Podczas spotkania u klienta zainteresowanego wymianą sprężarki pojawił się temat generatora azotu. Okazało się, że oprócz jego działalności produkcyjnej jest też aspekt weryfikacji szczelności zbiorników na gaz LPG metodą ciśnieniową i tutaj inertyzacja azotem im pomaga.
Dlaczego inertyzacja azotem?
Do tej pory wykorzystywano dostawy ciekłego azotu, który potem był rozprężany do zbiornika. Dużo zbiorników, dużo azotu, wysokie koszty, a każdy zbiornik musi być weryfikowany zgodnie z zaleceniami UDT co 3 lata.
Zbiornik po pierwszym okresie eksploatacji, nawet jak jest bez ciekłego LPG, zawiera fazę gazową. Nie można przeprowadzić próby ciśnieniowej sprężonym powietrzem, bo to wzbogacanie zawartości zbiornika tlenem i zaproszenie do wybuchu. Stąd inertyzacja azotem dla bezpieczeństwa próby.
Trójkąt spalania
Patrząc na trójkąt pożarniczy, do spalania potrzebne są 3 elementy: ciepło, tlen i paliwo. Dodając azot, czyli obojętny, niepalny i niereaktywny gaz do zbiornika, zmniejszamy udział tlenu i ograniczamy ryzyko wybuchu.
Próba ciśnieniowa azotem
Próby ciśnieniowe polegają na wprowadzeniu gazu pod wysokim ciśnieniem do zbiornika, a następnie monitorowaniu, czy ciśnienie pozostaje stabilne. Jeśli ciśnienie spada, a temperatura otoczenia podczas próby jest niezmienna, może to wskazywać na nieszczelność.
Klient bada ciśnieniowo średnio 1-2 zbiorniki tygodniowo, ma dostępną sprężarkę o wydajności 1,5m3/min przy ciśnieniu 10 bar, zbiornik 500 litrów i filtrację z osuszaczem chłodniczym.
Generator azotu musi wyprodukować na potrzeby inertyzacji azotem 250 m3 azotu. Czas dostępny do produkcji od 8 godzin do 16 godzin, ale w pozostały czas istnieje możliwość wykorzystania części produkowanego powietrza.
Czystość w inertyzacji azotem
Spytałem się o czystość azotu –
„Azot nie musi być wysokiej klasy czystości – może wystarczy 99,99%”
Stwierdziłem, że do prób ciśnieniowych wystarczy czystość 95%, ale przy niebezpieczeństwie wybuchu często stosuje się czystość na poziomie 98-99%.
Należy mieć świadomość, że im wyższa czystość azotu tym większy koszt jego wytworzenia i większe zapotrzebowanie na sprężone powietrze.
Dobór parametrów pracy do generatora azotu
To zadanie było trochę inne od normalnego doboru. Trzeba było zobaczyć jakie parametry pracy będą dla konkretnego generatora azotu, w zależności od czystości azotu. Ile czasu będzie potrzebne i ile powietrza, żeby wyprodukować 250 m3 azotu.
Z obliczeń wyszło, że z dobraną wytwornicą azotu będzie można wyprodukować 250m3 azotu o czystości od 95% do 99% w dysponowanym czasie i z obecnie eksploatowaną sprężarką pracującą na ciśnieniu 7 bar.
Dodatkowo gdyby zwiększyć ciśnienie zasilania do 10 bar to można byłoby zwiększyć wydajność generatora azotu o ok. 25% przy zachowaniu temperatury wlotowej powietrza na poziomie 25ºC i osiągnąć nawet czystość azotu na poziomie 99,9%.
Oznacza to, że założona produkcja azotu na potrzeby inertyzacji azotem na 2 i 3 zmianie w zupełności wystarczyłaby do ich potrzeb.
Zwrot z inwestycji w generator azotu
Inwestycja w system do produkcji azotu jest na poziomie netto ok. 24.000 EUR (nieznacznie powyżej 100.000 PLN). Za to zwrot z inwestycji wynosi niecałe 6 miesięcy (trochę to zależy od ceny zakupu azotu, dzierżawy zbiornika, kosztów obsługi i ceny energii elektrycznej)!.
Przy okazji – jeżeli masz zmienne zapotrzebowanie na azot to też możesz przeczytać o tym poradę, poznać ceny i rozwiązania – „Dobór generatora azotu”
Dodatkowo jeżeli interesuje cię cena azotu produkowanego na własne potrzeby to przeczytaj wpis pt. „Cena azotu”.
Korzyści z inertyzacji azotem
Przeprowadzanie prób szczelności z użyciem azotu jest nie tylko energooszczędne, efektywne, ale i bezpieczne. Właściwe przygotowanie i monitorowanie procesu zapewnia, że zbiorniki LPG są bezpieczne w użytkowaniu. To jest kluczowe zarówno z perspektywy bezpieczeństwa, jak i zgodności z przepisami.
Do tego potrzebny jest system do wytwarzania azotu składający się ze sprężarki, układu uzdatniania sprężonego powietrza, generatora azotu i zbiornika.
Inertyzacja azotem produkowanym na własne potrzeby jest w tym przypadku nie tylko bezpiecznym rozwiązaniem, ale również najtańszym z możliwych.
Jeżeli potrzebujesz informacji i doboru poszczególnych elementów systemu do wytwarzania azotu to skontaktuj się ze mną.
Na pewno pomogę ci w oszacowaniu zasadności wdrożenia produkcji azotu w Twoim przedsiębiorstwie.