Objašnjenje čistoće dušika: kako odabrati pravu čistoću za svaku industriju

Za tvrtke koje koriste dušik, razumijevanje nijansi čistoće dušika nije samo tehnički detalj.

Čistoća dušika ključni je faktor koji može značajno utjecati na operativnu učinkovitost, kvalitetu proizvoda i osigurati sigurnost procesa i njegovih korisnika. Možda ste  već upoznati sa osnovama proizvodnje dušika, odabir optimalne razine čistoće za vašu specifičnu primjenu ključan je za otključavanje svih prednosti proizvodnje dušika na licu mjesta.
Kao pružatelj rješenja sa dušikom, cilj tvrtke OMEGA AIRS je osigurati da ne plaćate za čistoću koja vam nije potrebna ili da ne ugrožavate svoje proizvode čistoćom koja je preniska.

Važnost razine čistoće

Čistoća dušika obično se izražava kao postotak dušika u plinu, dok ostatak uglavnom čine kisik i tragovi drugih plinova. Potrebna razina čistoće određena je osjetljivošću vaše primjene na kisik. Za neke procese mala količina kisika je prihvatljiva, dok za druge čak i tragovi mogu biti štetni.
Evo pregleda uobičajenih razina čistoće dušika i njihovih tipičnih primjena:

Čistoća dušika od 95% do 98%
Ovaj raspon čistoće često je dovoljan za primjene gdje je glavni cilj izbacivanje kisika kako bi se spriječila oksidacija ili izgaranje konačnog proizvoda.
- pumpanje guma: Korištenje dušika ove čistoće može pomoći u održavanju tlaka u gumama dulje vrijeme i spriječiti oksidaciju gume.
- sprječavanje požara: U okruženjima gdje postoji rizik od požara, kao što su rudnici ugljena ili kemijski pogoni, ova razina čistoće može se koristiti za stvaranje inertne atmosfere.

Čistoća dušika od 99% do 99,99%
Na ovoj razini dušika, glavni ciljevi su produljenje roka trajanja proizvoda u prehrambenoj industriji i industriji pića, gdje želimo održati kvalitetu konačnog proizvoda: okus, boju, miris. Ovaj se proces može nazvati i blanketiranjem. Druga primjena je inertiziranje materijala u kontaktu sa opasnim plinovima ili tekućinama (inertizacija).
- pakiranje u modificiranoj atmosferi: smanjenjem kontakta sa kisikom, čime se usporava oksidacija i rast mikroba, čuva se integritet gotovog proizvoda (meso, prethodno kuhana hrana, sir/maslac ili čak farmaceutski proizvodi).
- točenje pića: U industriji pića koristi se za održavanje profila okusa piva, vina, mlijeka, bezalkoholnih pića (sok, mineralna voda, gazirana pića) ili ulja (maslinovo, sojino itd.).
- skladištenje u kontroliranoj atmosferi (voće i povrće).
- inertizacija (postrojenja za naftu i plin, pročišćavanje prirodnog plina, održavanje kotlova itd.).

Spletna OMEGA naslovna fotka 800x533 (20)

Čistoća dušika od 99,9% do 99,999%
Za osjetljivije primjene potrebne su više razine čistoće gdje čak i male količine kisika mogu negativno utjecati na kvalitetu proizvoda i izravno ugroziti sigurnost procesa.
- lasersko rezanje: Kod laserskog rezanja, kao pomoćni plin koristi se dušik visoke čistoće kako bi se spriječila oksidacija i osigurao čist rez.
- proizvodnja elektronike: Ova čistoća je bitna za stvaranje inertne atmosfere tijekom lemljenja i drugih proizvodnih procesa kako bi se spriječili nedostaci.
- brizganje uz pomoć plina (GAIM): U ovoj industriji dušik se koristi za sigurno pomicanje sirovine, pomažući u stvaranju čistih kanala i smanjenju nedostataka.
- zaštitna atmosfera u eksplozivnom području (atex): kao inertni plin, dušik se koristi za stvaranje nezapaljive atmosfere, posebno za potrebe održavanja. 

99,999% i više (UHP - Ultra visoka čistoća)
Najzahtjevnije primjene zahtijevaju dušik ultra visoke čistoće kako bi se osigurala cjelovitost konačnog proizvoda.
- kemijska industrija: UHP dušik se koristi u raznim kemijskim procesima kako bi se spriječile neželjene reakcije i osigurala čistoća proizvoda.
- farmaceutski proizvodi: U farmaceutskoj industriji koristi se za stvaranje sterilnog i inertnog okruženja za proizvodnju i pakiranje.

Spletna OMEGA naslovna fotka 800x533 (22)

Cijena "previše čistog"

U mnogim tehničkim i industrijskim primjenama, težnja za najvećom mogućom čistoćom čini se kao sigurna stvar. Međutim, kada je riječ o proizvodnji dušika na licu mjesta, ovaj način  može dovesti do značajnih i nepotrebnih troškova. Istina je da odnos između čistoće dušika i troškova proizvodnje nije linearan - on je eksponencijalan. Razumijevanje ovog principa ključno je za optimizaciju vašeg operativnog proračuna bez ugrožavanja kvalitete.
Primarni trošak povezan s proizvodnjom dušika je energija potrebna za rad kompresora zraka koji napaja sustav.
To je zato što kako se koncentracija kisika smanjuje, postaje teže izolirati i ukloniti preostale molekule kisika. Sustav mora raditi jače, obraditi više zraka ili pokrenuti dulje cikluse kako bi uhvatio tih posljednjih nekoliko dijelova na milijun (PPM). Ovo povećano opterećenje izravno se prevodi u veći račun za struju.

Primjer: lasersko rezanje - komponente od mekog čelika

Zahtjev primjene: Radionica za obradu metala koristi dušik kao pomoćni plin za lasersko rezanje ploča od mekog čelika debljine 5 mm. Uloga dušika je spriječiti oksidaciju na rubu reza, ostavljajući čistu površinu spremnu za bojanje.

Dovoljna čistoća
Industrijski standard za ovaj zadatak je 99,95% dušika. Pruža visokokvalitetnu reznu oštricu bez oksida pri velikim brzinama.

Scenarij "previše čistog"
Radionica ulaže u sustav za proizvodnju dušika s čistoćom od 99,999% (često nazvan Ultra High Purity ili UHP), obično rezerviran za rezanje egzotičnih materijala poput titana ili vrlo debelog nehrđajućeg čelika.

Financijski učinak

Kapitalni trošak
UHP generator dušika znatno je složeniji i stoga skuplji u početku od standardnog sustava s 99,95%-pouzdanošću. Početna investicija mogla bi biti 40-60% veća.

Operativni (radni)trošak
Trošak energije za proizvodnju dušika s 99,999% čistoće može biti preko 30% veći od proizvodnje dušika s 99,95%. Za prometnu radionicu to može značiti dodatnih 2.000-5.000 EUR godišnjih troškova električne energije.

Rezultat
Radionica je potrošila više na početnu opremu i nastavlja plaćati premiju na svoje mjesečne račune za komunalije, sve za kvalitetu reza na mekom čeliku koja se ne razlikuje od one izrađene sa ekonomičnijim plinom čistoće 99,95%.

Kako odrediti pravu čistoću

Za određivanje odgovarajuće čistoće dušika za vašu primjenu, uzmite u obzir sljedeće:

Zahtjevi primjene
Koji je maksimalni dopušteni sadržaj kisika za vaš proces?

Industrijski standadi
Postoje li specifični industrijski standardi ili propisi koji propisuju potrebnu razinu čistoće?

Analiza troškova i koristi
Koji je kompromis između troškova veće čistoće i potencijalne koristi poboljšane kvalitete proizvoda ili učinkovitosti procesa?

Zaključak

Odabir prave čistoće dušika ključna je odluka koja može imati značajan utjecaj na vaše poslovanje. Pažljivom procjenom zahtjeva vaše primjene i konzultacijama sa stručnjacima u tom području možete osigurati da koristite najprikladniju i najisplativiju čistoću dušika za svoje potrebe. To će vam ne samo pomoći u optimizaciji procesa i poboljšanju kvalitete proizvoda, već i u postizanju značajnih dugotrajnih ušteda.





Kontakt

Omega Air Zagreb d.o.o.
Anićeva 13a
10000 Zagreb
Croatia
+385 (0)1 2371 872
#EM#696f646c446a6b626f68276a657f206762#EM#