Транспортировка жидких газов

Доставка газов

Многие физические открытия пробивают себе дорогу к практическому использованию спустя целые десятилетия. Это прямо касается вопроса хранения и транспортировки жидких газов.

Основные исторические сведения

Идея сжижения газов и их смесей практически подтвердилась ещё во времёна Великой Французской революции, когда химиком А. Фуркруа впервые был получен жидкий аммиак. Позднее, в 1823 г. М. Фарадей получил сжиженный хлор, а ещё через 20 лет П. Дьюар изобрёл первую ёмкость, в которой можно было некоторое время хранить жидкий кислород. Кстати, сосуд Дьюара красочно описан в знаменитом романе Александра Беляева «Продавец воздуха».

При всей эффектности полученных результатов особого практического значения они не имели, поскольку жидкие газы длительно хранить таким способом было невозможно: требовался герметичный и прочный сосуд, который без своего разрушения выдерживал бы значительные давления и температуры. Дело в том, что просто так газ в жидкое состояние не перейдёт: для этого его потребуется очень интенсивно охладить (в частности, кислород – до -1830С, аргон – до – 1860С), а также резко повысить при этом его давление. Поэтому прародителями современных баллонов и цистерн для жидких газов стоит считать немецких изобретателей, братьев Рейнхарда и Макса Маннесманов, которые в 1878 г. на своей фабрике в Ремшейде впервые успешно внедрили поперечно-винтовую прокатку бесшовных гильз – заготовок для изготовления цельных баллонов. Кстати, изобретение братьями Маннесманами стана прокатки бесшовных гильз Т. Эдисон назвал самым удивительным изобретением XIX века.
Именно в это время получила своё бурное развитие крионика – наука о том, как получать, хранить, и использовать сверхохлаждённые жидкие газы. Занимающие небольшой объём и удобные для применения в различных отраслях – от медицины до холодильной техники, жидкие газы требовали и соответствующих транспортных средств для своей перевозки на большие расстояния. Первый седельный грузовой тягач с полуприцепом для перевозки газовых баллонов высокого давления был произведен в американском Кливленде компанией Linde Air Products в 1914 г.

Краткий исторический экскурс в историю развития способов хранения жидких газов стоит завершить изобретением Р. Гриффитом в США (1920-21 гг.) сварного стального резервуара для хранения и перевозки больших объёмов сжиженных газов.

Современная технология транспортировки жидких газов

Технические жидкие газы и их смеси широко применяются при переработке и хранении продуктов, при производстве газосварочных работ, в различной измерительной технике, медицине, строительстве и т.д. Общее у этих продуктов одно – все они требуют для своего хранения и перевозки надёжных и безопасных в эксплуатации ёмкостей.
Жидкие газы хранятся и транспортируются в следующие видах сосудов, которые работают под давлением:

1. Сосуды Дьюара. Небольшие количества жидкого кислорода разрешается транспортировать и в двухстенных (стеклянных либо металлических) сосудах с рубашкой. Вес тары при этом получается минимальным, но такой способ транспортировки требует неукоснительного соблюдения строгих мер безопасности: надёжного закрепления сосудов Дьюара в багажных отсеках вагонов, нахождения их исключительно в вертикальном положении, а также оснащения сосудов надёжными противовибрационными приспособлениями.

2. Цистерны. Используются в тех случаях, когда транспортировка рассматриваемых продуктов в баллонах или моноблоках экономически невыгодна (объёмы перевозки достигают 1000 л). В таких случаях жидкие газы транспортируются в специальных криоцистернах, а хранение выполняется в стационарных криогенных ёмкостях (последние, кстати, можно арендовать у компании DP Air Gas). Использование криоцистерн значительно снижает интенсивность испарения жидкого газа.

3. Интермодальные ёмкости. Являются наиболее удобным способом транспортировки криогенных жидкостей на особо большие расстояния. Жидкие газы в преобладающем большинстве случаев можно перевозить в интермодальных ёмкостях типов TVAC и PVAC (в последнем случае ёмкость снабжается насосной системой для выкачивания жидкого газа из ёмкости). В зависимости от технических требований по сжижению газа рабочее давление, на которое рассчитываются интермодальные ёмкости, составляет 10, 18 или 24 ат. Рассматриваемые ёмкости (объёмами до 14000 л) обеспечивают повышенный уровень безопасности вследствие совершенной системы предохранительных клапанов, а также отличаются высокой конструктивной прочностью.

Устройство и конструктивные особенности транспортных ёмкостей

Транспортные цистерны, в которых перевозятся жидкие газы, включают в себя:
• Цельносварной стальной резервуар, выполненный по типу « корпус в корпус», между стенками которого имеется вакуумная изоляционная прослойка;
• Систему соединительных трубопроводов, выполненных из высококачественной нержавеющей стали;
• Приборов контроля и автоматики за состоянием параметров жидкого газа или смеси (температура, давление);
• Дополнительный испаритель, обеспечивающий безопасность цистерны при транспортировке, для чего в его конструкции предусмотрен двойной предохранительный клапан;
• Мощной рамой, агрегатируемой с шасси любого большегрузного автомобиля.

Конструкция цистерны обеспечивает её целостность при возможных ударах и толчках, является коррозиестойкой и характеризуется оптимальным соотношением вместимости к собственной массе конструкции. Компанией DP Air Gas подобные цистерны используются при транспортировке автотранспортом таких жидких газов как аргон, кислород и азот. Требуемый вакуум в прослойке поддерживается на необходимом уровне в течение не менее двух лет, после чего производится дополнительное вакуумирование цистерны. Таким образом, при транспортировке жидких газов в специально оборудованных ёмкостях обеспечиваются следующие преимущества:
1. Повышенная безопасность транспортировки, которая не зависит от расстояния.
2. Возможность применения любого вида транспорта.
3. Минимальные потери жидкого газа.

Особо следует отметить эргономичность органов управления криоёмкостями, которые выведены на специальный арматурный шкаф. Цистерны окрашиваются в серебристо-белый цвет с продольной полосой, цвет которой соответствует условному обозначению перевозимого в ней жидкого газа.

Компания DP Air Gas располагает современными пунктами, на которых жидкие газы переливаются в транспортные ёмкости. Эти пункты включают в себя насосно-компрессорные станции, участки наполнения баллонов, оборудованные эстакады. Всё оборудование и транспортные ёмкости регулярно проходят техническое освидетельствование.

Несколько интересных фактов из мира жидких газов:
1. При сжижении газов их плотность возрастает почти вдвое. За счёт этого в ёмкости одного и того же объёма можно разместить в 600 раз больше жидкого газа, чем обычного.
2. Длина наибольшей ёмкости для транспортирования жидких газов в специальных танкерах составляет около 345 м, что более чем в 3 раза больше длины стандартного футбольного поля.
3. Использование криоёмкостей при перекачке жидких газов обеспечивает снижение потерь продукта до 10%.

4. Для транспортировки сжиженных газов в сейсмонеустойчивые регионы используют исключительно алюминиевые ёмкости, поскольку этот металл не реагирует на знакопеременные нагрузки.
Компания DP Air Gas, длительное время являясь основным поставщиком чистых пищевых и технических сжиженных газов, а также их смесей, постоянно заботится о безопасности (в том числе – и экологической) осуществляемых перевозок, своевременной сертификации транспортных емкостей, а также совершенствовании технологий перекачки и хранения продукции. Надёжность и постоянство транспортных партнёров позволяет компании осуществлять перевозки жидких газов на любые расстояния, и по любым маршрутам. Компания предоставляет также высококачественные услуги по проектированию, установке и мониторингу текущей эксплуатации всех систем обеспечения действующих производств сжиженными газами в широком ассортименте.