Ad uso alimentare, scientifico, chimico-farmaceutico, i gas tecnici trovano impiego in diversi settori e applicazioni industriali. Sono, infatti, indispensabili per il funzionamento di apparecchiature di raffreddamento e conservazione, per permettere di lavorare in atmosfere inerti, per la saldatura e usati come reagenti di reazioni chimiche.
I gas industriali comprendono anche quelli speciali, utili come intermedi di lavorazione, e medicinali (utilizzati nell'ambito ospedaliero e dal comparto di assistenza domiciliare). Naturalmente presenti in natura, vengono recuperati da cicli di produzione oppure ottenuti da specifici processi fisici. La loro scelta non deve essere sottovalutata in quanto decisiva per l’intero processo produttivo, incidendo significativamente sui tempi di fabbricazione, i costi e gli standard di qualità.
Classificazione dei gas tecnici
I gas tecnici utilizzati solitamente in ambito industriale sono:
• Azoto. È un gas di tipo inerte impiegato prevalentemente nei settori del food and beverage e farmaceutico.
• Elio. Nobile e non tossico, allo stato liquido viene usato come vettore. Avendo una densità minore dell'aria, il gas è utile per gonfiare i palloncini di diverse forme e dimensioni.
• Ossigeno. Ad alta reattività viene impiegato a livello industriale per attività di ossidazione e combustione, ma anche per il trattamento delle acque, nella saldatura, nell’ingegneria ambientale e nel taglio di componenti in metallo.
• Argon. È un gas inerte dall'azione protettiva, usato nei processi di saldatura (a TIG, a MIG/MAG, ossiacetilenica) dell'acciaio inox. È utile anche in altri ambiti industriali.
• Anidride carbonica. Incolore, inodore e non infiammabile, è solubile in acqua. Per tali proprietà viene utilizzata per il confezionamento degli alimenti, per i processi di isolamento e l’eliminazione di aromi. In più, viene impiegata per la produzione di ghiaccio secco e granulato.
• Acetilene. Come l'argon è utile nel settore della saldatura e del taglio dei metalli. In questi casi, però, deve essere abbinato all'ossigeno.
A seconda dei settori economici in cui vengono impiegati, i gas tecnici vengono classificati in:
• gas compressi
• gas ad uso alimentare
• gas infiammabili
• gas liquefatti
Come vengono prodotti i gas tecnici industriali?
I gas industriali possono avere diversi gradi di purezza in base alle esigenze. La maggior parte di essi viene prodotta mediante il frazionamento dell’aria (o separazione criogenica) per distillazione. Questo processo, peraltro molto oneroso e tecnologicamente avanzato, prevede la separazione dell'ossigeno, dell'azoto, dell'argon e dell'elio. Questi vengono compressi e stoccati in bombole perché più facili da trasportare e utilizzare.
L'idrogeno viene ricavato da un processo di steam reforming del metano, mentre l’anidride carbonica può essere prodotta sia da processi di combustione chimica che mediante l'estrazione da pozzi naturali.
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Normative sui gas tecnici
Lavorare con i gas tecnici industriali è piuttosto pericoloso. L'uso improprio di queste sostanze può mettere a repentaglio la vita dei dipendenti e l'integrità degli ambienti di lavoro. In base alla destinazione d'utilizzo, infatti, si distinguono diverse tipologie di rischio:
• tossico
• esplosivo
• di incendio
Per la sicurezza degli operai e degli spazi aziendali è necessario, pertanto, creare un’infrastruttura adeguata provvista di specifici sistemi di sicurezza, di ventilazione e di rilevamento, nonché di sistemi di scarico efficienti per i gas di reazione. In più, le bombole devono essere protette dal pericolo di surriscaldamento, ribaltamento e danneggiamento. Ovviamente, dopo l'uso, queste ultime vanno riposte in un ambiente sicuro, dove non possono rappresentare un pericolo per cose e persone. Il trasporto deve essere effettuato con carrelli speciali.
Il personale è tenuto a non mescolare gas incompatibili (ad esempio comburenti con infiammabili) e ad eseguire le operazioni di pulizia mai da solo. Lavorare in sicurezza rispettando le regole è utile per prevenire spiacevoli eventi.