Nitrógeno y Oxígeno para el corte por láser, ¿cómo producirlos a pie de máquina?

Los industriales que utilizan máquinas de corte y, en particular, mesas de corte por láser, consumen mucho gas, principalmente nitrógeno y oxígeno. La gestión logística de este consumible suele ser compleja, puesto que el gas se gestiona en base a las necesidades de stock.

Por tanto, los industriales se ven obligados a:

• controlar constantemente el nivel de gas que queda en las cubas para evitar situaciones de interrupción;

• anticipar los pedidos de gas envasado o licuado en función de los plazos de reaprovisionamiento del proveedor de gas de la empresa y su plan de suministro;

• respetar las limitaciones reglamentarias relacionadas con la cantidad de almacenamiento posible en el lugar;

• sufrir las fluctuaciones de precio del gas, que no permiten una buena legibilidad de los costes de explotación de las máquinas.

En este contexto, ¿cómo liberarse de las limitaciones de gestión del abastecimiento de nitrógeno y oxígeno, ¿cómo reducir los costes de funcionamiento de las máquinas de corte mediante la disminución del precio del gas? y ¿cómo reducir el impacto ecológico asociado al abastecimiento de gas?

Para este reportaje, Metal-Interface ha preguntado a Laurent Zenou, director general de la empresa NOVAIR, especializado en la producción de gas directamente en las fábricas de los usuarios.
 

El funcionamiento más extendido se basa en la producción centralizada de gas industrial en sitios de producción dedicados a esta actividad. El gas se envasa o licúa sobre la marcha para entregarse al usuario final, como, por ejemplo, los subcontratistas del sector de la chapa o los fabricantes que utilizan máquinas de corte por láser, oxicorte, plasma, etc.

En el caso de consumos muy elevados, como por ejemplo en las acerías, las grandes compañías de gas instalan fábricas de producción directamente en el lugar de utilización del gas. En efecto, el suministro por camión no podría garantizar un abastecimiento suficiente.

Este tipo de solución de producción in situ ya se utiliza desde hace muchos años para el el suministro de oxígeno médico a los centros de salud.

Durante los últimos años, este tipo de instalación se ha adaptado para responder a las necesidades de gas de empresas industriales de todos los tamaños. El generador tiene un tamaño acorde a las necesidades de gas de la empresa y dispone de un sistema de emergencia en caso de avería del generador principal, para evitar una interrupción del suministro. Esta nueva solución a las necesidades de gas de los industriales todavía no es muy conocida por los subcontratistas y fabricantes de de la industria de la chapa que utilizan máquinas de mecanizado por láser, plasma, oxicorte, etc.
 

Al producir el gas directamente en el lugar de producción en que se utilizan las máquinas, el industrial gana en autonomía. De esta forma, la empresa se libera de las limitaciones en la gestión del gas: el control del nivel del gas en la cuba, la gestión del abastecimiento con el proveedor, los problemas de suministro, el riesgo de interrupción de la producción debido a la falta de gas, etc.

La compra de gas para una empresa que realiza corte por láser es una partida de gastos que tiene un impacto significativo en el coste de explotación del equipo y su rentabilidad.

El precio en el mercado del gas industrial es muy flexible y variable de un industrial a otro, en función de la distancia del centro logístico al proveedor de gas, la competencia entre proveedores de gas en la región, etc. Por otro lado, el coste de la partida de gas también depende de la cantidad utilizada, que fluctúa de un mes a otro en función de las variaciones de la actividad de la empresa, lo que dificulta a la empresa el control de su presupuesto para esta partida de gastos. 

Cuando se instala un generador de nitrógeno, este se dimensiona con el industrial en función de sus necesidades de capacidad. Como complemento, un sistema de llenado de botellas de nitrógeno in situ, para un almacenamiento de reserva, también permite absorber los picos de consumo.
 

Y Laurent Zenou añade: «La empresa conoce de antemano el coste exacto al céntimo del suministro de nitrógeno/oxígeno para sus máquinas. Dependiendo de la situación de la empresa, el presupuesto de gas se reduce entre un 20 y un 50 %».
 

El suministro tradicional de gas también impone limitaciones al suelo. Las cubas deben estar a nivel del suelo y la zona debe ser accesible por camión, con un área de giro.

Con un generador de gas in situ, estas limitaciones no existen, puesto que la instalación puede estar en el interior, en el exterior, en el tejado, bajo tierra o en otro lugar.

aurent Zenou pone un ejemplo: «A veces es la solución a las dificultades de algunos industriales. Tuvimos el caso de un industrial que no podía expandirse porque la única ubicación posible del nitrógeno-oxígeno a granel impedía la expansión de la fábrica. El generador de gas fue la solución, ya que se instaló en el tejado, lo más cerca posible de la máquina de corte por láser».

Para los usuarios de oxígeno, desde un punto de vista reglamentario, la cantidad de gas almacenado está muy regulada. Y Laurent Zenou añade: «Es un verdadero problema para los industriales que están sujetos a declaraciones como la ICPE, en relación con la clasificación de las instalaciones. Por tanto, una sociedad que consume mucho oxígeno va a estar sometida a restricciones reglamentarias muy importantes».

Con un generador de oxígeno, la producción se realiza in situ y la cantidad de gas almacenado en un momento dado es, por tanto, extremadamente baja, y está por debajo de los umbrales que exige la clasificación de las instalaciones y su declaración ICPE.

Algunos fabricantes o subcontratistas necesitan controlar la calidad del gas utilizado y la trazabilidad. Laurent Zenou puntualiza: «En sectores muy sensibles como la aerodinámica, se exige la trazabilidad en todo el proceso de fabricación. A veces es un elemento clave».
 

Los generadores producen nitrógeno con una pureza de hasta un 99,999 % (10 ppm de O2 residual) y cuentan con un sistema de control continuo de la calidad del gas producido y su pureza. Si el gas producido no es adecuado, los generadores están equipados con un sistema de corte automático que evita la polución de la red, los productos o el proceso.

Desde el punto de vista medioambiental, la producción de gas in situ es óptima en la medida en que ya no hay transporte de gas.

Y Laurent Zenou añade: «No hay emisiones de CO2 porque no hay camiones en la carretera para transportar el gas».


La producción de gas directamente en el lugar donde se va a utilizar supone una ruptura con los hábitos de los consumidores de la industria. Utilizando esta tecnología ya probada, los industriales también pueden participar en un proceso de aseguramiento de su abastecimiento y de consumo ecorresponsable.


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