 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( март 2012 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Криогенной Дьюара хранения (названный в честь Джеймса Дьюара ) представляет собой специализированный тип вакуумной колбе , используемой для хранения криогенных (например, жидкий азот или жидкий гелий ), чьи точки кипения значительно ниже , чем комнатной температуры . Криогенные хранилища Дьюара могут иметь несколько различных форм, включая открытые ведра , колбы с неплотно прилегающими пробками и резервуары с избыточным давлением. Стены всех сосудов Дьюара состоят из двух или более слоев, между слоями поддерживается высокий вакуум . Это обеспечивает очень хорошую теплоизоляцию.между внутренней и внешней частью дьюара, что снижает скорость выкипания содержимого. В конструкции сосудов Дьюара приняты меры для безопасного управления газом, который выделяется при медленном кипении жидкости. Простейшие дьюары позволяют газу выходить либо через открытый верх, либо через неплотно прилегающую пробку, чтобы предотвратить риск взрыва. Более сложные системы Дьюара улавливают газ над жидкостью и удерживают его под высоким давлением. Это увеличивает температуру кипения жидкости, что позволяет хранить ее в течение длительного времени. Избыточное давление пара автоматически сбрасывается через предохранительные клапаны. Метод слива жидкости из сосуда Дьюара зависит от его конструкции. Простые сосуды Дьюара можно наклонять, чтобы с шеи сливалась жидкость.В конструкции с самонагнетанием используется давление газа в верхней части дьюара, чтобы заставить жидкость подниматься вверх по трубе, ведущей к горловине.
Безопасность [ править ]
Криогены представляют собой несколько угроз безопасности, а емкости для хранения предназначены для снижения связанного с ними риска. Во-первых, никакой дьюар не может обеспечить идеальную теплоизоляцию, а криогенная жидкость медленно выкипает, что дает огромное количество газа. Например, степень расширения криогенного аргона от точки кипения до температуры окружающей среды составляет от 1 до 847, жидкого водорода от 1 до 851, жидкого гелия от 1 до 757, жидкого азота от 1 до 696 и жидкого кислорода от 1 до 860; неон имеет самый высокий коэффициент расширения от 1 до 1438. [1] [2] В дьюарах с открытым верхом газ просто уходит в окружающую среду. Однако внутри запечатанных сосудов Дьюара может возникнуть очень высокое давление, поэтому принимаются меры предосторожности, чтобы свести к минимуму риск взрыва. Один или несколько предохранительных клапанов позволяют газу выходить из дьюара всякий раз, когда давление становится чрезмерным. Во время инцидента в Техасском университете A&M в 2006 году устройства для сброса давления в резервуаре с жидким азотом были закрыты латунными заглушками. В результате танк катастрофически вышел из строя и взорвался. [3]
Если сосуд Дьюара оставить открытым для воздуха в течение длительного времени, химические вещества в атмосфере могут конденсироваться или замерзать при контакте с криогенным материалом. Это может привести к загрязнению. Если эти материалы замерзнут, например, когда водяной пар станет льдом , они могут заблокировать отверстия, что приведет к повышению давления и риску взрыва.
Газ, выходящий из сосуда Дьюара, может постепенно вытеснять кислород из окружающего воздуха , что представляет опасность удушья . Пользователи обучаются хранить дьюары только в хорошо вентилируемом помещении, и перед транспортировкой дьюаров на лифте избыточное давление газа сбрасывается, и дьюары отправляются без сопровождения к месту назначения. [4]
Ссылки [ править ]
- ^ «Криогенная безопасность» . 5 сентября 2006 года архивации с оригинала на 5 сентября 2006 года.
- ^ Криогенные жидкости-характеристики Заархивированные 2012-02-18 на Wayback Machine
- ^ http://www.tdi.texas.gov/fire/documents/fmred022206.pdf
- ^ http://esh-docdb.fnal.gov/cgi-bin/RetrieveFile?docid=369
