Le point d’ébullition normal d’un liquide cryogénique se situe au-dessous de -238°F (-15O°C). Les gaz industriels les plus couramment utilisés, transportés, manipulés et stockés à très basses températures sont l’oxygène, l’azote, l’argon, l’hydrogène et l’hélium. Trois gaz rares atmosphériques – le néon, le krypton et le xénon – sont utilisés à l’état liquide. Le gaz naturel, le gaz naturel liquéfié (GNL) ou méthane liquide et le monoxyde de carbone sont aussi considérés comme liquides cryogéniques, bien qu’ils ne fassent généralement pas partie de la catégorie des gaz industriels. L’éthylène liquide, le dioxyde de carbone et l’oxyde nitreux sont transportés et stockés à l’état liquide mais ne sont pas considérés comme cryogéniques.
Manipuler des liquides cryogéniques en grandes quantités n’est pas nouveau. On a commencé en 1932 avec l’oxygène liquide expédié par camion-citerne; aujourd’hui, il est courant de voir des conteneurs portatifs, des remorques, des camions et des wagons-citernes acheminant de grandes quantités de gaz liquéfiés d’un bout à l’autre du pays. Des navires transportent du gaz naturel liquéfié (GNL) sur les océans et d’autres gaz liquides, notamment l’hélium, voyagent par avion d’un endroit à un autre.
Certaines consignes de sécurité qui s’appliquent aux gaz comprimés valent également pour les gaz liquides. Cependant, quelques précautions supplémentaires sont nécessaires à cause des propriétés spéciales que présentent les fluides à températures cryogéniques.
Le liquide et sa vapeur peuvent rapidement geler les tissus humains et, sous l’effet du stress, rendre cassant certains matériaux courants tels que l’acier au carbone, le plastique et le caoutchouc. Les liquides sur les conteneurs et les tuyaux exposés à des températures au point d’ébullition de l’air liquéfié ou au-dessous (-318°F ou -194°C) peuvent provoquer la condensation de l’air ambiant en liquide.
Il arrive même que les gaz liquéfiés extrêmement froids (l’hélium, l’hydrogène et le néon) solidifient l’air ou d’autres gaz auxquels ils sont directement exposés. Dans certains cas, des bouchons de glace ou un corps étranger vont se développer dans les évents et ouvertures d’un conteneur cryogénique et provoquer la rupture du réservoir. En suivant les méthodes d’utilisation du fabricant, on peut éviter ce genre de chose. Si un bouchon se forme, communiquer immédiatement avec le fournisseur. Ne pas essayer de l’enlever; mettre le réservoir dans un local éloigné.
Tous les liquides cryogéniques génèrent de grandes quantités de gaz lorsqu’ils s’évaporent. Par exemple, 1 volume d’azote liquide saturé à 1 atmosphère s’évapore en dégageant 696.5 volumes d’azote gazeux à température ambiante à 1 atmosphère. Le taux d’expansion de l’oxygène est de 860.6 pour 1. Celui du néon liquide, quant à lui, est de - 1445 pour 1 – c’est le plus haut taux de tous les gaz industriels.
Sous forme de vapeur dans un réservoir hermétique, ces liquides produisent des pressions énormes. Par exemple, lorsqu’1 volume d’hélium liquide à 1 atmosphère est vaporisé et chauffé à température ambiante dans un conteneur totalement clos, il peut générer une pression supérieure à 14 500 lb/po2. À cause de cette pression élevée, les réservoirs cryogéniques sont généralement protégés par deux dispositifs de décompression: une soupape de sécurité et un disque de sûreté.
Ces dispositifs ne doivent fonctionner qu’en cas d’anomalie et d’urgence ou lorsque le gaz ne sort pas du réservoir ou de la bouteille. S’ils se déclenchent, on doit vérifier si le système n’a pas de problème de vide d’isolation ou ne présente pas de fuite. Il ne faut pas trafiquer les réglages de la soupape de sécurité. Rapporter les fuites ou les soupapes de sécurité incorrectement réglées au fournisseur de gaz afin que du personnel qualifié les remplace ou les réarme. De même, il faut signaler toute soupape de sécurité dont les joints sont cassés ou présentent une formation de gel, de glace ou une corrosion excessive.
Lorsqu’ils s’évaporent sous forme de gaz, la plupart des liquides cryogéniques sont inodores, incolores et sans saveur. En tant que liquides, la plupart sont incolores, l’oxygène liquide est légèrement bleu. Cependant, lorsque le liquide et la vapeur froide sont exposés à l’atmosphère, certains signes d’avertissement apparaissent. Comme les gaz d’évaporation froids condensent l’humidité de l’air, il se forme un brouillard qui se disperse sur une zone plus grande que la quantité de gaz vaporisé.
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