الفرق بين نقاء الغاز الصناعي وجودته، والسبب وراء أهمية ذلك
يتطلب عدد لا حصر له من التطبيقات المهنية والصناعية الغازات الصناعية، ويُعتبر النيتروجين (N2) والأكسجين (O2) أكثرها انتشارًا. وسواء أكانت الشركات تشتري هذا الغاز أو تولّد الغاز الخاص بها، فلا بد من طرح مسألتَي النقاء والجودة. ومن المفاهيم الخاطئة الشائعة أن هذين المصطلحين يشيران إلى الشيء نفسه، ولكن ذلك غير صحيح. بالإضافة إلى ذلك، فإن اختيار الأعلى في أي من الفئتين ليس مجديًا بالضرورة، بل العكس هو الصحيح. فلنتعمّق في كيفية ذلك والسبب وراءه...
نقاء الغاز الصناعي
فلنكن واضحين جدًا: إن الغاز الصناعي الذي يتمتع بأعلى درجات النقاء ليس "أفضل" غاز. على سبيل المثال، لا يُعتبر النيتروجين الذي يبلغ نقاؤه نسبة 99,999% "أفضل" بالضرورة من النيتروجين بنقاء يبلغ نسبة 95%. فهو يحتوي ببساطة على تركيز أعلى من النيتروجين مقارنةً بالغازات النززة (ويشكّل الأكسجين أغلبها). سيحدد التطبيق الذي يتم استخدام الغاز له النقاء الذي يتطلبه. على سبيل المثال: تحتاج العمليات التي تتضمن تسخين المعادن (مثل القطع بالليزر والتلدين) إلى نقاء نيتروجين عالٍ لمنع التأكسد مع ارتفاع درجات الحرارة. ومن جهة أخرى، لا تحتاج معظم تطبيقات التغليف بالغاز إلا إلى نقاء نيتروجين تتراوح نسبته ما بين 95 و98% لتحقيق هدفها المتمثل في تجنب الحرائق والانفجارات. ولن يؤدي استخدام نيتروجين بنقاء أعلى للتغليف بالغاز إلى تحقيق أي فوائد إضافية.
لماذا تُعتبر هذه الدقة في مواصفات نقاء الغاز مهمة؟ هذا لأن مولدات الغاز في الموقع تمنح الشركات حرية إنتاج الأكسجين أو النيتروجين الخاص بها بالنقاء المناسب لتطبيقها. ويسمح لها ذلك بدوره بخفض تكاليف الغاز الصناعي إلى حد كبير بما أن إنتاج الغاز بنقاء أدنى يتطلب قدرًا أقل من الطاقة.
اقرأ المزيد حول كيفية تأثير نقاء النيتروجين والأكسجين في التكلفة.
من جهة أخرى، فإن الغاز الذي يتم شراؤه في الأسطوانات سائل او غاز يتمتع بدرجة النقاء العالية نفسها بسبب عملية إنتاجه عن طريق التبريد. ويعني ذلك أن قسمًا كبيرًا من مستخدميه يحصل (ويفرط في الإنفاق) على درجة نقاء عالية لا يحتاج تطبيقه إليها.
جودة الغاز الصناعي
تشير جودة الغاز الصناعي إلى وجود ملوثات. وتنقسم هذه الملوثات إلى ثلاث فئات رئيسية، وهي: الغبار والماء والزيت، وفقًا لما هو محدد في المعيار الدولي ISO 8573-1. وتلتزم تطبيقات صناعية عديدة بمتطلبات فئات محددة وفقًا لمعيار ISO 8573-1، وهي متطلبات أكثر صرامة بالنسبة إلى الصناعات مثل الأدوية والأغذية والمشروبات. وبالطبع، تشكّل جودة الغاز دون المستوى مشكلة لكل تطبيق، حيث يمكن للتلوث والتآكل التأثير في أنظمة الإنتاج والمنتجات النهائية.
يعني ذلك أن الغاز يمكنه أن يكون عالي النقاء من دون أن يكون عالي الجودة بالضرورة. وهذا أحد الأسباب وراء توفّر الغاز الذي يتم شراؤه بجودة صناعية وغذائية وغيرها من الجودات. إن نقاءه العالي ثابت بفضل عملية إنتاجه، ولكن يمكن التحكم في جودته بشكل أكبر، الأمر الذي تنجم منه تكلفة أكبر.
توفر مولدات الغاز في الموقع جودة أعلى بصورة قياسية. وبما أنها تتطلب هواء مدخل نظيفًا لتعمل بكفاءة ولحماية مكوناتها، فيتميز النيتروجين أو الأكسجين الذي تنتجه هذه المولدات هو أيضًا بجودة عالية. على سبيل المثال، تمتثل مولدات النيتروجين والأكسجين من أطلس كوبكو بشكل افتراضي للفئة الشديدة الصرامة Class [1:2:1 من المعيار ISO 8573-1. وتتوفر أجهزة فلاتر إضافية تسمح للتطبيقات المتخصصة جدًا ببلوغ الفئة Class [1:1:0]. وفي هذه الحالة أيضًا، لن تأتي الجودة الأعلى بفائدة على التطبيقات التي لا تحتاج إليها، ولكنها تأتي بتكلفة إضافية بسبب أجهزة الفلاتر الإضافية.
أهمية فهم متطلبات الغاز الصناعي
في نهاية المطاف، لا يكمن الهدف في الحصول على غاز بأعلى درجات النقاء والجودة، بل في الحصول على الدرجة المناسبة من كل منهما. ويعني هذا أن التطبيق هو عامل أساسي، وكذلك الأمر بالنسبة إلى نظام الإنتاج والغاز لدى المستخدمين. وبما أن أضعف حلقة في النظام ستحدد مستوى النقاء والجودة الذي يمكن ضمانه، فلا فائدة من إنتاج غاز ذي جودة فائقة إذا كانت الشبكة التي توزعه ملوثة، ولا جدوى من وضع نيتروجين بنسبة نقاء تبلغ 99,999% في حاوية أغذية إذا لم تكن مواد التغليف قادرة على الحفاظ على هذا المستوى من النقاء.
وفي حين أن الغاز الذي يتم شراؤه يوفّر مرونة محدودة في ما يخص الجودة وبالكاد أي مرونة في ما يخص النقاء، فإن التوليد في الموقع يسمح للمستخدمين بتحديد مستوى نقاء الغاز وجودته اللذين يحتاجون إليهما وتحقيقهما. وهذا سبب مهم يجعل المولدات في الموقع توفّر عمومًا فائدة انخفاض السعر لكل وحدة من الغاز. يمكن للمستخدمين الحصول على المزيج المثالي من نقاء الغاز وجودته لتلبية متطلبات الإنتاج لديهم بأقصى حد من فعالية التكلفة.
