يمكن أن تحدث الانفجارات في أفران تقسية الزجاج نتيجة لعدة أسباب، ينبع العديد منها من مشكلات تشغيلية أو عيوب في المواد أو صيانة غير سليمة. إن فهم هذه الأسباب يمكن أن يساعد في منع مثل هذه الحوادث.
شوائب كبريتيد النيكل (NiS): شوائب كبريتيد النيكل عبارة عن شوائب مجهرية في الزجاج يمكن أن تتسبب في تحطيم الزجاج تلقائيًا. يمكن أن تتمدد هذه الشوائب أثناء عملية المعالجة الحرارية وتؤدي إلى فشل متأخر، مما يتسبب أحيانًا في انفجار الزجاج بعد المعالجة الحرارية.
الضغوط الداخلية: إذا لم يتم معالجة الزجاج بشكل صحيح قبل الدخول في عملية المعالجة الحرارية، فقد تتراكم الضغوط الداخلية. يمكن أن تتسبب هذه الضغوط في انفجار الزجاج تحت الحرارة أو عند تعرضه للتبريد السريع.
عيوب السطح: يمكن أن تعمل الخدوش أو الشقوق أو الشقوق على سطح الزجاج كمكثفات للضغوط أثناء عملية المعالجة الحرارية، مما يؤدي إلى الفشل والانفجار.
التسخين غير المتساوي: إذا لم يسخن الفرن الزجاج بالتساوي، فقد يتسبب ذلك في حدوث إجهاد حراري. وقد يؤدي التسخين أو التبريد غير المتساوي (الإطفاء) للزجاج إلى اختلافات في التمدد والانكماش، مما يؤدي إلى كسر الزجاج.
السخونة الزائدة: قد يتعرض الزجاج الذي يتعرض للحرارة الزائدة في الفرن لإجهادات داخلية شديدة. وعند تعرضه للإطفاء (التبريد السريع)، فقد يفشل ويتحطم بشكل متفجر.
التدرج غير الصحيح في درجة الحرارة: يعد التدرج المناسب في درجة الحرارة بين أقسام التسخين والتبريد في الفرن أمرًا بالغ الأهمية. فإذا تغيرت درجة الحرارة بسرعة كبيرة أو كانت موزعة بشكل غير متساوٍ، فقد يتسبب ذلك في صدمة حرارية للزجاج.
التبريد غير الكافي أو المفرط: يجب تنظيم عملية التبريد، حيث يتم تبريد الزجاج بسرعة، بشكل جيد. إذا كان التبريد سريعًا جدًا أو غير متساوٍ، فقد يؤدي ذلك إلى وجود فرق كبير في الإجهاد بين الطبقات الداخلية والخارجية للزجاج، مما يتسبب في تحطمه.
تدفق الهواء غير السليم: يجب توزيع تدفق الهواء أثناء التبريد بالتساوي. يمكن أن يؤدي تدفق الهواء غير المتساوي إلى تبريد موضعي، مما يؤدي إلى إنشاء نقاط إجهاد قد تتسبب في كسر الزجاج أو انفجاره.
الصيانة الرديئة: يمكن أن يؤدي سوء صيانة الفرن إلى حدوث أعطال ميكانيكية أو تسخين غير متساوٍ أو إطفاء غير صحيح، وكل ذلك يمكن أن يتسبب في حدوث انفجارات.
أنظمة التحكم المعيبة: يمكن أن تؤدي أجهزة الاستشعار أو منظمات الحرارة أو وحدات التحكم المعيبة إلى قراءات غير دقيقة لدرجة الحرارة أو دورات تسخين/تبريد غير متساوية.
تلوث الفرن: إذا كان هناك حطام أو مواد غريبة داخل الفرن، فقد يتسبب ذلك في اختلال التوازن في درجات الحرارة، مما قد يؤدي إلى فشل الزجاج والانفجارات.
التحميل غير السليم للزجاج: إذا تم تحميل الزجاج بشكل غير صحيح في الفرن (على سبيل المثال، عدم توزيع صفائح الزجاج بالتساوي)، فقد يؤدي ذلك إلى تسخين غير متساوٍ أو تلامس بين الصفائح، مما يزيد من فرصة الانفجار.
تباين سماكة الزجاج: قد يؤدي استخدام زجاج بسماكات مختلفة في نفس حمولة الفرن إلى تسخين غير متساوٍ، حيث تتطلب الأقسام الأكثر سمكًا مزيدًا من الوقت للتسخين والتبريد بالتساوي، مما قد يؤدي إلى الكسر أو الانفجار.
التلوث بالزيت أو الشحم: يمكن أن يؤدي تلوث الزجاج بالزيوت أو الشحم أو المواد الغريبة الأخرى إلى ظهور بقع ساخنة أو تسخين غير متساوٍ أثناء عملية التقسية، مما يتسبب في حدوث كسور إجهادية أو انفجارات.
الغبار أو الجسيمات: يمكن أن يتسبب الغبار أو الجسيمات على سطح الزجاج أيضًا في حدوث فروق موضعية في التسخين، مما يؤدي إلى الفشل أثناء عملية التقسية.
انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ: يمكن أن يؤدي انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ في الفرن إلى تبريد الزجاج بشكل غير متساوٍ، مما يؤدي إلى التشقق أو الانفجار.
الاهتزاز أو الصدمة: يمكن أن تتسبب الاهتزازات أو الصدمات الميكانيكية للفرن أو الزجاج أثناء عملية المعالجة الحرارية في كسر الزجاج، خاصةً إذا كانت هناك عيوب سابقة في الزجاج.
أخطاء المشغل: قد تؤدي الأخطاء في برمجة إعدادات الفرن، أو المراقبة غير السليمة لملفات تعريف درجة الحرارة، أو سوء التعامل مع الزجاج إلى حدوث انفجارات.
الافتقار إلى التدريب: قد يؤدي التدريب غير الكافي للمشغل إلى تشغيل الفرن بشكل غير صحيح، مما يؤدي إلى ظروف خطيرة للزجاج.
التدابير الوقائية
لتجنب هذه المشكلات، يجب على الشركات المصنعة تنفيذ تدابير صارمة لمراقبة الجودة، والصيانة الدورية للفرن، والتدريب المناسب للمشغلين. إن ضمان استخدام مواد زجاجية عالية الجودة والتحكم الدقيق في إعدادات الفرن يمكن أن يقلل بشكل كبير من خطر الانفجارات في أفران تقسية الزجاج.
