極低温タンクの仕組み：ステップバイステップのプロセス

ガスの貯蔵 -150℃ 極低温以下での保管は、LNG、水素、医療ガス業界にとって重要な課題です。これは、効率的かつ安全な極低温タンクを使用することで実現されます。製造業者、供給業者、化学処理業者にとって、情報に基づいた意思決定を行うためには、極低温タンクの仕組みを理解することが重要です。この記事では、極低温タンクの動作原理を段階的に解説し、産業界における実用化に役立つ情報を提供します。.

極低温タンクとは何ですか？

極低温タンクとは 圧力容器 真空断熱されており、液化ガスを封入している 極低温。液体酸素、窒素、アルゴン、水素、LNGなどのガスが以下の温度の液体として含まれています。 -150℃. タンクが急激に加熱されないようにするため、二重壁構造と断熱材を採用し、蒸発が速やかに起こらないように設計されている。.

極低温タンクの主要構成要素

の 極低温タンク液体ガスを貯蔵および輸送する際に安全性を確保するために、4つの主要な部分で構成されています。.

·内臓

これは極低温液体を輸送する主要な容器です。. 一般的には、低温脆化に強い材料、例えばステンレス鋼（LN2、LO2、LAr用には304L）や、LNG用には9%ニッケル鋼などの特殊合金から製造される。. 内部圧力が非常に高く、構造を維持している。.

· 外側容器

これは内側の容器を覆う外側の容器で、機械的強度を担います。通常は炭素鋼またはステンレス鋼で作られています。また、外部からの荷重や真空断熱層を補強する役割も果たします。.

· 真空断熱層

これは、熱伝達を最小限に抑えるため、内容器と外容器の間に設置されます。パーライトや多層反射カバーなどの断熱材とともに真空環境を作り出すことで、蒸発を最小限に抑え、極低温を維持します。.

· 圧力制御および安全装置

これらの装置は内部圧力を制御し、危険な過圧にならないようにします。安全な動作を可能にするため、圧力解放弁、真空解放弁、破裂板、および圧力上昇装置を備えています。.

成分	主な違い
内臓	極低温に直接さらされる
外容器	外部負荷と保護に対応
真空断熱層	蒸発と温度上昇を防ぐ
圧力制御および安全装置	過圧事象から保護します

極低温タンクの仕組み：ステップバイステップのプロセス

ステップ1：運用前の準備

タンクの壁、バルブ、ゲージ、配管を点検し、損傷、漏れ、腐食がないか確認してください。すべての安全装置が正常に作動し、供給装置に接続されていることを確認してください。冷却および充填プロセスを開始する前に、不活性ガスを使用して空気と水分をパージしてください。.

ステップ2：タンクの予冷

タンク内の温度をわずかに下げるために、冷蒸気または少量の極低温液体を加えてください。これにより、熱応力や材料の損傷を防ぐことができます。本格的な充填を行う前に、温度が均一であることを確認してください。.

ステップ3：タンクに燃料を入れる

急激な冷却ショックを防ぐため、極低温液体はタンクに徐々に注ぎ込んでください。充填中は、圧力と液面レベルを常に測定してください。.

ステップ4：内部の超低温を維持する

真空断熱と反射バリアを使用して熱伝達を最小限に抑えます。これにより、液体の凝固状態を維持し、設計温度を一定に保ちます。真空状態と断熱材の健全性を確認してください。.

ステップ5：蒸発ガス処理

熱の侵入により、少量の蒸発ガスが発生する。. ボイルオフガス（BOG）は、ベントライン、再液化システム、または圧力上昇回路を介して処理され、安全に排出、回収、または燃料／製品として使用されます。.

ステップ6：液体または気体の排出

製品処理システムへの指定された液体または蒸気出口を開放してください。気化器または加圧装置を使用して、液体を最終使用に必要な気体状態に変換してください。流量が適切に制御されていることを確認してください。.

ステップ7：シャットダウンとメンテナンス

供給弁と排出弁は開けないでください。残留ガスを排出し、信号を発してください。次の運転開始前に、真空ジャケットの点検、バルブの点検、および定期予防保守を実施してください。.

安全対策とベストプラクティス

· 個人および現場の安全対策

断熱手袋やフェイスシールド、耐寒スーツなどの個人用保護具（PPE）は、作業員が着用すべき極低温対応装備であるべきです。窒息の危険を避けるため、作業スペースの換気を十分に行ってください。 酸素置換も考慮する必要があります。LNGや水素などの極低温可燃性物質の周囲には、発火源を一切置かないでください。極低温におけるリスクと緊急事態に関する必要な安全訓練を実施してください。.

· 緊急圧力解放システム

極低温区域には、あらゆるサイズの破裂板とリリーフ弁を設置してください。試験圧力リリーフ装置は定期的に校正し、校正記録を保管してください。リリーフ装置を無効にしたり、改造したりしないでください。閉じ込められた液体が溜まる可能性のある緊急オーバーフロー経路とウェルを設置してください。.

·漏水検知と対策

ガスや液体の漏洩を早期に検知するには、固定式または携帯式のセンサーを使用します。逆止弁、フランジ、微量ガス検知装置と接続部、および検知器を点検します。漏洩箇所は直ちに隔離し、極低温対応のシールまたは交換部品を使用して密閉する必要があります。設計には、漏洩を検知して安全な場所に排出する安全弁配管が備えられています。.

· 定期メンテナンス

断熱ジャケット、真空状態、バルブ、センサーの定期的な点検を実施する必要があります。レベルスケールと圧力スケールは、一定の間隔で校正してください。コンプライアンスを維持し、傾向を把握するために、すべてのメンテナンスプロセスと不具合を記録してください。腐食や機械的摩耗は、故障を防ぐためにタイムリーに対処する必要があります。.

よくある質問

極低温タンクには一般的にどのようなガスが貯蔵されますか？

最も一般的な貯蔵物としては、液体酸素、窒素、アルゴン、水素、ヘリウム、LNGなどが挙げられる。.

極低温タンクはどのようにして過剰な圧力上昇を防ぐのでしょうか？

内部圧力の安全性は、圧力逃がし弁、破裂板、および圧力上昇システムによって確保されます。.

極低温タンクは室温で液体が漏れることがありますか？

いいえ、真空断熱は急激な温度上昇を許容しませんが、シール不良は局所的な漏れにつながる可能性があります。.

極低温タンクは常時監視が必要ですか？

はい、液面、圧力、温度センサーが安全な動作を保証し、沸騰による危険を回避します。.

極低温タンクは危険物を安全に保管できるのか？

はい、タンクの材質、断熱性、圧力解放機構が互換性のあるものであれば問題ありません。.

極低温タンクはデュワー瓶と同じですか？

いいえ、デュワー瓶は小型で持ち運びやすく、容量も小さいです。工業用極低温タンクは、大容量で断熱構造になっています。.

極低温液体をタンク内で意図的に気体に変換することは可能でしょうか？

はい、加圧装置や気化器を用いることで、液体を意図的に気体に変えることは可能です。.

据え置き型極低温タンクと輸送型極低温タンクの違いは何ですか？

固定式タンクは固定されているため容量が大きく、一方、輸送用タンクは移動可能で、強化されたフレームを備えている。.

極低温タンクは自動化できるのか？

はい、センサー、バルブ、制御システムを用いて、充填、排出、圧力管理を自動的に行うことができます。.

KDM Steel社製カスタム極低温タンク

KDMスチール 当社は、LNGをはじめとする様々な用途における産業ガスの超低温貯蔵を支援するため、高性能断熱材と組み合わせた二重壁ステンレス鋼構造の特注極低温タンクを提供しています。これらのタンクは、産業ガス供給チェーンにおける運用を可能にするため、高い熱性能と安全基準を満たしています。. 今すぐお電話ください 特注品や見積もりも承ります。.