EN
Minkä liekkitiukan kuoren materiaalin valita räjähdysvarmennettujen aksiaalituulinten tuotteisiin
Teknisestä näkökulmasta räjähdysvarmennetun aksiaalituulinten kuoren materiaali ei ole vain esteettinen valinta – se määrittää suoraan, pystyykö tuuletin sisältämään sisäisen sytytystapahtuman, kestämään syövyttäviä ympäristöjä ja täyttämään asennuspaikan vaaralliselle alueelle asetetut vyöhykevaatimukset. Vaarallisilla alueilla toteutettavien ilmanvaihtoprojektien eritelmien käsittelyn yhteydessä kuoren materiaalia koskeva kysymys tulee esille varhain – ja se aiheuttaa säännöllisesti vaikeuksia ostajille, jotka keskittyvät ilmavirtasuoritukseen ja käsittelevät kuorta sivutuotteena.
Jos tärkeintä on valita räjähdyssuojattu aksiaalituuletin, joka läpäisee sertifiointitarkastukset ja kestää käytössä, kotelomateriaalin valinta vaatii systemaattista arviointia eikä sitä saa tehdä oletuksen perusteella. Alla on vertailu pääasiallisista vaihtoehdoista – alumiiniseoksesta, pehmeästä teräksestä ja ruostumattomasta teräksestä – sekä ehdot, joissa kumpikin vaihtoehto on järkevä.
Miksi kotelomateriaali on tärkeä räjähdyssuojatuille aksiaalituulenteille
Räjähdyssuojattu aksiaalituuletin täytyy täyttää kaksi erillistä vaatimusta, jotka liittyvät suoraan kotelomateriaaliin. Ensinnäkin kotaletun on pystyttävä sisältämään mahdollisen sisäisen kaaren tai syttyvän kipinän ilman, että liekki leviää ympäröivään ilmakehään. Toiseksi ulkopinnan ei saa muodostua staattisen sähkövarauksen tai kipinöiden aiheuttamaa vaaraa räjähtävien kaasujen, höyryjen tai pölyn läheisyydessä.
ATEX-direktiivin (2014/34/EY) ja vastaavien standardien, kuten AMCA-tyyppien A, B ja C kipinänsuojattujen rakenteiden, mukaisesti sallitut kuoren materiaalit ja vähimmäisseinämänpaksuudet eivät jää valmistajan harkinnan varaan. Ne riippuvat laiteluokasta (kaasu tai pöly), vyöhykkeen luokituksesta (vyöhyke 1/2 kaasuympäristöissä, vyöhyke 21/22 pölyympäristöissä) ja lämpöluokasta (T1–T6 kaasuympäristöissä). Tämä tarkoittaa, että kuoremateriaali, joka on hyväksyttävissä vyöhykkeen 2 asennuksessa, ei välttämättä kelpaa vyöhykkeen 1 käyttöön ilman lisäsuunnittelurajoituksia.
Pääkuoremateriaalien vertailu
Alumiiniseoksella valmistettu kuori
Alumiini on yleisin kuoremateriaali räjähdysvaarallisissa aksiaalituulensäätimissä standarditeollisuussovelluksissa – tälle on vankkoja teknisiä ja kustannussyitä. Se tarjoaa suotuisan lujuus-massasuhde, hyvän koneistettavuuden tarkkojen liekkipolttimien liitosten valmistukseen sekä luonnollisen korrosionkestävyyden, joka soveltuu kohtalaisen kosteisiin tai lievästi syövyttäviin ympäristöihin.
Kuitenkin yhtä rajaa, jota usein unohdetaan: alumiiniseokset – erityisesti ne, joiden magnesiumpitoisuus on korkea – voivat tuottaa syttyviä kipinöitä, kun niitä isketään ruostuneella teräksellä. Tästä syystä ATEX-ryhmän II (pintateollisuus, kaasumaiset ilmapiirit) määrittelyt saattavat joskus rajoittaa alumiinikuoren käyttöä vety-ilma- tai asetyleeni-ilma-seoksien läheisyydessä, jossa jopa kitkakipinä voi riittää sytyttämään seoksen. Jos kohdesovelluksessa käytetään ryhmän IIC kaasuja, toimittajalta tulisi pyytää vahvistus siitä, onko alumiinikuoren testattu sovellettavan standardin mukaisesti.
Useimmille Zone 2 - ja Zone 22 -sovelluksille – kemianteollisuuden ilmanvaihto, maalipensselin poistoilman poisto, yleiset tehdasalueet – valurautainen alumiini- tai hiekkavaluinen alumiinikuori sopivalla seinämänpaksuudella ja sertifioituina liekkipolkuina ovat luotettava ja kustannustehokas ratkaisu.
Mieto teräs kuori
Miettä terästä, joka yleensä toimitetaan kuumavalssattuina tai kylmävalssattuina valmistettuina koteloina suojakalvolla, on ensisijainen vaihtoehto, kun mekaaninen kestävyys on tärkeämpi kuin paino. Se kestää iskukuormia paremmin kuin alumiini ja on rakenteellisesti jäykempi suurikokoisissa tuulettimissa, joissa valaminen muodostuu liian kalliiksi.
Käytännön sovelluksissa havaittu heikkous on korroosioalttius. Miettä teräskotelo ilman riittävää pinnankäsittelyä rappeutuu nopeammin korkeassa kosteudessa tai lievästi syövyttävissä ilmastoloissa kuin alumiini tai ruostumaton teräs. Rannikkoalueilla tai kemiallisissa ympäristöissä ulkokäyttöön asennettavien koteloiden suojakalvoa on ylläpidettävä; muuten kotelo menettää rakenteellisen vakauden liekkipolun liitoksissa – juuri siinä kohdassa, jossa mitatoleranssit ovat tärkeimmät.
Kipinänsietokyvyn kannalta teräksestä teräkseen tapahtuva kosketus tuottaa kipinöitä, mikä tarkoittaa, että impellereen ja koteloön liittyvän välyksen sekä materiaaliparien valintaa on hallittava huolellisesti. AMCA-tyyppi B -rakenteessa (kipinöintiä estävä) impellereen ja koteloön liittyvät materiaalikombinaatiot rajoitetaan yleensä, ja tämä rajoitus pätee riippumatta siitä, onko ulkokotelo terästä vai jokin muu perusmateriaali.
Ruostumaton teräskuori
Ruostumattomasta teräksestä valmistetut koteloit ovat suosituin vaihtoehto erittäin syövyttävissä kemikaaliympäristöissä, elintarvikkeiden tai lääkkeiden valmistukseen tarkoitetuissa puhdistusilmatiloissa sekä rannikko- ja merenkulkualueilla, joissa suolapirtelön kestävyys on suunnittelun vaatimus.
Räjäntymäsuojattujen putkiaakselipuhaltimien asennuksissa, joissa käsitellään kloorattuja kaasuja, happoparvia tai muita aggressiivisia aineita, ruostumaton teräs tarjoaa korroosionkestävyyden, jota alumiini ja hiiliteräs eivät luotettavasti pysty vastaamaan usean vuoden käyttöiän aikana. Kompromissi on korkeammat materiaali- ja valmistuskustannukset sekä hieman painavammat kokoonpanot verrattuna samankokoisiin alumiiniversioihin.
Tärkeä tekninen huomautus: ruostumaton teräs ei ole itsestään kipinöintivastainen. Korkean energian iskuissa ruostumaton teräs voi tuottaa kipinöitä, vaikka sytytysenergia olisikin yleensä alhaisempi kuin hiiliteräksessä. Ryhmän IIC sovelluksissa ei ruostumaton teräs eikä alumiini täytä automaattisesti kipinöintivastaisuusvaatimuksia; koko suunnitteluarviointi – mukaan lukien siivenpyörän materiaali, välykset ja pintanopeudet – on tarkistettava sovellettavan standardin mukaisesti.
Kuinka valita kotelomateriaali vaatimusalueen mukaan
Luotettavin tapa valita kotelomateriaali on lähteä takaperin asennusalueen vyöhykkeen luokittelusta:
- Vyöhyke 0 / Vyöhyke 20: Korkein vaarataso. Useimmat aksiaalituulettimien suunnittelut eivät sovellu jatkuvaan syttyvän ilmaseoksen esiintymiseen. Tässä kotelomateriaalin valinta siirretään yleensä laitetvalmistajalle täydellisen ATEX-luokan 1G/1D -suunnittelutarkistuksen pohjalta.
- Vyöhyke 1 / Vyöhyke 21: Epäsäännöllinen vaarallisen ilmaseoksen esiintyminen. Vaaditaan ATEX-luokka 2G/2D. Kotelomateriaalin on oltava valmistajan vahvistama osana sertifioitua suunnittelua — ilmoitetun elimen tarkistus kattaa koko kotelointijärjestelmän, ei pelkästään materiaalia erillisesti.
- Vyöhyke 2 / Vyöhyke 22: Satunnainen tai poikkeuksellinen vaarallisen ilmaseoksen esiintyminen. Sovelletaan ATEX-luokkaa 3G/3D. Laajempi kotelomateriaalien valikoima on sallittu, ja monet standardimaiset räjähdysvarmuudella varustetut aksiaalituulettimet on suunniteltu täyttämään tämä luokitus alumiini- tai hiiliteräskoteloiden avulla.
Ostajille, jotka hankkivat tuotteita kauppakanavien kautta, käytännöllinen toimenpide on pyytää valmistajan vaatimustenmukaisuusvakuutta ja EY-tyyppitarkastustodistusta, joihin on merkitty varmennetun suunnittelun laiteluokka, kaasuryhmä ja lämpötilaluokka. Varmennetussa prototyypissä käytetty kuoren materiaali on oltava sama kuin tuotantoyksikössä – kustannusten alentamiseksi tehtävät vaihtoehdot eivät ole hyväksyttäviä tämän puitteen puitteissa.
Lisävalintatekijöitä materiaalin tyypin lisäksi
Kuoren materiaali on yksi valintapäätöksen ulottuvuus. Kaksi muuta tekijää, jotka vaikuttavat materiaalin valintaan, on syytä mainita:
Käyttölämpötila: Lämpötilaluokka T4 (pinnan lämpötila enintään 135 °C) on yleinen perustaso monissa kemiallisissa ja öljy- ja kaasusovelluksissa. Alumiini säilyttää rakenteelliset ominaisuutensa hyvin normaalilla käyttöalueella, mutta korkean ympäristön lämpötilan tai korkean kuormitussyklin sovelluksissa alumiinin lämpölaajenemiskertoimen on otettava huomioon suhteessa teräskomponentteihin räjähdysvaarallisen polttopolun suunnittelussa.
Imurin ja kotelon materiaalipari: Räjähdysturvallisille aksiaalituulettimille ja räjähdysturvallisille putkiaksiaalituulettimille imurin materiaalin on oltava yhteensopiva kotelon materiaalin kanssa täyttääkseen kipinänsuojauksen vaatimukset. Yleinen pari on alumiinimuurin ja alumiini- tai hiilikteräskotelo; ruostumattomasta teräksestä valmistetut imurit ja ruostumaton teräs -kotelot käytetään syövyttävissä kemiallisissa sovelluksissa. Eri materiaaleista muodostuvien parien yhteensopivuus on varmistettava erikseen valmistajan sertifiointiasiakirjoissa.
Yhteenveto: Oikean kotelomateriaalin valinta
Teknisen arvioinnin näkökulmasta yksikään yksittäinen kuoren materiaali ei ole yleispätevä ratkaisu räjähdysvaarallisissa aksiaalituulensäätösovelluksissa. Alumiiniseokset kattavat suurimman osan standarditeollisuus- ja kemiallisia prosessisovelluksia tasapainoisella kustannus–suorituskyky-suhteella. Pehmeä teräs on sopiva vaihtoehto, kun mekaaninen kestävyys on tärkeämpi kuin paino ja korroosioriski. Ruostumaton teräs on oikea valinta korroosioalttiisiin ilmastoihin tai korkean hygieniatason vaativiin sovelluksiin, joissa materiaalin pitkä käyttöikä perustelee korkeamman yksikköhinnan.
Ylivoimainen periaate on, että kuoren materiaalin valinta on jäljitettävissä sertifioituun suunnitteluun, joka on arvioitu erityisesti asennuksenne vaatiman alueen luokituksen, kaasuryhmän ja lämpöluokan perusteella. Ostajille, jotka työskentelevät vakiintuneen teollisuustuulensäätöjen toimittajan kanssa, sertifiointiasiakirjojen pyytäminen eritelmävaiheessa – eikä tilauksen antamisen jälkeen – on tehokkain tapa välttää kalliita uudelleenvalvontao ngelmia myöhemmin.
