- По причине своих уникальных свойств перлитовая изоляция нашла широкое применение в криогенных и низкотемпературных резервуарах-хранилищах, в судовых контейнерах, холодильных и испытательных камерах и технологиях производства пищевых продуктов. Температура хранения -100°C и ниже считается криогенной, от -100°C до +4°C — низкой. Сверххолодные и экстремально холодные криогенные жидкости, такие, как водород и гелий, обычно хранятся в сферических двустенных сосудах с кольцевым пространством, заполненным вакуумированным перлитом.
- Существует две основных конструктивных концепции сосудов для низкотемпературного и криогенного хранения: безвакуумные и вакуумные криогенные блоки.
1. Безвакуумные криогенные блоки.
- Перлитовая изоляция, пригодная для применения в безвакуумных блоках, при криогенных или низких температурах, имеет низкую тепловую проводимость во всем диапазоне плотности, обычный же диапазон рекомендуемой плотности простирается от 48 до 72 кг/м3. В дополнение к прекрасным термическим свойствам перлитов изоляция относительно дешева, проста в обработке и установке, не дает усадки и не коробится. Перлит не горюч, удовлетворяет пожарным требованиям и тем самым снижает страховые ставки. Поскольку это неорганический материал, он устойчив против гнили и паразитов, вследствие своей закрытой ячеистой структуры не удерживает влаги. Конструктивно эти блоки представляют собой сосуды с двойными стенками с кольцевой зоной, заполненной вспученным перлитом, упакованным или засыпаемым (из автоцистерн). Для изоляции малых сосудов может применяться «розлив» или «вдувание» изоляции. Портативные производства вспученного перлита часто применяются для изоляции очень больших резервуаров-хранилищ, камер холода, кораблей и всевозможных сосудов с двойными стенками, трубопроводов. В этих случаях перлитовую руду вспучивают на месте изолирования, а вспученная перлитовая изоляция пневматически направляется в кольцевые зазоры.
2. Вакуумные криогенные блоки.
- Для криогенных применений от -101°C и более низких температур требования «сверхизоляции» обеспечивает вакуумиро-ванный перлит с теплопроводностью меньшей до 40 раз, чем 0,029 Вт/м×°С, в зависимости от вакуума и температуры (пенопласт — 0,043 Вт/м—°С). Обычно вакуумированный перлит примененяют в двустенных сферических хранилищах гелия и водорода. Он может также использоваться для хранения кислорода, азота и сжиженного природного газа, когда требуется особо низкая теплопроводность. В дополнение к большим полям сооруженных резервуаров-хранилищ вакуумированный перлит применяется для изоляции многих меньших фабричных сосудов, рассчитанных на хранение различных криогенных газов.
- Перлитовая изоляция, подходящая для вакуумной криогенной работы, показывает низкую теплопроводность в широком диапазоне температур, давлений и плотностей. Обычно рекомендуемая плотность простирается от 128-152 кг/м3. Криогенной считается температура ниже -100°C. Теплопроводность вакуумированного перлита во много раз ниже, чем невакуумированной перлитовой изоляции. Например, при средней температуре — 82°C обычный невакуумированный криогенный перлит плотностью 64 кг/м3 имеет теплопроводность в 22 раза выше вакуумирован-ного перлита плотностью 139 кг/м3 и междуатомным давлением 10 микрон.
- В добавление к отличным термическим свойствам перлитовая изоляция относительно дешева, легка в применении и установке, не сжимается, не вытекает, не коробится, не дает усадку. Она также не горюча и соответствует всем положениям пожаробезопаснос-ти, что снижает страховые стоимости. Перлит для применения в вакуумировании должен быть сухим. Номинальный предел влажности составляет 0,1% по весу. Влажность в перлите сильно увеличивает время откачки, нужной для необходимого уровня вакуума. Таким образом, перлит должен быть свежим и упакованным во влагонепроницаемые пакеты или загерметизированные автоцистерны. Нельзя применять перлит, упакованный в бумажные пакеты.
- Установка перлитовой вакуумированной изоляции на месте расположения больших криогенных вакуумных сосудов предполагает поддержание вакуума в кольцевых зазорах изолируемых сосудов. Вспученный перлит сжимается с азотом в автоцистерне и вводится в кольцевой зазор в процессе соединения давления и вакуума. Для заполнения в полевых условиях кольцевого зазора на очень крупных объектах вакуумированной перлитовой изоляцией криогенной градации в относительно свободных от пыли и влаги условиях можно использовать портативные заводы перлитового вспучивания, укомплектованные оборудованием контроля пыли и промежуточными двухсекционными автоцистернами.
- Следует отметить, что достаточно широкое использование вспученный перлит нашел в изоляции блоков разделения воздуха на кислород и азот, применяемых в металлургии. В среднем, на изоляцию одного блока необходимо 10 тыс. м3перлита. Для этих целей используется легкий мелкий вспученный перлит с насыпной плотностью 75 кг/м3 при количестве фракций свыше 1,5 мм не более 15%.