Quarta-feira, 16 Março 2011 21: 30

Soldagem e Corte Térmico

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Este artigo é uma revisão da 3ª edição do artigo da Enciclopédia de Saúde e Segurança Ocupacional “Soldagem e corte térmico” de GS Lyndon.

Visão geral do processo

Soldagem é um termo genérico que se refere à união de peças de metal em faces de união tornadas plásticas ou líquidas por calor ou pressão, ou ambos. As três fontes diretas comuns de calor são:

  1. chama produzida pela combustão de gás combustível com ar ou oxigênio
  2. arco elétrico, atingido entre um eletrodo e uma peça de trabalho ou entre dois eletrodos
  3. resistência elétrica oferecida à passagem de corrente entre duas ou mais peças de trabalho.

 

Outras fontes de calor para soldagem são discutidas abaixo (consulte a tabela 1).

Tabela 1. Entradas de materiais de processo e saídas de poluição para fundição e refino de chumbo

Extração

entrada de material

Emissões de ar

Resíduos de processo

Outros resíduos

Sinterização de chumbo

Minério de chumbo, ferro, sílica, fluxo de calcário, coque, soda, cinza, pirita, zinco, soda cáustica, poeira de despoluição

Dióxido de enxofre, material particulado contendo cádmio e chumbo

   

fundição de chumbo

Sinter de chumbo, coque

Dióxido de enxofre, material particulado contendo cádmio e chumbo

Efluentes de lavagem de plantas, água de granulação de escória

Escória contendo impurezas como zinco, ferro, sílica e cal, sólidos de represamento de superfície

escória de chumbo

Barras de chumbo, carbonato de sódio, enxofre, pó de manga, coque

   

Escória contendo impurezas como cobre, sólidos de represamento de superfície

refino de chumbo

lingote de escória de chumbo

     

 

In soldagem e corte a gás, oxigênio ou ar e um gás combustível são alimentados a um maçarico (maçarico) no qual são misturados antes da combustão no bocal. O maçarico geralmente é segurado manualmente (veja a figura 1). O calor derrete as faces metálicas das peças a serem unidas, fazendo com que fluam juntas. Um metal de adição ou liga é frequentemente adicionado. A liga geralmente tem um ponto de fusão mais baixo do que as peças a serem unidas. Neste caso, geralmente as duas peças não são levadas à temperatura de fusão (brasagem, solda). Fluxos químicos podem ser usados ​​para prevenir a oxidação e facilitar a união.

Figura 1. Soldagem a gás com tocha e vareta de metal filtrante. O soldador é protegido por um avental de couro, luvas e óculos

MET040F1

Na soldagem a arco, o arco é formado entre um eletrodo e as peças de trabalho. O eletrodo pode ser conectado a uma fonte de alimentação elétrica de corrente alternada (CA) ou corrente contínua (CC). A temperatura desta operação é de cerca de 4,000°C quando as peças se fundem. Normalmente, é necessário adicionar metal fundido à junta, seja por fusão do próprio eletrodo (processos de eletrodo consumível) ou por fusão de uma vareta de enchimento separada que não está transportando corrente (processos de eletrodo não consumível).

A maior parte da soldagem a arco convencional é feita manualmente por meio de um eletrodo consumível coberto (revestido) em um porta-eletrodo portátil. A soldagem também é realizada por muitos processos de soldagem elétrica semi ou totalmente automática, como soldagem por resistência ou alimentação contínua de eletrodo.

Durante o processo de soldagem, a área de soldagem deve ser protegida da atmosfera para evitar oxidação e contaminação. Existem dois tipos de proteção: revestimentos de fluxo e proteção de gás inerte. No soldagem a arco com proteção de fluxo, o eletrodo consumível consiste em um núcleo de metal cercado por um material de revestimento de fluxo, que geralmente é uma mistura complexa de minerais e outros componentes. O fluxo derrete à medida que a soldagem progride, cobrindo o metal fundido com escória e envolvendo a área de soldagem com uma atmosfera protetora de gases (por exemplo, dióxido de carbono) gerado pelo fluxo aquecido. Após a soldagem, a escória deve ser removida, geralmente por lascamento.

In soldagem a arco com proteção de gás, uma manta de gás inerte veda a atmosfera e evita a oxidação e a contaminação durante o processo de soldagem. Argônio, hélio, nitrogênio ou dióxido de carbono são comumente usados ​​como gases inertes. O gás selecionado depende da natureza dos materiais a serem soldados. Os dois tipos mais populares de soldagem a arco com proteção de gás são gás inerte de metal e tungstênio (MIG e TIG).

Soldagem por resistência envolve o uso da resistência elétrica à passagem de uma alta corrente em baixa tensão através dos componentes a serem soldados para gerar calor para a fusão do metal. O calor gerado na interface entre os componentes os leva às temperaturas de soldagem.

Perigos e sua prevenção

Toda soldagem envolve riscos de incêndio, queimaduras, calor radiante (radiação infravermelha) e inalação de vapores metálicos e outros contaminantes. Outros riscos associados a processos de soldagem específicos incluem riscos elétricos, ruído, radiação ultravioleta, ozônio, dióxido de nitrogênio, monóxido de carbono, fluoretos, cilindros de gás comprimido e explosões. Consulte a tabela 2 para obter detalhes adicionais.

Tabela 2. Descrição e perigos dos processos de soldagem

Processo de soldagem

Descrição

Riscos

Soldadura e corte a gás

Soldagem

A tocha derrete a superfície metálica e a vareta de enchimento, formando uma junta.

Fumos de metal, dióxido de nitrogênio, monóxido de carbono, ruído, queimaduras, radiação infravermelha, fogo, explosões

Brasagem

As duas superfícies metálicas são unidas sem derreter o metal. A temperatura de fusão do metal de adição é superior a 450 °C. O aquecimento é feito por aquecimento por chama, aquecimento por resistência e aquecimento por indução.

Fumos de metal (especialmente cádmio), fluoretos, fogo, explosão, queimaduras

De solda

Semelhante à brasagem, exceto que a temperatura de fusão do metal de adição é inferior a 450 °C. O aquecimento também é feito com um ferro de solda.

Fluxos, fumos de chumbo, queimaduras

Corte de metais e goivagem por chama

Em uma variação, o metal é aquecido por uma chama e um jato de oxigênio puro é direcionado ao ponto de corte e movido ao longo da linha a ser cortada. Na goivagem por chama, uma tira de metal da superfície é removida, mas o metal não é cortado.

Fumos de metal, dióxido de nitrogênio, monóxido de carbono, ruído, queimaduras, radiação infravermelha, fogo, explosões

Soldagem por pressão de gás

As peças são aquecidas por jatos de gás sob pressão e são forjadas juntas.

Fumos de metal, dióxido de nitrogênio, monóxido de carbono, ruído, queimaduras, radiação infravermelha, fogo, explosões

Soldagem a arco com proteção de fluxo

Soldagem a arco de metal blindado (SMAC); soldagem a arco “stick”; soldagem a arco manual de metal (MMA); soldagem a arco aberto

Usa um eletrodo consumível que consiste em um núcleo de metal cercado por um revestimento de fluxo

Fumos de metal, fluoretos (especialmente com eletrodos de baixo hidrogênio), radiação infravermelha e ultravioleta, queimaduras elétricas, fogo; também ruído, ozônio, dióxido de nitrogênio

Soldagem por arco submerso (SAW)

Uma manta de fluxo granulado é depositada na peça de trabalho, seguida por um eletrodo consumível de fio de metal nu. O arco derrete o fluxo para produzir um escudo derretido protetor na zona de soldagem.

Fluoretos, fogo, queimaduras, radiação infravermelha, elétrica; também fumaça de metal, ruído, radiação ultravioleta, ozônio e dióxido de nitrogênio

Soldagem a arco com proteção de gás

Gás inerte metálico (MIG); soldagem a arco de metal a gás (GMAC)

O eletrodo é normalmente um fio consumível nu de composição semelhante ao metal de solda e é alimentado continuamente ao arco.

Radiação ultravioleta, fumaça de metal, ozônio, monóxido de carbono (com CO2 gás), dióxido de nitrogênio, fogo, queimaduras, radiação infravermelha, elétrica, fluoretos, ruído

Gás inerte de tungstênio (TIG); soldagem a arco de gás tungstênio (GTAW); heliarco

O eletrodo de tungstênio não é consumível e o metal de adição é introduzido como consumível no arco manualmente.

Radiação ultravioleta, fumaça de metal, ozônio, dióxido de nitrogênio, fogo, queimaduras, radiação infravermelha, elétrica, ruído, fluoretos, monóxido de carbono


Soldagem a arco de plasma (PAW) e pulverização de arco de plasma; corte de arco de tungstênio

Semelhante à soldagem TIG, exceto que o arco e a corrente de gases inertes passam por um pequeno orifício antes de atingir a peça, criando um “plasma” de gás altamente ionizado que pode atingir temperaturas acima de 33,400°C. Também é usado para metalização.

Fumos de metal, ozônio, dióxido de nitrogênio, radiação ultravioleta e infravermelha, ruído; fogo, queimaduras, elétrica, fluoretos, monóxido de carbono, possíveis raios x

Soldadura por arco de núcleo de fluxo (FCAW); soldagem de gás ativo de metal (MAG)

Usa um eletrodo consumível fluxado; pode ter escudo de dióxido de carbono (MAG)

Radiação ultravioleta, fumaça de metal, ozônio, monóxido de carbono (com CO2 gás), dióxido de nitrogênio, fogo, queimaduras, radiação infravermelha, elétrica, fluoretos, ruído

Soldagem por resistência elétrica

Soldagem por resistência (ponto, costura, projeção ou soldagem de topo)

Uma alta corrente em baixa voltagem flui através dos dois componentes dos eletrodos. O calor gerado na interface entre os componentes os leva às temperaturas de soldagem. Durante a passagem da corrente, a pressão dos eletrodos produz uma solda forjada. Nenhum fluxo ou metal de adição é usado.

Ozônio, ruído (às vezes), perigos de maquinário, fogo, queimaduras, eletricidade, fumaça de metal

Soldagem por eletroescória

Usado para soldagem de topo vertical. As peças são colocadas verticalmente, com um espaço entre elas, e placas ou sapatas de cobre são colocadas em um ou ambos os lados da junta para formar um banho. Um arco é estabelecido sob uma camada de fluxo entre um ou mais fios de eletrodo alimentados continuamente e uma placa de metal. Uma poça de metal fundido é formada, protegida por fluxo fundido ou escória, que é mantida fundida pela resistência à passagem de corrente entre o eletrodo e as peças de trabalho. Esse calor gerado pela resistência derrete as laterais da junta e o fio do eletrodo, preenchendo a junta e fazendo uma solda. À medida que a soldagem progride, o metal fundido e a escória são mantidos em posição pelo deslocamento das placas de cobre.

Queimaduras, fogo, radiação infravermelha, eletricidade, fumaça de metal

soldagem por flash

As duas peças metálicas a serem soldadas são conectadas a uma fonte de baixa tensão e alta corrente. Quando as extremidades dos componentes são colocadas em contato, uma grande corrente flui, causando “flashing” e levando as extremidades dos componentes às temperaturas de soldagem. Uma solda forjada é obtida por pressão.

Elétrica, queimaduras, fogo, fumaça de metal


Outros processos de soldagem

Soldagem por feixe de elétrons

Uma peça de trabalho em uma câmara de vácuo é bombardeada por um feixe de elétrons de um canhão de elétrons em altas tensões. A energia dos elétrons é transformada em calor ao atingir a peça de trabalho, fundindo assim o metal e fundindo a peça de trabalho.

Raios X em altas tensões, elétricos, queimaduras, poeiras metálicas, espaços confinados

Corte arcair

Um arco é formado entre a extremidade de um eletrodo de carbono (em um porta-eletrodo manual com seu próprio suprimento de ar comprimido) e a peça de trabalho. O metal fundido produzido é soprado por jatos de ar comprimido.

Fumos de metal, monóxido de carbono, dióxido de nitrogênio, ozônio, fogo, queimaduras, radiação infravermelha, eletricidade

Soldagem por fricção

Uma técnica de soldagem puramente mecânica na qual um componente permanece estacionário enquanto o outro é girado contra ele sob pressão. O calor é gerado pelo atrito e, na temperatura de forjamento, a rotação cessa. Uma pressão de forjamento então afeta a solda.

Calor, queimaduras, perigos de máquinas

Soldagem e perfuração a laser

Os feixes de laser podem ser usados ​​em aplicações industriais que exigem precisão excepcionalmente alta, como montagens em miniatura e microtécnicas na indústria eletrônica ou fiandeiras para a indústria de fibras artificiais. O feixe de laser derrete e une as peças de trabalho.

Elétrica, radiação laser, radiação ultravioleta, fogo, queimaduras, vapores metálicos, produtos de decomposição de revestimentos de peças de trabalho

Soldagem de parafuso prisioneiro

Um arco é formado entre um pino de metal (atuando como eletrodo) mantido em uma pistola de soldagem de pinos e a placa de metal a ser unida e eleva a temperatura das extremidades dos componentes ao ponto de fusão. A pistola força o pino contra a placa e a solda. A blindagem é fornecida por uma ponteira de cerâmica ao redor do pino.

Fumos de metal, radiação infravermelha e ultravioleta, queimaduras, eletricidade, fogo, ruído, ozônio, dióxido de nitrogênio

Soldagem termite

Uma mistura de pó de alumínio e pó de óxido de metal (ferro, cobre, etc.) é inflamado em um cadinho, produzindo metal fundido com evolução de calor intenso. O cadinho é vazado e o metal fundido flui para a cavidade a ser soldada (que é cercada por um molde de areia). Isso é frequentemente usado para reparar peças fundidas ou forjadas.

Incêndio, explosão, radiação infravermelha, queimaduras

 

Muita soldagem não é feita em oficinas onde as condições geralmente podem ser controladas, mas no campo na construção ou reparo de grandes estruturas e máquinas (por exemplo, estruturas de edifícios, pontes e torres, navios, locomotivas e carros, equipamentos pesados ​​e assim por diante). sobre). O soldador pode ter que carregar todo o seu equipamento para o local, montá-lo e trabalhar em espaços confinados ou em andaimes. Esforço físico, fadiga excessiva e lesões musculoesqueléticas podem ser necessárias para alcançar, ajoelhar-se ou trabalhar em outras posições desconfortáveis ​​e desajeitadas. O estresse térmico pode resultar do trabalho em clima quente e dos efeitos oclusivos do equipamento de proteção individual, mesmo sem o calor gerado pelo processo de soldagem.

Cilindros de gás comprimido

Nas instalações de soldagem a gás de alta pressão, o oxigênio e o gás combustível (acetileno, hidrogênio, gás de cidade, propano) são fornecidos à tocha a partir de cilindros. Os gases são armazenados nesses cilindros em alta pressão. Os perigos especiais de incêndio e explosão e as precauções para o uso e armazenamento seguros dos gases combustíveis também são discutidos em outras partes deste enciclopédia. As seguintes precauções devem ser observadas:

  • Somente reguladores de pressão projetados para o gás em uso devem ser instalados nos cilindros. Por exemplo, um regulador de acetileno não deve ser usado com gás de carvão ou hidrogênio (embora possa ser usado com propano).
  • Os maçaricos devem ser mantidos em bom estado e limpos em intervalos regulares. Um bastão de madeira ou fio de latão macio deve ser usado para limpar as pontas. Eles devem ser conectados a reguladores com mangueiras especiais reforçadas com lona, ​​colocadas de forma que seja improvável que sejam danificadas.
  • As garrafas de oxigénio e de acetileno devem ser armazenadas separadamente e apenas em instalações resistentes ao fogo, desprovidas de materiais inflamáveis, e devem estar localizadas de forma a poderem ser facilmente removidas em caso de incêndio. Os códigos locais de construção e proteção contra incêndio devem ser consultados.
  • A codificação de cores em vigor ou recomendada para identificação de cilindros e acessórios deve ser escrupulosamente observada. Em muitos países, os códigos de cores internacionalmente aceitos usados ​​para o transporte de materiais perigosos são aplicados neste campo. A defesa de padrões internacionais uniformes a esse respeito é fortalecida por considerações de segurança vinculadas à crescente migração internacional de trabalhadores industriais.

 

geradores de acetileno

No processo de soldagem a gás de baixa pressão, o acetileno é geralmente produzido em geradores pela reação de carboneto de cálcio e água. O gás é então canalizado para a tocha de soldagem ou corte na qual o oxigênio é alimentado.

As usinas geradoras estacionárias devem ser instaladas ao ar livre ou em um prédio bem ventilado, longe das oficinas principais. A ventilação da casa do gerador deve ser tal que impeça a formação de uma atmosfera explosiva ou tóxica. Iluminação adequada deve ser fornecida; interruptores, outros equipamentos elétricos e lâmpadas elétricas devem estar localizados fora do prédio ou ser à prova de explosão. Fumar, chamas, maçaricos, instalações de soldagem ou materiais inflamáveis ​​devem ser excluídos da casa ou das proximidades de um gerador ao ar livre. Muitas dessas precauções também se aplicam a geradores portáteis. Os geradores portáteis devem ser usados, limpos e recarregados somente ao ar livre ou em local bem ventilado, longe de qualquer material inflamável.

O carboneto de cálcio é fornecido em tambores selados. O material deve ser armazenado e mantido seco, em plataforma elevada acima do nível do piso. As lojas devem estar situadas sob cobertura e, se contíguas a outro prédio, a parede lateral deve ser à prova de fogo. O depósito deve ser adequadamente ventilado através do telhado. Os tambores devem ser abertos apenas imediatamente antes de o gerador ser carregado. Um abridor especial deve ser fornecido e usado; um martelo e um cinzel nunca devem ser usados ​​para abrir tambores. É perigoso deixar tambores de carboneto de cálcio expostos a qualquer fonte de água.

Antes de um gerador ser desmontado, todo o carboneto de cálcio deve ser removido e a planta enchida com água. A água deve permanecer na planta por pelo menos meia hora para garantir que todas as partes estejam livres de gás. A desmontagem e manutenção devem ser realizadas apenas pelo fabricante do equipamento ou por um especialista. Quando um gerador está sendo recarregado ou limpo, nenhuma carga antiga deve ser usada novamente.

Pedaços de carboneto de cálcio presos no mecanismo de alimentação ou aderidos a partes da planta devem ser removidos com cuidado, usando ferramentas antifaiscantes de bronze ou outra liga não ferrosa adequada.

Todos os envolvidos devem estar totalmente familiarizados com as instruções do fabricante, que devem ser exibidas de forma visível. Os seguintes cuidados também devem ser observados:

  • Uma válvula de contrapressão adequadamente projetada deve ser instalada entre o gerador e cada maçarico para evitar contra-explosão ou fluxo reverso de gás. A válvula deve ser inspecionada regularmente após o tiro sair pela culatra e o nível da água deve ser verificado diariamente.
  • Somente maçaricos do tipo injetor projetados para operação de baixa pressão devem ser usados. Para aquecimento e corte, às vezes são empregados gás de cidade ou hidrogênio a baixa pressão. Nestes casos, uma válvula anti-retorno deve ser colocada entre cada maçarico e a rede ou tubulação de abastecimento.
  • Uma explosão pode ser causada por “flash-back”, que resulta da imersão da ponta do bico na poça de metal fundido, lama ou tinta, ou de qualquer outra parada. Partículas de escória ou metal que ficam presas ao bico devem ser removidas. A ponta também deve ser resfriada com frequência.
  • Os códigos locais de construção e incêndio devem ser consultados.

 

Prevenção de incêndio e explosão

Ao localizar as operações de soldagem, deve-se levar em consideração as paredes, pisos, objetos próximos e resíduos. Os seguintes procedimentos devem ser seguidos:

  • Todo material combustível deve ser removido ou adequadamente protegido por chapas metálicas ou outros materiais adequados; lonas nunca devem ser usadas.
  • As estruturas de madeira devem ser desencorajadas ou protegidas de forma semelhante. Pisos de madeira devem ser evitados.
  • Medidas de precaução devem ser tomadas no caso de aberturas ou trincas em paredes e pisos; material inflamável em salas contíguas ou no andar de baixo deve ser removido para uma posição segura. Os códigos locais de construção e incêndio devem ser consultados.
  • Equipamentos adequados de extinção de incêndios devem estar sempre à mão. No caso de usina de baixa pressão com gerador de acetileno, também devem ser mantidos baldes de areia seca; extintores de incêndio do tipo pó seco ou dióxido de carbono são satisfatórios. A água nunca deve ser usada.
  • Brigadas de incêndio podem ser necessárias. Deverá ser designada uma pessoa responsável para manter o local em observação durante, pelo menos, meia hora após a conclusão dos trabalhos, de forma a fazer face a qualquer deflagração de incêndio.
  • Uma vez que podem ocorrer explosões quando o gás acetileno está presente no ar em qualquer proporção entre 2 e 80%, ventilação e monitoramento adequados são necessários para garantir a ausência de vazamentos de gás. Somente água com sabão deve ser usada para procurar vazamentos de gás.
  • O oxigênio deve ser cuidadosamente controlado. Por exemplo, nunca deve ser lançado no ar em um espaço confinado; muitos metais, roupas e outros materiais tornam-se ativamente combustíveis na presença de oxigênio. No corte a gás, qualquer oxigênio que não for consumido será liberado na atmosfera; o corte a gás nunca deve ser realizado em um espaço confinado sem ventilação adequada.
  • Ligas ricas em magnésio ou outros metais combustíveis devem ser mantidas longe de chamas ou arcos de soldagem.
  • A soldagem de contêineres pode ser extremamente perigosa. Se o conteúdo anterior for desconhecido, um recipiente deve sempre ser tratado como se contivesse uma substância inflamável. As explosões podem ser evitadas removendo qualquer material inflamável ou tornando-o não explosivo e não inflamável.
  • A mistura de alumínio e óxido de ferro usada na soldagem termita é estável em condições normais. No entanto, tendo em vista a facilidade com que o pó de alumínio se inflama e a natureza quase explosiva da reação, devem ser tomadas precauções apropriadas no manuseio e armazenamento (evitar exposição a altas temperaturas e possíveis fontes de ignição).
  • Um programa de permissão de trabalho a quente por escrito é necessário para soldagem em algumas jurisdições. Este programa descreve as precauções e procedimentos a serem seguidos durante a soldagem, corte, queima e assim por diante. Este programa deve incluir as operações específicas realizadas juntamente com as precauções de segurança a serem implementadas. Deve ser específico da planta e pode incluir um sistema de licença interna que deve ser preenchido com cada operação individual.

 

Proteção contra riscos de calor e queimaduras

Queimaduras nos olhos e partes expostas do corpo podem ocorrer devido ao contato com metal quente e respingos de partículas de metal incandescente ou metal fundido. Na soldagem a arco, uma faísca de alta frequência usada para iniciar o arco pode causar queimaduras pequenas e profundas se concentrada em um ponto da pele. Infravermelho intenso e radiação visível de uma solda a gás ou chama de corte e metal incandescente na poça de fusão podem causar desconforto ao operador e às pessoas nas proximidades da operação. Cada operação deve ser considerada com antecedência e as precauções necessárias devem ser projetadas e implementadas. Óculos feitos especificamente para soldagem e corte a gás devem ser usados ​​para proteger os olhos do calor e da luz irradiada pelo trabalho. As tampas protetoras sobre o vidro do filtro devem ser limpas conforme necessário e substituídas quando arranhadas ou danificadas. Onde houver emissão de metal fundido ou partículas quentes, a vestimenta de proteção usada deve desviar os respingos. O tipo e a espessura das roupas resistentes ao fogo usadas devem ser escolhidos de acordo com o grau de perigo. Nas operações de corte e soldagem a arco, devem ser usados ​​protetores de calçados de couro ou outras polainas adequadas para evitar que partículas quentes caiam nas botas ou sapatos. Para proteger as mãos e antebraços contra calor, respingos, escória e assim por diante, a luva tipo manopla de couro com lona ou punhos de couro é suficiente. Outros tipos de roupas de proteção incluem aventais de couro, jaquetas, mangas, perneiras e cobertura para a cabeça. Na soldagem aérea, uma capa protetora e uma tampa são necessárias. Todas as roupas de proteção devem estar livres de óleo ou graxa, e as costuras devem estar por dentro, de modo a não prender glóbulos de metal fundido. As roupas não devem ter bolsos ou punhos que possam prender faíscas e devem ser usadas de forma que as mangas se sobreponham às luvas, as leggings se sobreponham aos sapatos e assim por diante. A vestimenta de proteção deve ser inspecionada quanto a costuras ou orifícios rompidos através dos quais metal fundido ou escória possam entrar. Artigos pesados ​​deixados quentes após a conclusão da soldagem devem sempre ser marcados como “quentes” como um aviso para outros trabalhadores. Com a soldagem por resistência, o calor produzido pode não ser visível e podem ocorrer queimaduras devido ao manuseio de montagens quentes. Partículas de metal quente ou fundido não devem voar para fora de pontos, emendas ou soldas de projeção se as condições estiverem corretas, mas telas não inflamáveis ​​devem ser usadas e precauções devem ser tomadas. As telas também protegem os transeuntes de queimaduras nos olhos. Peças soltas não devem ser deixadas na garganta da máquina porque podem ser projetadas com alguma velocidade.

Segurança elétrica

Embora as tensões sem carga na soldagem a arco manual sejam relativamente baixas (cerca de 80 V ou menos), as correntes de soldagem são altas e os circuitos primários do transformador apresentam os perigos usuais de equipamentos operados na tensão da linha de alimentação. Portanto, o risco de choque elétrico não deve ser ignorado, especialmente em espaços apertados ou em posições inseguras.

Antes de iniciar a soldagem, a instalação do aterramento no equipamento de soldagem a arco deve sempre ser verificada. Cabos e conexões devem ser sólidos e de capacidade adequada. Sempre deve ser usado um grampo de aterramento adequado ou um terminal aparafusado. Onde duas ou mais máquinas de solda estiverem aterradas na mesma estrutura, ou onde outras ferramentas elétricas portáteis também estiverem em uso, o aterramento deve ser supervisionado por uma pessoa competente. A posição de trabalho deve ser seca, segura e livre de obstruções perigosas. Um local de trabalho bem organizado, bem iluminado, adequadamente ventilado e arrumado é importante. Para trabalhos em espaços confinados ou posições perigosas, proteção elétrica adicional (sem carga, dispositivos de baixa tensão) pode ser instalada no circuito de soldagem, garantindo que apenas corrente de tensão extremamente baixa esteja disponível no porta-eletrodo quando a soldagem não estiver ocorrendo . (Consulte a discussão sobre espaços confinados abaixo.) São recomendados suportes de eletrodos nos quais os eletrodos são presos por uma mola ou rosca. O desconforto devido ao aquecimento pode ser reduzido pelo isolamento térmico eficaz na parte do porta-eletrodo que é segurada na mão. As garras e conexões dos porta-eletrodos devem ser limpas e apertadas periodicamente para evitar superaquecimento. Devem ser tomadas providências para acomodar o porta-eletrodo com segurança quando não estiver em uso por meio de um gancho isolado ou um suporte totalmente isolado. A conexão do cabo deve ser projetada de forma que a flexão contínua do cabo não cause desgaste e falha do isolamento. Deve-se evitar arrastar cabos e tubos plásticos de fornecimento de gás (processos com proteção de gás) sobre placas quentes ou soldas. O cabo do eletrodo não deve entrar em contato com a obra ou qualquer outro objeto aterrado (terra). Tubos de borracha e cabos revestidos de borracha não devem ser usados ​​perto da descarga de alta frequência, porque o ozônio produzido apodrecerá a borracha. Tubos de plástico e cabos cobertos com cloreto de polivinila (PVC) devem ser usados ​​para todas as alimentações do transformador ao porta-eletrodo. Cabos vulcanizados ou resistentes com revestimento de borracha são satisfatórios no lado primário. Sujeira e pó metálico ou outro condutor podem causar uma avaria na unidade de descarga de alta frequência. Para evitar esta condição, a unidade deve ser limpa regularmente soprando com ar comprimido. A proteção auditiva deve ser usada ao usar ar comprimido por mais de alguns segundos. Para soldagem por feixe de elétrons, a segurança do equipamento utilizado deve ser verificada antes de cada operação. Para proteger contra choque elétrico, um sistema de intertravamentos deve ser instalado nos vários gabinetes. É necessário um sistema confiável de aterramento de todas as unidades e gabinetes de controle. Para equipamentos de soldagem a plasma usados ​​para cortar espessuras pesadas, as tensões podem chegar a 400 V e o perigo deve ser antecipado. A técnica de disparar o arco por um pulso de alta frequência expõe o operador aos perigos de um choque desagradável e de uma queimadura dolorosa e penetrante de alta frequência.

Radiação ultravioleta

A luz brilhante emitida por um arco elétrico contém uma alta proporção de radiação ultravioleta. Mesmo a exposição momentânea a rajadas de arco elétrico, incluindo flashes dispersos de arcos elétricos de outros trabalhadores, pode produzir uma conjuntivite dolorosa (fotoftalmia) conhecida como “olho de arco” ou “flash ocular”. Se qualquer pessoa for exposta ao arco elétrico, deve-se procurar assistência médica imediata. A exposição excessiva à radiação ultravioleta também pode causar superaquecimento e queimaduras na pele (efeito queimadura solar). As precauções incluem:

  • Deve ser usado um escudo ou capacete equipado com o grau correto de filtro (consulte o artigo “Proteção ocular e facial” em outras partes deste enciclopédia). Para os processos de soldagem a arco com proteção de gás e corte a arco de carbono, protetores de mão planos fornecem proteção insuficiente contra a radiação refletida; capacetes devem ser usados. Óculos com filtro ou óculos com proteção lateral devem ser usados ​​sob o capacete para evitar exposição quando o capacete é levantado para inspeção do trabalho. Os capacetes também fornecem proteção contra respingos e escória quente. Capacetes e protetores de mão são fornecidos com um filtro de vidro e uma tampa protetora de vidro na parte externa. Isso deve ser inspecionado regularmente, limpo e substituído quando arranhado ou danificado.
  • O rosto, nuca e outras partes expostas do corpo devem ser devidamente protegidas, especialmente quando se trabalha próximo a outros soldadores.
  • Os assistentes devem usar no mínimo óculos de proteção adequados e outros EPIs conforme o risco exigir.
  • Todas as operações de soldagem a arco devem ser protegidas para proteger outras pessoas que trabalham nas proximidades. Quando o trabalho for executado em bancadas fixas ou em oficinas de soldagem, devem ser instaladas telas permanentes sempre que possível; caso contrário, telas temporárias devem ser usadas. Todas as telas devem ser opacas, de construção robusta e de material resistente a chamas.
  • O uso de tintas pretas para o interior das cabines de soldagem tornou-se uma prática aceita, mas a tinta deve produzir um acabamento fosco. Iluminação ambiente adequada deve ser fornecida para evitar fadiga ocular, levando a dores de cabeça e acidentes.
  • Cabines de soldagem e telas portáteis devem ser verificadas regularmente para garantir que não haja danos que possam resultar no arco afetando as pessoas que trabalham nas proximidades.

 

Perigos químicos

Os contaminantes transportados pelo ar da soldagem e corte por maçarico, incluindo fumos e gases, surgem de uma variedade de fontes:

  • o metal que está sendo soldado, o metal na haste de enchimento ou constituintes de vários tipos de aço, como níquel ou cromo)
  • qualquer revestimento metálico no artigo que está sendo soldado ou na haste de enchimento (por exemplo, zinco e cádmio de chapeamento, zinco de galvanização e cobre como um revestimento fino em hastes de enchimento contínuas de aço macio)
  • qualquer tinta, graxa, detritos e similares no artigo que está sendo soldado (por exemplo, monóxido de carbono, dióxido de carbono, fumaça e outros produtos de decomposição irritantes)
  • revestimento de fluxo na haste de enchimento (por exemplo, flúor inorgânico)
  • a ação do calor ou luz ultravioleta no ar circundante (por exemplo, dióxido de nitrogênio, ozônio) ou em hidrocarbonetos clorados (por exemplo, fosgênio)
  • gás inerte usado como proteção (por exemplo, dióxido de carbono, hélio, argônio).

 

Fumos e gases devem ser removidos na fonte por LEV. Isso pode ser fornecido pelo fechamento parcial do processo ou pela instalação de exaustores que forneçam uma velocidade de ar suficientemente alta na posição de solda para garantir a captura dos fumos.

Atenção especial deve ser dada à ventilação na soldagem de metais não ferrosos e certas ligas de aço, bem como à proteção contra o perigo de ozônio, monóxido de carbono e dióxido de nitrogênio que podem ser formados. Sistemas de ventilação portáteis e fixos estão prontamente disponíveis. Em geral, o ar exaurido não deve ser recirculado. Deve ser recirculado apenas se não houver níveis perigosos de ozônio ou outros gases tóxicos e o ar de exaustão for filtrado por um filtro de alta eficiência.

Com a soldagem por feixe de elétrons e se os materiais a serem soldados forem de natureza tóxica (por exemplo, berílio, plutônio e assim por diante), deve-se tomar cuidado para proteger o operador de qualquer nuvem de poeira ao abrir a câmara.

Quando há risco à saúde devido a vapores tóxicos (por exemplo, chumbo) e a LEV não é viável – por exemplo, quando estruturas pintadas com chumbo estão sendo demolidas por corte a fogo – é necessário o uso de equipamento de proteção respiratória. Em tais circunstâncias, deve ser usado um respirador de peça facial inteira aprovado e de alta eficiência ou um respirador purificado de ar alimentado por pressão positiva (PAPR) de alta eficiência. É necessário um alto padrão de manutenção do motor e da bateria, especialmente com o respirador original de pressão positiva de alta eficiência. O uso de respiradores de linha de ar comprimido de pressão positiva deve ser encorajado onde um suprimento adequado de ar comprimido de qualidade respiratória estiver disponível. Sempre que o equipamento de proteção respiratória for usado, a segurança do local de trabalho deve ser revisada para determinar se são necessárias precauções extras, tendo em mente a visão restrita, possibilidades de emaranhamento e assim por diante das pessoas que usam equipamento de proteção respiratória.

Febre de fumaça de metal

A febre dos fumos metálicos é comumente observada em trabalhadores expostos aos fumos de zinco no processo de galvanização ou estanhagem, na fundição de latão, na soldagem de metal galvanizado e na metalização ou pulverização de metal, bem como da exposição a outros metais como cobre, manganês e ferro. Ocorre em novos trabalhadores e naqueles que retornam ao trabalho após um fim de semana ou feriado. É uma condição aguda que ocorre várias horas após a inalação inicial de partículas de um metal ou seus óxidos. Começa com um gosto ruim na boca, seguido de secura e irritação da mucosa respiratória, resultando em tosse e, ocasionalmente, dispneia e “aperto” no peito. Estes podem ser acompanhados por náuseas e dores de cabeça e, cerca de 10 a 12 horas após a exposição, calafrios e febre que podem ser bastante graves. Estes duram várias horas e são seguidos por sudorese, sono e frequentemente por poliúria e diarreia. Não há tratamento específico e a recuperação geralmente é completa em cerca de 24 horas sem resíduos. Isso pode ser evitado mantendo a exposição aos vapores metálicos nocivos bem dentro dos níveis recomendados por meio do uso de LEV eficiente.

Espaços confinados

Para entrada em espaços confinados, pode haver o risco de a atmosfera ser explosiva, tóxica, deficiente em oxigênio ou combinações dos itens acima. Qualquer espaço confinado deve ser certificado por uma pessoa responsável como seguro para entrada e para trabalho com arco ou chama. Um programa de entrada em espaços confinados, incluindo um sistema de autorização de entrada, pode ser necessário e é altamente recomendado para trabalhos que devem ser executados em espaços que normalmente não são construídos para ocupação contínua. Os exemplos incluem, mas não estão limitados a, bueiros, cofres, porões de navios e similares. A ventilação de espaços confinados é crucial, pois a soldagem a gás não apenas produz contaminantes transportados pelo ar, mas também consome oxigênio. Os processos de soldagem a arco com proteção de gás podem diminuir o teor de oxigênio do ar. (Veja a figura 2.)

Figura 2. Soldagem em um espaço fechado

MET040F2

SF Gilman

Ruído

O ruído é um perigo em vários processos de soldagem, incluindo soldagem a plasma, alguns tipos de máquinas de solda por resistência e soldagem a gás. Na soldagem a plasma, o jato de plasma é ejetado em velocidades muito altas, produzindo ruído intenso (até 90 dBA), principalmente nas faixas de frequência mais altas. O uso de ar comprimido para remover a poeira também gera altos níveis de ruído. Para evitar danos à audição, devem ser usados ​​tampões ou protetores auriculares e deve ser instituído um programa de conservação auditiva, incluindo exames audiométricos (capacidade auditiva) e treinamento de funcionários.

Radiação ionizante

Em oficinas de soldagem onde as soldas são inspecionadas radiograficamente com equipamentos de raios X ou raios gama, os avisos e instruções habituais devem ser estritamente observados. Os trabalhadores devem ser mantidos a uma distância segura de tais equipamentos. As fontes radioativas devem ser manuseadas apenas com as ferramentas especiais necessárias e sujeitas a precauções especiais.

Os regulamentos locais e governamentais devem ser seguidos. Veja o capítulo Radiação, ionizante em outro lugar neste enciclopédia.

Proteção suficiente deve ser fornecida com solda de feixe de elétrons para evitar que os raios x penetrem nas paredes e janelas da câmara. Quaisquer partes da máquina que forneçam proteção contra radiação de raios X devem ser intertravadas para que a máquina não possa ser energizada a menos que estejam em posição. As máquinas devem ser verificadas no momento da instalação quanto a vazamentos de radiação de raios X e, posteriormente, regularmente.

Outros perigos

As máquinas de solda por resistência possuem pelo menos um eletrodo, que se move com força considerável. Se uma máquina for operada enquanto um dedo ou mão estiver entre os eletrodos, resultará em esmagamento severo. Sempre que possível, um meio de proteção adequado deve ser planejado para proteger o operador. Cortes e lacerações podem ser minimizados rebarbando primeiro os componentes e usando luvas ou manoplas de proteção.

Os procedimentos de bloqueio/sinalização devem ser usados ​​quando o maquinário com fontes de energia elétrica, mecânica ou outras estiver sendo mantido ou reparado.

Quando a escória está sendo removida das soldas por lascamento e assim por diante, os olhos devem ser protegidos por óculos de proteção ou outros meios.

 

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Leia 17200 vezes Última modificação em segunda-feira, 05 de setembro de 2011 01:48
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Conteúdo

Referências da indústria de processamento de metal e metalurgia

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