Мировая тенденция в технологиях, связанных с использованием технических газов заключается в постепенном отказе от применения компримированных газов в стальных баллонах высокого давления и переходе к использованию газов, которые хранятся в жидком состоянии, при криогенных температурах (ниже -153 °С) непосредственно на территории потребителя.
Этот подход является экономически более выгодным и эффективным. На использование криогенных технологий все больше переходят металлообработка, медицина, пищевая промышленность и другие области промышленной и социальной сферы. Для хранения газов в жидком состоянии, их последующей газификации и подачи в технологическую линию потребителя применяются разнообразные системы хранения на основе криогенных сосудов: криоцилиндры, газификаторы, криогенные хранилища.
В этой связи, большую актуальность приобретают задачи по транспортировке криогенных сосудов на места их установки у заказчика. Поскольку, речь идет о необходимости безопасной транспортировки сложного оборудования, которое предназначено для работы в экстремально низких температурах, то это является достаточно сложной задачей.
Криоцилиндры: что это и для чего используются?
Криогенные сосуды представляют собой специализированные емкости, предназначенные для стационарного хранения или перевозки криогенных жидкостей при экстремально низких температурах. Для долговременного хранения жидкого азота, например, требуется поддерживать температуру внутри сосуда не выше, чем минус 196 градусов Цельсия, жидкого кислорода – минус 183 Цельсия, аргона – минус 186.
Конструктивно криогенный сосуд, как правило, состоит из внутреннего сосуда из нержавеющей стали, предназначенного непосредственно для хранения жидкого газа, который на специальных опорах закреплен во внешнем стальном сосуде (кожухе), обеспечивающем прочность изделия в целом и защиту от внешних воздействий.
Промежуток между стенками сосудов заполнен теплоизолирующим материалом и находится под вакуумом, чтобы уменьшить теплоприток к холодному жидкому газу извне, снизить его потери на испарение и увеличить срок хранения. Криогенные сосуды, предназначенные для транспортировки жидких газов, имеют во внутреннем сосуде дополнительно систему поперечных переборок с отверстиями (волнорезов) для уменьшения колебаний и переливания жидкого газа во время движения транспортного средства.
Для заправки, безопасного хранения, контроля и выдачи жидкого газа сосуды оснащены системой специальных криогенных вентилей, предохранительных клапанов, манометрами, уровнемерами, испарителем подъема давления. Такие приспособления называют криогенная арматура.
Безопасность транспортировки криогенных сосудов
Обеспечение безопасности – главный аспект при транспортировке криоцилиндров. При изготовлении криобаков руководствуются советующими расчетами на прочность, в которых учитываются влияния рабочих нагрузок и негативных факторов воздействия в процессе эксплуатации.
Такие криогенные сосуды обычно изготавливаются из специальных материалов, способных выдерживать низкие температуры и предотвращать проникновение тепла из окружающей среды. Транспортные емкости имеют дополнительные внешние ребра жёсткости или могут быть закреплены во внешней силовой стальной раме с учетом «мобильной» специфики их использования.
Однако, несмотря на прочность и надежность материалов, следует понимать, что криогенный сосуд является достаточно требовательным изделием и необходимо осуществить ряд мероприятий, направленных на обеспечение безопасности при его транспортировке.
Тщательная упаковка и фиксация
Перед транспортировкой до места временного складирования или установки газификаторы, предназначенные для последующего стационарного хранения жидких газов, должны быть тщательно упакованы и зафиксированы в транспортном средстве.
Это необходимо для предотвращения возможных повреждений сосуда в процессе движения и обеспечения стабильного положения внутри кузова, транспортного контейнера или на грузовой платформе транспортного средства. Основными повреждениями, при неправильной транспортировке, являются повреждения покрытия (сколы, царапины, деформация патрубков, деформация внешнего сосуда (кожуха) разрушение сварных швов.
Особенности криогенных сосудов в том, что внутренние повреждения – смещение и повреждение внутреннего сосуда, опор, патрубков в межстенном теплоизолирующем пространстве, термоизоляции не могут быть идентифицированы напрямую, а могут быть выявлены только при начале эксплуатации, что станет неприятным сюрпризом для пользователя. Поэтому к упаковке сосудов и надежности их закрепления следует отнестись внимательно.
Изоляция и вентиляция
Транспортировка криогенных сосудов требует специализированных контейнеров с хорошей теплоизоляцией. Все выходные патрубки, присоединительные штуцеры и фланцы сосуда должны быть надежно заглушены для исключения попадания паров масла, пыли или влаги. Должно быть исключено попадание атмосферных осадков. Важно также обеспечить систему вентиляции, чтобы предотвратить образование жидкого конденсата или намерзания льда на поверхностях, что может повлиять на эксплуатационные характеристики сосуда.
Соблюдение нормативов и стандартов
При транспортировке криогенных сосудов необходимо строго соблюдать действующие нормативы и стандарты безопасности, установленные соответствующими организациями и агентствами. Это включает в себя правила размещения сосудов в транспортном средстве, оборудование средств безопасности и обучение персонала.
Особенности транспортировки криогенных сосудов
Транспортировка криогенных сосудов обладает своими особенностями, которые вытекают из их уникальных характеристик. Рассмотрим каждую из них более подробно.
Специализированные транспортные средства
Для транспортировки криогенных сосудов обычно используются специализированные транспортные средства, оснащенные системами управления температурой и безопасности.
Планирование маршрута
Выбор оптимального маршрута играет важную роль при транспортировке криогенных сосудов. Маршрут необходимо планировать таким образом, чтобы минимизировать время нахождения сосуда в пути. Это естественным образом уменьшит время негативного влияния таких «дорожных факторов», как тряска и вибрация, пыль, загазованность, перепады температуры. При транспортировке заполненного сосуда, уменьшение времени транспортировки, и исключение воздействия высоких температур позволяет уменьшить потери жидкого газа повысить экономическую эффективность его использования.
Обучение персонала
Персонал, занимающийся транспортировкой криогенных сосудов, должен иметь соответствующую подготовку и знание процедур безопасности.
Заключение
Транспортировка криобаков должна производиться при соблюдении всех необходимых мер безопасности и использовании специализированных транспортных средств. Требуется тщательное планирование, обучение персонала и соблюдения стандартов безопасности для предотвращения возможных рисков, и обеспечения сохранности содержимого сосуда.
