دوئر ذخیره‌سازی برودتی (نخستین مخزن خلاء توسط جیمز دوئر فیزیکدان و شیمیدان اسکاتلندی در سال ۱۸۹۲ ساخته شد.) یک نوع تخصصی از فلاسک خلاء است که برای ذخیره‌سازی کرایوژن‌ها (مانند نیتروژن مایع یا هلیوم مایع) استفاده می‌شود که نقطه جوش آن‌ها بسیار کمتر از دمای اتاق (نزدیک به صفر مطلق) است. دوئرهای ذخیره‌سازی برودتی ممکن است اشکال مختلفی داشته باشند، از جمله، فلاسک‌ها (دوئر هایی با درپوش‌های آزاد) و مخازن تحت فشار.
همه دوئرها دارای دیوارهایی هستند که از دو یا چند لایه ساخته شده اند و دارای خلاء بالایی بین لایه ها میباشد. این امر سبب ایجاد عایق حرارتی بسیار بالایی بین دیواره های داخل و خارج میگردد که سرعت جوشیدن محتویات داخل دوئر را کاهش می دهد.
اقدامات ایمنی که در طراحی دوئرها، برای مدیریت ایمن گاز ازاد شده به دلیل جوشیدن مایع به شرح ذیل میباشد:
ساده‌ترین دوئرها به گاز اجازه می‌دهند از طریق قسمت باز شده یا از دریچه‌های شل خارج شود تا از خطر انفجار جلوگیری شود.
دیوارهای پیچیده تر، گاز را در بالای مایع به دام می اندازند و آن را با فشار بالا نگه می دارند. این امر نقطه جوش مایع را افزایش می دهد و به آن اجازه می دهد تا برای مدت طولانی تری مایع ذخیره شود. در صورت ایجاد فشار بخار بیش از حد، گاز به طور خودکار از طریق شیرهای ایمنی آزاد می شود.
این ظروف بر اساس استانداردهای DOT4L برای حمل و نقل و ذخیره سازی و همچنین برای عرضه گازهای مایع برودتی در طیف وسیعی از کاربردها تولید می شوند.
از دست دادن خلاء
از دست دادن خلاء در سیلندر مایع معمولاً با یخ زدگی بیش از حد سیلندر یا افزایش سریع فشار همراه است. با این حال، افزایش بیش از حد فشار می تواند طبیعی باشد. سیلندر مایع جدید یا استوانه ای که اخیراً استفاده نشده است، دارای ظرف داخلی گرم در نظر گرفته می شود. سیلندرهای گرم پس از پر شدن سریع فشار ایجاد می کنند و گاز اضافی را تخلیه می کنند.
دوئرهای کرایوژن فشار پایین ، متوسط و بالا
دیوارهای کم فشار برای خروج مایعات استفاده می شود. توزیع مایع از یک دیوئر فشار متوسط یا بالا توصیه نمی شود زیرا ممکن است باعث پاشیدن و یا شلاق مایع کرایوژن شود و خطر قرار گرفتن در معرض و سوختگی برودتی را افزایش دهد. برای توزیع مایعانات فقط می توان از دوئرهای کم فشار استفاده کرد.
در یک دوئر با فشار کم، فشار داخل ظرف از طریق نشت فشار حفظ می شود. با گرم شدن دوئر، مایع تبخیر می شود ( تقریباً ۷۰۰ برابر حجم مایع منبسط می شود) که سبب افزایش فشار داخل ظرف میگردد. هنگامی که فشار به ۲۲ psi (1.5 bar)رسید، به طور خودکار از شیر فشار شکن خارج می شود. در صورت از کار افتادن شیر تخلیه، دیسک پارگی اضطراری فشار اضافی را تخلیه می کند تا تا از بروز حوادث دیگر جلوگیری گردد.
برای مصرف گاز، از دوئرهای فشار متوسط و پرفشار استفاده می شود. (۲۳۰ psi (15.9 bar)و ۳۵۰ psi (24.1 bar))
برای انتقال گاز از دوئرهای فشار متوسط و بالا استفاده می شود. این دو نوع دوئر بسیار شبیه به هم عمل می کنند اما در میزان کرایوژن مایعی که می توانند داشته باشند با هم تفاوت دارند.
مخازن فشار متوسط و پرفشار با استفاده از یک سیم پیچ بخارساز در ژاکت بیرونی دوئر ، فشار داخلی را افزایش می دهند. هنگامی که شیر فشار باز می شود، مایع وارد کویل شده و گرم می شود، تبخیر شده و به گاز تبدیل می شود.
کنترل های لوله کشی و عملکرد
۱. شیر مصرف گاز و مدار بخارساز- برای خروج گاز استفاده می شود.
هنگامی که فشار ایجاد شد، می توانید با باز کردن شیر استفاده از گاز، گاز را از سیلندر خود خارج نمایید. باز کردن این شیر باعث می‌شود تا فشار موجود در مخزن، مایع را به سمت یک خط خروج انتقال دهد و سپس وارد یک سیم‌پیچ بخارساز شود. یک بار دیگر، گرما از طریق دیواره های مخزن بیرونی به بخارساز هدایت می شود. هنگامی که مایع در سیم پیچ حرکت می کند، توسط این گرما تبخیر می شود. سپس گاز گرم حاصل شده به سمت شیر خروجی جریان می یابد.
۲.شیر مصرفی مایع – برای عملیات پر کردن یا برداشت مایع استفاده می شود.
برای خروج مایع از سیلندر، ابتدا ساختمان فشار و شیرهای گاز مصرفی را ببندید. سپس شیر مصرف مایع را باز کنید تا مایع را به سمت لوله خروج حرکت کند.
برداشت مایع باید با فشار کم انجام شود تا از تلفات و خطرات ممکنه جلوگیری شود. در حین انتقال، اگر فشار در مخزن بیشتر از فشار خروج مایع معمولی است، شیر کنترل فشار را باز کنید تا فشار کاهش یابد. قبل از خروج مایع، مایع معمولاً با کمتر از ۱۵ psi خارج می شود.
۳.شیر کنترل فشار و پارگی و ترکیدگی دیسک ها – برای تنظیم و کنترل فشار استفاده می شود.
شیر کنترل فشار روی همان پایه فشار سنج نصب شده است. شیر کنترل فشار که اغلب روی ۲۳۰ psi باز می شود، همراه با دیسک پارگی در مخزن داخلی کار می کند. به عنوان یک دستگاه امداد ثانویه، یک دیسک انفجاری نیز بر روی مخزن بیرونی وجود دارد تا از فضای بین مخزن داخلی و خارجی در برابر فشار بالا محافظت کند.
۴.فشار سنج – فشار سیلندر را نشان می دهد.
فشارسنج احتمالاً همانی است که در ابتدا به آن نگاه می کنید و بیشتر به آن اشاره می کنید. این گیج فشار گاز داخل مخزن داخلی را نشان می دهد.
از آنجایی که مایعات برودتی در واقع گازهای مایع هستند، فشار درون مخزن به طور مداوم افزایش می یابد زیرا قوانین فیزیک مایع سرد را به گاز گرمتر تبدیل می کند. خوشبختانه این فشار به شما کمک می کند مایع یا گاز را از سیلندر خود خارج کنید. اما برای اکثر کاربردها، فشار داخل مخزن باید به طور مصنوعی حفظ شود. یک مدار ساختمان تحت فشار می تواند به طور خودکار این کار را انجام دهد.
۵.گیج سطح سنج مایع – برای تقریب محتویات مایع سیلندر مایع استفاده می شود.
در مرکز مخزن یک اندازه گیری محتوای مایع وجود دارد. این می تواند یک گیج از نوع شناور باشد که نشانی تقریبی از محتویات مخازن ارائه می دهد.
اگر می‌خواهید اندازه‌گیری‌های دقیق‌تری داشته باشید، گیجی را امتحان کنید که از فشار دیفرانسیل برای تعیین سطوح مایع استفاده می‌کند. این نمایشگرهای مدرن همچنین دارای نمایشگرهای دیجیتال گرافیکی هستند تا اندازه گیری دقیق را به شما ارائه دهند.
ایمنی
کرایوژن ها چندین خطر ایمنی را ایجاد می کنند و مخازن ذخیره سازی برای کاهش خطر مرتبط طراحی شده اند. اولاً، هیچ دوئری نمی تواند عایق حرارتی کاملی ایجاد کند و مایع برودتی به آرامی می جوشد که مقدار زیادی گاز تولید می کند. به عنوان مثال، نسبت انبساط آرگون برودتی از نقطه جوش به محیط ۱ به ۸۴۷، هیدروژن مایع ۱ به ۸۵۱، هلیوم مایع ۱ به ۷۵۷، نیتروژن مایع 1 به ۶۹۶ و اکسیژن مایع 1 تا ۸۶۰ است. نئون بالاترین نسبت انبساط را با ۱ به ۱۴۳۸ دارد. در دوئرهایی که رویه آن باز است، گاز به سادگی به منطقه اطراف فرار می کند. با این حال، فشارهای بسیار بالایی می تواند در داخل دیوارهای مهر و موم شده ایجاد شود و اقدامات احتیاطی برای به حداقل رساندن خطر انفجار انجام می شود. یک یا چند دریچه فشار شکن به گاز اجازه می دهد هر زمان که فشار بیش از حد شد، از دوئر خارج شود. در حادثه ای در سال ۲۰۰۶ در دانشگاه A&M تگزاس، دستگاه های کاهش فشار مخزن نیتروژن مایع با شاخه های برنجی مهر و موم شدند. در نتیجه تانک به طرز فاجعه‌باری از کار افتاد و منفجر شد.
اگر دوار برای مدت طولانی در هوا باز بماند، مواد شیمیایی اتمسفر می توانند در تماس با مواد برودتی متراکم یا منجمد شوند. این می تواند آلاینده ها را معرفی کند. اگر این مواد منجمد شوند، به عنوان مثال، بخار آب تبدیل به یخ شود، می توانند منافذ را مسدود کنند و منجر به افزایش فشار و خطر انفجار شود.
گازی که از یک دوئر خارج می شود می تواند به تدریج اکسیژن هوای اطراف را جابجا کند، که خطر خفگی را ایجاد می کند. به کاربران آموزش داده می شود که دوارها را فقط در یک منطقه با تهویه مناسب نگهداری کنند و قبل از حمل دوئر در آسانسور، فشار گاز اضافی تخلیه شده و دوئرها بدون همراه به مقصد ارسال می شوند.
مراقب سرما و آب باشید
از آنجایی که بخارساز ساختمانی تحت فشار حاوی مایع سرد است، مخزن بیرونی را خنک می کند و ایجاد یخ زدگی در قسمت بیرونی سیلندر کاملا طبیعی است. در طول کشش طولانی مدت، دمای خروج گاز به میزان قابل توجهی کاهش می یابد و قسمت بیرونی سیلندر به شدت یخ زده می شود.
این یخبندان در نهایت به آبی تبدیل می شود که می تواند به کفپوش ها آسیب برساند و همچنین به فضای بین بافتی تأسیسات شما نفوذ کند تا آسیب بیشتری به سیستم های دیگر وارد کند. که استفاده از یک سینی زیر دوئر می تواند شما را از دردسرهای زیادی نجات دهد.
مواردی که که حین استفاده از دوئرها میبایست رعایت شود:
- شیر کاهش فشار را به صورت چشمی بازبینی کنید . اطمینان حاصل کنید که شیر در جای خود قرار دارد و مانعی ندارد (درپوش یا محدود نشده است).
- تجمع بیش از حد یخ در دریچه ها یا سایر قسمت های دوئر را بررسی کنید .
- خارج از دوئر را برای هر گونه آسیب یا نقص (مثلاً فرورفتگی) به صورت بصری بررسی کنید.
- قبل از حرکت هر نوع دوئر تحت فشار، چرخ ها را از نظر آسیب و مناسب بودن مسیر سفر بررسی کنید.
- برای عملیات توزیع: بررسی کنید که شیلنگ توزیع به درستی به خروجی شیر توزیع وصل شده باشد. فقط از شیلنگ های طراحی شده برای جابجایی مایعات برودتی استفاده کنید.
- برای عملیات گاز: اطمینان حاصل کنید که رگولاتور گاز به درستی به شیر مصرف گاز وصل شده است (به استاندارد سیلندر گاز فشرده UCalgary برای نصب رگولاتور گاز فشرده و روش عملکرد استاندارد تست نشت مراجعه کنید)
- بررسی‌های ایمنی گسترده‌تر روی دوئر تحت فشار توسط کارکنان قبلی، در طول و بعد از هر پر کردن انجام می‌شود. سوابق باید حفظ شود.
- سیلندر مایع را توسط حلقه جابجایی غلت نزنید.
- سیلندرها باید همیشه در حالت عمودی ذخیره و کار کنند.
- هنگام بارگیری (یا تخلیه) یک سیلندر بر روی کامیون، از دروازه بالابر برقی، جرثقیل، یا رمپ شیبدار استفاده کنید. هرگز سعی نکنید سیلندر مایع را به صورت دستی بر روی تخت کامیون بلند یا خارج کنید.
روش های صحیح جابجایی سیلندر
روش ترجیحی بلند کردن
دوئر های مایع دارای یک حلقه در بالای سیلندر مایع هستند. حلقه برای محافظت از اجزای لوله کشی طراحی شده است و نباید برای جابجایی یا بلند کردن سیلندرهای مایع استفاده شود. حلقه با دو یا چهار پایه به سیلندر متصل می شود. هر پست دارای یک سوراخ بالابر در خود است که می توان از آن برای بلند کردن یا چسباندن یک چرخ دستی استفاده کرد.
برای بلند کردن دوئر مایع ، قلاب ها و زنجیرهای با اندازه مناسب را به هر دو سوراخ وصل کرده و به صورت عمودی بلند کنید. شکل A نشان می دهد که چگونه می توان از یک سیستم بالابر برای بلند کردن سیلندر مایع استفاده کرد.
شکل B روش های جابجایی سیلندر هنگام استفاده از یک ترالی دستی را نشان میدهد. در این روش ابتدا به سیلندر نزدیک شده سپس قلاب پیکاپ را در شکاف پست درگیر کرده و پس از درگیر شدن قلاب و شیار پست، دوئر را به عقب کج نموده و در انتها دوئر را حرکت و جا به جا کرد. لازم به ذکر است موقع حمل سیلندر باید موقعیت تقریبی شیب گاری حفظ شود.
شکل C نشان می دهد که چگونه یک سیلندر باید در یک کامیون برای حمل و نقل محکم شود. استفاده از تسمه های ایمنی، از خراشیدگی روی سطح جلوگیری می کند و اتصال قابل اعتمادی را فراهم می کند. هرگز از زنجیره برای محکم نمودن دوئرها استفاده نکنید. بند های زنجیر باعث خراشیدگی می شود و می تواند سبب فرورفتگی ژاکت وکیوم یا خرد شدن آن شود.
شکل C همچنین روش صحیح تخلیهیا بارگیری سیلندر از کامیون را نشان می دهد. توجه داشته باشید که باید از درب بالابر برقی استفاده نمود تا جهت هم سطح شدن ترالی های دستی و دوئر مایع جا به جا شوند.
مسئولیت های توزیع کننده و شارژ سیلندرهای مایع
۱.سیلندر باید در شرایط ایمن باشد. پرکننده مسئول تأیید این است که هر سیلندری که باید شارژ شود در شرایط مناسب است. این شرایط شامل:
- خلاء قابل قبول داشته باشد
- سیستم ایمنی و شیرالات به خوبی کار کنند
- هیچ آسیب ساختاری و ظاهری به سیلندر وارد نشده باشد
- تمام برچسب های هشدار در جای خود و خوانا نصب شده باشند.
۲.سیلندر را بیش از حد پر نکنند.
سیلندرها نباید بیش از وزن توصیه شده توسط شرکت تولید کننده مخزن، پر شوند.
۳.فقط برای کاربران آگاه توزیع کنند.
پرکننده باید مشخص کند که کاربر در مورد مشخصات کلی محصول و اقدامات احتیاطی مناسب برای استفاده از آن آگاه است. به مشتریان اجازه ندهید که سیلندرهای خود را پر کنند.
 |
|
