Materiale pentru temperaturi înalte destinate sudării și protecției termice industriale

Protecție termică industrială pentru sudare și lucrări la cald

Sudarea, tăierea cu flacără, lipirea tare, polizarea și lucrările la cald asociate pot expune persoanele, echipamentele și suprafețele învecinate la mai multe tipuri de pericole. Acestea includ radiațiile ultraviolete și infraroșii produse de arcul electric, căldura radiantă și convectivă, scânteile, zgura fierbinte, picăturile de metal topit, flacăra directă, particulele fierbinți și aprinderea materialelor combustibile din apropiere. Nicio valoare unică de temperatură nu descrie toate aceste tipuri de expunere.

Țesăturile VITCAS pentru temperaturi înalte pot fi transformate în bariere termice, perdele, pături, huse detașabile și ecrane de protecție adaptate aplicației. Alegerea trebuie să țină seama de toate condițiile de utilizare, geometria instalației și ansamblul finit. O barieră textilă adecvată completează evaluarea riscurilor, măsurile de control al procesului, ventilația, menținerea ordinii și curățeniei și echipamentul individual de protecție; nu le înlocuiește.

Temperaturi nominale publicate și alegerea materialelor

Temperatura de utilizare continuă reprezintă nivelul la care un material este destinat să rămână în exploatare în condițiile specificate. Valoarea pentru utilizare de scurtă durată sau valoarea maximă este valabilă numai pentru o expunere limitată și nu trebuie considerată temperatură continuă de proiectare. Temperatura reală a țesăturii depinde de distanța față de sursă, fluxul termic, orientare, ventilație, contact, durată și de menținerea sau nu a particulelor fierbinți pe suprafață.

Valorile de mai sus sunt limite publicate pentru fiecare produs, nu garanții de protecție împotriva unui anumit proces de sudare sau a metalului topit. Masa pe unitatea de suprafață, grosimea, țesătura, starea acoperirii, înclinarea, energia și durata expunerii influențează performanța. Înainte de alegerea unei bariere cu rol critic pentru siguranță, verificați datele tehnice actuale și eventualele dovezi de încercare specifice aplicației.

Alegerea țesăturii în funcție de expunere

Scântei, stropi și zgură fierbinte

Pentru un drapaj opac sau o pătură de sudură de uz general, țesătura flexibilă nefinisată din fibră de sticlă poate reprezenta o soluție practică de bază. Stropii mai puternici, abraziunea sau căldura localizată pot impune utilizarea unei țesături acoperite cu grafit sau vermiculit. Bariera trebuie înclinată sau poziționată astfel încât particulele fierbinți să alunece, în loc să se acumuleze în pliuri, buzunare sau zone orizontale. Temperatura nominală de scurtă durată nu definește rezistența la picături repetate sau la o acumulare de material topit.

Stropi de metal topit

Informațiile despre produse indică țesătura din fibră de sticlă acoperită cu grafit, țesătura din fibră de sticlă acoperită cu vermiculit și țesătura din fibre ceramice biosolubile pentru anumite aplicații de protecție împotriva stropilor. Adecvarea depinde în continuare de metalul sau aliajul topit, temperatură, masa picăturilor, frecvența stropirii, unghiul de impact și starea țesăturii. Performanța în contact cu un metal topit nu trebuie presupusă pentru alt metal. Pentru protecția personalului sau ecranarea instalațiilor critice, obțineți datele de încercare relevante.

Căldură radiantă și echipamente fierbinți

Țesătura cu folie de aluminiu oferă o suprafață cu emisivitate redusă, care poate diminua transferul căldurii radiante atunci când suprafața reflectorizantă este curată, orientată corect și separată de sursă. Țesăturile din fibră de sticlă acoperite sunt utile și ca straturi exterioare durabile pentru huse termoizolante detașabile și mantale pentru utilaje. Temperatura feței reci trebuie calculată pentru întregul ansamblu, inclusiv grosimea izolației, cusăturile, elementele de fixare și spațiile de aer; aceasta nu poate fi estimată numai pe baza temperaturii nominale a țesăturii exterioare.

Flacără directă și deschideri ale cuptoarelor industriale

Țesătura din fibră de sticlă acoperită cu vermiculit, țesătura din silice acoperită cu vermiculit și țesătura din fibre ceramice sunt opțiunile pentru temperaturile cele mai înalte din această gamă de aplicații. Chiar și atunci când este declarată utilizarea la flacără directă, trebuie stabilite durata expunerii, viteza flăcării, atmosfera și sarcina mecanică. Perdelele montate la ușile cuptoarelor necesită, de asemenea, suprapuneri adecvate, fixarea marginilor și o distanță sigură față de echipamentele în mișcare.

Expunere la intemperii, ulei și substanțe chimice

Acoperirile din neopren, silicon, acril și silicat de calciu îmbunătățesc anumite proprietăți de mediu sau mecanice, însă fiecare acoperire modifică temperatura de utilizare și comportamentul suprafeței. Neoprenul este o opțiune pentru temperaturi mai scăzute, potrivită huselor utilizate în exterior și expuse la ulei. Siliconul asigură rezistență la apă și substanțe chimice până la o temperatură continuă a acoperirii de 260 °C. Țesătura acoperită cu silicat de calciu combină o temperatură continuă mai ridicată, de 700 °C, cu rezistența la intemperii și abraziune. Verificați compatibilitatea cu substanța chimică efectivă, fără a vă baza pe o declarație generală de rezistență.

Fire de cusut și ansambluri confecționate

Performanța unei bariere termice este limitată de componenta sa cea mai slabă. Alegeți fire de cusut pentru temperaturi înalte, tivuri, elemente de fixare, ocheți, sârmă, cârlige și materiale izolante corespunzătoare condițiilor de utilizare ale ansamblului. Acolo unde este posibil, amplasați cusăturile departe de zonele cu expunere maximă și utilizați suprapuneri pentru a evita căile directe de pătrundere a scânteilor și radiației.

Ecrane de sudură, echipamente individuale de protecție și măsuri de control la locul de muncă

O țesătură termică opacă nu este în mod automat un ecran de sudură conform. În Marea Britanie, HSE recomandă ca perdelele și ecranele de sudură utilizate pentru protejarea lucrătorilor din apropiere împotriva radiației arcului electric să respecte BS EN ISO 25980 sau să ofere cel puțin același nivel de protecție. Verificați conformitatea perdelei sau a ecranului finit; temperatura nominală a țesăturii nu demonstrează protecția împotriva radiațiilor ultraviolete, vizibile sau infraroșii.

Țesătura brută și firul nu sunt nici ele în mod automat pături de sudură, îmbrăcăminte de protecție sau alte echipamente individuale de protecție certificate. Produsele finite necesită proiectare, confecționare, testare, evaluarea conformității, instrucțiuni și marcaje adecvate utilizării prevăzute. Acestea nu înlocuiesc măștile de sudură, protecția pentru ochi, mănușile, îmbrăcămintea sau protecția respiratorie corespunzătoare.

Ecranele textile nu controlează fumul de sudură. Sudarea în interior necesită în mod normal o ventilație locală eficientă cu extracție la sursă și echipament adecvat de protecție respiratorie atunci când măsurile tehnice nu controlează suficient expunerea. Poziționați barierele astfel încât să nu împiedice fluxul de aer proiectat și să nu creeze acumulări de fum sau gaz de protecție în spații închise.

Instalare, inspecție și siguranța lucrărilor la cald

• Evaluați procesul: consemnați metoda de sudare sau tăiere, curentul, consumabilul, metalul, durata, distanța dintre sursă și barieră și nivelul estimat de scântei, zgură sau stropi.
• Îndepărtați materialele combustibile: nu utilizați o barieră textilă ca justificare pentru păstrarea materialelor combustibile în zona lucrărilor la cald.
• Controlați golurile: suprapuneți panourile și protejați pardoseala, partea din spate și părțile laterale pe unde scânteile sau radiația pot trece în jurul unui ecran incomplet.
• Evitați zonele în care se pot acumula particule: tensionați sau înclinați păturile astfel încât scânteile și picăturile de metal topit să nu se acumuleze în pliuri.
• Protejați marginile și cusăturile: mențineți tivurile, acoperirile și punctele de prindere vulnerabile departe de zonele cu cel mai mare flux termic.
• Mențineți distanțele de siguranță: împiedicați contactul perdelelor cu arcul electric, electrodul, arzătorul, piesa fierbinte sau utilajele în mișcare, dacă nu sunt proiectate pentru un astfel de contact.
• Inspectați înainte de reutilizare: înlocuiți materialul care prezintă găuri, fragilizare, vitrificare, delaminare, contaminare, acoperiri deteriorate, cusături desfăcute sau elemente de fixare slăbite.
• Aplicați un sistem de lucru sigur: utilizați evaluarea riscurilor și permisul de lucru la cald necesare. Recomandările HSE prevăd supravegherea pentru prevenirea incendiilor în timpul și după lucrările la cald atunci când materialele combustibile nu pot fi îndepărtate, în mod normal timp de cel puțin 30 de minute și, posibil, 60 de minute dacă aprinderea poate fi dificil de detectat.

Întrebări frecvente

Care este diferența dintre o perdea de sudură și o pătură de sudură?

O perdea sau un ecran este în mod normal suspendat pentru a separa zona de lucru și a proteja persoanele sau echipamentele din jur. O pătură este așezată peste un obiect ori o suprafață sau poziționată în apropierea acestora. Performanța necesară diferă, deoarece orientarea influențează căldura radiantă, evacuarea scânteilor și posibilitatea acumulării materialului topit pe țesătură.

Poate fi utilizată orice țesătură termorezistentă ca ecran de sudură?

Nu. Conform recomandărilor HSE, un ecran care protejează persoanele din apropiere împotriva radiației arcului de sudură trebuie să respecte BS EN ISO 25980 sau să ofere o protecție echivalentă. Rezistența la temperatură nu dovedește singură protecția optică.

Cum trebuie interpretate temperaturile nominale continue și de scurtă durată?

Temperatura continuă se aplică exploatării susținute în condițiile specificate pentru produs. Valoarea de scurtă durată se aplică numai abaterilor limitate. Aceasta nu trebuie utilizată drept temperatură normală de funcționare, iar niciuna dintre valori nu înlocuiește evaluarea fluxului termic, duratei, contactului și stropirii repetate.

Ce țesătură este potrivită pentru scântei și stropi de sudură?

Țesătura nefinisată din fibră de sticlă este o opțiune flexibilă pentru bariere opace și pături de uz general. Țesăturile acoperite cu grafit sau vermiculit pot fi adecvate pentru condiții mai solicitante de căldură, abraziune și stropire. Alegerea finală depinde de severitatea procesului, distanță, orientare, masa țesăturii și posibilitatea ca particulele să rămână pe suprafață.

Ce țesături pot fi luate în considerare pentru protecția împotriva stropilor de metal topit?

Informațiile despre produse indică țesătura din fibră de sticlă acoperită cu grafit, țesătura din fibră de sticlă acoperită cu vermiculit și țesătura din fibre ceramice biosolubile pentru anumite aplicații cu stropi. Înainte de utilizare, verificați performanța pentru metalul sau aliajul topit respectiv, temperatură, dimensiunea picăturilor și frecvența stropirii.

Este țesătura din fibră de sticlă cu folie de aluminiu potrivită pentru contactul direct cu stropii de sudură?

Principalul său avantaj este suprafața reflectorizantă cu emisivitate redusă, destinată controlului căldurii radiante. Nu presupuneți că suprafața laminată cu folie va rezista la flacără directă sau la stropi de metal topit repetați, dacă materialul complet nu dispune de rezultate de încercare adecvate pentru expunerea respectivă.

Un miez din fibră de sticlă rezistent la 550 °C face ca țesătura acoperită cu silicon să fie potrivită pentru utilizare la 550 °C?

Nu, dacă acoperirea din silicon trebuie să rămână funcțională. Informațiile despre produs indică pentru acoperire 260 °C în regim continuu și 310 °C pe termen scurt, deși miezul din fibră de sticlă este evaluat la 550 °C. Acoperirea expusă și proprietățile de suprafață necesare stabilesc limita compozitului intact.

Ce fir trebuie utilizat pentru o pătură destinată temperaturilor înalte?

Alegeți firul în funcție de țesătură, temperatura continuă, expunerile scurte și sarcina mecanică. Para-aramida asigură cu prioritate rezistența mecanică până la 400 °C, fibra de sticlă armată cu sârmă este evaluată până la 600 °C, iar firul din silice până la 1000 °C continuu și 1400 °C pe termen scurt.

Aceste țesături sunt echipamente individuale de protecție certificate?

Țesătura brută și firul sunt componente, nu echipamente individuale de protecție certificate în mod automat. O mănușă, o piesă de îmbrăcăminte sau un alt articol de protecție finit necesită proiectare, testare și evaluarea conformității corespunzătoare utilizării declarate.

O perdea de sudură va controla fumul de sudură?

Nu. Perdelele pot reține scânteile și pot ecrana radiația, dar nu elimină fumul. Utilizați o ventilație locală eficientă cu extracție și orice protecție respiratorie necesară și asigurați-vă că dispunerea perdelelor nu afectează fluxul de aer al sistemului de extracție.

Țesătura termorezistentă este ignifugă?

O țesătură poate fi incombustibilă sau rezistentă la flacără, dar poate totuși să transmită căldura, să-și piardă rezistența, să dezvolte găuri ori să permită trecerea particulelor fierbinți pe la cusături și margini. Utilizați proprietatea publicată exactă și evitați tratarea termenului „ignifug” ca pe o afirmație de performanță nelimitată.

Cum trebuie poziționată o pătură de sudură?

Acolo unde este practic, înclinați-o și tensionați-o astfel încât scânteile și picăturile fierbinți să cadă, în loc să se acumuleze. Asigurați o acoperire și suprapuneri suficiente, mențineți cusăturile departe de zonele de expunere maximă și împiedicați contactul păturii cu arcul electric, arzătorul sau piesa fierbinte, dacă un astfel de contact nu este prevăzut în condițiile de utilizare proiectate.

Când trebuie înlocuită o barieră din țesătură termică?

Scoateți-o din uz dacă inspecția identifică găuri, zone fragile sau vitrificate, delaminare, pierderea acoperirii, metal încorporat, contaminare chimică, cusături deteriorate ori elemente de fixare slăbite. Reevaluați specificația dacă deteriorarea reapare în condiții normale de utilizare.