Кріогенне виробництво кисню включає спочатку зрідження повітря, а потім розділення кисню та азоту на основі їх різних точок кипіння. Зрідження повітря вимагає охолодження нижче -140,6 градусів. Зазвичай розділення повітря працює в діапазоні температур від -172 градусів до -194 градусів. Обладнання для виробництва кріогенного кисню має такі характеристики безпеки:
Теплоізоляція: Низькотемпературні-теплообмінники, дистиляційні колони та інші кріогенні резервуари та трубопроводи розміщені в ізольованих холодних камерах, заповнених ізоляційними матеріалами з низькою теплопровідністю, щоб запобігти проникненню тепла з навколишнього середовища та мінімізувати втрати холоду-інакше обладнання не працюватиме.
Вимоги до матеріалів: Матеріали, що використовуються для кріогенного обладнання, повинні мати достатню міцність і в’язкість при низьких температурах, а також хорошу зварюваність і обробку. Звичайні матеріали включають алюмінієві сплави, сплави міді та нержавіючу сталь.
Видалення домішок (висока температура кипіння): Домішки з високою температурою кипіння в повітрі, такі як волога та вуглекислий газ, необхідно попередньо видалити при температурі навколишнього середовища. Інакше вони заблокують внутрішні канали та виведуть пристрій з ладу.
Контроль небезпеки вуглеводнів: Ацетилен і вуглеводні, що потрапляють у колону поділу повітря, можуть накопичуватися до небезпечних рівнів, впливаючи на безпечну роботу або навіть спричиняючи вибухи. Тому для їх видалення необхідно встановити очисне обладнання.
Захист від скидання тиску: Герметичні контейнери, в яких зберігаються кріогенні рідини, відчуватимуть автоматичне підвищення тиску, коли зовнішнє тепло викликає часткове випаровування. Необхідно встановити надійні запобіжні пристрої для запобігання надмірного тиску.
Захист фундаменту: Витік кріогенної рідини в фундамент може замерзнути та розтріскати основу, спричинивши нахил обладнання. Таким чином, необхідно забезпечити герметичність обладнання, трубопроводів і клапанів, враховуючи напруги теплового розширення/стискання та деформації.
Заборона органічних матеріалів: Пористі органічні матеріали, такі як деревина або кокс, змочені рідким киснем, можуть зазнати бурхливого горіння або вибуху під впливом джерел запалювання або удару. Таким чином, не допускається використання пористих органічних матеріалів у холодильних боксах. Для скидання рідкого кисню слід використовувати спеціальні трубопроводи та контейнери-ніколи не зливати в підлогу.
Сумісність матеріалів: Тривалий- вплив кріогенних рідин на пластини з вуглецевої сталі може призвести до крихкого руйнування. Таким чином, викидні трубопроводи та збірні жолоби для кріогенних рідин не можуть використовувати вироби з вуглецевої сталі.
Профілактика асфіксії: Азот і аргон є задушливими газами-їх труби для випуску рідини мають бути прокладені на відкритому повітрі. Газовідвідні труби повинні мати достатню висоту випуску, вихідні отвори не повинні бути звернені до платформ або сходів.
Запобігання пожежі: Кисень є сильним підтримником горіння-його випускні труби не повинні виходити безпосередньо в невентильовані будівлі.
