مخزن کرایوژنیک/ Cryogenic Vessel
معرفی
مخازن کرایوژنیک (Cryogenic Vessel) برای ذخیره سازی گازها در حالت مایع در دمای پایین مورد استفاده قرار می گیرند که طراحی این مخازن برای دماهای مادون سرد (معمولاً زیر -150 C° تا نزدیک به صفر مطلق) انجام می شود.
ویژگیها و کاربردهای مخزن کرایوژنیک
ویژگیهای مخازن کرایوژنیک
طراحی شده برای نگهداری مایعاتی با دماهای نزدیک به صفر مطلق
جنس جداره داخلی معمولاً از استنلس استیل با آلیاژهای خاص مقاوم به شوک حرارتی
دارای سیستم عایق خلاء (Vacuum Insulation) یا چند لایه (Multilayer Insulation) برای جلوگیری از انتقال حرارت و کاهش میزان تبخیر (Boiling off) تا حد ممکن
جداره داخلی برای تماس مستقیم با مایع کرایوژنیک و جداره بیرونی جهت محافظت مکانیکی و ایجاد فضای مناسب برای تعبیه عایق.
مجهز به سوپاپ اطمینان (Relief Valve) و شیرهای اضطراری جلوگیری از انفجار یا افزایش فشار ناگهانی در اثر تبخیر مایع
طراحی مقاوم در برابر تغییر فشار و دما و تحمل انقباض و انبساط شدید ناشی از تغییرات حرارتی.
انتقال حرارت بسیار پایین به دلیل استفاده از چمبر خلاء و یا عایق مناسب مانند پرلیت که این ویژگی باعث می شود مایع به مدت طولانی تری دمای خود را حفظ کند. این مخازن به گونه ای طراحی و ساخته می شوند که بتوانند سیالات را در دماهای بسیار پایین نگهداری کنند.
دسته بندی مخزن های کرایوژنیک
در محل نصب می شوند و برای ذخیره سازی بلند مدت استفاده می گردند
ظرفیت بسیار بالا دارند (تا صدها متر مکعب)
کاربرد : صنایع پتروشیمی، نیروگاه ها، بیمارستان ها
مخازن کوچک و قابل حمل
ظرفیت معمولا چند لیتر تا چند صد لیتر
بیشتر در آزمایشگاه ها، کلینیک ها و حمل و نقل کوچک استفاده می شود
مخصوص انتقال مواد کرایوژنیک از تولیدکننده به مصرف کننده
نصب شده روی تریلر ها با کامیون ها
طراحی شده برای مقاومت در برابر لرزش و ضربه
شکل مخازن بسته به فشار و نوع سیال انتخاب می شود
کروی ها برای فشار بالاتر و ظرفیت زیاد ، استوانه ای ها برای کاربردهای متداول تر
در محل پروژه ساخته و نصب می شوند (بخصوص در پروژه های LNG)
ظرفیت بسیار بزرگ (بیش از هزار متر مکعب)
مناسب برای ذخیره سازی در بنادر و پایانه های صادراتی
برای حمل LNG روی کشتی ها (Marine Cryogenic Tanks)
برای نگهداری سوخت های مایع مثل هیدروژن و اکسیژن در صنایع فضایی (Space Cryogenic Tanks)
کاربردهای مخازن کرایوژنیک
کاربرد این مخازن برای ذخیره سازی و مصرف گازهایی مانند O₂ , Ar , LNG (Liquefied Natural Gas) , N₂ , CO₂ است.
مخازن کرایوژنیک به دلیل قابلیت نگهداری و حمل و نقل مواد در دماهای بسیار پایین ، کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف دارند که بطور کلی دارای اجزاء اصلی زیر است:
1) مخزن داخلی 2) محفظه خارجی (ژکت) 3) لوله و اتصالات 4) خلاء و یا عایق میانی 5) تجهیزات جانبی
سایر کاربردهای مخازن کرایوژنیک
صنایع تولیدی: برای ذخیره سازی و مصرف گازهایی مانند: O₂ , Ar , LNG (Liquefied Natural Gas) , N₂ , CO₂ می باشد.
صنعت هوا فضا: مخازن کرایوژنیک برای ذخیره سوخت های مایع مانند هیدروژن و اکسیژن مایع در موشک ها و فضاپیماها استفاده می شوند.
صنعت پزشکی: این مخازن برای نگهداری و حمل و نقل مواد بیولوژیکی ، مانند سلول ها و بافت ها و دارو های خاص در دماهای بسیار پایین بکار می روند.
صنعت گاز طبیعی: مخازن کرایوژنیک برای ذخیره سازی در فرآیند حمل و نقل گاز طبیعی مایع (LNG) استفاده می شوند.
صنعت شیمیایی: برای نگهداری مواد شیمیایی خاص که نیاز به دماهای پایین دارند ، مخازن کرایوژنیک مورد استفاده قرار می گیرند.
تحقیقات علمی: در آزمایشگاه ها و مراکز تحقیقاتی ، مخازن کرایوژنیک برای نگهداری نمونه های آزمایشگاهی در دماهای پایین به کار می روند.
صنعت الکترونیک: در تولید برخی قطعات الکترونیکی ، نیاز به دماهای پایین وجود دارد که مخازن کرایوژنیک میتوانند این شراط را فراهم کنند.
استاندارد و طراحی
طراحی، محاسبه و ساخت مخازن کرایوژنیک تحت فشار بر اساس استاندارد های معتبر جهانی زیر انجام می گیرد:
ASME , Section VIII , Division 1 & 2
PD 5500
BS EN 13445
متریال مخازن کرایوژنیک
انتخاب متریال مورد نیاز در ساخت اجزاء مخازن تحت فشار نظیر مخازن کرایوژنیک نظیر پوسته، عدسی ها، نازل ها، ورق، لوله، فلج، نشیمنگاه ها (Saddle, Lug, Leg) و فیتینگ، پیچ و مهره و سایر قطعات عمدتاً بر مبنای استاندارد های ASTM و ASME Sec. II انتخاب می شوند که در ادامه، بخشی از آنها ذکر می شود:
Plate:
SA-516 Grade 70
SA-537 Class 1,2
SA-387 Grade 11,12,22
SA-203 Grade D,E
SA-285 Grade C
Pipe:
SA-106 Grade B
SA-53 GR. B
SA-333 Grade 3,6
SA-335 Grade P11,12
Forged Parts, Flange & Fitting:
SA-105
SA-266 Grade 1,2
SA-350 Grade LF2,3
SA-765 Grade II
SA-182 Grade F11,22
SA-336 Grade F11,22
Wrought Fitting:
SA-420 Grade WPL3
SA-420 Grade WPL6
SA-234 Grade WPB,WP11,WP12,WP22
Stud Bolts & Nuts:
SA-320 Grade L43 with SA-194 Grade 4,7
SA-320 Grade L7 with SA-194 Grade 2H
SA-193 Grade B7 with SA-194 Grade 2H
SA-193 Grade B5,16 with SA-194 Grade 3
Internal & External Attachment:
SA-203 Grade D,E
SA-516 Grade 70
SA-537 Class 1,2
SA-387 Grade 11,12,22
SA-285 Grade C
SA-283 Grade C
Vessel Support, Saddle, Skirt, Leg, Lug & Base Ring:
SA-203 Grade D,E
SA-516 Grade 70
SA-537 Class 1,2
SA-387 Grade 11,12,22
SA-285 Grade C
SA-283 Grade C
Rod, Bar, Angle, Section:
SA-36
Plate:
SA-240 TP 304L
SA-240 TP 316L
SA-240 TP 316Ti
Pipe:
SA-312 TP 304L
SA-312 TP 316L
SA-312 TP 316Ti
Forged Parts & Flange:
SA-182 Grade F 304L
SA-182 Grade F 316L
SA-182 Grade F 316Ti
Fitting & Wrought Fitting:
SA-403 WP 304L
SA-403 WP 316L
SA-403 WP 316Ti
Stud Bolts & Nuts:
SA-193 Grade B7,8,16 with SA-194 Grade 8
Internal & External Attachment:
SA-240 TP 304L
SA-240 TP 316L
SA-240 TP 316Ti
Vessel Support, Saddle, Skirt, Leg, Lug & Base Ring:
SA-240 TP 304L
SA-240 TP 316L
Rod, Bar, Angle, Section:
SA-276 TP 304
SA-276 TP 316
چرا ابرمکانیک؟
شرکت ابرمکانیک با تکیه بر تجربه، تخصص و فناوریهای پیشرفته، مخزن های کرایوژنیک با عملکرد عالی برای صنعت پتروشیمی ارائه میدهد.