Криогенные технологии, основанные на применении низких температур, играют важную роль в различных отраслях, включая медицину, промышленность и научные исследования. Криоцилиндры являются одним из ключевых элементом в этой области, предоставляя удобный и безопасный способ хранения и использования технических газов, таких как кислород, азот и аргон.
Следует учитывать, что сам криоцилиндр и система снабжения техническими газами на его основе, – газовая система, которая работает под определенным избыточным давлением, поэтому для эффективной эксплуатации криоцилиндров необходимо уделять внимание правильной регулировке рабочего давления в соответствии с конкретными требованиями.
Зачем нужен сброс и настройка рабочего давления?
Криоцилиндр заполняется жидким газом, который хранится при низких температурах (-183-196 градусов Цельсия) под избыточным давлением. При этом, часть криогенного продукта находится в жидком виде, а часть в газовой фазе, формируя, так называемую, газовую подушку в верхней части внутреннего сосуда.
Особенность хранения газов в жидком виде заключается в том, что при длительном хранении без отбора газа в технологический трубопровод, несмотря на то, что криоцилиндры, благодаря совей конструкции обладают хорошей теплоизоляцией, часть жидкой фракции постепенно испаряется вследствие медленного нагрева. В результате, давление в криоцилиндре медленно растет до уровня срабатывания предохранительных клапанов. На скорость роста давления влияет объем жидкой фракции. Чем доля жидкости больше, а объем газовой подушки, соответственно, меньше, тем рост давления сильнее, поскольку жидкость сама по себе несжимаема.
При отборе газа в потребляющую линию происходит стабилизация давления на рабочем уровне, за счет совместной работы регулятора давления и испарителя подъема давления криоцилиндра.
Рабочее давление в криоцилиндре является критическим параметром для безопасности и эффективности эксплуатации. Поскольку уровень давления в криоцилиндре не является постоянной величиной, то перед настройкой рабочего давления необходимо произвести его сброс до определенного «начального» значения.
Процесс сброса и настройки рабочего давления позволяет адаптировать криоцилиндр к различным условиям эксплуатации и обеспечивает точное соответствие технологическим требованиям конкретного процесса.
Этапы сброса и настройки рабочего давления в криоцилиндре
Изучение документации
Прежде чем приступать к выполнению действий по сбросу и настройке давления изучите руководство по эксплуатации вашего конкретного криоцилиндра. В этом документе содержатся рекомендации по регулировке давления, а также указания по мерам безопасности.
Подготовка рабочей зоны
Прежде чем начать процесс сброса и настройки давления, необходимо обеспечить безопасные условия вокруг криоцилиндра.
Убедитесь, что рабочая зона хорошо вентилируется. Это необходимо учитывать, поскольку азот и аргон являются газами, затрудняющими дыхание. Кислород является сильно окисляющим газом. поэтому при работе с ним нужно провести проверку на отсутствие источников пламени и воспламеняющихся материалов. Персонал, который занимается настройкой давления, должен быть одет в защитную рабочую одежду, перчатки, защитные очки, и обувь.
Определение требуемого давления
Определите необходимое рабочее давление в соответствии с требованиями вашего процесса. Оно, как правило, варьируется в зависимости от типа рабочего газа и конкретных условий использования.
Отключение криоцилиндра
Перед настройкой давления убедитесь, что криоцилиндр отключен от газопотребляющего оборудования, чтобы давление стабилизировалось. Все вентили должны быть закрыты.
Сброс давления
Сброс давления осуществляется в двух случаях – перед настройкой регулятора давления, и в случае, когда криоцилиндр стоит без работы. Во втором случае сброс давления следует производить регулярно, чтобы не доводить систему до срабатывания предохранительных клапанов.
При выполнении процедур сброса и регулировки давления следует учитывать, что все действия с вентилями и регулятором давления необходимо выполнять без резких движений и спешки, плавно. Криогенный сосуд, – инертная система, и на выход в рабочий режим ему может потребоваться до 10-15 минут.
Следуйте алгоритму по сбросу давления, который описан в инструкции по эксплуатации. Для сброса давления необходимо плавно открыть вентиль газосброса и следить за показаниями манометра. После снижения давления вентиль закрывают. Будьте внимательны и избегайте резких скачков давления, чтобы избежать повреждения криоцилиндра и несчастных случаев. Также следует помнить, что персонал не должен находиться вблизи (напротив) выходного патрубка вентиля газосброса, чтобы исключить возможность ожогов при воздействии струи холодного газа.
Настройка давления
Для нормальной работы криоцилиндра необходимо произвести настройку регулятора подъёма давления. Настройка регулятора давления необходима для обеспечения поддержания заданного давления в криоцилиндре при отборе криогенного продукта в линию потребителя.
Минимальное рабочее давление определяется нижним пределом настройки регулирования регулятора давления, но не ниже 0,3 МПа (3 бар). Максимальное рабочее давление зависит от установленного давления, которое обычно меньше на 10 %, чем давление закрытия предохранительного клапана. Данные можно найти на шильдике предохранительного клапана или в его паспорте.
Для настройки регулятора давления необходимо закрыть вентиль подачи жидкости на него и понизить давление в сосуде ниже требуемого, за счет газосброса, на 0,1 - 0,2 МПа (2-3 бара). Предварительно необходимо ослабить стопорную гайку на регуляторе. Полностью вывернуть регулировочный винт регулятора давления, а затем медленно открыть вентиль подачи жидкости в испаритель подъема давления.
Затем медленно начать затягивать регулировочный винт регулятора подъёма давления в сосуде (четверть оборота за раз) до тех пор, пока манометр криоцилиндра не покажет необходимое давление. Момент начала регулирования определяется с того места, когда регулировочный винт перестает легко закручиваться рукой. Далее необходимо использовать гаечный ключ.
Проверка утечек и исправление проблем
После завершения процесса регулирования убедитесь в отсутствии утечек газа. Это особенно важно, когда криоцилиндр только подключили к системе подачи технического газа. Проведите визуальный осмотр и, при необходимости, произведите ремонт или замену деталей.
Внесение записей
Рекомендуем фиксировать все шаги и результаты процесса сброса и настройки давления, ведя записи. Эта информация может быть полезной для будущего технического обслуживания.
Заключение
Сброс и настройка рабочего давления в криоцилиндре – это ответственный и важный процесс, который требует внимательности и соблюдения всех мер безопасности. Регулярная проверка и обслуживание обеспечивают не только безопасность, но и продлевают срок службы оборудования, что является ключевым фактором для эффективного использования криогенных технологий.
