Kapal kriogenik yang digunakan

Jenis-jenis wadah kriogenik yang digunakan

Sebuah wadah kriogenik adalah tangki penyimpanan yang dirancang untuk menampung gas cair pada suhu yang sangat rendah. Integritas strukturnya dijamin dengan desain dinding ganda, di mana dinding bagian dalam wadah terbuat dari bahan konduktif rendah seperti baja tahan karat austenitik. Dalam wadah kriogenik dinding ganda, dinding bagian dalam wadah memiliki lapisan vakum di antara dinding bagian dalam dan luar. Lapisan vakum memberikan insulasi termal dengan menghilangkan perpindahan panas melalui konduksi dan konveksi, sementara bahan non-konduktif panas meminimalkan perpindahan panas melalui radiasi. Fitur umum lainnya termasuk perangkat penumpukan tekanan (katup pengaman) dan pelepasan tekanan dalam keadaan darurat.

Tergantung pada metode pencairan gas, wadah kriogenik secara luas dapat dibagi menjadi tiga jenis:

• Tangki kriogenik industri berinsulasi vakum dinding ganda

  Tangki kriogenik industri berinsulasi vakum dinding ganda adalah jenis tangki yang dibangun dengan dua dinding dan vakum di antara keduanya. Dinding bagian dalam tangki dinding ganda terbuat dari bahan konduktif panas rendah. Tangki ini umumnya digunakan untuk menyimpan sejumlah besar gas cair seperti oksigen, argon, nitrogen, hidrogen, dan lainnya pada suhu yang sangat rendah (biasanya di bawah -150°C).

• Tangki kriogenik dengan insulasi busa

  Tangki kriogenik dengan insulasi busa dirancang untuk menjaga tingkat suhu ekstrem dan menjaga suhu konstan untuk gas cair yang disimpan. Insulasi busa terdiri dari nitrogen yang digunakan untuk mengisolasi tangki kriogenik. Ini berarti bahwa insulasi busa bukan hanya isolator yang tidak sempurna, tetapi juga isolator yang dapat diproduksi menggunakan bahan yang mungkin sudah ada di tangki kriogenik.

  Tangki penyimpanan kriogenik berinsulasi busa dinding ganda tekanan ganda tersedia yang dapat beroperasi pada tekanan ambien (hingga sekitar 31 psi) atau tekanan tinggi (hingga sekitar 724 psi).

• Wadah tekanan kriogenik

  Wadah tekanan kriogenik digunakan untuk menyimpan dan mengangkut gas cair, termasuk tetapi tidak terbatas pada nitrogen, helium, gas alam, hidrogen, oksigen, dan argon. Desain dan standar wadah tekanan kriogenik dapat bervariasi dan kompleks, yang ditentukan oleh berbagai penggunaan dan persyaratan.

  Secara umum, wadah tekanan kriogenik menggunakan paduan kekuatan tinggi suhu rendah dan insulasi vakum dinding ganda. Selain itu, trailer jalan raya, kontainer intermodal, dan kapal pengangkut massal, wadah tekanan kriogenik berinsulasi vakum dinding ganda tersedia, yang umumnya digunakan di bidang kedirgantaraan, ekstraksi minyak dan gas, dan medis.

Spesifikasi dan persyaratan pemeliharaan wadah kriogenik yang digunakan

Spesifikasi

• Kapasitas:

  Biasanya wadah kriogenik tersedia dalam berbagai ukuran. Mereka dapat berkisar dari wadah skala laboratorium kecil dengan kapasitas penyimpanan beberapa liter hingga tangki industri besar yang dapat menampung beberapa ribu liter.

• Tekanan:

  Umumnya wadah kriogenik ada dalam berbagai tingkat tekanan. Beberapa dapat menahan tekanan atmosfer, sementara yang lain dapat menahan tekanan tinggi hingga beberapa ratus psi (pon per inci persegi).

• Bahan:

  Biasanya wadah kriogenik diproduksi dari berbagai bahan. Misalnya, baja tahan karat banyak digunakan karena kekuatan, daya tahan, dan ketahanannya terhadap suhu ekstrem. Di sisi lain, aluminium ringan dan memiliki konduktivitas termal yang baik, yang membuatnya cocok untuk aplikasi suhu rendah.

• Insulasi:

  Wadah kriogenik membutuhkan sistem insulasi untuk meminimalkan perpindahan panas. Oleh karena itu, banyak wadah dilengkapi dengan insulasi vakum, yang menciptakan ruang vakum di antara dinding wadah. Beberapa mungkin menggabungkan insulasi multilayer (MLI), yang terdiri dari beberapa lapisan tipis yang dipisahkan oleh lapisan reflektif.

Pemeliharaan

• Inspeksi berkala:

  Pengguna atau operator harus menetapkan jadwal inspeksi berkala untuk wadah kriogenik dan mematuhinya. Selama setiap inspeksi, mereka harus memeriksa tanda-tanda kerusakan, kebocoran, atau kelainan yang terlihat. Setelah mereka melihat sesuatu yang tidak biasa, seperti retakan atau deformasi, mereka harus mengatasinya dengan segera. Selain itu, secara teratur memeriksa insulasi wadah untuk setiap kerusakan atau distorsi. Pelapis pelindung harus diperiksa secara berkala untuk memastikan bahwa mereka utuh dan efektif.

• Pembersihan:

  Umumnya, wadah kriogenik dapat mengakumulasi kotoran atau endapan dari waktu ke waktu. Oleh karena itu, pengguna harus membersihkan bagian dalam wadah dengan hati-hati dan menyeluruh tanpa membahayakan integritas struktural dan fungsionalitas wadah kriogenik. Selain itu, mereka harus menggunakan agen pembersih yang tidak korosif dan suhu rendah. Setelah dibersihkan, pastikan wadah benar-benar kering sebelum digunakan. Selain itu, pembersihan eksterior harus dilakukan secara teratur menggunakan sabun lembut dan air. Operator harus menghindari bahan kimia keras atau bahan abrasif yang dapat merusak permukaan wadah.

• Pemeliharaan insulasi:

  Seperti yang disebutkan sebelumnya, wadah kriogenik sering dilengkapi dengan sistem insulasi yang meminimalkan perpindahan panas. Oleh karena itu, pengguna harus memastikan bahwa sistem insulasi tetap utuh dan efektif. Mereka harus segera memperbaiki atau mengganti komponen insulasi yang rusak untuk mempertahankan efisiensi termal wadah. Selain itu, mereka harus menghindari dampak fisik atau tekanan yang dapat merusak lapisan insulasi.

Skenario wadah kriogenik yang digunakan

Beberapa aplikasi khas dari wadah kriogenik meliputi:

• Penyimpanan gas di bawah tekanan tinggi

  Wadah kriogenik tekanan tinggi digunakan untuk menyimpan kriogenik gas atau cair di bawah tekanan tinggi. Mereka menggunakan baja berdinding tebal dengan nitrogen atau kriogenik lainnya sebagai bahan insulasi.

• Pengangkutan produk yang mudah rusak

  Wadah kriogenik berinsulasi vakum semakin banyak digunakan dalam industri makanan untuk mengangkut produk yang mudah rusak dalam jarak jauh. Dengan mencairkan dan kemudian menguapkan makanan tertentu seperti daging, buah-buahan, dan sayuran dengan cepat dalam wadah kriogenik, pembekuan nitrogen dapat digunakan untuk mengawetkan rasa, warna, nilai gizi, dan tekstur. Penggunaan wadah kriogenik tidak hanya mengurangi pemborosan makanan tetapi juga memungkinkan ekspor global produk makanan berkualitas tinggi.

• Aplikasi medis

  Dalam bidang medis, wadah kriogenik sangat penting untuk menyimpan sampel biologis. Mereka menyediakan lingkungan yang stabil dan bersuhu rendah yang penting untuk menjaga kelangsungan hidup dan integritas sel, jaringan, dan sel induk. Selain itu, wadah ini memfasilitasi pengangkutan perlengkapan medis. Desain mereka memastikan bahwa bahan sensitif seperti vaksin dan farmasi mempertahankan efikasinya di seluruh rantai pasokan.

• Industri kedirgantaraan

  Dalam industri kedirgantaraan, wadah kriogenik memainkan peran penting dalam pengisian bahan bakar roket dan mengangkut cairan kriogenik ke lokasi peluncuran. Cairan kriogenik digunakan tidak hanya sebagai bahan bakar tetapi juga sebagai propelan untuk mendinginkan mesin. Ini mencegah mereka dari terlalu panas selama operasi, memastikan pengoperasian yang aman dan efisien. Oleh karena itu, wadah kriogenik sangat penting untuk pengembangan dan kemajuan teknologi ruang angkasa.

• Laboratorium dan penelitian

  Di laboratorium dan lembaga penelitian, wadah kriogenik banyak digunakan. Mereka menyediakan lingkungan bersuhu sangat rendah untuk percobaan, memungkinkan untuk melakukan berbagai pengujian material dan studi reaksi kimia. Selain itu, wadah kriogenik memfasilitasi eksperimen ilmiah presisi tinggi seperti superkonduktivitas dan perilaku molekuler dalam kondisi suhu rendah.

• Pemulihan helium dan nitrogen

  Dalam sistem untuk memulihkan helium dan nitrogen, wadah kriogenik digunakan untuk menyimpan dan mengangkut gas yang dipulihkan. Mereka sangat penting untuk mempromosikan daur ulang gas dan mengurangi dampak lingkungan, memastikan masa depan yang berkelanjutan.

Cara memilih wadah kriogenik yang digunakan

Saat membeli tangki kriogenik untuk dijual, penting untuk mempertimbangkan sejumlah faktor untuk memastikan bahwa apa yang dipilih cocok untuk aplikasi yang dituju dan untuk memastikan keamanan dan efisiensi.

• Memahami persyaratan aplikasi: Saat memilih aplikasi wadah kriogenik, pembeli harus mulai dengan memahami aplikasi dan persyaratan khusus mereka. Mereka harus mempertimbangkan jenis cairan kriogenik yang akan mereka simpan atau angkut dan kisaran suhu dan kapasitas yang diperlukan. Selain itu, pastikan kompatibilitas dengan sifat cairan kriogenik (misalnya, non-reaktivitas dan konduktivitas termal rendah).
• Pertimbangkan jenis insulasi: Berbagai jenis insulasi menawarkan tingkat efisiensi dan kinerja termal yang berbeda. Pembeli harus mengevaluasi keuntungan dan kerugian dari setiap jenis insulasi sebelum memilih. Misalnya, jika mereka memprioritaskan perpindahan panas minimal dan retensi suhu kriogenik maksimal, mereka harus memilih insulasi vakum.
• Fitur keselamatan: Saat membeli wadah kriogenik, pastikan bahwa wadah tersebut dilengkapi dengan fitur keselamatan penting. Ini termasuk katup pelepas tekanan, peralatan tanggap darurat, dan tanda keselamatan. Ini membantu untuk memastikan keselamatan orang yang akan menggunakan wadah dan juga meminimalkan risiko kecelakaan.
• Pemeliharaan dan dukungan layanan: Untuk memilih wadah kriogenik yang mudah dipelihara, pembeli harus memilih wadah yang memiliki titik pemeliharaan yang mudah diakses dan prosedur pembersihan yang mudah. Mereka juga dapat mencari wadah dengan komponen tahan lama yang meminimalkan kebutuhan untuk perbaikan yang sering. Selain itu, pertimbangkan dukungan layanan yang diberikan oleh pabrikan. Pastikan mereka memiliki jaringan layanan yang memberikan dukungan segera kapan pun diperlukan.

T&J

T1: Untuk apa wadah kriogenik digunakan?

J1: Wadah kriogenik adalah wadah khusus yang direkayasa untuk menahan suhu yang sangat rendah. Mereka memainkan peran penting dalam penyimpanan dan pengangkutan gas seperti nitrogen, oksigen, dan argon dalam keadaan cair.

T2: Berapa lama wadah kriogenik dapat menampung produk?

J2: Fungsi utama wadah penyimpanan kriogenik adalah untuk menyimpan gas pada suhu rendah. Namun, jika gas menguap, gas tersebut harus selalu ada untuk dilepaskan. Dalam tangki kriogenik yang terawat dengan baik, produk dapat disimpan selama lima tahun atau lebih.

T3: Apakah wadah kriogenik ramah lingkungan?

J3: Meskipun wadah kriogenik tidak ramah lingkungan karena gas yang terkandung di dalamnya, mereka membantu mengurangi pemanasan global dengan menyuling oksigen dari atmosfer.