Обмерзание вакуумного узла
Вакуумный узел является ключевым элементом любой криогенной ёмкости, поскольку именно он обеспечивает существенное снижение теплопередачи между внутренней и внешней средой. Если вакуум утрачивается, ёмкость перестаёт быть криогенной, а теплообмен с окружающей средой значительно возрастает, что может привести к ускоренному испарению или повышению температуры криопродукта.
В описанном случае наблюдается, что слой льда, образующийся естественным образом на наружной поверхности, спускается с верхней части и достигает уровня вакуумного узла. Когда лед полностью покрывает этот узел, крышка подвергается дополнительной теплоизоляции, поскольку лёд препятствует нормальному обмену теплом с атмосферой. Хотя это может показаться благоприятным, на практике такая ситуация опасна: дополнительная изоляция приводит к снижению температуры в критической зоне, что, в свою очередь, может повлиять на рабочие параметры системы.
Пробка вакуумного узла уплотняется колечками из силикона, у которых диапазон рабочих температур, как правило, минус 60 ... +200°С. Однако, сжиженный газ, находящийся внутри криогенной ёмкости, имеет значительно более низкую температуру. Конечно же, внутренний сосуд жестко закреплён внутри наружнего, и все эти крепления являются тепловыми мостами. Эти мостики способствуют тому, что температура подо льдом вокруг вакуумного узла постепенно снижается до критического уровня, ниже допустимого для уплотнительных колечек. В результате, силикон теряет эластичность и начинает расслаиваться, что ведёт в конечном итоге к частичной потере вакуума, и, как следствие, ухудшению теплоизоляционных свойств ёмкости.
Таким образом, правильное обслуживание криогенной ёмкости должно включать регулярный контроль состояния вакуумного узла. Лёд образуется, если не чистить от снега. Значит, своевременно чистим от снега, не допуская образования льда, с помощью щадящих методов (например, мягкой щёткой или сжатым воздухом). Соблюдение этих мер позволяет не только предотвращать утрату вакуума, но и обеспечивать долгосрочную надёжность и эффективность работы криогенной системы.
