Gas proses. Gas teknis untuk pengobatan
Saat mengelas baja dalam gas pelindung, gas inert dan aktif serta campurannya digunakan. Gas pelindung utama untuk pengelasan elektroda konsumsi semi-otomatis dan otomatis adalah karbon dioksida. Karbon dioksida disuplai sesuai dengan GOST 8050-85, dapat digunakan untuk pengelasan, makanan, dan teknis. Karbon dioksida pengelasan tingkat 1 mengandung setidaknya 99,5% karbon dioksida dan sekitar 0,178 g/m 3 uap air dalam kondisi normal (tekanan 760 mm Hg, suhu 20 ° C). Karbon dioksida pengelasan tingkat 2 mengandung setidaknya 99% karbon dioksida dan sekitar 0,515 g/m 3 uap air.
Argon untuk pengelasan disuplai sesuai dengan GOST 10157-79. Ini adalah gas inert. Berdasarkan kemurniannya, dibagi menjadi tiga tingkatan. Argon bermutu tinggi (argon 99,99%) ditujukan untuk pengelasan logam dan paduan aktif seperti titanium, zirkonium, niobium.
Argon grade 1 (99,98% argon) dimaksudkan untuk mengelas aluminium, magnesium dan paduannya.
Argon grade 2 (99,95% argon) ditujukan untuk pengelasan baja dan paduan paduan tinggi.
Oksigen adalah gas yang tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau. Pada suhu minus 118,8°C dan tekanan 5,1 MPa, ia mencair. Untuk pemrosesan logam dengan api gas, oksigen teknis digunakan sesuai dengan GOST 5583-78 dari tiga tingkatan: kelas 1 dengan kemurnian minimal 99,7%, kelas 2 dengan kemurnian minimal 99,5% dan kelas 3 dengan kemurnian sebesar 99,2%.
Asetilena, propana-butana, gas alam, bensin atau uap minyak tanah digunakan sebagai gas yang mudah terbakar untuk pengelasan dan pemotongan termal.
Sumber panasnya adalah nyala api hasil pembakaran campuran gas yang mudah terbakar dan oksigen. Suhu nyala tertinggi selama pembakaran dalam oksigen (sekitar 3100 °C) dihasilkan oleh asetilena.
Asetilena adalah gas yang diproduksi di generator khusus dengan menguraikan kalsium karbida dalam air. Asetilena sangat larut dalam benzena, bensin, dan aseton, dan 1 liter aseton dapat melarutkan 13 hingga 50 liter asetilena.
Alih-alih asetilena, apa yang disebut gas pengganti - propana, butana, gas alam dan campuran propana dan butana - banyak digunakan dalam pemrosesan logam dengan api gas.
Campuran ini disebut cair karena dalam kondisi normal berbentuk gas, dan ketika suhu menurun atau tekanan meningkat, campuran tersebut berubah menjadi cair.
Dalam pengelasan otomatis dan semi-otomatis, untuk memastikan pembakaran busur yang stabil, melindungi logam dari efek berbahaya komponen udara dan paduan parsial, fluks pengelasan digunakan, yaitu zat granular yang, ketika dicairkan, membentuk terak yang menutupi logam las. kolam.
Fluks memperlambat proses pemadatan logam cair dan dengan demikian menciptakan kondisi yang menguntungkan untuk pelepasan gas dari logam, mendorong pembentukan las yang lebih baik, mengurangi kehilangan panas dari busur las ke lingkungan, dan mengurangi hilangnya logam elektroda karena limbah dan percikan. . Berdasarkan cara produksinya, fluks dibagi menjadi leburan dan keramik.
Fluks leburan diproduksi dengan melebur bijih mangan, pasir kuarsa, fluorspar, dan komponen lainnya dalam tungku listrik atau api sesuai dengan GOST 9087-81, yang menetapkan komposisi fluks, ukuran butir, kepadatan, metode pengujian, persyaratan pelabelan, pengemasan , transportasi dan penyimpanan. Ukuran butir fluks berkisar antara 0,25 hingga 4 mm. Misalnya, fluks AN-348A, OSTS-45, AN-26P dapat memiliki ukuran butir dari 0,35 hingga 3 mm; fluks AN-60, AN-20P - dari 0,35 hingga 4 mm, dan fluks AN-348AM, OSTS-45M, FC-9 - dari 0,23 hingga 1 mm. Fluks yang menyatu dapat berbentuk kaca atau seperti batu apung dalam struktur butirannya.
Fluks keramik adalah campuran mekanis dari komponen yang digiling halus yang diikat dengan gelas cair. Bahan baku produksinya adalah konsentrat titanium, bijih mangan, pasir kuarsa, marmer, fluorspar, dan ferroalloy. Fluks ini sangat higroskopis dan memerlukan penyimpanan dalam kemasan tertutup, dan kekuatan fluks yang rendah memerlukan pengangkutannya dalam wadah yang kaku. Keunggulan fluks keramik adalah memungkinkan terjadinya paduan logam las dan mengurangi sensitivitas proses pengelasan terhadap karat.
Saat mengelas dengan kawat dengan diameter lebih dari 3 mm, disarankan untuk menggunakan fluks yang memiliki granulasi kasar (ukuran butir 3,0 - 3,5 mm). Dengan penurunan diameter kawat dan peningkatan rapat arus, penurunan granulasi fluks juga direkomendasikan.
Konsumsi fluks yang digunakan untuk membentuk kerak terak kira-kira sama dengan berat logam yang diendapkan. Konsumsi fluks, dengan memperhitungkan kerugian selama pembersihan dan pasokan ke produk yang dilas, sama beratnya dengan konsumsi kawat las.
Dibandingkan dengan gas alam, gas proses memiliki nilai kalor yang lebih rendah, suhu nyala yang lebih rendah, dan variasi komposisi. Bahan-bahan tersebut sering kali terkontaminasi dengan zat-zat terkait, yang dapat menyebabkan emisi zat-zat berbahaya atau gangguan proses.
Berdasarkan hal ini, dalam praktiknya, gas proses yang dilepaskan sering kali digunakan dengan efisiensi rendah atau sekadar dibakar. Meningkatkan penggunaan gas proses telah menjadi tujuan penelitian yang dilakukan dalam beberapa tahun terakhir dengan dukungan Kementerian Ekonomi Federal.
Di bawah ini kami menyajikan pekerjaan yang mirip dengan praktik yang dilakukan di lembaga penelitian industri (PRI) - Institut Penelitian Terapan dari Society of German Metallurgists GmbH di Düsseldorf.
Pengaturan cepat gas proses
Gas yang mudah terbakar dengan nilai kalor yang berfluktuasi dapat digunakan untuk banyak proses pembakaran jika jumlah gas dan rasio gas terhadap udara dapat dikontrol secara terus menerus dan cepat. Metode kontrol baru dengan pengukuran terus menerus dan dinamis dari parameter sentral gas yang mudah terbakar memberikan kelancaran yang sangat cepat terhadap fluktuasi ini.
Berkat ini, pembakar industri yang dapat disesuaikan dapat disetel lebih tepat dari sebelumnya sebagai respons terhadap fluktuasi komposisi gas.
Penggunaan sistem seperti itu relevan dalam instalasi pemanas udara tanur sembur yang dikombinasikan dengan perangkat kontrol dan sensor yang dioptimalkan. Karena penerapan serangkaian tindakan, konsumsi gas alam di instalasi berkurang secara signifikan. Penggunaan lebih lanjut dalam petrokimia, industri baja dan penghitungan kalibrasi gas biokimia menegaskan kesesuaian praktisnya.
Proses pemurnian gas
Polutan-polutan yang bermasalah pada gas proses mencakup, khususnya, senyawa hidrokarbon, sulfur, dan nitrogen dengan titik didih tinggi. Agar dapat menggunakan gas-gas tersebut dalam produksi dengan aman dan dengan biaya perbaikan yang rendah, metode utama telah dikembangkan untuk memaksimalkan penghilangan zat-zat terkait tersebut.
Dalam proses ini, gas proses melewati satu atau lebih reaktor yang diisi dengan karbon aktif atau kokas aktif (reaktor unggun tetap atau reaktor unggun bergerak) dan dimurnikan dengan mengendapkan pengotor pada padatan berpori.
Karena rendahnya selektivitas proses untuk berbagai unsur gas, sebagian besar zat pengganggu dipisahkan dari aliran gas.
Metode desentralisasi ditandai dengan masa pakai yang lama dan biaya produksi yang rendah. Sebuah pabrik percontohan direncanakan di salah satu rolling mill untuk menghilangkan hidrokarbon polisiklik dari gas oven kokas yang dimurnikan sebagian.
Pengurangan NOx di pabrik pembakaran
Dengan menggunakan metode penghilangan nitrogen yang diketahui, serta reduksi katalitik selektif (metode SNCR), pengurangan NOx dapat dicapai hingga 95%. Pada instalasi besar – seperti pembangkit listrik – metode ini dapat diterapkan secara ekonomis, meskipun biaya investasi dan produksi tinggi. Hal ini tidak berlaku untuk pabrik produksi yang lebih kecil.
Metode pengurangan suhu tinggi (HTR) yang baru didasarkan pada pembakaran bertahap udara dan menggunakan mekanisme reduksi nitrogen melalui bahan tambahan seperti air amonia atau urea. Berbeda dengan metode SNCR pada kisaran suhu dan lokasi injeksi pada kisaran pembakaran di bawah tingkat stoikiometri. Metode ini memungkinkan pengurangan NOx lebih dari 90% dengan biaya produksi rendah dan emisi amonia rendah. Metode ini memiliki biaya konstruksi yang kecil untuk diterapkan dan dapat digunakan bersamaan dengan tindakan penghilangan nitrogen lainnya.
Optimalisasi pembakar di tungku metodis
Pembakaran gas proses dengan nilai kalor yang berfluktuasi memerlukan penggunaan pembakar khusus. Bekerja sama dengan produsen pembakar berukuran sedang, prototipe pembakar yang dapat disesuaikan telah dikembangkan, yang dapat disesuaikan dengan parameter gas seperti nilai kalor dan kebutuhan udara menggunakan mekanisme penyesuaian sederhana. Metode dan elemen yang dikembangkan selama pekerjaan ini juga dapat diterapkan pada optimalisasi tungku yang dilengkapi dengan pembakar tradisional.
Meskipun terdapat penghematan yang sangat besar, terutama pada industri yang padat energi, potensi penghematan energi yang hemat biaya masih dapat dieksploitasi saat ini. Di banyak sistem pemanas, penghematan energi hingga 10% dapat dicapai melalui kontrol yang dioptimalkan. Hanya tindakan organisasi dan teknis di tingkat perusahaan yang dapat mengurangi konsumsi energi sebesar 4 - 6%.
Seiring dengan langkah-langkah seperti peningkatan pengendalian proses, penggunaan sistem pembakar dan ketel uap yang lebih efisien, peningkatan isolasi saluran uap, oven dan pengering, perolehan kembali kondensat, dan penggunaan panas buangan, peningkatan penggunaan gas proses mengandung potensi penghematan yang besar.
- nitrogen utama (kemurnian 5.0)
- 15 gas khusus dengan kemurnian tinggi (kemurnian hingga 6,0)
- pemurnian dari H2O dan O2 hingga 100 ppb
- lemari gas otomatis
- sistem analisis gas otomatis
- sistem pendingin air terbalik
- sistem udara terkompresi
Stabilitas dan keandalan produksi apa pun, terutama produksi berteknologi tinggi, dijamin oleh infrastrukturnya. Pada pandangan pertama, subsistem ini tidak terlihat dan biasanya terletak di ruang bawah tanah atau lantai teknis, subsistem ini melakukan tugas yang sangat penting dan bertanggung jawab 24 jam sehari, 7 hari seminggu. Di REC FMN, sistem tersebut mencakup sistem pengolahan udara, sistem untuk memasok udara terkompresi dan nitrogen industri dengan kemurnian tinggi, sistem pendingin air bersirkulasi, analisis gas dan sistem pemadam kebakaran, serta salah satu yang paling kompleks dan berbahaya - sistem untuk menyediakan gas khusus dengan kemurnian tinggi.
Gas khusus meliputi gas atau campuran gas yang mempunyai tujuan yang sangat khusus dan memenuhi persyaratan khusus untuk kemurniannya, serta kandungan pengotornya. REC "Fungsional mikro/nanosistem" menggunakan gas dengan kemurnian dari kelas 4.0 (kandungan komponen utama 99,99%) hingga kelas 6.0 (99,9999%). Untuk mengangkut dan menyimpan gas dengan kemurnian tersebut, REC FMS menggunakan silinder khusus dengan volume 10, 40 atau 50 liter, yang juga tunduk pada persyaratan khusus, terutama untuk keselamatan. Setiap silinder menjalani prosedur sertifikasi wajib sebelum dikirim dan dihubungkan ke sistem. Pengujian dilakukan terhadap kekuatan, kebocoran, termasuk uji helium, uji kelembaban dan uji partikel. Misalnya, untuk sebagian besar gas khusus yang digunakan dalam FMS REC, keberadaan lebih dari satu partikel berukuran 0,1 mikron per kaki kubik (0,028 meter kubik) tidak dapat diterima. Saat membuat struktur berukuran nanometer, masuknya partikel 10-100 kali lebih besar dari elemen fungsionalnya sendiri dapat menyebabkan kehancuran total pada perangkat. Karena perangkat ini diproduksi dengan susah payah dalam jangka waktu yang lama, dari beberapa hari hingga beberapa minggu atau lebih, penemuan perangkat yang tidak dapat beroperasi pada tahap akhir produksinya menyebabkan kerugian besar baik waktu maupun sumber daya manusia, serta material. .
Saat merancang Pusat Teknologi FMN, kami mempertimbangkannya pengalaman perusahaan mikroelektronik besar, analisis dilakukan terhadap pusat-pusat terkemuka dunia dan subsistem infrastrukturnya, analisis komparatif terhadap pemasok peralatan gas khusus, pemasok gas itu sendiri, serta analisis menyeluruh terhadap perusahaan yang terlibat dalam penerapan solusi ini. Hasilnya, konglomerat pabrikan terkemuka Amerika dan Jerman yang sangat andal terbentuk, yang bersama-sama menerapkan sistem penyediaan gas khusus tingkat tertinggi di Pusat Penelitian FMS.
REC "Fungsional mikro/nanosistem" menggunakan 15 gas khusus dengan kemurnian tinggi dengan kemurnian hingga kelas 6.0 (99,9999%), termasuk nitrogen, oksigen, argon, helium, hidrogen, tetrafluoromethane (CF 4), nitrous oxide (N 2 O), trifluoromethane (CHF 3), octafluorocyclobutane (C 4 F 8), sulfur hexafluoride (SF 6), amonia ( NH 3), boron triklorida (BCl 3), hidrogen bromida (HBr), klorin (Cl 2) dan monosilana (SiH 4). Oleh karena itu, dalam REC Fisika dan Matematika perhatian khusus diberikan terhadap keselamatan karyawan, lingkungan dan peralatan. Dengan demikian, gas dan campuran gas beracun dan mudah meledak yang sangat berbahaya terletak di ruangan terpisah di jalan, yang memiliki sistem catu daya yang tidak pernah terputus, ventilasi pembuangan dan pasokan terpisah, sistem netralisasi gas (scrubber), serta pasokan udara bertekanan. sistem untuk katup pneumatik. Di samping itu, semua gas yang sangat berbahaya ditempatkan di lemari gas khusus yang tahan api pabrikan Amerika terkemuka. Lemari ini sepenuhnya otomatis, artinya menggunakan gas atau mengganti tabung gas hanya memerlukan prosedur standar yaitu melepas dan memasang silinder baru. Semua tindakan yang diperlukan untuk memasok gas ke saluran, serta memantau tekanan silinder (dalam hal reagen gas) atau beratnya (dalam hal reagen cair) dilakukan secara otomatis. Oleh karena itu, sinyal tentang perlunya mengganti silinder juga dikeluarkan secara otomatis ketika silinder kosong sampai tingkat tertentu.
Dilaksanakan di Pusat Penelitian Fisika dan Matematika sistem pemantauan empat tingkat, pemberitahuan dan peringatan situasi darurat. Ini termasuk, pertama-tama, kontrol atas kebocoran gas sekecil apa pun. Saluran utama dari semua gas yang sangat berbahaya dibuat dalam bentuk pipa koaksial, yang kulit terluarnya diisi dengan gas inert. Jika terjadi depresurisasi atau kerusakan pada pipa, tekanan gas inert turun, sistem akan memicu alarm dan langsung menghentikan pasokan gas. Selain itu, di lemari gas, serta di setiap instalasi teknologi yang menggunakan gas, terdapat alat analisa gas yang sangat sensitif pabrikan terkemuka Jerman, yang menyalakan alarm jika terdeteksi gas berbahaya beberapa kali di bawah tingkat yang diizinkan yang masih aman bagi manusia. Pada tingkat keamanan kedua, kontrol terus menerus terhadap aliran ventilasi pembuangan(100-200 m 3 / jam). Jika terjadi sedikit penurunan, peringatan dikeluarkan, dan jika terjadi penurunan tajam, alarm dan penghentian total pasokan gas akan dikeluarkan. Ventilasi pembuangan ini dimaksudkan semata-mata untuk menghilangkan penumpukan gas yang hanya dapat terjadi akibat kecelakaan atau kerusakan pada pipa. Itu. dalam sistem yang berfungsi dengan baik, akumulasi gas tidak terjadi; namun, ventilasi pembuangan beroperasi 24/7. Tingkat keamanan ketiga adalah sistem pemadam kebakaran otomatis, dan tingkat keempat adalah sistem peringatan darurat yang sangat andal. Jadi misalnya jika ada ancaman kebocoran gas sekecil apa pun di ruangan luar, maka seluruh petugas ruangan bersih di dalam gedung akan diberitahu dan dievakuasi. Hal ini dilaksanakan hanya dengan satu tujuan - keselamatan dan kesehatan karyawan pusat tersebut.
Untuk melakukan penelitian ilmiah dan memperoleh hasil yang sesuai dan melampaui tingkat dunia, REC FMS mengabdikan diri perhatian khusus pada kebersihan bahan, dari mana dan dengan bantuan apa perangkat berteknologi tinggi dibuat. Selain menerapkan persyaratan ketat pada kemurnian dan kualitas substrat, logam pengendapan, dan bahan awal lainnya, hal ini juga berlaku Kualitas dan kemurnian bahan kimia, air dan, khususnya, gas khusus dikontrol dengan cermat. Sebagaimana dinyatakan di atas, REC FMS menggunakan 15 gas khusus yang sangat murni dengan kemurnian hingga kelas 6.0 (99,9999%). Selama proses sertifikasi untuk pengujian penerimaan saluran gas, saluran tersebut dibersihkan selama beberapa hari, sehingga memungkinkan tercapainya tingkat kelembapan dan oksigen hingga 100 ppb (bagian per miliar). Semua saluran gas dilengkapi dengan pemurni tambahan yang terletak di dekat peralatan proses dan meningkatkan kelas kemurnian masing-masing gas menjadi 8 (99,999999%), dan saluran itu sendiri terbuat dari baja Jerman berkualitas tinggi dengan kekasaran Ra kurang dari 250nm.
Selain sertifikasi dan pengujian penerimaan sistem pasokan gas, Pusat ini telah memperkenalkan pengalaman perusahaan mikroelektronik terkemuka di dunia, berkat itu teknik khusus untuk bekerja dengan gas khusus telah dikembangkan. Selain penggunaan panel distribusi gas dari pabrikan terkemuka Jerman, prosedur penggantian silinder bekas juga telah diterapkan, yang mencakup banyak tahap pembersihan bagian saluran dengan gas inert, serta evakuasi saluran secara menyeluruh. pada siang hari. Hal ini memungkinkan untuk memperoleh hasil yang identik dan dapat diulang dalam jangka waktu yang lama, baik itu etsa kimia plasma silikon dan oksidanya atau pengendapan lapisan tipis logam mulia.
Tag video tidak didukung oleh browser Anda.
Subsistem infrastruktur penting lainnya adalah sistem untuk memasok nitrogen teknis utama dengan kemurnian kelas 5.0. Sumber nitrogen adalah tangki nitrogen cair dengan volume 6 m 3 dan berat lebih dari 5 ton dari pabrikan terkemuka Jerman. Pengembangan sistem dilakukan sesuai dengan banyak peraturan dan dicairkan, dan reservoir itu sendiri terdaftar di Rostechnadzor. Berkat gasifier khusus, nitrogen cair yang masuk ke pipa menguap dan masuk ke Pusat Teknologi dalam bentuk gas. Pemurni gas dipasang di sekitar peralatan, meningkatkan kelas kemurnian nitrogen teknis menjadi 6,0. Kemurnian nitrogen teknis sangat penting karena digunakan dalam semua proses pabrik vakum, serta dalam sistem kimia cair, termasuk untuk pembersihan dan pengeringan pelat dan sampel.
Hampir semua peralatan Pusat Teknologi, mulai dari unit pengembangan photoresist hingga pabrik mini untuk produksi air ultra murni, menggunakan udara terkompresi untuk mengoperasikan katup pneumatik. Baik udara digunakan untuk membuka/menutup jalur suplai pengembang atau untuk terus menerus meniupkan udara ke atas optik untuk mencegah partikel debu memasuki optik, kebutuhan terhadap udara bertekanan sangatlah menuntut. Untuk menyediakannya, Pusat Penelitian Fisika dan Matematika menggunakan unit kompresor berkinerja tinggi dari pabrikan terkemuka Swedia, dilengkapi dengan sistem pengeringan udara yang memungkinkan pencapaian kadar air hingga 100 ppb (bagian per miliar). Saluran udara bertekanan dirancang dengan mempertimbangkan kemungkinan perluasan dan penambahan konsumen baru di hampir semua area pusat. Hal ini memungkinkan peralatan baru untuk dioperasikan dalam waktu sesingkat mungkin.
Untuk pengoperasian peralatan dengan vakum tinggi, serta untuk menjaga pengoperasian sistem udara bersih, diperlukan pendingin air. Dalam kebanyakan kasus, hal ini diwujudkan dengan menghubungkan ke pasokan air kota biasa dengan segala konsekuensinya: pembentukan endapan kalsium di dalam pipa dan pertumbuhan mikroorganisme. Hal ini, pada gilirannya, dapat menyebabkan kegagalan pompa vakum yang mahal, belum lagi ketidakmungkinan melakukan operasi teknologi. Di REC FMS, untuk pendinginan air, bukan air keran tradisional yang digunakan, tetapi air meresap dari sistem pengolahan air. Permeate adalah air yang telah dimurnikan sebelumnya dengan konsentrasi garam yang rendah, yang terbentuk di outlet unit reverse osmosis. Permeat terus bersirkulasi dalam lingkaran tertutup, yang mencegah pembentukan mikroorganisme dan formasi lain yang tidak diinginkan.
Cerita tentang pasar gas harus dimulai dari produk yang paling dekat dengan konsumen - campuran propana-butana- bahan bakar untuk penghuni musim panas dan pengendara yang hemat. Menariknya, gas yang banyak digunakan oleh masyarakat ini tidak berhubungan langsung dengan gas lain - metana, yang mengalir melalui pipa utama dari Rusia ke Eropa dan terbakar di kompor gas di apartemen kota. Berbeda dengan metana, campuran propana-butana diperoleh selama proses penyulingan minyak dan merupakan produk sampingan dari produksi bahan bakar jenis lain, seperti bensin atau solar.
Ciri utama gas hidrokarbon cair, seperti propana-butana, adalah disimpan dan diangkut dalam keadaan cair dan digunakan dalam bentuk gas tanpa menggunakan peralatan kriogenik khusus. Dalam kondisi normal, gas hidrokarbon berada dalam bentuk gas, dan dengan sedikit peningkatan tekanan tanpa perubahan suhu, gas tersebut berubah menjadi cair.
Itulah sebabnya propana-butana adalah bahan bakar yang paling nyaman dan murah untuk keperluan rumah tangga. Campuran propana-butana sendiri tidak memiliki bau yang khas, sehingga untuk alasan keamanan ditambahkan pewangi khusus ke dalamnya. Bau pewangi inilah yang biasa disebut dengan “bau gas”, meskipun tidak ada hubungannya dengan gas. Karena masih adanya zat berbau, bahkan silinder kosong pun terus berbau selama bertahun-tahun, yang terkadang menyesatkan orang.
Propana-butana dijual secara eceran di tempat pengisian dan penukaran khusus tabung rumah tangga, beberapa titik tersebut berlokasi di SPBU. Meski banyak SPBU mobil biasa yang tidak dilengkapi titik silinder khusus juga dapat mengisi tabung gas rumah tangga, para ahli tidak menyarankan membeli bahan bakar di sana. Pertama, saat mengisi silinder dengan cara ini, biasanya, silinder tidak diperiksa kebocoran gasnya, dan pengisi ulang tidak memperhatikan waktu pemeriksaan silinder - semua ini membuat pengoperasiannya tidak aman. Kedua, pompa bensin mobil tidak mengizinkan pengisian silinder rumah tangga dengan benar: sesuai aturan, volume propana-butana cair dalam silinder tidak boleh melebihi 85% dari total volume, sisa ruang di dalam silinder harus ditempati oleh apa yang disebut "tutup uap" - propana-butana dalam bentuk gas. Jika aturan ini diabaikan dan tabung gas diisi ulang, maka ketika dipanaskan (misalnya di bawah sinar matahari), gas yang dicairkan tidak akan bisa memuai dan silinder bisa meledak. Untuk mencegah luapan, tabung gas mobil dilengkapi dengan alat pemutus khusus, yang memungkinkan Anda menghentikan proses pengisian tepat waktu, sedangkan tabung rumah tangga harus diisi sesuai skalanya.
Selain silinder biasa,
gas dapat disimpan di dalamnya
tangki khusus
bentuknya sangat berbeda
Menurut Maxim Danilin, direktur eksekutif perusahaan Promtekhgaz, yang berspesialisasi dalam penjualan propana-butana, konsumen utama gas dalam silinder mereka adalah pembangun dan penghuni musim panas, meskipun ada juga pembeli tetap dengan pekerjaan yang lebih eksotis, seperti pekerja panas. -penerbang balon udara. Selain kompor gas tradisional, propana-butana digunakan di berbagai pembakar konstruksi dan senapan panas. Salah satu bidang yang menjanjikan adalah sistem propana-butana, yang memungkinkan pemanasan rumah pedesaan yang tidak memiliki sambungan ke gas utama.
Karena propana-butana adalah bahan yang mudah terbakar dan meledak, sejumlah pembatasan ketat berlaku pada penyimpanan dan pengangkutannya. Hal ini memaksa perusahaan untuk memilih lokasi yang cukup jauh dari konsumen, membeli kendaraan khusus dengan izin untuk mengangkut barang berbahaya, mendaftarkannya ke Inspektorat Keselamatan Lalu Lintas Negara dan berkoordinasi dengan Kementerian Situasi Darurat mengenai waktu dan rute pergerakan.
Menurut Maxim Danilin, aturan Rusia untuk menangani gas yang mudah terbakar di dalam silinder jauh lebih ketat daripada aturan Eropa atau Amerika. Hal ini, menurutnya, sangat menghambat perkembangan bisnis: tidak mungkin, seperti yang dilakukan di negara lain, untuk menjual dan menukar tabung gas di dekat pusat perbelanjaan besar yang menjual peralatan bertenaga gas - pemanas luar ruangan atau pemanggang gas. Selain itu, ketatnya peraturan transportasi membuat pengiriman sejumlah kecil silinder tidak menguntungkan bagi konsumen individu: biaya gas dalam silinder standar 27 liter adalah sekitar 200 rubel, dan pengirimannya dengan transportasi khusus adalah 1.500 rubel. Oleh karena itu, perusahaan menukar silinder di pondok musim panas dekat Moskow dan mengisi ulang tangki bawah tanah di desa pondok, mengumpulkan aplikasi kolektif.
Prajurit dari garis depan yang tak terlihat
Berbeda dengan propana-butana, gas teknis lainnya, meskipun ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, sebagian besar hanya digunakan untuk keperluan industri. Menurut informasi dari publikasi khusus "Gas teknis", saat ini konsumen gas dan campuran gas terbesar adalah metalurgi (17%) dan industri kimia (14%). Selain itu, gas digunakan dalam bidang teknik mesin (11%), dalam industri makanan (10%), dalam sains dan pendidikan (6%), serta dalam bidang kedokteran dan farmasi (3%) dan di bidang lainnya.
Untuk menangani gas dalam jumlah besar
yang perlu dimiliki oleh perusahaan
infrastruktur transportasi khusus
Teknologi industri menggunakan sifat kimia dan fisik berbagai gas: digunakan untuk memanaskan dan mendinginkan, menghasilkan reaksi kimia yang diinginkan dan menghentikan reaksi kimia yang tidak diinginkan, menambah rasa khusus pada minuman, memadamkan api, dan mengobati penyakit. Untuk mengatasi masalah ini dan banyak masalah lainnya, berbagai industri menggunakan oksigen, nitrogen, argon dan helium, hidrogen dan asetilena, karbon dioksida dan amonia, serta beberapa neon, kripton, dan xenon. Selain itu, sejumlah campuran dan senyawa gas diproduksi khusus untuk berbagai proses teknologi.
Menurut Igor Vasiliev, direktur pengembangan perusahaan NII KM, pengolah dan pemasok berbagai gas teknis dan khusus, produk utama yang ada di pasaran saat ini adalah oksigen— bagiannya lebih dari 50%. Hal ini dijelaskan oleh besarnya kebutuhan konsumen oksigen terbesar - pabrik metalurgi dan perusahaan teknik mesin, di mana gas digunakan dalam proses peleburan dan pengolahan logam. Oksigen banyak digunakan dalam pengobatan, industri makanan, dan bahkan dalam teknologi roket sebagai pengoksidasi bahan bakar.
Di tempat kedua dalam hal konsumsi adalah. Dalam bentuk cair, ia berfungsi sebagai pendingin dalam bidang kedokteran, ilmu pengetahuan, industri makanan dan berbagai bidang produksi kimia. Dalam bentuk gas, nitrogen digunakan untuk menciptakan lingkungan inert selama penyimpanan produk kimia, untuk pengujian tekanan (pengujian kebocoran) pipa, sebagai lingkungan netral untuk tungku peleburan kaca. Dalam industri makanan, nitrogen dimasukkan dalam campuran gas untuk menciptakan lingkungan yang dimodifikasi dalam pengemasan, sehingga meningkatkan umur simpan produk.
Gas atmosfer netral lainnya digunakan sebagai media inert dalam peleburan dan pengelasan baja dan paduan kualitas khusus, seperti baja tahan karat. Seiring dengan helium, argon digunakan sebagai gas yang tidak masuk ke dalam reaksi kimia pada suhu dan tekanan tinggi, menggantikan udara dengan itu. Helium Ini juga diminati dalam industri periklanan dan dekorasi hari raya - digunakan untuk mengisi balon gas dan balon terbang. Helium adalah molekul kecil, sehingga gasnya sangat cair, yang digunakan untuk mencari kebocoran pada peralatan yang tertutup rapat. Penyelam menghirup campuran oksigen-helium - ini membantu mereka menyelam hingga kedalaman yang luar biasa. Helium juga sangat diperlukan dalam teknologi laser dan industri luar angkasa.
Redistribusi udara
Salah satu masalahnya
pasar gas - wadah.
Paling banyak digunakan
sekarang silinder
secara mental dan fisik
ketinggalan jaman
Metode industri utama untuk memproduksi gas teknis adalah pemisahan udara- proses pendinginan pada tekanan tinggi udara atmosfer untuk memisahkannya menjadi komponen-komponennya. Singkatnya, prosesnya terlihat seperti ini: unit pemisahan udara, yang mengonsumsi energi, menghasilkan oksigen cair, nitrogen, dan argon dalam proporsi yang sama dengan yang terkandung di atmosfer. Yang sebenarnya berfungsi sebagai bahan baku. Dengan mengolah udara dengan cara ini, Anda bisa mendapatkan sekitar 78% nitrogen, 20% oksigen, dan 1% argon. Kandungan gas-gas lain di atmosfer sangat kecil, sehingga diperoleh terutama dengan metode lain: helium - dalam proses penyulingan minyak dan gas, karbon dioksida - sebagai produk sampingan dalam sintesis kimia amonia, dan hidrogen - dengan dekomposisi elektrolitik air. Gas seringkali merupakan produk sampingan dari beberapa jenis produksi: propana - penyulingan minyak, karbon dioksida - berbagai proses fermentasi, dan campuran neon-helium - metalurgi.
Biaya gas apa pun ditentukan terutama oleh biaya produksi dan pengolahannya. Itulah sebabnya gas mulia lebih mahal daripada gas yang terkandung dalam jumlah besar di atmosfer, dan kualitas teknis dengan sedikit pengotor jauh lebih murah daripada merek yang sangat murni dan tidak mengandung pengotor.
Kualitas gas teknis- ini, pertama-tama, kepatuhan terhadap standar - GOST dan TU. Setiap merek gas tertentu harus mengandung persentase pengotor tertentu, yaitu gas harus memiliki kemurnian tertentu. Selain itu, kualitasnya sangat dipengaruhi oleh kemasan gas yang diangkut dan dijual: silinder dan wadah kriogenik.
Gas tersebut mungkin memenuhi standar, tetapi jika dipompa ke dalam silinder yang kotor (yaitu mengandung zat asing), gas tersebut tidak lagi menjadi gas dengan kemurnian yang dipersyaratkan. Kehadiran pengotor yang tidak diinginkan dapat mengganggu teknologi penggunaan gas tersebut, sehingga pemasok yang serius memberikan perhatian khusus untuk memeriksa silinder dan memberi tanda pada silinder tersebut, untuk menjamin kualitas.
Penting bahwa silinder dan wadah lain yang bertekanan harus diawasi oleh Gostekhnadzor. Mereka juga harus memenuhi persyaratan keselamatan - diperiksa dan diuji secara berkala, yang juga harus ditandai dengan tanda khusus.
Di Rusia, produksi terutama dilakukan oleh perusahaan yang didirikan pada masa Soviet. Produksi industri gas di Uni Soviet dimulai dengan pembentukan industri metalurgi - konsumen utama gas teknis. Munculnya teknologi kriogenik, yang memungkinkan pemisahan udara atmosfer dan penyimpanan serta pengangkutan gas cair, sangatlah penting. Terobosan serius terjadi pada bulan Oktober 1944, ketika oksigen cair pertama kali diproduksi di Pabrik Oksigen Balashikha (BKZ) melalui pendinginan mendalam dan pemisahan udara menggunakan siklus tekanan rendah. Pabrik pemisahan udara Soviet pertama TK-2000 dirancang oleh Profesor Pyotr Kapitsa, yang pada saat itu mengepalai Institut Masalah Fisika dari Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet. Sejarah produksi gas secara umum berkaitan erat dengan sains, dan sains tidak hanya mendorong produksi, tetapi juga sebaliknya: kemungkinan memproduksi gas dalam jumlah industri sangat penting untuk melakukan eksperimen fisikawan Soviet mengenai masalah nuklir.
Selain fasilitas produksi gas khusus yang besar, seperti JSC Linde Gas Rus (sebelumnya BKZ), JSC Logika, dll., banyak fasilitas produksi yang mengkonsumsi gas kini memiliki pabrik pemisahan udara. Perusahaan yang memproduksi produk pemisahan udara biasanya menjual kelebihan produk cair yang tidak diklaim di pasar. Faktanya adalah bahwa menghentikan unit pemisahan udara adalah prosedur yang rumit secara teknologi dan mahal, yang, terlebih lagi, jika terjadi masalah teknologi, dapat menyebabkan penghentian produksi utama.
Saluran gas
Geografi produsen gas sangat luas: fasilitas produksi besar ada di wilayah Moskow (Linde Gas Rus OJSC di Balashikha, Logika OJSC di Zelenograd, Moscow Coke and Gas Plant OJSC), di Barat Laut (pabrik Lentehgaz CJSC), di Ural (OJSC Uraltekhgaz), di Novosibirsk (OJSC Sibtekhgaz) dan bahkan di Timur Jauh (OJSC Daltekhgaz). Pengaturan produsen gas ini memungkinkan untuk memenuhi kebutuhan hampir semua kawasan industri besar tanpa transportasi yang mahal.
Benar, ada pengecualian: misalnya, sebuah perusahaan "Nikel Norilsk" membeli berbagai produk gas, termasuk gas argon, di Moskow dari perusahaan NII KM. Dan gas seperti helium diproduksi dalam skala industri hanya di satu perusahaan di Rusia - Pabrik Pengolahan Gas Orenburg. Namun, seperti yang disaksikan para pelaku pasar, biaya pengangkutan gas dari jarak jauh tidak terlalu menjadi perhatian konsumen saat ini—bagian gas dalam total biaya produksi jarang melebihi beberapa persen. Jauh lebih penting keandalan pasokan dan kualitas gas.
Peserta pasar gas teknis Rusia dapat dibagi menjadi tiga kelompok. Kelompok pertama, yang terkecil, mewakili produsen besar gas teknis cair yang mengoperasikan pabrik pemisahan udaranya sendiri. Ini adalah perusahaan seperti Linde Gas Rus OJSC, Logika OJSC, Lentehgaz CJSC, dll. Mereka secara eksklusif terlibat dalam produksi dan pasokan gas cair dalam jumlah besar ke konsumen akhir besar dan menengah, serta dealer regional. Volume perbekalan di sini diukur dalam ton atau ribuan meter kubik, pengangkutan dilakukan dalam wadah kriogenik (tangki) bervolume besar, dengan kendaraan khusus atau melalui pipa.
Sejumlah kecil gas diangkut dan
disimpan dalam silinder, gas cair - masuk
tangki kriogenik khusus
Kategori kedua— pengolah dan penyalur gas ke konsumen skala kecil. Bisnis utama perusahaan-perusahaan tersebut adalah mengubah gas dari cair menjadi gas, mengolahnya (membersihkan, membuat campuran) dan memompanya ke dalam silinder. Ada sekitar selusin perusahaan serupa di wilayah Moskow, yang paling serius menawarkan berbagai macam gas dan memiliki infrastruktur transportasi dan gudang sendiri, yang memungkinkan mereka untuk bekerja tidak hanya dengan produk cair, tetapi juga dengan produk gas dalam skala menengah dan kecil. silinder volume. Perusahaan-perusahaan tersebut dapat menyediakan gas dalam kemasan kepada konsumen besar dan kecil. Perusahaan dalam grup ini, pada umumnya, mengkhususkan diri pada produk gas tertentu, baik itu gas yang mudah terbakar (propana) - Promtekhgaz, gas inert (helium, nitrogen, gas langka) - NII KM, karbon dioksida cair - LLC Uralkid", gas khusus dan campuran gas - PGS-Service LLC.
Ada juga perusahaan yang terkait erat dengan produksi dan pasokan gas teknis, yang bergerak dalam penyediaan peralatan gas khusus.
Kelompok ketiga mewakili secara eksklusif penjual gas dalam kemasan. Perusahaan-perusahaan ini membeli produk gas dari perusahaan kelompok pertama dan kedua, menjualnya kembali ke konsumen menengah dan kecil dalam volume kecil, maksimal satu silinder.
Tidak mungkin memperkirakan secara akurat total volume pasar gas teknis, namun, menurut Igor Vasiliev, kita berbicara tentang sekitar €500 juta per tahun, tidak memperhitungkan volume yang diproduksi di instalasi mereka dan untuk kebutuhan mereka oleh perusahaan-perusahaan di seluruh dunia. metalurgi, kimia dan industri lainnya. Jika konsumen ini juga diperhitungkan, maka jumlah yang ditunjukkan dapat ditingkatkan secara bebas sebanyak tiga kali lipat. Profitabilitas produksi, pemrosesan, dan penjualan kembali gas dapat sangat bervariasi tergantung pada wilayah, jenis dan merek gas, namun rata-rata minimal 20-40%.
Biaya gas dari pemasok yang berbeda kira-kira sama - rata-rata perbedaannya tidak lebih dari 10-15%, meskipun perusahaan asing terkenal mungkin memiliki harga 25% lebih tinggi dari pesaingnya.
Ekspansi dan kontraksi
Bekerja dengan gas memerlukan kepatuhan terhadap aturan
keamanan: Anda harus berurusan dengan
tekanan tinggi, mudah meledak
lingkungan dan suhu sangat rendah
Ada sekitar selusin perusahaan besar yang beroperasi di pasar gas teknis global. Tiga yang mendominasi: French Air Liquide, German Linde Gas, dan American Air Products. Fasilitas produksi dan kantor penjualan mereka buka di seluruh dunia, termasuk Rusia. Perusahaan-perusahaan ini memproduksi dan menjual tidak hanya gas dan berbagai campurannya, tetapi juga teknologi dan peralatan untuk produksi, penyimpanan, dan transportasinya.
Skema modern untuk menjual gas ke konsumen besar disebut pasokan di tempat dan melibatkan produksi gas langsung di lokasi klien. Di Rusia, hal ini masih merupakan hal yang baru, namun praktik serupa sudah ada. Misalnya, di lokasi pabrik produksi kaca Pilkington Glass LLC di Ramenskoe, peralatan untuk produksi nitrogen dan hidrogen, yang dipasok oleh Air Products, sudah beroperasi. Pada akhir tahun ini, di pabrik metalurgi Severstal, di bawah skema di lokasi, Air Liquide berencana untuk mengoperasikan unit pemisahan udara baru, yang menjanjikan untuk menjadi yang terbesar di Rusia, serta yang terbesar di dunia, dipasang. di pabrik metalurgi.
Perusahaan Rusia, khususnya Cryogenmash, juga menawarkan layanan serupa. Menurut skema pasokan di tempat, perusahaan tidak hanya dapat memasang unit pemisahan udara berukuran besar, tetapi juga berukuran sedang. Selain menciptakan fasilitas produksi baru, perusahaan asing juga mengakuisisi perusahaan Rusia yang sudah ada. Dengan demikian, Linde Gas Rus, setelah perusahaan Swedia AGA menjadi bagiannya, menjadi pemilik BKZ dan Pabrik Autogenous Kaliningrad; selain itu, perusahaan Jerman mengakuisisi Pabrik Oksigen Samara. Hasilnya, Linde Gas Rus saat ini menjadi produsen dan pemasok gas teknis dan campuran gas terbesar di Rusia.
Sebagaimana dicatat oleh para analis, konsolidasi sedang berlangsung di pasar produsen gas industri pasca-Soviet. Dan tidak hanya orang asing yang terlibat dalam proses ini: hal ini dikonfirmasi oleh akuisisi oleh Cryogenmash pada tahun 2006 atas Pabrik Oksigen CJSC Kiev dan OJSC Daltekhgaz, produsen gas teknis terbesar di Rusia timur, serta sejumlah aset gas lainnya.
Produsen gas mencatat hal itu Pasar gas dalam negeri terus berkembang(rata-rata 15-20% per tahun). Hal ini disebabkan oleh peningkatan jumlah konsumen dan kebutuhan mereka, serta munculnya area penerapan gas baru. Misalnya, sepuluh tahun yang lalu, sebagian besar produsen makanan dalam negeri belum pernah mendengar tentang penggunaan campuran gas untuk pengemasan makanan. Dan saat ini teknologi ini telah menjadi norma - semua pabrik pengolahan daging besar mengemas produk menggunakan lingkungan gas yang dimodifikasi, dan produk tersebut dijual di supermarket mana pun.
Baik produsen maupun penjual gas teknis saat ini memperhatikan permintaan akan produk gas baru - campuran berbagai komposisi dan tujuan, digunakan dalam pengemasan produk, pengelasan, obat-obatan, dan bidang lainnya. Sejumlah pelaku pasar luar dan dalam negeri sedang mengembangkan dan menerapkan standar dan spesifikasi teknis baru untuk produk gas.
Tapi ada juga masalah, salah satu yang utama adalah wadah untuk gas. Sebagian besar tabung gas bertekanan tinggi yang digunakan saat ini sudah usang secara moral dan fisik. Penjual mengatakan silinder dalam negeri buatan tahun 1940-an masih beredar.
Saat ini, silinder untuk gas teknis hanya diproduksi oleh Pabrik Pipa Baru OJSC Pervouralsk. Kapasitasnya belum mencukupi, dan teknologi produksi serta pengecatan silinder masih jauh dari sempurna. Lihat saja sejumlah silinder dalam negeri yang datang ke pemasok gas untuk diisi: semua tingginya berbeda (kata mereka juga punya volume), compang-camping, kotor, berkarat. Produsen gas terpaksa menyediakan area khusus untuk memperbaiki silinder tersebut. Berbeda dengan silinder impor, entah kenapa silinder kami masih diproduksi dengan alas bundar, sehingga dudukan “sepatu” logam sering kali dilas secara miring. Jika Anda menempatkan silinder mulus asing dengan dasar datar di sebelah silinder domestik, siapa pun dapat yakin akan keunggulan silinder domestik. Selain itu, silinder standar impor dengan berat yang sama dan biaya sebanding memiliki volume bukan 40, melainkan 50 liter dan tekanan kerja bukan 150, melainkan 200 atmosfer.
Di sini Anda dapat menemukan informasi tentang fitur pengoperasian, pengujian, dan pengisian ulang silinder dengan gas-gas ini, serta penjelasan teknis proses produksi yang melibatkan gas-gas ini, termasuk tindakan pencegahan dalam penggunaannya.
Gas MAF: sifat dan aplikasi di bidang pengelasan logam
Waktu membaca: 7 menitFraksi Methylacetylene-alene (Bahasa Inggris: Methylacetylene-propadiene gas, MPS) adalah nama gas cair, yang merupakan kombinasi dari dua komponen - propin dan allene (seperempatnya ditempati oleh hidrokarbon yang diperlukan untuk stabilisasi, biasanya propana atau isobutana) . Saat ini, gas MAF digunakan sebagai alternatif yang efektif untuk asetilena dalam pemrosesan logam dengan api gas. Hal ini juga digunakan untuk pemotongan gas dan pengelasan berbagai produk logam. […]
Pemurnian gas secara mendalam - mengapa gas murni lebih mahal
Waktu membaca: 7 menitGas teknis adalah produk yang mungkin diperlukan untuk memecahkan berbagai masalah dalam berbagai aktivitas manusia, termasuk sains, manufaktur, kedokteran, dan konstruksi. Saat membelinya, pembeli sering kali menemukan kategori produk yang terpisah - terutama gas murni. Ciri utamanya adalah persentase zat murninya yang setinggi mungkin, sedangkan kandungannya […]
Pengelasan titanium dan paduannya: metode utama dan fitur teknologi
Waktu membaca: 6 menitPaduan titanium memiliki sifat fisik dan kimia yang unik, menggabungkan kekuatan tinggi, ketahanan terhadap korosi, kelembaman fisiologis, dan bobot yang ringan. Pada saat yang sama, pengelasan titanium merupakan proses teknologi terpenting yang digunakan di berbagai bidang kehidupan manusia. Setiap tahun sisi teknologi dari masalah ini ditingkatkan, sehingga kualitas hubungan erat yang tercipta antara elemen-elemen dapat ditingkatkan.
Pemurnian air minum dengan gas teknis: fitur teknologi
Waktu membaca: 4 menitH2O yang murni dan dapat diminum adalah dasar kehidupan di planet kita, karena hampir semua organisme hidup tidak dapat hidup tanpanya. Karena alasan inilah pemurnian air minum telah menjadi salah satu tugas utama umat manusia selama ribuan tahun. Seiring berjalannya waktu, semakin banyak metode canggih yang muncul yang memungkinkan untuk membebaskan cairan dari berbagai kontaminan, [...]
Gas dalam pembuatan anggur: fitur dan tujuan aplikasi
Waktu membaca: 5 menitAnggur adalah minuman beralkohol yang sangat populer dan memiliki sejarah panjang. Saat ini, teknologi pembuatannya sedang ditingkatkan dan ditingkatkan dengan segala cara, dan bagaimana tepatnya berbagai gas digunakan dalam pembuatan anggur patut mendapat perhatian khusus. Berkat penggunaannya, dimungkinkan tidak hanya untuk memastikan keamanan minuman, tetapi juga untuk mempertahankan rasa yang optimal. Tentu saja, ketika menyebutkan ini […]
Pengelasan termit: fitur proses dan kelebihannya
Waktu membaca: 6 menitSaat ini, banyak metode teknologi telah dikembangkan yang memungkinkan untuk menghubungkan bagian-bagian logam satu sama lain. Yang terakhir adalah pengelasan termit, sebuah teknologi yang memiliki banyak keunggulan, menggabungkan efisiensi yang sangat baik dan biaya rendah. Berkat ini, teknik ini telah tersebar luas di bidang industri berat dan konstruksi. Perlu dicatat bahwa di [...]
Bagaimana harga helium berubah?
Waktu membaca: 6 menitHarga gas dapat berubah karena pengaruh faktor-faktor tertentu. Omong-omong, harga helium pada tahun 2018 telah meningkat lebih dari 100%, yang menjadi perhatian perusahaan pemasok dan konsumen. Masalah ini menjadi sangat akut mengingat rumor yang beredar bahwa cadangan gas alam dunia semakin menipis, dan menurut beberapa perkiraan […]