Как работает криогенный резервуар: пошаговый процесс

Хранение газов в -150°C Криогенные резервуары, особенно резервуары с низким или пониженным давлением, являются важной проблемой для индустрии СПГ, водорода и медицинских газов. Это достигается за счет использования криогенных резервуаров, которые являются эффективными и безопасными. Производителям, поставщикам и химическим предприятиям важно понимать принципы их работы, чтобы принимать обоснованные решения. В этой статье будет пошагово рассмотрен принцип работы криогенных резервуаров, чтобы вы могли на практике применять такие резервуары в промышленности.

Что такое криогенный резервуар?

Криогенный резервуар — это сосуд высокого давления который имеет вакуумную изоляцию и содержит сжиженные газы. при чрезвычайно низких температурах. Он содержит газы, такие как жидкий кислород, азот, аргон, водород и сжиженный природный газ, в жидком состоянии при температурах ниже 100 °C. -150 °C. Чтобы предотвратить быстрый нагрев резервуара, он имеет двухслойную конструкцию стенок и теплоизоляцию, что гарантирует предотвращение быстрого испарения.

Основные компоненты криогенного резервуара

The криогенный резервуарОн состоит из четырех основных частей, что обеспечивает его безопасность при хранении и транспортировке сжиженных газов.

·Внутренний сосуд

Это основной резервуар для криогенных жидкостей. Обычно его изготавливают из материалов, устойчивых к низкотемпературному охрупчиванию, таких как нержавеющая сталь (например, 304L для LN2, LO2, LAr) или специальные сплавы, например, никелевая сталь 9% для СПГ. Она находится под высоким внутренним давлением и сохраняет свою структуру.

· Внешний/Внешний корпус

Это наружный слой, который окружает внутренний корпус и обеспечивает механическую прочность. Обычно он изготавливается из углеродистой или нержавеющей стали. Он также усиливает внешние нагрузки и вакуумный изоляционный слой.

· Вакуумный изоляционный слой

Этот элемент располагается между внутренним и внешним корпусами, чтобы минимизировать теплопередачу. Он создает вакуумную среду в сочетании с изоляционными материалами, такими как перлит или многослойное отражающее покрытие. Это минимизирует испарение и поддерживает криогенные температуры.

· Устройства регулирования давления и безопасности

Эти устройства контролируют внутреннее давление и предотвращают опасное избыточное давление. Они включают в себя предохранительные клапаны, вакуумные клапаны, разрывные мембраны и устройства для создания избыточного давления, что обеспечивает безопасную работу.

Компонент	Ключевое отличие
Внутренний сосуд	Непосредственно подвергался воздействию сверхнизких температур.
Внешний корабль	Выдерживает внешние нагрузки и обеспечивает защиту.
Вакуумный изоляционный слой	Предотвращает испарение и повышение температуры.
Устройства регулирования давления и безопасности	Защищает от событий, связанных с избыточным давлением.

Принцип работы криогенных резервуаров: пошаговое описание процесса.

Шаг 1: Подготовка к операции

Проверьте стенки, клапаны, манометры и трубопроводы резервуаров, осмотрев их на наличие повреждений, утечек или коррозии. Убедитесь, что все предохранительные устройства исправны и подключены к устройствам подачи. Перед началом процессов охлаждения и заполнения удалите воздух и влагу инертным газом.

Шаг 2: Предварительное охлаждение резервуара

Добавьте холодный пар или небольшое количество криогенной жидкости, чтобы незначительно снизить температуру в резервуаре. Это предотвратит термическое напряжение и повреждение материала. Перед основным заполнением убедитесь, что температура равномерная.

Шаг 3: Заправка бака

Чтобы избежать резкого шока охлаждения, постепенно заливайте криогенную жидкость в резервуар. Во время заполнения постоянно измеряйте давление и уровень жидкости.

Шаг 4: Поддержание сверхнизкой температуры внутри.

Для минимизации теплопередачи используйте вакуумную изоляцию и отражающие барьеры. Это позволит сохранить жидкость в замерзающем состоянии и поддерживать температуру на заданном уровне. Проверьте вакуум и проведите мониторинг целостности изоляции.

Шаг 5: Испарение и управление газом

Приток тепла приводит к незначительному испарению газов. Испаряющийся газ (ИДГ) отводится через вентиляционные линии, системы регазификации или контуры повышения давления для безопасного сброса в атмосферу, рекуперации или использования в качестве топлива/продукта..

Шаг 6: Сброс жидкости или газа

Обеспечьте открытые выходные отверстия для жидкости или пара в технологических системах производства. Преобразуйте жидкость в необходимое газообразное состояние для использования в конце процесса с помощью испарителя или устройств повышения давления. Убедитесь в наличии контролируемых скоростей потока.

Шаг 7: Остановка и техническое обслуживание

Откройте приточные и напорные клапаны. Подайте сигнал и выпустите остаточные газы. Перед началом следующей операции проведите проверку вакуумной рубашки, проверку клапанов и плановое профилактическое техническое обслуживание.

Протоколы безопасности и передовые методы работы

· Протоколы личной и производственной безопасности

Средства индивидуальной защиты, такие как термоизолирующие перчатки и защитные лицевые щитки, а также морозостойкие костюмы, должны быть криогенными и предназначены для использования операторами. Необходимо обеспечить вентиляцию рабочих помещений во избежание риска удушья. и вытеснение кислорода. Не допускайте наличия источников возгорания вблизи криогенных легковоспламеняющихся веществ, таких как СПГ или водород. Проведите необходимую подготовку по технике безопасности в условиях криогенных рисков и чрезвычайных ситуаций.

· Системы аварийного сброса давления

Установите разрывные мембраны и предохранительные клапаны всех размеров во всех криогенных зонах. Регулярно проводите калибровку испытательного оборудования для сброса давления и ведите учет результатов калибровки. Не следует отключать или изменять работу предохранительного оборудования. Установите аварийные переливные пути и колодцы, в которых могут скапливаться объемы скопившейся жидкости.

·Обнаружение и устранение утечек

Раннее обнаружение утечек газов или жидкостей достигается с помощью стационарных или портативных датчиков. Обратные клапаны, фланцы и соединения, оборудование для обнаружения следовых газов и визуальный контроль. Утечки следует немедленно изолировать и герметизировать с помощью криогенных уплотнений или запасных частей. Конструкция предусматривает предохранительные трубопроводы, которые обнаруживают утечки и отводят их в безопасные места.

· Плановое техническое обслуживание

Необходимо регулярно проверять теплоизоляционные оболочки, герметичность вакуумной системы, клапаны и датчики. Калибровывать шкалы уровня и давления через заданные интервалы. Регистрировать все процессы технического обслуживания и неисправности для обеспечения соответствия требованиям и отслеживания тенденций. Коррозию или механический износ следует своевременно устранять, чтобы избежать поломок.

Часто задаваемые вопросы

Какие газы обычно хранятся в криогенных резервуарах?

В наиболее распространенных хранилищах находятся жидкий кислород, азот, аргон, водород, гелий и сжиженный природный газ.

Как криогенные резервуары предотвращают чрезмерное повышение давления?

Безопасное внутреннее давление обеспечивается предохранительными клапанами, разрывными мембранами и системами повышения давления.

Может ли криогенный резервуар пропускать жидкость при комнатной температуре?

Нет, вакуумная изоляция не допускает быстрого повышения температуры, но плохая герметизация может привести к локальным утечкам.

Требуется ли постоянный мониторинг криогенных резервуаров?

Да, датчики уровня, давления и температуры гарантируют безопасную работу и предотвращают опасность испарения.

Можно ли безопасно хранить опасные материалы в криогенных резервуарах?

Да, при условии, что резервуары совместимы по материалу, изоляции и предохранительным клапанам.

Криогенные резервуары — это то же самое, что и сосуды Дьюара?

Нет, сосуды Дьюара небольшие, портативные и малоёмкие. Промышленные криогенные резервуары — это вместительные и изолированные емкости.

Можно ли целенаправленно превратить криогенные жидкости в газ внутри резервуара?

Да, жидкость может быть целенаправленно преобразована в газ с помощью устройств, создающих давление, и испарителей.

В чём разница между стационарными и транспортными криогенными резервуарами?

Стационарные резервуары, которые являются неподвижными, имеют большую вместимость, тогда как транспортные резервуары являются мобильными и имеют усиленные рамы.

Можно ли автоматизировать криогенные резервуары?

Да, его можно заполнять, сливать, а давление можно регулировать автоматически с помощью датчиков, клапанов и систем управления.

Криогенные резервуары, изготовленные по индивидуальному заказу компанией KDM Steel.

КДМ Сталь Компания предлагает индивидуально разработанные криогенные резервуары с двойными стенками из нержавеющей стали в сочетании с высокоэффективной изоляцией для хранения промышленных газов при сверхнизких температурах в системах сжиженного природного газа (СПГ) и других областях применения. Эти резервуары обладают высокими теплоизоляционными характеристиками и соответствуют стандартам безопасности, что позволяет использовать их в цепочке поставок промышленных газов. Позвоните нам прямо сейчас При оформлении специальных заказов и получении ценовых предложений.