О криогенных жидкостях

Технология разделения воздуха с использованием криогенных температур на различные газовые компоненты известна уже довольно давно. Базовый принцип функционирования современных криогенных установок заключается в сжижении воздуха и его последующем разделении на аргон, азот и кислород. Данный вид получения жидких газов называется разделением воздуха с помощью метода глубокого охлаждения.

Вначале воздух сжимается специальным компрессором, а затем после прохождения теплообменников расширяется в дроссельном вентиле или машине-детандере.

Таким образом, происходит его охлаждение и превращение в жидкость. Последующее разделение жидкого воздуха, состоящего преимущественно из жидкого кислорода и жидкого азота, основано на различных показателях их температуры кипения. При испарении жидкого воздуха выпаривается азот, а остальная жидкость обогащается кислородом. В результате получают жидкие азот, кислород, азот и аргон необходимой чистоты.

Стоит отметить, что работа с криогенными жидкостями требует особого внимания к материалам, которые используются при их производстве, транспортировке и хранении - в условиях сверхнизких температур у многих материалов значительно изменяются физико-механические свойства.

Для различных конструкционных материалов в процессе понижения температуры повышаются предел текучести, сопротивление и предел усталости. В то же время, понижается ударная вязкость и показатели пластичности. У многих, прежде всего,  металлических материалов появляется склонность к хрупкому разрушению – так называемому явлению хладноломкости.

Криогенные жидкости транспортируются и хранятся в специальных сосудах с очень качественной экранно-вакуумной и порошково-вакуумной теплоизоляцией. О том, для какой именно криогенной жидкости предназначен сосуд можно узнать по надписи на нем и окраске сосуда. При необходимости применения одной емкости для хранения другой, не профильной, криогенной жидкости необходимо проведение специальных мероприятий. К примеру, при переходе с азота на кислород проводится обезжиривание всех внутренних полостей и испарителя.