Која су безбедносна разматрања за грејне плоче које се користе у атмосферама обогаћеним кисеоником{0}}?

Повећане концентрације кисеоника се користе у медицинским установама, ваздухопловству и неким хемијским процесима у којима се користе грејне плоче. У таквим условима, типично безбедни материјали могу бити веома запаљиви и нормалне мере електричне безбедности могу бити неадекватне. Важно је разумети опасности и безбедносне факторе да би се обезбедио безбедан рад грејних плоча у атмосфери-обогаћеној кисеоником.

Опасност од атмосфере{0} богате кисеоником
Ако околина садржи више кисеоника, тада је температура паљења супстанци знатно нижа и оне брже и јаче сагоревају. Обогаћивање кисеоником побољшава понашање у пожару, па чак и материјали који су нормално отпорни на пламен, као што је ПТФЕ, могу постати веома запаљиви у овим условима. Материјали који имају повећану топлотну проводљивост ће још више погоршати опасност од запаљења јер може изазвати локализовано прегревање-.

Грејне плоче у системима обогаћеним кисеоником треба да буду пројектоване да ублаже ове опасности правилним одабиром материјала, конзервативним температурним ограничењима и робусним одредбама о електричној безбедности.

Избор материјала за атмосфере богате кисеоником-
Материјали за грејне плоче у окружењима обогаћеним кисеоником морају бити проверени на компатибилност са високим концентрацијама кисеоника. Генерално, метали се преферирају у односу на полимере јер имају више тачке топљења и мања је вероватноћа да ће сагорети у окружењима богатим кисеоником{1}}. Највише коришћени материјали су нерђајући челик, инконел и легуре бакра, који су боље отпорни на паљење и могу толерисати високе температуре без опасности од сагоревања.

Ако је потребан непријањајући премаз, одабрани флуорополимер мора бити пажљиво одабран и тестиран на компатибилност са кисеоником. Често се бирају материјали као што је ПТФЕ, али је важно да се уради тестирање компатибилности кисеоника (нпр. АСТМ Г63, НАСА СТД 6001) да би се проверило да се не би сагоревали под високим концентрацијама кисеоника. ПТФЕ има донекле висок индекс кисеоника, али се и даље може запалити у чистом кисеонику под неким условима.

Кључна разматрања материјала:
Отпорност на паљење најбоље се постиже коришћењем метала као што су нерђајући челик, инконел и легуре бакра.

Ако флуорополимери морају да буду непријањајући-, морају да прођу одређене тестове компатибилности са кисеоником (нпр. АСТМ Г63, НАСА СТД 6001).

Испитивање материјала према АСТМ стандардима је неопходно за безбедну употребу у окружењима обогаћеним кисеоником-.

Границе температуре и сигурносне границе
Када користите грејне плоче у ситуацијама{0}обогаћеним кисеоником, због безбедности се морају поштовати одговарајућа ограничења температуре. Површинске температуре треба регулисати како би се избегло достизање температуре самозапаљења било ког материјала-. Ове температуре се увек морају одржавати испод ограничења применљивих на материјал са конзервативном сигурносном маргином како би се омогућиле променљиве животне средине и варијације у садржају кисеоника.

Испитани и одобрени материјали погодни за употребу у атмосферама обогаћеним кисеоником морају се држати под строгим температурним границама како би се смањио ризик од сагоревања. У неким околностима, дизајн грејних плоча укључује континуирано праћење и системе за контролу температуре како би се избегло прекорачење ових граница.

Проблеми са контролом температуре:
Површинске температуре морају да се одржавају знатно испод температуре{0}}самозапаљења материјала.

Подешавање температуре треба да укључује сигурносне додатке за варијације концентрације кисеоника.

Системи за контролу температуре могу се користити за континуирано праћење.

Електрична безбедност у атмосферама{0}}обогаћеним кисеоником
Да би грејне плоче функционисале у условима обогаћеним кисеоником, неопходне су мере електричне безбедности. Незаптивени или неуземљени електрични системи имају већу вероватноћу да изазову паљење. Електричне компоненте морају бити смештене у затвореним кућиштима како би се спречио улазак кисеоника. Ова кућишта су дизајнирана да спрече кисеоник да допре до електричних делова који би могли да изазову варнице или лук.

Коначно, сваку електричну компоненту која је склона стварању лука (нпр. механички контактори) треба заменити полупроводничким релејима (ССР) који не емитују варнице током рада. Уземљење се мора извршити на стриктан начин како вероватни електрични кварови не би постали извори паљења.

Важни савети за електричну безбедност:
Електричне компоненте морају бити заптивене како би се избегао улазак кисеоника.

Употреба полупроводничких релеја (ССР) уместо механичких контактора како би се елиминисала могућност настанка лука.

Ризици укључују електричне проблеме који би могли запалити гориво и морају се минимизирати ригорозним уземљењем.

Контролна листа безбедносног дизајна грејне плоче обогаћена кисеоником
Избор материјала: Проверите компатибилност кисеоника за све материјале укључујући метале и премазе.

Контрола температуре: Одржавајте температуру површине испод температуре самозапаљења коришћених материјала, уз сигурносне границе.

Електрична безбедност: Користите затворена кућишта, избегавајте употребу лучних компоненти и успоставите исправне системе уземљења.

Усклађеност са стандардима: Придржавајте се признатих стандарда, као што су НАСА СТД 6001 или АСТМ Г63, за материјале{2}}компатибилне са кисеоником.

Континуирано праћење: Успоставите механизме за континуирано праћење температуре и нивоа кисеоника ради сигурности.

Резиме
Грејне плоче морају бити посебно дизајниране, одабране и тестиране у погледу материјала да би се надокнадила повећана опасност од пожара и експлозије атмосфере{0}}обогаћене кисеоником. У таквим ситуацијама, нормални материјали и безбедносне процедуре нису довољни и морају се предузети појачане мере заштите како би се осигурала безбедност активности. Грејне плоче се могу безбедно користити у системима обогаћеним кисеоником са пажњом на компатибилност материјала, температурна ограничења и електричну безбедност, смањујући ризик од паљења и пожара.

Примене критичне за безбедност, посебно у домену медицинске, ваздухопловне и хемијске обраде, захтевају више степене инжењерске строгости. Безбедно функционисање у условима обогаћеним кисеоником захтева поштовање нишних захтева и пажљив дизајн.