Augsttemperatūras materiāli metināšanai un rūpnieciskajai termiskajai aizsardzībai

Rūpnieciskā termiskā aizsardzība metināšanas un karsto darbu veikšanai

Metināšana, griešana ar liesmu, cietlodēšana, slīpēšana un saistītie karstie darbi var pakļaut cilvēkus, iekārtas un tuvumā esošās virsmas dažādiem apdraudējumiem. Tie ietver loka radīto ultravioleto un infrasarkano starojumu, izstaroto un konvekcijas siltumu, dzirksteles, karstus izdedžus, izkausēta metāla pilienus, tiešu liesmu, karstas atlūzas un tuvumā esošu degtspējīgu materiālu aizdegšanos. Visus šos iedarbības veidus nevar raksturot ar vienu temperatūras vērtību.

VITCAS augsttemperatūras audumus var izmantot konkrētam lietojumam pielāgotu termisko barjeru, aizkaru, segu, noņemamu pārsegu un aizsargekrānu izgatavošanai. Izvēle jāveic, ņemot vērā visus ekspluatācijas apstākļus, uzstādīšanas ģeometriju un gatavā izstrādājuma konstrukciju. Piemērota tekstila barjera papildina riska novērtējumu, procesa kontroles pasākumus, ventilāciju, darba vietas kārtību un individuālos aizsardzības līdzekļus, bet tos neaizstāj.

Publicētās temperatūras robežvērtības un materiālu izvēle

Nepārtrauktas ekspluatācijas temperatūra ir temperatūra, kurā materiāls paredzēts ilgstošai lietošanai norādītajos apstākļos. Īslaicīgā vai maksimālā temperatūras robežvērtība attiecas tikai uz ierobežotu iedarbības laiku, un to nedrīkst uzskatīt par nepārtrauktas ekspluatācijas projektēto temperatūru. Auduma faktiskā temperatūra ir atkarīga no attāluma līdz siltuma avotam, siltuma plūsmas, novietojuma, ventilācijas, saskares, iedarbības ilguma un tā, vai karstās daļiņas paliek uz virsmas.

Iepriekš norādītās vērtības ir konkrētiem produktiem publicētās robežvērtības, nevis garantija aizsardzībai pret noteiktu metināšanas procesu vai izkausētu metālu. Veiktspēju ietekmē auduma masa, biezums, pinums, pārklājuma stāvoklis, slīpums, kā arī iedarbības enerģija un ilgums. Pirms drošībai būtiskas barjeras izvēles pārbaudiet aktuālos tehniskos datus un konkrētajam lietojumam atbilstošos testu rezultātus.

Auduma izvēle atbilstoši iedarbības veidam

Dzirksteles, metāla šļakatas un karsti izdedži

Neapstrādāts elastīgs stikla šķiedras audums var būt praktisks pamatmateriāls necaurspīdīgam pārklājam vai universālai metināšanas segai. Intensīvākām šļakatām, nodilumam vai lokālai karstuma iedarbībai var būt nepieciešams ar grafītu vai vermikulītu pārklāts audums. Barjerai jābūt slīpai vai izvietotai tā, lai karstās daļiņas noslīdētu, nevis uzkrātos krokās, iedobēs vai horizontālās vietās. Īslaicīgās temperatūras robežvērtība nenosaka izturību pret atkārtotu pilienu iedarbību vai izkausēta materiāla uzkrāšanos.

Izkausēta metāla šļakatas

Produktu informācijā ar grafītu pārklāts stikla šķiedras audums, ar vermikulītu pārklāts stikla šķiedras audums un biosolūblās keramiskās šķiedras audums ir paredzēti noteiktiem aizsardzības lietojumiem pret šļakatām. Piemērotība ir atkarīga no izkausētā metāla vai sakausējuma, temperatūras, pilienu masas, šļakatu intensitātes, trieciena leņķa un auduma stāvokļa. Veiktspēju saskarē ar vienu izkausētu metālu nedrīkst automātiski attiecināt uz citu metālu. Personāla aizsardzībai vai kritiski svarīgu iekārtu ekranēšanai jāsaņem attiecīgi testu dati.

Izstarotais siltums un karstas iekārtas

Audumam ar alumīnija foliju ir zemas emisivitātes virsma, kas var samazināt izstarotā siltuma pārnesi, ja atstarojošā virsma ir tīra, pareizi orientēta un atrodas atstatus no avota. Pārklātie stikla šķiedras audumi ir piemēroti arī kā izturīgi ārējie slāņi noņemamiem izolācijas pārsegiem un iekārtu apvalkiem. Aukstās virsmas temperatūra jāaprēķina visai konstrukcijai kopumā, ņemot vērā izolācijas biezumu, šuves, stiprinājumus un gaisa spraugas; to nevar noteikt tikai pēc ārējā auduma temperatūras robežvērtības.

Tieša liesma un krāšņu atveres

Ar vermikulītu pārklāts stikla šķiedras audums, ar vermikulītu pārklāts silīcija dioksīda šķiedras audums un keramiskās šķiedras audums ir šī lietojumu klāsta augstākām temperatūrām paredzētie risinājumi. Pat tad, ja ir norādīta piemērotība tiešai liesmai, jānosaka iedarbības ilgums, liesmas ātrums, atmosfēra un mehāniskā slodze. Pie krāšņu durvīm uzstādītiem aizkariem nepieciešami arī atbilstoši pārlaidumi, malu nostiprināšana un drošs attālums līdz kustīgajām iekārtām.

Laikapstākļu, eļļas un ķimikāliju iedarbība

Neoprēna, silikona, akrila un kalcija silikāta pārklājumi uzlabo noteiktas vides vai mehāniskās īpašības, taču katrs pārklājums maina pieļaujamo temperatūru un virsmas īpašības. Neoprēns ir zemākām temperatūrām paredzēts risinājums āra apstākļiem un pārsegiem, kas pakļauti eļļas iedarbībai. Silikona pārklājums nodrošina izturību pret ūdeni un ķimikālijām nepārtrauktā temperatūrā līdz 260 °C. Ar kalcija silikātu pārklāts audums apvieno augstāku nepārtrauktas ekspluatācijas temperatūru — 700 °C — ar izturību pret laikapstākļiem un nodilumu. Jāpārbauda izturība pret konkrēto ķīmisko vielu, nevis jāpaļaujas uz vispārīgu izturības apgalvojumu.

Šūšanas diegi un gatavās konstrukcijas

Termiskās barjeras veiktspēju ierobežo tās vājākā sastāvdaļa. Izvēlieties augsttemperatūras šūšanas diegu, apmales, stiprinājumus, cilpas, stieples, āķus un izolāciju atbilstoši visas konstrukcijas ekspluatācijas apstākļiem. Ja iespējams, šuves jāizvieto ārpus intensīvākās iedarbības zonas un jāveido pārlaidumi, lai novērstu dzirksteļu un starojuma tiešu izkļūšanu.

Metināšanas aizsargekrāni, individuālie aizsardzības līdzekļi un darba vietas kontrole

Necaurspīdīgs termiskais audums automātiski nav prasībām atbilstošs metināšanas aizsargekrāns. Lielbritānijas Darba drošības un veselības aizsardzības izpildaģentūra (HSE) iesaka, lai metināšanas aizkari un ekrāni, ko izmanto tuvumā esošo darbinieku aizsardzībai pret loka starojumu, atbilstu standartam BS EN ISO 25980 vai nodrošinātu vismaz līdzvērtīgu aizsardzības līmeni. Jāpārbauda gatavā aizkara vai ekrāna atbilstība; auduma temperatūras robežvērtība neapliecina aizsardzību pret ultravioleto, redzamo vai infrasarkano starojumu.

Audums un diegs kā izejmateriāli automātiski nav sertificētas metināšanas segas, aizsargapģērbs vai citi individuālie aizsardzības līdzekļi. Gataviem izstrādājumiem nepieciešama paredzētajam lietojumam atbilstoša konstrukcija, izgatavošana, testēšana, atbilstības novērtēšana, instrukcijas un marķējums. Tie neaizstāj piemērotas metināšanas maskas, acu aizsardzības līdzekļus, cimdus, aizsargapģērbu vai elpceļu aizsardzības līdzekļus.

Tekstila ekrāni neierobežo metināšanas dūmu iedarbību. Metinot telpās, parasti nepieciešama efektīva vietējā nosūces ventilācija pie emisijas avota, kā arī piemēroti elpceļu aizsardzības līdzekļi, ja tehniskie kontroles pasākumi nenodrošina pietiekamu aizsardzību. Barjeras jānovieto tā, lai tās netraucētu projektētajai gaisa plūsmai un neveidotu slēgtu zonu, kurā uzkrājas dūmi vai aizsarggāze.

Uzstādīšana, pārbaude un drošība karsto darbu laikā

• Novērtējiet procesu: reģistrējiet metināšanas vai griešanas metodi, strāvas stiprumu, patēriņa materiālu, metālu, ilgumu, attālumu no avota līdz barjerai un paredzamo dzirksteļu, izdedžu vai šļakatu daudzumu.
• Aizvāciet degtspējīgus materiālus: tekstila barjeru nedrīkst izmantot kā pamatojumu degtspējīgu materiālu atstāšanai karsto darbu zonā.
• Novērsiet spraugas: paneļi jāuzstāda ar pārlaidumu un jāaizsargā grīda, aizmugure un sāni vietās, kur dzirksteles vai starojums var izkļūt gar nepilnīga ekrāna malām.
• Novērsiet daļiņu uzkrāšanos: segas jānostiepj vai jānovieto slīpi, lai dzirksteles un izkausēta metāla pilieni neuzkrātos krokās.
• Aizsargājiet malas un šuves: jutīgās apmales, pārklājumi un stiprinājumu vietas jānovieto ārpus intensīvākās siltuma plūsmas zonas.
• Ievērojiet drošus attālumus: nepieļaujiet aizkaru saskari ar elektrisko loku, elektrodu, degli, karstu apstrādājamo detaļu vai kustīgu iekārtu, ja vien izstrādājums nav paredzēts šādai saskarei.
• Pārbaudiet pirms atkārtotas lietošanas: nomainiet materiālu, ja tajā ir caurumi, tas kļuvis trausls vai glazēts, ir atslāņojies, piesārņots, tam bojāts pārklājums, atvērušās šuves vai vājinājušies stiprinājumi.
• Ievērojiet drošu darba kārtību: veiciet nepieciešamo riska novērtējumu un noformējiet karsto darbu atļauju. HSE vadlīnijās ir noteikta ugunsdrošības uzraudzība karsto darbu laikā un pēc tiem, ja degtspējīgus materiālus nav iespējams aizvākt, — parasti vismaz 30 minūtes un, ja aizdegšanos var būt grūti konstatēt, līdz 60 minūtēm.

Biežāk uzdotie jautājumi

Kāda ir atšķirība starp metināšanas aizkaru un metināšanas segu?

Aizkaru vai ekrānu parasti piekar, lai norobežotu darba zonu un aizsargātu tuvumā esošos cilvēkus vai iekārtas. Segu pārklāj pāri objektam vai novieto objekta vai virsmas tuvumā. Nepieciešamā veiktspēja atšķiras, jo novietojums ietekmē izstarotā siltuma iedarbību, dzirksteļu noslīdēšanu un iespēju izkausētam materiālam uzkrāties uz auduma.

Vai jebkuru karstumizturīgu audumu var izmantot kā metināšanas aizsargekrānu?

Nē. Ekrānam, kas aizsargā tuvumā esošos cilvēkus pret metināšanas loka starojumu, jāatbilst standartam BS EN ISO 25980 vai jānodrošina līdzvērtīga aizsardzība, kā iesaka HSE. Izturība pret temperatūru pati par sevi neapliecina optisko aizsardzību.

Kā interpretēt nepārtrauktas un īslaicīgas ekspluatācijas temperatūras robežvērtības?

Nepārtrauktas ekspluatācijas robežvērtība attiecas uz ilgstošu lietošanu norādītajos produkta apstākļos. Īslaicīgā vērtība attiecas tikai uz ierobežotām temperatūras svārstībām. To nedrīkst izmantot kā parasto darba temperatūru, un neviena no šīm vērtībām neaizstāj siltuma plūsmas, iedarbības ilguma, saskares un atkārtotu šļakatu novērtējumu.

Kurš audums ir piemērots aizsardzībai pret metināšanas dzirkstelēm un šļakatām?

Neapstrādāts stikla šķiedras audums ir elastīgs risinājums universālām necaurspīdīgām barjerām un segām. Ar grafītu vai vermikulītu pārklāti audumi var būt piemēroti prasīgākiem apstākļiem ar intensīvāku karstuma, nodiluma un šļakatu iedarbību. Galīgā izvēle ir atkarīga no procesa intensitātes, attāluma, novietojuma, auduma masas un tā, vai daļiņas var palikt uz virsmas.

Kurus audumus var izmantot aizsardzībai pret izkausēta metāla šļakatām?

Produktu informācijā noteiktiem aizsardzības lietojumiem pret šļakatām ir norādīts ar grafītu pārklāts stikla šķiedras audums, ar vermikulītu pārklāts stikla šķiedras audums un biosolūblās keramiskās šķiedras audums. Pirms lietošanas pārbaudiet veiktspēju attiecībā uz konkrēto izkausēto metālu vai sakausējumu, temperatūru, pilienu izmēru un šļakatu intensitāti.

Vai stikla šķiedras audums ar alumīnija foliju ir piemērots tiešām metināšanas šļakatām?

Tā galvenā priekšrocība ir atstarojošā zemas emisivitātes virsma izstarotā siltuma ierobežošanai. Nedrīkst pieņemt, ka laminētā folijas virsma izturēs tiešu liesmu vai atkārtotas izkausēta metāla šļakatas, ja vien visam materiālam nav atbilstošu testu rezultātu par šādu iedarbību.

Vai 550 °C temperatūrai paredzēta stikla šķiedras pamatne nozīmē, ka ar silikonu pārklāto audumu var lietot 550 °C temperatūrā?

Nē, ja silikona pārklājumam jāsaglabā funkcionalitāte. Produkta informācijā pārklājumam ir norādīta 260 °C nepārtrauktas un 310 °C īslaicīgas ekspluatācijas temperatūra, lai gan stikla šķiedras pamatne ir paredzēta temperatūrai līdz 550 °C. Nebojāta kompozītmateriāla ekspluatācijas robežu nosaka eksponētais pārklājums un nepieciešamās virsmas īpašības.

Kāds diegs jāizmanto augsttemperatūras segai?

Diegs jāpielāgo audumam, nepārtrauktas ekspluatācijas temperatūrai, īslaicīgām temperatūras svārstībām un mehāniskajai slodzei. Para-aramīda diegs nodrošina izturību līdz 400 °C, ar stiepli armēts stikla šķiedras diegs ir paredzēts temperatūrai līdz 600 °C, bet silīcija dioksīda šķiedras diegs — 1000 °C nepārtraukti un 1400 °C īslaicīgi.

Vai šie audumi ir sertificēti individuālie aizsardzības līdzekļi?

Audums un diegs kā izejmateriāli automātiski nav sertificēti individuālie aizsardzības līdzekļi. Gatavam cimdam, apģērbam vai citam aizsarglīdzeklim nepieciešama deklarētajam lietojumam atbilstoša konstrukcija, testēšana un atbilstības novērtēšana.

Vai metināšanas aizkars ierobežo metināšanas dūmus?

Nē. Aizkari var ierobežot dzirksteļu izplatīšanos un ekranēt starojumu, bet tie neizvada dūmus. Izmantojiet efektīvu vietējo nosūces ventilāciju un nepieciešamos elpceļu aizsardzības līdzekļus, kā arī pārliecinieties, ka aizkaru izvietojums netraucē nosūces gaisa plūsmai.

Vai karstumizturīgs audums ir pilnībā ugunsdrošs?

Audums var būt nedegošs vai liesmu slāpējošs, tomēr tas var vadīt siltumu, zaudēt izturību, tajā var rasties caurumi, un karstās daļiņas var izkļūt caur šuvēm un malām. Jāvadās pēc precīzi publicētajām īpašībām un terminu „ugunsdrošs” nedrīkst izmantot kā apgalvojumu par neierobežotu veiktspēju.

Kā jānovieto metināšanas sega?

Ja iespējams, sega jānovieto slīpi un jānostiepj tā, lai dzirksteles un karstie pilieni nokristu, nevis uzkrātos. Nodrošiniet pietiekamu pārklājumu un pārlaidumus, izvietojiet šuves ārpus visintensīvākās iedarbības zonas un nepieļaujiet segas saskari ar loku, degli vai karstu apstrādājamo detaļu, ja vien šāda saskare nav paredzēta ekspluatācijas nosacījumos.

Kad termiskā auduma barjera jānomaina?

Izņemiet to no ekspluatācijas, ja pārbaudē konstatēti caurumi, trauslas vai glazētas vietas, atslāņošanās, pārklājuma zudums, materiālā iestrādājušās metāla daļiņas, ķīmisks piesārņojums, bojātas šuves vai vājināti stiprinājumi. Ja normālas lietošanas laikā bojājumi atkārtojas, atkārtoti jāizvērtē materiāla specifikācija.