액체 질소 (LN2)와 같은 극저온 물질의 안전한 저장 및 취급은 의료, 식품 가공, 산업 응용 분야 및 과학 연구를 포함한 다양한 산업에서 중요합니다. 무색, 무취 및 불활성 물질 인 액체 질소는 -196 ° C (-321 ° F)의 초 저온에서 유지되므로 제대로 함유하지 않으면 매우 효과적이고 잠재적으로 위험합니다. 액체 질소 용기는 이 극저온 물질의 안전하고 안정적인 저장을 보장하도록 특별히 설계되었습니다. 이 기사에서는 액체 질소 용기의 중요성, 주요 특징 및 극저온 물질의 안전한 저장을 보장하는 방법을 탐구 할 것입니다.
액체 질소는 극저온 과정을 통해 액체 상태로 냉각 된 질소 가스이며, 이는 온도를 -196 ° C로 낮추는 것을 포함합니다. 그것은 구조를 손상시키지 않고 재료를 빠르게 동결 할 수있는 능력으로 인해 냉각 특성을 위해 산업에서 널리 사용됩니다. 일반적인 응용 분야에는 생물학적 샘플의 냉동 보존, 식품의 빠른 동결, 의료 영상 장치의 냉각 시스템 및 금속 경화 및 청소와 같은 산업 용도가 포함됩니다.
온도가 매우 낮기 때문에 적절한 안전 조치가 없으면 액체 질소를 취급하는 것이 위험 할 수 있습니다. 액체 질소 용기가 작동하는 곳입니다. 이 특수 설계된 용기는 액체 질소를 안전하게 처리하고 저장하도록 만들어져 사고를 방지하고 질소의 액체 상태를 보존하며 직원이나 재산에 위험없이 운송 할 수 있습니다.
종종 Dewars라고하는 이 용기의 역할은 다각적입니다. 온도를 유지하고, 질식의 위험을 방지하며, 액체 질소와 직접 접촉하여 신체적 상해를 피하고이 위험한 물질의 안전한 운송을 보장합니다.액체 질소 용기는 극저온 온도에 유지하고 너무 빨리 기화되는 것을 방지하는 액체 질소를 함유하도록 설계되었습니다.
액체 질소 용기에 사용되는 설계 및 재료는 안전한 저장을 보장하는 데 효과적입니다. 이러한 기능은 용기 파열, 열 충격, 질식 및 민감한 재료 손상과 같은 액체 질소와 관련된 위험한 위험을 예방하는 데 도움이됩니다. 안전에 기여하는 주요 기능을 분류합시다.
액체 질소 용기의 주요 특징 중 하나는 단열재입니다. 액체 질소는 액체 상태로 유지하려면 -196 ° C의 온도로 유지되어야하므로 용기는 열 전달을 최소화하도록 설계되었습니다. 이는 이중 벽 구조, 진공 절연 또는 다층 열 보호와 같은 고급 단열 기술을 통해 달성됩니다.
단열재는 용기가 워밍업되는 것을 방지하여 액체 질소가 조기에 기화되는 것을 방지합니다. 잘 정화 된 용기는 액체 질소가 빈번한 리필없이 장기간 보관할 수 있도록 보장하여 비용 효율적이고 신뢰할 수 있도록합니다.
모든 극저온 유체와 마찬가지로 액체 질소는 열에 노출되면 빠르게 팽창합니다. 용기의 액체 질소가 주변에서 열을 흡수함에 따라 질소 가스로 변하기 시작하여 용기 내부의 압력이 상승합니다. 이 압력을 완화하는 방법이 없다면 컨테이너는 파열되거나 파열되어 상당한 위험을 초래할 수 있습니다.
이 위험을 해결하기 위해 액체 질소 용기에는 압력 릴리프 밸브가 장착되어 있습니다. 이 밸브는 특정 임계 값에 도달하면 과도한 압력을 방출하여 질소 가스가 안전하게 빠져 나가고 용기가 과도하게 압축되는 것을 방지 할 수 있습니다. 이 안전 기능은 컨테이너가 다양한 온도 및 압력 조건에서 구조적 무결성을 유지하도록합니다.
액체 질소 용기를 구성하는 데 사용되는 재료는 부서지기 쉬우거나 약해지지 않고 극한의 온도를 견딜 수 있어야합니다. 대부분의 용기는 알루미늄 또는 스테인레스 스틸과 같은 고강도 금속으로 만들어집니다. 이 금속은 저온에 대한 저항성을 제공 할뿐만 아니라 내구성이 뛰어나고 물리적 손상에 저항합니다.
금속 외에도 일부 용기에는 강도와 장수를 향상시키기 위해 복합재 또는 강화 된 재료가 특징 일 수 있습니다. 이 재료는 운송 중 일정한 온도 변동 또는 거친 취급의 응력 하에서도 용기가 그대로 유지되도록합니다.
일부 액체 질소 용기에는 Flameproof 인클로저와 같은 추가 보호 기능이 장착되어 있습니다. 이 인클로저는 폭발성 가스가있을 수있는 환경에서 점화 위험을 방지합니다. 극저온 유체를 포위하는 데 사용되는 재료는 비 부식성이므로 컨테이너가 가혹한 화학 물질이나 환경 조건에 노출 되더라도 시간이 지남에 따라 무결성을 유지하도록합니다.
또한, 이들 인클로저는 외부 입자에 의한 오염을 방지하고 액체 질소가 순수하게 유지되고 냉동 보존 또는 냉각과 같은 응용 분야에서 그 효과를 손상시킬 수있는 외부 불순물이 없도록합니다.
대부분의 액체 질소 용기에는 고정식 용도로 설계되었지만 많은 사람들이 휠, 핸들 및 리프팅 포인트가 장착되어 휴대용이 가능합니다. 이것은 연구소, 병원 및 산업 현장과 같은 위치간에 액체 질소를 이동 해야하는 산업에서 특히 유용합니다.
이동성 기능은 저장 영역과 사용 지점 사이의 액체 질소를 쉽게 운반 할 수있게하여 운동 중 유출 또는 사고의 위험을 줄입니다. 액체 질소 용기가 종종 무겁고 안전한 취급이 필요하기 때문에 이것은 중요합니다.
현대식 액체 질소 용기에는 질소 수준, 온도 및 압력과 같은 주요 매개 변수를 추적하는 내장 모니터링 시스템이 포함될 수 있습니다. 이 시스템은 실시간 데이터를 제공하여 연산자가 용기 상태를 모니터링하고 액체 질소가 올바른 온도에 남아 있는지 확인할 수 있습니다.
자동화 된 모니터링 시스템을 사용하면 처리 오류를 방지하는 데 도움이되며, 이는 생물학적 샘플 또는 화학 물질의 무결성을 유지 해야하는 의료 및 연구 환경에서 특히 중요합니다.
액체 질소 용기는 다양한 부문에서 사용되며, 해당 응용 분야는 안전하고 신뢰할 수있는 저장의 중요성을 강조합니다. 다음은 이러한 컨테이너가 필수적인 몇 가지 산업입니다.
건강 관리에서 액체 질소 용기는 정자, 배아, 줄기 세포 및 장기 보존을 위해 인간 생물학적 물질을 저장하는 데 사용됩니다. 액체 질소의 매우 낮은 온도는 이들 세포가 열화되는 것을 막고, 생식 치료 나 연구와 같이 향후 사용을 위해 해동 할 때 그들의 생존력을 보장한다.
병원, 다산 클리닉 및 연구소는 액체 질소 용기에 의존하여 이러한 민감한 물질을 안전하게 보관합니다. 이 시스템의 실패는 귀중한 생물학적 샘플에 돌이킬 수없는 손상을 초래할 수 있습니다.
식품 산업에서 액체 질소는 식품의 빠른 동결에 사용됩니다. 이 과정은 전통적인 동결 방법보다 음식의 질감, 풍미 및 영양 함량을 더 잘 보존하여 얼음 결정이 음식을 형성하고 손상시킬 수 있습니다. 액체 질소 용기는 이러한 작업에 대해 일관된 질소 공급을 유지하는 데 필수적입니다.
아이스크림 생산에서 과일, 채소 및 육류의 보존에 이르기까지 액체 질소 용기는 식품 산업 인프라의 핵심 부분입니다.
산업 환경에서, 액체 질소는 냉각 금속 및 용접, 수축 및 스트레스 해소 금속과 같은 다른 제조 공정에 사용됩니다. 액체 질소 용기는 이러한 공정에 필요한 액체 질소를 저장하고 공급하는 데 사용됩니다.
마찬가지로, 재료 취급에서, 액체 질소는 민감한 장비를 청소하거나 극한 조건에서 재료를 테스트하기 위해 극저온 환경을 조성하는 데 사용됩니다.
과학 연구에서, 액체 질소 용기는 샘플을 보존하고, 초전도체를 냉각시키고, 실험을 수행하는 데 필수적이다. 물리, 화학 및 생물학을 포함한 많은 분야는 극저온 냉각에 의존하여 실험의 정확하고 안정적인 조건을 보장합니다.
실험실에서 생물학적 물질의 냉동 보존 및 화학 물질의 안전한 저장은 액체 질소 용기의 사용이 필요한 일반적인 관행입니다.
액체 질소 용기는 수많은 산업에서 극저온 물질의 안전한 저장 및 취급에 중추적 인 역할을합니다. 그들의 강력한 설계, 고급 안전 기능 및 단열재는 액체 질소가 안전하고 안정적인 상태로 유지되어 다양한 중요한 응용 분야에 사용할 수 있도록합니다. 의료에서 산업 응용에 이르기 까지이 컨테이너는 민감한 재료의 무결성을 유지하고 안전한 운영을 보장하는 데 필수적입니다. 이러한 용기의 중요성과 그 뒤에있는 기술을 이해하면 액체 질소가 광범위한 산업에서 안전하고 효과적으로 사용할 수 있습니다.
