Дар истеҳсоли нимноқилҳо, системаҳои тақсимоти криогенӣ интизор меравад, ки на танҳо нитрогени моеъ ё аргонро аз як нуқта ба нуқтаи дигар интиқол диҳанд. Моеъ бояд то нуқтаи истифода устувор, тоза ва якфаза бошад. Ҳатто миқдори ками воридшавии гармӣ метавонад гази фаврӣ, ноустувории фишор ё ифлосшавии намӣ ба вуҷуд орад, ки ба устувории раванд таъсир мерасонад.

Барои ҳаминҚубури изолятсияи вакуумӣсистемаҳо одатан дар корхонаҳои нимноқилӣ ба ҷои қубурҳои изолятсияи кафки анъанавӣ истифода мешаванд. Ҳангоми якҷоя бо як системаи дуруст идорашавандаСистемаи насоси вакуумии динамикӣ, ихроҷи умумии гармӣ метавонад аз 3 Вт/м камтар боқӣ монад ва дар айни замон устувории дарозмуддати вакуумро дар тамоми хатти интиқол нигоҳ дорад.

Барои барномаҳои нимноқилӣ, изолятсияи вакуумӣ набояд ҳамчун қабати ғайрифаъол дар атрофи қубур баррасӣ шавад. Ин як системаи гармидиҳии фаъол аст, ки иҷрои ченшавандаи вакуум ва нигоҳдории дарозмуддатро талаб мекунад. Дар муҳитҳои истеҳсоли чипҳои дақиқи баланд, ҳатто афзоиши ночизи ҳарорати сершавии моеъ метавонад ба шароити ҷараёни дуфаза оварда расонад, ки ба схемаҳои хунуккунӣ, системаҳои тозакунӣ ё таҷҳизоти идоракунии раванд халал мерасонанд.

Чаро ихроҷи гармӣ дар системаҳои нимноқилҳои криогенӣ муҳим аст

Ҳар як хати интиқоли криогенӣ аз се шакли асосии интиқоли гармӣ таъсир мегирад:

• радиатсия дар саросари фазои ҳалқавӣ
• гузариши газӣ, ки аз молекулаҳои боқимонда ба вуҷуд омадааст
• гузариши сахт тавассути такягоҳҳо ва фосилагузорҳо

Дар тарҳрезии дурустҚубури изолятсияи вакуумӣ, фишори ҳалқавӣ одатан аз 1×10⁻⁴ Па пасттар мешавад. Дар он сатҳи вакуум, молекулаҳои боқимондаи газ масири миёнаи озодро нисбат ба фосилаи ҳалқавӣ хеле калонтар доранд, ки ин гузариши гармии газиро ба таври назаррас коҳиш медиҳад.

Интиқоли гармии радиатсионӣ бо истифода аз изолятсияи бисёрқабата (MLI) идора карда мешавад. Изолятсия аз қабатҳои навбатии фолгаи инъикоскунанда ва маводи фосилавии пастноқил иборат аст. Бо зичии дурусти қабат ва усули насб, ҷараёни гармии радиатсиониро метавон танҳо то чанд ватт дар як метри мураббаъ кам кард.

Роҳи боқимондаи гармӣ асосан аз такягоҳҳои механикӣ сарчашма мегирад. Барои кам кардани ин таъсир, одатан маводҳои пастноқилӣ ба монанди нахи шишагии G-10 ё Torlon® истифода мешаванд. Ин такягоҳҳо ҳанӯз ба қувваи механикии кофӣ ниёз доранд, то ҳангоми кор ба кашишхӯрии гармӣ, ларзиш ва боркунии сейсмикӣ тоб оваранд.

Дар масофаҳои дури интиқол, фарқи байни изолятсияи вакуумӣ ва изолятсияи кафкӣ хеле намоён мегардад. Системаи хуб нигоҳдошташудаи вакуумӣ метавонад солҳои зиёд самаранокии гармии устуворро нигоҳ дорад, дар ҳоле ки изолятсияи кафкӣ тадриҷан намиро аз атмосфера ҷаббида мегирад. Пас аз ворид шудани намӣ ба сохтори изолятсия ва ях кардан, самаранокии гармӣ одатан бо мурури замон коҳиш меёбад.

Дар системаҳои тақсимоти амалии нимноқилҳои LN₂,қубурҳои изолятсияшудаи вакуумӣметавонад дар муқоиса бо хатҳои изолятсияи анъанавии кафк, ҷӯшишро ба таври назаррас коҳиш диҳад, хусусан дар роҳҳои дарози беруна ё сарлавҳаҳои асосии пайваста коркунанда.

Системаи насоси вакуумии динамикӣ

Як мушкили куртаҳои чангкашаки статикӣ дар он аст, ки сифати чангкашак метавонад дар тӯли солҳо аз сабаби аз ҳад зиёд газ баромадан, воридшавии гелий ё ихроҷи микроскопӣ оҳиста-оҳиста бад шавад.

Барои ҳалли ин масъала, диаметри калонҚубури изолятсияи вакуумӣсистемаҳо метавонанд боСистемаи насоси вакуумии динамикӣСистема одатан дорои як дастгоҳи насоси турбомолекулавии ё гардишкунандаи паймон аст, ки давра ба давра вакууми ҳалқавиро ба ҳолати аввалаи тарҳрезии худ барқарор мекунад.

Сатҳи вакуум бо истифода аз манометрҳои катоди хунук пайваста назорат карда мешавад. Насос танҳо вақте фаъол мешавад, ки фишор аз нуқтаи муқарраршудаи мақсаднок зиёдтар шавад, аз ин рӯ истеъмоли энергия ва талаботи нигоҳдорӣ нисбатан паст боқӣ мемонад.

Дар як лоиҳаи навсозии иншооти нимноқилҳо дар Ҳсинчу, Тайван, системаи насоси вакуумии фаъолона идорашаванда ба сарлавҳаи интиқоли LN₂-и кӯҳна имкон дод, ки кори гармидиҳии худро қариб ба ҳолати аввалаи корӣ бе қатъ кардани хатти истеҳсолӣ барқарор кунад. Барои лоиҳаҳои нав, нигоҳдории фаъоли вакуумӣ инчунин ба операторҳо эътимоди бештарро ба устувории изолятсияи дарозмуддат дар тӯли мӯҳлати хидматрасонии система медиҳад.

Тарроҳии маводҳо ва системаҳо

Барои барномаҳои нимноқилӣ ва ултра-тозагӣ, қубури коркарди дохилӣ одатан аз пӯлоди зангногири 304L ё 316L истеҳсол карда мешавад. Сатҳҳои дохилӣ тоза, тоза ва пассив карда мешаванд, то ба талаботи хидматрасонии тозаи оксиген ҷавобгӯ бошанд ва хатари ифлосшавиро кам кунанд.

Пӯшиши берунӣ вобаста ба муҳити насб метавонад аз пӯлоди карбонии рангкардашуда ё пӯлоди зангногир истифода барад. Дар минтақаҳои ҳамшафати утоқи тоза, аксар вақт барои пешгирӣ аз зангзанӣ ё ифлосшавии сатҳ, пӯшишҳои берунии аз пӯлоди зангногир афзалтар дониста мешаванд.

Фишурдани гармӣ низ бояд бодиққат баррасӣ карда шавад. Хати интиқоли LN₂ метавонад тақрибан 2,5-3 мм дар як метр байни ҳарорати муҳит ва ҳарорати корӣ фишурда шавад. Барои аз худ кардани ин ҳаракат, компенсаторҳои васеъкунии навъи сильфон одатан дар ҷойҳои ҳисобшудаи лангар дар тамоми шабакаи қубурҳо насб карда мешаванд.

Дар ҷойҳое, ки ҳаракат ё чандирӣ лозим аст,Шланги чандири изолятсияи вакуумӣмаҷмӯаҳо маъмулан истифода мешаванд. Ҷойҳои маъмулӣ пайвастҳои зарфҳо, пайвастҳои таҷҳизот, шохаҳои коллектор ва лағжандаҳои сайёри коркардро дар бар мегиранд.

Ин шлангҳои чандир аз ядрои дарунии гофршуда якҷоя бо қабати вакуумӣ ва сохтори MLI монанд ба қубури сахти вакуумӣ истифода мебаранд. Маҷмӯаҳои дуруст тарҳрезишуда метавонанд якпорчагии вакуумро пас аз даври такрории термогении криогенӣ нигоҳ доранд ва инчунин аз пайдоиши яхи беруна, ки дар шлангҳои бофташудаи беизоляция маъмул аст, пешгирӣ кунанд.

Клапанҳои изолятсияи вакуумӣваҶудокунандагони фаза

Идоракунии ихроҷи гармӣ танҳо ба қисмҳои қубури рост маҳдуд намешавад. Клапанҳо ваҷудокунакҳои фазаинчунин дар нигоҳ доштани шароити мӯътадили ҷараёни криогенӣ нақши муҳим мебозанд.

A Клапани изолятсияи вакуумӣодатан аз капоти дароз ва корпуси бо куртаи вакуумӣ пӯшонидашуда истифода мебарад, то минтақаҳои муҳими мӯҳркуниро аз ҳарорати хеле паст дур нигоҳ дорад. Ин ба пешгирии яхкунӣ дар атрофи бастабандии поя мусоидат мекунад ва конденсатсияи номатлубро дар дохили сохтори клапан кам мекунад.

Бе изолятсияи вакуумӣ, клапанҳо метавонанд ба нуқтаҳои мутамаркази ихроҷи гармӣ дар дохили система табдил ёбанд. Дар хидмати криогении моеъ, ин метавонад ҷайбҳои маҳаллии буғ, шароити ноустувори ҷараёни об ё ҳодисаҳои болғаи обро ба вуҷуд орад.

Барои системаҳои коркарди нимноқилҳо, клапанҳои кураии капотдор ва клапанҳои кураии вуруди болоӣ одатан мувофиқи талаботи ASME B31.3 ва EN 13480 истифода мешаванд.

A Ҷудокунандаи фазаи изолятсияи вакуумӣбарои хориҷ кардани гази флешдор пеш аз ворид шудани моеъ ба таҷҳизоти ҳассоси поёноб истифода мешавад. Дар барномаҳои нимноқилҳо, ҷараёни ноустувори дуфаза метавонад тағйироти фишорро ба қадри кофӣ ба вуҷуд орад, ки сигнализатсияҳои равандӣ ё бастани таҷҳизотро ба вуҷуд орад.

Аксари тарҳҳои ҷудокунанда барои беҳтар кардани самаранокии ҷудокунии буғ ва моеъ аз вуруди тангенсиалӣ якҷоя бо сохтори демистри дохилӣ истифода мебаранд. Дар бисёр лоиҳаҳо, ҷудокунанда бо зарфи хурди насбшуда дар наздикии ошёнаи истеҳсолӣ якҷоя карда мешавад. Зарфи хурд ҳамчун ҳаҷми буфери маҳаллӣ амал мекунад, ки ба устувории ноустувории кӯтоҳмуддати талабот бидуни ворид кардани бори иловагии гармӣ мусоидат мекунад.

Намунаи лоиҳаи нимноқилҳо

Лоиҳаи густариши иншооти DRAM дар Кореяи Ҷанубӣ шабакаи нави тақсимоти LN₂-ро талаб мекард, ки таҷҳизоти озмоишии бо хунуккунии ғарқшавӣ ва асбобҳои коркарди вафлро пешниҳод мекард.

Насб тақрибан 180 метр қубури изолятсияи сахти вакуумӣ дошт, ки тавассути маҷмӯаҳои шланги чандири изолятсияи вакуумӣ ба шохаҳои гуногуни асбобҳо пайваст карда шуда буданд. Дар наздикии майдони нигоҳдории ашё ҷудокунандаи фазаи изолятсияи вакуумӣ ва зарфи хурди 2 м³ насб карда шуданд.

Системаи насоси вакуумии динамикӣ фишори ҳалқавиро дар хатҳои асосии интиқоли 6-дюйма дар зери 5×10⁻⁶ мбар нигоҳ медошт.

Ҳангоми ба кор андохтан, ихроҷи гармии ченшуда дар сарлавҳаи асосӣ дар шароити мӯътадили корӣ ба ҳисоби миёна тақрибан 1,3 Вт/м2 буд. Пас аз як соли хидматрасонии пайваста, давраҳои даврии барқароркунии вакуумӣ самаранокии изолятсияро ба ҳолати аслии аввала наздик нигоҳ медоштанд.

Дар муқоиса бо консепсияи қаблии изолятсияи бо кафк сохташуда, иншоот талафоти назарраси нитрогени моеъ ва беҳтар шудани устувории кориро гузориш дод. Сабтҳои равандҳо инчунин ягон ҳодисаи ифлосшавии марбут ба намӣ, ки бо вайроншавии изолятсия алоқаманд аст, нишон надоданд.

Барномаҳо

Системаҳои интиқоли криогении изолятсияшудаи вакуумӣ ба таври васеъ дар истеҳсоли нимноқилҳо, инфрасохтори LNG, тақсимоти гази саноатӣ ва истифодаи гидрогени моеъ истифода мешаванд.

Гарчанде ки муҳитҳои корӣ фарқ мекунанд, ҳадафи муҳандисӣ яксон боқӣ мемонад:

• устувории вакуумро нигоҳ доред
• воридшавии гармиро ба ҳадди ақалл кам кунед
• нигоҳ доштани устувории фаза дар тамоми раванди интиқол

Тарроҳии система одатан вобаста ба миқёси лоиҳа ва талаботи минтақавӣ стандартҳои байналмилалиро, аз қабили ASME B31.3, EN 13480 ва ISO 21029, риоя мекунад.

Барои иншооти нимноқилӣ, кори системаи тақсимоти криогенӣ мустақиман ба самаранокии корӣ, истеъмоли моеъ ва эътимоднокии дарозмуддати раванд таъсир мерасонад. Аз ин рӯ, лӯлаҳо, клапанҳо, ҷудокунакҳо ва системаҳои нигоҳдории вакуумӣ бояд ҳамчун як системаи муттаҳидшудаи гармидиҳӣ тарҳрезӣ шаванд, на ҳамчун ҷузъҳои мустақил.

At Криогеникаи HL, мо бо пудратчиёни EPC, ширкатҳои газ ва иншооти нимноқилӣ ҳамкорӣ мекунем, то роҳҳои ҳалли интиқоли криогениро дар асоси шароити воқеии корӣ, ҳадафҳои бори гармӣ ва талаботи насб, на ба конфигуратсияҳои стандартии каталог, таҳия кунем.

Агар шумо лоиҳаи нави истеҳсоли нимноқилҳоро ба нақша гирифта бошед ё шабакаи мавҷудаи тақсимоти LN₂-ро навсозӣ кунед, дастаи муҳандисии мо метавонад дар арзёбии самаранокии ихроҷи гармӣ, стратегияи вакуум ва конфигуратсияи система барои кори дарозмуддат кӯмак расонад.