مقدمة:
يتمُّ صهر المعادن الحديدية وغير الحديدية باستخدام عدة أنواع من الأفران، كلٌّ منها يتميز بخواصه المعينة، وسعته، ونوعية المعدن الناتج منه، وكميته، وطبيعة استخدامه.
البنية التحتية للفرن الصناعي والسلامة الهندسية في تصميمها CHAPTER 5 NFPA 86:
- يجب وَضْع الأفران والمُعدَّات في أماكن مخصصة حتى تحمي الأفراد والمباني من مخاطر الحريق أو الانفجار.
- يجب أن يتم وَضْع الأفران بحيث يتم حمايتها من التلف الناتج عن الحرارة الخارجية، والاهتزازات، والمخاطر الميكانيكية.
- يجب وَضْع الأفران بحيث تحقق أقصى استفادة من التهوية الطبيعية، ولتقليل القيود المفروضة على تخفيف الانفجار بشكلٍ كافٍ، ولتوفير إمداد هواء كافٍ للعاملين.
- في حالة وجود الأفران في القبو أو مناطق مغلقة، يجب توفير تهوية كافية لتوفير هواء الاحتراق المطلوب، ولمنع التراكم الخطير للأبخرة.
- يجب أن توضع الأفران ونصبها بحيث لا تتأثر الأجزاء الهيكلية للمبنى سلبًا بدرجات الحرارة القصوى المتوقعة.
- يجب أن يتم وَضْع الأفران بطريقة تقلل من التعرُّض لمعدات الطاقة، ومعدات الكهرباء، وأنابيب الرش الآلي.
- يجب وَضْع المواد القابلة للاحتراق على مسافة من الفرن، أو سخان الفرن، أو مجاري الهواء بحيث لا تقلُّ المسافة عن (2.5 قدم) = (0.8 م).
- تُصنَع الأفران وتُوضَع بحيث تحافظ على درجات الحرارة عند الأرضيات والأسقف والجدران القابلة للاحتراق أقل من (160 درجة فهرنهايت) = (71 درجة مئوية).
- يجب إنشاء أو تحديد أماكن أجهزة التسخين، وعناصر التسخين بجميع أنواعها بحيث تقاوم التلف الميكانيكي الناجم عن الأعمال المتساقطة، أو مناولة المواد، أو الأخطار الميكانيكية الأخرى.
- يجب حماية الأجزاء الخارجية للأفران التي تعمل في درجات حرارة تزيد عن (160 درجة فهرنهايت) = (71 درجة مئوية)؛ لمنع الحوادث مع الأفراد.
كم عدد أنواع الأفران الصناعية التي يمكن تقسيمها وفقًا لخصائص الصناعة؟
في الواقع، في الإنتاج الصناعي هناك أنواع عديدة من الأفران، وهياكل مختلفة، وخصائص مختلفة؛ حيث يمكن تقسيمها إلى عدة أنواع؛ منها:
- فرن المعادن الحديدية: تشير أفران تعدين الحديد بشكل أساسي إلى أفران الحديد والصلب، ونظرًا لأن صناعة الحديد والصلب هي صناعة ثقيلة ذات معدات كبيرة، ذات درجات حرارة عالية، وتستخدم الكثير من الأفران المختلفة، وتستهلك الكثير من الطاقة، فإنَّ فرن الحديد والصلب يحتل مكانةً مهمةً للغاية في الصناعة.
- أفران للمعادن غير الحديدية: تشير المعادن غير الحديدية إلى معادن غير الحديد؛ مثل: النحاس والرصاص والزنك والذهب والفضة.
- أفران للصناعات الكيماوية: وتشمل هذه الأفران بشكل أساسي الأفران المستخدمة في صناعة الفحم الكيميائي؛ مثل: أفران فحم الكوك، وأفران غاز الماء، وما إلى ذلك؛ والأفران المستخدمة في الصناعة الكيماوية للبترول (الغاز الطبيعي).
- أفران لصناعة مواد البناء: يُشَار إلى جميع الأفران المستخدمة في الحرق والصهر والمعالجة الحرارية لمواد البناء مجتمعة باسم أفران صناعة مواد البناء.
مثال: مكونات لصناعة فرن داخلي:
- – هيكل إنشائي قوي من الصلب مُزوَّد بحلقات رفع.
- 2,3- أبواب مزدوجة بكامل عرض الفرن، مُزوَّدة بمقبض إعتاق داخلي، وأقفال أبواب بنابض من الاستانلس ستيل حاصلة على علامة السلامة الأوروبية.
- 4-لوحة تحكم الكترونية حديثة مُزوَّدة بجهاز تحكم تناسبي تكاملي تفاضلي للتحكم في درجة الحرارة.
- 5- أجهزة تصريف لمنع الانفجار وَفقًا لإرشاد الصحة والسلامة HS 16(G)، لمنطقة السطح بأكملها.
- 6- غرفة سخان مثبتة على السطح، غاز طبيعي، وغاز البترول المسيل، والبخار، أو الماء الساخن والنفط، أو الغاز غير المباشر.
- 7- شفاط.
- 8- مراوح مزدوجة قوية لتدوير الهواء.
- 9,10 – أنبوب مُزوَّد بأربعة أوجه على (225 درجة مئوية)، فما يزيد.
- 11- مخمد للتحكم في الحجم.
- 12- مخمدات للتحكم في توزيع الهواء.
أنظمة السلامة المستخدمة FIRE PROTECTION CHAPTER 9 :
- حيثما يتمُّ توفير أنظمة رش الماء، يجب تركيبها وفقًا للمواصفة NFPA 13.
- حيثما يتمُّ توفير أنظمة حماية من ثاني أكسيد الكربون، يجب تركيبها وفقًا للمواصفة NFPA 12
- حيثما يتمُّ توفير أنظمة إطفاء بالرغوة، يجب تركيبها وفقًا للمواصفة NFPA 11.
- حيثما يتمُّ توفير أنظمة الحماية من المواد الكيميائية الجافة، يجب تركيبها وفقًا للمواصفة NFPA 17.
- حيثما يتمُّ توفير أنظمة رذاذ الماء، يجب تركيبها وفقًا للمواصفة NFPA 750.
- لا يجوز استخدام الأنابيب المجلفنة في أنظمة الرش، أو رش الماء في الأفران، أو الأفران، أو المعدات ذات الصلة.
عندما يتمُّ اختيار الرشاشات لحماية الأفران، أو الأفران أو المعدات، ذات الصلة، يجب تركيب أنظمة ذات مرشات مفتوحة فقط إذا تحقق شرط درجات الحرارة تزيد عن (329 درجة مئوية).
ما المؤكسد الحراري Thermal Oxidizer CHAPTER 10 NFPA 86 ؟
المؤكسد الحراري هو نظام احتراق يستخدم للتحكم في تلوث الهواء عن طريق تدمير ملوثات الهواء الخطرة (HAP)، والمركبات العضوية المتطايرة (VOC)، والانبعاثات المنبعثة من العمليات الصناعية. ويُشَار إليه أيضًا باسم TOX، أو المحرق الحراري.
أنواعه:
- مؤكسد حراري متجدد (RTO).
- مؤكسد حراري لغاز الميثان في الهواء.
- المؤكسدات الحرارية المباشرة.
- مؤكسدات حرارية عديمة اللهب.
