礦井內的空間極其有限,為保證被困礦工的生存空間及生存條件,對救生艙保溫材料的絕熱性能、耐溫性能、防腐、強度、耐老化等各項性能有著極高要求。
以A類救生艙為例,要求人均占有容積不小于1m3;瞬時耐溫能力[在瞬時環境溫度1200℃下(≤0.2s)];額定防護時間內持續環境溫度55℃條件下,艙內96h溫度不高于33℃±2℃。因此,有著超低導熱系數、超低厚度、耐高溫、耐腐蝕、防爆抗沖擊等優異性能的氣凝膠絕熱氈無疑是礦用救生艙很好的選擇。
救生艙隔熱材料應用現狀
現有礦用救生艙多采用硅酸鋁纖維氈或巖棉作為保溫材料,在使用中主要存在以下缺陷:
1. 導熱系數高,隔熱效果差,難以保證救生艙的隔熱要求。
2. 保溫厚度厚,使原本就比較狹小的空間顯得更加擁擠,避難環境差,難以保證救生艙的人均空間要求。
3. 吸水、吸潮,易導致隔熱效果變差,艙內溫度達不到設計要求,對被困人員的生存時間帶來不利影響;長期使用還易導致艙壁腐蝕,強度下降,救生艙抗壓能力不足,無法應對爆炸等情況。
4. 抗震、抗沖擊性能差,在受到震動影響時,易導致材料壓縮、變形,隔熱效果變差。
5. 巖棉瞬時耐溫性能較差,經爆炸或燃燒后導致隔熱效果降低,難以達到合格避難條件,無法保證礦工生命安全。
6. 隔熱性能易衰減,自然粉化導致其使用壽命短,僅3~5年,繼續使用將帶來一定安全隱患。
氣凝膠絕熱氈用于救生艙的主要優勢
1. 氣凝膠的特殊結構及其防水抗壓特性使其壽命可以長達20年以上,遠高于傳統材料。
2. 納米級的孔洞結構造就了氣凝膠絕熱氈的超低導熱系數、高隔熱效果,更安全舒適的生存條件,為被困工人提供更佳的安全保護。
項目 | 氣凝膠絕熱氈 | 硅酸鋁 | 巖棉 |
導熱系數,25℃ | 0.018 | 0.038 | 0.035 |
3. 超低的保溫厚度,節約更多的艙內空間,存放更多救生物資,提高人均生存空間,創造更好的避難條件,為救援工作贏得更多寶貴時間。
4. 具有優異的整體防水性能,憎水率≥99%,有著荷葉般得疏水效果,同時又允許水蒸汽通過,避免吸潮腐蝕艙壁,是礦井潮濕環境下隔熱材料的不二選擇。
5. 極佳的高溫穩定性,優異的瞬時耐溫能力,為救生艙提供無以倫比的防火保護。
6. 特殊的納米級三維網絡結構賦予氣凝膠良好的防爆、防沖擊、抗震性能,隔熱性能穩定持久,有效提升救生艙的安全可靠性。
7. 不含對人體有害的物質,綠色環保。
8. 柔軟輕巧,易于切割,便于安裝,節省成本。
解決方案
根據我國標準要求,以A類硬式救生艙(10人)為例,救生艙尺寸一般為10m×1.4m×1.8m,額定防護時間不小于96h,持續環境溫度55℃條件下,艙內溫度不高于33℃±2℃。建議采用兩層10mm氣凝膠絕熱氈作為保溫層即可達到標準要求的隔熱效果。