Багато фізичних відкриття пробивають собі дорогу до практичного використання через цілі десятиліття. Це прямо стосується питання зберігання та транспортування рідких газів.
Основні історичні відомості
Ідея зрідження газів та їх сумішей практично підтвердилася ще за часів Великої Французької революції, коли хіміком А. Фуркруа вперше було отримано рідкий аміак. Пізніше, в 1823 р. М. Фарадей отримав скраплений хлор, а ще через 20 років П. Дьюар винайшов першу ємність, в якій можна було деякий час зберігати рідкий кисень. До речі, посудина Дьюара яскраво описана у знаменитому романі Олександра Бєляєва «Продавець повітря».
При всій ефектності отриманих результатів особливого практичного значення вони не мали, оскільки рідкі гази довго зберігати таким способом було неможливо: була потрібна герметична і міцна судина, яка без свого руйнування витримувала б значні тиски і температури. Справа в тому, що просто так газ у рідкий стан не перейде: для цього його потрібно дуже інтенсивно охолодити (зокрема, кисень – до -1830С, аргон – до – 1860С), а також різко підвищити його тиск. Тому прабатьками сучасних балонів і цистерн для рідких газів варто вважати німецьких винахідників, братів Рейнхарда та Макса Маннесманов, які в 1878 р. на своїй фабриці в Ремшейді вперше успішно впровадили поперечно-гвинтову прокатку безшовних гільз – заготовок для виготовлення цілісних балонів. До речі, винахід братами Маннесманами стану прокатки безшовних гільз Т. Едісон назвав найдивовижнішим винаходом ХІХ століття.
Саме в цей час отримала свій бурхливий розвиток кріоніка – наука про те, як отримувати, зберігати та використовувати надохолоджені рідкі гази. Рідкі гази, що займають невеликий об’єм і зручні для застосування в різних галузях – від медицини до холодильної техніки, вимагали і відповідних транспортних засобів для свого перевезення на великі відстані. Перший сідельний вантажний тягач з напівпричепом для перевезення газових балонів високого тиску було вироблено в американському Клівленді компанією Linde Air Products в 1914 році.
Короткий історичний екскурс в історію розвитку способів зберігання рідких газів варто завершити винаходом Р. Гріффітом у США (1920-21 рр.) зварного сталевого резервуару для зберігання та перевезення великих обсягів зріджених газів.
Сучасна технологія транспортування рідких газів
Технічні рідкі гази та їх суміші широко застосовуються при переробці та зберіганні продуктів, при виробництві газозварювальних робіт, у різній вимірювальній техніці, медицині, будівництві тощо. Загальне у цих продуктів одне – всі вони вимагають для зберігання та перевезення надійних і безпечних в експлуатації ємностей.
Рідкі гази зберігаються і транспортуються у таких видах судин, які працюють під тиском:
1. Судини Дьюара. Невеликі кількості рідкого кисню дозволяється транспортувати й у двостінних (скляних чи металевих) судинах із сорочкою. Вага тари при цьому виходить мінімальною, але такий спосіб транспортування вимагає неухильного дотримання суворих заходів безпеки: надійного закріплення судин Дьюара в багажних відсіках вагонів, знаходження їх виключно у вертикальному положенні, а також оснащення судин надійними противібраційними пристроями.
2. Цистерни. Використовуються в тих випадках, коли транспортування продуктів у балонах або моноблоках економічно невигідне (обсяги перевезення досягають 1000 л). У разі рідкі гази транспортуються у спеціальних кріоцистернах, а зберігання виконується у стаціонарних кріогенних ємностях (останні, до речі, можна орендувати в компанії DP Air Gas). Використання кріоцистерн значно знижує інтенсивність випаровування рідкого газу.
3. Інтермодальні ємності. Є найбільш зручним способом транспортування кріогенних рідин особливо великі відстані. Рідкі гази переважно можна перевозити в інтермодальних ємностях типів TVAC і PVAC (в останньому випадку ємність забезпечується насосною системою для викачування рідкого газу з ємності). Залежно від технічних вимог щодо зрідження газу робочий тиск, на який розраховуються інтермодальні ємності, становить 10, 18 або 24 ат. Розглянуті ємності (об’ємами до 14000 л) забезпечують підвищений рівень безпеки внаслідок досконалої системи запобіжних клапанів, а також відрізняються високою міцністю конструктивної.
Пристрій та конструктивні особливості транспортних ємностей
Транспортні цистерни, в яких перевозяться рідкі гази, включають:
• Ціліснозварний сталевий резервуар, виконаний за типом «корпус в корпус», між стінками якого є вакуумний ізоляційний прошарок;
• Систему з’єднувальних трубопроводів, виконаних із високоякісної нержавіючої сталі;
• Приладів контролю та автоматики за станом параметрів рідкого газу чи суміші (температура, тиск);
• Додатковий випарник, що забезпечує безпеку цистерни при транспортуванні, для чого в його конструкції передбачений подвійний запобіжний клапан;
• Потужною рамою, що агрегатується з шасі будь-якого великовантажного автомобіля.
Конструкція цистерни забезпечує її цілісність при можливих ударах і поштовхах, є корозії стійкою і характеризується оптимальним співвідношенням місткості до власної маси конструкції. Компанією DP Air Gas подібні цистерни використовуються при транспортуванні автотранспортом таких рідких газів як аргон, кисень та азот. Необхідний вакуум у прошарку підтримується на необхідному рівні протягом не менше двох років, після чого проводиться додаткове вакуумування цистерни. Таким чином, при транспортуванні рідких газів у спеціально обладнаних ємностях забезпечуються такі переваги:
1. Підвищена безпека транспортування, яка залежить від відстані.
2. Можливість застосування будь-якого виду транспорту.
3. Мінімальні втрати рідкого газу.
Особливо слід відзначити ергономічність органів управління кріоємностями, які виведені на спеціальну арматурну шафу. Цистерни забарвлюються в сріблясто-білий колір з поздовжньою смугою, колір якої відповідає умовному позначенню рідкого газу, що перевозиться в ній.
Компанія DP Air Gas має сучасні пункти, на яких рідкі гази переливаються в транспортні ємності. Ці пункти включають насосно-компресорні станції, ділянки наповнення балонів, обладнані естакади. Все обладнання та транспортні ємності регулярно проходять технічний огляд.
Декілька цікавих фактів зі світу рідких газів:
1. При зрідженні газів їхня щільність зростає майже вдвічі. За рахунок цього в ємності одного й того ж обсягу можна розмістити у 600 разів більше рідкого газу, ніж звичайного.
2. Довжина найбільшої ємності для транспортування рідких газів у спеціальних танкерах становить близько 345 м, що більш ніж у 3 рази більше за довжину стандартного футбольного поля.
3. Використання кріоємностей під час перекачування рідких газів забезпечує зниження втрат продукту до 10%.
4. Для транспортування зріджених газів до сейсмонестійких регіонів використовують виключно алюмінієві ємності, оскільки цей метал не реагує на знакозмінні навантаження.
Компанія DP Air Gas, тривалий час будучи основним постачальником чистих харчових і технічних зріджених газів, а також їх сумішей, постійно дбає про безпеку (у тому числі – і екологічну) перевезень, що здійснюються, своєчасну сертифікацію транспортних ємностей, а також удосконалення технологій перекачування та зберігання продукції . Надійність та сталість транспортних партнерів дозволяє компанії здійснювати перевезення рідких газів на будь-які відстані та за будь-якими маршрутами. Компанія надає також високоякісні послуги з проектування, встановлення та моніторингу поточної експлуатації всіх систем забезпечення діючих виробництв зрідженими газами в широкому асортименті .
