Materiales de alta temperatura para soldadura y protección térmica industrial

Protección térmica industrial para soldadura y trabajos en caliente

La soldadura, el corte por llama, la soldadura fuerte, el amolado y otros trabajos en caliente relacionados pueden exponer a las personas, los equipos y las superficies adyacentes a diversos peligros. Entre ellos se encuentran la radiación ultravioleta e infrarroja del arco, el calor radiante y convectivo, las chispas, la escoria caliente, las gotas de metal fundido, la llama directa, los residuos calientes y la ignición de materiales combustibles cercanos. Ningún valor de temperatura por sí solo describe todas estas exposiciones.

Los tejidos de alta temperatura VITCAS pueden confeccionarse para crear barreras térmicas, cortinas, mantas, cubiertas desmontables y pantallas protectoras adaptadas a cada aplicación. La selección debe basarse en las condiciones de servicio completas, la geometría de instalación y el conjunto acabado. Una barrera textil adecuada complementa la evaluación de riesgos, los controles del proceso, la ventilación, el orden y la limpieza y los equipos de protección individual, pero no los sustituye.

Temperaturas nominales publicadas y selección del material

La temperatura de servicio continuo es el nivel al que un material está previsto que permanezca en uso bajo las condiciones indicadas. Una temperatura nominal de corta duración o máxima solo es aplicable a una exposición limitada y no debe considerarse una temperatura de diseño continuo. La temperatura real del tejido depende de la distancia a la fuente, el flujo térmico, la orientación, la ventilación, el contacto, la duración y la permanencia de partículas calientes sobre la superficie.

Las cifras anteriores son límites publicados específicos de cada producto, no garantías de protección frente a un proceso de soldadura o un metal fundido determinados. El gramaje, el grosor y el ligamento del tejido, el estado del recubrimiento, la inclinación y la energía y duración de la exposición influyen en el rendimiento. Antes de seleccionar una barrera crítica para la seguridad, deben consultarse los datos técnicos vigentes y cualquier prueba específica de la aplicación.

Cómo elegir el tejido según el tipo de exposición

Chispas, proyecciones y escoria caliente

Para una cortina opaca o una manta de soldadura de uso general, un tejido flexible de fibra de vidrio sin recubrimiento puede servir como material base práctico. Las proyecciones más intensas, la abrasión o el calor localizado pueden requerir tejidos recubiertos de grafito o vermiculita. La barrera debe inclinarse o disponerse de forma que las partículas calientes se desprendan en lugar de acumularse en pliegues, bolsas o zonas horizontales. Una temperatura nominal de corta duración no define la resistencia frente a gotas repetidas ni frente a una acumulación de material fundido.

Salpicaduras de metal fundido

La información de los productos identifica los tejidos de fibra de vidrio recubiertos de grafito, los tejidos de fibra de vidrio recubiertos de vermiculita y los tejidos de fibra cerámica biosoluble para determinadas aplicaciones de protección contra salpicaduras. La idoneidad sigue dependiendo del metal o la aleación fundidos, la temperatura, la masa de las gotas, la frecuencia de las salpicaduras, el ángulo de impacto y el estado del tejido. No debe suponerse que el comportamiento frente a un metal fundido sea aplicable a otro. Para proteger al personal o instalaciones críticas, deben obtenerse los datos de ensayo pertinentes.

Calor radiante y equipos calientes

El tejido con lámina de aluminio proporciona una cara de baja emisividad que puede reducir la transferencia de calor radiante cuando la superficie reflectante está limpia, correctamente orientada y separada de la fuente. Los tejidos de fibra de vidrio recubiertos también son útiles como capas exteriores duraderas para cubiertas aislantes desmontables y mantas para maquinaria. La temperatura de la cara fría debe calcularse a partir del conjunto completo, incluidos el grosor del aislamiento, las costuras, los elementos de fijación y las cámaras de aire; no puede predecirse únicamente a partir de la temperatura nominal del tejido exterior.

Llama directa y aberturas de hornos

Los tejidos de fibra de vidrio recubiertos de vermiculita, los tejidos de sílice recubiertos de vermiculita y los tejidos de fibra cerámica son las opciones de mayor temperatura dentro de esta gama de aplicaciones. Incluso cuando se indique su uso con llama directa, deben determinarse la duración de la exposición, la velocidad de la llama, la atmósfera y la carga mecánica. Las cortinas para puertas de hornos también requieren solapes adecuados, sujeción de los bordes y una separación suficiente respecto a los equipos móviles.

Exposición a la intemperie, aceites y productos químicos

Los recubrimientos de neopreno, silicona, acrílico y silicato cálcico mejoran determinadas propiedades ambientales o mecánicas, pero cada recubrimiento modifica la temperatura de uso y el comportamiento superficial. El neopreno es una opción de menor temperatura para cubiertas exteriores y expuestas a aceites. La silicona aporta resistencia al agua y a los productos químicos hasta 260 °C de forma continua en el recubrimiento. El tejido con silicato cálcico combina una temperatura de servicio continuo más alta, de 700 °C, con resistencia a la intemperie y la abrasión. Debe comprobarse el producto químico concreto en lugar de basarse en una declaración general de resistencia.

Hilos de coser y conjuntos confeccionados

Una barrera térmica está limitada por su componente más débil. Seleccione el hilo de coser de alta temperatura, los dobladillos, los elementos de fijación, los ojales, el alambre, los ganchos y el aislamiento de acuerdo con las condiciones de servicio del conjunto. Siempre que sea posible, sitúe las costuras lejos de la exposición más intensa y utilice solapes para evitar vías directas para las chispas y la radiación.

Pantallas de soldadura, EPI y controles del lugar de trabajo

Un tejido térmico opaco no es automáticamente una pantalla de soldadura conforme con la normativa. En Gran Bretaña, el organismo HSE recomienda que las cortinas y pantallas de soldadura utilizadas para proteger de la luz del arco a los trabajadores situados en las proximidades cumplan la norma BS EN ISO 25980 o proporcionen al menos el mismo nivel de protección. Debe confirmarse la conformidad de la cortina o pantalla acabada; la temperatura nominal de un tejido no demuestra que controle la radiación ultravioleta, visible o infrarroja.

El tejido y el hilo sin confeccionar tampoco son automáticamente mantas de soldadura, prendas de protección u otros equipos de protección individual certificados. Los productos acabados requieren un diseño, una confección, unos ensayos, una evaluación de la conformidad, unas instrucciones y un marcado adecuados para el uso previsto. No sustituyen a las pantallas de soldadura para la cabeza, la protección ocular, los guantes, la ropa ni la protección respiratoria apropiados.

Las pantallas textiles no controlan los humos de soldadura. La soldadura en interiores normalmente requiere una ventilación por extracción localizada eficaz en la fuente, junto con equipos de protección respiratoria adecuados cuando las medidas técnicas no controlen suficientemente la exposición. Coloque las barreras de modo que no obstaculicen el flujo de aire previsto ni creen una acumulación confinada de humos o gas de protección.

Instalación, inspección y seguridad en trabajos en caliente

• Evalúe el proceso: registre el método de soldadura o corte, la intensidad de corriente, el consumible, el metal, la duración, la distancia entre la fuente y la barrera y las chispas, la escoria o las salpicaduras previstas.
• Retire los materiales combustibles: no utilice una barrera textil como justificación para dejar materiales combustibles dentro de la zona de trabajo en caliente.
• Controle las aberturas: solape los paneles y proteja el suelo, la parte posterior y los laterales por donde puedan pasar las chispas o la radiación alrededor de una pantalla incompleta.
• Evite la acumulación de partículas: tense o incline las mantas para que las chispas y las gotas de metal fundido no se acumulen en los pliegues.
• Proteja los bordes y las costuras: mantenga los dobladillos, recubrimientos y puntos de fijación vulnerables alejados del flujo térmico más intenso.
• Mantenga distancias de seguridad: evite que las cortinas entren en contacto con el arco, el electrodo, el soplete, la pieza caliente o la maquinaria en movimiento, salvo que estén diseñadas para dicho contacto.
• Inspeccione antes de reutilizar: sustituya cualquier material que presente agujeros, fragilidad, vitrificación, delaminación, contaminación, recubrimientos dañados, costuras abiertas o fijaciones debilitadas.
• Aplique un sistema de trabajo seguro: utilice la evaluación de riesgos y el permiso de trabajo en caliente exigidos. Las directrices del HSE requieren vigilancia contra incendios durante y después del trabajo en caliente cuando no sea posible retirar el material combustible, normalmente durante al menos 30 minutos y posiblemente durante 60 minutos si la ignición puede resultar difícil de detectar.

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre una cortina de soldadura y una manta de soldadura?

Una cortina o pantalla suele suspenderse para separar la zona de trabajo y proteger a las personas o los equipos de su entorno. Una manta se coloca sobre un objeto o una superficie, o cerca de ellos. Las prestaciones requeridas son diferentes porque la orientación influye en el calor radiante, el desprendimiento de chispas y la posibilidad de que el material fundido se acumule sobre el tejido.

¿Puede utilizarse cualquier tejido resistente al calor como pantalla de soldadura?

No. Según las recomendaciones del HSE, una pantalla destinada a proteger a las personas cercanas frente a la radiación del arco de soldadura debe cumplir la norma BS EN ISO 25980 o proporcionar una protección equivalente. La resistencia térmica por sí sola no acredita la protección óptica.

¿Cómo deben interpretarse las temperaturas nominales de servicio continuo y de corta duración?

La temperatura nominal de servicio continuo se aplica al uso prolongado bajo las condiciones indicadas para el producto. El valor de corta duración solo se aplica a desviaciones limitadas. No debe utilizarse como temperatura normal de funcionamiento y ninguno de los dos valores sustituye la evaluación del flujo térmico, la duración, el contacto y las proyecciones repetidas.

¿Qué tejido es adecuado para las chispas y proyecciones de soldadura?

La fibra de vidrio sin recubrimiento es una opción flexible para barreras opacas y mantas de uso general. Los tejidos recubiertos de grafito o vermiculita pueden ser adecuados cuando existen mayores exigencias de calor, abrasión y proyecciones. La selección final depende de la intensidad del proceso, la distancia, la orientación, el gramaje del tejido y la posibilidad de que las partículas permanezcan sobre la superficie.

¿Qué tejidos pueden considerarse para proteger frente a salpicaduras de metal fundido?

La información de los productos identifica los tejidos de fibra de vidrio recubiertos de grafito, los tejidos de fibra de vidrio recubiertos de vermiculita y los tejidos de fibra cerámica biosoluble para determinadas aplicaciones con salpicaduras. Antes de utilizarlos, confirme su comportamiento frente al metal o la aleación fundidos concretos, la temperatura, el tamaño de las gotas y la frecuencia de las salpicaduras.

¿Es adecuado el tejido de fibra de vidrio con lámina de aluminio para recibir directamente proyecciones de soldadura?

Su principal ventaja es una superficie reflectante de baja emisividad para controlar el calor radiante. No debe suponerse que la cara de lámina laminada tolerará la llama directa o las proyecciones repetidas de metal fundido, salvo que el material completo disponga de pruebas adecuadas para dicha exposición.

¿Un núcleo de vidrio con una temperatura nominal de 550 °C permite utilizar el tejido recubierto de silicona a 550 °C?

No, mientras el recubrimiento de silicona deba conservar su funcionalidad. La información del producto indica 260 °C en continuo y 310 °C durante periodos breves para el recubrimiento, aunque el núcleo de vidrio tiene una temperatura nominal de 550 °C. El límite del material compuesto intacto viene determinado por el recubrimiento expuesto y las propiedades superficiales requeridas.

¿Qué hilo debe utilizarse para una manta de alta temperatura?

El hilo debe ser compatible con el tejido, la temperatura continua, las desviaciones breves y la carga mecánica. La para-aramida prioriza la resistencia hasta 400 °C, la fibra de vidrio reforzada con alambre está clasificada hasta 600 °C y el hilo de sílice está clasificado para 1000 °C en continuo y 1400 °C durante periodos breves.

¿Estos tejidos son equipos de protección individual certificados?

El tejido y el hilo sin confeccionar son componentes, no EPI certificados automáticamente. Un guante, una prenda u otro artículo de protección acabado requiere un diseño, ensayos y una evaluación de la conformidad adecuados para el uso declarado.

¿Una cortina de soldadura controla los humos de soldadura?

No. Las cortinas pueden contener las chispas y apantallar la radiación, pero no eliminan los humos. Utilice una ventilación por extracción localizada eficaz y la protección respiratoria necesaria, y asegúrese de que la disposición de las cortinas no perjudique el flujo de aire de extracción.

¿Un tejido resistente al calor es ignífugo?

Un tejido puede ser incombustible o resistente a las llamas y, aun así, transmitir calor, perder resistencia, desarrollar agujeros o permitir el paso de partículas calientes por las costuras y los bordes. Utilice la propiedad publicada exacta y evite considerar «ignífugo» como una afirmación de prestaciones ilimitadas.

¿Cómo debe colocarse una manta de soldadura?

Cuando sea posible, inclínela y ténsela para que las chispas y las gotas calientes caigan en lugar de acumularse. Proporcione una cobertura y unos solapes suficientes, mantenga las costuras alejadas de la exposición máxima y evite que la manta entre en contacto con el arco, el soplete o la pieza caliente, salvo que dicho contacto esté contemplado en sus condiciones de diseño.

¿Cuándo debe sustituirse una barrera textil térmica?

Retírela del servicio si durante la inspección se detectan agujeros, zonas frágiles o vitrificadas, delaminación, pérdida del recubrimiento, metal incrustado, contaminación química, costuras dañadas o fijaciones debilitadas. Si los daños se repiten durante el uso normal, vuelva a evaluar la especificación.