Azoto e Ossigeno per il taglio laser: come produrli vicino alle macchine?

Coloro che utilizzano macchine da taglio, e in particolare da taglio laser, sono grandi consumatori di gas e in particolare di azoto e ossigeno. Le gestione logistica di questi gas è spesso complessa in quanto implica un rifornimento esterno.

Ci si ritrova quindi confrontati ad una serie di vincoli:

• controllare costantemente il livello del gas che resta nei serbatoi per evitare di ritrovarsi senza scorte,

• anticipare gli ordini di gas in bombola o liquefatto tenendo conto dei tempi di consegna del rifornitore di gas partner dell'impresa e della sua tabella di marcia,

• rispettare le norme che regolano la quantità di gas che si può stoccare sul posto,

• essere in balia delle variazioni di prezzo del gas, cosa che rende poco prevedibili i costi di sfruttamento delle macchine.

Alla luce di ciò, come liberarsi di tali incombenze per gestire al meglio il rifornimento di azoto e ossigeno? Come ridurre i costi di funzionamento delle macchine da taglio riducendo i costi del gas impiegato? Come limitare l'impatto ecologico legato al rifornimento di gas?

Nel seguente reportage Metal-Interface ha intervistato Laurent Zenou, Direttore Generale della società NOVAIR, specializzata nella produzione di gas direttamente in loco, presso le officine degli utenti.
 

Il procedimento più diffuso si basa sulla produzione centralizzata di gas industriale nei siti di produzione appositi. Il gas viene quindi messo sotto pressione nelle bombole o liquefatto per essere consegnato agli utenti finali, come ad esempio ai subfornitori dell'industria della lamiera o ai costruttori di macchine da taglio laser, ossitaglio, plasma, ecc.

Per i grandi consumatori, nel caso ad esempio delle acciaierie, i grandi rifornitori installano delle officine di produzione direttamente in loco, sul sito dell'utente finale, dato che la consegna tramite camion non permetterebbe di assicurare un rifornimento sufficiente.

Questo tipo di soluzione in loco è già adottata da diversi anni per il rifornimento di ossigeno medico nelle strutture sanitarie.

E negli ultimi anni questo procedimento è stato adattato ad altri tipi di imprese, di varie dimensioni. Il generatore usato è più o meno grande, a seconda del fabbisogno di gas dell'impresa, e dispone di un sistema complementare in caso di guasto del generatore principale per evitare di rimanere a corto di gas. Questo nuovo modo di soddisfare le esigenze di gas degli industriali è ancora poco conosciuto da subfornitori e costruttori dell'industria della lamiera che utilizzano macchine per la lavorazione laser, al plasma, l'ossitaglio, ecc.
 

Produrre il gas direttamente sul sito di produzione dell'utente che utilizza le macchine permette all'industriale di essere più autonomo. L'impresa può liberarsi dei vincoli legati alla gestione del gas: non è più necessario verificare il livello del gas nel serbatoio, non bisogna più preoccuparsi di accordarsi sulla consegna con il fornitore, non si rischia più di dover bloccare la produzione per mancanza di gas, ecc.

Per una società che realizza tagli laser l'acquisto di gas rappresenta un costo che ha un impatto importante sul costo di sfruttamento delle macchine e sulla redditività.

Il prezzo di mercato del gas industriale è particolarmente cangiante, varia per ogni utente, dipende dalla distanza tra il sito e il deposito del fornitore di gas, dalla concorrenza tra i fornitori della zona, ecc.. Inoltre il costo rappresentato dal gas dipende anche dalla quantità usata, che cambia da un mese all'altro, in funzione delle variazioni dell'attività dell'impresa.
Insomma, l'impresa gestisce con difficoltà il budget consacrato al gas.

Se invece si opta per un generatore di azoto, si ha la possibilità di scegliere la dimensione che più si adatta alle proprie esigenze. Si può inoltre usufruire di un sistema che permette di riempire in loco delle bombole di azoto da usare come riserva in caso di guasti o per gestire i picchi di consumo.

E Laurent Zenou aggiunge: «L'impresa sa così sin dall'inizio qual è il costo esatto dell'azoto/ossigeno di cui ha bisogno per le macchine. A seconda della situazione dell'impresa, il budget del gas si riduce del 20/50%.»
 

Il rifornimento tradizionale di gas presenta anche dei vincoli territoriali. I serbatoi devono infatti essere impiantati sullo stesso livello dell'officina e la zona accessibile ai camion deve prevedere un'area per le manovre.

Questi vincoli non sussistono più nel caso si opti per un generatore di gas in loco, poiché questo può essere installato dentro o fuori, sul tetto o nel seminterrato, ecc..

Laurent Zenou ci fornisce un esempio: «Questa soluzione offre delle risposte alle problematiche che si possono riscontrare. Un nostro cliente non poteva ingrandire l'officina perché l'unica zona che avrebbe potuto sfruttare era occupata dal serbatoio del gas. Optare per un generatore in loco gli ha permesso di posizionarlo sul tetto, nelle immediate vicinanze della macchina da taglio laser.»

Per quanto riguarda gli utenti che lavorano con l'ossigeno, la quantità di gas stoccata è sottoposta a vincoli normativi importanti. Laurent Zenou spiega:
«Si tratta di un problema reale per le imprese regolate dall'ICPE [normativa francese corrispondente all'IPPC europea], che si occupa di classificare gli impianti. Le società che consumano molto ossigeno devono rispettare una normativa particolarmente vincolante.»

Optare per un generatore di ossigeno permette di produrre in loco e con quantità in stock che in un determinato istante sono estremamente basse, al di sotto della soglia che impone la dichiarazione ICPE.

Alcuni costruttori o subfornitori hanno l'esigenza di verificare la qualità del gas utilizzato e la sua tracciabilità. Laurent Zenou precisa: «in alcuni campi particolarmente critici, come l'aeronautica, la tracciabilità è obbligatoria e richiesta per tutto il process della costruzione. A volte diventa un elemento chiave.»

I generatori producono dell'azoto i cui livelli di purezza raggiungono il 99.999% (10ppm di O2 residuo) e dispongono di un sistema di controllo continuo della qualità del gas prodotto e della sua purezza. Se il gas prodotto non soddisfa i livelli richiesti, i generatori si bloccano automaticamente grazie ad un sistema integrato, evitando così di inquinare la rete, i prodotti o il process.
 

Da un punto di vista ambientale, la produzione di gas in loco è ottimale, poiché elimina la fase del trasporto.

Laurent Zenou ce lo dice bene: «Le emissioni di CO2 sono pari a 0 dato che non viene impiegato nessun camion, il trasporto non esiste più.».

La produzione di gas direttamente sul sito dell'utente diverge drasticamente dalle abitudini degli utenti. Eppure questa tecnologia, già sperimentata, permette di mettere in atto un procedimento più sicuro e di rispettare un consumo eco-sostenibile.

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