Криогенная техника

Типовые задачи

• Учёт расхода жидкого азота в системах газоснабжения промышленных предприятий, медицинских учреждений и лабораторий
• Измерение расхода жидкого кислорода на воздухоразделительных установках и в системах кислородного питания металлургических производств
• Контроль расхода жидкого аргона в металлургическом производстве — аргоно-дуговая сварка, продувка стали при выплавке
• Учёт расхода сжиженного природного газа (СПГ) на СПГ-терминалах, газозаправочных станциях и при транспортировке
• Измерение расхода жидкого водорода в экспериментальных установках и водородной энергетике
• Контроль расхода криогенных жидкостей в ракетно-космической промышленности
• Учёт расхода в системах хранения и раздачи криогенных продуктов

Криогенное исполнение — конструктивные особенности

Криогенные жидкости — температуры кипения и плотности

Требования к монтажу и эксплуатации

Постепенное охлаждение перед запуском

Перед началом работы трубопровод с ПИП необходимо охлаждать постепенно — недопустим резкий тепловой удар при подаче криогенной жидкости в тёплый прибор. Резкое охлаждение создаёт термические напряжения, способные повредить уплотнения и корпус. Рекомендуемая скорость охлаждения — не более 5 °C в минуту. Первую подачу жидкости выполняйте с минимальным расходом, постепенно увеличивая до рабочего значения.

Однофазность среды — критическое требование

Криогенная жидкость должна поступать в ПИП строго в жидкой фазе — без паровых пузырьков. Наличие газовой фазы приводит к резким скачкам показаний, завышению результата и механическим ударам по лопастям турбины. Для обеспечения однофазности:

• Обеспечьте переохлаждение жидкости на 3–5 °C ниже температуры насыщения при рабочем давлении
• Термоизолируйте подводящий трубопровод для минимизации теплопритока
• При содержании паровой фазы более 1% по объёму — устанавливайте фазовый сепаратор перед ПИП

Прямые участки трубопровода

Требования к прямым участкам стандартные: не менее 10d до ПИП и 5–10d после (в зависимости от требуемого класса точности). Криогенные трубопроводы обычно короткие и разветвлённые — планируйте место установки ПИП заранее с учётом этих требований.

Материалы для жидкого кислорода

Жидкий кислород — сильный окислитель. Для работы с ним необходимо исключить контакт с горючими материалами. Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т совместима с жидким кислородом. Уплотнения должны быть из кислородостойких материалов — обязательно уточняйте при заказе.

СПГ и жидкий водород — взрывоопасные среды

Сжиженный природный газ (метан) и жидкий водород — горючие и взрывоопасные вещества. При работе с ними обязательно взрывозащищённое исполнение прибора. Зоны хранения и использования СПГ и LH₂ классифицируются как взрывоопасные — применяется Ex-исполнение «РВШ-ТА» с маркировкой 0ExiaIICT6X.

Вакуумная изоляция трубопроводов

Криогенные трубопроводы часто выполняются с вакуумной изоляцией (вакуумная рубашка). В этом случае ПИП монтируется во внутреннем трубопроводе — датчик и соединительный кабель выводятся наружу через специальные проходки в изоляционной рубашке. Конструктивное решение согласовывается при заказе.

Порядок подготовки к работе

• Проверьте герметичность всей трубопроводной системы до начала охлаждения
• Продуйте систему сухим инертным газом (азотом) для удаления влаги — иначе при охлаждении влага замёрзнет и заблокирует трубопровод
• Выполните постепенное охлаждение системы со скоростью не более 5 °C/мин
• Подайте жидкость с минимальным расходом, убедитесь в отсутствии течей и нормальной работе прибора
• Выведите на рабочий расход

Что указать для подбора