Kipinänilmaisu on kriittinen turvallisuusjärjestelmä, jota käytetään havaitsemaan vaaralliset kuumat partikkelit teollisuuden prosesseissa ennen kuin ne aiheuttavat tulipaloja tai räjähdyksiä. Järjestelmä tunnistaa jopa hehkumattomat partikkelit, joiden lämpötila on alle 700°C mutta silti riittävän kuumat sytyttämään materiaaleja. Kipinänilmaisua tarvitaan erityisesti puunjalostusteollisuudessa, elintarviketeollisuudessa ja prosesseissa, joissa käsitellään pölyäviä materiaaleja.
Mitä kipinänilmaisu tarkoittaa ja miksi se on välttämätöntä teollisuudessa?
Kipinänilmaisu on automaattinen turvallisuusjärjestelmä, joka havaitsee kuumat partikkelit prosessivirroista ja sammuttaa ne ennen kuin ne aiheuttavat vahinkoa. Järjestelmä on välttämätön, koska monet materiaalit syttyvät paljon alhaisemmissa lämpötiloissa kuin ihmissilmä pystyy havaitsemaan.
Ihmissilmä kykenee näkemään vain hehkuvia kipinöitä, joiden lämpötila on vähintään 700°C. Kuitenkin esimerkiksi puu syttyy jo 400°C lämpötilassa, sokeri 370°C:ssa ja kaakao vaatii syttyäkseen vain 240°C lämpötilan. Nämä niin kutsutut ”mustat partikkelit” ovat näkymättömiä mutta erittäin vaarallisia.
Teollisuuden prosesseissa kitka ja mekaaninen käsittely synnyttävät jatkuvasti mustia partikkeleita ennen varsinaisia näkyviä kipinöitä. Ilman kipinänilmaisua nämä partikkelit voivat kulkeutua varastoihin, siiloihin tai muihin tiloihin, joissa ne sytyttävät pölyä tai muita herkästi syttyviä materiaaleja. Seurauksena voi olla tuhoisia tulipaloja tai räjähdyksiä, jotka aiheuttavat henkilövahinkoja ja merkittäviä taloudellisia menetyksiä.
Millaisissa teollisuuden prosesseissa kipinänilmaisua tarvitaan?
Kipinänilmaisua tarvitaan kaikissa teollisuuden prosesseissa, joissa käsitellään syttyviä materiaaleja tai syntyy kuumia partikkeleita kitkan, leikkaamisen tai jauhattamisen seurauksena. Erityisen kriittistä se on prosesseissa, joissa materiaalit kulkevat putkistojen kautta tai varastoidaan suurissa määrissä.
Puunjalostusteollisuudessa kipinänilmaisu on välttämätön sahajauho- ja hakeprosesseissa. Sahauksessa, höyläyksessä ja hiomisessa syntyy jatkuvasti kuumia puupartikkeleita, jotka voivat sytyttää puupölyn. Kuivauslinjoissa ja kuljetinjärjestelmissä kipinät voivat aiheuttaa nopeasti leviäviä tulipaloja.
Elintarviketeollisuudessa viljankäsittely, jauhatus ja kuivaus tuottavat helposti syttyviä pölypartikkeleita. Kahvipaahtimot, sokerinjalostus ja kaakaonkäsittely vaativat erityisen tarkkaa kipinänilmaisua.
Kemianteollisuudessa ja muoviteollisuudessa prosessoidaan materiaaleja, joilla on alhaiset sytytyslämpötilat. Metalliteollisuudessa hitsaus, leikkaus ja hionta tuottavat kuumia metallipartikkeleita, jotka voivat sytyttää ympäröiviä materiaaleja. Alumiinipöly on erityisen vaarallista, sillä sen minimisytytysenergia on vain 0,01 joulea.
Miten kipinänilmaisujärjestelmä toimii käytännössä?
Kipinänilmaisujärjestelmä koostuu infrapuna-antureista, ohjausyksiköstä ja automaattisesta sammutusjärjestelmästä. Anturit asennetaan prosessiputkiin tai kuljetinjärjestelmiin, joissa ne valvovat materiaalivirtaa jatkuvasti ja havaitsevat kuumat partikkelit millisekunnin tarkkuudella.
Nykyaikaiset kipinänilmaisimet käyttävät edistynyttä signaalinkäsittelyä, joka mahdollistaa mustien partikkeleiden havaitsemisen. TrueIR-teknologia perustuu lyijysulfidi-antureihin (PbS), jotka toimivat infrapunaspektrissä eivätkä reagoi päivänvaloon, toisin kuin perinteiset fotodiodi-anturit.
Kun anturi havaitsee vaarallisen partikkelin, järjestelmä aktivoi sammutuslaitteen automaattisesti. Sammutus tapahtuu tyypillisesti vesisumutuksella tai paineilmalla, joka jäähdyttää ja sammuttaa partikkelin ennen kuin se ehtii sytyttää ympäröiviä materiaaleja. Koko prosessi tapahtuu alle sekunnissa partikkelin havaitsemisesta.
Järjestelmä kykenee tunnistamaan vaarallisia partikkeleita, joiden nopeus voi olla jopa 50 m/s. Ennen asennusta määritetään käsiteltävän materiaalin minimisytytyslämpötila ja -energia, jotta ilmaisin voidaan kalibroida oikein. Samalla analysoidaan mahdolliset häiriölähteet varmistaakseen, ettei järjestelmä aiheuta virheellisiä hälytyksiä.
Kipinänilmaisu on teollisuuden turvallisuuden kulmakivi, joka suojaa sekä henkilöstöä että omaisuutta. Oikein suunniteltu ja asennettu järjestelmä takaa keskeytymättömän tuotannon ja minimoi tuotantoseisokkien riskin. Ammattitaitoinen asennus ja säännöllinen huolto varmistavat järjestelmän luotettavan toiminnan vuosiksi eteenpäin.
