Aplicações de corte térmico, tais como corte a plasma e laser, geram níveis consideráveis de fumaça e partículas que podem representar risco à saúde dos operadores e ser prejudiciais às máquinas de corte.
Frequentemente, coletores de pó integrados em sistemas de corte ajudam a reduzir a exposição dos trabalhadores à fumaça e ajudam a proteger máquinas caras. Ao selecionar e projetar um coletor de pó, a consideração dos pós gerados termicamente deve incluir os desafios de filtragem para coletores devido ao tamanho das partículas, carga e riscos de pó inflamável.
Os benefícios dos elementos filtrantes de carga superficial
As partículas finas geradas pelas aplicações de corte térmico exigem coletores de cartucho de alta eficiência para um bom desempenho. A carga superficial, os elementos de fibra fina e os padrões de fluxo de ar para baixo aumentam drasticamente o desempenho do coletor. A fibra fina ajuda na remoção das partículas muito finas do fluxo de ar através de vários fenômenos de filtragem, incluindo, interceptação, difusão e impacto. As fibras finas aumentam a eficiência geral do elemento filtrante e forçam o particulado a se acumular na superfície do elemento onde a limpeza por pulso pode ser eficaz. O padrão do fluxo de ar para baixo também é crítico para estabilizar a pressão diferencial em aplicações de corte térmico. Conforme o sistema de limpeza pulsa, o fluxo de ar para baixo auxilia na evacuação de partículas finas e fumaça da superfície do filtro. O elemento do filtro cartucho sem fibras finas frequentemente permitem a incorporação de partículas dentro das fibras do elemento, resultando em um fluxo de ar reduzido para a mesa de corte e uma vida útil mais curta do filtro.
Determinação do tamanho do coletor de pó
O tamanho de um coletor de pó depende do fluxo de ar necessário para conter a fumaça e as partículas. Em geral, quanto maior a mesa de corte, maior o fluxo de ar necessário para conter o pó e, consequentemente, maior o coletor de pó necessário. Outras variáveis também influenciam o fluxo de ar, incluindo o tamanho da mesa, a fração da mesa coberta pela peça de trabalho e o número de zonas abertas dentro de uma mesa durante o processo de corte. As mesas de fluxo descendente são frequentemente divididas (ou zonadas) para reduzir o fluxo total de ar necessário para capturar o pó de forma eficaz, reduzindo assim o tamanho do coletor. O tamanho do coletor é então adaptado com base em fatores que incluem o número de cabeças de corte, a tecnologia de corte (laser, plasma, oxicombustível, etc.), o material a ser cortado e a velocidade de corte e a tempo de ativação da chama. Para peças de trabalho maiores, várias máquinas de corte podem ser integradas em uma única mesa de fluxo descendente.
O fluxo de ar através da mesa de corte deve ser suficiente para gerar uma velocidade de fluxo descendente na superfície da mesa para superar a fumaça ascendente. A velocidade do fluxo descendente é a velocidade mínima do ar necessária para evitar que fumaça e partículas escapem da mesa de corte e para aplicações de corte térmico é tipicamente de 150-250 pés/min, mas pode variar com o projeto e tamanho da mesa.
A necessidade de análise de risco
Como em qualquer processo, os clientes devem realizar uma análise de risco antes de escolher uma estratégia de coleta de pó. As faíscas estão normalmente presentes em qualquer processo de corte térmico, e os pós coletados podem ser combustíveis, apresentando riscos de explosão e/ou incêndio. As estratégias de mitigação da fonte de ignição devem ser uma consideração para qualquer estratégia de coletor de pó seco. Além disso, deve-se levar em consideração os riscos da captura de partículas de diferentes metais. A National Fire Protection Association (NFPA) publica uma série de normas para ajudar a mitigar os riscos associados aos pós inflamáveis de metal.
Nos últimos anos, a Occupational Safety and Health Administration (OSHA) reduziu significativamente os limites de exposição permitidos (PEL) de muitos pós, como o cromo hexavalente. Isso pode ser um problema para aplicações que cortam metais com cromo, como o aço inoxidável, que é significativamente maior do que outros metais comuns, como o aço carbono ou o alumínio. Um filtro de monitoramento pode ser necessário em instalações que recirculam o ar para reduzir as emissões de um processo de corte.
Que entrem os especialistas
Considerando os desafios de filtragem colocados pelas aplicações de corte térmico, os fabricantes devem consultar especialistas em filtragem para soluções de coleta de pó que atendam às exigências da agência com jurisdição (AHJ), protejam as máquinas de corte e minimizem a exposição do trabalhador à fumaça nociva e aos particulados gerados por essas aplicações.
