Grundvallarorsökin fyrir sjálfsprottinni sprengingu hertu glers liggur í óhreinindum og göllum sem eru í því, sem brotna við langtímaáhrif streitu. Almennt er talið á alþjóðavettvangi að sjálf-sprengitíðni hertu glers sé um 0,1% til 0,3%, en þetta er aðeins tölfræðilegt meðaltal. Fyrir tiltekið glerstykki er áhættan ákvörðuð af eftirfarandi þáttum:
Innri afgerandi þáttur (glerið sjálft)
Þetta er helsta orsök sjálfs-sprengingar, meira en 98%.
Nikkelsúlfíð (NiS) óhreinindi
Þetta er frægasta og helsta ástæðan. Við framleiðslu á glerplötum getur gríðarlega snefilmagni af nikkel og brennisteini blandast saman við og myndað nikkelsúlfíðkristalla í bráðnu ástandi við háan-hita.
Meginreglan um „fasaskiptiþenslu“: Nikkelsúlfíðkristallar eru til í tvenns konar myndum: fasinn við háan hita og fasinn við lágan hita. Slökkviferlið afhertu glerier mjög hratt og -fasinn NiS er "frosinn" inni í glerinu. Við stofuhita breytist fasinn hægt og rólega í fasann, en rúmmál hans stækkar um það bil 2-4%.
Álagsstyrkur: Ef þetta óhreinindi er staðsett í togspennusvæði glerplötunnar (miðlag hertu glers), mun hinn mikli þrýstingur sem myndast við rúmmálsþenslu raska álagsjafnvægi glersins í kring, sem veldur því að allt glerið brotnar samstundis. Dæmigert "fiðrildablettur" mynstur eftir sprungu, með nikkelsúlfíð óhreinindum í miðjunni.
Önnur óhreinindi og loftbólur
Burtséð frá nikkelsúlfíði, geta önnur hörð óhreinindi í glerhráefnum, eins og súrál og kvars agnir, einnig valdið streitustyrk vegna mismunandi varmaþenslustuðla þeirra frá glergrunninu.
Bólur eða steinar (óbrætt hráefni) í glerinu geta einnig orðið veikir punktar meðan á temprunarferlinu stendur, sem eykur hættuna á sjálfsprengingu.-
Hitunarálagsstig glers
Því hærra sem hitunarstigið er, því meiri styrkur er glerið, en því meiri streituorka sem er geymd inni í því.
Ef álagið er of mikið og ójafnt verður það sjálft í óstöðugu ástandi. Þegar minniháttar galli er komið af stað losnar orkan hratt, sem leiðir til sjálfs-sprengingar.
Ytri áhrifaþættir (vinnsla, uppsetning og notkun)
Þó að þessir þættir valdi ekki beint sjálf-sprengingu geta þeir aukið verulega hættuna á sjálfssprengingu- eða orðið „síðasta hálmstráið sem brýtur bakið á úlfaldanum“.
Vinnslu- og hönnunarþættir
Skammdir á brúnum og hornum: Á meðan á skurði, flutningi og uppsetningu stendur, ef brúnir og horn glersins sýna að glerið sé rifnað eða sprungið, verða þessir gallar að streituþéttingarpunktum, sem dregur verulega úr heildarstyrk glersins og veldur sjálfsprengingu.-
Borun og rifa: Sérhver skurður eða borun á gleri mun breyta álagsdreifingu þess og skapa mikil-álagssvæði við brúnir holanna og rifanna. Ef ekki er meðhöndlað á réttan hátt eða hannað á óeðlilegan hátt eykst hættan á sjálfsprengingu.-
Stærð og þykkt: Almennt, því stærra og þykkara sem glerið er, því flóknari er innri streitudreifingin, því meiri orka sem það geymir og fræðilega meiri hættan á sjálfsprengingu.
Uppsetningarþættir
Uppsetningarálag: Ef uppsetningargrindin er ójöfn, snúin eða of hörð bil eru notuð, mun glerið þegar verða fyrir auknu beygjuálagi eða snertiálagi við uppsetningu. Svona "þvinguð uppsetning" mun halda glerinu undir miklu álagi í langan tíma.
Ófullnægjandi bil: Það er ekki nóg stækkunarbil eftir á milli glersins og rammans. Þegar umhverfishitastigið breytist og veldur því að glerið stækkar og dregst saman vegna hita og kulda, mun það kreista af grindinni, sem veldur aukinni streitu.
Notaðu umhverfisþætti
Hitaálag: Mismunandi hlutar glersins eru hituð ójafnt (til dæmis er annar hlutinn í beinni útsetningu fyrir sólarljósi á meðan hinn er skyggður), hiti hlutinn stækkar og kældi hlutinn takmarkar útþenslu þess og myndar þar með hitaspennu innan glersins. Slík streita, þegar hún er lögð ofan á temprandi streitu, getur valdið sjálfs-sprengingu.
Vindþrýstingur og titringur: Langtíma-útsetning fyrir miklum vindþrýstingi eða stöðugum titringi frá umferð og vélum í nágrenninu getur valdið þreytu í gleri og dregið úr styrkleika þess.
Skyndilegar hitabreytingar: Til dæmis, á köldum vetri, lendir glerstykki sem hefur verið hitað með upphitun innandyra skyndilega í ísköldu rigningu. Hið mikla hitaáfall getur einnig valdið því að það brotni.
Hvernig á að draga úr hættu á sjálfsprengingu-?
Eftir að hafa skilið ástæðurnar er hægt að gera samsvarandi fyrirbyggjandi ráðstafanir
Veldu hágæða-hrá glerplötur: Notaðu hrá glerplötur frá vel-þekktum vörumerkjum með gott orðspor. Framleiðsluferlar þeirra eru stranglega stjórnaðir og óhreinindainnihaldið er lægra.
Framkvæma einsleitarmeðferð (Heat Soak Test, HST):
Þetta er áhrifaríkasta leiðin til að koma í veg fyrir sjálf-sprengingu nikkelsúlfíðs. Settu hertu glerið í einsleitunarofninn, hitaðu það í 290 gráður ± 10 gráður og haltu því í ákveðinn tíma.
Þetta ferli mun líkja eftir náttúrulegu umhverfi í nokkur ár eða jafnvel áratugi, sem veldur því að glerið sem inniheldur óstöðug NiS óhreinindi splundrast of snemma við stýrðar aðstæður. Eftir einsleitnimeðferð er hægt að lækka sjálf-sprengingarhraða niður í 0,01% til 0,03%.
Fyrir háhýsa tjaldveggi, þakglugga, sturtuklefa og aðra staði með öryggiskröfur er eindregið mælt með því að nota einsleitt hert gler.
Stöðluð vinnsla og uppsetning: Tryggðu gæði glerskurðar, brúnslípun og borun og forðast skemmdir á hornum og brúnum. Þegar þú setur upp skal nota ramma og millistykki sem eru í samræmi til að tryggja jafna kraftdreifingu og skilja eftir nægilega þenslusamskeyti.
Að nota ofur-glært gler: Ultra-tært gler hefur lítið járninnihald, hreinni hráefni og mjög fá innri óhreinindi (þar á meðal nikkel). Sjálf-sprengihraði þess er mun lægri en venjulegs flotglers.
Samantekt
Sjálf-sprenging hertu glers er litlar-líkur en er reyndar fyrirbæri. Kjarninn í því er afleiðing af samsettum áhrifum innri óhreininda (sérstaklega nikkelsúlfíðs) og ytra mikils álags. Með því að velja hágæða hráefni, framkvæma einsleitnimeðferð og framkvæma staðlaða vinnslu og uppsetningu er hægt að stjórna áhættunni á mjög lágu stigi.
