Сосуд для хранения и транспортировки криогенных жидкостей
Криогенные емкости и резервуары предназначены для хранения, перевозки к месту назначения и переливания сжиженного природного газа (СПГ), либо технических газов (O2, N2, Ar ). Такие сосуды бывают стационарными и мобильными. Транспортные цистерны иногда имеют каркасное решение. Они предназначены не только для перевозки, но и для длительного хранения и перелива жидких продуктов разделения воздуха (О2, Ar, N2).
Криогенные емкости сконструированы таким образом, чтобы поддерживать температуру ниже -153°С за счёт теплоизоляционного пространства между наружным кожухом и внутренним сосудом. Одна из особенностей и преимуществ криохранения перед хранением в газообразном состоянии- значительное уменьшение объема хранимого газа и сравнительно невысокое давление внутри криохранилищ. Так, к примеру, СПГ занимает объём в 600 раз меньший, чем в газообразном состоянии.
Виды криогенных резервуаров
Емкости для хранения СПГ и сжиженных технических газов производят в следующих формах:
- горизонтальные цилиндры;
- вертикальные цилиндры;
- сферические резервуары;
Наружные сосуды стационарных емкостей изготавливают либо из низколегированной стали, либо из алюминиевого сплава. Внутренние сосуды криогенных резервуаров делают из нержавеющей стали. Максимальный объём криогенных цилиндров составляет 250 м³. Сферические резервуары имеют гораздо больший объём – до 1440 м³. Цилиндры чаще применяют для хранения СПГ, поскольку себестоимость сферических резервуаров гораздо выше. К тому же они представляют некоторые трудности при сборке. Эти сосуды собирают на месте из лепестков сферы(развертки), купола и донышка. Однако, данные типы криогенных емкостей имеют неоспоримые преимущества: больший объем хранимого газа при минимальной площади поверхности, соприкасающейся с хранимым веществом, меньше вероятность коррозии металла.
Цилиндрические горизонтальные резервуары удобные и простые в эксплуатации и обслуживании, отличаются высокой заводской готовностью. Их производят из высокопрочных материалов. Вакуумная изоляция позволяет сохранять заданную температуру с минимальными потерями хранимого вещества. Примерный срок службы таких резервуаров – 20 лет.
Цистерна для транспортировки газа имеет похожее строение. Это два горизонтально расположенных сосуда, внутренний и наружный (сосуд в сосуде), с вакуумной теплоизоляцией между ними, предотвращающей теплопритоки из окружающей среды. Исходные характеристики сохраняются примерно 2 года без дополнительной откачки воздуха из теплоизоляционной полости. Такие емкости можно эксплуатировать при любых погодных условиях и температуре воздуха от -60 до +60°С.
Транспортные криоцистерны оснащены специальной рамой с полозьями. Их можно крепить как на транспортное средство, так и на бетонную площадку, где мобильные криогенные емкости используются в составе газификационных установок. Стандартный комплект поставки мобильных криоцилиндров:
- Криогенная цистерна;
- Манометр, уровнемер;
- Рама с полозьями;
- Испаритель подъёма давления;
- Арматурный шкаф с запорной и предохранительной арматурой;
- Устройство для строповки.
- Техническая документация
Конструктивные особенности и принцип работы
Конструкция криогенных резервуаров -это сосуд, вложенный в сосуд. Внутренний сосуд изготавливают из хладостойких марок нержавеющей стали. Внешний – из углеродистой стали. На каждом резервуаре есть предохранительные клапаны и приборы для контроля давления.
Пространство между вложенными сосудами заполнено вакуумом. Такое строение помогает поддерживать заданную температуру. Термоизоляция может быть экранно-вакуумная, порошково-вакуумная и высоковакуумная. Экранно-вакуумная изоляция считается наиболее эффективной. При ней потери хранимого вещества сводятся к минимуму.
Заправка и выдача криопродукции осуществляется через трубопроводы.
Криогенное оборудование включает в себя также приборы для измерения показателей и контроля, трубопроводную обвязку, испаритель подъема давления, запорную арматуру с клапаном.
В нижней части цистерны находится испаритель, служащий для создания рабочего давления.
Технически более безопасной считается вертикально стоящая конструкция. Опционально она может оборудоваться креплениями для установки на фундамент.
ООО “Криотехника” предлагает приобрести резервуары для хранения сжиженных технических газов (O2,N2, Ar) по выгодным ценам. Компания существует с 1992 года, занимаясь проектированием, доставкой и наладкой, техническим обслуживанием ,ремонтом криогенного оборудования и производством запасных частей к ним.
Мы поставляем цистерны для хранения различных сжиженных газов. Сосуды для хранения и переливания N2, O2, Ar, СПГ имеют незначительные конструктивные отличия в запорной и предохранительной арматуре.
Мы проектируем различные виды цистерн для хранения и переливания криопродуктов, а также производим их ремонт.
Применение криогенных емкостей
В наш высокотехнологичный век криогенная аппаратура и ёмкости находят свое применение практически во всех сферах деятельности. Сфера использования криогенных цистерн довольно обширная:
- Нефтяная и газовая промышленность;
- Добыча газа и нефти;
- Авиация;
- Энергетика;
- Радиоэлектроника, электротехника;
- Машиностроение;
- Легкая промышленность
- Медицина;
- Черная и цветная металлургия;
- Пищевая промышленность;
- Научные исследования
- Животноводство, сельское хозяйство (используются для хранения биоматериалов ).
Криогенные жидкости изредка используются также в текстильной и пищевой промышленности (для обработки продуктов, приготовления изысков молекулярной кухни) и других областях народного хозяйства.
Криогенные резервуары – наиболее безопасный способ хранения, транспортировки и выдачи криопродуктов. Для перевозки технических газов используется специальная техника: газовозы, спецавтомобили.
Есть еще один способ доставки технического и природного газа к конечному потребителю – по трубопроводу, но этот метод эффективен только, если расстояние от источника добычи и сжижения газа до места назначения небольшое и га. Когда же оно превышает несколько километров, целесообразно использовать автотранспорт.
Источник
Резервуары для хранения и транспортирования жидких кислорода, азота и аргона типа ТРЖК
Назначение: накопление, хранение и транспортирование жидких криопродуктов (кислорода, азота, аргона), а также заправка этими жидкостями различных систем и аппаратов. Оборудованы выходами для насоса и могут входить в состав газификационных установок, а также служить для наполнения агрегатов, газификаторов и емкостей.
Применение: нефтегазодобыча, теплоэнергетика, машиностроение, авиация, строительство, медицина и др.
Используются в составе газификационных установок в качестве ёмкостей под криопродукты, подлежащие газификации.
Комплектация криогенных цистерн:
1. Внутренний сосуд с системой трубопроводов;
2. Наружный кожух испарителя;
3. Арматура обвязки
4. КИП;
5. Испаритель подъема давления.
Допускаемые виды транспортировки: автотранспорт, авиация, железная дорога.
Технические характеристики
| Обозначение изделия | ТРЖК-2У | ТРЖК-3М | ТРЖК-7У | ТРЖК-8М | ТРЖК-5М |
| Вместимость, м3 | 1,155 | 8 | 1,83 | 2,75 | 5,6 |
| Максимальное рабочее давление, МПа (кгс/см2) | 0,25(2,5) | 0,25(2,5) | 0,25(2,5) | 0,25(2,5) | 0,25(2,5) |
| Наибольшая масса заливаемого продукта, кг: | |||||
| кислород (О2) | 1250 | 8600 | 1990 | 3000 | 6100 |
| азот (N2) | 900 | 6100 | 1430 | 2100 | 4200 |
| аргон (Ar) | – | 10500 | – | 3600 | 7300 |
| Масса порожнего резервуара, кг, не более | 1100 | 4000 | 1450 | 2305 | 3500 |
Потери жидкого продукта при хранении (температура окружающей среды 293К (20оС) и давление 0,1 МПа (760 мм рт.ст.) без учёта влияния солнечной радиации), кг/ч, не более | |||||
| кислород (О2) | 0,61 | 1,71 | 0,71 | 0,57 | 1,35 |
| азот (N2) | 0,62 | 1,75 | 0,73 | 0,60 | 1,5 |
| аргон (Ar) | – | 2,5 | – | 1,1 | 2,05 |
| Габаритные размеры, (ДхШхВ),мм | 2600х 1400х 1480 | 5030х 1930х 2020 | 3530х 1330х 1380 | 3630х 1680х 1850 | 3910х 2000х 2020 |
| Вид изоляции | ВПИ | ВПИ | ВПИ | ВПИ | ВПИ |
Примечание: по желанию Заказчика возможно изготовление цистерн с рабочим давлением от 0,05 до 1,2 МПа и с заданным объемом в диапазоне от 2 до 20 м3.
Цистерны транспортные криогенные серии ЦТК
Назначение: накопление, хранение и транспортирование жидких криопродуктов (кислорода, азота, аргона).
Применение: нефтегазодобыча, теплоэнергетика, машиностроение, авиация, строительство, медицина и др.
Комплектация криогенных цистерн:
1. Внутренний сосуд с системой трубопроводов;
2. Наружный кожух испарителя;
3. Арматура обвязки
4. КИП;
5. Испаритель подъема давления.
Транспортные криогенные цистерны серии ЦТК
Модель цистерны | Объем (м3.) | Вместимость (кг.) | Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм. | Масса (кг.) | ||
Кислород | Аргон | Азот | ||||
ЦТК-0,5/0,25 | 0,5 | 540 | 660 | 380 | 1250 х 1250 х 1430 | 250 |
ЦТК-0,75* | 0,75 | 850 | 1050 | 610 | 1105 х 1015 х 1770 | 400 |
ЦТК-1/0,25 | 1,0 | 1250 | 1480 | 900 | 2600 х 1275 х 1430 | 930 |
ЦТК-1,6/0,25-1 | 1,6 | 1990 | 2400 | 1430 | 3580 x 1275 х 1400 | 850 |
ЦТК-2,0 | 2,0 | 2500 | 3000 | 1800 | 2900 х 2000 х 2200 | 3050 |
ЦТК-2,5/0,25 | 2,5 | 3000 | 3600 | 2100 | 3630 x 1680 х 1850 | 1800 |
ЦТК-5/0,25 | 5 | 5415 | 6621 | 3847 | 3910 x 2000 х 1995 | 2500 |
ЦТК-8/0,25 | 8 | 8664 | 10594 | 6156 | 5000 х 1930 х 2000 | 3050 |
ЦТК-10,0 | 10 | 10830 | 13300 | 7695 | 6590 х 2000 х 2100 | 6050 |
Примечание: по желанию Заказчика возможно изготовление цистерн с рабочим давлением от 0,05 до 1,2 МПа и с заданным объемом в диапазоне от 2 до 20 м3.
Резервуары для хранения жидких криогенных продуктов серии РЦВ
Назначение: для хранения жидких криогенных продуктов: азот, кислород, аргон, двуокись углерода или закись азота.
Применение: нефтегазодобыча, теплоэнергетика, машиностроение, авиация, строительство, медицина и др.
Исполнение: вертикальное (по желанию Заказчика возможно горизонтальное исполнение)
Комплектация:
- внешний сосуд
- внутренний сосуд;
- испаритель подъема давления;
- запорно-регулирующая арматура,
- предохранительные устройства,
- приборы контроля,
- трубопроводы обвязки.
Резервуары для хранения жидких криогенных продуктов серии РЦВ
Объём сосуда, м3 | Вместимость по газообразному продукту, кг | Рабочее давление, МПа | ||
азот | аргон | кислород | ||
0,75 | 607 | 1044 | 852 | 0,5-3,6 |
3 | 2 309 | 3 990 | 3 249 | 0,5-3,6 |
5 | 3 847 | 6 621 | 5 415 | 0,5-3,6 |
10 | 7 695 | 13 243 | 10 830 | 0,5-3,6 |
15 | 11 542 | 19 864 | 16 245 | 0,5-3,6 |
20 | 15 390 | 26 486 | 21 660 | 0,5-3,6 |
25 | 19 237 | 33 107 | 27 075 | 0,5-3,6 |
30 | 23 085 | 39 729 | 32 490 | 0,5-3,6 |
50 | 38 475 | 66 215 | 54 150 | 0,5-3,6 |
6 3 | 48 500 | 84 000 | 68 500 | 0,5-3,6 |
100 | 76 950 | 132 430 | 108 300 | 0,5-3,6 |
Примечание: по желанию Заказчика возможно изготовление газификаторов с заданным объемом в диапазоне от 0,75 до 110 м3.
Танк-цистерна модели 15-147
Танк-цистерна может быть использована для ж/д перевозок или в качестве наполнительной емкости для следующих продуктов: кислорода, азота, аргона и метана. Выдача продукта на данном оборудовании производится с двух сторон.
По желанию Заказчика танк-цистерна может быть укомплектована испарителем различной производительности, а также доработана с учетом других конструкторских изменений Заказчика.
Габаритные размеры:
- Ширина – 3234 см;
- Длина – 14730 см;
- Высота – 4390 см (максимальная от рельсовой пути), 1060 см (до осевой автосцепки);
Сосуд для аргона, азота, кислорода
147.020.000
ТУ 254-5-2010
Технические характеристики
| Наименование | Величина, обозначение |
| 1. Продукт (рабочая среда) | Аргон, азот, кислород |
| 2. Диаметр сосуда, мм | 3020 |
| 3. Длина сосуда, мм | 13216 |
| 4. Рабочая температура стенки сосуда, 0С | от минус 196 до плюс 70 |
| 5. Материал сосуда | Сплав алюминиевый АМг5 |
| 6. V, м3 | 65 |
| 7. Рабочее давление, МПА | 0,5 |
| 8. Тип изоляции | Вакуумно-порошковая |
| 9. Масса заливаемой рабочей среды, т, не более | 83 (по аргону) |
Криогенные полуприцепы-цистерны марки CLTT
Назначение: предназначены для транспортировки жидких криогенных продуктов (азота, кислорода, аргона).
Несущей конструкцией для данных полуприцепов является подкатная тележка производства ООО МЗ «ТОНАР» и других производителей. Внутренний сосуд цистерны выполнен из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т. Наружный кожух из углеродистой стали марки 09Г2С. Вид изоляции – экранно-вакуумная.
Полуприцеп-цистерна может выполнять следующие загрузочно-разгрузочные операции:
– наполнение и слив жидкого криогенного продукта с помощью насоса;
– слив жидкого криогенного продукта за счет разностей уровня.
Полуприцеп-цистерна комплектуется всей необходимой предохранительной, запорной и контрольно-измерительной арматурой.
В настоящее время наше предприятие выпускает криогенные полуприцепы-цистерны следующего объема: 15 м3, 18 м3 и 22 м3. По требованию Заказчика возможно изготовление полуприцепов-цистерн необходимого объема.
Источник
На сегодняшний момент криогенные жидкости и газы являются неотъемлемой частью различных технологических процессов в космонавтике, металлургии, химии, энергетике, сельском хозяйстве, пищевой промышленности, медицине, нефтегазовом комплексе и многих других. История развития криогеники (науки о физических процессах, протекающих при низких температурах) начинается с 20-30-ых годов XX века, когда криогенные жидкости все больше и больше начали использоваться в различных технологических процессах. Специфика криожидкостей предопределила развитие криогеники и криогенных технологий: все криогенные жидкие и газовые продукты необходимо получить каким-либо образом, хранить и транспортировать безопасными для людей способами. Криогенные жидкости и газы
За счет своих химических и физических свойств применение криопродуктов в жидкой или газовой фазах становится все более и более экономически выгодным и эффективным. Но, при этом, к процессу эксплуатации, хранению и перевозке криожидкостей и криогазов предъявляются повышенные требования безопасности, так как они взрыво- и пожароопасны при соприкосновении с кислородом, что возможно при утечке и разгерметизации резервуара для хранения криожидкостей или трубопроводов. А низкие температуры криогенных жидкостей могут привести в ожогам или обмораживанию обслуживающего персонала. Для предотвращения аварийных ситуаций при эксплуатации оборудования для криожидкостей должны соблюдаться строгие меры безопасности, а в состав криогенного оборудования должны входить защитные механизмы. (о составе оборудования для хранения и транспортировки криогенных жидкостей см. ниже) Меры безопасности при эксплуатации криогенного оборудованияПри проектировании помещений, в которых устанавливается криогенное оборудование, должна быть предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция, а именно, – воздух должен поступать сверху, а вытяжка снизу. Для выведения разлитых криогенных жидкостей из помещения должны быть устроены сливные каналы вдоль стен с уклоном, а сток должен осуществляться в сторону вентиляции. Помещение должно быть оборудовано устройствами для определения концентрации криопродуктов, и, в случае превышения критических отметок, должна срабатывать автоматическая вентиляция. К экипировке обслуживающего персонала также предъявляются повышенные требования: работники должны иметь специальную одежду, обувь, защитные очки. Для защиты криогенных продуктов от статического электричества следует учитывать, что более высокую электризацию имеют те жидкости и газы, которые обладают большим электрическим сопротивлением. При соблюдении даже минимальных требований безопасности риск возникновения взрывоопасной пожарной ситуации сводится к нулю. Материалы для производства криогенного оборудованияСложность в хранении и применении жидких криопродуктов заключается в том, что при повышении температуры и давления, жидкости очень быстро испаряются. Поэтому необходимо постоянно поддерживать необходимый температурный режим и не допускать повышения давления выше критических значений. Все это привело к необходимости разработать специальную конструкцию емкостей для хранения криожидкостей и укомплектовать их технологическим оборудованием. К тому же, многие материалы меняют свои физико-механические свойства при низких эксплуатационных температурах: повышается предел текучести, сопротивление, предел усталости, склонность к хрупкому разрушению (хладоломкости), а ударная вязкость и пластичность, наоборот, снижаются. Все это определяет необходимость использовать специальные особо-стойкие материалы для изготовления технологического оборудования, контактирующего с криогенными жидкостями. Такие материалы должны иметь высокую прочность, вязкость, пластичность, коррозионную стойкость, быть устойчивыми к концентрации напряжений и хрупкому разрушению. Среди материалов, которые отвечают вышеперечисленным требованиям, можно назвать хромоникелевые аустенитные стали, мартенситно-стареющие стали, алюминий и его сплавы, сплавы на основе титана, медь и его сплавы. Технологическое оборудование для эксплуатации криогенных жидкостей и газов. Особенность конструкцииВсе оборудование, которое эксплуатируется с криогенными жидкостями и газами, можно разделить на несколько больших групп:
Мы остановимся на специфике оборудования, которое задействовано в процессе хранения и транспортировки криожидкостей и их газификации:
Как видно, разновидностей оборудования, в котором можно осуществлять хранение или перевозку жидкостей, большое множество. Форма криогенного резервуара подбирается исходя из его назначения, условий эксплуатации, хранимого продукта, а также учитывая необходимость понижения теплопритоков. Но их основу составляет емкость необходимого объема и особой конструкции и продукционный испаритель. Конструкция криогенных резервуаров, емкостейНапомним, что криожидкости должны храниться при низкой температуре – ниже -153°С и под давлением не менее 1,6 МПа. Особенностью хранения криогенных жидкостей также является постоянный процесс испарения, который требуется постоянно контролировать и регулировать. Повышение рабочего давления и температуры ведет к ускоренным процессам испарения жидкостей. Поэтому главной задачей является сохранение температурного режима, предотвращение теплообмена с окружающей средой и поддержание необходимого давления. Для этого криогенные резервуары изготавливаются двустенными. Внутренняя и внешняя стенки опираются на независимые опоры, что снижает теплопередачу. Особое внимание уделяется способам крепления внутреннего резервуара: опоры, подвески и другие крепления должны выдерживать нагрузки от содержимого емкости, а также внешние нагрузки. Межстенное пространство криогенных емкостей вакуумируется, за счет чего обеспечивается высокая теплоизоляция и достигается повышение безопасности эксплуатации. Иногда возможно невакуумирование межстенного пространства, но из-за этого повышается теплопередача, поэтому такие емкости используются для кратковременного хранения криогенных жидкостей или их транспортировки.
Дополнительно в криогенных резервуарах устраивается многослойная экранно-вакуумная или порошково-вакуумная теплоизоляция. Первая представляет собой несколько теплоотражательных слоев (до нескольких десятков слоев) из алюминиевой фольги, полимерных пленок с металлизированной поверхностью и прокладками из стекло-волокнистых веществ, помещенных в вакуумированное межстенное пространство. Вторая – это размещение порошкообразных веществ в межстенное пространство с параллельным его вакуумированием. В качестве материала могут использоваться перлитовая пудра, аэрогель, кремниевая кислота и др.
Безопасность эксплуатации криогенных резервуаров, газификаторов и криоцилиндров обеспечивается за счет установки запорно-предохранительной арматуры, которая срабатывает в случае повышения давления. Правовая справка: газификаторы общим полезным объемом до 2490 л не подлежат регистрации в Ростехнадзоре. Наша компания поставляет любое оборудование, которое Вы можете использовать для хранения и транспортировки криогенных жидкостей и газов. Высокое качество нашей продукции обеспечивается за счет точного подбора оборудования, геометрических расчетов, выбора наиболее подходящего способа теплоизоляции и других факторов. Если Вас интересует более подробная информация о поставляемом ГК Газовик криогенном оборудовании, криогенных резервуарах, газификаторах, а также их специфике, звоните нам по телефону 8-800-200-0358. 15 Июля 2015 г. | ||||
К криогенным продуктам относятся жидкие вещества и газовые смеси, эксплуатация которых проходит при криогенных температурах. Так, криогенные газы – это газы, которые получаются в результате криогенного разделения воздуха на составляющие и температура кипения которых ниже -100°С. А криогенные жидкости – это жидкости, температура хранения которых ниже -153°С. К криопродуктам относятся, в основном, продукты распада воздуха, а также другие инертные газы: аргон, азот, кислород, водород, гелий, кислород, озон, неон, криптон, ксенон, радон, фтор, метан, и др., которые выделяются методом глубокого охлаждения. При достижении криогенным газом температуры кипения, он превращается в криогенную жидкость.
Внутренний резервуар изготавливается из нержавеющей стали или любой другой хладостойкой стали, которая способна выдержать высокие температурные нагрузки и коррозию. Внешний резервуар изготавливается из хладостойкой стали или алюминия. Внешняя поверхность покрывается эмалью с нанесением названия криогенной жидкости внутри. Следует отметить, что рекомендуется использовать емкости и резервуары строго по назначению и для хранения именно той среды, для которой он производился. Не рекомендуется также эксплуатировать трубопроводы, шланги и другое оборудование для различных видов криожидкостей и газов.
Для регулирования давления внутри криогенного резервуара (сосуда, баллона) в его состав обязательно входит теплообменник жидкостного типа или испаритель атмосферного типа. Принцип действия испарителей заключается в заборе криожидкости из емкости, нагреве ее до температуры испарения для ее газификации за счет температуры окружающей среды и подаче в верхнюю часть емкости для уменьшения давления. Также испарители необходимы для газификации криогенных жидкостей и подаче уже Потребителю в газовой фазе. В последнем случае испарители могут быть встроенными в криоцилиндр малого объема или устанавливаться снаружи газификаторов.Источник