Størkning og forsegling er dagligt arbejde i byggebranchen. Under visse betingelser er jordfrysning med flydende nitrogen den bedste løsning i forhold til traditionelle jordbehandlingsmetoder.
Fordele
I løbet af de seneste to årtier har jordfrysning med flydende nitrogen udviklet sig fra et eksotisk gasprogram med masser af usikkerheder til en standardprocedure for behandling af ustabil jordbund og lækager.
Brug af denne proces sammen med vores eksperter byder på mange fordele:
- Opsætning af et frostanlæg med flydende nitrogen kan gøres hurtigt, eftersom vi til stadighed har store mængder af specialiseret hardware på lager
- Investeringerne til frostanlæg med flydende nitrogen er kun en brøkdel af beløbet for installering af en saltvandskøler
- Temperaturen af den frosne jord er betydeligt lavere i forhold til hvis en saltvandskøler benyttes, hvilket øger stabiliteten
- Den lave temperatur af flydende nitrogen (-196 °C) gør at frysning kan foregå på ca. 4-7 dage, hvilket er væsentlig hurtigere end med en saltvandskøler, som nemt kan tage en måned
- Miljøvenlig proces, ingen skadelige stoffer, ingen vibrationer og ingen grundvandsforurening eller ekstraktion
- Automatisk arbejdsproces
- Fleksibilitet ved projektering af frossen jord
- Kombination af forsegling og statisk støtte
- Høj tolerance over for jordbundsfugtighed (5 - 100 %)
- Frosset jord er 100% vandtæt, der er ingen lækage
- Hårdheden af frossen jord kan sammenlignes med cement
- Størkningen af jorden er kun midlertidig. Efter nedlukning af leveringen af flydende nitrogen vil den frosne jord smelte på et par uger.
Flydende nitrogen
Den flydende nitrogen produceres på luftseparationsanlæg. Flydende nitrogen har en temperatur på -196°C (-320.80oF) og opbevares i vakuumisolerede beholdere med ca. 10,000 liter volumen.
Procesbeskrivelse for installationen
Fryserørene af kobber med en standard diameter på 54 mm, monteres med en gennemsnitlig afstand på 0,5 til 0,8 meter. På indersiden installeres faldrør (diameter på 10 til 12 mm).
FrysningDen flydende nitrogen føres ind i rørene gennem isolerede tilledninger. Herved fordamper den flydende nitrogen, hvorved 1kg flydende nitrogen udtrækker en energi på omkring 200kJ ud af den omkringliggende jord, som nedkøles og fryser.
Den fordampede kolde gasformige nitrogen, også kaldet udstødningsgas, udtrækker derudover ca. 100 kJ ud af jorden. Udstødningsgassens temperatur bruges til styring af en magnetventil. Derved garanteres en konstant strøm og den mest effektive brug af flydende nitrogen.
Efter et stykke tid vokser det frosne område omkring fryserørene, for til sidst at mødes og gro sammen som en lukket og vandtæt væg. På ca. en uge vil denne proces danner en frossen væg med en diameter på ca. 1 meter.
Denne såkaldte oprettelsesfase varer normalt fire til syv dage. Det samlede forbrug af flydende nitrogen i denne periode er ca. 1.500 til 2.500 liter flydende nitrogen for 1 m³ af frossen jord. Geologiske påvirkning (termiske kilder, vandstrømme osv.) kan påvirke denne værdi.
Vedligeholdelse af den frosne tilstand
I den efterfølgende vedligeholdelsesfase er forsyningen af flydende nitrogen reduceret, og området med frossen jord holder op med at vokse og beholder sit volumen. For at opretholde 1 m³ af frossen jord bruges der ca. 90 liter flydende nitrogen per dag.
Standsning af frysningen
Når forsyning af flydende nitrogen stoppes, begynder den frosne jord at tø og vil være helt væk efter et par uger.
At designe et frossent område
Når et frossent område skal designes for statisk støtte og/eller forseglingsformål, er der en masse parametre der skal tages hensyn til.
De to vigtigste mål, vi forsøger at opnå er:
- Maksimal sikkerhed
- Minimeret forbrug af flydende nitrogen.
Med erfaring fra mere end 100 frysningsprojekter og mange grundlæggende undersøgelser igennem de sidste tre årtier, kan vi tilbyde den bedste løsning.
Fuld service
Vi leverer ikke kun flydende nitrogen. Alt efter kundernes behov kan vi tilbyde:
- Statiske beregninger
- Boring
- Installation
- Vedligeholdelse.
Global dækning
Sammen med vores specialiserede industrielle servicegruppe kan vi garantere kvaliteten globalt. Vores seneste projekter findes i Singapore, der er allerede fem, der kører i henhold til planen på trods af vanskelige vilkår (45m under overfladen, jordtemperaturer på 26 °C, (78,80 oF), sprængninger i tunnelen).
