Kriyojenik oksijen üretimi, önce havanın sıvılaştırılmasını, ardından oksijen ve nitrojenin farklı kaynama noktalarına göre ayrılmasını içerir. Havanın sıvılaştırılması -140,6 derecenin altına soğutulmayı gerektirir. Tipik olarak hava ayırma, -172 derece ile -194 derece arasındaki sıcaklık aralığında çalışır. Kriyojenik oksijen üretim ekipmanı aşağıdaki güvenlik özelliklerine sahiptir:
Isı Yalıtımı: Düşük-sıcaklıklı ısı eşanjörleri, damıtma kolonları ve diğer kriyojenik kaplar ve boru hatları, çevreden ısı girişini önlemek ve soğuk kaybını en aza indirmek için düşük ısı iletkenliğine sahip yalıtım malzemeleriyle doldurulmuş yalıtımlı soğuk kutular içine yerleştirilmiştir-aksi takdirde ekipman çalışamaz.
Malzeme Gereksinimleri: Kriyojenik ekipman için kullanılan malzemeler, iyi kaynaklanabilirlik ve işlenebilirliğin yanı sıra, düşük sıcaklıklarda yeterli dayanıma ve tokluğa sahip olmalıdır. Yaygın malzemeler arasında alüminyum alaşımları, bakır alaşımları ve paslanmaz çelik bulunur.
Kirlilik Giderimi (Yüksek Kaynama Noktası): Havadaki nem ve karbondioksit gibi yüksek kaynama noktalı yabancı maddeler önceden ortam sıcaklığında giderilmelidir. Aksi takdirde dahili kanalları bloke edecek ve üniteyi çalışmaz hale getirecektir.
Hidrokarbon Tehlike Kontrolü: Hava ayırma kolonuna giren asetilen ve hidrokarbonlar tehlikeli düzeylerde birikerek güvenli çalışmayı etkileyebilir ve hatta patlamalara neden olabilir. Bu nedenle bunları ortadan kaldıracak arıtma ekipmanlarının kurulması gerekir.
Basınç Tahliye Koruması: Kriyojenik sıvıların depolandığı kapalı kaplar, harici ısı kısmi buharlaşmaya neden olduğunda otomatik olarak basınç artışı yaşayacaktır. Aşırı basıncı önlemek için güvenilir güvenlik cihazları kurulmalıdır.
Temel Koruma: Temellere kriyojenik sıvı sızıntısı, tabanın donmasına ve çatlamasına neden olarak ekipmanın devrilmesine neden olabilir. Bu nedenle, termal genleşme/büzülme gerilimleri ve deformasyonlar dikkate alınarak ekipmanın, boru hatlarının ve vanaların sızdırmazlık bütünlüğü sağlanmalıdır.
Organik Malzeme Yasağı: Sıvı oksijene batırılmış odun veya kok gibi gözenekli organik malzemeler, ateşleme kaynaklarına veya darbeye maruz kaldığında şiddetli yanma veya patlamaya maruz kalabilir. Bu nedenle soğuk kutuların içerisine gözenekli organik maddelerin girmesine izin verilmez. Sıvı oksijen tahliyesinde özel boru hatları ve kaplar kullanılmalıdır-asla yer drenajları kullanılmamalıdır.
Malzeme Uyumluluğu: Kriyojenik sıvıların karbon çeliği plakalara uzun-dönemli etkisi gevrek kırılmaya neden olabilir. Bu nedenle, kriyojenik sıvılara yönelik tahliye boru hatları ve toplama teknelerinde karbon çeliği ürünleri kullanılamaz.
Boğulma Önleme: Nitrojen ve argon boğucu gazlardır-bunların sıvı boşaltma boruları dışarıya yönlendirilmelidir. Gaz tahliye boruları yeterli tahliye yüksekliğine sahip olmalı ve çıkışlar platformlara veya merdivenlere dönük olmamalıdır.
Yangın Önleme: Oksijen güçlü bir yanma destekçisidir-boşaltma boruları doğrudan havalandırılmayan binalara girmemelidir.
