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液体窒素はどのようにして注入するのですか?

凍結工事で一般的に液体窒素を運搬する方法として、液体窒素用魔法瓶又は可搬式超低温容器(LGC)があります。

弊社では主に50L用と20L用を使用します。

この容器の特徴は取り出し口が50L用で63.5㎜、20L用で50.8㎜ありますので、素早く液体窒素を取り出すとき非常に助かります。

容器毎の抽出スピードは以下の通りです。

また魔法瓶以外にも可搬式超低温容器(LGC)が使われることもあります。

弊社ではほとんど使うことはありません。

容量107m3、重量約119㎏、内容積147L

1本から液体窒素としては約80L取り出せます。

液体窒素を取り出すときに、同時に気化した窒素ガスも一緒に出てきます。

147L(内容積)-約80L(取り出し量)=約67L分が取り出すときに気化するため損失となります。

容器から液体窒素を取り出すときは、毎分1.4Lと、非常に取り出し効率は良くありません。

その理由として、液体窒素を取り出すときに、同時に気化した窒素ガスが出てきます。

バルブの開度を大きくすると、気化した窒素ガスが液体窒素をまき散らしてしまうため、非常に危険です。

そのためバルブは微開状態にしなければならず、あまり早く取り出すことができません。

魔法瓶から配管に取り付けた凍結容器には、素早く液体窒素を注ぐことができます。

配管内の水は、配管と液体窒素との接触面積を多くとらないと、素早く凍結させることができません。

液体窒素を凍結容器に注ぐスピードが施工の早さにつながるといっても過言ではありません。

 

こちらは可搬式低温容器(LGC)より直接、凍結容器に注ぐ場合です。

先にも述べましたが、勢いよくバルブを開けると、気化した窒素ガスが液体窒素をまき散らしてしまいます。

液体窒素は非常に低温のため、皮膚などに付着すると凍傷などの危険があります。

弊社で試験した結果、毎分1.4Lで取り出せました。

今回SGP100AをLGCから取り出した液体窒素で凍結させた場合、配管上部が液体窒素に浸かるまでに、約37分。

氷が配管内を閉塞させるまでに約40分掛かりました。

一方、魔法瓶の場合、配管上部が液体窒素に浸かるまでに、15秒。

氷が配管内を閉塞させるまでに約18分であることから、凍結容器にいかに早く注入できるかが、施工の早さにつながるのです。

特に大口径の場合、配管上面よりも液体窒素の液面が上部にないと、冷却効果が配管内部にいきわたりません。

液体窒素の注入スピードが遅いと、配管の下部が大きく凍り、閉塞しない氷ができてしまいます。

温水や大口径の配管を凍結させるにはLGCでは施工はできません。

また大量に消費する場合は液体窒素タンクローリーを使用することもあります。

 

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