Kakšni so varnostni vidiki za izolacijske materiale, ki se uporabljajo okrog visoko{0}}temperaturnih grelnih plošč?

Industrijska oprema za toplotno obdelavo, kot so stiskalnice, naprave za toplotno lepljenje in peči za sušenje kompozitov, uporabljajo visokotemperaturne grelne plošče, ki običajno delujejo pri 300 stopinjah ali več. Take površine imajo tik ob sebi izolacijo. Ne sme goreti. Pri segrevanju ne sme oddajati strupenih hlapov. Zaželeno je, da zunanjost ne postane dovolj vroča, da bi opekla operaterja. Pri izbiri ustreznega varnostnega izolacijskega materiala za uporabo pri visokotemperaturnih grelnih ploščah je treba skrbno upoštevati njegovo vnetljivost, obnašanje pri sproščanju plinov in sposobnost nadzora površinske temperature.

Gorljivost: Zahtevani negorljivi materiali-
Izolacija v bližini grelne plošče mora biti po naravi negorljiva. Izolacije iz organske pene, kot so poliuretan, polistiren in polietilen, gorijo ali se stopijo pri občutno nižjih delovnih območjih plošče. Ti materiali so takojšnja nevarnost požara in v takih situacijah nimajo mesta.

Materiali z evrorazredom A1 ali A2 v skladu z evropskimi požarnimi standardi ali primerljivo negorljivo klasifikacijo v skladu z drugimi nacionalnimi kodami. Vse spodnje vrste izolacije so popolnoma negorljive:-

Keramična vlakna (alumino-silikatna volna) Zadnja stran se lahko neprekinjeno uporablja nad 1000 stopinj. Brez širjenja ognja.

Trda plošča iz kalcijevega silikata: stabilna pri 1000-650 °C. Razredi z visoko gostoto ne vsebujejo bioloških snovi.

Mikroporozna izolacija (fugiran silicijev dioksid z sredstvi za motnjenje): Za uporabo do 800-1000 stopinj C. Jedro negorljivo.

Vsi trije materiali odstranijo nevarnost požara iz same izolacije. Izolacija jedra je naravno odporna proti ognju, kar je dober začetek pri varnosti.

Strupeno izločanje plinov in izgorevanje veziva *
Še bolj zlovešča nevarnost je med prvim ogrevanjem-. Večina izolacij iz mineralne volne (kamena volna, steklena volna, nekateri izdelki iz keramičnih vlaken) se proizvaja z organskimi vezivi, ki med proizvodnjo držijo vlakna skupaj. Ta veziva se pri segrevanju na grelni plošči termično razgradijo. Postopek, znan kot "izgorevanje veziva", sprošča hlapne organske spojine (HOS), ki običajno ustvarjajo nadležen dim, ostre vonjave in v nekaterih mešanicah sledijo nevarnim vrstam, kot sta formaldehid ali ogljikov monoksid.

Izločanje plinov iz veziv je resna nevarnost za zdravje pri predelovalni opremi v gosto naseljenih delavnicah ali laboratorijih. Operaterji lahko med prvim zagonom občutijo draženje pljuč in/ali glavobol. Instalacije visokotemperaturnih grelnih plošč za varnostne izolacijske materiale morajo določati predmete z nizko vsebnostjo hlapnih organskih snovi. Možnosti so lahko:

Pred-pečena keramična vlakna (toplotno očiščena, da se odstranijo veziva pred namestitvijo)

Kalcijev silikat ali mikroporozne plošče brez veziva

Certificirana mineralna volna z nizkimi emisijami, npr. Eurofins Indoor Air Comfort Gold

Dobavitelji predložijo rezultate preskusov emisij HOS za predvideno delovno temperaturo. V kritičnih situacijah bo morda potrebno sežiganje-v ciklu s prezračevanjem, da se konča izpuščanje plinov in omogoči normalno delovanje.

Zaščita upravljavca pred vročimi površinami: Varne temperature na dotik
Temperatura zunanje površine je neposredno odvisna od debeline izolacije. Debelina izolacije ni le energetska metrika, ampak tudi merilo za zaščito osebja. Zunanja površina izolacijskega sistema ali katerega koli ščitnika, ki ga pokriva, mora biti pod odobrenimi varnimi-mejami dotika.

Smernice so podane za stik z vročimi površinami v mednarodnem standardu ISO 13732-1. Najvišja sprejemljiva meja za površinsko temperaturo kovinskih ali drugih površin z visoko toplotno prevodnostjo običajno velja za 60 stopinj za nezaščiten stik s kožo v kratkem času (1-3 sekunde). Za površine z nizko prevodnostjo (npr. plošče iz keramičnih vlaken ali prevlečena izolacija) so lahko uporabne nekoliko višje mejne vrednosti, vendar je 60 stopinj še vedno pogosto uporabljen cilj pri načrtovanju industrijske opreme.

Kako to narediti:

Izračunajte potrebno toplotno odpornost (R-vrednost ali debelino) za temperaturo grelne plošče in okoljske okoliščine.

Uporabiti je treba visoko zmogljive materiale, na primer mikroporozno izolacijo, ki ima pri enaki debelini tri do petkrat večjo toplotno odpornost kot mineralna volna.

Razmislite o več{0}}slojnih sistemih: plast keramičnih vlaken ob plošči pri visokih temperaturah in za njo plast materiala z nižjo-prevodnostjo (mikroporoznega) za znižanje zunanje temperature kože.

Če temperature zunanje površine z razpoložljivo debelino izolacije ni mogoče znižati pod 60 stopinj, je treba uporabiti zaščitne ukrepe. To so:

Perforirani kovinski ščitniki za prezračevanje in zračna reža za zagotavljanje varne površinske temperature na zunanji strani.

Vroča površina - Opozorilne nalepke se ne dotikajte pri temperaturnih mejah.

Fiksne ovire za preprečevanje naključnega dotika operaterja.

Omejitve temperature varnega stika so navedene v standardih ZDA OSHA (npr. 29 CFR 1910.261 za tovarne celuloze in papirja) in v Direktivi EU o strojih 2006/42/ES kot komponenta preprečevanja opeklin. Skladnost z lokalnimi predpisi je obvezna.

Premisleki glede ravnanja med namestitvijo
Varnost sistema visokotemperaturnih grelnih plošč iz varnostnega izolacijskega materiala se razširi na fazo namestitve. Keramična vlakna niso-gorljiva in ne-oddajajo plinov po pred-pečenju, vendar pri rezanju, vrtanju ali strojni obdelavi proizvajajo prah, ki ga je mogoče vdihavati. Zaradi vdihavanja keramičnih vlaken v zraku lahko pride do mehanskega draženja dihalnih tkiv. To tveganje je odpravljeno, če je izolacija po namestitvi zaščitena s kovinskim ohišjem ali zaščitnim pokrovom. Namestitev vključuje primerno osebno zaščitno opremo (OZO) med:

Respiratorji za enkratno uporabo (N95 ali višji, v skladu z lokalnimi standardi)

Dolgi rokavi in ​​rokavice za preprečevanje draženja kože

Nadzor prahu (mokro rezanje, lokalno izpušno prezračevanje)

Plošče iz kalcijevega silikata in mikroporoznih plošč oddajajo manj nevarnega prahu, vendar še vedno potrebujejo običajno zaščito pred prahom.

Pogled v prihodnost: Trendi v izolacijski varnosti
Za grelne plošče se naslednja generacija visokotemperaturne izolacije usmerja k hibridnim rešitvam, ki odpravljajo vse-kompromise:

Pre-oblikovani in pred-pečeni moduli iz keramičnih vlaken brez veziv so poslani. Rezanje na terenu ni potrebno.

Inkapsulirane mikroporozne plošče s folijo iz nerjavečega jekla zagotavljajo prah, čisto zunanjo površino z nizkimi emisijami, nizke temperature kože z majhno debelino.

Napredne obloge iz zračnega gela (ne{0}}vnetljiv aerogel silicijevega dioksida, ojačan z vlakni) z odlično toplotno zmogljivostjo in popolno negorljivostjo, zdaj postajajo cenovno-konkurenčne za industrijske plošče.

Te izboljšave neposredno preprečujejo trem temeljnim nevarnostim: ogenj, strupeni plini in nevarnost opeklin.

Povzetek
Izbira varnostnega izolacijskega materiala za nastavitev visokotemperaturne grelne plošče mora temeljiti na splošni oceni požarne odpornosti, obnašanja pri kemičnih emisijah in toplotne učinkovitosti. Ne-po dogovoru: negorljiva jedra (keramična vlakna, kalcijev silikat, mikroporozna). Razredi z nizko-vezivo ali-brez veziva preprečujejo škodljivo izločanje plinov med-prvim segrevanjem. Zadostna debelina-ali izdelani ščitniki-ohranjajo temperaturo zunanje površine pod 60 stopinj, kar odpravlja tveganje opeklin. Obvezno je upoštevati lokalne požarne in varnostne predpise (OSHA, EU direktiva o strojih, ISO 13732) in je dobra inženirska praksa. Visokotemperaturna obdelava je zelo učinkovita in naravno zaščitna. Napredek v znanosti o materialih bo izboljšal pred-žežene in inkapsulirane rešitve, kar bo dodatno olajšalo varno uvajanje.