Криогенные трубопроводы

Криогенный трубопровод – основной элемент системы транспортирования криопродуктов, таких как – жидкий азот, жидкий гелий, жидкий водород, сжиженный природный газ (СПГ) и пр. - между системой хранения и потребителями.

Подобный трубопровод должен обеспечивать минимальные теплопритоков к криогенным продуктам, так как они имеют очень небольшую удельную теплоту парообразования и даже небольшое количество теплоты будет вызывать нагрев и переход жидкости в газообразную фазу. Помимо непосредственно потерь криогенного продукта, это может привести к уменьшению пропускной способности трубопровода, нарушениям в работе криогенных перекачивающих насосов и систем, а также создавать газовые пробки и полностью закупоривать магистрали.

Для минимизации теплопритоков применяется специальная тепловая изоляция криогенных трубопроводов. Одним из простых и недорогих решения является использование в качестве такой изоляции покрытий на основе вспененных эластомеров. Конструктивно это просто трубопровод с компенсаторами тепловых расширений, покрытый листами подобной тепловой изоляции. Главное преимущество – простота изготовления и монтажа, а также дешевизна подобных трубопроводов, но они все же недостаточно изолируют криопродукты от внешних тепловых воздействий и на протяженных трубопроводах практически не применяются. Основное предназначение – изоляция коротких участков и стыков трубопроводов.

Наиболее качественным решением являются трубопроводы с экранно-вакуумной изоляцией - ЭВТИ. Конструктивно представляет собой трубу в трубе. Внутренний трубопровод, по которому транспортируется криопродукт, оснащается компенсаторами теплового расширения, обматывается специальной экранно-вакуумной изоляцией и помещается внутрь внешнего трубопровода. Пространство между трубами вакуумируется. Также на внутреннем трубопроводе размещаются специальные поглотители, которые при прокачке криопродуктов по трубопроводу работают как криогенные вакуумные насосы и поддерживают необходимый уровень вакуума в полости трубопровода.

Одними из самых сложных трубопроводов являются трубопроводы для перекачки жидкого гелия. Так как жидкий гелий имеет чрезвычайно малую удельную теплоту парообразования – он очень чувствителен даже к минимальным тепловым потокам. Поэтому внутренний трубопровод, покрытый экранно-вакуумной изоляцией, дополнительно экранируется азотным экраном, расположенным вокруг этого внутреннего трубопровода. Снаружи этот азотный экран также покрывается ЭВТИ и далее уже следует внешний кожух. Все пространство внутри такого трубопровода вакуумируется.

Криогенные трубопроводы также могут быть изготовлены как гибкие шланги. Используется не жесткие трубы, а сильфоны, которые специальным образом покрыты ЭВТИ и разделены между собой разделительным сепаратором для предотвращения касания трубопроводов между собой. Такие гибкие криогенные шланги используются, например, для подключения заправщика к криогенной системе, или для монтажа трубопровода с изгибами и в стесненных условиях, где прокладка жестких трубопроводов осложнена.

ООО «ЭРСТВАК» осуществляет разработку, изготовление и монтаж криогенных трубопроводов для решения любой задачи по транспортировке криопродуктов.