Care sunt considerentele de siguranță pentru materialele de izolare utilizate în jurul plăcilor de încălzire cu temperatură ridicată-?

Echipamentele industriale de procesare termică, cum ar fi presele cu plată, dispozitivele de etanșare termică și cuptoarele de întărire compozite, utilizează plăci de încălzire la temperatură înaltă care funcționează de obicei la 300 de grade sau mai mult. Astfel de suprafețe au izolație chiar lângă ele. Nu ar trebui să ardă. Nu ar trebui să degaje vapori toxici atunci când este încălzit. De preferință, nu ar trebui să lase exteriorul să se încălzească suficient pentru a arde un operator. Selectarea materialului de izolație de siguranță adecvat pentru aplicațiile cu plăci de încălzire la temperatură înaltă necesită o luare în considerare atentă a combustibilității, comportamentului de eliberare a gazelor și a capacității de a controla temperatura suprafeței.

Combustibilitate: materiale ne-incombustibile necesare
Izolația din apropierea unei plăci de încălzire trebuie să fie in-incombustibilă prin natură. Izolațiile din spumă organică, cum ar fi poliuretanul, polistirenul și polietilena ard sau se topesc considerabil sub intervalele normale de funcționare a plăcilor. Aceste materiale reprezintă un pericol imediat de incendiu și nu au locul în astfel de situații.

Materiale cu Euroclasa A1 sau A2 conform standardelor europene de incendiu sau clasificare de non-combustibilitate comparabilă conform altor coduri naționale. Toate tipurile de izolație de mai jos sunt total ne-combustibile:

Fibră ceramică (lână alumino-silicat) Partea din spate poate fi utilizată continuu peste 1000 de grade . Fără răspândire a flăcării.

Placă rigidă de silicat de calciu: stabilă la 1000-650 grade C. Gradele cu densitate mare sunt lipsite de materie biologică.

Izolație microporoasă (silice fumos cu opacificatori) : Pentru service până la 800-1000 grade C. Miez necombustibil.

Toate cele trei materiale îndepărtează pericolul de incendiu din izolația în sine. Izolația miezului este în mod natural rezistentă la foc, un loc bun pentru a începe pe frontul siguranței.

Degazare toxică și epuizare a lianților *
Un pericol și mai sinistru este în timpul primei{0}}încălziri. Majoritatea izolațiilor din vată minerală (vată de rocă, vată de sticlă, unele produse din fibre ceramice) sunt produse cu lianți organici pentru a menține fibrele împreună în timpul producției. Acești lianți se descompun termic atunci când sunt încălziți pe o placă de încălzire. Procesul, cunoscut sub numele de „burnout de liant”, eliberează compuși organici volatili (COV), care de obicei creează fum enervant, mirosuri acre și, în unele amestecuri, urmăresc specii periculoase precum formaldehida sau monoxidul de carbon.

Degazarea lianților reprezintă un pericol sever pentru sănătate pentru echipamentele de prelucrare din atelierele sau laboratoarele populate. Operatorii la prima punere în funcțiune pot simți iritații pulmonare și/sau dureri de cap. Instalațiile cu plăci de încălzire la temperatură înaltă cu material izolator de siguranță trebuie să specifice articole cu conținut organic scăzut de volatile. Opțiunile ar putea fi:

Fibră ceramică pre-arsă (curățată la căldură pentru a elimina lianții înainte de instalare)

Silicat de calciu fără liant sau plăci microporoase

Vată minerală certificată cu emisii scăzute, de exemplu Eurofins Indoor Air Comfort Gold

Furnizorii trebuie să furnizeze rezultatele testelor de emisie de COV pentru temperatura de serviciu dorită. În situații critice, poate fi necesară o ardere-în ciclu cu ventilație pentru a termina degajarea și a permite funcționarea normală.

Protecția operatorilor împotriva suprafețelor fierbinți: temperaturi de atingere sigure
Temperatura suprafeței exterioare depinde direct de grosimea izolației. Grosimea izolației nu este doar o metrică energetică, ci și o măsură de protecție a personalului. Suprafața exterioară a sistemului de izolație sau orice protecție care îl acoperă trebuie să fie sub limitele de siguranță-de atingere aprobate.

Îndrumările pentru contactul cu suprafețele încălzite sunt oferite în standardul internațional ISO 13732-1. Limita maximă acceptabilă pentru temperatura de suprafață a suprafețelor metalice sau a altor suprafețe cu conductivitate termică ridicată este de obicei considerată a fi de 60 de grade pentru contactul neprotejat cu pielea de scurtă durată (1-3 secunde). Pentru suprafețele cu conductivitate scăzută (de exemplu, plăci din fibră ceramică sau izolație acoperită) pot fi aplicate praguri ceva mai mari, dar 60 de grade este încă un obiectiv de proiectare utilizat în mod obișnuit pentru echipamentele industriale.

Cum se face:

Calculați rezistența termică necesară (valoarea R-sau grosimea) pentru temperatura plăcii de încălzire și circumstanțele mediului.

Trebuie folosite materiale de înaltă performanță, de exemplu, izolație microporoasă care are de trei până la cinci ori rezistența termică a vatei minerale pentru aceeași grosime.

Luați în considerare sisteme multi-strat: un strat de fibră ceramică adiacent plăcii la temperaturi ridicate și, în spate, un strat de material cu conductivitate mai scăzută-(microporos) pentru a scădea temperatura exterioară a pielii.

Dacă temperatura suprafeței exterioare nu poate fi redusă sub 60 de grade de grosimea izolației disponibile, atunci trebuie aplicate măsuri de protecție. Acestea sunt:

Scuturi metalice perforate pentru ventilație și un spațiu de aer pentru a asigura o temperatură sigură a suprafeței la exterior.

Suprafață fierbinte - Nu atingeți la limitele de temperatură Etichete de avertizare.

Bariere fixe pentru a preveni atingerea accidentală a operatorului.

Limitele sigure ale temperaturii de contact sunt menționate în standardele OSHA din SUA (de exemplu, 29 CFR 1910.261 pentru fabricile de celuloză și hârtie) și în Directiva UE privind mașinile 2006/42/EC ca o componentă a prevenirii arsurilor. Respectarea codurilor locale este obligatorie.

Considerații pentru manipulare în timpul instalării
Siguranța sistemului de plăci de încălzire la temperatură înaltă a materialului izolator de siguranță este extinsă la faza de instalare. Fibra ceramică nu este-combustibilă și nu-degazează după ardere pre-, dar atunci când este tăiată, găurită sau prelucrată, produce praf respirabil. Iritația mecanică a țesuturilor respiratorii poate rezulta din inhalarea fibrelor ceramice din aer. Acest risc este eliminat atunci când izolația este protejată de o carcasă metalică sau un înveliș de protecție după instalare. Instalarea trebuie să includă echipament individual de protecție (EIP) adecvat în timpul:

Respiratori de unică folosință (N95 sau mai mare, în conformitate cu standardele locale)

Mâneci lungi și mănuși pentru a preveni iritarea pielii

Controlul prafului (tăiere umedă, ventilație de evacuare locală)

Silicatul de calciu și plăcile microporoase emit praf mai puțin periculos, dar necesită totuși protecție normală împotriva prafului.

Privind în perspectivă: tendințe în siguranța izolației
Pentru plăcile de încălzire, următoarea generație de izolație la temperatură înaltă se îndreaptă către soluții hibride care elimină toate compromisurile-:

Modulele din fibră ceramică fără liant, pre-formate și pre-arse. Nu este necesară tăierea câmpului.

Panourile microporoase încapsulate cu folie de oțel inoxidabil oferă praf, suprafață exterioară curată cu emisii scăzute, temperaturi scăzute ale pielii cu grosime mică.

Pături cu aerogel avansate (aerogel de silice armat cu fibre ne-combustibile) cu performanță termică excelentă și incombustibilitate totală, devenind acum competitive din punct de vedere-pentru plăci industriale.

Aceste îmbunătățiri contracarează direct cele trei pericole fundamentale: incendiu, gaze otrăvitoare și pericol de arsuri.

Rezumat
Alegerea materialului de izolație de siguranță pentru setarea plăcii de încălzire la temperatură înaltă ar trebui să se bazeze pe o evaluare generală a rezistenței la foc, a comportamentului emisiilor chimice și a performanței termice. Ne-negociabil: miezuri ne{-combustibile (fibră ceramică, silicat de calciu, microporos). Gradele scăzute de-liant sau de liant-evită degajarea dăunătoare în timpul primei încălziri-. Grosimea suficientă-sau apărătoarele proiectate-mențin temperaturile suprafeței exterioare sub 60 de grade, eliminând riscul de arsuri. Este obligatoriu să se respecte codurile locale de incendiu și siguranță (OSHA, Directiva UE privind mașinile, ISO 13732) și reprezintă o bună practică de inginerie. Procesarea la temperaturi ridicate este foarte eficientă și naturală protectoare. Progresele în știința materialelor vor îmbunătăți soluțiile pre{15}}încapsulate și încapsulate, facilitând și mai mult implementarea în siguranță.