Aukštatemperatūrės medžiagos suvirinimui ir pramoninei apsaugai nuo karščio

Pramoninė apsauga nuo karščio suvirinant ir atliekant karštuosius darbus

Suvirinant, pjaunant liepsna, lituojant kietuoju lydmetaliu, šlifuojant ir atliekant kitus karštuosius darbus, žmonėms, įrangai ir šalia esantiems paviršiams gali kilti įvairių pavojų. Tai ultravioletinė ir infraraudonoji elektros lanko spinduliuotė, spinduliuojamoji ir konvekcinė šiluma, kibirkštys, karštas šlakas, išlydyto metalo lašeliai, tiesioginė liepsna, karštos dalelės ir netoliese esančių degiųjų medžiagų užsidegimas. Visų šių poveikių negalima apibūdinti viena temperatūros verte.

Iš VITCAS aukštatemperatūrių audinių galima gaminti konkrečiai paskirčiai pritaikytus šiluminius barjerus, užuolaidas, antklodes, nuimamuosius apdangalus ir apsauginius ekranus. Gaminį būtina rinktis atsižvelgiant į visas eksploatavimo sąlygas, montavimo geometriją ir galutinio gaminio konstrukciją. Tinkamas tekstilinis barjeras papildo rizikos vertinimo, proceso kontrolės, vėdinimo, darbo vietos priežiūros ir asmeninių apsaugos priemonių taikymą, tačiau jų nepakeičia.

Deklaruojamos temperatūros ribos ir medžiagų parinkimas

Nuolatinio naudojimo temperatūra nurodo lygį, kuriame medžiaga skirta ilgai eksploatuoti nustatytomis sąlygomis. Trumpalaikė arba didžiausia temperatūra taikoma tik ribotos trukmės poveikiui ir negali būti laikoma nuolatine projektine temperatūra. Faktinė audinio temperatūra priklauso nuo atstumo iki šaltinio, šilumos srauto, padėties, vėdinimo, sąlyčio, poveikio trukmės ir nuo to, ar karštos dalelės lieka ant paviršiaus.

Pirmiau pateiktos vertės yra konkretiems gaminiams deklaruojamos ribos, o ne apsaugos nuo konkretaus suvirinimo proceso ar išlydyto metalo garantija. Eksploatacinėms savybėms įtakos turi audinio paviršinis tankis, storis, pynimas, dangos būklė, pasvirimo kampas, poveikio energija ir trukmė. Prieš parenkant saugai itin svarbų barjerą būtina patikrinti naujausius techninius duomenis ir visus konkrečiai paskirčiai taikomų bandymų rezultatus.

Audinio pasirinkimas pagal poveikį

Kibirkštys, purslai ir karštas šlakas

Lankstus neapdorotas stiklo pluošto audinys gali būti praktiškas pagrindas nepermatomai uždangai arba bendrosios paskirties suvirinimo antklodei. Esant intensyvesniems purslams, dilimui ar vietiniam karščio poveikiui, gali reikėti grafitu arba vermikulitu dengto audinio. Barjerą reikia pakreipti arba išdėstyti taip, kad karštos dalelės nukristų ir nesikauptų klostėse, įdubose ar horizontaliose vietose. Trumpalaikė temperatūros riba neapibrėžia atsparumo pasikartojantiems lašams arba susikaupusiam išlydytam metalui.

Išlydyto metalo purslai

Gaminių informacijoje grafitu dengtas stiklo pluošto audinys, vermikulitu dengtas stiklo pluošto audinys ir biologiškai tirpaus keraminio pluošto audinys nurodyti kaip tinkami tam tikroms apsaugos nuo purslų paskirtims. Tinkamumas priklauso nuo išlydyto metalo ar lydinio, jo temperatūros, lašelių masės, purslų intensyvumo, smūgio kampo ir audinio būklės. Negalima manyti, kad medžiaga, tinkanti vienam išlydytam metalui, tiks ir kitam. Žmonių ar svarbios įrangos apsaugai būtina gauti atitinkamus bandymų duomenis.

Spinduliuojamoji šiluma ir karšta įranga

Aliuminio folija dengtas audinys turi mažos emisijos paviršių, galintį sumažinti spinduliuojamosios šilumos perdavimą, kai atspindintis paviršius yra švarus, tinkamai nukreiptas ir atskirtas nuo šaltinio. Dengti stiklo pluošto audiniai taip pat tinka kaip patvarūs išoriniai nuimamųjų izoliacinių apdangalų ir įrangos gaubtų sluoksniai. Šaltosios pusės temperatūra turi būti apskaičiuojama pagal visą konstrukciją, įskaitant izoliacijos storį, siūles, tvirtinimo detales ir oro tarpus. Jos negalima nustatyti vien pagal išorinio audinio temperatūros ribą.

Tiesioginė liepsna ir krosnių angos

Vermikulitu dengtas stiklo pluošto audinys, vermikulitu dengtas silicio dioksido pluošto audinys ir keraminio pluošto audinys yra aukštesnei temperatūrai skirti šios naudojimo srities variantai. Net kai nurodomas tinkamumas tiesioginei liepsnai, būtina įvertinti poveikio trukmę, liepsnos greitį, atmosferą ir mechanines apkrovas. Prie krosnių durų montuojamoms užuolaidoms taip pat būtinos tinkamos persidengiančios dalys, kraštų fiksavimas ir saugus atstumas iki judančios įrangos.

Atmosferos, alyvos ir cheminių medžiagų poveikis

Neopreno, silikono, akrilo ir kalcio silikato dangos pagerina tam tikras aplinkos ar mechanines savybes, tačiau kiekviena danga keičia leistiną naudojimo temperatūrą ir paviršiaus elgseną. Neoprenas yra žemesnei temperatūrai skirtas variantas lauke naudojamiems ir alyvos veikiamiems apdangalams. Silikoninė danga nuolat išlaiko atsparumą vandeniui ir cheminėms medžiagoms iki 260 °C. Kalcio silikatu dengtas audinys pasižymi aukštesne 700 °C nuolatinio naudojimo temperatūra ir atsparumu atmosferos poveikiui bei dilimui. Būtina tikrinti atsparumą konkrečiai cheminei medžiagai, o ne pasikliauti bendru teiginiu apie atsparumą.

Siuvimo siūlai ir pagamintos konstrukcijos

Šiluminio barjero savybes riboja silpniausias jo komponentas. Aukštatemperatūrius siuvimo siūlus, apsiūtus kraštus, tvirtinimo detales, kilpeles, vielą, kablius ir izoliaciją rinkitės pagal visos konstrukcijos eksploatavimo sąlygas. Jei įmanoma, siūles išdėstykite atokiau nuo intensyviausio poveikio, o persidengiančiomis dalimis užkirskite tiesioginį kelią kibirkštims ir spinduliuotei.

Suvirinimo ekranai, AAP ir darbo vietos kontrolė

Nepermatomas šiluminis audinys savaime nėra reikalavimus atitinkantis suvirinimo ekranas. Didžiojoje Britanijoje HSE rekomenduoja, kad suvirinimo užuolaidos ir ekranai, naudojami netoliese dirbantiems žmonėms apsaugoti nuo elektros lanko šviesos, atitiktų BS EN ISO 25980 arba užtikrintų bent tokį pat apsaugos lygį. Būtina patvirtinti galutinės užuolaidos arba ekrano atitiktį, nes audinio temperatūros riba neįrodo apsaugos nuo ultravioletinės, regimosios ar infraraudonosios spinduliuotės.

Audinys ir siūlai taip pat nėra savaime sertifikuotos suvirinimo antklodės, apsauginiai drabužiai ar kitos asmeninės apsaugos priemonės. Galutiniai gaminiai turi būti tinkamai suprojektuoti, pagaminti ir išbandyti, jiems turi būti atliktas atitikties vertinimas, taip pat pateiktos numatytai paskirčiai taikomos instrukcijos ir ženklinimas. Jie nepakeičia tinkamų suvirinimo skydelių, akių apsaugos priemonių, pirštinių, apsauginių drabužių ar kvėpavimo takų apsaugos priemonių.

Tekstiliniai ekranai nepašalina suvirinimo dūmų. Suvirinant patalpose paprastai būtina veiksminga vietinė ištraukiamoji ventiliacija prie taršos šaltinio, o kai techninės kontrolės priemonės nepakankamai sumažina poveikį – tinkamos kvėpavimo takų apsaugos priemonės. Barjerus reikia išdėstyti taip, kad jie netrukdytų numatytam oro srautui ir nesudarytų uždaros erdvės, kurioje galėtų kauptis dūmai ar apsauginės dujos.

Montavimas, tikrinimas ir karštųjų darbų sauga

• Įvertinkite procesą: užregistruokite suvirinimo arba pjovimo metodą, srovę, naudojamą medžiagą, metalą, trukmę, atstumą nuo šaltinio iki barjero ir numatomą kibirkščių, šlako ar purslų poveikį.
• Pašalinkite degiąsias medžiagas: tekstilinis barjeras nėra pagrindas palikti degiąsias medžiagas karštųjų darbų zonoje.
• Uždenkite tarpus: plokštes montuokite su persidengimu ir apsaugokite grindis, galinę bei šonines zonas, kurias kibirkštys ar spinduliuotė gali pasiekti apeidamos nevisiškai uždengiantį ekraną.
• Neleiskite kauptis dalelėms: įtempkite arba pakreipkite antklodes taip, kad kibirkštys ir išlydyto metalo lašeliai nesikauptų klostėse.
• Apsaugokite kraštus ir siūles: pažeidžiamus apsiūtus kraštus, dangas ir tvirtinimo vietas laikykite atokiau nuo didžiausio šilumos srauto.
• Išlaikykite saugius atstumus: neleiskite užuolaidoms liestis prie elektros lanko, elektrodo, degiklio, karšto ruošinio ar judančių mechanizmų, išskyrus atvejus, kai jos pritaikytos tokiam sąlyčiui.
• Patikrinkite prieš naudodami pakartotinai: pakeiskite medžiagą, jei joje yra skylių, ji sutrupėjusi ar sukietėjusi, atsisluoksniavusi, užteršta, jos danga pažeista, siūlės iširusios arba tvirtinimo elementai susilpnėję.
• Taikykite saugią darbo sistemą: atlikite reikiamą rizikos vertinimą ir išduokite karštųjų darbų leidimą. HSE gairėse nurodoma, kad jei degiųjų medžiagų negalima pašalinti, karštųjų darbų metu ir po jų būtina priešgaisrinė stebėsena, paprastai ne trumpiau kaip 30 minučių, o kai užsidegimą gali būti sunku aptikti – iki 60 minučių.

Dažniausiai užduodami klausimai

Kuo skiriasi suvirinimo užuolaida nuo suvirinimo antklodės?

Užuolaida arba ekranas paprastai pakabinami siekiant atskirti darbo zoną ir apsaugoti aplink esančius žmones ar įrangą. Antklodė užklojama ant objekto ar paviršiaus arba padedama šalia jo. Reikalingos savybės skiriasi, nes gaminio padėtis turi įtakos spinduliuojamajai šilumai, kibirkščių nukritimui ir išlydytos medžiagos kaupimosi ant audinio tikimybei.

Ar bet kokį karščiui atsparų audinį galima naudoti kaip suvirinimo ekraną?

Ne. Kaip rekomenduoja HSE, ekranas, saugantis netoliese esančius žmones nuo suvirinimo lanko spinduliuotės, turi atitikti BS EN ISO 25980 arba užtikrinti lygiavertę apsaugą. Vien atsparumas temperatūrai nepatvirtina optinės apsaugos.

Kaip vertinti nuolatinio ir trumpalaikio naudojimo temperatūras?

Nuolatinio naudojimo temperatūra taikoma ilgalaikei eksploatacijai gaminiui nustatytomis sąlygomis. Trumpalaikė vertė taikoma tik ribotos trukmės temperatūros šuoliams. Jos negalima laikyti įprasta darbine temperatūra, o nė viena iš šių verčių nepakeičia šilumos srauto, trukmės, sąlyčio ir pasikartojančių purslų poveikio vertinimo.

Koks audinys tinka apsaugai nuo suvirinimo kibirkščių ir purslų?

Neapdorotas stiklo pluošto audinys yra lankstus variantas bendrosios paskirties nepermatomiems barjerams ir antklodėms. Grafitu arba vermikulitu dengti audiniai gali tikti intensyvesniam karščio, dilimo ir purslų poveikiui. Galutinis pasirinkimas priklauso nuo proceso intensyvumo, atstumo, padėties, audinio paviršinio tankio ir nuo to, ar dalelės gali likti ant paviršiaus.

Kokius audinius galima rinktis apsaugai nuo išlydyto metalo purslų?

Gaminių informacijoje tam tikroms apsaugos nuo purslų paskirtims nurodomi grafitu dengtas stiklo pluošto audinys, vermikulitu dengtas stiklo pluošto audinys ir biologiškai tirpaus keraminio pluošto audinys. Prieš naudodami patikrinkite eksploatacines savybes konkrečiam išlydytam metalui ar lydiniui, temperatūrai, lašelių dydžiui ir purslų intensyvumui.

Ar aliuminio folija dengtas stiklo pluošto audinys tinka tiesioginiams suvirinimo purslams?

Pagrindinis jo privalumas – atspindintis, mažos emisijos paviršius, skirtas spinduliuojamajai šilumai kontroliuoti. Negalima manyti, kad laminuotos folijos paviršius atlaikys tiesioginę liepsną ar pasikartojančius išlydyto metalo purslus, jei nėra tinkamų visos medžiagos bandymų duomenų, patvirtinančių atsparumą tokiam poveikiui.

Ar dėl 550 °C temperatūrai atsparaus stiklo pluošto pagrindo silikonu dengtas audinys tinka naudoti 550 °C temperatūroje?

Ne, jei silikoninė danga turi išlikti funkcionali. Gaminio informacijoje dangai nurodyta 260 °C nuolatinio ir 310 °C trumpalaikio naudojimo temperatūra, nors stiklo pluošto pagrindas įvertintas 550 °C temperatūrai. Nepažeisto kompozito ribas lemia veikiama danga ir būtinos paviršiaus savybės.

Kokį siūlą naudoti aukštatemperatūrei antklodei?

Siūlą derinkite su audiniu, nuolatinio naudojimo temperatūra, trumpalaikiais temperatūros šuoliais ir mechanine apkrova. Paraaramido siūlas pasižymi dideliu stiprumu iki 400 °C, viela armuotas stiklo pluošto siūlas įvertintas iki 600 °C, o silicio dioksido pluošto siūlas – iki 1000 °C nuolat ir 1400 °C trumpą laiką.

Ar šie audiniai yra sertifikuotos asmeninės apsaugos priemonės?

Audinys ir siūlai yra komponentai, o ne savaime sertifikuotos asmeninės apsaugos priemonės. Galutinė pirštinė, apsauginis drabužis ar kitas apsauginis gaminys turi būti tinkamai suprojektuotas ir išbandytas, taip pat turi būti atliktas jo deklaruojamai paskirčiai taikomas atitikties vertinimas.

Ar suvirinimo užuolaida pašalins suvirinimo dūmus?

Ne. Užuolaidos gali sulaikyti kibirkštis ir ekranuoti spinduliuotę, tačiau jos nepašalina dūmų. Naudokite veiksmingą vietinę ištraukiamąją ventiliaciją ir reikiamas kvėpavimo takų apsaugos priemones. Užuolaidos turi būti išdėstytos taip, kad netrukdytų ištraukiamosios ventiliacijos oro srautui.

Ar karščiui atsparus audinys yra visiškai atsparus ugniai?

Audinys gali būti nedegus arba atsparus liepsnai, tačiau vis tiek perduoti šilumą, prarasti stiprumą, prakiurti arba praleisti karštas daleles pro siūles ir kraštus. Vadovaukitės tiksliai deklaruojamomis savybėmis ir nelaikykite „visiško atsparumo ugniai“ neribotų eksploatacinių savybių teiginiu.

Kaip išdėstyti suvirinimo antklodę?

Jei įmanoma, ją pakreipkite ir įtempkite taip, kad kibirkštys ir karšti lašeliai nukristų, o ne kauptųsi. Užtikrinkite pakankamą uždengimą ir persidengimą, siūles laikykite atokiau nuo intensyviausio poveikio ir neleiskite antklodei liestis prie elektros lanko, degiklio ar karšto ruošinio, išskyrus atvejus, kai toks sąlytis numatytas jos eksploatavimo sąlygose.

Kada reikia pakeisti tekstilinį šiluminį barjerą?

Nebenaudokite jo, jei tikrinant aptinkama skylių, trapių ar sukietėjusių blizgių vietų, atsisluoksniavimas, dangos nusidėvėjimas, įstrigęs metalas, cheminis užterštumas, pažeistos siūlės arba susilpnėję tvirtinimo elementai. Jei įprastai naudojant pažeidimai kartojasi, iš naujo įvertinkite gaminio specifikaciją.