اگر شما اطلاعات مفیدی در رابطه با گاز نیتروژن و ساخت مخازن نیتروژن مایع ندارید و به دنبال اطلاعات جامع در این زمینه می‌گردید ، ما در این مقاله قصد داریم در رابطه با موضوع ساخت مخازن نیتروژن مایع برای شما مطالب مفید و کاملی را در نظر بگیریم . در ادامه این مبحث با کاربرد ها و فرایند به وجود آمدن و ساخت مخزن های نیتروژن با ما همراه باشید.
آنچه در این مطلب قرار است مطالعه کنید :
- نیتروژن مایع چیست ؟
- نیتروژن مایع خاصیت انفجاری دارد؟
- مخازن سرد (Cool Tanks)
- مخزن نیتروژن مایع چیست ؟
- کاربرد های مختلف مخزن نیتروژن مایع چیست ؟
- نکات مهمی که در رابطه با مخزن های نگهدارنده نیتروزن مایع باید انجام داد
- مخازن نگهدارنده نیتروژن مایع و پوشش کاربران
- دلیل نگهداری نیتروژن در مخازن و تانک ها
- روش اطلاع از حجم نیتروژن داخل مخزن
- نکات ایمنی برای کار با مخزن نیتروژن مایع
- مقدار نیتروژن مورد نیاز در هر مخزن
- محل نگهداری مخازن
- شرایط نگهداری از مخازن نیتروژن مایع
- سوالات پر تکرار افراد در رابطه با نیتروژن مایع
- جمع بندی مطالب
نیتروژن مایع چیست ؟
نیتروژن مایع یا معادل انگلیسی آن Liquid Nitrogen که به صورت مختصر با علامت اختصاری LN2 شناخته می شود، مایع شده ی گاز نیتروژن می باشد. فرم گاز نیتروژن مایع خالص می باشد. طریقه به دست آمدن نیتروژن مایع در اثر تقطیر جزء به جزء هواست و به طور کلی و به صورت معمول در کارخانه های تولید گاز هایی نظیر CO2 و O2 ایجاد و تولید می شود. نیتروژن مایع بدون رنگ ، بدون بو و دارای چگالی با میزان 807Kg/m3 و حدودا 20% سبک تر از آب در حجم برابر، است.
همان طورکه همه شما می‌دانید آب در فشار اتمسفری با میزان دمای 100 درجه سانتی گراد به نقطه جوش می رسد و از این طریق به بخار آب تبدیل می شود. نیتروژن مایع نیز در دمای 196- ( تقریبا 77 کلوین در مقیاس مطلق ، به طور دقیق تر 195.8- درجه سانتی گراد ) جوشیده می‌شود و بخار آن گاز نیتروژن نامیده می شود ، تبدیل می‌شود.
پس هنگامی که از نیتروژن در حالت مایع صحبت می‌کنیم به طور قطع دمای آن بالا تر از 196- نخواهد بود. چون وقتی که دمای نیتروژن مایع به 195- رسیده باشد ، بخار می‌شود و به گاز نیتروژن تبدیل می شود.
دمای منجمد شدن نیتروژن مایع نیز 210- درجه سانتی گراد می باشد و در این حالت نیتروژن به صورت جامد درمی آید. هرچند باید گفته شود که می‌توانید نیتروژن جامد را به واسطه دما های بسیار کمتری نیز پیدا کنید. باید برای اطلاع دقیق شما بگوییم که نیتروژن مایع اولین بار در سال 1883 میلادی تولید و کشف شده است .
با وجود مایع مانند گاز نیتروژن بی رنگ و بی بو است و بسیار شباهت به آب دارد و همان طورکه برای شما اشاره کردیم نیتروژن مایع از تقطیر جز به جز هوا به دست می آید به صورت دیگر تحت فشار زیاد به صورت مایع در می اید.
به این دلیل که نیتروژن در دمای بسیار کم و با کوچک ترین تماسی که با یک جسم گرم تر از خود در دمای 196- مجاورت داشته باشد و تماسی به آن تجاوز کند ، باید برای حمل و نقل و نگهداری از نیتروژن تلاش کرد که تماسی بین آن و هر گونه اجسامی که دمای آن کمتر از نیتروژن باشد و به واسطه ای برای آن مخرب باشد ، جوانب احتیاط را به عمل آورد. ممکن است این جسم گرم تر از حتی خود هوا باشد. زیرا هوای معمولی نیز حدوداً 220 درجه سانتی‌گراد گرم تر و پایین تر از نیتروژن مایع است.
به همین دلیل است که باید برای حمل و نقل و استفاده از گاز نیتروژن تنها راه حل قابل اعتماد آن استفاده از تانک های بزرگ و بسیار گران قیمت بوده که این مخزن ها و تانک ها بسیار حساس و آسیب پذیر هستند. همین طور که برای شما گفتیم این تانک ها گران قیمت بوده و می‌توانند بسته به مدل طراحی آن ها و چندین عوامل دیگر عرض چند ساعت تا حتی یک سال بتوانند نیتروژن مایع را در خود نگهداری کنند.
از گاز نیتروژن که درصد زیادی از هوای اطراف ما را تامین می کند ، به شکل گسترده ای در بسیاری از کارخانه های تولیدی ، مزارع ، امکانات پزشکی ، رستوران ها و سایر نقاط دیگر استفاده مطلوبی می شود. با توجه به این که شکل مایع نیتروژن می تواند مشکل ساز و همچنین فوق العاده خطرساز و در برخی مواقع حتی کشنده باشد بنابراین دقت و حساسیت در انجام حمل و نقل امن نیتروژن مایع و مخزن های نیتروژن مایع بسیار مورد نیاز می باشد.
شما در حال مطالعه مقاله ساخت مخازن نیتروژن مایع هستید
نیتروژن مایع خاصیت انفجاری دارد؟
بسیاری از افراد هستند که با شنیدن اسم نیتروژن نگران و مضطرب می‌شوند و دچار دلهره می‌شوند. شاید برای شما اتفاق افتاده باشد که با افرادی برخورد داشته باشید که به دلیل استرس و نگرانی از انفجار نیتروژن حتی جرأت نزدیک شدن به کپسول های آن را نخواهند داشت.
نگرانی این اشخاص تا حدودی طبیعی می‌باشد و حق دارند که از این مسئله وحشت زده و نگران باشند ، زیرا که آن ها نیتروژن را با هیدروژن یا اکسیژن مقایسه می‌کنند و نام نیتروژن آن ها را به اشتباه انداخته و اطلاعات دقیق و درستی در رابطه با آن ندارند . به دلیل این که هیدروژن و اکسیژن بسیار زیاد قابلیت انفجار و ترکیدن را دارند ، افراد نیتروژن را با آن مقایسه می‌کنند و در اشتباه هستند .
بله درست است هیدروژن و اکسیژن قابلیت انفجار وسیعی دارند ولی برخلاف آن ها نیتروژن دارای قابلیت انفجاری نمی‌باشد. البته برای اطلاعات بیشتر شما باید بگوییم که نیتروژن از عناصری است که به طور معمول در مواد انفجاری نظیر TNT (Tri Nitro Toluene) کاربرد و اهمیت زیادی دارد.
با توجه به این موضوع که نیتروژن یک عنصر خالص است باید گفته شود که ، رسانه الکتریکی بسیاری ندارد. پس در مجاورت قرار گرفتن نیتروژن با قطعات الکتریکی باعث ایجاد اتصال کوتاه نخواهد شد.
برای داشتن اطلاعات بیشتر باید بدانید که ضریب انبساط نیتروژن مایع در دمای معمولی 20 درجه سانتی‌گراد ، حدوداً 700 می‌باشد و این به این معنی است که یک لیتر نیتروژن مایع هنگامی که تبخیر می شود ، برابر با 694 لیتر گاز نیتروژن مصرف خواهد داشت .
به همین دلیل است که اغلب توصیه می‌شود از نیتروژن مایع در محیط های بسته استفاده نشود. و در همین راستا است که حتی اگر چند لیتر نیتروژن مایع در هوا باشد باعث افزایش درصد نیتروژن هوا می‌شود و در آخر اکسیژن کاهش خواهد یافت که این امر بسیار خطرناک می‌باشد و می‌تواند موجب علائمی چون : بی هوشی ، سردرد و حتی در مواقع بیشتر مرگ شود .
همچنین باید عنوان کرد که تماس با نیتروژن مایع نیز می‌تواند باعث ایجاد سوختگی های شدیدی و همچنین موجب از کار افتادن اعضا و حتی در برخی موارد مرگ شود . به همین دلیل باید جوانب احتیاط را بسیار رعایت کرد .
از دیگر استفاده هایی که می‌‌توان از نیتروژن مایع کرد ، به عنوان خنک کننده در صنعت های مختلف و همچنین می‌‌توان در کاربرد های پزشکی به عنوان نمونه : برای حذف ضایعات پوستی و می توان برای سرد کردن موضعی پوست که حالتی مانند بی حسی را ایجاد می کند برای جدا کردن ضایعاتی پوستی استفاده کرد. همچنین از این ماده می‌‌توان جهت تولید گاز نیتروژن خالص و به عنوان یک نگهدارنده استفاده شود.
مخازن سرد (Cool Tanks)
مخزن های سرد برای نگهداری انواع گاز های مایع و موادی که نقطه جوش آن ها پایین می باشد و غالباً زیر 0 درجه است ، مورد استفاده قرار می‌گیرند. به این دلیل که پایین بودن دمای جوش این مواد اغلب آن ها باید در یک دمای عادی و سازگار با محیط باشند
لذا باید در این دسته از مواد دمای محیط پایین نگه داشته شود. ایمن ترین دما برای نگهداری این نوع مواد مقداری پایین تر از دمای جوش و در حالت مایع می باشد. برای این که بتوانیم این گاز ها را به صورت مایع نگهداری کنیم آن ها را در فشار های بالا و در محیطی که دمای آن مناسب باشد ، باید نگهداری نمود .
ولی دلایل بسیاری باعث شده اند که ذخیره سازی این مواد در دمای پایین بر ذخیره سازی در فشار بالا و دمای محیط مزیت بسیاری داشته باشد.
شما در حال مطالعه مقاله ساخت مخازن نیتروژن مایع هستید
از جمله این دلایل را می‌‌توان موارد زیر را عنوان کرد :
- وجود فشار کمتر از دید ایمنی بسیار مناسب تر است
- هر چه که فشار یک مخزن افزایش ببیند مجبوریم ظرفیت ذخیره سازی را برای ایمنی و هزینه های آن کمتر کنیم. به همین دلیل در فشار پایین تر موجب می‌شود تا ظرفیت بیشتری برای ذخیره سازی با هزینه مناسب تری برای استفاده داشته باشیم.
- مخازن دارای فشار زیاد از نظر ایمنی نیاز به محافظت های زیادی و دور بودن از سایر تجهیزات و فرآیند ها دارد، به همین دلیل کارکردن در فشار پایین سبب استفاده بهینه تری از زمین می شود. عملیات بهره برداری در فشار های کم ، راحت تر و سازگار با سیستم حمل و نقلی می‌باشد.
معمولاً مخازن سرد به شکل استوانه ای با کفی صاف هستند که به مخازن میعان مرسوم می باشند. این نوع مخازن دو مدل روی زمینی و زیر زمینی نیز دارند. مخازن زیادی برای انبار های بزرگ از نوع رو زمینی کف صاف و سقف گنبدی و دو جداره می باشند که یک جداره داخلی از جنس فولاد نیکل دار و یک پوشش خارجی از فولاد و یک ماده عایق کننده وسطی که خلأ نام دارد ، تشکیل می شود.
سیستم عایق بندی آن ها تشکیل شده از دانه های پودری پرلایت است که برای فضای بین دو جداره و با بکار گیری فشار مثبت نیتروژن نگهداری و همچنین محافظت می شوند. اصطلاحاً به این نوع مخازن تانک های نگهداری کامل می گویند.
نوع زیر زمینی این مخازن نیز وجود دارد .یکی از مسائل پر اهمیتی که در مخازن زیرزمینی به وجود می آید مشکل ایجاد یخ در خاک در نزدیکی و زیر مخزن می‌باشد که باعث ایجاد فشار های بسیار زیادی به مخزن و فونداسیون می‌شود
برای این که بتوانیم این مشکل را رفع و کنترل کنیم زیر و اطراف مخزن را با شن های درشت پر می‌کنیم و در برخی از موارد سیستم های گرمایشی در فونداسیون زیر مخزن قرار می‌دهیم .
مزیت مخازن زیر زمینی در برابر مخازن رو زمینی این می‌باشد که در صورت بروز اشکالاتی در مخزن ، مایعی که در آن وجود دارد در سطح اطراف زمین پخش نمی‌شود. ولی یکی از معایب بسیار بزرگ آن ها این است که در صورت ایجاد نشتی در زیر خاک یافتن نشتی آن بسیار دشوار می باشد.
سیستم هایی هستند که باعث کاهش دهنده فشار در مخازن سرد هستند و بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند و در مواقعی که فشار بیش از حد مجاز بالا می‌رود مقداری از گاز مخزن را می‌توانند تخلیه کنند تا فشار را به حد مجاز برسانند. در مورد گاز های آتش‌گیر نیز باید سیستمی در رابطه در این مخزن ها برای ایمن سازی آن ها استفاده شود تا گاز هایی که حاصل از تخلیه فشار مایع سرد را به قسمت های بیرونی واحد عملیاتی انتقال دهد.
در همین راستا به خاطر مسائل محیط زیستی نیز باید همه شیرها ایمنی شده به مشعل باشند. همچنین برای ایمنی بیشتر به منظور جلوگیری از خطرات در هنگامی‌که مخزن ها شکاف های احتمالی ببینند باید دارای سیستم یک سیستم منحصر به فرد باشند که شکاف را تشخیص دهد. ازجمله مخازن می‌‌توان مخازن اتیلن ، اکسیژن ، نیتروژن ، آرگون ، هیدروژن و غیره را نام برد.
شما در حال مطالعه مقاله ساخت مخازن نیتروژن مایع هستید
مخزن نیتروژن مایع چیست ؟
از مخزن های نیتروژن مایع به صورت یک محفظه ای ، جهت نگهداری از نیتروژن مایع استفاده لازم را به عمل می‌آورند. این تانک ها و یا به طور کلی مخزن ها یک محفظه عایق هستند که به دلیل عایق بودن آن سبب می‌شوند که هیچ گونه موادی در داخل آن نفوذ نداشته باشد و همچنین تغییرات دما در محیط پیرامون بر روی نیتروژنی که داخل این محفظه ها و تانک ها قرار دارد تأثیری مخرب نگذارد.
این مخزن ها برای این که بتوانند نیتروژن مایع را در خود محافظت و نگهداری کنند با نسبت تبخیر پایین هستند و همچنین می‌‌توان از آرگون ، نیتروژن و اکسیژن مایع نیز در این محفظه ها نگهداری لازم را به عمل آورد. البته در مصارف پزشکی جهت نگهداری نمونه های آزمایشی و زیستی نیز ممکن است مورد استفاده قرار بگیرند. این تانک ها در سایز های مختلف 3 تا 65 لیتری در کلیه بازار موجود هستند و برای مصارف زیادی کاربرد دارند.
مصارفی که برای این مخزن ها وجود دارد در کارخانجات ، آزمایشگاه و برخی از صنایع دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد. باید گفته شود که بدنه این محفظه از جنس آلومینیوم با عیار خیلی زیاد است . به صورتی که این محفظه دو جداره بوده و فضای بین آن دو جداره با خلأ پر شده است که قدرت هیچ گونه نفوذی به داخل آن نباشد.
کاربرد های مختلف مخزن نیتروژن مایع چیست ؟
از محفظه ها و مخزن های نیتروژن مایع می‌‌توان در موارد بسیاری در صنعت استفاده لازم را به عمل آورد. همچنان می‌‌توان از آن ها به صورت متداول در محیط های آزمایشگاهی و برودت شناسی استفاده ویژه ای کرد و یک محفظه نیتروژن مایع برای نگه داشتن هر چیزی که در صورت انجماد قرار دارد برای یک مدت طولانی و زیاد می‌تواند بسیار مؤثر باشد یا به طور کلی از این مخزن ها به عنوان یک انتقال دهنده برای نیتروژن مایع می توان استفاده کرد.
همچنین می‌‌توان انتظار استفاده از این محفظه ها را در بیمارستان ها و آزمایشگاه ها داشته باشید. این مخزن نیتروژن مایع یک نگهدارنده برودتی برای موارد بسیاری از مواد انسانی نظیر خون و نطفه می باشد.
ذخیره کردن تخمک ها و نطفه
ممکن است در هر بیمارستانی از مخزن های نیتروژن مایع برای ذخیره کردن تخمک ها ، نطفه ، خون و حتی ممکن است اعضای بدنی که قرار است اهدا شود استفاده لازم را به عمل آورد . به طورکلی باید گفت بیمارستان ها و موارد آزمایشگاهی بیشترین استفاده را در رابطه با مخزن های نیتروژن مایع ممکن است داشته باشند.
دقیقاً به همان دلایل که در باره نیتروژن مایع گفتیم می‌‌توان از این تانک ها برای موارد دیگر استفاده کرد. زیرا برداشتن محتوا از آن بسیار آسان است. یک محفظه نیتروژن مایع امکان دارد قفل بر روی خود داشته باشد که باز و بسته کردن آن برای همه دشوار باشد. ولی انتقال و جا به جایی آن ها کار بسیار آسانی می باشد ، زیرا دارای چرخ هایی برای انتقال و جا به جایی هستند.
همچنین از مخزن های نیتروژن مایع در موارد دیگری مانند پزشکی ، برای سرد کردن پوست قبل از خارج کردن کشیدن زگیل ها یا بافت های ناسالم استفاده لازم می شود. از این جهت که نیتروژن از لحاظ شیمیایی یک ماده بی اثر می‌باشد ، به عنوان ایجاد یک جو بی اثر مثلاً در جوشکاری نیز ممکن است مورد استفاده قرار بگیرد. همین طور نیتروژن مایع به دلیل برودت زیاد کاربرد بسیار زیادی در تهیه انواع مواد غذایی سرد و منجمد و حفاظت آن ها در موقعی حمل و نقل از جایی به جای دیگر را برعهده دارد.
در کل مخزن های نیتروژن مایع که با نام فریز آزمایشگاهی آنها را نیز می شناسند. برای نگه داشتن مواد مهمی که باید دمای آن ها ثابت باشد و حفظ شود کاربرد بسیار مهمی دارد. همچنین برای پاک سازی و سرمایش راکتور ها و تانکر ها بسیار اثر گذار است.
از این مخزن ها برای خنک سازی بتن نیز ممکن است استفاده شود. همچنین انجماد خاک برای تونل های زیر زمینی را ممکن است پوشش دهی کند و جایگزین گاز و بخار برای انفجار ها و آتش‌سوزی ها باشد و از سایش برودتی مواد پلاستیکی جلوگیری کند.
شاید بعد از شنیدن استفاده هایی که این گاز مایع در انواع صنایع گوناگون دارد به پاسخ این سوال دست یافته باشید که چرا برای نگهداری از آن ها به واسطه مخزن های نیتروژن مایع استفاده می‌کنند. باید بدانید که این تمام کاربرد های مخزن های نیتروژن را شامل نمی‌شود و این گاز در مصرف های دیگری هم بسیار تاثیرگذار می باشد.
در مراکز علمی از نیتروژن در فریز آزمایشگاهی استفاده لازم به عمل می‌آید. این فریز ها در آزمایشگاه های اصلی به منظور نگهداری و تثبیت یک ماده پر اهمیت در دمای مناسب می باشد. همچنین جایگزین کردن گاز نیتروژن به جای گاز و بخار در انفجارها و آتش‌سوزی ها و برخی حلال ها ، انتقال اسپرم های حیوانات نر برای لقاح مصنوعی و در دامداری ها کاربرد های دیگری دارد.
نیتروژن درصد بزرگی و زیادی از هوای اطراف ما را تشکیل داده است و در عملیات نفس کشیدن ما نقش مهمی دارد. همچنین در زمینه های دیگر برای انسان ها نقش بسیار پر رنگ و پرکاربردی را داشته باشد و برای نگهداری از آن باید حتماً به مخازن ویژه ای دسترسی داشت.
نکات مهمی که در رابطه با مخزن های نگهدارنده نیتروزن مایع باید انجام داد
همان طورکه ذکر کردیم از این مخزن ها برای نگهداری و جا به جایی نیتروژن مایع استفاده ویژه ای می شود. همچنین در بیمارستان ها ، مراکز نا باروری، سرم سازی، درمانگاه ها ، داروسازی و این دسته از موارد بسیار اهمیت ویژه‌ای دارد. اما در هنگام استفاده از این مخزن ها باید یک سری نکات مهم را رعایت کنیم و نیاز است که برای شما چند مورد از آن ها را بیان کنیم تا بتوانید با اطلاعات بیشتری در نگهداری آن ها کوشا باشید.
اولین مبحث در رابطه با چگونگی استفاده از تانک های نیتروژن این است که باید روی قطعه ها قرار بگیرند. زیرا اگر در مکان های دیگری مانند در سطح سیمانی قرار بگیرند ، باعث آسیب رساندن به کف آن مخزن و خراش هایی در آن می شود.
مطلب بعدی که از اهمیت بسیار ویژه ای می‌تواند برخوردار باشد ، این است که تا جایی‌که می‌توانید برای جا به جایی و حمل این نوع مخزن ها باید آن ها را به صورت عمودی جا به جا کنید و این باید به صورت مداوم انجام بگیرد تا بتوانیم در مقابل این مخزن ها یک محافظت لازم را انجام بدهید. اصولاً این مخزن های نیتروژن دارای دو لایه هستند که یک لایه خلأ بین دو لایه نگهدارنده بیرونی وجود دارد که باید مراقبت بسیاری در هنگام حمل و نقل انجام داد.
مخازن نگهدارنده نیتروژن مایع و پوشش کاربران
در زمان استفاده از این مخازن باید مراقبت های بسیاری انجام داد که برای شما در ادامه توضیح خواهیم داد. برای استفاده از این مخازن باید حتماً از عینک های ویژه این کار که برای محافظت صورت می‌باشد استفاده لازم را به عمل آورد و همچنین باید به خاطر داشته باشید که استفاده از عینک های معمولی کار عاقلانه‌ای به نظر نمی‌آید و باید حتماً از عینک های ایمنی که برای تجهیزات ایمنی وجو دارد ، استفاده کنید.
مطلب مهم دیگری که در این رابطه باید برای شما ذکر کنیم این است که برای استفاده از مخازن نیتروژن مایع حتماً باید از دستکش های یک بار مصرف نیتریت که معرف دستکش های جراحی هستند ، استفاده کرد. البته عنوان این موضوع خالی از لطف نیست که بعد از استفاده باید دست ها را با آب و صابون بسیار شستشو دهید.
همچنین استفاده از لباس های آزمایشگاهی از تجهیزات برای کار با مخازن و نیتروژن مایع می باشد. در زمان این کار حتماً باید دکمه های لباس ایمنی شما بسته باشد و همچنین از کفش های ایمنی استفاده کرد. برای این باید پوشش شما با لباس آستین بلند باشد تا از خطر هرگونه برخورد نیتروژن به پوست شما جلوگیری شود.
دلیل نگهداری نیتروژن در مخازن و تانک ها
دلیل استفاده برای نگهداری از نیتروژن مایع در مخزن ها ممکن است مختلف باشد که برای شما در ادامه به آن می‌پردازیم.
اولین و مهم ترین دلیل استفاده از مخازن نگهدارنده نیتروژن مایع دمای پایین نیتروژن مایع می باشد که این دما به سادگی باعث بریده شدن انگشت های شما و سایز اعضای بدن و بقیه موجودات زنده زمین می‌شود. همچنین برای جا به جایی نیتروژن مایع نمی‌توان چیزی به غیر از مخازن و تانک ها به حساب آورد که استقامت در مقابل دمای کم گاز مورد نظر ما را به خوبی داشته باشد و در مقابل آن هیچ واکنشی مثل شکستن و یا تغییر حالت دادن از نشان ندهد.
همچنین دلیل مهم ویژه ای که از مخازن نیتروژن مایع استفاده می‌کنند این است که باعث می‌شود نیتروژن که بسیار ناپایدار شود. این ناپایداری به دلیل آن است که نقطه جوش این گاز کم است اما در دما های کمتر از 196- درجه به جوش می‌آید و تبخیر می‌شود.
در واقع به ظاهر طبیعی خود یعنی گاز تبدیل می شود و از حالت مایع خارج می‌شود. به همین دلیل برای نگهداری درست از شکل مایع باید از مخازن و تانک های مخصوص نیتروژن مایع استفاده کرد. زیرا ممکن است هر تماسی با نیتروژن مایع دمای آن را بیشتر از 196- درجه کند و باعث تبخیر شدن آن و تبدیل آن به گاز گردند.
به این نکته مهم توجه داشته باشید که هوا و اکسیژن دمای بسیار بالایی دارد و در سرد ترین مناطق زمین حداقل صد و پنجاه درجه از نقطه جوش مایع نیتروژن گرم تر می باشد. به همین دلیل برخورد نیتروژن مایع با هوا هم می‌تواند باعث تبخیر آن و تبدیلش به گاز گردد .
به همین دلیل تنها راهی که برای حفظ حالت نیتروژن مایع می‌‌توان از آن استفاده کرد قرار دادن آن ها در داخل محفظه های نیتروژن مایع و تانک هایی که عبور هر گونه هوا را در خود بسیار سخت می‌کند.
در همین راستا نیز باید گفت که احتمال انفجار و یا یخ زدن نیتروژن مایع در دمای اتاق نیز ممکن است وجود داشته باشد و دلایلی که در بالا برای شما ذکر کردیم باعث می‌شود که تانک ها که دارای یک دو جداره خلأ داخلی هستند و تماس مایع نیتروژن را با بخش بیرونی را تقریباً به 0 می‌رساند و بهترین حالت نگهداری برای نیتروژن مایع می باشد.
لازم است برای شما بگویم که فناوری و دقت و ظرافتی که در این محفظه ها و مخزن ها به کار رفته شده است ، باعث می‌شود که قیمت آن ها عموماً بالا باشد و البته یکی از معایب بزرگی که برای تولید این مخزن ها می‌‌توان نام برد حساسیت بالا و آسیب پذیری به شدت آن ها می باشد. زیرا اگر محفظه و جداره آن دارای یک شکاف بسیار ریز باشد دیگر کاربرد لازم را نخواهد داشت.
به طورکلی مخزن های نیتروژن مایع یک تکنولوژی منحصر به فرد برای سرد نگه داشتن نیتروژن مایع درون آن می باشد. با این وجود در طرح ها و نقش های مختلفی تولید می‌شود که طرح های مختلف آن ممکن است در بازه های زمانی مختلف نیتروژن را به شکل مایع نگهداری کند.
اما این بازه زمانی ممکن است از چندین ساعت همچنین تا چندین سال متغیر باشد. در ادامه این مطلب سعی می‌کنیم به نکاتی بپردازیم که باید درهنگام استفاده از این مخازن توجه ویژه ای به آن داشته باشید.
نکته
نکات قابل توجهی که برای جلوگیری از ضربه و صدمه دیدن این محفظه ها و هدر نرفتن نیتروژن مایع و تبدیل نشدن آن به گاز در هنگام استفاده از این مخزن ها باید رعایت کرد بسیار است.
برای اولین مطلب استفاده از مخزن ها این می‌باشد که حتماً در محیط های خلوت انبار شوند. باید به یاد داشته باشید که نقاط سرد آسیبی به مخزن نمی‌زند و بلکه سردی این نقاط برای نگهداری نیتروژن درون آن کمک به سزایی نیز می‌کند. اما نگهداری این مخزن ها در نقاط گرم و یا مکان هایی که احتمال داده می‌شود در بعضی از روزها و ساعت روز گرم شود کار کاملاً غیر منطقی می باشد.
اتاق های ژنراتور
به عنوان نمونه مکان هایی که اتاق های ژنراتور هستند نمی‌توانند مکان خوبی برای انبار کردن مخزن های نیتروژن باشد. چون گرمایی که در این محیط به به دست می‌آید باعث بالا رفتن سرعت تبخیر نیتروژن می شود و فوراً آن را به گاز تبدیل می‌کند و ازآن جایی‌که این مخزن ها باید در برابر هر گونه آسیبی محافظت شوند ، بهتر است که بر روی زمین یا سطح خشن و سیمانی آن را قرار ندهیم و بر روی پایه های چوبی باشند تا از بروز هرگونه صدمه به کف مخزن ها جلوگیری شود.
با این که این مخزن ها از عایق بندی بسیار مناسبی برخوردار هستند و می‌توانند مدت بسیاری نیتروژن را به حالت سرد در داخل خود نگه دارند ، اما بالاخره ممکن است نیتروژن مایع درون مخزن گرم شود و تبدیل به گاز شود و نگهداری آن تا ابد به طول نمی‌انجامد.
البته سرعت کم شدن نیتروژن مایع در داخل مخزن بستگی به زمان نیتروژن در داخل آن مخزن دارد و اگر آن تبدیل به گاز شد باید مجدداً اقدام به پر کردن مخزن از نیتروژن مایع کنیم. به طور معمول هر مخزن حدوداً هر3 ماه یک بار شارژ می‌شود و نیتروژنی که در آن کسر شده است را اضافه می‌کند. البته لازم به ذکر است بگوییم که بهتر است این مخزن ها هر ماه یک بار چک شوند و شرایط مناسب بودن و میزان نیتروژن آن مورد بررسی قرار بگیرد.
شما در حال مطالعه مقاله ساخت مخازن نیتروژن مایع هستید
روش اطلاع از حجم نیتروژن داخل مخزن
بهتر است اطلاعات لازم را داشته باشید که میزان سنجش مخزن نیتروژن مایع با مقیاس اینچ می باشد و اگر بخواهیم به منظور بررسی میزان محتویات مخزن مطلع شوید باید مرحله های خاصی را پشت سر بگذارید که در ادامه آن ها برای شما آن ها را توضیح خواهیم داد. برای این که ببینیم چه مقدار نیتروژن مایع در یک مخزن وجود دارد ابتدا باید درب آن را باز کرد و درب فومی که بعد از آن وجود دارد را بیرون بیاوریم.
خط کش هایی که برای این کار ساخته شده است را به داخل مخزن فرو می‌بریم و حدوداً ده ثانیه به همان شکل نگه می‌داریم. بعد از گذشت ده ثانیه ای خط‌کش را بیرون می‌آوریم و به مقداری که سرما را برایمان نمایش می دهد توجه می‌کنیم.
نکته ویژه‌ای که باید عنوان کرد این است که اگر خط‌کش مقداری کمتر از چهار اینچ را نمایش بدهد معنایش این است که تانک شما باید به سرعت دوباره پر شود. اما اگر این میزان کمتر از سه اینچ بود نشان‌دهنده این است که مخزن شما باید فوراً رسیدگی شود.
نکات ایمنی برای کار با مخزن نیتروژن مایع
در هنگام کار با نیتروژن مایع برخی از مسائل ممکن است بسیار خطرناک باشند و اگر افراد آگاهی لازم را در رابطه با آن نداشته باشد ممکن است خسارت جبران ناپذیری به او وارد شود و نکات ایمنی که باید قبل از کار با نیتروژن مایع آن ها را حتماً رعایت کرده باشید به این صورت می باشد.
در واقع مهم ترین نکته محافظت از چشم ها است در برابر نیتروژن مایع می باشد. در هنگام کار با نیتروژن مایع مخزن باید حتماً لوازمی مانند عینک های مخصوص این کار و همچنین از دستکش و محافظ صورت استفاده کنید. باید به خاطر داشته باشید که برای استفاده از این مخازن و برداشتن آن ها لوازمی مانند : ملاقه و سایر لوازم آن و ابزار هایی مانند : پنس یا انبرک رو همیشه داشته باشید.
همچنین پوشش فردی درحال تماس با مخزن های نیتروژن مایع امری بسیار واجب می باشد. در زمان استفاده از مخزن های نیتروژن باید چکمه های مخصوص این کار زا بپوشید و بند های آن را ببندید. این کار باعث می شود در صورت خطرات احتمالی پوششی که بر روی چکمه وجود دارد مانع آسیب رساندن به پاها و سطح پوست شما شود.
شما در حال مطالعه مقاله ساخت مخازن نیتروژن مایع هستید
مقدار نیتروژن مورد نیاز در هر مخزن
سطر نیتروژن در هر مخزن هیچ گاه نباید از ارتفاع پنج اینچ پایین تر برود. این میزان به اندازه 127 میلی متر است که در واقع 7/12 سانتی متر می باشد. این کمترین مقدار نیتروژن می باشد که به منظور حفظ دمای لازم باید در مخزن ها ذخیره شود .باید به خاطر داشته باشید که برای اندازه گیری این نوع نیتروژن از خط‌کش هایی که برایتان ذکر کردیم استفاده کنید.
محل نگهداری مخازن
از مواردی دیگر که بسیار اهمیت ویژه ای دارد و باید حتماً آن را رعایت کنیم محل نگهداری مخزن های نیتروژن می باشد. این مخزن ها باید همواره در محیط هایی نگهداری شوند که تهویه مطلوب و مناسبی داشته باشد و هرگز نباید در فضا های بسته‌ای مانند ماشین و یا اتاق که بسته هستند، استفاده شود.
اما از آن جایی‌که این گاز بسیار سرد می‌باشد وقتی که چشم در مقابل نیتروژن قرار می‌گیرد آسیب می‌بیند. حتی در تماس با پوست دست ممکن است یخ بزند و همچنین لازم است بیان کنیم که هیچ گاه این مخزن ها را بیش از حد پر نکنید.
شما در حال مطالعه مقاله ساخت مخازن نیتروژن مایع هستید
شرایط نگهداری از مخازن نیتروژن مایع
نگهداری از مخزن نیتروژن مایع ممکن است درد سر ساز شود اگر عواملی که بر آن تاثیرگذار باشند رعایت نشود :
عمر یک مخزن بیشتر از ده سال باشد و به واسطه گذشت زمان خلأ و حفاظت خود را از دست بدهد و اینکه نسبت به قبل بیشتر آن را پر کرده باشید. همینطور محفظه شما درحال عرق ریختن باشد و متوجه شوید شبنم هایی در اطراف بخش گردن مخزن شما تشکیل شده اند. باید دقت کنید که پیچ خلا گم نشده باشد یا شل نشده باشد و همینطور =زمانی که آهسته به مخزن ضربه می‌زنید یک صدای زننده از آن به گوش برسد، بسیارخطرناک می باشد.
سوالات پر تکرار افراد در رابطه با نیتروژن مایع
نیتروژن مایع چقدر سرد می باشد ؟
نیتروژن در دمای کمتر از شصت و سه درجه کلوین، یخ می زند و تبدیل به جامد می شود. بالاتر از دمای 77/2 درجه کلوین، نیتروژن به نقطه جوش می رسد و تبدیل به گاز می شود . تا زمانی که نیتروژن مایع از اتمسفر به دست می آید، آن ارزان و به ندرت یخچالی می باشد.
نیتروژن مایع را چگونه تهیه کنیم ؟
شما می توانید به شرکت های تولید کننده و همچنین توزیع کننده نیتروژن مایع بروید و به میزان مورد نیاز نیتروژن مایع را در مخزن های با دیواره دو جداره خلاء بخرید در زمان خرید اطمینان حاصل کنید که فلاسک های نیتروژن دو جداره با سیستم خلاء و همراه با درپوش های گشاد و کمی شل باشند.
چگونه نیتروژن مایع را تولید کنیم ؟
برایتان توضیح دادیم که نیتروژن مایع در اندازه های بزرگ به وسیله فشرده سازی، سرمایش و منبسط کردن هوا تولید می شوند. طبق این فرآیند حرارت را از هوا گرفته می شود و می تواند تا زمانی که هوا مایع شود تکرار شود . سپس گازهای متراکم از تقطیر جزء به جزء جداسازی می گرددند.
شما در حال مطالعه مقاله ساخت مخازن نیتروژن مایع هستید
به چه صورت نیتروژن مایع را تخلیه کنیم ؟
به هیچ وجه نیتروژن مایع را در اماکنی که که افراد دیگر ممکن است داخل آن شوند تخلیه نکنید. تخلیه نیتروژن مایع باید در فضای آزاد و در یک مکان امن صورت بگیرد. نیتروژن مایع را به آهستگی بر روی زمین شنی بریزید تا بتواند تخلیه شود. توضیه می کنیم نیتروژن مایع را در خیابان تخلیه نکنید
علت سرمایش زیاد نیتروژن مایع پیست ؟
طبق تحقیقیات به عمل آمده ، نیتروژن مایع بسیار سرد می باشد. زیرا نقطه جوش آن منهای 320 درجه فارنهایت می باشد. نیتروژن در دمای اتاق به صورت گاز می باشد. به همین دلیل پیش نیاز اینکه نیتروژن به حالت مایع در بیاید لازم است به طور باور نکردنی سرد باشد.
چرا وقتی چیزی داخل نیتروژن مایع قرار می دهیم، می جوشد؟
حدود 80 درصد از هوایی که ما تنفس می کنیم از گاز نیتروژن شامل می شود . در این صورت چیزی که ما داریم هوای مایع است. به همین دلیل یک یخچال واقعا پر قدرت لازم است تا هوا را خیلی سرد کرده تا ازاین طریق بتوان آن را به مایع تبدیل کند. برای نیتروژن که نقطه جوش آن منفی سیصد و بیست درجه می باشد ، به همین دلیل نیتروزن مایع در دمای اتاق می جوشد و تبدیل به هوا می شود.
شما در حال مطالعه مقاله ساخت مخازن نیتروژن مایع هستید
آیا نیتروژنی که درمواد غذایی یا بستنی است نیتروژن مایع ایمن و بدون خطر است؟
نیتروژن مایع باید کاملا از غذا یا نوشیدنی تبخیر شود. بنا بر گفته ی Peter Barham Bristol، بکار گیری نیتروژن مایع در آماده کردن غذا یا هر نوشیدنی خوشمزه ای می تواند بدون خطر باشد. اما یادتان باشد نباید نیتروژن مایع را بخورید
آیا شما می توانید نیتروژن مایع را قورت بدهید؟
ما قبلا این نکته را گفتیم که نیتروژن مایع غیر سمی می باشد ولی در نظر داشته باشید که بسیار سرد می باشد تا باعث یخ زدگی آنی شود. هنگامی که قطرات ریزی از نیتروژن مایع با پوست شما تماس داشته باشد ، نمی تواند یک خطر به حساب بیاید. اما تماس گسترده و زیاد می تواند شما را از راه خوردن نیتروژن مایع در معرض صدمات شدید به دهان، مری و معده خودتان قرار دهد.
شما در حال مطالعه مقاله ساخت مخازن نیتروژن مایع هستید
علت خطرناکی نیتروژن مایع خیلی چیست ؟
با در نظر گرفتن این نکته که نیتروژن مایع سرد می باشد ولی می جوشد. زمانی که نیتروژن مایع می جوشد به گاز نیتروژن یا ازت تبدیل می شود و برای استنشاق ایمن می باشد. خطر فقط در دمای پایین می باشد که اگر سلول های پوستی شخص در تماس با ازت مایع یخ بزند، می تواند پوست فرد را بسوزاند و به آن آسیب بزند.
آیا نیتروژن یا ازت مایع می تواند منفجر شود؟
قرار دادن نیتروژن مایع درون یک مخزن مهر و موم شده و آزاد سازی آن در دمای اتاق، منجر به انفجار می شود. در همین راستا گاز منبسط می شود تا جایی که اگر گرم شود مخزن خود را منفجر می کند. بخاطر همین است که خنک سازی چیزی عموما به انفجار آن منجر نخواهد شد.
چه موادی با نیتروژن مایع از خود واکنش نشان می دهند؟
مولکول نیتروژن نسبتا ساکن است و نباید با کلر واکنش دهد. در واقع نیتروژن مایع سرد می باشد و هوای اطراف استخر را تا بخشی که بخار آب در هوای متراکم به صورت قطرات خیلی ریز و معلق درآیند، سرد خواهد شد
شما در حال مطالعه مقاله ساخت مخازن نیتروژن مایع هستید
جمع بندی مطالب
در مطالب بالا سعی کردیم بتوانیم آشنایی کامل شما عزیزان را با نیتروژن مایع داشته باشیم. ممکن است بسیاری از افراد از روند به وجود آمدن نیتروژن مایع اطلاع درستی نداشته باشند و درصدد جستجو برای تکمیل کردن اطلاعات ذهن خود باشند. همواره تلاش کردیم مطالب بسیار مؤثری را در رابطه با جزئیات این مطلب را برایشان فراهم کنیم .
افراد بسیاری هستند که فکر می‌کنند نیتروژن مایع دارای یک خاصیت انفجاری می باشد و همیشه هراس دارند و نگرانشان می کنند ، سعی کردیم در مطالب بالا نیز درمورد این موضوع که نیتروژن خاصیت انفجاری دارد یا خیر، برای شما صحبت کلی داشته باشیم. همچنین برای جا به جایی نیتروژن مایع احتیاج به مخازن هایی که برای انواع نیتروژن های مایع سرد استفاده می‌شود، باید در نظر گرفته شود.
مخازن سرد مخازنی هستند که می‌توانند درجه حرارت پایین را برای گاز نیتروژن مایع به ارمغان آورند و با استفاده از آن ها حمل و جا به جایی گاز نیتروژن مایع آسان‌تر شود و کیفیت نگهداری آن بالاتر برود.
این مخازن نیتروژن مایع دارای کاربر دهای به سزایی در رابطه در صنعت و بسیاری از مسائل دیگر هستند که برای شما در این مقاله توضیحات مفصلی دادیم که چگونه و در کجا کاربردهای لازم نیتروژن صورت می‌گیرد.
البته در رابطه با نگهداری این مخزن ها نیز باید نکاتی را رعایت کرد و تجهیزات ایمنی را لازم داشت و از پوشش های مخصوصی برای در تماس بودن با آن استفاده کرد. در غیر این صورت اثرات مخربی به جای خواهد گذاشت و برای انسان مفید نمی‌باشد.
اکثر افراد دوست دارند دلیل نگهداری نیتروژن در مخازن و تانک ها را بدانند. اینکه علت اهمیت آن ها و مخزن هایی که نیتروژن مایع را حمل می‌کنند چه می باشد، برای آن ها بسیار مهم است .در همین راستا مطالبی را برایشان نیز تهیه کردیم.
اکثر افراد قصد دارند بدانند چگونه می‌توانند از حجم نیتروژن درون مخازن خود باخبر شوند ولی اطلاع درستی در این زمینه ندارند همچنین نیتروژن به خاطر اهمیت های ویژه‌ای که دارد باید در محل های مناسب خود نگهداری شود که منجر به اتفاق های مخربی نشود.
طی تحقیقات به عمل‌آمده اکثر افراد در سایت های مختلف سوالات زیادی در رابطه با گاز نیتروژن داشتند ، ما با سوالات پر تکراری که برای شما شرح دادیم قصد داشتیم جواب تمامی عزیزانی که در این رابطه قصد کسب اطلاعات بیشتری را دارند، بدهیم. امیدواریم که اطلاعات و مقاله بالا برای شما مفید واقع شده باشد.
ثبت ديدگاه