Guia de Compra de Tanques de Armazenamento de Azoto Líquido (LIN)

Um tanque de azoto líquido é um recipiente com isolamento por vácuo que mantém LIN a temperatura criogénica para fornecimento de gás no local. Para comprar bem, dimensione-o ao consumo diário e à frequência de entregas, escolha a classe de pressão adequada ao processo e associe-lhe um vaporizador corretamente dimensionado.

O azoto líquido serve a congelação de alimentos, o tratamento de metais, a eletrónica, os laboratórios e a inertização em muitas unidades industriais. O tanque que instala determina o custo de entrega, a pressão de gás no ponto de utilização e a quantidade de produto que evapora entre entregas.

Este guia percorre a capacidade, a pressão, a associação ao vaporizador, os documentos a exigir e as duas vias de fornecimento que a KAF Cryogenics disponibiliza, para que possa especificar com confiança e pedir um orçamento rigoroso.

Para que serve um tanque de azoto líquido?

Um tanque de azoto líquido mantém o LIN em forma líquida a baixa temperatura e pressão moderada até ser retirado e vaporizado em gás. O recipiente tem parede dupla: um recipiente sob pressão interior contém o líquido e um invólucro exterior envolve um espaço com isolamento por vácuo que retarda a entrada de calor do ar ambiente.

Como o calor entra sempre lentamente, uma pequena quantidade de líquido transforma-se em gás ao longo do tempo. É a evaporação normal. Um vácuo em bom estado mantém essa taxa baixa, o que protege o produto que pagou e estabiliza a pressão dentro do tanque.

• O recipiente interior mantém o azoto líquido a temperatura criogénica
• A camisa com isolamento por vácuo retarda a entrada de calor e limita a evaporação
• O circuito de formação de pressão mantém a pressão de fornecimento à medida que o líquido é consumido
• Os dispositivos de segurança protegem o recipiente contra sobrepressão
• A linha de saída alimenta um vaporizador que converte o líquido em gás

Como se dimensiona um tanque de azoto líquido?

O dimensionamento parte da quantidade de azoto que consome e da frequência com que pode ser entregue. Um tanque deve conter o suficiente para os dias entre entregas mais uma margem de segurança para os picos de procura, de modo que a fábrica nunca fique sem produto e as cisternas não sejam chamadas mais vezes do que o necessário.

Analise estes dados antes de fixar uma capacidade.

• Consumo médio diário nas suas unidades de trabalho
• Procura diária de pico nos turnos de maior atividade
• Frequência de entrega que o seu fornecedor de gás consegue assegurar
• Dias de autonomia que pretende manter entre entregas, como reserva
• Condicionantes do local, como a área ocupada, o acesso do camião de entrega e as distâncias de segurança
• Margem para evaporação, para que o volume útil considere uma pequena perda diária

Um tanque maior reduz a frequência de entregas e o risco de rutura, mas custa mais e ocupa mais espaço. Um tanque menor custa menos a instalar, mas exige entregas mais frequentes. A nossa equipa pode dimensionar um tanque para o seu padrão de procura; para o método subjacente, consulte o nosso guia de dimensionamento de tanques de armazenamento.

De que classe de pressão precisa o seu processo?

A classe de pressão determina a pressão a que o gás sai do tanque e chega aos seus equipamentos. Um processo que exija maior pressão de fornecimento requer um recipiente de classe de pressão superior, o que também altera a forma como o tanque gere a evaporação e a formação de pressão entre utilizações.

Ajuste a classe à pressão que a sua aplicação realmente exige, em vez de optar por defeito pela mais alta disponível. Sobredimensionar a pressão acrescenta custo sem benefício, enquanto subdimensionar deixa os equipamentos sem alimentação suficiente nos caudais de pico. Partilhe a pressão de fornecimento necessária e o caudal de pico com o fornecedor, para que a classe seja escolhida com base em dados.

Como associar um vaporizador ao tanque?

A maior parte do azoto líquido é utilizada como gás, pelo que o tanque alimenta um vaporizador atmosférico que aquece o líquido até ao estado gasoso usando o calor do ar circundante. O vaporizador tem de ser dimensionado para o caudal de gás de pico e não apenas para a média, sob pena de o gás sair demasiado frio durante os consumos intensos.

• Dimensione o vaporizador para o caudal de pico, com margem para tempo frio
• Considere o ciclo de funcionamento e o tempo de descongelação, já que os vaporizadores atmosféricos formam gelo e precisam de recuperar
• Utilize vaporizadores em paralelo quando o caudal contínuo não pode ser interrompido para descongelação
• Confirme que a temperatura do gás à saída cumpre o requisito do seu processo

Em climas frios, os vaporizadores atmosféricos são habitualmente sobredimensionados, porque há menos calor disponível no ar. O nosso guia de dimensionamento de vaporizadores atmosféricos explica o cálculo em detalhe.

Deve comprar novo ou em segunda mão certificado?

A KAF Cryogenics fornece tanques de azoto líquido por duas vias. As unidades novas são fabricadas de acordo com a sua especificação, o que se adequa a projetos com requisitos específicos e tempo para aguardar o fabrico. As unidades em segunda mão certificadas são inspecionadas, submetidas a ensaios não destrutivos e a testes de vácuo e de pressão, e vendidas com dossiê documental e garantia escrita.

A diferença prática está muitas vezes no prazo de entrega. O fabrico novo demora habitualmente meses, ao passo que um tanque usado certificado em stock pode ser expedido em semanas. Quando o calendário do projeto é apertado, a via do usado certificado pode alterar a economia de toda a instalação.

• Novo: fabricado à especificação, prazo mais longo, projeto atual
• Em segunda mão certificado: inspecionado, com ensaios não destrutivos e testes de vácuo e de pressão, garantia e processo documental, entrega de stock em semanas
• Retoma: a KAF compra equipamento usado e aceita retoma em encomendas novas

Para uma comparação completa de custo e prazos, consulte o nosso guia sobre tanques criogénicos novos face a usados.

Que documentos e certificações deve exigir?

Um equipamento sob pressão só é tão fiável quanto a sua documentação. Peça o processo de certificação antes da compra, quer o tanque seja novo ou usado certificado, e confirme que o código corresponde ao mercado onde o tanque vai operar.

• PED 2014/68/EU para o mercado europeu, ou ASME Section VIII para mercados que exijam o código norte-americano
• Conformidade com a EN 13458, a norma para recipientes criogénicos fixos com isolamento por vácuo
• Registos de ensaios de impacto dos materiais, já que o serviço a baixa temperatura exige ensaios Charpy V-notch para evitar a fratura frágil
• Nas unidades usadas certificadas: relatório de inspeção, resultados dos ensaios não destrutivos, registos dos testes de vácuo e de pressão e a garantia escrita
• Documentação do dimensionamento e da pressão de abertura dos dispositivos de segurança

O código correto depende do mercado de destino e não do nível de qualidade. Um tanque certificado segundo a PED não tem qualidade inferior a um certificado segundo a ASME; servem regiões regulamentares diferentes.

Que taxa de evaporação é normal num tanque de LIN?

Os tanques criogénicos fixos modernos perdem aproximadamente entre 0,2 e 0,6 por cento do conteúdo por dia por evaporação estática, consoante a dimensão e o isolamento. Os tanques maiores apresentam, em geral, uma perda percentual inferior, por terem menos área de superfície em relação ao volume.

Se observar gelo ou condensação no invólucro exterior, uma taxa de evaporação a subir ou uma formação de pressão mais rápida do que o habitual, o isolamento por vácuo pode estar a degradar-se. Recomenda-se uma leitura de vácuo a cada 6 a 12 meses. O nosso guia da taxa de evaporação explica como distinguir um valor normal de um problema em desenvolvimento.

Como obter um preço rigoroso?

Não existe um preço de tabela fixo para um tanque de azoto líquido, porque o custo depende da especificação. A capacidade, a classe de pressão, o material, o código de certificação, o isolamento e o facto de a unidade ser nova ou usada certificada influenciam todos o valor.

Para obter um orçamento rigoroso, partilhe o seu consumo, a pressão de fornecimento necessária, o caudal de pico, o mercado de destino e o prazo pretendido. Com esses dados, a KAF pode propor um fabrico novo ou uma unidade usada certificada de stock e apresentar preço em função das suas necessidades reais.

Perguntas frequentes

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