Khí Gas công nghiệp

Khí gas công nghiệp là gì? Phân biệt với khí công nghiệp

Trước hết, cần làm rõ khái niệm khí gas công nghiệp để không nhầm với khí công nghiệp nói chung:

• Khí công nghiệp: các loại khí (dưới áp suất, lỏng hoặc khí) dùng trong các quá trình sản xuất, chế biến, y tế, điện, hóa chất… Ví dụ: oxy, nitơ, argon, CO₂, acetylene, hydro, helium, khí trộn, v.v.

• Khí gas công nghiệp: thuật ngữ phổ biến trong ngôn ngữ thương mại ở Việt Nam, thường dùng để chỉ các loại gas có khả năng hóa lỏng (LPG – Liquefied Petroleum Gas) dùng trong công nghiệp hoặc các hỗn hợp gas áp suất, dùng làm nhiên liệu hoặc khí hỗ trợ trong sản xuất. Trong cách dùng phổ biến, "gas công nghiệp" đôi khi được xem như một phân ngành của khí công nghiệp.

Tuy nhiên, trong thực tế thị trường Việt Nam, nhiều doanh nghiệp vẫn dùng “khí công nghiệp” và “gas công nghiệp” tương đương nhau để chỉ các loại khí áp suất, khí lỏng, khí hỗn hợp dùng trong công nghiệp.

Tính chất vật lý, hóa học & quy luật cơ bản của khí gas công nghiệp

Hiểu về tính chất khí gas công nghiệp sẽ giúp doanh nghiệp và kỹ sư vận hành an toàn, hiệu quả:

Tính chất vật lý

1. Hóa lỏng khi nén / áp suất cao
   Đa số các loại gas công nghiệp được hóa lỏng để dễ vận chuyển, lưu trữ. Khi áp suất lớn hoặc nhiệt độ thấp, khí chuyển sang trạng thái lỏng. Khi hóa hơi trở lại, thể tích tăng nhiều lần (có thể lên đến ~ 200–300 lần tùy loại gas).

2. Điểm sôi / áp suất riêng
   Mỗi loại khí có điểm sôi và áp suất riêng đặc trưng. Ví dụ hỗn hợp gas (propan‑butan) có điểm sôi ~ –28 °C (ở điều kiện hỗn hợp 40% propan, 60% butan).

3. Nở mạnh khi hóa hơi
   Khi từ thể lỏng sang thể khí, gas sẽ nở ra rất mạnh. Điều này đòi hỏi hệ thống chứa và đường ống phải chắc chắn chịu được áp lực.

4. Độ tinh khiết / độ sạch
   Ứng với các ứng dụng khác nhau (kỹ thuật, thực phẩm, hóa chất, phòng thí nghiệm), độ tinh khiết của khí gas công nghiệp được kiểm soát nghiêm ngặt — có thể lên tới 99,999% hoặc cao hơn.

Tính chất hóa học & an toàn

• Tính dễ cháy / phản ứng: nhiều loại gas như propan, butan là nhiên liệu dễ cháy. Khi tiếp xúc với tia lửa điện hay nguồn nhiệt, có thể gây cháy nổ.

• Tác động với môi trường / sức khỏe: một số khí có độc tính hoặc gây bỏng lạnh (khi tiếp xúc dưới dạng lỏng cực lạnh).

• Phản ứng với oxi / ẩm: cần tránh cho gas tiếp xúc trực tiếp với không khí, hơi ẩm để ngăn tạo hợp chất không mong muốn.

• Kiểm soát rò rỉ: hệ thống chứa gas phải được kiểm tra thường xuyên, trang bị van an toàn, thiết bị phát hiện rò rỉ.

Ứng dụng của khí gas công nghiệp trong các ngành

Khí gas công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong rất nhiều lĩnh vực. Dưới đây là các ứng dụng tiêu biểu:

1. Nhiệt – lò hơi – sấy

Gas (LPG hoặc hỗn hợp gas) được dùng làm nhiên liệu đốt cho lò công nghiệp, lò sấy nông sản, sấy dược liệu, sấy gỗ, sấy dệt may, v.v. Với ưu điểm là đốt cháy sạch, dễ kiểm soát nhiệt độ, gas giúp nâng cao hiệu suất so với nhiên liệu truyền thống như củi, than.

2. Ngành lạnh – kho lạnh – điều hòa

Gas lạnh như R22, R404A, R410A được dùng trong hệ thống làm lạnh công nghiệp (kho mát, kho đông), máy điều hòa cỡ lớn, xử lý nhiệt độ cho dược phẩm hoặc thực phẩm.

3. Công nghiệp kim loại – hàn cắt

Khí bảo vệ (argon, CO₂), khí trơ, khí trộn được dùng trong hàn TIG, MIG, plasma để bảo vệ mối hàn, đảm bảo chất lượng mối nối.

4. Ngành hóa chất – hóa dầu

Khí như hydro, amoniac, CO₂ tham gia vào phản ứng hóa học, quy trình tổng hợp, hoặc xử lý khí thải.

5. Y tế – dược phẩm – nghiên cứu sinh học

Oxy công nghiệp (ở độ tinh khiết cao) sử dụng trong y tế, phòng mổ, phòng thở, thiết bị y sinh; nitrogen lỏng sử dụng bảo quản mẫu sinh học, đông lạnh tế bào, v.v.

6. Ngành thực phẩm & đồ uống

CO₂ dùng trong chiết rót đồ uống, đóng gói dưới áp suất CO₂, bảo quản thực phẩm, tạo bọt, tạo môi trường kiềm; Nitơ dùng để đẩy khí, tạo môi trường trơ trong đóng gói, bảo vệ sản phẩm khỏi oxy hóa.

7. Ngành điện – năng lượng – môi trường

Gas đặc biệt dùng trong các ứng dụng làm mát thiết bị điện tử cao áp, phát điện, xử lý khí thải, hoặc ứng dụng trong pin nhiên liệu.

Thị trường khí gas công nghiệp ở Việt Nam & xu hướng phát triển

Quy mô & đặc điểm

• Thị trường khí công nghiệp toàn cầu được chia theo loại gas (nitơ, oxy, CO₂, hydro, argon…), theo ngành người dùng cuối (hóa chất, thực phẩm, điện tử, y tế…)

• Ở Việt Nam, nhu cầu khí công nghiệp ngày càng tăng do sự phát triển mạnh các ngành sản xuất, điện tử, dược phẩm, hóa chất, năng lượng thay thế.

• Theo số liệu từ Cục Hóa chất, nhu cầu khí công nghiệp khoảng 320 triệu m³/năm tại Việt Nam, trong đó oxy chiếm ~ 48%, nitơ ~ 51%, phần còn lại dành cho các loại khí hiếm như argon, CO₂, hydro, v.v.

• Nhiều loại khí hiếm phải nhập khẩu do trong nước chưa đủ năng lực sản xuất.

Công ty & cạnh tranh

• Ví dụ, SIG Vietnam là nhà sản xuất & phân phối khí công nghiệp như khí lỏng, khí trộn, khí lạnh, cung cấp dịch vụ lắp đặt, vận chuyển, EPCM.

• Nhiều công ty khác như Air Liquide, MIG, các doanh nghiệp trong nước như: Phát Đăng Khoa, ThanhGas, Tiến Mạnh Gas, cũng hoạt động mạnh trong lĩnh vực khí công nghiệp.

• Các doanh nghiệp lớn quốc tế đang tham gia, hợp tác hoặc đầu tư vào thị trường Việt Nam, ví dụ Osaka Gas mua cổ phần công ty khí công nghiệp ở Bình Dương.

Xu hướng & cơ hội

1. Tăng trưởng nhanh nhờ công nghiệp hóa, phân phối: nhu cầu sản xuất cao, nhiều nhà máy thiết lập trong các khu công nghiệp.

2. Gas sạch & ít phát thải: xu hướng dùng khí sạch, nhiên liệu ít CO₂, hỗ trợ chuyển đổi năng lượng xanh.

3. Sản xuất tại chỗ, hệ thống đường ống: thay vì vận chuyển chai khí, nhiều doanh nghiệp hướng tới lắp đặt hệ thống sản xuất khí tại chỗ hoặc dây dẫn khí.

4. Gas hiếm & công nghệ cao: tăng nhu cầu helium, hydrogen, khí trộn có độ tinh khiết cao để phục vụ ngành điện tử, nghiên cứu, vũ trụ.

5. Chính sách & quy định môi trường: các quy định an toàn, kiểm soát khí thải trở nên nghiêm ngặt hơn, thúc đẩy áp dụng công nghệ tiên tiến, chuẩn mực quản lý.

Hướng dẫn lựa chọn & mua khí gas công nghiệp

Khi doanh nghiệp hoặc nhà máy có nhu cầu đặt mua khí gas công nghiệp, cần cân nhắc các yếu tố sau:

1. Xác định mục đích & yêu cầu kỹ thuật

• Loại gas cần dùng (LPG, gas lạnh, khí bảo vệ, khí trộn…)

• Độ tinh khiết yêu cầu

• Lưu lượng, áp suất, khối lượng tiêu thụ

• Hình thức cung cấp: chai khí, bồn chứa, đường ống, hệ thống sản xuất tại chỗ

2. Nhà cung cấp uy tín & chất lượng

• Chọn công ty có giấy phép, chứng nhận chất lượng (CO, CQ, MSDS, SDS)

• Có hệ thống kiểm tra kiểm định vỏ chai, van, an toàn

• Dịch vụ hỗ trợ: giao hàng, nạp khí, bảo trì hệ thống

3. Giá thành & chi phí tổng thể

• Chi phí khí + vận chuyển + chi phí thiết bị (bồn, van, ống)

• Chi phí an toàn, kiểm định, bảo trì

• Điều kiện thanh toán, hợp đồng dài hạn

4. An toàn & bảo vệ môi trường

• Hệ thống chống rò rỉ, van an toàn, thiết bị cảnh báo

• Kiểm định định kỳ vỏ chai, đường ống

• Tuân thủ tiêu chuẩn an toàn, phòng chống cháy nổ

• Xử lý môi trường nếu có rò rỉ hoặc thất thoát

5. Hỗ trợ kỹ thuật & dịch vụ sau bán

• Thiết kế hệ thống khí

• Vận hành & bảo trì

• Cung cấp linh kiện, phụ tùng

Những lưu ý quan trọng để đảm bảo an toàn khi sử dụng khí gas công nghiệp

Sử dụng khí gas công nghiệp mang lại lợi ích cao nhưng cũng tiềm ẩn rủi ro nếu không tuân thủ đúng quy tắc an toàn:

1. Lắp đặt đúng kỹ thuật: đúng hướng dẫn nhà sản xuất, đúng áp suất, đúng vật liệu chịu áp lực.

2. Kiểm tra rò rỉ thường xuyên: dùng thiết bị phát hiện gas, xà phòng, van kiểm tra.

3. Đào tạo nhân viên: nhân viên cần nắm rõ cách vận hành, xử lý sự cố, thoát hiểm, sử dụng PPE (thiết bị bảo hộ cá nhân).

4. Thông gió tốt: nơi đặt chai khí phải có thông gió để khí rò rỉ không tụ lại trong không gian kín.

5. Cách ly nguồn nhiệt & tia lửa: không để máy hàn, động cơ, thiết bị phát tia lửa gần khu vực chứa gas.

6. Bảo quản chai khí đúng cách: cách xa nguồn nhiệt, dựng thẳng, cố định, tránh va đập.

7. Xử lý sự cố & phương án khẩn cấp: bản đồ ống, van khẩn, kế hoạch chữa cháy.

8. Kiểm định định kỳ: bình khí, van, đường ống phải được kiểm định theo quy định pháp luật.

9. Tuân thủ quy định pháp luật: giấy phép, tiêu chuẩn an toàn, báo cáo quản lý nhà nước.

Theo Viện Quản lý an toàn khí (IGIP), sản xuất khí công nghiệp cần quản lý chặt chẽ để đảm bảo an toàn tại mọi công đoạn. 

Những thách thức & rủi ro trong lĩnh vực khí gas công nghiệp

• Rủi ro cháy nổ, nổ do áp suất cao nếu hệ thống không chắc chắn hoặc vận hành sai kỹ thuật.

• Rò rỉ khí gas gây ô nhiễm / nguy hiểm đến sức khỏe nếu là khí độc hoặc dễ cháy.

• Chi phí đầu tư ban đầu cao: bồn chứa, hệ thống ống, máy hóa lỏng, van, thiết bị an toàn.

• Biến động giá nguyên liệu / khí nhập khẩu: với khí hiếm hoặc hỗn hợp, chi phí nhập khẩu ảnh hưởng lớn.

• Cạnh tranh & sự phụ thuộc nhập khẩu: nhiều khí hiếm phải nhập khẩu, cạnh tranh giữa các hãng trong và ngoài nước.

• Rào cản kỹ thuật & quản lý: tiêu chuẩn an toàn, công nghệ mới, quy định pháp luật cần được nâng cao.

Kết luận & kiến nghị

Khí gas công nghiệp — tuy thuật ngữ đôi khi được dùng linh hoạt — là một phần quan trọng trong hệ sinh thái khí công nghiệp. Với tính linh hoạt trong ứng dụng, hiệu suất cao, khả năng kiểm soát tốt và tương thích với xu hướng xanh – sạch, gas công nghiệp đang giữ vai trò đặc biệt trong nhiều ngành sản xuất.

Tuy nhiên, để tận dụng hiệu quả, các nhà máy và doanh nghiệp cần:

• Lựa chọn nhà cung cấp uy tín, có hệ thống kiểm định rõ ràng

• Thiết kế hệ thống gas phù hợp, an toàn

• Đầu tư hệ thống kiểm tra, bảo trì

• Tuân thủ quy định về an toàn, môi trường

• Theo dõi xu hướng thị trường, ứng dụng công nghệ mới