As mangueiras criogênicas são comuns nas indústrias modernas. Essas mangueiras auxiliam no transporte de líquidos criogênicos (muito frios) em diversos sistemas. No entanto, existem diferentes tipos de mangueiras criogênicas disponíveis no mercado. Cada pessoa opta por um tipo diferente de mangueira criogênica. Isso levanta uma questão: por que escolher uma mangueira de transferência criogênica em vez de outra?
Todas as mangueiras criogênicas transportam líquidos muito frios. Esses líquidos podem atingir temperaturas inferiores a −250 °C. Apesar de terem a mesma funcionalidade, mangueiras criogênicas diferentes apresentam comportamentos distintos. Elas também variam em eficiência quando comparadas a mangueiras para mineração e outras aplicações. Neste artigo, abordarei os conceitos básicos sobre mangueiras criogênicas e como escolhê-las. Então, vamos começar.
O que é uma mangueira de transferência criogênica?
Antes de prosseguirmos, vou primeiro ajudá-lo a entender os conceitos básicos sobre mangueiras criogênicas.
As mangueiras criogênicas são seguras e projetadas para operar em temperaturas muito baixas, próximas ao ponto de congelamento. Essas mangueiras são muito duráveis e suportam pressões extremas com facilidade. Elas são comumente utilizadas para transportar líquidos e gases a baixas temperaturas. Entre eles estão o nitrogênio líquido, o oxigênio líquido, o argônio líquido e GNL.
Em termos simples, essas mangueiras são ideais para o transporte de gases e líquidos a temperaturas muito baixas. Na fabricação, essas mangueiras são normalmente feitas de aço inoxidável. Seu tubo interno é de aço inoxidável. Elas também possuem ondulações, que também são feitas de aço inoxidável. Essas ondulações tornam essas mangueiras muito flexíveis.
Lembre-se de que essas mangueiras podem ser expostas a movimentos, dobras e vibrações durante o uso. Por exemplo, se essas mangueiras são utilizadas para transferir líquido criogênico de um tanque para um sistema de armazenamento; as mangueiras podem ficar expostas a vibrações. Se as mangueiras não forem flexíveis, podem se romper ou ser danificadas. É por isso que essas mangueiras possuem ondulações, que conferem flexibilidade.
Curiosamente, existem diferentes tipos de mangueiras criogênicas, que são as seguintes:
- Mangueiras criogênicas não isoladas
- Mangueiras criogênicas com revestimento a vácuo
As mangueiras criogênicas não isoladas não possuem revestimento isolante a vácuo no tubo interno. Essas mangueiras podem sofrer ganho de calor durante o transporte de gases e líquidos. Assim, a temperatura do líquido pode aumentar ligeiramente. Essas mangueiras são econômicas e ideais para a transferência de líquidos criogênicos em distâncias mais curtas.
Em contrapartida, as mangueiras criogênicas com revestimento a vácuo consistem em um revestimento a vácuo sobre um tubo interno. Esse revestimento garante uma absorção mínima de calor. Como resultado, a temperatura do líquido presente no interior da mangueira não sofre alterações significativas. Essas mangueiras também possuem trançado de aço inoxidável, outra grande vantagem.
Por que é importante escolher a mangueira criogênica certa?
A escolha das mangueiras criogênicas adequadas é fundamental para a segurança do sistema. Mangueiras criogênicas diferentes são adequadas para diferentes temperaturas e pressões. Imagine que você queira transferir um líquido a −250 °C. Nesse caso, é preciso escolher mangueiras criogênicas projetadas para essa temperatura.
Se a sua mangueira não for adequada para temperaturas tão baixas, não a escolha. Em vez disso, opte por uma mangueira adequada para −270 °C. Dessa forma, você poderá transportar o gás (em temperaturas muito baixas) com eficiência. As mangueiras criogênicas também podem ser adequadas para diferentes faixas de pressão, não apenas de temperatura.
Escolher mangueiras com classificação de pressão incorreta ou inadequada é sempre um erro. Um fator frequentemente negligenciado é o isolamento. Mangueiras criogênicas sem isolamento podem sofrer quedas de temperatura no líquido. Você não deve escolher essas mangueiras sem isolamento quando desejar que não haja variações de temperatura no líquido que está sendo transferido.
Em contrapartida, algumas mangueiras criogênicas possuem camadas de vácuo para isolamento. Essa camada está presente na superfície do tubo interno. Isso evita o aumento da temperatura. Dessa forma, o líquido que é transportado por essas mangueiras não sofre variações de temperatura. Ele permanece na temperatura de congelamento, o que é fundamental para seu desempenho. Se você escolher as mangueiras criogênicas erradas, poderá enfrentar problemas.
Por que escolher uma mangueira de transferência criogênica em vez de outra?
Diferentes mangueiras criogênicas têm requisitos e capacidades diferentes. Portanto, você deve escolher as mangueiras com base em suas especificações e capacidades.
Por exemplo, algumas são projetadas para pressões muito altas, enquanto outras são adequadas para pressões baixas. Da mesma forma, algumas mangueiras oferecem excelente isolamento, de modo que não ocorre aumento de temperatura. Em contrapartida, outras apresentam isolamento insuficiente. As pessoas escolhem uma mangueira criogênica em vez de outra com base em suas necessidades.
Às vezes, é necessário transportar líquidos criogênicos por distâncias mais curtas. Nesses casos, as mangueiras com isolamento insuficiente funcionam bem. Essas mangueiras têm preço acessível e garantem o transporte tranquilo de líquidos criogênicos. Em alguns casos, pode ser necessário transportar o líquido criogênico por uma distância maior. Nesse caso, você precisará de uma mangueira criogênica com excelente isolamento.
Por exemplo, as pessoas preferem mangueiras criogênicas com revestimento a vácuo em vez de mangueiras não isoladas para o transporte em longas distâncias. Muitos outros fatores determinam qual tipo de mangueira criogênica funciona melhor. Condições e aplicações diferentes exigem mangueiras criogênicas diferentes. A escolha depende das especificações técnicas, das exigências da aplicação e de outros fatores.
A seguir, apresentamos alguns fatores-chave que influenciam a seleção de mangueiras criogênicas.
1- Tipo de fluido criogênico
O tipo de mangueira criogênica que você deve usar depende do fluido com o qual está trabalhando. Fluidos e gases diferentes apresentam requisitos distintos para as mangueiras. Por exemplo, o nitrogênio líquido atinge uma temperatura mais baixa, em torno de −196 °C. Nesse caso, você pode usar uma mangueira que não seja projetada para temperaturas extremamente baixas. O hélio líquido tem uma temperatura ainda mais baixa. Ao trabalhar com hélio, você precisará de mangueiras criogênicas projetadas para temperaturas extremamente baixas. Sempre analise o tipo de fluido criogênico antes de escolher as mangueiras criogênicas.
2- Pressão e temperatura de trabalho
Diferentes mangueiras criogênicas possuem especificações específicas de pressão e temperatura. Se você não levar isso em consideração, acabará escolhendo a mangueira errada. Se isso acontecer, suas mangueiras criogênicas podem não suportar as temperaturas e pressões do líquido. Como resultado, elas podem apresentar mau funcionamento, rachar ou ficar muito rígidas. Portanto, você deve analisar a pressão e a temperatura em que seu fluido criogênico se encontra. Dessa forma, você poderá escolher a mangueira certa, que funcione de maneira ideal. Uma classificação de pressão ou temperatura inadequada pode levar a um desastre, em vez de garantir um transporte de gás sem problemas.
3- Diâmetro e espessura da mangueira
É fundamental levar em consideração o diâmetro e a espessura da mangueira antes de escolher mangueiras criogênicas. Se você deseja que o fluido criogênico flua lentamente, deve escolher uma mangueira com diâmetro maior. Se deseja que uma quantidade maior de fluido flua sob alta pressão, opte por mangueiras com diâmetros menores. Além do diâmetro, a espessura das mangueiras criogênicas também é importante. Mangueiras mais espessas costumam ser mais rígidas e menos flexíveis. Manuseie essas mangueiras com cuidado, pois elas podem ser danificadas rapidamente. Por outro lado, mangueiras criogênicas mais finas são mais flexíveis.
4- Projeto da ondulação e trança (reforço)
Leve em consideração a ondulação e a trança ao escolher mangueiras criogênicas. A ondulação garante que a mangueira seja flexível. Consequentemente, quando a mangueira é sacudida ou vibra, a ondulação a protege contra rupturas. Mesmo com pequenas curvaturas e vibrações, você não enfrentará problemas de vazamento com mangueiras criogênicas. Em segundo lugar, o trançado é uma camada de reforço no tubo interno das mangueiras. Graças a esse trançado, as mangueiras criogênicas podem suportar pressões mais altas. Mesmo em condições extremas, a mangueira terá um desempenho ideal. Você deve sempre dar preferência a mangueiras criogênicas com ondulação e trançado.
5- Isolamento a vácuo e perda de calor
Conforme mencionado acima, existem diferentes tipos de mangueiras criogênicas disponíveis. Entre elas, as mangueiras criogênicas isoladas e não isoladas são muito populares. As mangueiras criogênicas não isoladas são propensas ao ganho de calor, o que afeta a temperatura do fluido. Essas mangueiras são adequadas apenas para o transporte de fluidos criogênicos em distâncias curtas. Em contrapartida, as mangueiras criogênicas com isolamento a vácuo não absorvem calor. Isso mantém as mangueiras isoladas e evita variações de temperatura nos fluidos. Se você pretende transportar fluidos por distâncias maiores, as mangueiras isoladas são a melhor opção.
6- Comprimento e material da mangueira
O comprimento e os materiais da mangueira são dois fatores importantes. Você deve sempre optar por uma mangueira de comprimento médio. Escolher uma mangueira criogênica muito longa pode resultar em perda de pressão. Mangueiras mais longas também podem aumentar a transferência de calor, afetando a temperatura dos fluidos criogênicos. Lembre-se: uma mangueira criogênica muito pequena pode não ser muito flexível e pode ser danificada se for dobrada. Além disso, escolha um material compatível com os fluidos ou gases criogênicos. O material mais comum para essas mangueiras é o aço inoxidável. Por quê? Ele é durável e pode suportar temperaturas extremamente baixas ou congelantes.
7- Operação estática x dinâmica
Diferentes mangueiras criogênicas são utilizadas em diferentes condições. Na operação estática, as mangueiras criogênicas permanecem imóveis e não se movem. Mesmo com conexões fixas estáticas, essas mangueiras ainda podem sofrer pequenos movimentos. Nesse caso, você pode optar por mangueiras um pouco menos flexíveis. Por outro lado, as mangueiras criogênicas projetadas para operação dinâmica devem ser muito flexíveis. Por quê? Porque essas mangueiras estão sujeitas a movimentos, vibrações e sacudidas constantes. Se não forem flexíveis o suficiente, podem rachar, romper e ser danificadas. Sempre leve em consideração as condições de operação antes de escolher uma mangueira criogênica.
Conclusão
Em conclusão, existem diferentes tipos de mangueiras industriais disponíveis. Algumas são projetadas para temperaturas muito baixas. Essas mangueiras são chamadas de mangueiras criogênicas e são utilizadas para o transporte de fluidos criogênicos. Fluidos ou gases criogênicos são aqueles presentes em temperaturas extremamente baixas (de congelamento). As mangueiras criogênicas apresentam diferentes tipos e qualidades.
Isso faz com que as pessoas prefiram um tipo em detrimento de outro, o que é bastante comum. Por quê? Porque as diferentes mangueiras criogênicas possuem propriedades, capacidades e especificações únicas. Você deve escolher as mangueiras criogênicas após analisar cuidadosamente suas necessidades. Neste artigo, abordo tudo sobre mangueiras criogênicas e como selecioná-las.