كيف يبني نسيج FR لحماية النفط والغاز حاجزًا موثوقًا للحماية الحرارية في بيئة عالية الخطورة؟

1. ما هو النسيج مثبطات اللهب ؟

نسيج مثبطات اللهب هو نسيج وظيفي تم معالجته خصيصًا أو مصنوعًا من ألياف مثبطات اللهب الجوهرية. يمكن أن يمنع انتشار الاحتراق عند تعرضه للنيران أو درجات الحرارة العالية ، أو إطفاء نفسه بسرعة بعد إزالة مصدر الحريق ، وبالتالي توفير الحماية الحرارية والسلامة للمرتدي. على عكس الأقمشة العادية ، فإن الأقمشة المتثقة في اللهب ليست "غير قابلة للاشتعال تمامًا" ، ولكنها تغير علمياً من خصائص الاحتراق للمادة لتقليل خطر الإصابة في الحريق بشكل كبير.

الخصائص الأساسية لأقمشة مثبطات اللهب

تأخير اللهب

يقاس بواسطة "مؤشر الأكسجين المحددين (LOI)" ، ويشير إلى الحد الأدنى لتركيز الأكسجين المطلوب لحرق المادة. على سبيل المثال:

قطعة قماش قطنية عادية Loi≈18 ٪ (الأكسجين في الهواء حوالي 21 ٪ ، لذلك من السهل الاحتراق)

يجب أن يكون ≥28 ٪ من الأقمشة المتثاقعة للهب (مثل Nomex® Aramid LOI هو 30 ٪ ، وهو ما يصعب الاستمرار في الاحتراق في الهواء).

الحماية الحرارية (TPP)

يقيس قدرة النسيج على منع نقل الحرارة ، في Cal/cm². تتطلب صناعة النفط والغاز TPP ≥ 20cal/cm² ، ويمكن أن تصل الملابس عالية الجودة التي تُعادها إلى أكثر من 10 ثوانٍ من وقت الهروب في Flame 800 درجة مئوية.

خاصية قطرة مضادة للذوبان

لن يذوب ويقطر في درجات حرارة عالية (لمنع قطرات الألياف الاصطناعية من الالتزام بالجلد والتسبب في تلف ثانوي).

متانة

إن أداء الألياف الجوهرية التي تُعادها بالهب (مثل aramid) دائم ؛ يجب أن تحمل الأقمشة التي تُعاد للطلاء (مثل القطن المتجه إلى اللهب) أكثر من 50 غسلًا صناعيًا.

مبادئ مثبطات اللهب والتصنيف الفني

يكتب	المبدأ الفني	مادة تمثيلية	مزايا وعيوب
ألياف مثبطات اللهب الداخلي	يحتوي التركيب الجزيئي الألياف على مجموعات مقاومة للحرارة مثل الحلقات العطرية وروابط أميد ، ويتم تشكيل طبقة مكبنة في درجة حرارة عالية لعزل الأكسجين والحرارة.	Nomex® Aramid ، Kevlar® ، خيوط مسبقة المؤكسدة	الأداء المستقر وقابلية الغسيل ، ولكن التكلفة العالية (مثل سعر وحدة ملابس Nomex® هو 2-3 أضعاف من القطن المتجه إلى اللهب).
الانتهاء من النسيج اللهب المتجه	تتم إضافة مثبطات اللهب إلى سطح الأقمشة العادية (القطن ، البوليستر) من خلال الحشو الكيميائي ، والطلاء وغيرها من العمليات.	القطن المعالج Proban® ، قطعة قماش مثبطات Fyrovatex®	التكلفة المنخفضة ، والتهوية الجيدة ، ولكن سوء المتانة (تسوس الأداء بعد الغسيل) ، غير مناسبة لبيئات عمل الزيت عالية الخطورة.

النسيج المتجه إلى اللهب هو نسيج تقني مع وظائف وقائية خاصة. يمكن أن يقلل بشكل كبير من قابلية توظيف المواد في النيران ، ويؤدي بشكل فعال إلى إبطاء سرعة الحرق ، وسرعان ما تتم إزالة الذات بعد إزالة مصدر الحريق. هذه المادة تغير خصائص الاحتراق للمنسوجات العادية من خلال الوسائل الفيزيائية أو الكيميائية ، مما يوفر حماية حرارية حيوية للمرتدي. إنها معدات أمان لا غنى عنها للصناعات عالية الخطورة مثل البترول والكيمياء والكهرباء.

من وجهة نظر المبدأ الفني ، تعمل الأقمشة المتجهة للهب بشكل رئيسي من خلال ثلاث آليات: أولاً ، تأثير حاجز العزل الحراري. عند تعرضها لدرجة حرارة عالية ، ستشكل طبقة كربنة كثيفة بسرعة على سطح النسيج. الموصلية الحرارية لهذه الطبقة من الكربيد منخفضة للغاية ، والتي يمكن أن تمنع بشكل فعال نقل الحرارة إلى جسم الإنسان. والثاني هو رد الفعل الداخلي للحرارة. ستخضع المكونات الخاصة في مواد محاكاة اللهب إلى التحلل الداخلي في درجات حرارة عالية ، وتستهلك الكثير من الطاقة الحرارية. وأخيرا ، مرحلة الغاز تأخير اللهب. ستطلق بعض مثبطات اللهب غازات غير قابلة للاشتعال عند تسخينها ، وتخفيف تركيز الأكسجين ، وتمنع تفاعل سلسلة الاحتراق.

يمكن تقسيم الأقمشة المتقدمة للهب إلى نوعين تقنيين رئيسيين: أحدهما هو ألياف متثقة للهب ، مثل Aramid (Nomex®) ، البوليميد (PBI) ، إلخ. والآخر هو أقمشة مشتركة للهب ، والتي تعمل على إصلاح مثبطات اللهب على سطح الألياف العادية من خلال عمليات مثل الحشو والطلاء. التكلفة منخفضة ولكن المتانة سيئة نسبيا. تُظهر بيانات الاختبار أن مؤشر الأكسجين المحدد (LOI) للأقمشة ذات الجودة عالية الجودة يمكن أن تصل إلى أكثر من 28 ٪ ، مما يعني أنه من الصعب الاستمرار في الاحتراق في الهواء الطبيعي ، وأداء الحماية الحرارية (TPP) يتجاوز عمومًا 20 سم/سم ، والذي يمكنه شراء 10-15 ثانية من وقت الهروب الحرج للموتدين.

في صناعة النفط والغاز ، تُظهر الأقمشة المتجهة للهب قيمة وقائية لا يمكن الاستغناء عنها. يمكن أن تصل درجة حرارة حريق الفلاش الشائعة في بيئة العمل إلى 800-1200 ℃ ، وستحترق ملابس العمل العادية تمامًا في غضون 2-3 ثوانٍ ، في حين أن الملابس المؤهلة التي تقع على عاتق اللهب يمكن أن تحافظ على النزاهة الهيكلية وتقليل خطر الحروق بأكثر من 70 ٪. من الواضح أن المعايير الدولية مثل NFPA 2112 و GB 8965.1-2020 تتطلب أن تكون معدات الحماية المتقدمة للهب في العمليات ذات الصلة. تحتوي الأقمشة الحديثة التي تقع على عاتق اللهب أيضًا على وظائف مركبة مثل التآكل المضاد للكيمياء والمضادة للكيمياء. إنها أخف بنسبة 30 ٪ من المنتجات التقليدية و 50 ٪ أكثر تنفسًا ، مما يحسن بشكل كبير ارتداء الراحة مع ضمان السلامة.

مع التطورات التكنولوجية ، تتطور الأقمشة المتجهة للهب في اتجاه الذكاء والوظائف المتعددة. قام الابتكار بترقية الأقمشة المتقدمة للهب من الحماية السلبية إلى أنظمة السلامة النشطة ، وبناء باستمرار شريان حياة أكثر موثوقية للعمال في الصناعات عالية الخطورة.

2. لماذا نسيج مثبط اللهب ضروري في صناعة النفط والغاز؟

تحدد الخصائص عالية الخطورة لصناعة النفط والغاز ضرورة الأقمشة المتقدمة للهب

تم الاعتراف بصناعة النفط والغاز كأفضل صناعة عالية الخطورة في العالم. هناك العديد من مخاطر الحريق والانفجار المخبأة في بيئة التشغيل الخاصة بها ، وهذا هو السبب الأساسي الذي يجب استخدام الأقمشة المتجهة للهب. في سلسلة الصناعة بأكملها لاستكشاف النفط والغاز ، والتعدين ، والنقل ، والتخزين والمعالجة ، يواجه العمال دائمًا تهديد المخاطر الحرارية الشديدة مثل Flash Fire و Jet Fire و Emplosion Fire.

Flash Fire هو أكثر أشكال النار تمثيلا في صناعة النفط. عندما تسرب الغازات القابلة للاشتعال (مثل الميثان والبروبان) وتخلط مع الهواء للوصول إلى حد الانفجار ، فإنها ستشكل على الفور واجهة لهب مع درجة حرارة تصل إلى 800-1200 ℃ عند مواجهة مصدر الإشعال ، وينتشر بسرعة 3-5 متر في الثانية.

تعتبر Jet Fire شائعة في سيناريوهات تمزق المعدات ذات الضغط العالي. نظرًا لأن الزيت والغاز يتم رشهما وحرقهم تحت ضغط مرتفع ، يمكن أن تصل درجة حرارة اللهب إلى أكثر من 1500 ℃ ، ولها خصائص الاستمرارية والاتجاهية. ستحترق ملابس العمل القطن العادية تمامًا في غضون ثانيتين من الاتصال بنيران الطائرات ، في حين أن الملابس المتجهة للهب التي تلبي المعايير يمكن أن توفر ما لا يقل عن 10 ثوانٍ من وقت الحماية الفعال.

غالبًا ما تكون الانفجارات مصحوبة بأمواج صدمة ، والتي ، بالإضافة إلى مخاطر درجات الحرارة العالية ، تنتج أيضًا بقع الشظايا وإصابات الضغط. إن مزايا الأقمشة المتجهة للهب واضحة بشكل خاص في ظل هذا الخطر المعقد: لا يمكن أن تقاوم مواد إعادة صياغة اللهب المستندة إلى الأراميد فقط درجات الحرارة العالية ، ولكن يمكن أن تقاوم خصائص قوتها العالية أيضًا الأضرار الميكانيكية من البقع إلى حد ما.

توفر الأقمشة المتقدمة للهب وقت البقاء على قيد الحياة لعمال النفط

في حوادث الحرائق ، الوقت هو الحياة. تتمثل القيمة الأساسية للأقمشة المتجهة للهب في أنها يمكن أن تزود مرتديها بنافذة زمنية هروب حرجة ، تنبع من آلية الحماية الحرارية الفريدة. عندما تتعرض لبيئات درجات الحرارة العالية ، تعمل الأقمشة ذات الجودة العالية للهب من خلال آلية حماية ثلاثية:

تأثير حاجز الكربنة: سوف تربط الألياف الجوهرية التي تُعادها بالهب الممثلة بواسطة Nomex® بسرعة لتشكيل طبقة وقائية كثيفة في درجات حرارة عالية ، ووقت بدء هذه العملية هو 0.5 ثانية فقط. الموصلية الحرارية للطبقة المكرببة منخفضة للغاية (حوالي 0.05W/M · K) ، والتي يمكن أن تمنع بشكل فعال نقل الحرارة إلى الجلد. تُظهر بيانات الاختبار أنه في حريق فلاش 800 درجة مئوية ، يستغرق الأمر من 10 إلى 15 ثانية لدرجة حرارة الجلد تحت الملابس المتجهة للهب لترتفع إلى القيمة الحرجة للحروق من الدرجة الثانية (حوالي 55 درجة مئوية) ، في حين أن الأمر لا يستغرق سوى 2-3 ثوانٍ تحت الأقمشة العادية.

امتصاص الحرارة وتشتت: بنية الألياف الخاصة في الأقمشة المتجهة للهب يمكن أن تمتص الطاقة الحرارية وإعادة توزيعها. على سبيل المثال ، تخضع الألياف الحريرية المسبقة المؤكسدة إلى تفاعلات داخلية في درجات حرارة عالية ، وتمتص أكثر من 300J من الحرارة لكل غرام من المواد. غالبًا ما تستخدم الأقمشة المركبة للمحاكاة للهب أيضًا تصميمًا متعدد الطبقات ، مع مواد مثل رقائق الألومنيوم أو Airgel المضافة في الوسط لتعكس الإشعاع الحراري. تُظهر الاختبارات المقارنة في حقل الزيت أن الملابس متعددة الطبقات التي تُعادها يمكن أن تقلل من تدفق الحرارة بنسبة تصل إلى 60 ٪.

حماية القطرات المضادة للذوبان: غالبًا ما تتلامس ملابس العمل في صناعة النفط مع المعدات ذات درجة الحرارة العالية ، وستذوب الألياف الاصطناعية العادية (مثل البوليستر) وتنقيط بأكثر من 200 درجة مئوية ، مما تسبب في حروق لاصق شديدة. أعلى من 400 درجة مئوية ، نقطة انصهار الألياف المتجهة للهب مثل Aramid و PBI. أشار تقرير السلامة لعام 2019 BP إلى أنه بعد استخدام ملابس محاكاة اللهب ، تم تخفيض حوادث الإصابة الثانوية الناجمة عن قطرات الذوبان بنسبة 92 ٪.

تُظهر الأبحاث الطبية حول الحروق البشرية أن معدل الوفيات يزيد بشكل كبير عندما تتجاوز مساحة الحرق 50 ٪ ، ويمكن أن تقلل الملابس التي تُعادها بالهب من هذا الخطر. بالنسبة للعاملين في النفط الذين يرتدون ملابس مؤهلة لمكافحة اللهب ، يتم التحكم في متوسط ​​مساحة الحرق في حريق أقل من 15 ٪ ، ومعظمهم من الحروق من الدرجة الثانية قابلة للشفاء ، مما يحسن بشكل كبير معدل البقاء على قيد الحياة وجودة الاسترداد.

السبب الأساسي لتكوين أقمشة النفط والغاز في أن بيئة العمل عالية الخطورة في الصناعة لديها مخاطر عالية للغاية من الحريق والانفجار ، ويمكن أن توفر الأقمشة المتجهة للهب حماية سلامة الحياة الحرجة للعمال.

بيئة عالية الخطورة خاصة بالصناعة

تركيز كثيف للمواد القابلة للاشتعال والمتفجرة

تحتوي مواد مثل الزيت الخام والغاز الطبيعي وغاز البترول المسال (LPG) على نقاط فلاش منخفضة للغاية (مثل الغاز الطبيعي -188 درجة مئوية) ، ويمكن أن تسبب انفجارات عند خلطها بالهواء وتواجه شرارات صغيرة

الغازات السامة مثل كبريتيد الهيدروجين سوف تسبب مخاطر ثانوية عند حرقها

مصادر الاشتعال موجودة في كل مكان

الشرر من المعدات الكهربائية (يمثل 23 ٪ من الحرائق في صناعة النفط والغاز)

تصادم أدوات المعادن (تمثل 18 ٪)

إفرازات ثابتة (خاصة عند التعامل مع الهيدروكربونات منخفضة الموصلية ، يكون الخطر أعلى)

فيما يلي جدول يحلل الأسباب التي تجعل صناعة النفط والغاز تحتاج إلى أقمشة مثبطات لهب ، مقارنة وتوضيح من أبعاد متعددة:

أبعاد الطلب	ملابس العمل العادية	أقمشة محاكاة اللهب	ميزات خاصة الصناعة
خطر الحريق	يشعل عند تعرضه للنار ، ويؤدي إلى تفاقم النار	يربط عند تعرضه للنار لتشكيل طبقة عازلة ، وليس دعم اللهب	هناك عدد كبير من المواد القابلة للاشتعال من الفئة A/B (نقطة فلاش <28 درجة مئوية) في بيئة الزيت والغاز ، والتي يمكن إشعالها بواسطة شرارة صغيرة
حماية الإصابة الحرارية	يذوب في درجات حرارة عالية ، مما تسبب في حروق ثانوية	يحافظ على النزاهة عند 800 درجة مئوية (مثل NOMEX® Fiber) ، قيمة TPP ≥50CAL/CM²	يمكن أن تصل درجة حرارة السائل إلى 300-500 درجة مئوية أثناء الانفجار ، وتتجاوز درجة حرارة اللهب 1000 درجة مئوية
مكافحة الكهرباء الثابتة	من السهل توليد الكهرباء الثابتة (جهد الاحتكاك> 5kV)	مقاومة السطح <10⁹Ω ، نصف عمر الكهرباء الثابتة <2S (EN 1149 معيار)	عند التعامل مع الهيدروكربونات منخفضة الموصلية ، قد يشعل طاقة تصريف الكهرباء الثابتة> 0.2mJ
الحماية الكيميائية	لا حماية خاصة	مقاومة وصمة عار الزيت (AATCC 118 معيار) ، مقاومة الحمض والقلوية (درجة الحموضة 1-13)	مركبات كبريت الزيت الخام (مثل H₂s) ، وحمض السوائل التكسير والتآكل القلوي
حماية القوس	غير محمي تماما	40cal/cm² حماية القوس (ASTM F1506)	إن انفجارات فلاش قوس عرضة في المحطات الفرعية والمناطق المكثفة للمعدات الكهربائية (تمثل 12 ٪ من حوادث مصنع النفط والغاز)

3 . التعريف والدور الأساسي للنسيج الوقائي المترك

يشير نسيج مثبطات اللهب ، المعروف بشكل احترافي باسم النسيج المقاوم للهب (النسيج FR) ، إلى الأقمشة الخاصة الوظيفية التي يمكن أن تمنع أنفسهم من الإشعال عند الاتصال بالنيران أو كائنات درجات الحرارة العالية ، أو يمكن أن تتأخر بشكل كبير وتتوقف في النهاية إلى الحرق. أقمشة مثبطات اللهب ليست قابلة للاشتعال تمامًا ، ولكن لها خصائص القدرة على إطفاء نفسها بسرعة بعد إخلاء مصدر الحريق ، ولن تستمر في حرق أو تسبب في انتشار اللهب على مساحة كبيرة. تجعل هذه الميزة أقمشة مثبطات اللهب ضمان أمان لا غنى عنه لصناعة النفط والغاز ، ويمكنه شراء وقت هروب ثمين وفرص إنقاذ للعمال في الموقع في حالة حريق مفاجئ.

في بيئة تشغيل النفط والغاز ، FR نسيج لحماية النفط والغاز يتعهد بشكل رئيسي ثلاث بعثات حماية رئيسية -

حماية الحرارة: عزل مباشرة أضرار النيران ودرجات حرارة عالية على الجلد ، وتقليل خطر الحروق. عند حدوث حادث حريق فلاش ، يمكن أن تشكل ملابس العمل المتركبة من اللهب طبقة واقية ، بحيث لا تتجاوز مدة الاحتراق للملابس ثانيتين ، مما يضمن أن الملابس لن تصبح مصدرًا ثانويًا.

مكافحة DRIP: منع المواد الاصطناعية من الانصهار والتمسك بالجلد في درجات حرارة عالية لإحداث أضرار أكثر خطورة. سوف تذوب الأقمشة الألياف الكيميائية التقليدية مثل البوليستر والالتزام بالجلد في درجات حرارة عالية ، في حين أن الألياف الجوهرية التي تتجول في اللهب مثل الأراميد يمكن أن تحافظ على الاستقرار الهيكلي وتجنب الأضرار الثانوية.

التدريع الإشعاعي الحراري: تقليل نقل الإشعاع الحراري في بيئات درجات الحرارة العالية وتخفيف تفاعلات الإجهاد الحراري. غالبًا ما توجد أسطح المعدات ذات درجة الحرارة العالية على منصات النفط أو المصافي. تعكس الأقمشة المتقدمة للهب وتنتشر الإشعاع الحراري من خلال هياكل الألياف الخاصة للحفاظ على درجة حرارة الجسم المقبولة.

تضع بيئة التشغيل الخاصة لصناعة النفط والغاز مطالب عالية للغاية على تثبيت اللهب. تشمل مخاطر الحرائق الشائعة في الصناعة: Flash Fire (جبهة اللهب التي تنتشر على الفور ، حيث تصل درجات الحرارة إلى أكثر من 1000 درجة مئوية) ، ونيران نفاثة (نفاثات اللهب المستمر الناتجة عن تمزق خط أنابيب عالية الضغط) ، والحرائق الناجمة عن الانفجارات. في هذه الحالات القصوى ، لا تفشل ملابس العمل العادية في توفير الحماية فحسب ، بل قد تؤدي إلى تفاقم الضرر.

يغير النسيج FR لحماية الزيت والغاز عملية الاحتراق من خلال بنيته الفيزيائية والكيميائية الخاصة: من ناحية ، يعزل الأكسجين من خلال تكوين طبقة كربنة ، ومن ناحية أخرى ، فإنه يقلل من درجة حرارة السطح من خلال التفاعلات الداخلية للحرارة. تشير الاختبارات إلى أن الأقمشة عالية الجودة التي تُعادها يمكن أن تمدد وقت التسامح في جسم الإنسان في نيران 800 درجة مئوية من أقل من 3 ثوان إلى أكثر من 10 ثوان. هذه الثواني الحرجة في كثير من الأحيان تحدد الفرق بين الحياة والموت. هذه هي المميزة لـ "السباق ضد الموت" التي تجعل الأقمشة المتقدمة للهب هي العنصر الأكثر أهمية في معدات الحماية الشخصية (PPE) في صناعة النفط والغاز.

تعد الأقمشة المتقدمة للهب معدات وقائية مهمة للصناعات ذات الخطورة العالية مثل الطاقة النفطية والكيميائية والكهربائية ، ويؤثر أدائها بشكل مباشر على سلامة المستخدمين للمستخدمين. ومع ذلك ، تميل العديد من الشركات إلى التركيز فقط على استخدام الأقمشة المحاكاة للهب ، ولكنها تتجاهل طرق التخزين الصحيحة. سيؤدي التخزين غير السليم إلى انخفاض أداء مثبطات اللهب ، واختصار عمر الخدمة ، وحتى يسبب مخاطر السلامة.

• متطلبات بيئة التخزين

درجة الحرارة والرطوبة السيطرة

الأقمشة المتجهة للهب حساسة للغاية لدرجة حرارة ورطوبة بيئة التخزين. يجب أن تفي بيئة التخزين المثالية بالمتطلبات التالية:

التحكم في درجة الحرارة بين 15-30 ℃

الرطوبة النسبية لا تتجاوز 60 ٪

درجة الحرارة المرتفعة وبيئة الرطوبة العالية ستسرع التحلل المائي لمثبطات اللهب وشيخوخة الألياف. تبين التجارب أنه عندما تتجاوز الرطوبة المحيطة 70 ٪ ، ستنخفض كفاءة بعض مثبطات اللهب بنسبة 15 ٪ في غضون 3 أشهر. يوصى بتثبيت معدات مراقبة درجة الحرارة والرطوبة في منطقة التخزين واستخدام مزيل الرطوبة أو الجفاف عند الضرورة.

تجنب الضوء والتهوية

سوف تتحلل الأشعة فوق البنفسجية من المكونات النشطة في مثبطات اللهب ، لذلك عند التخزين ، يجب عليك:

تجنب ضوء الشمس المباشر

استخدم عبوات محمية خفيفة أو خزائن تخزين داكنة

الحفاظ على التهوية المناسبة ، ولكن تجنب تدفق الهواء القوي

• مواصفات التغليف والتكديس

اختيار مواد التغليف

يمكن لمواد التغليف المناسبة حماية الأقمشة المتجهة للهب بشكل فعال:

يوصى باستخدام فيلم بلاستيكي محاكة اللهب أو فيلم مركب من الألومنيوم

من المحظور تمامًا استخدام المواد البلاستيكية المحتوية على الكلور مثل PVC

يمكن وضع عوامل مقاومة للرطوبة في الحزمة

طرق التراص العلمي

يمكن أن تمدد طريقة التراص الصحيحة عمر النسيج:

ويفضل استخدام التخزين المعلق

إذا كان طي مطلوبًا ، فقلل التجاعيد إلى أدنى حد

يجب ألا يتجاوز ارتفاع التراص 1.5 متر

احتفظ بمسافة آمنة من المواد الكيميائية

• نقاط التنظيف والصيانة

اقتراحات التنظيف المهنية

يجب أن تعامل الأقمشة المتجهة للهب من المواد المختلفة بشكل مختلف:

يمكن غسل أقمشة مثبطات اللهب المتينة (مثل NOMEX®) الماكينة عند درجة حرارة الماء لا تتجاوز 40 درجة مئوية

يوصى بتنظيف الأقمشة غير المتوافقة

يُمنع منعا باتا استخدام التبييض والمنظفات القلوية القوية

اختبار الأداء العادي

يوصى بإجراء اختبارات مهنية كل 6 أشهر:

اختبار أداء مثبطات اللهب (الوقت بعد حرق الوقت ، وقت الصراخ)

تحقق من الخصائص الفيزيائية (قوة المسيل للدموع ، قوة التماس)

سجل نتائج الاختبار وإنشاء ملفات الاستخدام

• التعامل مع المواقف الخاصة

توصيات تخزين طويلة الأجل

بالنسبة للأقمشة المثبطية للهب التي تحتاج إلى تخزينها لفترة طويلة:

استخدم عبوة مغلقة بالفراغ

أضف طارد الحشرات المناسب

افتح وتفقد مرة واحدة كل 12 شهرًا

تدابير حماية النقل

يجب إيلاء اهتمام خاص أثناء النقل:

استخدم عبوة مقاومة للأقامان ومقاومة للرطوبة

ضع بطاقات مراقبة الرطوبة في الحاوية

تجنب الخلط مع الأشياء الحادة

4 . المبادئ الفنية والميزات الرئيسية لأقمشة مثبطات اللهب

تأتي القدرة الوقائية لأقمشة مثبطات اللهب من تصميمها الدقيق للمواد وتصميم هندسة النسيج. يعد فهم هذه المبادئ التقنية أمرًا ضروريًا للاختيار الصحيح وتطبيق معدات حماية مثبطات اللهب في صناعة النفط والغاز. يمكن تقسيم المبادئ العلمية لأقمشة مثبطات اللهب لتحقيق وظائفها الخاصة إلى فئتين رئيسيتين: إحداها هي تحقيق تأخير اللهب المتأصل من خلال الهيكل الجزيئي للألياف نفسها ، والآخر هو إعطاء وظائف مثبتة في أشكال اللهب العادية عن طريق إضافة مواد كيميائية متثقيتها من خلال عملية ما بعد الانهيار.

تعتمد تقنية مثبطات اللهب الجوهرية على الألياف الاصطناعية عالية الأداء مع هياكل جزيئية خاصة. تحتوي السلاسل الجزيئية لهذه الألياف عادة على حلقات عطرية أو روابط أميد أو مجموعات كيميائية مقاومة للحرارة ، والتي تمكنها من تشكيل طبقة واقية مكبنة مستقرة في ظل ظروف درجة حرارة عالية. الألياف Aramid هي الممثل الأكثر بروزًا لها. عند تعرضه للنيران ، سيعيد تنظيم بنيةه الجزيئية بسرعة لتشكيل حاجز كثيف كثيف. هذه العملية لا تعزل الأكسجين عن المادة الداخلية فحسب ، بل تعكس أيضًا معظم الإشعاع الحراري. إن خاصية مثبطات اللهب هذه هي خاصية متأصلة للمادة ولن تتحلل بسبب الغسيل أو التآكل أو الشيخوخة ، مما يجعلها خيارًا مثاليًا للبيئات عالية الخطورة في صناعة النفط والغاز.

تقنية الانتهاء من مثبطات اللهب هي إصلاح مواد كيميائية مثبتة اللهب على السطح أو داخل ألياف النسيج العادية (مثل القطن والبوليستر) من خلال عمليات مثل الحشو أو الطلاء أو ترسيب البخار. تعمل مثبطات اللهب هذه من خلال آليات مختلفة عند تسخينها: بعضها تتحلل لإنتاج غازات غير قابلة للاشتعال (مثل النيتروجين وثاني أكسيد الكربون) لتخفيف تركيز الأكسجين ؛ يقلل البعض من درجة حرارة المادة من خلال تغيير الطور الداخلي ؛ وبعضها يشكل طبقة عزل تشبه الزجاج على سطح الألياف لمنع نقل الحرارة. THPC (كلوريد TetraKishydroxymethylphosphonium) هو واحد من أكثر الأنظمة الكيميائية المتورقة النضج. يمكن أن تشكل البوليمرات المرتبطة عبر الألياف السليلوز ، بحيث لا تزال الأقمشة القطن المعالجة تحافظ على وظيفة مثبطات اللهب بعد أكثر من 50 غسلًا صناعيًا. ومع ذلك ، فإن متانة هذا النوع من أقمشة مثبطات اللهب بعد الانتهاء ليست جيدة مثل تلك الموجودة في ألياف مثبطات اللهب الجوهرية ، وخاصة في بيئة العمل القاسية لصناعة النفط ، حيث يتواصل التلامس المتكرر مع الزيت والمواد الكيميائية والاحتكاك الميكانيكي على تسريع خصائص متركان اللهب.

الجدول: مقارنة بين خصائص ألياف متركان اللهب الرئيسي في صناعة النفط والغاز

مؤشرات الأداء	Nomex® Aramid	معالجة مثبطات اللهب القطن	الغزل قبل المؤكسد	الألياف PBI
قيمة LOI (٪)	28-30	27-29	45-50	38-42
قيمة TPP (CAL/CM²)	35-40	20-25	30-35	40-45
مقاومة الغسيل (الأوقات)	فعالة بشكل دائم	50-100	فعالة بشكل دائم	فعالة بشكل دائم
مقاومة درجة الحرارة المستمرة (℃)	250	180	300	500
المقاومة الكيميائية	ممتاز	جيد	ممتاز	ممتاز

5 . تطبيق محدد للأقمشة المتجهة للهب في صناعة النفط والغاز

تجعل بيئة التشغيل المعقدة وأنواع المخاطر المتنوعة في صناعة النفط والغاز تطبيق الأقمشة المتجهة للهب متخصصة ومزورة للغاية. من استكشاف المنبع والحفر إلى التكرير والمبيعات في اتجاه المصب ، فإن روابط التشغيل المختلفة لها احتياجات متباينة لحماية محاكاة اللهب ، مما يؤدي إلى أنواع مختلفة من منتجات الحماية الوظيفية عالية المستهدفة.

تمثل منصات الحفر في الخارج بيئة التشغيل الأكثر تطلبًا في صناعة النفط ، مع مساحة محدودة ، وهروب صعبة وموارد إنقاذ محدودة ، مما يضع أعلى الطلب على حماية محاكة اللهب. تستخدم مثل هذه السيناريوهات عادة أقمشة ذات طابع داخلي عالي الأداء. تجمع هذه المادة المركبة متعددة الطبقات بين مقاومة الحرارة للأراميد ، وحماية الشرارة للألياف المضادة للهجرة ووظيفة الحاجز السائل للأغشية المقاومة للماء والتنفس. يشمل نظام حماية المنصة الكامل في الخارج ما يلي: مضاد للملابس من قطعة واحدة من قطعة واحدة (TPP≥40CAL/CM²) ، وأقنعة مضادة للقوس ، والقفازات المقاومة للدرجات الحرارة العالية وأغطية مقاومة للحريق للهروب في حالات الطوارئ (يمكن تحمل درجات حرارة عالية الأجل من 1000 ℃).

تواجه منطقة التكرير والكيميائية مجموعة معقدة من المخاطر المتعددة. بالإضافة إلى النيران ، هناك مخاطر مثل البقع الكيميائية والانفجارات الفلاش القوس. يجب إيلاء اهتمام خاص للأداء المضاد للأقمشة المحاكاة للهب في المناطق ذات درجة حرارة عالية من المصافي. يتم حظر الأقمشة المخلوطة البوليستر العادية بشكل صارم لأن القطرات المنصهرة يمكن أن تسبب أضرارًا ثانوية خطيرة. تُظهر الاختبارات المقارنة أن الأقمشة التي تُعادها بالهب في Aramid لا تحتوي على أي قطرات منصنة عندما تكون على اتصال بسطح ساخن 400 درجة مئوية ، في حين أن الأقمشة المخلوطة بالبوليستر المخلوطة من البوليستر المعالجة بالهب تنتج كمية كبيرة من المواد المنصهرة.

تشكل درجات الحرارة المنخفضة للغاية ومخاطر الحرائق المحتملة لمرافق الغاز الطبيعي المسال (LNG) "تحديًا مزدوجًا للبرد والحرارة" الفريدة. يجب أن تحتوي الأقمشة المتجهة للهب لهذا النوع من البيئة على الخصائص المزدوجة للمرونة في درجة الحرارة المنخفضة وحماية درجات الحرارة العالية. يشمل نظام الحماية الداعمة: السترات المتجهة للهب المقاومة للبرد (مع بطانات عازلة إضافية) ، والقفازات منخفضة الحرارة (الحفاظ على المرونة عند -50 درجة مئوية) وأحذية سلامة مكافحة الشهرة. بالنسبة للمواقف التي غالباً ما تتلامس مع الغاز الطبيعي المسال ، يُطلب من الأقمشة المتقدمة للهب أيضًا حماية تمدد البخار ** ، أي لتشكيل طبقة عازلة بسرعة عندما تكون على اتصال مع السوائل ذات درجة الحرارة المنخفضة للغاية لتجنب قمة الصقيع على الجلد.

البيئة التشغيلية لخدمات حقول النفط وصيانة خطوط الأنابيب قابلة للتغيير ، وتختلف متطلبات الحماية اختلافًا كبيرًا ، وعادة ما تكون أنظمة حماية عوامل محاكة اللهب المعيارية مطلوبة. يمكن دمج مكونات مختلفة وفقًا لمخاطر محددة: ملابس العمل الأساسية التي تعمل بالهب (EN ISO 11612) مئزر مقاوم للنفط ومقاوم للماء (يستخدم عند معالجة تلوث الزيت) سترة تحذير عالية الوضوح (للعمل بالقرب من الطرق). لحام خطوط الأنابيب هو عملية أخرى عالية الخطورة. الملابس الواقية من الجلد التقليدية ضخمة وساخنة ، ويتم استبدالها الآن تدريجيا بأقمشة جديدة محاكمة اللهب.

تعد الاستجابة لحالات الطوارئ وإنقاذ الحرائق هي الخط الأخير للدفاع في نظام السلامة في صناعة النفط والغاز ، ومتطلبات الأقمشة المتقدمة للهب هي الأكثر صرامة. عادةً ما تستخدم هذه التطبيقات نظامًا متعدد الطبقات متعدد الطبقات. تشمل مجموعة كاملة من معدات مكافحة الحرائق الصناعية: الملابس الخارجية المتجهة والملابس المقاومة للماء (EN 469 معيارًا) ، وبطانة العزل الحراري (يزيد من المقاومة الحرارية) ، ونظام تسخير التنفس ، وجهاز إنذار درجة الحرارة العالي (يذكر الإخلاء عندما تكون البيئة مفرطة في التمييز). تشير الإحصاءات إلى أن 90 ٪ من الحوادث المؤسفة للخسائر بين رجال الإطفاء في صناعة النفط العالمية بين عامي 2015 و 2025 كانت مرتبطة بعدم كفاية الأداء أو الاستخدام غير السليم للمعدات الواقية. استبدل لواء Sinopec Fire بالكامل بالكامل ملابس واقية محددة للأداء عالي الأداء.

6. كيف تقلل الأقمشة المتجهة للهب 80 ٪ من حوادث الحرق في صناعة النفط والغاز؟

في صناعة النفط والغاز ، تعد الحرائق والانفجارات وبيئات العمل عالية درجة الحرارة من مخاطر السلامة الرئيسية. وفقًا للإحصاءات ، تعاني صناعة البتروكيماويات العالمية من الخسائر الاقتصادية مليارات الدولارات بسبب حوادث الحرق كل عام ، ويمكن تجنب 80 ٪ من حوادث الحروق الخطيرة باستخدام أقمشة عالية الأداء متاح. تقلل الأقمشة المتقدمة للهب بشكل كبير من خطر الإصابة الحرارية من خلال تكنولوجيا المواد الخاصة ، وهيكل وقائي متعدد الطبقات ومعايير سلامة صارمة.

المبادئ التقنية الأساسية للأقمشة المتقدمة للهب

آلية مثبطات اللهب: مقاطعة رد فعل سلسلة الاحتراق

ستحترق الأقمشة العادية بسرعة وتطلق الكثير من الطاقة الحرارية عند تعرضها للنار ، بينما تمنع الأقمشة المتجهة للهب انتشار الاحتراق بالطرق التالية:

مثبطات اللهب الكيميائي: يتم استخدام فسفور أو مستودعات لهب النيتروجين أو الهالوجين لتحلل الغازات غير القابلة للاشتعال (مثل CO₂ ، بخار الماء) في درجات حرارة عالية لتخفيف تركيز الأكسجين.

مثبطات اللهب المادي: بعض الألياف (مثل Aramid ، Nomex®) تربط بدلاً من الذوبان في درجات حرارة عالية لتشكيل طبقة عزل لمنع نقل الحرارة.

الاستنشاق الذاتي: تطفئ الأقمشة المتقدمة للهب تلقائيًا في غضون ثانيتين بعد إزالة مصدر الحريق ، وتجنب الحرق المستمر.

مؤشرات الأداء الرئيسية

الحد من مؤشر الأكسجين (LOI): يقيس السهولة التي تحترق بها المادة. القطن العادي loi≈18 ٪ ، القطن المتجه إلى اللهب loi≥28 ٪ ، nomex® loi≥30 ٪.

أداء الحماية الحرارية (TPP): يقيس القدرة على مقاومة الإشعاع الحراري. يتطلب معيار صناعة البترول tpp≥6.0 cal/cm².

وقت ما بعد الحوض والذات: يتطلب المعيار الوطني (GB/T 5455) أن تستمر الأقمشة المتجهة للهب في الحرق لمدة 2 ثانية و Smolder لمدة 2 ثانية.

كيف تقلل الأقمشة المحاكاة للهب بنسبة 80 ٪؟

• تقليل مخاطر الحرق المباشر

غربنة مثبطات اللهب بدلاً من الاحتراق: ستحترق الأقمشة العادية بسرعة وتلتزم بالجلد عند تعرضها للنار ، في حين أن الأقمشة المتجهة للهب تربط فقط على السطح ولن تذوب وتنقيط ، وتجنب الحروق العميقة.

تمديد وقت الهروب: تبين التجارب أن الملابس المتقدمة للهب يمكن أن تبقي الناس على قيد الحياة في لهب 1000 درجة مئوية لمدة 15-30 ثانية ، في حين أن الملابس العادية يمكن أن تسبب حروقًا شديدة في 3-5 ثوانٍ فقط.

• بنية الحماية متعددة الطبقات تعزز السلامة

عادةً ما تعتمد الملابس المتجهة للهب في صناعة البترول على هيكل مركب من 4 طبقات:

الطبقة الخارجية (ألياف محاكة اللهب): NOMEX® أو Aramid ، مقاومة درجة الحرارة العالية ومقاومة المسيل للدموع.

غشاء مقاوم للماء وتنفس: يمنع الاختراق الكيميائي مع الحفاظ على التهوية.

طبقة العزل: يمنع توصيل درجات الحرارة العالية ويقلل من خطر حروق الجلد.

الطبقة الداخلية (طبقة الراحة): يمتص الرطوبة والعرق ، ويقلل من استجابة الإجهاد الحراري.

• التآكل المضاد للكيمياء والمضاد للكيمياء

الألياف المضادة للثبات: يمكن توليد الشرر الثابتة بسهولة في عمليات البترول ، ويمكن تضمين الأقمشة المتجهة للهب بألياف موصلة (مقاومة السطح <10⁷Ω) لتجنب إشعال خلطات الزيت والغاز.

التآكل المضاد للكيمياء: يمكن أن تقاوم الطلاءات الخاصة التآكل الحمضي والقلوي وتآكل الزيت ، مما يقلل من فشل الحماية الناجم عن تلف النسيج.

7. دليل تجنب عذاب المشتريات: الميزات الأساسية للملابس المتجهة للهب تلبي المعايير

في الصناعات ذات الخطورة العالية مثل البترول والكيميائية والكهرباء ، تعد الملابس المتجهة للهب من المعدات الرئيسية لضمان سلامة العمال. من خلال التنفيذ الكامل للملابس الواقية للهب في الملابس ، تتمتع الشركات بمتطلبات مشتريات أكثر صرامة للملابس المتجهة للهب.

• مؤشرات الأداء الأساسية: تثبيت اللهب الشامل من الأقمشة إلى خيوط الخياطة

تأخير اللهب للأقمشة

أداء الحماية الحرارية (TPP): يجب أن تلبي ملابس الفئة A من الفئة A قيم TPP أعلى (مثل حماية ARC تتطلب ≥6.0 cal/cm²).

خصائص الاحتراق: وقت بعد الحمل ≤ 2 ثانية ، وقت الخدعة ≤ 2 ثانية ، الطول التالف ≤ 100 مم (GB 8965-2025 يضيف تقييم مستوى كثافة الدخان.

قابلية الغسيل: لا يتحلل أداء مثبطات اللهب بعد 50 غسلًا (مثل أقمشة Aramid يمكنها تحمل 500 غسل).

الملحقات والخياطة

خياطة الخياطة: يجب استخدام خيط الخياطة المثبط للهب ، ويجب أن تكون قوة التماس 29.4n لتجنب التكسير تحت درجة حرارة عالية.

البطانة والملحقات: يجب أن تجتاز مواد البطانة اختبار مثبطات اللهب ، ويجب أن تكون السوستة والشرائط العاكسة وغيرها من الملحقات مثبتة في اللهب.

سلامة الملحقات: يجب أن تجتاز السوستور والشرائط العاكسة اختبار الحرق العمودي لتجنب التقاط درجات الحرارة العالية

• التحقق من الامتثال: تحديد المعايير والشهادات

المطابقة القياسية

المعيار الصيني: GB 8965.1-2020 (A/B Grade).

المعايير الدولية: مثل EN ISO 11612 (EU) ، NFPA 2112 (الولايات المتحدة الأمريكية).

تقرير الاختبار

يجب أن تشمل علامة شهادة CMA/CNAS ، ركز على التحقق:

اختبار الاستقرار الحراري.

يمكن أن تتحلل مؤشرات السلامة الكيميائية مثل أصباغ الأمين العطرية المسببة للسرطان ومحتوى الفورمالديهايد.

• تفاصيل التصميم: مع الأخذ في الاعتبار كل من الحماية والتطبيق العملي

تصميم وظيفي

بنية متعددة الطبقات: بطانة النسيج الخارجي المتجه إلى النخاع الداخلية للحماية المعززة.

الشريط العاكس: 360 درجة تصميم عاكس ، مناسب للبيئات منخفضة الضوء.

تكييف المشهد: تتطلب العمليات الخارجية مقاومة لتآكل رذاذ الملح ، وتتطلب مصافي المصافي مضادة (المقاومة السطحية <10⁹Ω).

راحة ممتازة =

التهوية: شبكة قابلة للتنفس تحت الإبطين أو فتحات الظهر.

التكيف الموسمي: الضوء ورقيق في الصيف (مزيج أراميد) ، أكثر سمكا في الشتاء.

• النقاط الرئيسية لتجنب المزالق في الشراء

احذر من الفخاخ منخفضة السعر

قد تستخدم الملابس ذات الأسعار المنخفضة ذات الأسعار المتساقطة مثبطات اللهب أدنى ، وسوف ينخفض ​​الأداء بشكل حاد بعد الغسيل. يجب حساب تكلفة دورة الحياة الكاملة (على سبيل المثال ، على الرغم من أن سعر وحدة ملابس الأراميد مرتفع ، فإن العمر تصل إلى 3-5 سنوات).

تجنب "النسيج الثقيل والإكسسوارات الخفيفة"

ستعمل الملحقات المتدنية (مثل خيط الخياطة البوليستر العادي) على فشل الحماية الكلية. تستخدم بعض المنتجات ذات الأسعار المنخفضة الطلاءات المؤقتة ، وسوف ينخفض ​​الأداء بنسبة 50 ٪ بعد الغسيل 5 مرات

• صيانة واستبدال الأقمشة المتجهة للهب لحماية النفط والغاز

طريقة التنظيف الصحيحة للأقمشة المتقدمة للهب

اختيار المنظفات: يجب استخدام المنظفات المحايدة أو المنظفات الخالية من الإنزيم ، وإضافة 1 غرام لكل كيلوغرام من الملابس ، وتجنب استخدام مسحوق التبييض والمذيبات العضوية. يمكن للمنظفات المصممة خصيصًا للملابس المتجهة للهب أن إزالة البقع بشكل فعال مع حماية خصائص محاكاة اللهب.

التحكم في درجة حرارة الماء: يجب التحكم في درجة حرارة الماء لأقمشة الغسيل التي تقع على عاتقها أقل من 40 درجة مئوية ، ويولى أن تكون درجة حرارة الماء في ملابس العمل التي تقع على مدار اللهب أقل من 30 درجة مئوية لمنع تلف الألياف. سيؤثر غسل المياه عالية الحرارة على خصائص الملابس المتجهة للهب.

طريقة الغسيل:

استخدم طريقة غسيل الضوء مع نسبة حمام لا تزيد عن 1:40

تجنب الخلط مع الملابس الأخرى

تجنب استخدام الكائنات الصلبة مثل الفرشاة للفرشاة

يوصى بغسل اليدين ، ويجب اختيار برنامج لطيف لغسل الآلة

علاج خاص للبقع: عند مواجهة البقع العنيدة مثل اختراق الطلاء والراتنج أو اختلاف المواد الكيميائية الحمضية ، يجب معالجتها أو إلغاءها على الفور. يجب شطف السوائل المسببة للتآكل الحمضية بالماء النظيف في الوقت المناسب بعد البقاء.

طريقة التجفيف:

تجف بشكل طبيعي في مكان مهووس ، وتجنب أشعة الشمس المباشرة

الحديد عند 150 ℃ لمدة دقيقتين أو جاف عند 150 ℃ لأكثر من 4 دقائق

يجب ضبط المجفف على وضع درجة الحرارة المنخفضة

متطلبات التخزين:

تخزين في بيئة جافة وتهوية

تجنب الأضرار الميكانيكية أو الكيميائية

لا تقم بتخزين العناصر المسببة للتآكل

تجنب طي والضغط على مناطق طلاء خاصة

متطلبات خاصة لصناعة النفط والغاز

قيود على الملحقات المعدنية:

تجنب استخدام الملحقات المعدنية أثناء الإنتاج ، والتأكد من عدم تعرضها عند استخدامها

يحظر إرفاق أو ارتداء أي أشياء معدنية على الملابس

يحظر وضعه والإقلاع في أماكن قابلة للاشتعال ومتفجرات

اقتراحات الصيانة المهنية:

إنشاء ملف إدارة ملابس واقية لتسجيل عدد عمليات التنظيف وحالة الاستخدام

في البيئات الملوثة بشدة ، لا تنظيف أكثر من مرتين في الأسبوع ، وفي البيئات العادية من 10 إلى 15 يومًا/الوقت

النظر في خدمات التنظيف المهنية ، والتي يمكن أن تمدد عمر الخدمة بأكثر من 30 ٪

الامتثال القياسي:

يجب أن تمتثل لمتطلبات GB/T 17591-2006

يجب أن يلبي أداء مثبطات اللهب معايير محددة مثل الوقت بعد فترة زمنية ≤2 ثواني ، ووقت انخراط في الساعة 4 ثوانٍ ، وطول تالف - 100 ملم

معايير الفحص والاستبدال اليومي

التفتيش اليومي:

تحقق من سلامة الملابس كل يوم

انتبه إلى الأضرار أو اللحامات المكسورة أو العفن أو البقع النفطية التي لا يمكن تنظيفها

إجراء اختبارات نفاذية الرطوبة بانتظام

معايير الاستبدال (الخردة على الفور في حالة حدوث الشروط التالية):

تخترق حمض السائل والمواد الكيميائية القلوية الجزء الخلفي من النسيج الخارجي

الضرر ، اللحامات المكسورة ، بقع الزيت العني

استخدم لأكثر من 12-18 شهرًا (دورة الاستبدال الموصى بها)

مخزنة لأكثر من عام واحد وفشل اختبار أخذ العينات

تم غسله أكثر من 50 مرة (ملابس مثبطات اللهب متينة)