А.И. Рубцов
ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ, ЭТАПЫ СТАНОВЛЕНИЯ, СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
ОАО «КРИОГЕНМАШ»
Организация разработок и производства продукции криогенного машиностроения на известном
российском предприятии ОАО «Криогенмаш» претерпела серьёзные изменения. В его структуре возрождена
деятельность научно-исследовательского института, продолжается эффективная работа инжинирингового
центра, специалисты которого используют современные системы компьютерного проектирования. Это позволяет значительно ускорять разработку новых криогенных установок и др. оборудования.
Предприятие освоило в производстве новое поколение воздухоразделительных установок со сниженным
удельным энергопотреблением. ОАО «Криогенмаш» сейчас позиционирует себя одновременно на рынке и
технических газов, и оборудования для их производства. В настоящее время крупная компания на условиях on-site обеспечивается газами, производимыми установкой ОАО «Криогенмаш». На разных этапах находится создание ещё трёх подобных крупных производств газов на площадках потребителей. В год своего 60-летия ОАО «Криогенмаш» интенсивно развивает деятельность в области криогенного машиностроения и уверенно расширяет присутствие на рынке технических газов.
Ключевые слова: Кислород. Азот. Аргон. Воздух. Криогенная техника. Воздухоразделительная установка.
Криогенное машиностроение. Производство технических газов. On-site-проект. Рынок.
A.I. Rubtsov
HISTORY OF CREATION, STAGES OF FORMATION, CONDITION AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT
OF JSC «CRYOGENMASH»
The organization of development and manufacturing of cryogenic mechanical engineering at the well-known Russian enterprise JSC «Cryogenmash» have implemented a serious change. An activity of scientific research institute in it structure is revived, an effective work of engineering center which experts develop the modern systems of computer designing proceeds. It allows considerably accelerating the development of new cryogenic plants and
other equipment. The enterprise has mastered in manufacture a new generation of air separation plants with specific power consumption reduced. JSC «Cryogenmash» simultaneously represent itself in the market of technical gases and equipment for their manufacture. Now large company on conditions on-site is provided by gases made by plants of JSC «Cryogenmash». Creation of three similar manufactures of gases on platforms of consumers comes to the end. JSC «Cryogenmash» intensively develops an activity in the field of cryogenic mechanical engineering
and confidently expands presence in the market of technical gases in year of the 60-anniversary.
Keywords: Oxygen. Nitrogen. Argon. Air. Cryogenic engineering. Air separation plant. Cryogenic engineering.Manufacture of technical gases. On-site-project. Market.
О.Н. Каминский
РЕАЛИЗАЦИЯ КОМПАНИЕЙ ОАО «КРИОГЕНМАШ» КОНЦЕПЦИИ «ПРОИЗВОДСТВО ПОД ЗАКАЗ»
Организация разработок и производства продукции кислородного и криогенного машиностроения на известном российском предприятии ОАО «Криогенмаш» в последние годы целенаправленно совершенствовались. Перестройка коснулась многих сторон его деятельности. Основное её назначение — содействие
реализации плана стратегического развития предприятия. В его структуре создан инжиниринговый
центр, специалистами которого освоены современные компьютерные системы проектирования. Это позволило значительно ускорить разработку новых видов оборудования, например, осуществлять производство нового поколения воздухоразделительных установок со сниженным энергопотреблением, в том числе и сверхвысокой производительности. Предприятию благодаря использованию современных PLM-технологий удалось повысить эффективность цикла «проектирование-изготовление» и тем самым реализовать концепцию «производство под заказ».
Ключевые слова: Криогенное машиностроение. Воздухоразделительная установка. Блок разделения.
PLM-технологии. Проектирование. Расчёты. Документация.
O.N. Kaminsky
REALIZATION OF THE CONCEPT «MANUFACTURE UNDER ORDER» BY COMPANY JSC «CRYOGENMASH»
The organization of development and productions of oxygen and cryogenic engineering at last years was purposeful perfected at well-known Russian enterprise JSC «Cryogenmash». Reorganization has touched many sides of its activity. Its basic purpose is assistance for realization of strategic development of the enterprise. In its structure it is created the engineering center which experts mastered the modern computer systems of designing. It has allowed to considerably speed up the development of new kinds of the equipment, for example, to carry out manufacture
of new generation of air separation plants with reduced energy consumption including ultrahigh productivity.
The enterprise due to use of modern PLM-technologies managed to increase efficiency of cycle «designingmanufacturing
» and by that to realize the concept «manufacture under order».
Keywords: Cryogenic engineering. Air separation plant. Separation block. PLM-technologies. Designing. Calculations.
Specifications.
И.К. Буткевич
ОСОБЕННОСТИ ОДНО- И ДВУХКОНТУРНЫХ КРИОГЕННЫХ ГЕЛИЕВЫХ СИСТЕМ
Cверхпроводящие устройства (СПУ) как объекты криостатирования характеризуются малыми удельными тепловыми нагрузками и значительными их колебаниями. При создании криогенных гелиевых систем (КГС) для СПУ стремятся к минимальным затратам энергии. Кроме этого в КГС применяют такие
схемы, чтобы оптимальный режим их работы не зависел от условий работы криостатируемых объектов. Такими системами являются двухконтурные КГС с рефрижераторами с избыточным обратным
потоком (РИОП). Использование в ступени окончательного охлаждения РИОП детандера позволило не
только приблизить эффективность двухконтурных КГС с РИОП в расчётном режиме к одноконтурным
КГС с рефрижераторными установками с многоступенчатым расширением, но и превзойти последние
при изменении тепловой нагрузки в широком диапазоне её значений.
Ключевые слова: Гелий. Сверхпроводящее устройство. Криогенная гелиевая система. Контур криогенной
системы. Ступень предварительного охлаждения. Ступень окончательного охлаждения. Рефрижератор
с избыточным обратным потоком. Детандер. Эжектор. Криостатирование.
I.K. Butkevich
FEATURES ONE- AND TWO-CIRCUIT CRYOGENIC HELIUM SYSTEMS
The superconducting devices (SCD) as objects of cryostatting are characterized by small specific thermal loadings
and their significant variations. At creation cryogenic helium systems (CHS) for cyostatting SCD aspire to
the minimal expenses of energy. Except that in CHS apply such circuits that the optimum mode of their work didn't
depend on operating conditions of cryostatting objects. Such systems are two-circuit CHS with refrigerators
with excess reverse flow (RERF). Use the RERF in step of final cooling of expander has allowed not only to approach
the efficiency of two-circuit CHS with RERF in settlement mode to one-circuit CHS with refrigerator installations
with multistage expansion, but also to surpass the last during change of thermal loading in wide range
of its values.
Keywords: Helium. Superconducting device. Cryogenic helium system. Contour of cryogenic system. Step of precooling.
Step of final cooling. Refrigerator with excess reverse flow. Expander. Ejector. Cryostatting.
А.А. Лапшин
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ВОЗДУХОРАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК И КИСЛОРОДНЫХ СТАНЦИЙ
ПРОИЗВОДСТВА ОАО «КРИОГЕНМАШ»
При создании воздухоразделительных установок (ВРУ) и кислородных станций нового поколения большое
внимание уделяется разработке надёжных и современных систем автоматизации. Рассматриваются
тенденции их развития для оснащения воздухоразделительных установок и кислородных станций, которые разрабатываются и изготавливаются ОАО «Криогенмаш». Приводится описание структурного построения систем автоматизации, применяемого оборудования, системного и прикладного программного
обеспечения. Анализируются особенности автоматизации технологического оборудования кислородной
станции, в состав которой входит конкретная ВРУ. Излагаются вопросы обеспечения высокой надёжности, требуемого уровня отказоустойчивости и удобства обслуживания систем автоматизации.
Ключевые слова: Воздухоразделительная установка. Кислородная станция. Система автоматизации.
Автоматизированная система контроля и управления. Контроллер. Пультовая станция. Приборы. Электротехническое оборудование. Надёжность.
A.A. Lapshin
AUTOMATION SYSTEMS OF AIR SEPARATION UNITS AND OXYGEN PLANTS BY MANUFACTURE OF JSC
«CRYOGENMASH»
The much attention is given for development of the reliable and modern automation systems during creation of air
separation units (ASU) and oxygen plants of new generation. Automation systems development tendencies for
ASU and oxygen plants developed and manufactured by JSC «Cryogenmash» are considered. The article contains
description of automation systems structural solutions, equipment and software applied. Special features of
automation of the oxygen plant with concrete ASU are analyzed. Questions of providing maintenance and service
convenience, high reliability, required level of fault tolerance for automation systems are stated.
Keywords: Air separation unit (ASU). Oxygen plant. Automation system. Controller. Panel station. Devices. Electrotechnical
equipment. Reliability.
Н.П. Гринь, Ю.Б. Наталуха, А.В. Смирнов
ПОРШНЕВЫЕ ВОЗДУШНЫЕ КОМПРЕССОРНЫЕ МАШИНЫ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ ДЛЯ ВРУ,
РЕАЛИЗУЮЩИХ ЦИКЛЫ СРЕДНЕГО И ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЙ
ОАО «Сумское НПО им. М.В.Фрунзе» начало выпуск поршневых компрессоров для воздухоразделительных
установок (ВРУ) ещё в 50-ых годах прошлого века. В настоящее время выпускается ряд компрессорных
установок нового поколения для ВРУ среднего и высокого давлений: 2ВМ10-27/71, 4ВМ10-55/71, 6ВМ16-
150/200 и другие. В их конструкциях применены новые технические решения отечественного и зарубежного компрессоростроения, улучшающее качество изделий и надёжность при эксплуатации.
Ключевые слова: Воздухоразделительная установка. Поршневой компрессор. Многоступенчатое сжатие
воздуха. Смазка компрессоров. Блочное исполнение компрессоров. Совершенствование компрессоров.
N.P. Grin, Yu.B. Nataluha, A.V. Smirnov
PISTON AIR COMPRESSOR OF NEW GENERATION FOR ASP REALIZING CYCLES OF AVERAGE AND HIGH
PRESSURE
JSC «Sumy Frunze NPO» started release of piston compressors for air separation plants (ASP) in 50th years of
the last century. A number of compressors of new generation now is made for ASP of average and high pressure:
«2ВМ10-27/71», «4ВМ10-55/71», «6ВМ16-150/200» and others. In their designs a new technical decisions of
domestic and foreign compressor engineering improving quality of products and reliability at operation are applied.
Keywords: Air separation plant. Piston compressor. Multistage compression of air. Compressors greasing. Enbloc
directional compressors. Perfection of compressors.
Н.В. Павлов, В.А. Чадымов
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ КОМПЛЕКТУЮЩИХ И МАТЕРИАЛОВ ПРИ СОЗДАНИИ
КРИОГЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ГАЗОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Расширяется использование технических газов в различных технологиях. Их реализация часто требует
разработки нестандартного оборудования, для которого необходима импортная комплектация. Приводятся характеристики изделий и материалов ведущих в мире компаний. Использование такой комплектации позволяет создавать конкурентоспособное криогенное оборудование для газовых технологий. Сообщается о разработке ряда унифицированных газоразрядных рамп для технических газов; многочисленных видов газораспределительных щитов; систем газообеспечения предприятий на базе криогенных ёмкостей. Создана система подачи жидкого азота с помощью гибкого криогенного трубопровода в автоматические линии разлива напитков.
Ключевые слова: Криогеника. Технические газы. Газовые рампы. Гибкий криогенный трубопровод. Жидкий азот. Газовые технологии.
N.V. Pavlov, V.A. Chadymov
USING OF MODERN COMPONENTS AND MATERIALS AT CREATION OF CRYOGENIC EQUIPMENT FOR GAS
TECHNOLOGIES
Using of industrial gases in various technologies are extends. Their realizations are frequently demands the development
of non-standard equipment for which the import components is necessary. Characteristics of products and
materials of the leading in the world companies conducting are resulted. Use of such complete set allows to create
the competitive cryogenic equipment for gas technologies. It is informed on development of some the unified discharge
ramps for industrial gases; numerous modes of gas-distributing boards; systems for gas supply of enterprises
on the basis of cryogenic tanks. The system of submission of liquid nitrogen with the help of the flexible cryogenic
pipeline at automatic bottling lines of drinks is created.
Keywords: Cryogenics. Industrial gases. Gas ramps. Flexible cryogenic pipeline. Liquid nitrogen. Gas technologies.
В.И. Недоступ
ОСОБЕННОСТИ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ И СТРУКТУРА УРАВНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ
ЖИДКОСТИ
Рассмотрена конфигурация особых кривых на термодинамической поверхности — так называемых идеальных кривых, на которых свойства реального газа совпадают со свойствами идеального. Показана связь
этих кривых с термическим и внутренним давлением жидкости. Исходя из особенностей поведения термического и внутреннего давления, предложены формы уравнения состояния жидкости.
Ключевые слова: Термодинамическая поверхность. Уравнение состояния жидкости. Термическое давление.
Внутреннее давление.
V.I. Nedostup
FEATURES OF THERMODYNAMIC SURFACE AND STRUCTURE OF EQUATION OF STATE FOR FLUID
Configuration of singular curves on thermodynamic surface — so-called ideal curves on which properties of real
gas are equal to properties of ideal gas — was considered. Communication of these curves with termic and internal
pressure was shown. Forms of equation of state for liquid were proposed on the basis of peculiarities of behavior of
thermic and internal pressure.
Keywords: Thermodynamic surface. Equation of state for liquid. Thermic pressure. Internal pressure.
А.А. Вассерман
АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВОЗДУХА И ЕГО КОМПОНЕНТОВ И
СОСТАВЛЕНИЕ ТАБЛИЦ СПРАВОЧНЫХ ДАННЫХ
Данные о теплофизических свойствах воздуха и его компонентов — азота, кислорода и одноатомных газов
— необходимы для развития криогенной и космической техники, химической промышленности и ряда других
отраслей техники. Накопление экспериментальных данных о свойствах упомянутых веществ позволило составить уравнения, описывающие эти данные, рассчитать таблицы свойств и построить диаграммы состояния. Рассматриваются основные работы, посвящённые составлению таких уравнений, и наиболее известные таблицы теплофизических свойств воздуха и его компонентов, охватывающие широкую область
параметров.
Ключевые слова: Воздух. Азот. Кислород. Гелий. Неон. Аргон. Криптон. Ксенон. Теплофизические свойства.
Уравнения состояния.
A.A. Vasserman
ANALYTICAL DESCRIPTION OF THERMOPHYSICAL PROPERTIES OF AIR AND ITS COMPONENTS AND
DEVELOPMENT OF REFERENCE DATA TABLES
Data on thermophysical properties of air and its components — nitrogen, oxygen and one-atomic gases — are necessary
for development of cryogenic and cosmic technique, chemical industry and some other branches of technique.
Accumulation of experimental data on properties of mentioned substances has allowed to compile equations describing
these data, to calculate tables of properties and to build diagrams of state. The main papers of compiling
such equations and the most known tables of thermophysical properties of air and its components covering wide
range of parameters are considered.
Keywords: Air. Nitrogen. Oxygen. Helium. Neon. Argon. Krypton. Xenon. Thermophysical properties. Equations of
state.
А.Г. Рубан
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ОПЫТ ОБНОВЛЕНИЯ ГАЗОБАЛЛОННОГО ПАРКА ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ГАЗОВ
Рассматриваются логистические модели снабжения потребителей промышленными газами. Подчёркиваются масштабы использования баллонов на розничном рынке технических газов Центральной и Восточной
Европы. Анализируются износ и возможности замены газобаллонного парка путём перехода на облегчённые баллоны высокого давления или переосвидетельствованные баллоны. На основе зарубежного опыта освещаются альтернативные методы для переосвидетельствования баллонов, не используемые в странах
СНГ. Предлагается методика выбора новых баллонов для газобаллонного парка и введение электронных
систем учёта баллонов для оптимизации логистических издержек газовых операторов.
Ключевые слова: Кислород. Аргон. Диоксид углерода. Баллоны высокого давления. Износ газовых баллонов.
Газобаллонный парк. Переосвидетельствование баллонов. Тест ультразвуком. Безопасность эксплуатации.
Методика оценки цельнотянутых баллонов высокого давления. Системы отслеживания баллонов.
А.G. Ruban
INTERNATIONAL EXPERIENCE OF UPGRADING CYLINDER FLEETS OF TECHNICAL GASES MANUFACTURERS
Logistics modes for supply by industrial gases of users are reviewed. The usage of large scale cylinders on Central
and Eastern European technical gases market is emphasized. Deterioration of the regional cylinder fleet and its upgrade
through purchase of new and retested cylinders are analyzed. Alternative methods for cylinders requalification
which are not used in CIS countries are proposed based on the foreign experience. Methods for select new vessels
of cylinder fleets and RFID cylinder tracking applications are suggested to optimize logistics costs for gas operators.
Keywords: Oxygen. Argon. Carbon dioxide. High pressure cylinders. Deterioration of gas cylinders. Gas cylinders
fleet. Cylinders requalification. Ultrasonic test. Exploitation safety. Methods for new seamless drawn cylinders
evaluation. Cylinder tracking systems.
В.П. Чижиченко
ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ КИСЛОРОДНЫХ БАЛЛОНОВ
Сообщается о нарушениях безопасности при заправках баллонов кислородом и при его использовании в процессах сварки и резки металлов. Приводится информация о причинах взрывов. Излагаются рекомендации,
которые при их обязательном выполнении могут предотвратить возникновение подобных ситуаций.
Ключевые слова: Баллон. Кислород. Взрыв. Охрана труда.
V.P. Chizhichenko
EXPLOSION SAFETY OF OXYGEN CYLINDERS
Is informed about breach of safety during filling of cylinders and their using at processes of welding and cutting of
metalls. The information on the reasons of explosions is resulted. Recommendations which at their obligatory perfomance
can prevent occurrence of similar situations are stated.
Keywords: Cylinder. Oxygen. Explosion. Protection of labour.
В.Л. Бондаренко, А.А. Лущик, А.Г. Андреев, Т.В. Дьяченко
КОНДЕНСАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ОБОГАЩЕНИЯ Nе-Hе-СМЕСИ И ОПЫТ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НА
НИЖНЕТАГИЛЬСКОМ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМ КОМБИНАТЕ
Создана установка для очистки неоногелиевой смеси от преобладающего в ней азота методом конденсации при Т=68…78 К. Дефлегматор отличается компактностью, что допускает размещение его в непосредственной близости от воздухоразделительных установок — источников сырья и жидкого азота. Эксплуатация системы предварительной очистки на Нижнетагильском металлургическом комбинате подтвердила высокую надёжность, стабильность работы оборудования и приемлемую степень извлечения.
Уменьшение концентрации побочных примесей в неоногелиевой смеси позволило снизить транспортные
расходы и складские издержки за счёт сокращения непродуктивной части баллонного парка.
Ключевые слова: Инертные газы. Неон. Неоногелиевая смесь. Обогащение. Конденсация. Дефлегматор.
V.L. Bondarenko, A.A. Luschik, A.G. Andreev, T.V. Diachenko
CONDENSATION SYSTEMS OF NE-HE MIXTURE ENRICHMENT AND EXPERIENCE OF THEIR USING ON
NIGNETAGIL METALLURGICAL COMBINE
The purification plant of neon-helium mixture from nitrogen, dominant in it, by a method of condensation is created
at Т=68…78 К. Reflux condencer differ by compactness, that supposes accommodation in immediate proximity from
air separation plants — sources of raw material and liquid nitrogen. The maintenance of enrichment system on the
Nignetagil Metallurgical Combine has confirmed high reliability, repeatability of activity of the equipment and reasonable
degree of extraction. The decreasing of concentration of spurious impurities in neon-helium mixture has allowed
to reduce hauling charges and warehouse costs at the expense of reduction (abbreviation) of a «barren» part
of cylinders park.
Keywords: Rare gases. Neon. Neon-helium mixture. Enrichment. Condensation. Reflux condencer.
