В промышленности, науке и медицине, где используются технические газы, их чистота играет решающую роль. Независимо от того, используется ли газ для сварки, производства электроники, дыхания пациентов или газификации напитков, наличие в газе посторонних примесей может привести к снижению качества продукции, сбоям в работе оборудования и даже к возникновению опасных ситуаций. Именно поэтому потребители газов, стремящиеся к высоким стандартам качества и безопасности, все чаще выбирают криоцилиндры для их хранения, и транспортировки. В этой статье мы рассмотрим, почему криоцилиндры обеспечивают более высокое качество технических газов по сравнению с традиционными баллонами и какими преимуществами они обладают.
Что такое чистота технических газов?
Чистота технического газа – это показатель, который нормируется в объемных долях основного компонента газа, а также других примесных газов и водяных паров. В зависимости от области применения, чистота газа может варьироваться от 99% до 99,9999%.
Примеси в газах могут быть различных типов:
- Механические примеси – частицы пыли или металлов, попавшие в газ при транспортировке, хранении и эксплуатации.
- Химические примеси – посторонние газы и водяной пар, которые могут изменять свойства основного газа.
- Микробиологические примеси – присутствие бактерий или других микроорганизмов, особенно критичное в медицине и фармацевтике.
Даже минимальные отклонения от требуемой чистоты могут негативно сказаться на конечном результате, особенно в высокотехнологичных процессах, таких как производство микросхем, лазерная обработка или создание медицинских препаратов.
Почему чистота газов важна?
Чистота технических газов напрямую влияет на качество, безопасность и эффективность производственных процессов. Рассмотрим несколько примеров:
- Сварка: При сварке нержавеющей стали посторонние примеси в составе рабочего газа могут вызвать появление пор, трещин и окисление сварного шва. Это снижает прочность сварных соединений, приводит к браку и ухудшает внешний вид изделия.
- Медицинские процессы: В медицине чистота кислорода и других газов, используемых для дыхания или хирургических операций, критична для обеспечения здоровья и безопасности пациентов.
- Микроэлектроника: При производстве микрочипов наличие даже малейших загрязнений в газах может привести к браку продукции или выходу из строя дорогостоящего оборудования.
Высокая степень чистоты газа позволяет добиться стабильного и качественного результата, минимизируя риски и снижая затраты на ремонт или брак.
Почему криоцилиндры обеспечивают более высокую чистоту газов?
Криоцилиндры – это специально сконструированные двустенные термоизолированные резервуары, предназначенные для хранения и транспортировки газов в жидком состоянии при крайне низких, криогенных, температурах. Их конструкция и принципы работы обеспечивают несколько ключевых преимуществ в плане чистоты технических газов.
Закрытая система хранения
Конструкция криоцилиндров обеспечивает практически герметичное хранение сжиженных газов. Газ хранится в жидком состоянии при сверхнизких температурах и повышенном давлении. Заправка криоцилиндров также производится жидким продуктом, через герметичные соединения, что минимизирует возможность проникновения посторонних веществ, таких как влага или пыль. Кроме того, закрытая система и повышенное давление внутри криоцилиндра препятствует проникновению других газов из внешней среды.
Пример: для сварки алюминия часто требуется использование чистого аргона. В традиционных оборотных баллонах возможно попадание влаги или других газов при их многократном наполнении, что снижает чистоту аргона. Заправка производится также в жидком виде, от специальной транспортной емкости, через герметичные соединения и заправочный металлорукав из нержавеющей стали. Все это минимизирует риск загрязнения аргона посторонними веществами.
Большие объемы хранимого газа и низкие потери
Криоцилиндры обладают продвинутой системой теплоизоляции, которая минимизирует испарение газа и, как следствие, его потери. Газ хранится в жидком состоянии, благодаря чему, в криоцилиндре может храниться значительно большее количество газа, чем в баллоне. Один такой сосуд заменяет собой десятки баллонов и требует более редкой заправки или замены в случае интенсивного потребления. Это также способствует поддержанию высокого уровня чистоты газа, так как отсутствие частого контакта с «внешней средой» снижает вероятность загрязнения.
Пример: Один криоцилиндр объемом 500 литров заменяет собой около 62 баллонов с компримированным кислородом, в результате чего резко сокращается количество заправок газом. При необходимости, из нескольких криоцилиндров можно собирать масштабируемые модульные системы хранения с общим узлом наполнения и единым узлом выдачи, гибко управляя логистикой заправки, что особенно важно для производств, где требуется большое количество газа высокой чистоты.
Высококачественные материалы
Элементы конструкции криоцилиндра, находящиеся в непосредственном контакте с газом – внутренний сосуд, трубопроводы, изготавливаются из нержавеющей стали. Арматура изготавливается из нержавеющей стали или высококачественных латунных, и бронзовых сплавов. Кроме того, изготовитель производит очистку, обезжиривание и консервацию криоцилиндров перед реализацией. Для таких газов, как кислород и азот, хранение в криоцилиндрах предотвращает риск возникновения окислов и азотных соединений, в том числе летучих, и изменение химического состава хранимого продукта.
Пример: В медицинских учреждениях использование криоцилиндров в сочетании с трубопроводами газоподачи из нержавеющей стали, вместо стандартных баллонов из углеродистой стали, для подачи медицинского кислорода, позволяет поддерживать стабильно высокую чистоту газа, что критично для дыхательных аппаратов и систем интенсивной терапии.
Автоматизация процесса подачи газа
Криоцилиндры оснащены системой автоматического поддержания уровня рабочего давления газа, состоящей из регулятора давления и испарителя подъема давления, что позволяет производить настройку рабочего давления и обеспечивает его автоматическое поддержание в широком диапазоне расхода газа. Это исключает резкие скачки и снижение давления в трубопроводе выдачи, которые могут привести к проникновению внешней атмосферы в систему и негативно повлиять на чистоту газа.
Пример: При лазерной резке, где используется аргон или азот для создания защитной атмосферы, применение криоцилиндров гарантирует стабильную подачу газа с необходимым уровнем избыточного давления на срезе сопла, что минимизирует проникновения кислорода и влаги из атмосферы в зону реза, и производится непрерывное удаление продуктов резки. Благодаря этому обеспечивается стабильно высокое качество обработки.
Преимущества использования криоцилиндров для различных отраслей
Использование криоцилиндров для хранения и подачи газов особенно выгодно в отраслях, где критически важна чистота газа:
Медицинская отрасль
Чистота медицинского кислорода и других газов – это жизненно важный фактор. Криоцилиндры гарантируют высокий уровень чистоты, что исключает риск попадания посторонних примесей в системы подачи газа к пациентам и местам проведения процедур. Это особенно важно для интенсивной терапии, анестезии и проведения операций.
Пищевая промышленность
В пищевой промышленности такие газы, как углекислый газ и азот, используются для упаковки продуктов в модифицированной атмосфере. Криоцилиндры позволяют сохранять высокую чистоту этих газов, что напрямую влияет на срок хранения и качество продукции.
Производство электроники и полупроводников
Производство микросхем и других электронных компонентов требует, наряду с точностью дозировки подачи газа, использования газов высокой чистоты. Применение криоцилиндров минимизируют риск привнесения загрязнений в рабочую атмосферу и обеспечивают стабильные условия газоотдачи таких газов, как аргон, гелий и кислород.
Металлургия и металлообработка
В металлургии и металлообработке используемые технические газы должны иметь высокую чистоту, чтобы гарантировать стабильное качество продукции, например – отливок и сварных деталей. Наличие примесей приводит к возникновению структурных и химических изменений в металле, и, как результат, к снижению механических свойств, появлению пор и трещин. Криоцилиндры помогают избежать этих проблем, гарантируя стабильную подачу чистого газа.
Заключение
Чистота технических и медицинских газов играет важную роль в обеспечении качества, и эффективности производственных процессов. Использование криоцилиндров предоставляет многочисленные преимущества в плане поддержания высокой чистоты газов за счет герметичной системы хранения, возможности хранения больших объемов газа, использования высококачественных материалов и автоматизированной подачи газа. Эти факторы делают криоцилиндры лучшим выбором для предприятий, где чистота газа критична для успешного производства.
Если ваше предприятие нуждается в высококачественных криоцилиндрах, компания КРИОБАК готова предложить современные решения, которые обеспечат стабильную работу и чистоту газов для вашего производства.
