Materiais de alta temperatura para soldadura e proteção térmica industrial

Proteção térmica industrial para soldadura e trabalhos a quente

A soldadura, o corte por chama, a brasagem, a rebarbagem e outros trabalhos a quente podem expor pessoas, equipamentos e superfícies adjacentes a diversos perigos. Estes incluem radiação ultravioleta e infravermelha proveniente do arco, calor radiante e por convecção, faíscas, escória quente, gotas de metal fundido, chama direta, detritos quentes e ignição de materiais combustíveis nas proximidades. Nenhum valor de temperatura isolado representa todos estes tipos de exposição.

Os tecidos de alta temperatura VITCAS podem ser transformados em barreiras térmicas, cortinas, mantas, coberturas amovíveis e resguardos de proteção específicos para cada aplicação. A seleção deve basear-se nas condições completas de serviço, na geometria da instalação e no conjunto final. Uma barreira têxtil adequada complementa a avaliação de riscos, os controlos do processo, a ventilação, a organização e limpeza do local e os equipamentos de proteção individual; não os substitui.

Temperaturas nominais publicadas e seleção do material

A temperatura de serviço contínuo é o nível ao qual um material se destina a permanecer em utilização nas condições indicadas. Uma temperatura nominal de curta duração ou máxima aplica-se apenas a exposições limitadas e não deve ser considerada uma temperatura de projeto contínua. A temperatura real do tecido depende da distância à fonte, do fluxo térmico, da orientação, da ventilação, do contacto, da duração e da permanência de partículas quentes sobre a superfície.

Os valores acima são limites publicados específicos de cada produto, não garantias de proteção contra um determinado processo de soldadura ou metal fundido. A gramagem, a espessura, a trama, o estado do revestimento, a inclinação, a energia e a duração da exposição afetam o desempenho. Antes de selecionar uma barreira essencial para a segurança, confirme os dados técnicos atuais e quaisquer resultados de ensaios específicos da aplicação.

Escolha do tecido em função da exposição

Faíscas, projeções e escória quente

Para uma cortina opaca ou uma manta de soldadura de utilização geral, um tecido flexível de fibra de vidro sem acabamento pode constituir uma solução prática. Projeções mais intensas, abrasão ou calor localizado podem exigir um tecido revestido a grafite ou vermiculite. A barreira deve ser inclinada ou disposta de forma a permitir que as partículas quentes caiam, em vez de se acumularem em dobras, bolsas ou zonas horizontais. Uma temperatura nominal de curta duração não define a resistência a gotas repetidas ou a uma acumulação de material fundido.

Projeções de metal fundido

As informações dos produtos identificam os tecidos de fibra de vidro revestidos a grafite, os tecidos de fibra de vidro revestidos a vermiculite e os tecidos de fibra cerâmica biossolúvel para determinadas aplicações de proteção contra projeções. A adequação continua a depender do metal ou da liga fundida, da temperatura, da massa das gotas, da frequência das projeções, do ângulo de impacto e do estado do tecido. O desempenho perante um metal fundido não deve ser presumido para outro. Obtenha dados de ensaio relevantes para a proteção de pessoas ou de instalações críticas.

Calor radiante e equipamentos quentes

O tecido com folha de alumínio proporciona uma face de baixa emissividade que pode reduzir a transferência de calor radiante quando a superfície refletora está limpa, corretamente orientada e afastada da fonte. Os tecidos de fibra de vidro revestidos também são adequados como camadas exteriores duradouras para coberturas isolantes amovíveis e revestimentos de máquinas. A temperatura da face fria deve ser calculada com base no conjunto completo, incluindo a espessura do isolamento, as costuras, os elementos de fixação e as caixas de ar; não pode ser prevista apenas a partir da temperatura nominal do tecido exterior.

Chama direta e aberturas de fornos

Os tecidos de fibra de vidro revestidos a vermiculite, de fibra de sílica revestidos a vermiculite e de fibra cerâmica são as opções de temperatura mais elevada nesta gama de aplicações. Mesmo quando é indicada a utilização sob chama direta, é necessário determinar a duração da exposição, a velocidade da chama, a atmosfera e as solicitações mecânicas. As cortinas instaladas nas portas dos fornos também exigem sobreposições adequadas, retenção das extremidades e distância de segurança relativamente a equipamentos móveis.

Exposição às intempéries, a óleos e a produtos químicos

Os revestimentos de neopreno, silicone, acrílico e silicato de cálcio melhoram determinadas propriedades ambientais ou mecânicas, mas cada revestimento altera a temperatura de utilização e o comportamento da superfície. O neopreno é uma opção de temperatura mais baixa para coberturas no exterior e expostas a óleos. O silicone proporciona resistência à água e aos produtos químicos até uma temperatura contínua de 260 °C no revestimento. O tecido revestido a silicato de cálcio combina uma temperatura contínua superior, de 700 °C, com resistência às intempéries e à abrasão. Verifique o produto químico específico em vez de confiar numa declaração geral de resistência.

Linhas de costura e conjuntos confecionados

Uma barreira térmica é limitada pelo seu componente mais fraco. Selecione linhas de costura de alta temperatura, bainhas, elementos de fixação, ilhós, arames, ganchos e isolamento adequados às condições de serviço do conjunto. Sempre que possível, posicione as costuras longe das zonas de exposição mais intensa e utilize sobreposições para evitar trajetos diretos de faíscas e radiação.

Biombos de soldadura, EPI e medidas de controlo no local de trabalho

Um tecido térmico opaco não constitui automaticamente um biombo de soldadura conforme. Na Grã-Bretanha, o HSE recomenda que as cortinas e os biombos de soldadura utilizados para proteger os trabalhadores nas proximidades da luz do arco cumpram a norma BS EN ISO 25980 ou proporcionem, pelo menos, o mesmo nível de proteção. Confirme a conformidade da cortina ou do biombo acabado; a temperatura nominal do tecido não demonstra o controlo da radiação ultravioleta, visível ou infravermelha.

Os tecidos e as linhas em bruto também não são automaticamente mantas de soldadura, vestuário de proteção ou outros equipamentos de proteção individual certificados. Os produtos acabados exigem conceção, fabrico, ensaios, avaliação da conformidade, instruções e marcação adequados à utilização prevista. Não substituem capacetes de soldadura, proteção ocular, luvas, vestuário ou proteção respiratória apropriados.

Os biombos têxteis não controlam os fumos de soldadura. A soldadura em espaços interiores exige normalmente uma ventilação eficaz por extração localizada na fonte, complementada por equipamento de proteção respiratória adequado quando as medidas técnicas não controlam suficientemente a exposição. Posicione as barreiras de modo que não obstruam o fluxo de ar previsto nem criem uma acumulação confinada de fumos ou gás de proteção.

Instalação, inspeção e segurança nos trabalhos a quente

• Avalie o processo: registe o método de soldadura ou corte, a corrente, o consumível, o metal, a duração, a distância entre a fonte e a barreira e as faíscas, escória ou projeções previstas.
• Remova os materiais combustíveis: não utilize uma barreira têxtil como justificação para deixar materiais combustíveis na zona de trabalhos a quente.
• Controle as aberturas: sobreponha os painéis e proteja o pavimento, a parte posterior e as laterais nos locais onde as faíscas ou a radiação possam contornar um biombo incompleto.
• Evite zonas de acumulação de partículas: estique ou incline as mantas para impedir que as faíscas e as gotas de metal fundido se acumulem nas dobras.
• Proteja as extremidades e as costuras: mantenha as bainhas, os revestimentos e os pontos de fixação vulneráveis afastados das zonas de fluxo térmico mais elevado.
• Mantenha distâncias de segurança: impeça que as cortinas entrem em contacto com o arco, o elétrodo, o maçarico, a peça quente ou máquinas em movimento, exceto quando tiverem sido concebidas para esse contacto.
• Inspecione antes de reutilizar: substitua materiais que apresentem furos, fragilização, vitrificação, delaminação, contaminação, revestimentos danificados, costuras abertas ou fixações enfraquecidas.
• Implemente um sistema de trabalho seguro: utilize a avaliação de riscos e a autorização para trabalhos a quente exigidas. As orientações do HSE requerem vigilância contra incêndios durante e após os trabalhos a quente quando não seja possível remover os materiais combustíveis, normalmente durante pelo menos 30 minutos e, potencialmente, 60 minutos quando a ignição possa ser difícil de detetar.

Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre uma cortina de soldadura e uma manta de soldadura?

Uma cortina ou um biombo é normalmente suspenso para separar a área de trabalho e proteger as pessoas ou os equipamentos à sua volta. Uma manta é colocada sobre ou junto de um objeto ou superfície. O desempenho exigido é diferente porque a orientação afeta o calor radiante, o escoamento das faíscas e a possibilidade de acumulação de material fundido no tecido.

Qualquer tecido resistente ao calor pode ser utilizado como biombo de soldadura?

Não. Um biombo destinado a proteger as pessoas nas proximidades da radiação do arco de soldadura deve cumprir a norma BS EN ISO 25980 ou proporcionar uma proteção equivalente, conforme recomendado pelo HSE. A resistência à temperatura, por si só, não comprova a proteção ótica.

Como devem ser interpretadas as temperaturas de serviço contínuo e de curta duração?

A temperatura de serviço contínuo aplica-se a uma utilização prolongada nas condições indicadas para o produto. O valor de curta duração aplica-se apenas a exposições breves. Não deve ser utilizado como temperatura normal de funcionamento, e nenhum dos valores substitui a avaliação do fluxo térmico, da duração, do contacto e das projeções repetidas.

Que tecido é adequado para faíscas e projeções de soldadura?

O tecido de fibra de vidro sem acabamento é uma opção flexível para barreiras opacas e mantas de utilização geral. Os tecidos revestidos a grafite ou vermiculite podem ser adequados para condições mais exigentes de calor, abrasão e projeções. A seleção final depende da intensidade do processo, da distância, da orientação, da gramagem do tecido e da possibilidade de as partículas permanecerem sobre a superfície.

Que tecidos podem ser considerados para projeções de metal fundido?

As informações dos produtos identificam os tecidos de fibra de vidro revestidos a grafite, os tecidos de fibra de vidro revestidos a vermiculite e os tecidos de fibra cerâmica biossolúvel para determinadas aplicações com projeções. Antes da utilização, confirme o desempenho para o metal ou a liga fundida em questão, a temperatura, a dimensão das gotas e a frequência das projeções.

O tecido de fibra de vidro com folha de alumínio é adequado para projeções diretas de soldadura?

A sua principal vantagem é a superfície refletora de baixa emissividade para controlo do calor radiante. Não presuma que a face laminada com folha de alumínio tolera chama direta ou projeções repetidas de metal fundido, exceto se o material completo dispuser de resultados de ensaios adequados a essa exposição.

Um núcleo de vidro classificado para 550 °C torna o tecido revestido a silicone adequado para trabalhar a 550 °C?

Não, enquanto for necessário manter o revestimento de silicone funcional. As informações do produto indicam 260 °C em contínuo e 310 °C durante períodos curtos para o revestimento, embora o núcleo de vidro esteja classificado para 550 °C. O revestimento exposto e as propriedades superficiais exigidas condicionam o compósito intacto.

Que linha deve ser utilizada numa manta de alta temperatura?

Adapte a linha ao tecido, à temperatura contínua, às exposições breves e à carga mecânica. A para-aramida privilegia a resistência mecânica até 400 °C, a fibra de vidro reforçada com arame está classificada para 600 °C e a linha de sílica para 1000 °C em contínuo e 1400 °C durante períodos curtos.

Estes tecidos são equipamentos de proteção individual certificados?

Os tecidos e as linhas em bruto são componentes, não EPI automaticamente certificados. Uma luva, peça de vestuário ou outro artigo de proteção acabado requer conceção, ensaios e avaliação da conformidade adequados à utilização declarada.

Uma cortina de soldadura controla os fumos de soldadura?

Não. As cortinas podem conter faíscas e bloquear a radiação, mas não removem os fumos. Utilize ventilação eficaz por extração localizada e a proteção respiratória necessária, garantindo que a disposição da cortina não prejudica o fluxo de ar da extração.

Um tecido resistente ao calor é à prova de fogo?

Um tecido pode ser incombustível ou resistente à chama e, ainda assim, transmitir calor, perder resistência, desenvolver furos ou permitir a passagem de partículas quentes através das costuras e extremidades. Considere sempre a propriedade publicada específica e evite tratar a expressão «à prova de fogo» como uma alegação de desempenho ilimitado.

Como deve ser posicionada uma manta de soldadura?

Sempre que possível, incline-a e mantenha-a esticada para que as faíscas e as gotas quentes caiam em vez de se acumularem. Assegure cobertura e sobreposições suficientes, mantenha as costuras afastadas das zonas de exposição máxima e impeça o contacto da manta com o arco, o maçarico ou a peça quente, exceto quando esse contacto estiver previsto nas condições de serviço para as quais foi concebida.

Quando deve ser substituída uma barreira de tecido térmico?

Retire-a de serviço se a inspeção detetar furos, zonas quebradiças ou vitrificadas, delaminação, perda de revestimento, metal incrustado, contaminação química, costuras danificadas ou fixações enfraquecidas. Reavalie as especificações se os danos voltarem a ocorrer durante a utilização normal.