Lämpökäsittelyn turvallisuus

Translated title of the contribution: Safety of heat treatment process

Jarmo Karlund, Virve Christiansen, Matti Niemeläinen, Kimmo Virolainen, Ilpo Kulmala

    Research output: Book/ReportReport

    Abstract

    Lämpökäsittelyprosessi on kokonaisuutena tarkasteltuna hyvin laaja-alainen. Tutkimus rajattiin karkaisimoihin lähetetyn haastattelulomakkeen tulosten perusteella. Työympäristön kannalta selvästi ongelmallisimmiksi ja vaarallisimmiksi katsottiin öljy- ja suolakylpysammutukset. Siksi tutkimus keskitettiin sammutusmenetelmien vaarakartoitukseen ja toimenpide-ehdotuksiin. Tehtyjen turvallisuusanalyysien (poikkeamatarkastelun, toimintovirheanalyysin) perusteella lämpökäsittelyprosessin häiriöt vaikuttavat harvoin turvallisuuteen. Tutkimuksen keskeisenä osana oli vaihtoehtoisten menetelmien kartoittaminen öljy- ja suolakylpysammutukselle ja niiden käyttöönottoon vaikuttavien asioiden selvittäminen. Mahdollisia korvaavia menetelmiä ovat korkeapaineinen kaasusammutus, polymeerivesiliuokset, glykolit sekä suihku- ja leijupatjasammutus. Sammutusnesteistä aiheutuvia päästöjä määrittämällä etsittiin ratkaisumalleja karkaisimon sammutusaltaassa muodostuvien epäpuhtauksien turvalliseksi poistamiseksi työtiloista. Laboratoriossa tehtiin aluksi polttokokeita tarkoituksena selvittää, mitä haitallisia lämpöhajoamistuotteita karkaisuun käytettävistä aineista vapautuu. Polymeerikarkaisunesteitä on useita eri valmisteita, joiden lämpöhajoamistuotteet vaihtelevat. Esimerkiksi polyvinyylipyrrolidonin (PVP) lämpöhajoamistuotteina saattaa syntyä haitallisia määriä aldehydejä, syanidia ja typen oksideja. Glykolien eri tuotemerkkien leimahdus- ja syttymispisteissä havaittiin merkittäviä eroja. Tulos on merkittävä, koska glykolien tärkeä käyttökohde on öljyn korvaaminen mm. tulipalovaaran ja savukaasupäästöjen vähentämiseksi. Lämpökäsittelyn turvallisuutta tulee koskemaan eurooppalainen standardi EN 746. Verrattaessa standardin vaatimuksia nykytilanteeseen suomalaisissa karkaisimoissa kävi ilmi, että käytössä oleva perustekniikka on pääosiltaan standardin mukaista. Puutteita löytyi kuitenkin mm. sammutusaltaiden suojauksesta (kaiteista, suojakansista), varoitusmerkinnöistä, kulkuväylien toimivuudesta, kaasu- ja nesteputkilinjojen sijoittelusta ja tunnistevärimaalauksista, uunista ulospurkautuvien kaasujen polttamisesta ja ilmanvaihtokanavien puhdistamisesta. Halukkuus kehittää sammutustekniikkaa turvallisemmaksi ja työympäristöltään paremmaksi on teollisuudessa tällä hetkellä voimakasta. Tässä julkaisussa esiteltävät tekniikat tarjoavat siihen mahdollisuuden. Mikäli korvaavien menetelmien käyttöön ei yrityksessä voida siirtyä, esitetään toimenpide-ehdotuksia käytössä olevan tekniikan parantamiseksi.
    Original languageFinnish
    Place of PublicationEspoo
    PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
    Number of pages86
    ISBN (Print)951-38-4893-0
    Publication statusPublished - 1996
    MoE publication typeNot Eligible

    Publication series

    SeriesVTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
    Number1738
    ISSN1235-0605

    Fingerprint

    heat treatment

    Keywords

    • heat treatment
    • fluidized beds
    • substitutes
    • safety
    • safety engineering
    • quench hardening
    • oil quenching
    • quenching (cooling)
    • salt bath
    • gases
    • polymers
    • glycols
    • fluidized bed furnaces

    Cite this

    Karlund, J., Christiansen, V., Niemeläinen, M., Virolainen, K., & Kulmala, I. (1996). Lämpökäsittelyn turvallisuus. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, No. 1738
    Karlund, Jarmo ; Christiansen, Virve ; Niemeläinen, Matti ; Virolainen, Kimmo ; Kulmala, Ilpo. / Lämpökäsittelyn turvallisuus. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1996. 86 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1738).
    @book{bd49edc47ae94ed3bb71b0dcbae4c167,
    title = "L{\"a}mp{\"o}k{\"a}sittelyn turvallisuus",
    abstract = "L{\"a}mp{\"o}k{\"a}sittelyprosessi on kokonaisuutena tarkasteltuna hyvin laaja-alainen. Tutkimus rajattiin karkaisimoihin l{\"a}hetetyn haastattelulomakkeen tulosten perusteella. Ty{\"o}ymp{\"a}rist{\"o}n kannalta selv{\"a}sti ongelmallisimmiksi ja vaarallisimmiksi katsottiin {\"o}ljy- ja suolakylpysammutukset. Siksi tutkimus keskitettiin sammutusmenetelmien vaarakartoitukseen ja toimenpide-ehdotuksiin. Tehtyjen turvallisuusanalyysien (poikkeamatarkastelun, toimintovirheanalyysin) perusteella l{\"a}mp{\"o}k{\"a}sittelyprosessin h{\"a}iri{\"o}t vaikuttavat harvoin turvallisuuteen. Tutkimuksen keskeisen{\"a} osana oli vaihtoehtoisten menetelmien kartoittaminen {\"o}ljy- ja suolakylpysammutukselle ja niiden k{\"a}ytt{\"o}{\"o}nottoon vaikuttavien asioiden selvitt{\"a}minen. Mahdollisia korvaavia menetelmi{\"a} ovat korkeapaineinen kaasusammutus, polymeerivesiliuokset, glykolit sek{\"a} suihku- ja leijupatjasammutus. Sammutusnesteist{\"a} aiheutuvia p{\"a}{\"a}st{\"o}j{\"a} m{\"a}{\"a}ritt{\"a}m{\"a}ll{\"a} etsittiin ratkaisumalleja karkaisimon sammutusaltaassa muodostuvien ep{\"a}puhtauksien turvalliseksi poistamiseksi ty{\"o}tiloista. Laboratoriossa tehtiin aluksi polttokokeita tarkoituksena selvitt{\"a}{\"a}, mit{\"a} haitallisia l{\"a}mp{\"o}hajoamistuotteita karkaisuun k{\"a}ytett{\"a}vist{\"a} aineista vapautuu. Polymeerikarkaisunesteit{\"a} on useita eri valmisteita, joiden l{\"a}mp{\"o}hajoamistuotteet vaihtelevat. Esimerkiksi polyvinyylipyrrolidonin (PVP) l{\"a}mp{\"o}hajoamistuotteina saattaa synty{\"a} haitallisia m{\"a}{\"a}ri{\"a} aldehydej{\"a}, syanidia ja typen oksideja. Glykolien eri tuotemerkkien leimahdus- ja syttymispisteiss{\"a} havaittiin merkitt{\"a}vi{\"a} eroja. Tulos on merkitt{\"a}v{\"a}, koska glykolien t{\"a}rke{\"a} k{\"a}ytt{\"o}kohde on {\"o}ljyn korvaaminen mm. tulipalovaaran ja savukaasup{\"a}{\"a}st{\"o}jen v{\"a}hent{\"a}miseksi. L{\"a}mp{\"o}k{\"a}sittelyn turvallisuutta tulee koskemaan eurooppalainen standardi EN 746. Verrattaessa standardin vaatimuksia nykytilanteeseen suomalaisissa karkaisimoissa k{\"a}vi ilmi, ett{\"a} k{\"a}yt{\"o}ss{\"a} oleva perustekniikka on p{\"a}{\"a}osiltaan standardin mukaista. Puutteita l{\"o}ytyi kuitenkin mm. sammutusaltaiden suojauksesta (kaiteista, suojakansista), varoitusmerkinn{\"o}ist{\"a}, kulkuv{\"a}ylien toimivuudesta, kaasu- ja nesteputkilinjojen sijoittelusta ja tunnistev{\"a}rimaalauksista, uunista ulospurkautuvien kaasujen polttamisesta ja ilmanvaihtokanavien puhdistamisesta. Halukkuus kehitt{\"a}{\"a} sammutustekniikkaa turvallisemmaksi ja ty{\"o}ymp{\"a}rist{\"o}lt{\"a}{\"a}n paremmaksi on teollisuudessa t{\"a}ll{\"a} hetkell{\"a} voimakasta. T{\"a}ss{\"a} julkaisussa esitelt{\"a}v{\"a}t tekniikat tarjoavat siihen mahdollisuuden. Mik{\"a}li korvaavien menetelmien k{\"a}ytt{\"o}{\"o}n ei yrityksess{\"a} voida siirty{\"a}, esitet{\"a}{\"a}n toimenpide-ehdotuksia k{\"a}yt{\"o}ss{\"a} olevan tekniikan parantamiseksi.",
    keywords = "heat treatment, fluidized beds, substitutes, safety, safety engineering, quench hardening, oil quenching, quenching (cooling), salt bath, gases, polymers, glycols, fluidized bed furnaces",
    author = "Jarmo Karlund and Virve Christiansen and Matti Niemel{\"a}inen and Kimmo Virolainen and Ilpo Kulmala",
    year = "1996",
    language = "Finnish",
    isbn = "951-38-4893-0",
    series = "VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes",
    publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
    number = "1738",
    address = "Finland",

    }

    Karlund, J, Christiansen, V, Niemeläinen, M, Virolainen, K & Kulmala, I 1996, Lämpökäsittelyn turvallisuus. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, no. 1738, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

    Lämpökäsittelyn turvallisuus. / Karlund, Jarmo; Christiansen, Virve; Niemeläinen, Matti; Virolainen, Kimmo; Kulmala, Ilpo.

    Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1996. 86 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1738).

    Research output: Book/ReportReport

    TY - BOOK

    T1 - Lämpökäsittelyn turvallisuus

    AU - Karlund, Jarmo

    AU - Christiansen, Virve

    AU - Niemeläinen, Matti

    AU - Virolainen, Kimmo

    AU - Kulmala, Ilpo

    PY - 1996

    Y1 - 1996

    N2 - Lämpökäsittelyprosessi on kokonaisuutena tarkasteltuna hyvin laaja-alainen. Tutkimus rajattiin karkaisimoihin lähetetyn haastattelulomakkeen tulosten perusteella. Työympäristön kannalta selvästi ongelmallisimmiksi ja vaarallisimmiksi katsottiin öljy- ja suolakylpysammutukset. Siksi tutkimus keskitettiin sammutusmenetelmien vaarakartoitukseen ja toimenpide-ehdotuksiin. Tehtyjen turvallisuusanalyysien (poikkeamatarkastelun, toimintovirheanalyysin) perusteella lämpökäsittelyprosessin häiriöt vaikuttavat harvoin turvallisuuteen. Tutkimuksen keskeisenä osana oli vaihtoehtoisten menetelmien kartoittaminen öljy- ja suolakylpysammutukselle ja niiden käyttöönottoon vaikuttavien asioiden selvittäminen. Mahdollisia korvaavia menetelmiä ovat korkeapaineinen kaasusammutus, polymeerivesiliuokset, glykolit sekä suihku- ja leijupatjasammutus. Sammutusnesteistä aiheutuvia päästöjä määrittämällä etsittiin ratkaisumalleja karkaisimon sammutusaltaassa muodostuvien epäpuhtauksien turvalliseksi poistamiseksi työtiloista. Laboratoriossa tehtiin aluksi polttokokeita tarkoituksena selvittää, mitä haitallisia lämpöhajoamistuotteita karkaisuun käytettävistä aineista vapautuu. Polymeerikarkaisunesteitä on useita eri valmisteita, joiden lämpöhajoamistuotteet vaihtelevat. Esimerkiksi polyvinyylipyrrolidonin (PVP) lämpöhajoamistuotteina saattaa syntyä haitallisia määriä aldehydejä, syanidia ja typen oksideja. Glykolien eri tuotemerkkien leimahdus- ja syttymispisteissä havaittiin merkittäviä eroja. Tulos on merkittävä, koska glykolien tärkeä käyttökohde on öljyn korvaaminen mm. tulipalovaaran ja savukaasupäästöjen vähentämiseksi. Lämpökäsittelyn turvallisuutta tulee koskemaan eurooppalainen standardi EN 746. Verrattaessa standardin vaatimuksia nykytilanteeseen suomalaisissa karkaisimoissa kävi ilmi, että käytössä oleva perustekniikka on pääosiltaan standardin mukaista. Puutteita löytyi kuitenkin mm. sammutusaltaiden suojauksesta (kaiteista, suojakansista), varoitusmerkinnöistä, kulkuväylien toimivuudesta, kaasu- ja nesteputkilinjojen sijoittelusta ja tunnistevärimaalauksista, uunista ulospurkautuvien kaasujen polttamisesta ja ilmanvaihtokanavien puhdistamisesta. Halukkuus kehittää sammutustekniikkaa turvallisemmaksi ja työympäristöltään paremmaksi on teollisuudessa tällä hetkellä voimakasta. Tässä julkaisussa esiteltävät tekniikat tarjoavat siihen mahdollisuuden. Mikäli korvaavien menetelmien käyttöön ei yrityksessä voida siirtyä, esitetään toimenpide-ehdotuksia käytössä olevan tekniikan parantamiseksi.

    AB - Lämpökäsittelyprosessi on kokonaisuutena tarkasteltuna hyvin laaja-alainen. Tutkimus rajattiin karkaisimoihin lähetetyn haastattelulomakkeen tulosten perusteella. Työympäristön kannalta selvästi ongelmallisimmiksi ja vaarallisimmiksi katsottiin öljy- ja suolakylpysammutukset. Siksi tutkimus keskitettiin sammutusmenetelmien vaarakartoitukseen ja toimenpide-ehdotuksiin. Tehtyjen turvallisuusanalyysien (poikkeamatarkastelun, toimintovirheanalyysin) perusteella lämpökäsittelyprosessin häiriöt vaikuttavat harvoin turvallisuuteen. Tutkimuksen keskeisenä osana oli vaihtoehtoisten menetelmien kartoittaminen öljy- ja suolakylpysammutukselle ja niiden käyttöönottoon vaikuttavien asioiden selvittäminen. Mahdollisia korvaavia menetelmiä ovat korkeapaineinen kaasusammutus, polymeerivesiliuokset, glykolit sekä suihku- ja leijupatjasammutus. Sammutusnesteistä aiheutuvia päästöjä määrittämällä etsittiin ratkaisumalleja karkaisimon sammutusaltaassa muodostuvien epäpuhtauksien turvalliseksi poistamiseksi työtiloista. Laboratoriossa tehtiin aluksi polttokokeita tarkoituksena selvittää, mitä haitallisia lämpöhajoamistuotteita karkaisuun käytettävistä aineista vapautuu. Polymeerikarkaisunesteitä on useita eri valmisteita, joiden lämpöhajoamistuotteet vaihtelevat. Esimerkiksi polyvinyylipyrrolidonin (PVP) lämpöhajoamistuotteina saattaa syntyä haitallisia määriä aldehydejä, syanidia ja typen oksideja. Glykolien eri tuotemerkkien leimahdus- ja syttymispisteissä havaittiin merkittäviä eroja. Tulos on merkittävä, koska glykolien tärkeä käyttökohde on öljyn korvaaminen mm. tulipalovaaran ja savukaasupäästöjen vähentämiseksi. Lämpökäsittelyn turvallisuutta tulee koskemaan eurooppalainen standardi EN 746. Verrattaessa standardin vaatimuksia nykytilanteeseen suomalaisissa karkaisimoissa kävi ilmi, että käytössä oleva perustekniikka on pääosiltaan standardin mukaista. Puutteita löytyi kuitenkin mm. sammutusaltaiden suojauksesta (kaiteista, suojakansista), varoitusmerkinnöistä, kulkuväylien toimivuudesta, kaasu- ja nesteputkilinjojen sijoittelusta ja tunnistevärimaalauksista, uunista ulospurkautuvien kaasujen polttamisesta ja ilmanvaihtokanavien puhdistamisesta. Halukkuus kehittää sammutustekniikkaa turvallisemmaksi ja työympäristöltään paremmaksi on teollisuudessa tällä hetkellä voimakasta. Tässä julkaisussa esiteltävät tekniikat tarjoavat siihen mahdollisuuden. Mikäli korvaavien menetelmien käyttöön ei yrityksessä voida siirtyä, esitetään toimenpide-ehdotuksia käytössä olevan tekniikan parantamiseksi.

    KW - heat treatment

    KW - fluidized beds

    KW - substitutes

    KW - safety

    KW - safety engineering

    KW - quench hardening

    KW - oil quenching

    KW - quenching (cooling)

    KW - salt bath

    KW - gases

    KW - polymers

    KW - glycols

    KW - fluidized bed furnaces

    M3 - Report

    SN - 951-38-4893-0

    T3 - VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes

    BT - Lämpökäsittelyn turvallisuus

    PB - VTT Technical Research Centre of Finland

    CY - Espoo

    ER -

    Karlund J, Christiansen V, Niemeläinen M, Virolainen K, Kulmala I. Lämpökäsittelyn turvallisuus. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1996. 86 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1738).