안녕하세요. 저는 제이크입니다. 저는 이 장비 판금 하우징 매장을 10년 넘게 운영해 왔습니다. 그 기간 동안 수많은 고객이 화재가 발생하면 장비가 계속 고장난다며 겁에 질려 저를 찾아왔습니다. 대개는 금속 하우징이 높은 열을 견딜 수 있도록 설계되지 않았기 때문입니다. 내화성 판금 하우징은 단지 산업용 장비에 "있으면 좋은" 제품이 아니라는 점을 알겠습니다. 상황이 좋지 않을 때 도구를 계속 실행하고 팀을 안전하게 보호하려면 협상할 수 없습니다. 오늘 저는 건설 직원부터 제조 공장에 이르기까지 다양한 고객으로부터 배운 모든 내용을 바탕으로 이러한 주택을 올바르게 설계하는 방법을 안내해 드리겠습니다. 그리고 설계를 백업하기 위해 실제 부품이 필요하다면 우리가 도와드리겠습니다. 정밀 판금 부품, 기계 판금 부품 및 실제로 작동하는 빌드에 필요한 모든 항목에 대한 페이지를 확인하세요.
우선, 소음을 차단해 보겠습니다. 내화성은 두꺼운 금속판을 잡는 것만이 아닙니다. 나는 사람들이 14게이지 강철을 사용하고 테스트 화재에서 30분 후에도 여전히 프레첼처럼 하우징이 휘어지는 것을 본 적이 있습니다. 올바른 재료를 선택하고, 열 전달을 계획하고, 화염이 닥쳤을 때 큰 변화를 만들어내는 작은 세부 사항을 추가하는 것이 중요합니다. 재료 선택부터 시작하겠습니다. 그것이 모든 것의 기초이기 때문입니다.
대부분의 사람들은 기본적으로 탄소강을 사용하지만 모든 탄소강이 동일한 것은 아닙니다. 연강은 저렴하지만 1000°F에 도달하면 강도가 절반으로 잃습니다. 이는 내화 작업을 위한 전체 쓰레기입니다. 대신, 최소 항복 강도가 36ksi인 열간 압연 탄소강 또는 더 나은 AISI 4130과 같은 합금강을 사용합니다. 이러한 재료는 열 속에서 훨씬 더 오래 지속됩니다. 잠깐, 하지만 예산이 부족하다면 어떻게 될까요? 부끄러운 일이 아닙니다. 일반 강철에 얇은 내화성 코팅층을 추가할 수 있지만 단순히 페인트가 아닌 팽창성 코팅인지 확인하세요. 팽창성 코팅은 가열되면 거품이 일어나 열 전달 속도를 늦추는 절연 숯을 생성합니다. 나는 이 코팅을 너무 많이 다루었기 때문에 캔 하나만으로 좋은 것과 나쁜 것을 구분할 수 있습니다. 그리고 화재가 발생하기 쉬운 원격 지역에서 작동하는 건설 기계용 하우징을 만드는 경우와 같이 매우 극한의 환경에 대해서도 마찬가지입니다. 304L과 같은 일부 스테인레스 스틸을 혼합할 수도 있지만 화재에 대한 추가 내식성이 필요한 경우에만 가능합니다. 견고한 장비를 제작하는 경우 기계 판금 부품 페이지에 제가 말하는 모든 재료 사양이 있으므로 추측할 필요가 없습니다.
다음은 대부분의 설계자가 건너뛰는 부분인 열 전달 및 열 관리입니다. 생각해 보세요. 불이 하우징에 닿으면 열이 외부에만 머물지 않고 내부 구성 요소까지 스며듭니다. 장비에 민감한 전자 장치나 배선이 있는 경우 내부 온도가 200°F라도 빨리 튀길 수 있습니다. 그럼 어떻게 막을 수 있나요? 먼저 에어 갭을 사용하십시오. 시트를 서로 편평하게 눕히지 마십시오. 외벽과 내부 지지대 사이에 최소 ½인치를 남겨 두십시오. 그 공기는 절연체 역할을 합니다. 또한 이음새와 패스너에 열 차단 장치를 추가합니다. 두 개의 강판을 함께 용접하는 경우 용접 자체가 핫스팟이 됩니다. 대신, 중요한 이음새에는 알루미늄 청동과 같이 열전도율이 낮은 금속으로 만들어진 나사형 패스너를 사용하십시오. 중요하지 않은 부분에는 용접이 적합하지만 열 차단으로 인해 열이 발생하지 않아야 하는 틈을 연결하지 못하게 됩니다.
그런 다음 솔기와 관통부의 디자인이 있습니다. 이것은 모든 주택의 가장 약한 부분입니다. 강철이 얼마나 두꺼운지는 상관하지 않습니다. 한번은 고객의 주택이 정적 화재 테스트를 통과했지만 센서의 작은 관통부가 15분 만에 녹는 실리콘으로 밀봉되었기 때문에 실패했습니다. 수정? 모든 이음새와 관통부에 내화 등급 개스킷을 사용하십시오. 이 개스킷은 일반 고무가 아닌 세라믹 섬유나 유리 섬유로 만들어졌습니다. 배선, 센서 또는 통풍구용 구멍을 뚫을 때는 가능한 한 작게 유지하십시오. 구멍이 클수록 더 많은 열이 유입될 수 있습니다. 통풍구가 필요한 경우 온도가 특정 지점(보통 약 250°F)에 도달하면 자동으로 닫히는 루버 디자인을 추가하세요. 이렇게 하면 필요할 때 공기 흐름을 얻을 수 있지만 불이 주변에 있을 때는 밀봉할 수 있습니다. 건설 기계 하우징의 경우 당사의 건설 기계 판금 부품 페이지에는 이미 방화 등급을 받은 사전 제작된 통풍구 및 이음매 구성 요소가 있으므로 바퀴를 다시 만들 필요가 없습니다.
굽힘 및 성형 세부 사항도 중요합니다. 테스트 중에 고객의 하우징이 모양이 구부러졌을 때 제가 힘들게 배운 것입니다. 판금을 하우징으로 성형할 때 굽힘 반경이 매우 중요합니다. 좁은 굽힘 반경(예: 금속 두께의 1배 미만)을 사용하면 금속이 가열될 때 금속을 약화시키는 응력 지점이 생성됩니다. 구부러진 부분의 장력으로 인해 휘거나 갈라질 가능성이 높아집니다. 내 규칙은 모든 중요한 하우징 벽에 금속 두께의 최소 2배의 굽힘 반경을 사용하는 것입니다. 또한 날카로운 모서리는 피하십시오. 둥근 모서리는 열과 응력을 더욱 고르게 분산시킵니다. 저는 두 개의 동일한 하우징을 테스트한 적이 있습니다. 하나는 90도 모서리가 있고 다른 하나는 둥근 모양입니다. 둥근형은 시험화재에서 2시간 동안 그대로 유지됐고, 90도형은 45분 만에 실패했다. 그것은 큰 차이를 만드는 값싼 변화입니다.
잠깐, 테스트는 어떻습니까? 원하는 대로 주택을 설계할 수 있지만 제대로 작동하는지 확인하려면 실제 화재 테스트를 거쳐야 합니다. 사람들이 "내열성만 추정하겠습니다"라고 말하는 것을 들었습니다. 이는 재앙의 비결입니다. 표준 테스트는 ASTM E119 또는 UL 1702입니다. 이는 표준 화재에 노출된 동안 하우징이 특정 임계값(전자 부품의 경우 일반적으로 325°F) 미만으로 내부 온도를 유지할 수 있는 기간을 측정합니다. 우리는 장비를 설계할 때 항상 양산 전 전체 테스트를 거쳐 시제품을 가동합니다. 나는 문제를 조기에 파악하기 위해 가끔 작업장에서 소규모 테스트(실제 화재 상황을 시뮬레이션하기 위해 나무나 프로판을 태우는 등)도 수행합니다. CAD 도면의 양은 실제 실제 테스트를 대체할 수 없습니다.
내가 늘 보는 흔한 실수에 대해 이야기해보자. 첫째, 패스너를 과도하게 사용합니다. 패스너가 너무 많으면 여러 개의 열교가 생기고 각 구멍은 잠재적인 약점이 됩니다. 1인치마다 구멍을 뚫을 필요는 없습니다. 직선 솔기를 따라 2~3인치 간격으로 구멍을 뚫고 모서리 부분에 구멍을 더 많이 뚫습니다. 둘째, 확장을 무시합니다. 금속은 가열되면 팽창하므로 하우징이 움직일 공간 없이 장비에 단단히 부착되어 있으면 균열이 생기거나 휘어질 수 있습니다. 긴 벽에 작은 확장 조인트를 추가하세요. 1/4인치 간격만 유연한 방화 씰로 덮여 있습니다. 셋째, 금속 두께를 줄였습니다. 금속이 두꺼울수록 가격이 더 비싸다는 것을 알고 있지만 내화 하우징의 경우 대부분의 산업 용도에서 최소 두께는 12게이지입니다. 그보다 얇아지면 아무리 좋은 소재라도 금방 망가집니다. 당사의 정밀 판금 부품 페이지에서는 정확한 두께와 재료를 선택할 수 있으므로 절충하지 않고도 비용과 성능의 균형을 맞출 수 있습니다.
또 다른 것: 표면 처리. 성형 후 일반 페인트로 겉만 칠하지 마세요. 파우더 코팅을 사용하는 경우 최소 1200°F 등급의 고열 파우더 코팅을 받으십시오. 그러나 분체 도장은 단지 미용일 뿐이며 내화성을 많이 추가하지는 않는다는 점을 기억하십시오. 구조적 영역에는 팽창성 코팅을 제외하십시오. 화재와 부식에 대한 추가 보호가 필요한 경우 아연이 풍부한 프라이머가 탑 코트 전에 잘 작동합니다. 프라이머가 고열에도 적합한지 확인하세요.
이제 이 모든 것을 예제로 정리해보자. 지난 달 한 건설 회사에서 불도저 유압 시스템용 하우징이 필요하여 우리를 찾아왔습니다. 작업 현장에 산불이 났을 때 그들의 오래된 주택은 계속 실패했습니다. 우리가 디자인한 것은 다음과 같습니다: 1/8인치 두께의 AISI 4130 합금강, 모든 모서리의 2배 굽힘 반경, 내부 유압 라인과 외부 벽 사이의 ½인치 에어 갭, 외부 표면의 팽창성 코팅, 모든 이음새의 세라믹 섬유 개스킷. 상단에 자동 폐쇄 통풍구를 추가하고 측면 벽에 확장 조인트를 추가했습니다. 우리는 ASTM E119를 사용하여 테스트했으며 내부 온도를 필요한 것보다 훨씬 더 오랫동안 90분 동안 250°F 미만으로 유지했습니다. 고객은 매우 기뻐했으며 그 이후로 우리는 세 명의 건설 직원을 위해 유사한 주택을 추가로 제작했습니다. 그러한 것이 필요한 경우 장비 판금 하우징 페이지로 바로 이동하십시오. 프로젝트에 관계없이 귀하의 사양에 맞게 맞춤 제작할 수 있습니다.
잠깐, 한 가지 더: 유지 관리입니다. 내화 설계는 하우징이 만들어졌다고 끝나는 것이 아닙니다. 기술자가 부식이나 손상된 코팅을 확인할 수 있도록 측면에 작은 검사 패널을 추가합니다. 많은 기업들이 이를 잊어버리고 있다가 화재가 발생할 때쯤에는 코팅이 벗겨지고 하우징이 약해집니다. 검사 패널도 내화 등급 개스킷으로 밀봉하여 약점이 되지 않도록 해야 합니다. 간단한 일이지만 나중에 많은 골칫거리를 줄여줍니다.
결국 내화 장비 판금 하우징을 설계하는 것은 과학과 실용성의 균형을 맞추는 것입니다. 올바른 작업을 수행하기 위해 화려한 공학 학위가 필요하지 않습니다(저희 팀에는 몇 가지 학위가 있지만). 세부 사항에 주의를 기울이고, 올바른 재료를 선택하고, 의도한 대로 테스트하고, 솔기나 두께에 과하지 않은 부분을 자르지 마세요. 지난 10년 넘게 이것이 우리의 공식이었고 결코 고객을 실망시키지 않았습니다. 프로젝트를 진행 중이고 하우징을 내화성으로 만들기 위해 신뢰할 수 있고 정밀하게 제작된 부품이 필요하거나 처음부터 맞춤형 하우징을 제작하려면 문의하세요. 저희가 도와드리겠습니다. 일반적인 솔루션은 없으며 중요한 순간에 견딜 수 있는 장비만 있으면 됩니다.
기다려주셔서 감사합니다. 질문이 있으시면 언제든지 채팅을 통해 문의해 주세요.
참고자료
NFPA 70B: 전기 장비 유지 관리에 대한 권장 사례
ASTM E119: 건물 구조 및 재료의 화재 테스트를 위한 표준 테스트 방법
UL 1702: 위험한(제한된) 장소에 대한 전기 장비 인클로저의 안전에 대한 표준
