Криогенные емкости, резервуары: виды, нормы, выбор

Современная промышленность не обходится без хранения и перемещения сжиженных газов (СПГ, кислород, азот, аргон).

Для этого используют резервуары для хранения криогенных жидкостей. Грамотный подбор оборудования, отвечающего назначению, требованиям стандартов служит залогом безопасности, экономической эффективности их эксплуатации, а также для бесперебойности проведения различных технологических процессов. Где применяется:

• нефтегазопереработка, добыча углеводородов;
• энергетика;
• авиация, космонавтика;
• металлургия;
• медицина;
• пищевая, химическая промышленность;
• агропромышленный комплекс.

Основные типы криогенных резервуаров: краткий обзор

При выборе криоёмкости в первую очередь обращают внимание на её форму и способ размещения:

• цилиндрические, объёмом до 250 м³, на объект доставляются в заводской готовности:

• горизонтальные;
• вертикальные;
• сферические большей вместимости (до 1440 м³) собираются на месте, в меньшей степени подвержены коррозии.

Также имеет значение: нужна стационарная или мобильная (транспортные цистерны) разновидность. Большим спросом пользуются криогенные вертикальные резервуары, так как занимают меньшие площади, экономят рабочее пространство.

Поддержание температуры жидкого продукта ниже -196°C происходит благодаря особенностям конструкции: наличию экранно-вакуумной или порошково-вакуумной изоляции между алюминиевым/стальным корпусом и внутренним сосудом из нержавеющей морозостойкой стали.

Нормативная база: какие стандарты регулируют эксплуатацию

Криогенные резервуары изготавливаются, эксплуатируются в соответствии с ГОСТ, ОСТ, ФНП, ПБ, т.д.

В документах прописаны требования к конструкции, допустимым нагрузкам, материалам, методам контроля и испытаний, условиям эксплуатации с соблюдением установленных правил по безопасности. Основная нормативная документация:

• Государственные стандарты ГОСТ Р 71144/71145, утвержденные, введённые в действие в 2023 году, касающиеся транспортируемых и стационарных сосудов соответственно;
• ГОСТ 9.905-82, 9.908-85 направленные на защиту от коррозии, старения;
• ГОСТ Р 53324, разработанный для ограждений сжиженных газов;
• ОСТ 26-04-2153-77 содержит положения о требованиях к конструкционным особенностям криогенного оборудования;
• Федеральные нормы и правила в области промышленной и пожарной безопасности, например, законодательные акты: № 69-ФЗ,  Технический регламент № 123-ФЗ, т.д.;
• ПБ 03-576-03 показывает правила устройства, безопасной работы ёмкостей, работающих под давлением;
• прочие.

Критерии выбора криогенной ёмкости

Грамотное техническое задание формируется с учётом нескольких факторов.

Основные параметры

• вид криожидкости;
• требуемый для размещения объём (м³);
• рабочее давление (МПа);
• температура, которая должна поддерживаться для нахождения криопродукта в жидком состоянии.

Конструктивные и технические особенности

• назначение (стационарное хранение или транспортировка);
• форма (цилиндр, сфера);
• схема выдачи криопродукта (с насосом или без);
• тип изоляции;
• материал оболочки, а также внутренней ёмкости;
• особенности подключения, обслуживания.

Выбор под конкретные газы: O₂, N₂, Ar

Криогенная емкость для азота, кислорода, аргона предназначена для размещения жидкостей при сверхнизких температурах. Именно поэтому к криорезервуарам предъявляют следующие общие требования: 

• обеспечение надёжной теплоизоляции для поддержания заданного температурного режима, 
• сохранение первоначальных характеристик размещённых внутри криобака веществ;
• возможность автоматизации процессов загрузки и выдачи криогенной жидкости, контроля заданных параметров;
• повышенная степень герметичности во избежания попадания опасного содержимого во внешнюю среду;
• применение прочных материалов для конструкции, безотказной запорной арматуры, выдерживающей высокие нагрузки.

Однако, существуют и некоторые различия, которые нужно учитывать при заказе:

• разные температуры для перехода газа в жидкое состояние: для кислорода это -182.96°C, для азота -195.75°C, для аргона -185.9°C;
• О₂ сильный окислитель, поэтому материал внутренней оболочки не должен подвергаться окислению, не искрить во избежание возгораний;
• N₂, Ar характеризуются инертностью, поэтому особое внимание уделяют изоляции стенок.

Заключение

Выбор криогенной ёмкости требует комплексного подхода.  Это всегда компромисс между запросами клиента, существующими нормативами, бюджетом, а также долгосрочными эксплуатационными расходами.

«РусГазКрио» специализируется на поставках криогенного оборудования, а также занимается его установкой, гарантийным обслуживанием. Сотрудники компании бесплатно проконсультируют по всем вопросам, подготовят коммерческое предложение с учётом требований заказчика в рамках российского законодательства, действующей системы стандартизации после получения заявки.