طرح توجیهی اکسیژن طبی و صنعتی

معرفی طرح توجیهی اکسیژن طبی و صنعتی

اکسیژن از لحاظ فراوانی دومین گاز موجود در هواکره است که 20.8 درصد حجمی آن را تشکیل می‌دهد. برخلاف گاز اکسیژن که بی‌رنگ است، اکسیژن مایع رنگ آبی کمرنگی دارد و غیر قابل اشتعال است. دمای اکسیژن مایع بسیار پایین بوده و به همین دلیل یک مایع کرایوژنیگ به حساب می‌آید.

مایعات کرایوژنیک، گازهای مایعی هستند که نقطه جوش آن‌ها پایین‌تر از -90˚C (یا -130˚C) است. نقطه جوش اکسیژن مایع -183˚C (-297˚F) اعلام شده است. همچنین به علت تفاوت زیاد بین دمای اکسیژن مایع و دمای اطراف، دور نگه داشتن آن از هوای اطراف حتی در فصل زمستان ضروری است.

2-2- معرفی محصولات طرح

2-2-1- اکسیژن طبی

گاهی اوقات شرایطی دربدن انسان به وجود می آید ، که قادر به تامین تمام اکسیژن مورد نیاز بدن از طریق تنفس هوای محیط نمی باشد . در این هنگام باید با استفاده از گاز اکسیژن پزشکی ، که در سیلندر های اکسیژن طبی قرار دارند ، اکسیژن مورد نیاز بدن را تامین نمود . گازهای طبی در بخش های مختلف بیمارستان ها ، خانه های مسکونی ، کشتی ها ، سیستم غواصی و …. دارای کاربرد هستند . لازم به ذکر است ، که اکسیژن طبی ازنظر انفجار و احتراق بسیار خطرناک می باشد .

2-2-2- اکسیژن صنعتی

اغلب از اکسیژن در صنایع جهت تولید احتراق و ادامه حیات احتراق استفاده می شود . همچنین خیلی اوقات استفاده از اکسیژن سبب افزایش سرعت واکنش ها و به دنبال آن کاهش هزینه ها و بازدهی بهتر خواهد شد .

گاز اکسیژن صنعتی در صنایع فولادسازی ، جهت ایجاد شعله های بالا ، برش فلزات ، تولید ترکیبات معدنی اکسیژن دار ، به عنوان اکسنده جهت سوخت موشک ، جهت تصفیه زیست شناسی فاضلاب ، تولید متانول ، سرامیک سازی ، سفید کردن خمیر کاغذ و … دارای کاربرد می باشد .

3-2-2- مشخصات فنی و فیزیکی محصول

فرمول شیمیایی: O₂

مایع سرد

آبی کمرنگ

عامل اکسید کننده

به شدت پارامغناطیس

غیرآتش‌زا

تسریع‌کننده فرایند سوختن و احتراق

وزن مولکولی: 31.999 gr/mol

نقطه جوش (در فشار 1 atm): -183.0˚C (-297.4˚F)

نقطه انجماد (در فشار یک اتمسفر): -218.8˚C (-361.9˚F)

دمای بحرانی: -118.4˚C (-181.8˚F)

فشار بحرانی: 49.6 atm

چگالی در حالت مایع: 1141 kg/m³

چگالی در حالت گاز: 1.33 kg/m³

.

3-2- کد آیسیک اکسیژن طبی و صنعتی

ISIC نوعی طبقه بندی استاندارد برای فعالیت‌های اقتصادی تولیدی است. هدف اصلی ISIC فراهم کردن مجموعه‌ای از رده‌های فعالیتی است بطوریکه در آن بتوان موجودیت‌های اقتصادی را براساس نوع فعالیتی که انجام می‌دهند طبقه بندی کرد. وزارت صنایع و معدن و تجارت از این طبقه‌بندی برای دسته‌بندی فعالیت‌های صنعتی استفاده می‌نماید.

بر اساس استعلام از سامانه اطلاعات محصولات صنعتی، معدنی و کشاورزی سازمان صمت (بهین‌یاب) و مطابق پروانه بهره برداری صادر شده از سوی وزارت جهاد کشاورزی ، کد آیسیک محصولات طرح مطابق جدول 1 می‌باشد.

جدول 2: کد آیسیک محصولات اصلی واحد تولیدی

4-2- شماره و تعرفه گمرکی اکسیژن طبی و صنعتی

بر اساس استعلام اخذ شده از سامانه اطلاعات محصولات صنعتی، معدنی و کشاورزی وزارت صنعت، معدن و تجارت، (بهین‌یاب)، کد تعرفه کمرگی محصولات طرح مطابق جدول 2  می‌باشد.

جدول 3: کد تعرفه گمرکی محصولات طرح

2-5- استانداردهای اکسیژن طبی و صنعتی

در محصولات نهایی که به دست مصرف کنندگان می رسد، کیفیت هر محصول بستگی به عوامل زیر دارد

١ -کیفیت مواد اولیه

٢ -کیفیت خط تولید

٣ -تجربه پرسنل تولیدی

عامل اول یعنی کیفیت مواد اولیه بیشترین تاثیر را روی کیفیت محصول نهایی خواهد داشت. بنابراین قبل از استفاده از مواد اولیه در خط تولید، می بایست تست‌های اولیه‌ای در مورد این مواد انجام پذیرد و در صورت دارا بودن استانداردهای مجاز از آنها در خط تولید استفاده شود.

با مراجعه به فهرست استانداردهای تدوین شده موسسه استاندارد تحقیقات صنعتی ایران استانداردهای زیر (جدول 3) برای محصولات این طرح تدوین شده است. رعایت استاندارد فوق برای کلیه تولیدکنندگان الزامی می‌باشد.

جدول 4: استانداردهای مرتبط با محصولات طرح

6-2- مواد مصرف و کاربرد‌ها اکسیژن طبی و صنعتی

2-6-1- اکسیژن صنعتی

به طور کلی اکسیژن برای بهینه‌تر کردن شرایط حمل و نقل و فراهم کردن امکان ذخیره سازی در حجم زیاد، به مایع تیدبل می‌شود. با این حال، بعد از خرید اکسیژن مایع اغلب برای استفاده به گاز تبدیل می‌شود؛ این در حالی است که با خرید کپسول گاز اکسیژن مقدار کمتری اکسیژن در اختیار خواهید داشت.

کاربردهای اولیه اکسیژن معمولا به دلیل خاصیت اکسیدکنندگی بالای آن است. به عنوان اکساینده برای سوخت‌های مایع موشک‌ها و راکت‌ها به کار می‌رود.

اکسیژن به طور گسترده در صنایع مربوط به فلز با کمک استیلن و سایر گازها، برای برش فلز، جوشکاری و… استفاده می‌شود. در فرآیند تولید فولاد و آهن نیز از اکسیژن یا هوای غنی شده با اکسیژن برای تصفیه و حرارت به منظور حذف کربن و سایر واکنش‌های فولادسازی استفاده می‌کنند.

در صورت استفاده از اکسیژن با درصد خلوص بالا در فرآیندهای مربوط به تولید انرژی، در مصرف سوخت صرفه جویی و آلودگی کمتری تولید خواهد شد.

برخی دیگر از کاربردهای اکسیژن مایع در صنایع مختلف عبارت است از:

• ساخت مواد منفجره
• عامل محرک و بالابرنده در ترکیب هیدروژن مایع با نفت سفید
• سوخت اکسیدکننده در برنامه‌های شاتل و موشک‌های فضاپیما و شاتل‌های فضایی، آپولو، سفینه‌های فضایی و …
• برای بسیاری از واکنش‌های اکسید شدن در صنایع شیمیایی
• برای تشکیل دی‌اکسید سیلسیوم و اکسید فلز
• به عنوان سوخت برای مشعل جوشکاری، لحیم‌کاری، دمیدن شیشه و آب‌بندی لوله در اجزای الکتریکی مختلف
• برای حمل و جابه‌جایی ماهی زنده و غذاهای دریایی
• درمخلوط‌های گازی برای تجهیزات تنفسی
• در انواعگاز کالیبراسیون

2-6-2- اکسیژن مایع بیمارستانی

اکسیژن مایع کاربردهای پزشکی و درمانی نیز دارد. این مخازن برای فعالیت به برق و اپراتور نیازی ندارند، از خلوص بالای 99% برخوردار بوده و فشار پایینی دارند.عمر مفید آن‌ها مشابه به کپسول های گاز اکسیژن است. هزینه اولیه و شارژ ماهانه این کپسول‌ها کمی بیشتر است، اما عمر مفید طولانی آن تا حد زیادی این هزینه‌ها را جبران می‌کند. همچنین عدم نیاز به تعمیر و سرویس دوره‌ای، از جمله دیگر مزایای استفاده از اکسیژن مایع برای مصارف پزشکی و درمانی است.

2-6-3- مصرف اکسیژن در مراکز درمانی

• سیستم اکسیژن کپسولی

این سیستم شامل یک کپسول و مائومتر و مرطوب کننده و ماسک اکسیژن می‌باشد جزء متداولترین سیستمها می‌باشد. این روش بخاطر فشار بالا( ۱۶۰ اتمسفر) و افت ناگهانی آن جهت مصرف به ۱۲ اتمسفر و پایین‌تر و همچنین مشکلات پر کردن کپسول و کنترل کپسول‌ها، انتقال آن،اطمینان از موجود بودن، گرائی و همچنین مشکلات انبارداری، مانومتر و مربوط کننده و انواع رنگهای مختلف کپسولها که با گازهای مختلف می‌تواند اشتباه گرفته شود و در نهایت کوتاه بودن عمر مفید آنها، تقریباً از رده خارج شده است.

• سیستم تجمیع کپسول و انتقال اکسیژن توسط لوله‌کشی

این سیستم شامل تجمیع کپسولهای مختلف در یک محیط خارج از مصرف و نصب کپسول‌ها با رگلاتورهای مختلف و فشارشکن می‌باشد این روش نیز همان مشکلات سیستم اکسیژن کپسولی را داشته علاوه بر آن انفجار کپسول نیز در حد وسیع وجود دارد تنها مزیت آن کاهش کارگزار و انتقال بتوسط لوله است.

3) سیستم اکسیژن تانکی و ذخیره جایگزین:

اکسیژن تولید شده توسط مخزن سردسازی شده به مخزن مورد مصرف بیمارستان تزریق می‌شود. حالت دو تانکی ،عدم مشکلات رگلاتور، احتمال پایین خطر انفجار و انتقال اکسیژن توسط لوله‌کشی به محل مصرف ، از مزایای این روش می‌باشد. این سیستم نیز مشکلات دیگری را داراست.

۱-۴- سیستم تولید در محل با تکنولوژی PSA:

سیستم تولید اکسیژن در محل با تکنولوژی PSA توسط لوله‌کشی آن با لوله‌های مسی یا برنجی بدون درز با کنترل حداکثر ۲۰ فوت در مصرف بصورت ثابت در لوله‌ها و با حداقل فشار ۱۵ اتمسفر در ورودی اطاقها با توان توزیع حجم‌های مختلف با قوانین مهندسی بطور محلی طراحی می‌شود. وجود شیرهای مختلف در نقاط مختلف تقسیم از ابتدای خروجی ، ابتدای بخشها،ابتدای اطاقهاو ابتدای مصرف بیمار موردنیاز است.از نکات مهم، کنترل لوله‌ها از نظر تعریق و آزادی آنها در مسیر و رنگ زدن مختلف آنها به منظور جداسازی، به طور مثال اکسیژن به رنگ سبز N2O به رنگ آبی و هوای فشرده به رنگ سفید و وکیوم به رنگ زرد مشخص می شود.یک مشکل عمده در سیستم خرابی خروجی‌های آن در اطاقی است که اغلب نشتی بوجود می‌آید. ورود مواد آلوده کننده به وکیوم و U شکل بودن لوله‌ها بعداً منجر به تولید صدا بخاطر سیفونی شدن آنها خواهد بود. در این سیستم جهت تولید اکسیژن ترکیبی بنام زئولیت نقش اصلی را به عهده دارد..