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Un conteneur de réservoir d'azote cryogénique est un conteneur spécialisé conçu pour contenir de l'azote liquide (LN2) à des températures extrêmement basses. Ces réservoirs sont construits à l'aide de conteneurs à double paroi avec une isolation sous vide pour maintenir l'azote liquide froid et empêcher son ébullition. Les conteneurs de réservoirs d'azote cryogénique sont essentiels dans diverses industries où il est indispensable de maintenir les produits à basse température. Il existe trois types de conteneurs de réservoirs d'azote cryogénique. Ils sont les suivants :
Réservoirs cryogéniques verticaux
Réservoirs cryogéniques horizontaux
Un conteneur de réservoir d'azote cryogénique horizontal est un réservoir qui est généralement fabriqué en forme ovale et qui est positionné horizontalement. Comme le type vertical, la conception à double paroi et l'isolation sous vide maintiennent l'azote froid et empêchent la chaleur d'y pénétrer. En raison de leur faible profil et de leur stabilité, les réservoirs cryogéniques horizontaux sont souvent utilisés dans des endroits où la hauteur est limitée ou où la stabilité est essentielle. Ils peuvent être roulés ou déplacés plus facilement, ce qui les rend adaptés aux utilisations temporaires ou aux installations à plus petite échelle.
Conteneurs cryogéniques
Un conteneur cryogénique est un type spécifique d'unité de stockage conçue pour contenir et maintenir des liquides super froids, tels que l'azote liquide, l'argon ou l'oxygène. Ces liquides sont maintenus à des températures extrêmement basses, parfois inférieures à -150 degrés Celsius, pour les maintenir à l'état liquide. Les conteneurs cryogéniques sont fabriqués avec une isolation à double paroi, souvent en utilisant un vide ou des matériaux multicouches, pour s'assurer que la chaleur ne pénètre pas à l'intérieur ou à l'extérieur. Cela maintient le liquide extrêmement froid, et lorsque la soupape de décharge de pression est ouverte, tout gaz qui se forme est libéré en toute sécurité. Ceci est crucial car si la pression augmente trop, le conteneur pourrait être dangereux. De plus, de nombreux conteneurs cryogéniques sont équipés de roues ou sont sur un chariot, ce qui les rend plus faciles à déplacer d'un endroit à un autre. Cette portabilité est utile dans divers contextes industriels et scientifiques.
Les spécifications d'un réservoir d'azote cryogénique peuvent varier en fonction de l'utilisation spécifique du réservoir.
Capacité et dimensions
Généralement, le réservoir a différentes capacités, telles que 100 litres, 150 litres, 200 litres, 300 litres ou plus. Le conteneur de réservoir d'azote cryogénique mesure 6 m de long et 2,4 m de large. Cependant, la taille du réservoir peut varier. Les tailles les plus courantes pour les réservoirs sont de 20 pi et de 40 pi.
Isolation sous vide
Le réservoir d'azote cryogénique maintiendra le point d'ébullition d'un liquide autour de -196 °C (-320,4 °F). Pour maintenir une température aussi basse, le réservoir d'azote cryogénique doit être isolé. La paroi isolante entre les deux parois du réservoir est constituée d'un vide.
Matériau
Le réservoir cryogénique est en acier. Par exemple, l'acier à faible alliage haute résistance et l'acier inoxydable au nickel peuvent convenir aux applications à très basse température. Il est bon pour la résistance au fluage, la ténacité et la ductilité.
Pression et vannes
Il existe des vannes pour contrôler le débit des gaz et la vanne de ventilation pour évacuer la pression excessive. Les vannes de réservoirs d'azote sont conçues pour des applications cryogéniques haute pression, et les performances d'étanchéité peuvent répondre aux exigences anti-fuite.
Inspection régulière
Vérifiez régulièrement les signes de dommages, de corrosion ou de déformation du réservoir. Inspectez également la vanne cryogénique, la buse et l'étanchéité pour vous assurer qu'ils fonctionnent correctement et sans fuite.
Nettoyez l'extérieur
Utilisez de l'eau propre et un détergent doux pour essuyer le réservoir. Évitez d'utiliser des produits chimiques agressifs et des solvants. Après le nettoyage, séchez complètement le réservoir.
Maintenance régulière
Les réservoirs cryogéniques à isolation sous vide et sans isolation sous vide doivent être entretenus régulièrement. Par exemple, inspectez le conteneur de réservoir d'azote cryogénique pour l'isolation thermique, ainsi que la maintenance du niveau de vide et l'intégrité de la couche d'isolation des réservoirs à isolation sous vide.
Portez une attention particulière au fluide cryogénique
Pour les réservoirs cryogéniques à isolation de doublure, vérifiez le niveau d'azote liquide et remplissez-le à temps si nécessaire. Évitez les dommages à basse température et maintenez la stabilité de la température.
Congélation profonde des produits alimentaires
La congélation rapide préserve la texture, la saveur et la qualité nutritionnelle des fruits, des légumes et des viandes.
Maintien de la viabilité des cellules et des tissus
Les biobanques et les institutions de recherche stockent des cellules humaines, des cellules souches et d'autres échantillons biologiques.
Gestation du bétail
Les industries agricoles utilisent des réservoirs cryogéniques pour conserver le sperme et les embryons d'animaux de haute qualité.
Transport de fournitures médicales
Les réservoirs cryogéniques portables jouent un rôle crucial dans le transport en toute sécurité de produits médicaux sensibles à la température.
Préservation des artefacts
Les réservoirs cryogéniques sont utilisés dans les musées et les institutions culturelles pour préserver les artefacts, les spécimens.
Approvisionnement en azote gazeux
Un conteneur de réservoir d'azote cryogénique cylindrique se connecte à un générateur d'azote pour fournir un flux régulier.
Usines de séparation d'air
Les réservoirs cryogéniques à grande échelle sont utilisés dans les usines de séparation d'air pour extraire et séparer l'azote.
Déterminer la capacité requise :
Comprendre les besoins spécifiques est essentiel pour éviter de dépenser trop d'argent pour des réservoirs inutilement grands. Des facteurs tels que la quantité d'azote liquide nécessaire, la fréquence des remplissages et le volume de matériaux ou d'échantillons à conserver doivent être pris en compte.
Choisir entre des réservoirs horizontaux ou verticaux :
En fonction de l'espace disponible et des besoins de stockage, des types appropriés de conteneurs de réservoirs d'azote cryogénique doivent être choisis. Généralement, les réservoirs verticaux occupent moins d'espace au sol, mais nécessitent plus de hauteur. Les réservoirs horizontaux conviennent pour être couchés sur le côté. Ils sont peu profonds et s'intègrent facilement sous un banc.
Tenir compte des besoins en portabilité :
Pour ceux qui ont besoin de transporter fréquemment leurs réservoirs d'azote cryogénique, la portabilité du réservoir doit être prise en compte. Choisir un réservoir avec des roues ou des roulettes robustes pour faciliter le déplacement et vérifier également le poids du réservoir sont tous deux importants.
Vérifier l'isolation et le vide :
La qualité de l'isolation du réservoir affecte directement la vitesse d'évaporation de l'azote liquide. Choisir un réservoir avec une isolation sous vide fiable est important pour garantir un transfert de chaleur minimal et réduire les taux d'ébullition.
Examiner les dispositifs de sécurité :
La sécurité doit toujours passer en premier lors de la manipulation de liquides cryogéniques. Choisir un réservoir équipé de dispositifs de sécurité tels que des soupapes de décharge de pression et des mécanismes de verrouillage appropriés est essentiel pour prévenir les accidents et garantir un fonctionnement sûr.
Q1 : Comment fonctionnent les conteneurs d'azote cryogénique ?
A1 : Les conteneurs cryogéniques utilisent une conception à double paroi avec un vide entre les deux parois pour maintenir l'azote liquide à basse température à l'intérieur. Le vide agit comme une isolation, empêchant le transfert de chaleur et maintenant une température très basse. Il existe également des soupapes de décharge de pression et des ports d'explosion pour libérer tout gaz ou pression supplémentaire à l'intérieur.
Q2 : Quelle est la durée de vie d'un réservoir cryogénique ?
A2 : Avec un bon entretien et une maintenance régulière, la plupart des réservoirs cryogéniques peuvent durer 20 ans ou plus. Effectuer des vérifications régulières, remplacer les pièces usées et réparer rapidement les petites fuites permettra de prolonger la durée de vie du réservoir. Respecter le calendrier de maintenance du fabricant est crucial pour maximiser sa durée de vie.
Q3 : Les réservoirs cryogéniques doivent-ils être restaurés sous vide ?
A3 : S'il n'y a pas de fuites d'azote perceptibles ou de problèmes avec les vannes ou le régulateur, les réservoirs cryogéniques n'ont généralement pas besoin d'être restaurés sous vide. Cependant, dans les climats plus froids, il est conseillé de vérifier les réservoirs plus fréquemment pendant les mois d'hiver. Ceci est important car des températures extrêmement basses peuvent entraîner une dégradation plus rapide de l'isolation sous vide. Par mesure de précaution, même s'il n'y a pas de problèmes visibles, il est conseillé de faire examiner les réservoirs pour détecter une éventuelle perte de vide. Cela est particulièrement vrai pour les réservoirs utilisés dans des zones très froides où les températures négatives peuvent se produire de manière constante pendant plusieurs mois chaque année.
Q4 : Les réservoirs cryogéniques se vident-ils d'eux-mêmes ?
A4 : Oui, les réservoirs cryogéniques se vident progressivement au fil du temps, même sans fuites d'azote. Cette lente perte naturelle se produit en raison d'une petite ventilation de gaz par la soupape de décharge de pression. De plus, tant qu'ils sont utilisés pour maintenir l'azote liquide froid et évaporé en gaz. En outre, la vitesse à laquelle ils se ventilent peut être affectée par les variations de température dans leur environnement. Plus il fait chaud à l'extérieur, plus la chaleur pénétrera à l'intérieur, ce qui entraînera une transformation plus importante du liquide en gaz qui doit s'échapper. Ainsi, tous les conteneurs cryogéniques finiront par manquer d'azote gazeux, quoi qu'il arrive. À moins qu'un liquide d'azote super froid ne soit maintenu à l'intérieur.
Q5 : Les conteneurs de réservoirs d'azote cryogénique sont-ils dangereux ?
A5 : Lorsqu'ils sont manipulés correctement, les conteneurs d'azote cryogénique ne devraient pas présenter de danger. Cependant, il faut toujours faire preuve de prudence et de soin lors de leur utilisation et de leur manipulation. Ceci est essentiel pour éviter tout risque éventuel qui pourrait être causé par eux. Ces risques peuvent inclure des choses comme des températures basses causant des brûlures par le froid ou une libération de gaz sous pression. Par conséquent, il est très important de respecter scrupuleusement toutes les instructions fournies par les fabricants en tout temps. Le respect de cette règle contribuera à garantir la sécurité tout au long du processus d'utilisation de ces types de conteneurs.