الصب بالجاذبية هو عملية صب تستخدم على نطاق واسع في صناعة معالجة المعادن، وخاصة في إنتاج سبائك الألومنيوم والنحاس. ومع ذلك، في هذه العملية، قد يشكل توليد الغاز في القالب تهديدًا خطيرًا لسلامة الإنتاج. سوف تستكشف هذه المقالة مصادر توليد الغاز وتأثيرها على سلامة الصب بالجاذبية.

مصادر توليد الغاز
في عملية الصب بالجاذبية، يأتي توليد الغاز بشكل رئيسي من الجوانب التالية:
تطاير المعدن السائل: في ظل ظروف الصهر ذات درجة الحرارة العالية، قد يطلق المعدن السائل الغاز. على سبيل المثال، تطلق سبائك الألومنيوم الهيدروجين عند ذوبانها. لا تؤثر هذه الغازات على الخواص الفيزيائية والكيميائية للصب فحسب، بل قد تتراكم أيضًا في القالب، مما يشكل خطرًا محتملاً على السلامة.
تحلل مواد القالب: ستخضع بعض مواد القالب للتحلل الحراري في بيئة ذات درجة حرارة عالية وإطلاق الغاز. وقد يؤدي توليد هذا الغاز إلى انخفاض قوة القالب، مما يؤثر بدوره على السلامة العامة لعملية الصب.
تأثير الرطوبة البيئية: سوف تتحول الرطوبة الموجودة في بيئة الصب بسرعة إلى بخار ماء بعد ملامستها للمعدن المنصهر، مما يؤدي إلى زيادة ضغط الغاز في القالب. قد تؤدي هذه الزيادة في الضغط إلى فشل القالب.
التفاعل الكيميائي: أثناء عملية الصهر، قد تحدث تفاعلات كيميائية بين المعادن أو السبائك المختلفة، مما يؤدي إلى إطلاق الغاز. لا تؤدي هذه التفاعلات إلى تسريع عملية توليد الغاز فحسب، بل تزيد أيضًا من مخاطر السلامة في عملية الإنتاج.

التأثير المباشر للغاز على السلامة
توليد الغاز في قالب صب الجاذبية له العديد من التأثيرات على سلامة عملية الصب بالجاذبية، ومن أهمها الجوانب التالية:
خطر الانفجار: الغاز الموجود في القالب، وخاصة الهيدروجين والغازات الأخرى القابلة للاشتعال، قد يسبب انفجارات في ظروف درجات الحرارة المرتفعة. إذا لم يتم تفريغ الغاز المتراكم في القالب في الوقت المناسب، فسوف يتسبب ذلك في زيادة حادة في الضغط ويشكل خطر الانفجار. خاصة في الأماكن الضيقة، من المرجح أن يسبب تراكم الغاز ردود فعل عنيفة ويتسبب في حوادث خطيرة تتعلق بالسلامة.
إطلاق الغازات السامة: تطلق بعض مواد الصب غازات سامة مثل أول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين عند درجات حرارة عالية. لا تشكل هذه الغازات خطرًا على صحة المشغلين فحسب، بل قد تسبب أيضًا حوادث تسمم. أثناء عملية الصب، إذا كانت التهوية سيئة أو لم يتم تصميم نظام العادم بشكل معقول، فإن تركيز الغازات السامة قد يرتفع بسرعة، مما يزيد من مخاطر السلامة.
فشل العفن: قد يؤدي توليد الغاز إلى انخفاض قوة العفن. في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة، قد تؤدي الزيادة في ضغط الغاز إلى تشوه أو تمزق مادة القالب، مما يؤثر على الاستخدام الطبيعي للقالب. هذا الفشل لا يسبب مشاكل في جودة الصب فحسب، بل قد يتسبب أيضًا في تطاير القالب أثناء عملية الصب، مما يعرض سلامة المشغل للخطر.
سلامة المشغل: أثناء عملية الصب بالجاذبية، يواجه المشغلون العديد من المخاطر المتعلقة بالسلامة. قد يتسبب توليد الغاز في تعطل المعدات أو وقوع حوادث، مما يشكل تهديدًا لسلامة المشغل. على سبيل المثال، قد يؤدي تراكم الغاز في القالب إلى حدوث عطل مفاجئ في المعدات، مما يؤدي إلى إصابة المشغل.