний момент криогенные жидкости и газы являются неотъемлемой частью различных технологических процессов в космонавтике, металлургии, химии, энергетике, сельском хозяйстве, пищевой промышленности, медицине, нефтегазовом комплексе и многих других.
История развития криогеники (науки о физических процессах, протекающих при низких температурах) начинается с 20-30-ых годов XX века, когда криогенные жидкости все больше и больше начали использоваться в различных технологических процессах. Специфика криожидкостей предопределила развитие криогеники и криогенных технологий: все криогенные жидкие и газовые продукты необходимо получить каким-либо образом, хранить и транспортировать безопасными для людей способами.
Криогенные жидкости и газы
К криогенным продуктам относятся жидкие вещества и газовые смеси, эксплуатация которых проходит при криогенных температурах. Так, криогенные газы — это газы, которые получаются в результате криогенного разделения воздуха на составляющие и температура кипения которых ниже -100°С. А криогенные жидкости — это жидкости, температура хранения которых ниже -153°С. К криопродуктам относятся, в основном, продукты распада воздуха, а также другие инертные газы: аргон, азот, кислород, водород, гелий, кислород, озон, неон, криптон, ксенон, радон, фтор, метан, и др., которые выделяются методом глубокого охлаждения. При достижении криогенным газом температуры кипения, он превращается в криогенную жидкость.
За счет своих химических и физических свойств применение криопродуктов в жидкой или газовой фазах становится все более и более экономически выгодным и эффективным.
Но, при этом, к процессу эксплуатации, хранению и перевозке криожидкостей и криогазов предъявляются повышенные требования безопасности, так как они взрыво- и пожароопасны при соприкосновении с кислородом, что возможно при утечке и разгерметизации резервуара для хранения криожидкостей или трубопроводов. А низкие температуры криогенных жидкостей могут привести в ожогам или обмораживанию обслуживающего персонала. Для предотвращения аварийных ситуаций при эксплуатации оборудования для криожидкостей должны соблюдаться строгие меры безопасности, а в состав криогенного оборудования должны входить защитные механизмы. (о составе оборудования для хранения и транспортировки криогенных жидкостей см. ниже)
Меры безопасности при эксплуатации криогенного оборудования
При проектировании помещений, в которых устанавливается криогенное оборудование, должна быть предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция, а именно, — воздух должен поступать сверху, а вытяжка снизу. Для выведения разлитых криогенных жидкостей из помещения должны быть устроены сливные каналы вдоль стен с уклоном, а сток должен осуществляться в сторону вентиляции. Помещение должно быть оборудовано устройствами для определения концентрации криопродуктов, и, в случае превышения критических отметок, должна срабатывать автоматическая вентиляция.
К экипировке обслуживающего персонала также предъявляются повышенные требования: работники должны иметь специальную одежду, обувь, защитные очки.
Для защиты криогенных продуктов от статического электричества следует учитывать, что более высокую электризацию имеют те жидкости и газы, которые обладают большим электрическим сопротивлением.
При соблюдении даже минимальных требований безопасности риск возникновения взрывоопасной пожарной ситуации сводится к нулю.
Материалы для производства криогенного оборудования
Сложность в хранении и применении жидких криопродуктов заключается в том, что при повышении температуры и давления, жидкости очень быстро испаряются. Поэтому необходимо постоянно поддерживать необходимый температурный режим и не допускать повышения давления выше критических значений. Все это привело к необходимости разработать специальную конструкцию емкостей для хранения криожидкостей и укомплектовать их технологическим оборудованием.
К тому же, многие материалы меняют свои физико-механические свойства при низких эксплуатационных температурах: повышается предел текучести, сопротивление, предел усталости, склонность к хрупкому разрушению (хладоломкости), а ударная вязкость и пластичность, наоборот, снижаются. Все это определяет необходимость использовать специальные особо-стойкие материалы для изготовления технологического оборудования, контактирующего с криогенными жидкостями. Такие материалы должны иметь высокую прочность, вязкость, пластичность, коррозионную стойкость, быть устойчивыми к концентрации напряжений и хрупкому разрушению. Среди материалов, которые отвечают вышеперечисленным требованиям, можно назвать хромоникелевые аустенитные стали, мартенситно-стареющие стали, алюминий и его сплавы, сплавы на основе титана, медь и его сплавы.
Технологическое оборудование для эксплуатации криогенных жидкостей и газов. Особенность конструкции
Все оборудование, которое эксплуатируется с криогенными жидкостями и газами, можно разделить на несколько больших групп:
- оборудование для производства криогенных газов
- оборудование для стационарного хранения криогенных жидкостей и газов в составе криогенных систем
- транспортные емкости, резервуары и цистерны
- лабораторные криогенные сосуды малого объема, сосуды Дьюара
- оборудование для газификации криогенных жидкостей
Мы остановимся на специфике оборудования, которое задействовано в процессе хранения и транспортировки криожидкостей и их газификации:
- газификаторы
- газификационные комплексы и установки
- криоцилиндры
- стационарные горизонтальные и вертикальные резервуары
- сферические резервуары
- мобильные/транспортируемые резервуары
- емкости контейнерного исполнения
- цистерны
- криогенные баллонные установки.
Как видно, разновидностей оборудования, в котором можно осуществлять хранение или перевозку жидкостей, большое множество. Форма криогенного резервуара подбирается исходя из его назначения, условий эксплуатации, хранимого продукта, а также учитывая необходимость понижения теплопритоков. Но их основу составляет емкость необходимого объема и особой конструкции и продукционный испаритель.
Конструкция криогенных резервуаров, емкостей
Напомним, что криожидкости должны храниться при низкой температуре — ниже -153°С и под давлением не менее 1,6 МПа. Особенностью хранения криогенных жидкостей также является постоянный процесс испарения, который требуется постоянно контролировать и регулировать. Повышение рабочего давления и температуры ведет к ускоренным процессам испарения жидкостей. Поэтому главной задачей является сохранение температурного режима, предотвращение теплообмена с окружающей средой и поддержание необходимого давления. Для этого криогенные резервуары изготавливаются двустенными. Внутренняя и внешняя стенки опираются на независимые опоры, что снижает теплопередачу. Особое внимание уделяется способам крепления внутреннего резервуара: опоры, подвески и другие крепления должны выдерживать нагрузки от содержимого емкости, а также внешние нагрузки.
Межстенное пространство криогенных емкостей вакуумируется, за счет чего обеспечивается высокая теплоизоляция и достигается повышение безопасности эксплуатации. Иногда возможно невакуумирование межстенного пространства, но из-за этого повышается теплопередача, поэтому такие емкости используются для кратковременного хранения криогенных жидкостей или их транспортировки.
Внутренний резервуар изготавливается из нержавеющей стали или любой другой хладостойкой стали, которая способна выдержать высокие температурные нагрузки и коррозию. Внешний резервуар изготавливается из хладостойкой стали или алюминия. Внешняя поверхность покрывается эмалью с нанесением названия криогенной жидкости внутри. Следует отметить, что рекомендуется использовать емкости и резервуары строго по назначению и для хранения именно той среды, для которой он производился. Не рекомендуется также эксплуатировать трубопроводы, шланги и другое оборудование для различных видов криожидкостей и газов.
Дополнительно в криогенных резервуарах устраивается многослойная экранно-вакуумная или порошково-вакуумная теплоизоляция. Первая представляет собой несколько теплоотражательных слоев (до нескольких десятков слоев) из алюминиевой фольги, полимерных пленок с металлизированной поверхностью и прокладками из стекло-волокнистых веществ, помещенных в вакуумированное межстенное пространство. Вторая — это размещение порошкообразных веществ в межстенное пространство с параллельным его вакуумированием. В качестве материала могут использоваться перлитовая пудра, аэрогель, кремниевая кислота и др.
Для регулирования давления внутри криогенного резервуара (сосуда, баллона) в его состав обязательно входит теплообменник жидкостного типа или испаритель атмосферного типа. Принцип действия испарителей заключается в заборе криожидкости из емкости, нагреве ее до температуры испарения для ее газификации за счет температуры окружающей среды и подаче в верхнюю часть емкости для уменьшения давления. Также испарители необходимы для газификации криогенных жидкостей и подаче уже Потребителю в газовой фазе. В последнем случае испарители могут быть встроенными в криоцилиндр малого объема или устанавливаться снаружи газификаторов.
Безопасность эксплуатации криогенных резервуаров, газификаторов и криоцилиндров обеспечивается за счет установки запорно-предохранительной арматуры, которая срабатывает в случае повышения давления.
Правовая справка: газификаторы общим полезным объемом до 2490 л не подлежат регистрации в Ростехнадзоре.
Наша компания поставляет любое оборудование, которое Вы можете использовать для хранения и транспортировки криогенных жидкостей и газов. Высокое качество нашей продукции обеспечивается за счет точного подбора оборудования, геометрических расчетов, выбора наиболее подходящего способа теплоизоляции и других факторов. Если Вас интересует более подробная информация о поставляемом ГК Газовик криогенном оборудовании, криогенных резервуарах, газификаторах, а также их специфике, звоните нам по телефону 8-800-200-0358.
© 2007–2022 «Газовик». Все права защищены.
Использование материалов сайта без разрешения владельца запрещено и будет преследоваться по закону.
Что такое криогенное оборудование? Разновидности оборудования
Криогенное оборудование стало уже неотъемлемым техническим приспособлением, которое способно работать с газами при температуре от -153 градусов по Цельсию. Оборудование используется как для хранения жидких продуктов, так и для транспортировки, производстве и не только. К веществам, с которыми работает криогенное оборудование можно отнести кислород, аргон, углекислоты, а также редкие газы.
Востребованность в таком оборудовании объясняется тем, что криогенное техническое приспособление активно используется как в судостроении, так и в машиностроении. Помимо этого, также часто криогенное оборудование можно встретить и в рамках металлургии. УралКриоГаз будет готово предоставить вам услуги связанные с криогенным оборудованием. Использовать его можно при различных надобностях.
Предприятия, которые работают сразу с несколькими газами всегда пользуются криогенным оборудованием. Это единственная технология разделения воздуха из всех существующих, которая способна получать атмосферные газы высочайшей чистоты. Для работы с газами установлена определённая температура. Варьироваться она может от -272,45 до -153,15 градусов по Цельсию. Зависит температура от оборудования, в котором она применяется.
Разновидности
Так как оборудование выполняет множество функций, существует несколько его аналогов. Каждый из них выполняет собственную роль, а также имеет температуру, которая различается с другим оборудованием. Всего же существует два вида, которые разделяются на определённые функции. Речь идёт про хранение и транспортировку жидких газов. В таких случаях используется криоцилиндр, так как он не обладает масштабными размерами и легко транспортируется.
Помимо этого, существуют также небольшие образцы, которые устанавливаются на транспорт в горизонтальном виде. Если мы говорим про вертикальную установку, то речь идёт про криоцилиндры, которые необходимы для продукционных испарителей. Горизонтально располагается оборудование при хранении внешних продукционных атмосферных испарителей.
В качестве примера можно назвать такие оборудования, как:
- Криогенный плоскодонный резервуар;
- Стационарный криогенный резервуар;
- Стационарный газификатор технических газов;
- Криогенная арматура и т.д.
Также оборудование способно служить годами. Применяется оно на разных отраслях, с чем связана долговечность криогенных резервуаров, криоцилиндров и не только.
Криогенная технология
ИА Neftegaz.RU. Технология разделения воздуха с помощью криогенных температур на основные газовые компоненты известна очень давно.
Принцип работы криогенных установок основан на сжижении воздуха и последующем его разделении на азот, кислород и аргон.
Такой способ получения газов называется разделением воздуха методом глубокого охлаждения.
Криогенными считаются температуры ниже 120 К (-153 o С).
Сначала воздух сжимается компрессором, затем, после прохождения теплообменников, расширяется в машине-детандере или дроссельном вентиле, в результате чего охлаждается до температуры 93 °K и превращается в жидкость.
Дальнейшее разделение жидкого воздуха, состоящего в основном из жидкого азота и жидкого кислорода, основано на различии температуры кипения его компонентов: кислорода — 90,18 °K, азота — 77,36 °K.
При постепенном испарении жидкого воздуха сначала выпаривается преимущественно азот, а остающаяся жидкость все более обогащается кислородом.
Повторяя подобный процесс многократно на ректификационных тарелках воздухоразделительных колонн, получают жидкие кислород, азот и аргон нужной чистоты.
При относительно высокой стоимости криогенные блоки очень надежны, просты в эксплуатации, обладают высокими техническими характеристиками и позволяют получать газы высокой чистоты в очень больших объемах, например, газообразный азот сверхвысокой чистоты (до 1 ppb), который не может быть получен в адсорбционных и мембранных системах.
В то же время криогенные блоки являются экономически эффективными при долгосрочной эксплуатации за счет низкого удельного энергопотребления и низких эксплуатационных затрат.
Широкое применение нержавеющей стали, особенно для трубопроводов и клапанов, позволяет использовать простые и надежные сварные соединения, а также обеспечивает противокоррозионную стойкость. Кроме этого, само по себе сварные соединения нержавеющих трубопроводов как внутри холодного блока, так и в не его, обеспечивают долговечную плотность и не допускают протечек.
Основными техническими преимуществами криогенного способа являются гарантированная высокая чистота продукта при неизменном расходе, а также низкое удельное энергопотребление в течение всего срока эксплуатации.
Минимизация вращающихся и движущихся механизмов обеспечивает долгий ресурс работы криогенных установок.
При соблюдении проектных условий эксплуатации блока комплексной очистки (БКО) не требуется замена адсорбентов в течение всего срока службы установки.