Перспектива развития транспортных средств для жидких кислорода, азота, аргона

Инженерный журнал: наука и инновации

# 10·2017 1

УДК 546/21 (038)

DOI 10.18698/2308-6033-2017-10-1684

Перспектива развития транспортных средств

для жидких кислорода, азота, аргона

АО «Уралкриомаш», г. Нижний Тагил, 622051, Россия

Приведены сведения о разработках на основе анализа созданных ранее конструкций

транспортных средств для перевозки продуктов разделения воздуха (кислорода, азо-

та, аргона), позволяющих реализовать современные криогенные технологии в ракет-

но-космической, морской и других отраслях промышленности. Выполнен поиск опти-

мальных решений при выборе конструкций и теплоизоляции указанных транспортных

средств. Обоснован выбор экранно-вакуумной теплоизоляции и глубины вакуума в

межстенном пространстве емкости. На основе анализа выявлены основные примеси

жидкого кислорода и оценено изменение их концентрации в процессе транспортиров-

ки, в связи с чем предложено осуществлять транспортировку жидкого кислорода в

железнодорожных цистернах с открытым газосбросом паров кислорода из емкости,

а транспортировку жидкого аргона для сохранения качества продукта — с закры-

тым газосбросом паров аргона из емкости (под избыточным давлением паров в емко-

сти). Обоснован выбор материала сосуда и оболочки емкости цистерны для безопас-

ной эксплуатации на железнодорожном транспорте. Впервые приведены описание и

технические характеристики перспективного транспортного изделия — контейнера-

цистерны для мультимодальных перевозок жидкого кислорода и жидкого азота.

Ключевые слова:

жидкий кислород, жидкий аргон, жидкий азот, железнодорож-

ная цистерна, контейнер-цистерна, теплоизоляция, глубина вакуума, испаряе-

мость, железнодорожная платформа

Введение.

В СССР шестьдесят лет назад по инициативе Главного

конструктора С.П. Королева были начаты широкомасштабные рабо-

ты по созданию оборудования и технологий, позволяющих исполь-

зовать керосинокислородное ракетное топливо для ракеты-носителя

Р-7 [1]. Необходимо было создать транспортные железнодорожные

средства для доставки топлива и заправки ракеты-носителя на космо-

дроме жидким кислородом и жидким азотом [2], т. е. разработать

конструкционные и теплоизоляционные материалы, работоспособ-

ные при низких температурах, и найти конструкторские решения, со-

ответствующие [3, 4].

До настоящего времени остается актуальной задача минимизации

суточных потерь жидких кислорода, азота, аргона с помощью эффек-

тивной теплоизоляции емкости транспортного средства и создания

глубокого вакуума в межстенном теплоизоляционном пространстве

[5, 6]. В конструкторских решениях силовых элементов (опоры, узлы,

подвески) схемы «сосуд—оболочка—рампа платформы» должны