Себестоимость азота: баллоны, привозной жидкий азот или своя станция — расчёт на примере

Куб азота стоит по-разному в зависимости от того, как он попадает на площадку: в баллонах — сотни рублей за нм³, в привозном жидком виде и по договору он-сайт — десятки, на собственной установке — единицы. Разница между крайними вариантами — на порядок и больше, поэтому вопрос «сколько стоит 1 м³ азота» без уточнения способа снабжения не имеет ответа. В этой статье — формула себестоимости азота на собственной станции, порог, после которого баллоны перестают быть рациональными, и два разобранных примера: производство на 120 баллонах в месяц и цех с привозным жидким азотом при расходе 60 нм³/ч. Через 10 минут у вас будет своя цифра в ₽/нм³ и понимание срока окупаемости. Все допущения в расчётах помечены — подставьте вместо них свои цифры, структура расчёта не изменится.

Пять способов получать газ и что каждый стоит

Сравнивать эти варианты по цене куба из прайса нельзя: у баллонов половина затрат сидит вне строки «газ», у он-сайта — в сроке договора, у собственной станции — в капитальных затратах. Корректное сравнение — по полной стоимости владения на горизонте от трёх лет, и ниже мы его сделаем. Подробное сравнение аренды и он-сайта с покупкой — в отдельной статье: «Купить, арендовать или взять газ по on-site».

Порог 100 баллонов в месяц

Один баллон 40 л при 150 бар содержит примерно 6–6,3 нм³ газообразного азота. 100 баллонов в месяц — это около 630 нм³. При односменной работе (примерно 180 часов в месяц) такой расход закрывает генератор производительностью всего 3,5 нм³/ч — одна из младших моделей в линейке. Именно на этом объёме баллонная схема перестаёт быть выгодной, потому что к цене газа добавляются транспорт, аренда тары, погрузо-разгрузочные работы, площадка хранения, персонал на приёмку и обвязку, периодическое освидетельствование баллонов, недовозы и чистота, которую нечем проверить. Каждая из этих строк по отдельности выглядит мелкой — вместе они удваивают фактическую цену куба относительно прайса поставщика. Отсюда рабочее правило: меньше 100 баллонов в месяц — баллоны, как правило, рациональны; больше — считайте собственную генерацию. Дальше в статье — как именно считать.

Формула себестоимости куба на своей установке

Себестоимость азота на адсорбционной станции складывается из двух статей: электроэнергия компрессорной линии и техобслуживание. Формула:

S = (N · T · h + M / 365) / (Q · h), где

• S — себестоимость, ₽/нм³;
• N — потребляемая мощность компрессорной линии, кВт (из ТКП или паспорта компрессора);

• T — ваш тариф на электроэнергию, ₽/кВт·ч;
• h — часов работы в сутки;
• M — годовые затраты на техобслуживание, ₽ (из договора ТО);
• Q — производительность станции, нм³/ч.

Мощность N определяется расходом сжатого воздуха, а расход воздуха — чистотой продукта. Сколько кубов воздуха нужно на куб азота, показывает коэффициент K:

Значения типовые, для приведённых условий; точный коэффициент конкретной модели указывается в ТКП. Главное, что видно из таблицы: каждая следующая «девятка» чистоты — это рост расхода воздуха, а значит мощности компрессора и себестоимости куба. Поэтому расчёт начинается не с выбора станции, а с вопроса, какая чистота действительно нужна процессу. Тариф для ориентира в примерах ниже — 9 ₽/кВт·ч; по промышленным площадкам он обычно лежит в диапазоне 7–11,5 ₽/кВт·ч. Подставляйте свой — из счёта за электроэнергию.

Три ошибки в расчёте

Ошибка 1 — сравнивать куб из прайса с кубом по формуле. Цена баллона в прайсе не включает доставку, аренду тары, погрузку, хранение, персонал на приёмке и освидетельствование. Считайте полную цену покупного куба по фактическим счетам за 3 месяца: все платежи поставщику и логистике, делённые на фактически полученные нм³. Ошибка 2 — заложить чистоту «с запасом». Запас по девяткам стоит непропорционально дорого: у одной и той же модели генератора при переходе с 99,9 % на 99,99 % производительность падает примерно на 40 %, а на 99,999 % — почти втрое. Чистота задаётся процессом: маркой и толщиной металла при резке, требованиями рецептуры, регламентом инертизации — а не «на всякий случай». Ошибка 3 — подбирать станцию по пиковому расходу. Если потребление рваное — залповый разбор при розливе, продувки, циклы упаковки, — генератор подбирается по среднему расходу, а пики закрывает накопительный ресивер. Станция, выбранная «по пику», будет большую часть смены работать вхолостую, и себестоимость куба вырастет.

Пример 1 — производство на 120 баллонах в месяц

Машиностроительное производство, азот на технологические операции, односменный режим. Исходные данные и допущения. В примере принято: 120 баллонов в месяц по 6,3 нм³ — 756 нм³/мес; режим 8 часов × 22 рабочих дня = 176 ч/мес; чистота 99,9 %; полная цена баллона с доставкой и

арендой тары — 1 200 ₽; мощность компрессорной линии N = 5,5 кВт; техобслуживание M = 120 000 ₽/ год; тариф T = 9 ₽/кВт·ч. Подставьте свои цифры — каждая из них берётся из ваших счетов и ТКП. Сколько стоит покупной куб. 1 200 ₽ / 6,3 нм³ ≈ 190 ₽/нм³. Какая станция нужна. 756 нм³/мес / 176 ч ≈ 4,3 нм³/ч. При чистоте 99,9 % (K = 3,5) это около 15 нм³/ч сжатого воздуха.

Себестоимость своего куба.

S = (5,5 · 9 · 8 + 120 000 / 365) / (4,3 · 8) = (396 + 329) / 34,4 ≈ 21 ₽/нм³. Удельное энергопотребление: 5,5 кВт / 4,3 нм³/ч ≈ 1,3 кВт·ч/нм³. Заметная доля себестоимости здесь — техобслуживание: на малой станции при односменной работе оно раскладывается на небольшой объём газа. Это честная цифра, а не рекламная. Экономия. 756 нм³/мес × (190 − 21) ₽ ≈ 128 000 ₽/мес, около 1,5 млн ₽ в год. Окупаемость. T_ок = K / Э, где K — стоимость станции по вашему ТКП, Э — экономия в месяц. При экономии 128 000 ₽/мес каждый 1 млн ₽ стоимости станции окупается примерно за 8 месяцев. Цену для подстановки даёт ТКП под вашу задачу — запросите расчёт через форму ниже.

Пример 2 — привозной жидкий азот, 60 нм³/ч

Пищевое производство, азот на инертизацию и упаковку, круглосуточный режим. Исходные данные и допущения. Расход 60 нм³/ч × 24 ч × 30 дней = 43 200 нм³/мес. В примере принято: цена привозного жидкого азота в пересчёте на газообразный куб, с доставкой и газификацией — 30 ₽/нм³; чистота 99,9 %; мощность компрессорной линии N = 55 кВт; ТО M = 300 000 ₽/год; тариф 9 ₽/кВт·ч. Подставьте свои цифры из счетов за жидкий азот. Масштаб логистики. Один криоцилиндр 500 л эквивалентен примерно 53 баллонам азота, то есть ≈ 330 нм³. Месячный расход 43 200 нм³ — это около 130 криоцилиндров, больше четырёх в день, плюс потери при хранении и газификации, которые вы оплачиваете, но не потребляете.

Себестоимость своего куба.

S = (55 · 9 · 24 + 300 000 / 365) / (60 · 24) = (11 880 + 822) / 1 440 ≈ 8,8 ₽/нм³. Удельное энергопотребление: 55 / 60 ≈ 0,9 кВт·ч/нм³ — на крупной станции куб дешевле, чем в примере 1: масштаб работает на экономику. Экономия. 43 200 нм³/мес × (30 − 8,8) ₽ ≈ 916 000 ₽/мес, порядка 11 млн ₽ в год. Окупаемость. При такой экономии каждый 1 млн ₽ стоимости станции возвращается примерно за 1,1 месяца. Точный срок считается по формуле T_ок = K / Э после подстановки цены из ТКП.

TCO на 10 лет

Стоимость владения считается по формуле:

TCO(n) = K + S · Q · h · 30 · n, где

• K — капитальные затраты на станцию, ₽ (цена по ТКП);
• S — себестоимость куба по формуле выше, ₽/нм³;
• Q · h · 30 — месячный объём газа, нм³;

• n — горизонт в месяцах (10 лет = 120 месяцев).

Для условий примера 2 операционные затраты за 120 месяцев составят 8,8 ₽ × 43 200 нм³ × 120 ≈ 45,6 млн ₽. Тот же объём привозного газа по 30 ₽/нм³ — около 155,5 млн ₽. Разница операционных затрат на десятилетнем горизонте — порядка 110 млн ₽; капитальные затраты на станцию на этом фоне отыгрываются в первый год. На длинном горизонте решает не цена станции, а её удельный расход воздуха: от него зависит около 90 % эксплуатационных затрат. Разброс по рынку существенный — в одном из тендеров восемь ТКП на одно и то же техническое задание показали удельный расход от 5,0 до 7,6 м³ воздуха на м³ азота, то есть до полутора раз. В проекте АГС на 1 500 нм³/ч разница себестоимости куба 1,37 против 2,38 ₽/нм³ между двумя предложениями на одно ТЗ означала 15,57 млн ₽ разницы затрат за 36 месяцев — при том что предложения выглядели сопоставимыми по цене оборудования. Горизонт в 10 лет корректен и по ресурсу: углеродное молекулярное сито Kuraray служит более 10 лет, адсорберы рассчитаны на 5 000 000 циклов при сроке службы до 20 лет, клапаны — 3 000 000 циклов, или 80 000 часов, до замены уплотнений.

Чего в расчёте нет

Чтобы расчёт не выглядел лучше, чем он есть, перечислим, что в формулы не вошло.

• Строительно-монтажные работы. В стоимость станции АГС включены шефмонтаж, пусконаладка, инструктаж и доставка; СМР — фундамент, подвод электропитания, вентиляция помещения — выполняются заказчиком или отдельным договором.
• Стоимость денег. Если станция покупается в лизинг или в кредит, к TCO добавляются проценты — подставьте их в K.
• Резервирование. Если газ критичен для производства, схема резервирования (второй генератор, накопительный ресивер) увеличивает капитальные затраты — и считается под конкретный режим.
• Рост тарифа. Формула считает по сегодняшнему тарифу. Индексация тарифа удорожает и свой куб, и покупной — соотношение вариантов от этого почти не меняется.
• Выделенная мощность. Для станции нужна свободная электрическая мощность на площадке; если её нет, подключение — отдельные затраты и сроки.

Что проверить в своём договоре на газ

Прежде чем сравнивать варианты, откройте действующий договор поставки и выпишите пять пунктов — без них расчёт неполон:

• Срок действия и автопролонгация — когда договор можно завершить без штрафа. Для договоров он-сайт типичный срок — 5–10 лет.
• Минимальный платёж — есть ли обязательный объём или фиксированная сумма, которую вы платите даже при нулевом потреблении.
• Формула индексации цены — из скольких переменных она состоит и какие из них вы можете проверить самостоятельно. Для сравнения: себестоимость куба на собственной станции зависит от одной публичной переменной — тарифа на электроэнергию.
• Условия выхода — штрафы, сроки уведомления, обязательства по выкупу оборудования поставщика.

• Дата окончания. Если до конца договора далеко, расчёт всё равно имеет смысл: зафиксируйте проект и вернитесь к нему к дате окончания — станция производится 110–120 дней, и этот срок удобно вписать в календарь заранее.

Пять чисел, которые нужно собрать

Для расчёта своей себестоимости достаточно пяти чисел:

• Фактический расход — нм³ в месяц. Если учёта нет: баллоны в месяц × 6,3, криоцилиндры 500 л × 330.
• Требуемая чистота — из технологического регламента, а не «с запасом»: каждая лишняя девятка — рост себестоимости.
• Тариф на электроэнергию — ₽/кВт·ч из последнего счёта.
• Часы работы в сутки — фактический режим потребления, включая пики и простои.
• Полная цена покупного куба — все платежи поставщику и логистике за 3 месяца, делённые на полученные нм³.

Посчитайте себестоимость вашего куба

FAQ

Сколько служит адсорбционная азотная станция?

Адсорберы рассчитаны на 5 000 000 циклов и срок службы до 20 лет, клапаны — на 3 000 000 циклов (80 000 часов) до замены уплотнений, адсорбент — углеродное молекулярное сито Kuraray со сроком службы более 10 лет. Регламентное ТО — по договору сервиса.

Какая гарантия на станцию?

12 месяцев с ввода в эксплуатацию, но не позднее 18 месяцев с поставки. Гарантируются параметры газа — заданная производительность при заданной чистоте при +35 °C и влажности 90 %. Расширенная гарантия 24/36 месяцев — платная опция.

Сколько ждать станцию?

Серийная станция — 110–120 дней с подписания договора, с прозрачным графиком работ; блочно- модульная — 150–180 дней. Генератор со склада отгружается от 14 дней — это только генератор, без остального состава станции.

Станция долго выходит на режим после остановки?

Выход на заданную чистоту занимает от 10 до 90 минут в зависимости от требуемой концентрации. Залповые разборы на время выхода закрывает накопительный ресивер.

А если нужен кислород, а не азот?

Логика расчёта та же, коэффициент K = 13,0. Серийные генераторы выдают кислород 93 ± 2 % — для рыборазведения, металлургии и большинства технологических задач этой чистоты достаточно, а каждая «лишняя» ступень чистоты удорожает куб.

Насколько точен калькулятор на этой странице?

Он считает по типовым коэффициентам и даёт порядок цифр. Точную мощность, коэффициент конкретной модели и цену даёт ТКП: пришлите счета за газ за 3 месяца — вернём расчёт с вашими цифрами за 1 рабочий день.

Посчитать под вашу задачу

Укажите газ, чистоту, расход и давление в калькуляторе — он даёт ориентир и передаёт заявку инженеру. Точный подбор модели и цену даёт ТКП под вашу задачу.

Серийное оборудование — в каталоге: генераторы азота.