Inertyzacja cysterny

Większość błędów przy inertyzacji cysterny zaczyna się od jednego pytania zadawanego za wcześnie.

Ile kosztuje generator azotu?

To zrozumiałe pytanie, ale przy inertyzacji zwykle nie od tego trzeba zacząć.

Bo tu nie chodzi o sam generator.

• Tu chodzi o bezpieczeństwo procesu.
• O zejście z tlenu do bezpiecznego poziomu.
• O czas wykonania operacji.
• O ciśnienie końcowe.
• O sposób pracy całego układu.

W przypadku inertyzacji temat jest prosty.
Celem jest usunięcie powietrza, czyli źródła tlenu, aby ograniczyć ryzyko pożaru, wybuchu i problemów z jakością produktu. Duże znaczenie ma też kontrola ciśnienia, audyt zużycia gazu oraz monitorowanie zawartości tlenu.

Inertyzacja zbiornika 48m³

W jednym z analizowanych przypadków założenia były proste:

• zbiornik 48 000 l,
• ciśnienie końcowe 5 barg,
• czystość azotu z generatora 97%,
• wymagany poziom bezpieczeństwa poniżej 4% O₂.

I tu zaczyna się ciekawa część.

Żeby wykonać jeden pełny pierwszy cykl, trzeba przyjąć około 420 Nm³ azotu.

Nie 40.
Nie 100.
Około 420 Nm³.

Skąd tyle azotu?

Samo zejście do poziomu poniżej 4% O₂ to około 139 Nm³.
Dobicie ciśnienia do 5 barg to kolejne około 240 Nm³.
Do tego dochodzi zapas procesowy.

I właśnie tutaj wiele firm patrzy za wąsko.

Widzą urządzenie, a nie widzą operacji.

A przy inertyzacji trzeba najpierw odpowiedzieć na kilka ważniejszych pytań:

• ile azotu potrzeba na pełny cykl,
• w jakim czasie proces ma być wykonany,
• czy azot ma być produkowany na bieżąco,
• czy ma być wcześniej magazynowany,
• jakie są wymagania bezpieczeństwa i monitorowania tlenu,
• jakie źródło sprężonego powietrza jest dziś dostępne.

Dokumenty branżowe też pokazują, że dobrze zaprojektowana inertyzacja nie polega tylko na podaniu gazu. System ma utrzymywać docelowe nadciśnienie, sterować podawaniem i usuwaniem gazu obojętnego oraz w razie potrzeby monitorować tlen w górnej części zbiornika.

Dlatego przy doborze azotu do inertyzacji cysterny lepsze pytanie brzmi nie „Jaki generator kupić?”, tylko „Jak dobrać cały sposób produkcji i podania azotu, żeby osiągnąć wymagany poziom bezpieczeństwa, wykonać operację w rozsądnym czasie i nie przepłacić za układ?”

Dobór generatora azotu do procesu

Dobra sprzedaż techniczna właśnie tu się zaczyna.
Nie od katalogu, a od procesu.

Przy inertyzacji cysterny nie wybiera się generatora azotu. Wybiera się model pracy całego zakładu. I to zmienia wszystko.

Skoro jeden pełny cykl dla zbiornika 48 Nm³ wymaga około 420 Nm³ azotu, to kolejny krok brzmi:

jak ten azot ma być dostępny?

W analizie wyszły trzy drogi.

Pierwsza możliwość – produkcja 1:1.

Azot powstaje na bieżąco, a cały proces ma być wykonany w około 2 godziny.

Tu potrzebna wydajność generatora rośnie do około 210 do 220 Nm³/h.
W praktyce wskazuję dwa generatory nano Gen2 i4.0 8130.

Po stronie sprężonego powietrza potrzeba około 8,88 m³/min po osuszaczu chłodniczym albo 11,2 m³/min przy osuszaczu adsorpcyjnym.

Konkretne wielkości i konkretne pieniądze.

To rozwiązanie dla firmy, która chce zrobić zadanie od razu.

• Bez czekania.
• Bez budowania zapasu.
• Bez kompromisu czasowego.

Druga możliwość jest odwrotna – minimalistyczna

Produkcja przez 3 dni i magazynowanie azotu w butlach wysokociśnieniowych.

Wtedy generator nie musi mieć ponad 200 Nm³/h.
Wystarczy wydajność około 8 do 10 Nm³/h.
Ale pojawia się doprężacz do 300 bar i magazyn wysokociśnieniowy.

W tym wariancie wskazuję generator Gen2 Mini 120.

Koszt samego generatora w miarę niski, ale cały system generacji, sprężania i magazynowania około to 80% pierwszego rozwiązania.

Czyli mniej po stronie generatora.
Więcej po stronie logiki magazynowania.

Jest też trzecia możliwość

I właśnie ona bywa najrozsądniejsza.

Wariant pośredni.

Generator średniej wielkości, około 40 do 60 Nm³/h, do tego mniejszy doprężacz i magazyn wysokociśnieniowy.
W analizie ten kierunek został wskazany jako często najbardziej logiczny technicznie i inwestycyjnie.

Odbudowa pełnego zapasu zajmuje wtedy około 10,5 godziny przy 40 Nm³/h albo około 7 godzin przy 60 Nm³/h.
Szacowany poziom inwestycji jest około 5% niższy od pierwszego i 15% wyższy od drugiego.

I tu dochodzimy do sedna.

Najlepszy dobór nie zawsze oznacza największy generator.
Często oznacza najlepszy kompromis między czasem operacji, elastycznością i kosztem całego systemu.

Jaki jest koszt inertyzacji azotem

Obecnie na jedną cysternę zużywa się 6 do 8 wiązek azotu w butlach wysokociśnieniowych.
Jedna wiązka to 117 Nm³ i netto 1000 zł, czyli około 8,55 zł za Nm³.

Dla porównania w analizie koszt produkcji azotu z generatora wyszedł na poziomie około 0,35 zł za Nm³. Podstawowym kosztem produkcji azotu jest energia elektryczna do zasilania sprężarki i serwis urządzeń.

Koszt azotowania jednej cysterny z generatora oszacowano na około 148,5 zł, a z wiązek na 6 do 8 tys. zł.

Przy założeniu jednej cysterny tygodniowo roczna oszczędność wyniesie 356 278 zł, a zwrot z inwestycji na 7 do 9 miesięcy.

I właśnie wtedy rozmowa przestaje być rozmową o urządzeniu.

Zaczyna być rozmową o pieniądzach.

• O ryzyku.
• O logistyce.
• O bezpieczeństwie ludzi.
• O przewidywalności procesu.

Dobrze zaprojektowana inertyzacja ma dawać bezpieczeństwo, niezawodność, kontrolę tlenu, dopasowanie do harmonogramu pracy i optymalizację zużycia gazu.

Dlatego przy inertyzacji cysterny nie ma jednego dobrego generatora dla wszystkich.

Jest za to jedno dobre podejście.

1. Najpierw policzyć operację.
2. Potem dobrać model pracy.
3. Dopiero na końcu wybrać urządzenia.

I nawet jeżeli generator azotu kosztuje „trochę więcej” to w skali obliczania całkowitego kosztu posiadania TCO oraz kosztów procesu to kosztuje on „znacznie mniej”.