Изоляция для криогенных труб

Криогенная изоляция

Качество и стабильность работы криогенного оборудования напрямую связано с качеством применяемого в нем низкотемпературного теплоизоляционного материала.

Криогенные температуры (ниже минус 100°С) воздействуют на материалы не менее разрушительно, чем температуры сверхвысокие. Поэтому к криогенной изоляции предъявляются высокие требования, особенно по теплопроводности и способности сохранять этот показатель в широком диапазоне минусовых температур.

Не менее важно, чтобы структура криогенной теплоизоляции не нарушалась при эксплуатации криогенного оборудования, даже при многократных циклах снижения – повышения температуры.

Компания ООО «Объединенная Промышленная Инициатива» является официальным (и на сегодняшний день – единственным) представителем компании Aspen Aerogels, Inc на территории Российской Федерации. Мы поставляем инновационную криогенную изоляцию на основе аэрогеля во все страны СНГ.

Продукт Aspen Aerogels, Inc Cryogel® Z, разработанный специально для эксплуатации в условиях криогенных температур , проявляет свои лучшие свойства в диапазоне от минус 260°С до плюс 90°С.

Мы готовы ответить на все ваши вопросы — напишите нам

Криогенная изоляция: перлит

Сегодня вспученный перлитовый песок – один из самых востребованных материалов, используемых в криогенной технике.

Что такое вспученный перлит? Это гравий алюмосиликатных вулканических пород, который подвергли тепловому удару при температуре 900-1100°С. При этом влага, находящаяся внутри породы мгновенно испаряется и размягченный гравий буквально взрывается, увеличиваясь в объеме в 4-20 раз и распадаясь на более мелкие фракции. Пористость материала при этом достигает 40-90%, что и определяет основные теплоизоляционные свойства перлита.

Объемы перлита, применяемого в обычной воздухоразделительной установке, составляет от 3 до 5 тысяч кубометров. Заполнение установки перлитовым песком осуществляется пневмотранспортной системой, что приводит частичному измельчению перлитовых частиц из-за их хрупкости. Плотность засыпки при этом увеличивается, причем, крайне неравномерно. Кроме того, что уплотнение приводит к неоправданному увеличению расхода материала, снижается газопроницаемость и повышается влажность криогенной изоляции. Это приводит не только к снижению теплоизоляционных характеристик, но и к аварийным ситуациям. Риск чрезвычайной ситуации значительно возрастает в случае, если циклы изолирования – разизолирования криогенного оборудования проводились неоднократно.

Тем не менее, относительно низкая стоимость перлита определяет его широкое применение не только в воздухоразделительных установках, но и в криогенных хранилищах, цистернах, газификаторах и другом криогенном оборудовании.

Кроме обычной перлитовой изоляции отечественные производители (такие как НТК «Криогенная техника», ОАО «Криогенмаш», ОАО «Уралкриотехника» и многие другие) оборудуют свою продукцию перлито-вакуумной и многослойной экранно-вакуумной изоляцией.

Экранно-вакуумная криогенная изоляция

Более современный и эффективный, но пока еще не столь распространенный вид криогенной изоляции – многослойная экранно-вакуумная изоляция.

Она представляет собой несколько теплоизоляционных слоев, чередующихся с отражающими пленками (фольгой), помещенных в вакуумную полость между внутренней (основной) частью емкости и наружным кожухом.

В качестве теплоизоляции в данном случае могут использоваться различные материалы. Однако, во-первых, сама технология многослойной криогенной изоляции пока несовершенна и находится в стадии доработки. А во-вторых – применение такого способа возможно лишь на некоторых видах криогенного оборудования – в основном, в резервуарах для технических сжиженных газов.

Многослойная криогенная изоляция (невакуумная)

Это вид изоляции отличается от экранно-вакуумной изоляции отсутствием необходимости создания вакуума в изоляционной полости.

При использовании многослойной криогенной изоляции выбор теплоизоляционного материала определяется его гидрофобными свойствами. Чтобы невлагостойкие материалы не теряли своих теплоизолирующих свойств и не разрушались под воздействием криогенных температур из-за превышения допустимой влажности, необходимы дополнительные меры по их защите от возможного намокания.

Для проведения изоляционных работ по технологии многослойной криогенной изоляции предпочтительно использование гидрофобных материалов. Одним из таких материалов является довольно широко применяемый вспененный каучук Armaflex германского производства. Однако применение данного материала ограничено нижним пределом рабочих температур (до -200°С).

На сегодняшний день, наиболее универсальным и эффективным материалом для решения задач по изоляции криогенного оборудования является теплоизоляция на основе аэрогеля – криогель.

Криогель – криогенная изоляция нового поколения

Что такое криогель? Это холст из стекловолокна, насыщенный частицами аэрогеля, покрытый алюминиевой фольгой. Данный криогенный изоляционный материал обладает рядом уникальных свойств, благодаря которым, он был занесен в Книгу рекордов Гинесса по 15 позициям.

Однако нас интересуют его способность обеспечить качественную защиту и длительную безаварийную эксплуатацию криогенного оборудования.

Криогель является наилучшим решением по обеспечению качественной защиты и длительной безаварийной эксплуатации криогенного оборудования. Рекордно низкая теплопроводность, и максимально доступный предел рабочих температур в сочетании с гидрофобностью и негорючестью делают этот материал прекрасной криогенной изоляцией для любого вида криогенного оборудования, включая трубопроводы и даже медицинские криогенные хранилища.

Преимущества криогенной изоляции на основе аэрогеля:

Обращайтесь к нашим специалистам за консультациями. Мы знаем как обеспечить длительную и качественную работу криогенного оборудования!

Источник

K-FLEX криогенная изоляция

K-FLEX — изоляция на основе вспененного каучука, обладающая низкой теплопроводностью и способная выдерживать экстремальные температуры. Благодаря отличным техническим характеристикам криогенная изоляция K-FLEX, применяется в самых разных областях народного хозяйства. Но в первую очередь она используется как изоляция криогенных трубопроводов для транспортировки сжиженного газа.

Такая обшивка сокращает испарение сжиженного газа через поверхность трубы и значительно уменьшает его потери. Кроме трубопроводов, криогенная изоляция используется на резервуарах, в нефтехимическом и сельскохозяйственном оборудовании, в судовых контейнерах и других областях промышленности. Если проанализировать характеристики, то криогенная изоляция обладает следующими преимуществами перед стандартной обшивкой, которая была популярна раньше:

1. Низкая теплопроводность, не теряющая своих значений даже после долгого срока эксплуатации.
2. Высокое сопротивление проникновению пара не дает возможности образованию коррозии на поверхности трубопровода.
3. Качество материала обуславливает высокую степень устойчивости к образованию и распространению трещин.
4. Материал может эксплуатироваться в широком диапазоне температур, от -200°C до +150°C.
5. К-ФЛЕКС обладает высокой степенью поглощения ударных нагрузок и вибраций.
6. Вспененный каучук имеет низкую плотность и малый вес.
7. Оптимальное значение соотношения цена-качество.
8. Простота и легкость монтажных работ.
9. Низкое количество швов обеспечивает высокую надежность изоляционной системы.
10. Малый вес материала способствует простоте транспортировки.

ПРЕИМУЩЕСТВА и применение КРИОГЕННОЙ ИЗОЛЯЦИИ K-FLEX

Одним из важных преимуществ является простота ее монтажа. Это происходит благодаря тому, что при установке криогенной изоляции К-ФЛЕКС не требуются дополнительные пароизоляционные слои, предотвращающие попадание влаги на поверхность резервуара, что всегда необходимо делать при традиционных методах. Ведь вспененный каучук сам обладает отличным сопротивлением к проникновению влаги. При монтаже криогенной изоляционной системы, благодаря высокой эластичности материала, в продольных швах не используются вставки из волокнистых материалов, что значительно упрощает монтаж, и уменьшает затраченное на него время. Но такие волокнистые вставки служат еще и проводником для проникновения влаги, а это требует дополнительного применения специального герметика поверх вставок, делающих монтаж еще сложнее. Использование вспененного каучука освобождает от таких сложностей.

Методы криогенной изоляции

Существует два основных вида — многослойная и экранно-вакуумная криогенная изоляция. Начнем со второго типа. Он применяется нашей компанией при обшивке криогенных трубопроводов и емкостей для снижения потерь транспортируемого или хранящегося материала. Основной смысл применения подобной теплоизоляции заключается в создании вакуумного слоя между внутренней поверхностью трубопровода и внешним кожухом. Причем таких слоев может быть десять и больше, каждый из которых представляет собой фольгу, помещающуюся в вакуум. Между этими отражающимися экранами укладывается теплоизоляционная ткань. Недостаток такого вида изоляции заключается в том, что она эффективна на емкостях правильной формы без перегибов и острых углов. Если в трубопроводе присутствуют сложные участки, то лучше применять другие виды покрытия.

Еще один тип, многослойная криогенная изоляция (не вакуумная), отличается от выше рассмотренного вида отсутствием вакуумного пространства. Такие покрытия применяются нами для того, чтобы поверхность трубопровода или резервуара не разрушалась под воздействием влаги. Ведь даже ее небольшое количество способно вывести через определенное время конструкцию из строя. В качестве защиты в этом случае применяют гидрофобные материалы, которые не позволяют проникать влаге к рабочей поверхности. Одним из таких веществ является вспененный каучук, свойства которого остаются неизменными даже при температуре -200°C. В многослойной криогенной изоляции также используют вещество криогель, способное выдерживать без потери своих свойств еще более низкие температуры. Но он пока не так распространен, как вспененный каучук.

Криогенные трубопроводы с вакуумной изоляцией и многослойные оболочки отлично справляются с удержанием исходной температуры на поверхности резервуаров, не допускают их нагревания от окружающего воздуха и не пропускают попадания влаги. Благодаря этим свойствам изоляция K-FLEX популярна в качестве теплоизоляционной обшивки трубопроводов и резервуаров.

Источник

Криогенная изоляция

По причине своих уникальных свойств, перлитовая изоляция нашла широкое применение в криогенных и низкотемпературных резервуарах-хранилищах, в судовых контейнерах, холодильных и испытательных камерах и технологиях производства пищевых продуктов. Широкое использование вспученный перлит нашел в изоляции блоков разделения воздуха на кислород и азот, применяемых в металлургии. С 1975 года по 1986 все существующие в СССР блоки разделения были переведены на вспученный перлит. Достаточно сказать, что в среднем на изоляцию одного блока необходимо 10 тыс.м3 перлита. Для этих целей используется легкий мелкий вспученный перлит с насыпной плотностью 75 кг/м3 при количестве фракций свыше 1,5мм не более 15%.

Существует две основных конструктивных концепций сосудов для низкотемпературного и криогенного хранения: безвакуумные и вакуумные криогенные блоки.

Температура хранения от -100°C до 4°C считается низкой. Перлитовая изоляция, годная для применения в безвакуумных блоках, при криогенных или низких температурах, имеет низкую тепловую проводимость во всём диапазоне его плотности, однако, обычный диапазон рекомендуемой плотности простирается от 48 до 72 кг/м3.

Температура хранения -100°C и ниже считается криогенной. Для этой изоляции используется вакуумированный перлит. Обычно вакуумированный перлит примененяют в двухстенных сферических хранилищах гелия, водорода, кислорода, азота и сжиженного природного газа, когда требуется особо низкая теплопроводность. Теплопроводность вакуумированного перлита во много раз ниже, чем невакуумированной перлитной изоляции. Например, при средней температуре -82°C, обычный невакуумированный криогенный перлит с плотностью 64 кг/м3 имеет теплопроводность в 22 раза выше вакуумированного перлита плотностью 139 кгГ/м3 и междуатомным давлением 10 микрон.

В дополнении к его прекрасным термическим свойствам, перлитная изоляция относительно дешева, проста в обработке и установке, не даёт усадки и не коробится. Перлит негорюч, удовлетворяет пожарным требованиям, и тем самым снижает страховые ставки. Поскольку это неорганический материал, он устойчив против гнили и паразитов. Вследствие своей закрытой ячеистой структуры, он не удерживает влаги.

Физическая характеристика производимого перлита :

Размер зерна: 0,16 — 1,25 мм;
Насыпная плотность: 50-70 кг/м 3

Гарантия качества: продукция соответствует ГОСТу 10832-91.

Упаковка: влагозащищённые полиэтиленовые пакеты или МКР.

Источник

Криогенные трубные системы с экранно-вакуумной изоляцией

Трубопроводы предназначены для подачи жидкого азота в криохранилищах или на пищевом производстве; для подачи жидкого азота, аргона, кислорода, сжиженного природного газа к криогенным насосам и для других задач.

ДУ	Типы трубопроводов		Типы законцовок		Типы арматуры
	Жёсткий трубопровод	Гибкий трубопровод	Байонетное соединение штык-паз («папа»-«мама»)	Патрубок под сварку / резьбовой штуцер / ниппель с накидной гайкой / фланец	Вентиль с экранно-вакуумной изоляцией (ручной или приводной)	Вентиль без изоляции (ручной или приводной)	Кран шаровой с удлинённым штоком без изоляции (ручной или приводной)
6	V	V	V	V	V	V
8	V	V	V	V	V	V
10	V	V	V	V	V	V
12	V	V	V	V	V	V	V
14	V	V	V	V	V	V	V
16	V	V	V	V	V	V	V
20	V	V	V	V	V	V	V
25	V	V	V	V	V	V	V
32	V	V	V	V	V	V	V
40	V	V	V	V	V	V	V
50	V	V	V	V	V	V
60	V	V	V	V

Образцы тройника и гибкого рукава в составе криогенной трубной системы DN20

Трубопровод криогенный Ду20 с экранно-вакуумной изоляцией, соединение «штык»

Соединение «паз»

Отвод с соединением «паз»

МР-ВИ-DN15/1/321-П-П-1800 Гибкий криогенный трубопровод (металлорукав) с экранно-вакуумной изоляцией DN15, L=1800мм, присоединения: патрубки под сварку 20х2мм

Вентиль криогенный Ду25 Ру40 (DN25 40bar) с экранно-вакуумной изоляцией и установленным мембранным исполняющим механизмом (нормальнозакрытым пневмоприводом); исполнение под сварку с криогенным трубопроводом	Вентиль криогенный Ду16 Ру50 (DN15 50bar) с экранно-вакуумной изоляцией

Криогенный шаровой кран Ду25 с пневмоприводом и криогенные ручные вентили Ду 20 и 25	Вен­тиль крио­ген­ный Ду6 с нор­маль­но за­кры­тым пнев­мо­при­во­дом и элек­троп­нев­мо­рас­пре­де­ли­те­лем для до­зи­ро­ван­ной по­да­чи жид­ко­го азо­та в крио­ген­ный экран кли­ма­ти­че­ской ка­ме­ры ими­та­ции кос­ми­че­ско­го про­стран­ства
Вакуумно-изолированный гибкий трубопровод Ду15 для подачи жидкого азота в криогенный поршневой насос, снабжён клапаном с пневмоприводом и электро-пневмораспределителем

Система состоит из отдельных секций (жёсткие и гибкие трубы, отводы, тройники, кресты, заглушки, клапан отвода пара, арматурные узлы) которые соединяются между собой байонетными (кламповыми) соединениями. Конструкция элементов выполнена таким образом, чтобы минимизировать теплопритоки к жидкости и уменьшить испарение продукта.

Изображение гибкого металлорукава с экранновакуумной изоляцией в разрезе

Криогенные трубные системы производятся компанией ООО «МВиФ» на собственном специально оборудованном участке. Все секции проходят длительную откачку с подогревом. Для откачки применяется турбомолекулярный насос и азотная ловушка. Все сварные швы проходят контроль гелиевым течеискателем. В межтрубном пространстве расположены многослойный экран, геттер и крио-адсорбционная секция. Уровень вакуума 10-6 мбар. За счёт отработанной технологии производства, качество продукции не уступает импортным аналогам а срок поставки и цена значительно привлекательнее.

Для оформления заказа на криогенную трубную систему пришлите аксонометрическую схему, на которой будут показаны источник жидкости и потребители. Укажите расход жидкости и режим для каждого из потребителей.

Источник