Materiali per alte temperature per saldatura e protezione termica industriale

Protezione termica industriale per saldatura e lavorazioni a caldo

La saldatura, il taglio a fiamma, la brasatura, la smerigliatura e le lavorazioni a caldo correlate possono esporre persone, attrezzature e superfici adiacenti a diversi pericoli. Tra questi rientrano le radiazioni ultraviolette e infrarosse generate dall’arco, il calore radiante e convettivo, le scintille, le scorie incandescenti, le gocce di metallo fuso, la fiamma diretta, i detriti caldi e l’innesco dei materiali combustibili nelle vicinanze. Nessun singolo valore di temperatura può descrivere tutte queste esposizioni.

I tessuti per alte temperature VITCAS possono essere trasformati in barriere termiche, tende, coperte, rivestimenti rimovibili e schermi protettivi specifici per l’applicazione. La scelta deve basarsi sull’intero ciclo di servizio, sulla geometria di installazione e sulla configurazione finale. Una barriera tessile idonea integra la valutazione dei rischi, i controlli di processo, la ventilazione, l’ordine e la pulizia dell’area e i dispositivi di protezione individuale, ma non li sostituisce.

Temperature nominali dichiarate e scelta dei materiali

La temperatura di esercizio continuo è il livello al quale un materiale è destinato a rimanere in servizio nelle condizioni dichiarate. Una temperatura massima o di breve durata si applica esclusivamente a esposizioni limitate e non deve essere considerata una normale temperatura di progetto. La temperatura effettiva del tessuto dipende dalla distanza dalla sorgente, dal flusso termico, dall’orientamento, dalla ventilazione, dal contatto, dalla durata e dall’eventuale permanenza di particelle calde sulla superficie.

I valori riportati sopra sono limiti dichiarati specifici dei singoli prodotti, non garanzie di protezione rispetto a un determinato processo di saldatura o metallo fuso. Grammatura, spessore, trama, stato del rivestimento, inclinazione, energia e durata dell’esposizione influiscono sulle prestazioni. Prima di scegliere una barriera essenziale per la sicurezza, verificare i dati tecnici aggiornati e le eventuali prove specifiche per l’applicazione.

Scelta del tessuto in base all’esposizione

Scintille, spruzzi e scorie incandescenti

Per un tendaggio opaco o una coperta per saldatura di uso generale, il tessuto greggio flessibile in fibra di vetro può costituire una soluzione pratica. In presenza di spruzzi più intensi, abrasione o calore localizzato possono essere necessari tessuti rivestiti in grafite o vermiculite. La barriera deve essere inclinata o disposta in modo che le particelle calde scivolino via anziché raccogliersi in pieghe, sacche o zone orizzontali. La temperatura nominale di breve durata non definisce la resistenza a gocce ripetute o a un accumulo di materiale fuso.

Spruzzi di metallo fuso

Le informazioni sui prodotti indicano il tessuto in fibra di vetro rivestito in grafite, il tessuto in fibra di vetro rivestito in vermiculite e il tessuto in fibra ceramica biosolubile per specifiche applicazioni di protezione dagli spruzzi. L’idoneità dipende comunque dal metallo o dalla lega fusa, dalla temperatura, dalla massa delle gocce, dalla frequenza degli spruzzi, dall’angolo d’impatto e dallo stato del tessuto. Le prestazioni rispetto a un metallo fuso non possono essere date per scontate con un altro metallo. Per la protezione del personale o la schermatura di impianti critici, richiedere dati di prova pertinenti.

Calore radiante e attrezzature calde

Il tessuto con foglio di alluminio offre una superficie a bassa emissività che può ridurre la trasmissione del calore radiante quando il lato riflettente è pulito, orientato correttamente e distanziato dalla sorgente. I tessuti in fibra di vetro rivestiti sono utili anche come strati esterni durevoli per coperture isolanti rimovibili e materassini per macchinari. La temperatura sul lato freddo deve essere calcolata considerando l’intero sistema, compresi lo spessore dell’isolamento, le cuciture, i dispositivi di fissaggio e le intercapedini d’aria; non può essere prevista in base alla sola temperatura nominale del tessuto esterno.

Fiamma diretta e aperture dei forni

Il tessuto in fibra di vetro rivestito in vermiculite, il tessuto in fibra di silice rivestito in vermiculite e il tessuto in fibra ceramica rappresentano le opzioni per temperature più elevate in questa gamma di applicazioni. Anche quando è dichiarata l’idoneità all’esposizione diretta alla fiamma, occorre stabilire la durata dell’esposizione, la velocità della fiamma, l’atmosfera e il carico meccanico. Le tende installate in corrispondenza delle porte dei forni richiedono inoltre sovrapposizioni adeguate, un corretto fissaggio dei bordi e una distanza di sicurezza dalle parti mobili.

Esposizione ad agenti atmosferici, oli e sostanze chimiche

I rivestimenti in neoprene, silicone, acrilico e silicato di calcio migliorano determinate proprietà ambientali o meccaniche, ma ciascun rivestimento modifica la temperatura di utilizzo e il comportamento superficiale. Il neoprene è una soluzione per temperature inferiori, adatta a rivestimenti esterni esposti agli agenti atmosferici e agli oli. Il silicone offre resistenza all’acqua e agli agenti chimici fino a una temperatura continua del rivestimento di 260 °C. Il tessuto rivestito in silicato di calcio abbina una temperatura continua più elevata, pari a 700 °C, alla resistenza agli agenti atmosferici e all’abrasione. Verificare la sostanza chimica effettivamente presente anziché affidarsi a una generica dichiarazione di resistenza.

Fili cucirini e manufatti tessili

Le prestazioni di una barriera termica sono limitate dal suo componente più debole. Scegliere filo cucirino per alte temperature, orli, dispositivi di fissaggio, occhielli, fili metallici, ganci e materiali isolanti compatibili con le condizioni di esercizio dell’insieme. Ove possibile, posizionare le cuciture lontano dalle zone di esposizione più intensa e utilizzare sovrapposizioni per evitare percorsi diretti per scintille e radiazioni.

Schermi per saldatura, DPI e misure di controllo sul luogo di lavoro

Un tessuto termico opaco non costituisce automaticamente uno schermo per saldatura conforme. In Gran Bretagna, l’HSE raccomanda che le tende e gli schermi per saldatura utilizzati per proteggere i lavoratori nelle vicinanze dalla luce dell’arco siano conformi alla norma BS EN ISO 25980 o offrano almeno lo stesso livello di protezione. Verificare la conformità della tenda o dello schermo finito; la temperatura nominale del tessuto non dimostra il controllo delle radiazioni ultraviolette, visibili o infrarosse.

Il tessuto e il filo allo stato grezzo non sono inoltre automaticamente certificati come coperte per saldatura, indumenti protettivi o altri dispositivi di protezione individuale. I prodotti finiti richiedono progettazione, fabbricazione, prove, valutazione della conformità, istruzioni e marcature adeguate all’uso previsto. Non sostituiscono caschi per saldatura, protezioni oculari, guanti, indumenti o dispositivi di protezione delle vie respiratorie idonei.

Gli schermi tessili non controllano i fumi di saldatura. La saldatura in ambienti chiusi richiede normalmente un’efficace aspirazione localizzata alla fonte e dispositivi di protezione delle vie respiratorie adeguati qualora i sistemi tecnici non controllino sufficientemente l’esposizione. Posizionare le barriere in modo che non ostacolino il flusso d’aria previsto o provochino un accumulo confinato di fumi o gas di protezione.

Installazione, ispezione e sicurezza nelle lavorazioni a caldo

• Valutare il processo: registrare il metodo di saldatura o taglio, la corrente, il materiale di consumo, il metallo, la durata, la distanza tra la sorgente e la barriera e la presenza prevista di scintille, scorie o spruzzi.
• Rimuovere i materiali combustibili: non utilizzare una barriera tessile come giustificazione per lasciare materiale combustibile all’interno della zona di lavorazione a caldo.
• Controllare le aperture: sovrapporre i pannelli e proteggere il pavimento, la parte posteriore e i lati nei punti in cui scintille o radiazioni potrebbero aggirare uno schermo incompleto.
• Evitare l’accumulo di particelle: tendere o inclinare le coperte in modo che scintille e gocce di metallo fuso non si accumulino nelle pieghe.
• Proteggere bordi e cuciture: mantenere gli orli, i rivestimenti e i punti di fissaggio più vulnerabili lontano dalle zone con il flusso termico più elevato.
• Mantenere distanze di sicurezza: evitare che le tende entrino in contatto con l’arco, l’elettrodo, la torcia, il pezzo caldo o macchinari in movimento, salvo che siano progettate per tale contatto.
• Ispezionare prima del riutilizzo: sostituire il materiale che presenta fori, infragilimento, vetrificazione, delaminazione, contaminazione, rivestimenti danneggiati, cuciture aperte o fissaggi indeboliti.
• Adottare un sistema di lavoro sicuro: effettuare la valutazione dei rischi richiesta e utilizzare il permesso per lavori a caldo. Le linee guida HSE prevedono la sorveglianza antincendio durante e dopo le lavorazioni a caldo quando non è possibile rimuovere i materiali combustibili, normalmente per almeno 30 minuti e potenzialmente per 60 minuti quando un principio d’incendio può essere difficile da rilevare.

Domande frequenti

Qual è la differenza tra una tenda per saldatura e una coperta per saldatura?

Una tenda o uno schermo viene normalmente sospeso per separare l’area di lavoro e proteggere persone o attrezzature circostanti. Una coperta viene posata sopra o collocata vicino a un oggetto o a una superficie. Le prestazioni richieste sono diverse perché l’orientamento influisce sul calore radiante, sullo scorrimento delle scintille e sulla possibilità che il materiale fuso si accumuli sul tessuto.

Qualsiasi tessuto resistente al calore può essere utilizzato come schermo per saldatura?

No. Secondo le indicazioni dell’HSE, uno schermo destinato a proteggere le persone nelle vicinanze dalle radiazioni dell’arco di saldatura deve essere conforme alla norma BS EN ISO 25980 o offrire una protezione equivalente. La sola resistenza alla temperatura non garantisce la protezione ottica.

Come devono essere interpretate le temperature di esercizio continuo e di breve durata?

La temperatura continua si applica al servizio prolungato nelle condizioni dichiarate per il prodotto. Il valore di breve durata riguarda esclusivamente escursioni limitate. Non deve essere utilizzato come normale temperatura di esercizio e nessuno dei due valori sostituisce la valutazione del flusso termico, della durata, del contatto e degli spruzzi ripetuti.

Quale tessuto è adatto a scintille e spruzzi di saldatura?

Il tessuto greggio in fibra di vetro è una soluzione flessibile per barriere opache e coperte di uso generale. I tessuti rivestiti in grafite o vermiculite possono essere indicati in presenza di calore, abrasione e spruzzi più intensi. La scelta finale dipende dalla gravosità del processo, dalla distanza, dall’orientamento, dalla grammatura del tessuto e dalla possibilità che le particelle rimangano sulla superficie.

Quali tessuti possono essere presi in considerazione per gli spruzzi di metallo fuso?

Le informazioni sui prodotti indicano il tessuto in fibra di vetro rivestito in grafite, il tessuto in fibra di vetro rivestito in vermiculite e il tessuto in fibra ceramica biosolubile per specifiche applicazioni con spruzzi. Prima dell’uso, verificare le prestazioni rispetto al particolare metallo o alla lega fusa, alla temperatura, alle dimensioni delle gocce e alla frequenza degli spruzzi.

Il tessuto in fibra di vetro con foglio di alluminio è adatto agli spruzzi diretti di saldatura?

Il suo vantaggio principale è la superficie riflettente a bassa emissività per il controllo del calore radiante. Non presumere che la superficie laminata in alluminio possa tollerare la fiamma diretta o spruzzi ripetuti di metallo fuso, salvo che il materiale completo disponga di prove adeguate per tale esposizione.

Un’anima in fibra di vetro resistente a 550 °C rende il tessuto rivestito in silicone adatto all’esercizio a 550 °C?

Non se il rivestimento in silicone deve rimanere funzionale. Le informazioni sul prodotto indicano 260 °C in continuo e 310 °C per breve durata per il rivestimento, sebbene l’anima in fibra di vetro sia classificata fino a 550 °C. Il limite del materiale composito integro è determinato dal rivestimento esposto e dalle proprietà superficiali richieste.

Quale filo deve essere utilizzato per una coperta per alte temperature?

Abbinare il filo al tessuto, alla temperatura continua, alle escursioni di breve durata e al carico meccanico. La para-aramide privilegia la resistenza meccanica fino a 400 °C, la fibra di vetro rinforzata con filo metallico è classificata fino a 600 °C e il filo in silice fino a 1000 °C in continuo e 1400 °C per breve durata.

Questi tessuti sono dispositivi di protezione individuale certificati?

Il tessuto e il filo allo stato grezzo sono componenti e non costituiscono automaticamente DPI certificati. Un guanto, un indumento o un altro articolo protettivo finito richiede progettazione, prove e valutazione della conformità adeguate all’uso dichiarato.

Una tenda per saldatura controlla i fumi di saldatura?

No. Le tende possono contenere le scintille e schermare le radiazioni, ma non eliminano i fumi. Utilizzare un’efficace aspirazione localizzata e gli eventuali dispositivi di protezione delle vie respiratorie richiesti, assicurandosi che la disposizione delle tende non ostacoli il flusso d’aria del sistema di aspirazione.

Il tessuto resistente al calore è ignifugo?

Un tessuto può essere incombustibile o resistente alla fiamma, ma continuare a trasmettere calore, perdere resistenza, sviluppare fori o consentire il passaggio di particelle calde attraverso cuciture e bordi. Fare riferimento alla specifica proprietà dichiarata ed evitare di considerare il termine “ignifugo” come garanzia di prestazioni illimitate.

Come deve essere posizionata una coperta per saldatura?

Quando possibile, inclinarla e tenderla in modo che scintille e gocce calde cadano senza accumularsi. Prevedere una copertura e sovrapposizioni sufficienti, mantenere le cuciture lontano dall’esposizione massima ed evitare che la coperta entri in contatto con l’arco, la torcia o il pezzo caldo, salvo che tale contatto rientri nelle condizioni di impiego previste.

Quando deve essere sostituita una barriera tessile termica?

Rimuoverla dal servizio se l’ispezione rileva fori, zone fragili o vetrificate, delaminazione, perdita del rivestimento, metallo incorporato, contaminazione chimica, cuciture danneggiate o fissaggi indeboliti. Se il danno si ripresenta durante il normale utilizzo, rivalutare le specifiche del prodotto.