tanques de criogênio (matérias de construção mecânica)

INTRODUÇÃO

Tanques criogênicos têm por objetivo manter substâncias em seu interior a temperaturas muito baixas, na ordem de -150°C ou ainda menores. Considerando que a troca de calor com o ambiente deve ser praticamente nula, que seu interior deve resistir à corrosão, uma vez que líquidos criogênicos serão usados para se conseguir a temperatura desejada, e que ainda, o tanque será submetido a pressões altas, dilatando e contraindo seu material, visto que haverá uma rápida troca de calor com o objeto a ser armazenado e com o ambiente, o tanque também deve resistir à fadiga.

Visando máxima eficiência do tanque criogênico, os materiais que foram escolhidos para sua fabricação são: Aço Inoxidável 304 para resistir à corrosão e fadiga, Perlita expandida para isolamento térmico e aço A36 para revestimento externo.

1. CRIOGENIA

Criogenia é um ramo da físico-química que estuda a produção de temperaturas muito baixas, abaixo de -150°C, de -238°F ou de 123 K, especialmente a temperatura de ebulição do nitrogênio líquido (-195,8°C) ou ainda mais baixas, e também o comportamento dos elementos e materiais nessas temperaturas. Quando liquefeitos, gases como o nitrogênio e o hélio são usados em muitas aplicações criogênicas. O nitrogênio líquido é o mais empregado para esse fim, e é legalmente comprado em todo o mundo. Já o hélio líquido apresenta maiores dificuldades de obtenção, embora baixe a temperatura ainda mais que o nitrogênio líquido.
O congelamento criogênico diferencia-se do congelamento por imersão, pois enquanto naquele o fluido refrigerante não muda seu estado, trocando apenas calor sensível, neste processo existe uma mudança de estado, com a troca de calor latente. Isto explica as altíssimas taxas de troca térmica, responsáveis pelo congelamento quase que instantâneo.
O congelamento criogênico é utilizado para temperar vários produtos de metal e outros produtos industriais diversos. A utilização de criogenia parece