경질우레탄폼보드(단열재) 생산과 친환경 발포제 펜탄
A) 펜탄 저장소
경질우레탄폼보드(단열재) 생산에 사용되는 친환경 발포제 펜탄(Pentane)은 일반적으로 지하 또는 지상 탱크로 공장 건물 외부에 저장됩니다. 모습은 주유소의 저장탱크와 유사합니다.
[그림2] 펜탄 탱크
그림에서 매설된 펜탄탱크는 20㎥, 이중벽, 충전 레벨 인디케이터를 포함하고 오버플로우 방지, 가스치환 라인의 방법으로 중량 측정, 펜탄 안전 제어시스템(PPT)으로 통합한 펜탄탱크입니다. 다음과 같은 기본 장비를 제공해야합니다.
a) 호스(Hoses): 액체를 충전하고 증기 회수에 적합한 호스와 기존에 연결된 호스와 호환되어야합니다. 연결 호스가 필요합니다. 펜탄(Pentane) 충전이 완료된 후 짧은 호스는 유출을 최소화할 수 있습니다.
b) Level detection(레벨 감지): 펜탄탱크 레벨 지침을 하역 지점에서 확인할 수 있는 것이 좋습니다.
c) Overfill protection(과 충전보호): 설치해야합니다.
d) Manual emergency pushbuttons(수동 비상스위치): 설치해야합니다.
e) Emergency telephone(긴급 전화): 펜탄탱크 인근에 위치해야합니다.
f) Safety control system(안전 제어시스템): 펜탄(Pentane)을 충전하는 주변의 안전 제어시스템에 포함됩니다.
펜탄탱크의 지하 및 지상 탱크의 서로 다른 특성은 다음과 같습니다.
➀ 지상탱크
– 간편한 검사
– 단일 벽으로 탱크보호 충분
– 화재, 태양 및 날씨 등에 대해 더 많은 보호가 요구
– 큰 온도변화: 방출 손실
➁ 지하탱크
– 화재, 태양 및 날씨 등에 대해 적은 보호가 요구
– 최대 낮은 온도
– 트럭에서 충전하기 충분한 중력
– 검사 어려움
– 누설 검출시스템과 이중벽으로 펜탄탱크 보호
펜탄탱크와 같은 저장설비를 대신해 1000리터 용기나 드럼으로 공급될 수 있습니다. 선택된 펜탄탱크의 디자인은 지하수에 쉽게 가연성 및 해로운 물질의 저장을 위한 국가의 법적 요구사항을 준수해야합니다. 승인된 안전 개념으로 통합되고 알람 계획 그리고 영역에 전체 폭발보호를 보장해야합니다.
[경질우레탄폼보드(단열재) 생산과 시클로펜탄 방폭설비]
B) 폴리올과 펜탄(Pentane)의 사전 혼합 위치
현재 미리 혼합된 폴리올을 상업적 규모로 공급을 할 수 없습니다. 일반적으로 펜탄(Pentane)을 사용하는 작업현장에서 혼합물을 제조해야합니다. 미리 혼합한 폴리올을 위한 기본 안전대책은 아래와 같습니다.
➀ 액체시스템의 밀봉 안전을 포함하여 이중 샤프트(double-shaft) 밀봉의 사용
➁ 펜탄라인은 두 개의 덮개(two-ferrule) 튜브가 장착되어 있습니다.
➂ 폴리올과 펜탄(Pentane) 혼합라인에 두 개의 밀봉 절단 링이 장착되어 있습니다.
➃ 파이프라인에 두 개의 밀봉 설비가 장착되어 있습니다.
➄ 안전 센서
➅ 안전 스위치 및 안전밸브 기술의 사용
보조 안전조치로 추출시스템과 가스 경보시스템으로 통합이 필요합니다.
[그림3] 펜탄(Pentane) 사전 혼합장치, 크기 30
[그림4] 펜탄(Pentane) 사전 혼합장치, 크기 30
C) 경질 우레탄 폼 고압발포기계– Two components
고압발포기는 폴리올과/펜탄(Pentane) 그리고 이소시아네이트를 혼합하고 혼합물을 계량하는 데 사용됩니다. 고압 계량장치의 안전한 작동을 위한 기본적인 사항은 시스템의 기밀성의 보장하여 유해한 펜탄(Pentane)/공기 혼합물의 형성을 방지하기 위한 것입니다. 예를 들어, 모든 기능적인 밀폐는 두 번 및 안전한 밀폐시스템을 갖추고 있습니다.
[펜탄탱크 안전기능]
제품 생산에서 서로 다른 원액의 무게는 고압발포기의 계량펌프 대신에 주파수 변환기를 설치하여 해결할 수 있습니다. 안전 밀봉시스템은 밀봉 틈새에 연결되는 작은 용기입니다. 용기는 밀봉 액체로 가득 차고 격판으로 닫힙니다. 누출이 발생될 경우, 탱크에서 레벨 변화는 센서에 의해 검출되고 안전 제어시스템으로 전송됩니다. 폭발 환경 형성을 방지하기 위하여, 다음 기본 조치는 폴리올/펜탄 탱크 장소에 배치해야합니다.
– 내부 탱크에 질소를 삽입해야합니다.
– 교반기 샤프트는 이중 축 밀봉 그리고 안전 밀폐 액체시스템이 요구됩니다.
– 이중 밀봉 나사설치
– 과도한 압력에 대한 보호
– 자동 폐쇄 밸브
– 펜탄(Pentane)의 특정한 수준의 계량과 재사용 관리
– 질소 배출에 필요한 조절 밸브
[폴리올/펜탄(Pentane) 그리고 이소시아네이트 탱크]
[경질우레탄폼보드(단열재) 생산과 관련된 원액 탱크]
또한 작업탱크는 자동 과충전 보호장치와 펜탄 안전제어시스템(PPT)에 통합된 영구적으로 작동되는 레벨 센서와 함께 제공됩니다.
➀ 추가적인 조치
– 추출시스템에 작업탱크의 통합
– 가스 경보시스템에 통합
– PPT 안전 제어시스템에 통합
➁ 기본 안전대책은 다음과 같습니다.
– 탱크와 기계 사이에 경질 파이프
– 핸들 휠 축/조정 봉과 작동 샤프트를 위한 Twin-type 밀봉
– 폐쇄 환기시스템의 관련된 색션 분석
– 폐쇄 필터
– 이중 밀봉 기능을 가진 나사 연결
– 혼합 헤드의 누출 모니터링
– 링 주요 폐쇄 밸브의 누출 모니터링
– 최대, 최소 압력 모니터링
– 튀기는 보호가 필요한 경우
[경질우레탄폼 고압발포기(HK 1250)]
[경질우레탄폼 고압발포기와 원액 메타링펌프]
D) 펜탄(Pentane)과 관련된 dry-end 개조
냉장기기 생산라인의 건조부분은 도어 생산을 위한 고정 또는 이동 금형과 본체 생산을 위한 고정구의 지원을 포함합니다. 필요한 안전조치는 아래와 같습니다.
– 발포 폼 충전 위치 주변지역은 폭발 및 경보 구획 계획의 실행과 ATEX(ATmospheres EXplosibles) 지침을 준수하는 설계가 필요합니다.
– 발포 폼 충전 공정 중에, 이러한 금형 온도제어시스템과 같은 전기 부하가 차단되어야합니다.
– 등위 접착시스템으로 설비의 통합
– 가스 경고시스템으로 통합
– 추출시스템으로 도어 금형 또는 지지 고정구의 통합합니다. 방출 지점에서 정확하게 펜탄 가스를 수집할 수 있도록 추출장치가 설계되어야합니다. 추출시스템은 PPT 안전제어시스템에 의해 중앙에서 제어됩니다.
[기능적 도면, 본체 설치 지지를 위한 추출시스템]
[발포제 라인을 위한 냉각압출기]
[금형과 본체를 지원하기 위한 추출시스템]
[금형과 본체를 지원하기 위한 추출시스템]
[RotaMat 추출시스템, 뒷면]
[RotaMat 추출시스템, 도어 공장]
(1) 비활성
일반적으로 이러한 형태는 냉장고 도어에 대한 개방 금형에 충전됩니다. 폐쇄 금형과는 달리, 혼합물은 더 분산될 수 있고 비용이 더 작을 수 있습니다. 발포 폼 상승 중에 방출되는 펜탄 가스는 폭발 한계 이하의 농도를 유지하는 추출시스템에 의해 희석됩니다.
그러나 냉장고와 같은 큰 본체를 채울 때 밀폐된 동공은 공기를 교환할 수 없습니다. 가스 농도가 폭발 한계까지 상승할 수 있습니다. 냉장고 내부 또는 발포되는 폼의 전기 전도성의 정전을 통해 생성되는 스파크(Sparks)는 폭발을 점화할 수 있습니다.
결과적으로 본체는 질소가 비활성화 됩니다. 이 과정에서 산소 농도는 폭발성 혼합가스를 생성할 수 없는 지점까지 감소합니다. 비활성 공정은 직접적으로 믹싱헤드를 통하거나 특정 분사용 노즐 기술을 이용하여 구현할 수 있습니다.
[믹싱헤드를 통한 비활성 공정의 기능적 도면]
[믹싱헤드를 통한 비활성 공정의 기능적 도면]
➀ 질소 사양
– 소비: 약 0.25N㎥/본체
– 압력: 13~15bar
– 연간 소비: 0.25 * 본체 240,000 = 60,000N㎥/년간
E) 펜탄 공정 기술(PPT, Pentane Process Technology) 안전 제어시스템
펜탄(Pentane)으로 전환과 폭발물을 처리하기 위해 추가적인 안전 제어시스템이 필요합니다. 이 시스 템은 발포기의 모든 팬이 제대로 작동하는 경우에만 시작이 가능하고 어떤 펜탄(Pentane) 배출 또는 누출은 감지되지 않았습니다. 만약 펜탄(Pentane) 배출이나 누출이 감지되면, 설비 제어는 전원 공급 으로부터 분리해야 하고 팬은 더 높은 속도로 전환됩니다. PPT 제어시스템은 아래 사항을 포함합니다.
– HK 1250P 유형의 습식부분과 고압 경질 우레탄 폼 발포기와 탱크 및 펜탄(Pentane) 센서
-HK 설비의 밀봉 액체 모니터링시스템
– 습식부분 추출시스템
– 본체 발포라인/도어 발포라인을 위한 추출시스템
[펜탄 센서 평가 랙(Pentane sensor evaluation rack)]
[적외선 펜탄 센서(Infrared pentane sensor)]