Details

Введение
Криогенные резервуары для жидкого кислорода (LOX) являются критически важной инфраструктурой для отраслей от здравоохранения до производства полупроводников, где необходим непрерывный поток кислорода высокой чистоты. В отличие от обычных сосудов под давлением, эти резервуары поддерживают внутреннюю температуру до –183 °C благодаря конструкции с двойными стенками и вакуумной изоляцией, минимизируя проникновение тепла и потери испарения. CRYO-V-Oxygen использует внутренний сосуд из нержавеющей стали, заключённый в внешнюю оболочку из углеродистой стали, с вакуумной прослойкой, заполненной перлитом — конфигурация, доказавшая свою надёжность в промышленных и медицинских условиях. Современные резервуары такого типа не только обеспечивают безопасность и соответствие нормативам, но и оптимизируют эксплуатационные расходы, ограничивая ежедневные потери менее чем 0,45 % от объёма.

Применение
• Медицинский и больничный кислород: Центральное снабжение для систем распределения медицинских газов по многим отделениям, поддержка критической дыхательной помощи и хирургических процедур.
• Производство полупроводников: LOX высокой чистоты для травления плазмой, химического осаждения паром и процессов окисления, где загрязнения могут повлиять на качество пластин.
• Промышленность и металлообработка: Кислородно-топливная резка, сварка и термическая обработка, требующие стабильного давления и потока.
• Аэрокосмическая отрасль и исследования: Локальное снабжение LOX для испытаний двигателей, экспериментов по материаловедению и исследовательских платформ с контролем субатмосферного испарения.

Технические характеристики
Номинальная ёмкость: 10 000 л или 20 000 л ± 5 %;  
Материал внутреннего сосуда: аустенитная нержавеющая сталь SS-304 (X5 CrNi 18-10)  
Материал внешней оболочки: углеродистая сталь S355J2, эпоксидное покрытие для защиты от коррозии  
Стандарты проектирования: EN 13458-2:2002 + Приложение C; ASME VIII-1; PED 2014/68/EU  
Рабочее давление (внутреннее): до 17 бар (манометрическое)  
Температуры проектирования: внутреннее: –196 °C до +40 °C; внешнее: –20 °C до +55 °C  
Скорость испарения (NER): ≤ 0,45 %/сутки (изоляция с перлитом под вакуумом)  
Вакуум в межстенной прослойке: ≤ 100 мкм рт. ст. (тёплый)  
Средство изоляции: порошок перлита; опциональное обновление до 3M™ Glass Bubbles для снижения испарения до 35 %  
Предохранительные устройства: две пружинные предохранительные клапаны, два разрывных диска, ручной селекторный клапан

Ключевые особенности
• Вакуумная изоляция с двойными стенками: высоковакуумная прослойка, заполненная перлитом, обеспечивает минимальные теплопотери и стабильную тепловую эффективность.
• Спираль для наращивания давления: спираль с звездчатыми ребрами, погружённая в жидкость, обеспечивает быстрое испарение и стабильное давление подачи без внешних испарителей.
• Расширенный комплект безопасности: два независимых предохранительных клапана и разрывных диска защищают от избыточного давления; ручной изоляционный кран полного прохода упрощает обслуживание.
• Интегрированный порт для отбора проб: коррозионностойкий порт для отбора жидких проб и проверки чистоты, критично для полупроводниковой и медицинской промышленности.
• Портативный контроль вакуума: термопарный датчик и вакуумметр с изоляционным клапаном позволяют онлайн-контроль целостности межстенной прослойки.

Рабочие параметры
• Заполнение: верхние и нижние соединения для заполнения с дифференциальным давлением и насосным заполнением сокращают время передачи.
• Отбор: выделенный жидкостный выход с обратным клапаном; отбор газа через спираль для наращивания давления с интегрированным фильтром и регулятором обеспечивает подачу пара без загрязнений.
• Диапазон давления: регулируется пользователем от 2 бар до проектного предела 17 бар, поддерживая различные требования последующих процессов.
• Вакуумирование и продувка: порт для вакуумирования с изоляционным клапаном для первоначального откачивания; опциональная продувка сухим газом поддерживает сухость изоляции и её эффективность.

Теплоизоляция и производительность
Межстенная прослойка с перлитом и вакуумной изоляцией обеспечивает экономически эффективный барьер против тепла окружающей среды, обеспечивая скорость испарения ниже 0,45 %/сутки в условиях устойчивого состояния. Современные материалы изоляции, такие как специально разработанные стеклянные пузырьки, могут дополнительно снизить теплопоступление до 35 %, увеличивая время хранения и снижая эксплуатационные расходы. Периодические термические циклические испытания подтверждают целостность изоляции, обеспечивая отсутствие оседания или уплотнения, что может снизить эффективность на протяжении многих лет эксплуатации.

Безопасность и контроль давления
Соответствует требованиям PESO и международным директивам для сосудов под давлением. Резервуар включает:
• Двойная резервная защита: два пружинных предохранительных клапана по стандартам API, плюс резервные разрывные диски.
• Селекторный клапан: ручной клапан полного прохода для изоляции сети предохранительных устройств, обеспечивающий безопасное обслуживание без снижения давления в резервуаре.
• Герметичная трубопроводная система: глобусные клапаны из нержавеющей стали с длинным штоком и орбитально-сварные соединения минимизируют риск утечек.
• Сертификация третьей стороной: заводская приемка и периодическая проверка уполномоченными агентствами CCOE/PESO гарантируют соответствие стандартам.

Приборы и подключения
• Измерение уровня: дифференциальный датчик давления с трёхклапанной коллекторной системой и жидкостным уровнемером для непрерывного контроля.
• Индикатор давления: локальный манометр Бурдона и опция цифрового преобразователя для интеграции с SCADA.
• Вакуумный датчик: вакуумметр термопарного типа с изоляционными и калибровочными портами.
• Интеграция с процессом: все соединения фланцевые по EN 1092; поставляются P&ID и 3D CAD-модели для координации на площадке.

Дополнительное оборудование и требования к площадке
• Фундамент: бетонная плита с анкерными болтами, шаблон под установку предоставляется по заказу.
• Коммуникации: трёхфазное питание для вакуумного насоса; подача сухого азота для продувки межстенной прослойки; дренаж для сбора конденсата.
• Документация: полные руководства, P&ID, отчёты FAT и сертификаты предоставляются в цифровом и бумажном вариантах.

Заключение
Резервуар CRYO-V-Oxygen представляет собой комплексное решение для хранения LOX высокой ёмкости, объединяя передовую изоляцию, расширенные функции безопасности и универсальные интерфейсы для технологических процессов. Независимо от того, требуется ли поддержка критически важного медицинского оборудования, точные процессы в полупроводниковой промышленности или сложные промышленные приложения, этот резервуар обеспечивает надежную подачу кислорода с минимальными потерями, соответствуя строгей международной стандартизации. Для комплексной установки и сопровождения жизненного цикла проекты Neometrix Engineering предоставляют профессиональное управление проектом и послепродажное обслуживание.