Ile naprawdę kosztuje 1 m³ azotu? Porównanie: butla vs. własna produkcja.
Jeśli dalej tniesz laserem na azocie klasy 5.0 to przepalasz nie tylko blachę, ale i budżet.
Dlaczego Pan Marcin płacił 16,67 zł za m³ azotu, skoro mógł zejść do… 0,69 zł?
Klasa azotu 5.0 czy jednak 4.0
Azot azotowi nierówny. Klasa 5.0 brzmi „bezpieczniej”, bo sugeruje najwyższą czystość, jednak w wielu procesach przemysłowych wcale jej nie potrzebujesz. Azot klasy 4.0 ma czystość 99,99 procent, co oznacza poziom zanieczyszczeń rzędu 100 ppm. W przypadku klasy 5.0 jest to 99,999 procent i około 10 ppm.
Różnica wygląda efektownie na papierze, lecz w praktyce często nie przekłada się na jakość produktu, za to mocno wpływa na koszty gazu i całej instalacji gazowej.
Klasa 4.0 jest opisywana jako standard czystości dla wielu zastosowań przemysłowych, na przykład w spawalnictwie czy procesach lutowania elektroniki, gdzie azot pełni rolę obojętnej atmosfery ochronnej.
Czyli w typowym przedsiębiorstwie produkcyjnym potrzebujesz stabilnego procesu i powtarzalnej jakości, nie laboratoryjnej czystości za wszelką cenę.
Co ważne, azot klasy 4.0 jest coraz częściej świadomym wyborem, który pozwala połączyć wymagania technologiczne z rozsądnymi kosztami. Ale przeczytaj też o zagrożeniach pochopnej decyzji zejścia z jakości azotu.
W dalszej części artykułu zobaczysz, kiedy klasa 4.0 w pełni wystarczy twojej produkcji oraz jak różnica w czystości wpływa na ekonomię wytwarzania azotu z generatora i z butli.
Jak wyprodukować azot w firmie
Zadzwonił do mnie Pan Marcin z pytaniem o generator azotu (pozdrawiam i dziękuję za inspirację).
Produkcja metalowa, wycinanie detali laserem z blach ze stali czarnej o grubości 1-2 mm.
Koszty dostaw wiązek butli wysokociśnieniowych coraz bardziej obniżają jego konkurencyjność na rynku.
Jakiego ciśnienia potrzebuje laser?
Wymagane ciśnienie azotu do cięcia laserowego zależy od kilku kluczowych czynników, głównie od rodzaju i grubości ciętego materiału oraz mocy lasera.
Nie ma jednej uniwersalnej wartości, ale możemy określić typowe zakresy i zasady.
Wymagane Ciśnienie Azotu (Typowe Zakresy)
Azot jest używany w cięciu laserem głównie jako gaz wspomagający do:
- Wypychania stopionego materiału ze szczeliny cięcia.
- Chłodzenia strefy cięcia.
- Zapobiegania utlenianiu (cięcie bez tlenu, co daje czystą, gładką i jasną krawędź).
1. Cięcie Cienkich Materiałów (Niskie Ciśnienie)
- Grubość: Poniżej 3 mm (np. cienka stal nierdzewna, aluminium, stal czarna).
- Wymagane ciśnienie: 2 do 8 bar.
- Cel: Wystarcza do usunięcia stopionego materiału przy zachowaniu szybkości cięcia.
2. Cięcie Średnich Materiałów (Średnie/Wysokie Ciśnienie)
- Grubość: 3 mm do 8 mm (standardowe blachy).
- Wymagane ciśnienie: 10 do 18 bar.
- Cel: Wymaga większej siły, aby wypchnąć większą ilość stopionego materiału, ale nadal pozwala na wysokie prędkości.
3. Cięcie Grubych Materiałów (Bardzo Wysokie Ciśnienie)
- Grubość: Powyżej 10 mm (grube płyty ze stali nierdzewnej lub aluminium).
- Wymagane ciśnienie: 18 do 30 bar (lub więcej).
- Cel: Konieczne jest ekstremalnie wysokie ciśnienie, aby pokonać opór gęstej, długiej strefy cięcia i zapewnić usunięcie metalu. Takie cięcie wymaga często specjalistycznych dysz i lasera o dużej mocy.
Czynniki Wpływające na Ciśnienie
A. Grubość Materiału
Im grubszy materiał, tym wyższe ciśnienie jest potrzebne.
B. Rodzaj Materiału
- Stal nierdzewna i aluminium: Zawsze wymaga azotu pod wyższym ciśnieniem, aby uzyskać jasną, nieutlenioną krawędź.
- Stal węglowa: Może być cięta tlenem (cięcie reaktywne), gdzie wymagane jest niższe ciśnienie (0,5 do 5 bar), ponieważ proces cięcia wspomagany jest reakcją utleniania.
Ciśnienie azotu, które stosuje Pan Marcin wynosi 6-7 bar.
Zużycie azotu przez laser
- Azot klasy 5.0.
- Azot jest dostarczany w wiązkach butli o pojemności wodnej 50 litrów.
- Ciśnienie w butli powinno wynosić 200 bar, ale bardzo często jest na poziomie 193-197 bar.
- Odstawienie butli, gdy ciśnienie azotu wynosi 12-15 bar „bo nie idzie ciąć szybko poniżej tego ciśnienia”.
- Jeszcze dodatkowo czasami słychać nieszczelności.
Oznacza to realne zużycie na poziomie:
(195 bar – 15 bar) x 50 litrów x 16 butli = 144 m3 z jednej wiązki.
Jedna wiązka zużywana jest w ciągu tygodnia podczas pracy na wydłużonej do 10 godzin zmianie. Każdego dnia cięcie azotem trwa ok. 8,5 godzin. Pozostały czas to przejazdy albo zmiana arkuszy blachy.
144 m3 / (5 dni x 8,5 godzin) = 3,39 m3/godzinę
Cena azotu gazowego
Pan Marcin kupuje azot klasy 5.0 w cenie 15zł/m3. Razem cała wiązka kosztowała netto 2.400 zł.
Uwzględniając jednak realne zużycie to 1m3 kosztował go 16,67 zł.
Pan Marcin już od jakiegoś czasu myślał o zmniejszeniu kosztów zakupu azotu. Przetestował cięcie azotem klasy 4.0 i jakość cięcia była zadowalająca. Jednak cena zakupu w dalszym ciągu była wysoka.
1m3 azotu klasy 4.0 kosztował podczas tej próby netto 13 zł. Na fakturze była wiązka z ciśnieniem 200 bar i ilość azotu 160 m3. Razem cała wiązka kosztowała netto 2.080 zł, ale biorąc pod uwagę realne zużycie 144m3 to cena azotu wynosiła 14,45 zł/m3.
13% mniej, ale w dalszym ciągu drogo.
Jaki generator azotu wybrać?
Zaproponowałem generator azotu Nano Purification Gen2Mini-130.
Wydajność 3.4 m3/h przy czystości 99,99% (klasa 4.0, 100ppm) dla warunków standardowych (ciśnienie 7 bar, temperatura wlotowa sprężonego powietrza 25oC).
Gdyby generator pracował na ciśnieniu 10 bar to jego wydajność wzrasta o 30% do 4,4 m3/h więc mamy solidną rezerwę na zwiększenie zapotrzebowania na azot.
Jakie powietrze do generatora azotu?
Generator ustawiony na czystość 99,99% potrzebuje sprężone powietrze w ilości 4,6 razy większej niż wydajność generatora.
W przypadku Gen2Mini-130 będzie to 3,4 x 4,6 = 15,64 m3/h = 260 l/min.
Tyle co ze sprężarki śrubowej o mocy 2,2 @ 7 bar.
Przy zwiększonym ciśnieniu roboczym i wydajności byłaby to moc 3,0 kW @ 10 bar.
- Zalecana klasa czystości sprężonego powietrza 2.2.1 (ciśnieniowy punkt rosy -40oC – osuszacz adsorpcyjny)
- Minimalna klasa czystości sprężonego powietrza 2.4.1 (ciśnieniowy punkt rosy +3oC – osuszacz chłodniczy)
Na szczęście Pan Marcin posiadał rezerwę sprężonego powietrza. Porozmawialiśmy o wyposażeniu sprężarkowni i zaskoczył mnie, bo miał nawet filtr węglowy. Czyli powietrze w klasie 2.4.1 i nie było konieczności kupna dodatkowych urządzeń (sprężarka, osuszacz, filtracja).
Koszt produkcji azotu gazowego
1 dzień pracy to 8,5 godziny pracy generatora.
Zużycie energii przez generator: 8,5 godzin x 72 W = 612 W.
Koszt energii elektrycznej zużywanej przez sprężarkę: 2,2 kW x 8,5 godzin = 18,7 kWh
Razem z osuszaczem (80 W/h) i generatorem azotu wyniesie ok. 20 kWh/dzień.
Pan Marcin płaci za energię elektryczną ok. 1zł/kWh więc jego koszt dziennej produkcji azotu wyniesie 20zł.
W tym czasie generator wyprodukuje 3,4 m3/h x 8,5 h = 28,9 m3. W zakupie azot kosztowałby 14,45 zł/m3 x 28,9 m3 = 417,6 zł.
Oszczędność dzienna 417,6 zł – 20 zł = 397,6 zł.
Nawet jeżeli w kalkulacji uwzględnić koszt rocznego serwisu sprężarki, filtrów i osuszacza oraz generatora to i tak nieźle. Realnie oszczędność wynosi ok. 370 zł/dzień.
Zwrot z inwestycji ROI
Biorąc pod uwagę cenę „wypasionego” generatora azotu Gen2Mini-130 oraz zbiorników na azot ok. 60.000 – 65.000 zł to inwestycja zwróci się po 162-175 dniach (ok. 8-9 miesięcy). A potem do końca roku i przez następne lata będzie tylko zarabiać.
Co to znaczy „wypasiony” generator azotu chętnie opowiem w rozmowie telefonicznej, jeżeli historia Pana Marcina przypomina ci Twoją i chcesz uzyskać albo zwiększyć konkurencyjność swojej produkcji.
Możesz płacić 0,69 zł/m3 azotu zamiast … 😊
Gdybyś chciał przeczytać o cenie azotu klasy 5.0 to szczegóły są podane w doborze azotu do lasera
Gdyby trzeba było skalkulować zwrot z inwestycji ROI z uwzględnieniem zakupu odpowiedniej sprężarki, filtracji i osuszacza też dam radę.
Tylko zadzwoń tel:+48 506 064 790, żeby porozmawiać lub napisz maila kontakt@azotownia.pl.
3 thoughts on “Cena azotu do lasera”