Криогенные технологии с использованием криооборудования позволяют производить газы высокой чистоты, обеспечивающие развитие многих отраслей экономики страны. В ракетных комплексах космического, а также оборонного назначения в качестве окислителя топлива используют жидкий кислород, либо азотную кислоту, которые обеспечивают выделение тепловой энергии при сгорании. Нефтегазовая промышленность задействует азот при освоении скважин, подавая его из газификационных установок, добыче нефти и продувке трубопроводов. В металлургии очищенный кислород используют в процессах обжига, выплавки, дутья и удаления повышенного содержания воздуха из заготовок. В химической промышленности криогенные вещества требуются для получения аммиака, взрывчатки и удобрений, что обуславливает высокую потребность в газификаторах и системах разделения воздуха. Пищевые предприятия активно применяют низкотемпературные среды для производства, хранения и транспортировки продуктов.
Что же представляют собой криогенные вещества и аппаратура, работающая с ними? Оборудование позволяет не только разделять газы, но и менять агрегатное состояние сред, в частности, на сжиженное с последующей газификацией. Этот процесс происходит при понижении температуры, так для кислорода он начинается с 154,5 К, для азота с 126К, а для аргона с 151К. Именно для него применяют низкие температуры, так как транспортировать среды в жидком состоянии гораздо удобнее, а при газификации можно контролировать их расширение. Криогенные устройства имеют как стационарные, так и мобильные варианты исполнения, могут использоваться как самостоятельно, так и комплексно. С их помощью разделяют, сжижают, газифицируют, хранят, перевозят необходимые вещества, в роли которых часто выступают продукты разделения воздуха.
Можно выделить следующие виды криогенного оборудования:
-
воздухоразделительные установки (ВРУ) и ожижители (СПГ) включающие детандеры и турбодетандеры;
-
мобильные и стационарные газификаторы и газификационные установки (до 1,6 МПа) для заправки баллонов и сосудов хранения;
-
баллоны (15 МПа) и цистерны (0,25 МПа) и для транспортировки сред;
-
резервуары, включая газгольдеры с давлением 500-4000 Па, 0,3-0,9 МПа или 5,0-17,5 МПа, а также шаровые емкости 0,25-1,8 МПа;
-
сосуды Дьюара;
-
газонаполнительные станции (УГНС) – устройства с возможностью хранения, перевозки и выдачи в емкости или подключения в рабочую сеть.
Для сохранения требуемых характеристик оборудование оснащают тепловой изоляцией и устройствами, контролирующими показатели давления и температуры. Сохранить температуру криогенных сосудов можно при помощи волокнистых, порошкообразных или пористых материалов, например, минеральной ваты, перлита, кремнегеля, пенополистирола, а также высоковакуумной изоляции и сочетания этих методов. При производстве криогенных устройств тщательно следят за качеством сварных соединений и применяют металлы, обладающие исключительными рабочими характеристиками.
Для корпусов цилиндрических аппаратов, имеющих контакт внутренних стен с кислородом, могут задействовать такие коррозионно-стойкие стали, как:
-
07Х16Н6;
-
12Х18Н9Т;
-
12Х21Н5Т;
-
12Х18Н10Т.
Благодаря тому, что криогенные вещества существенно повышают эффективность рабочих процессов на предприятиях множества отраслей промышленности, изготовление работающего с ним оборудования крайне востребовано. На https://himkrio.ru/ представлена аппаратура, позволяющая менять агрегатное состояние веществ при помощи температурного воздействия, а также транспортировать и использовать рабочие среды с полным сохранением всех нужных характеристик.
