Hoje em dia, muitas fábricas utilizam extensivamente máquinas de corte a plasma a laser devido à sua alta eficiência de corte e qualidade de corte superior, ganhando a aprovação de inúmeras empresas e clientes.
No entanto, durante o corte a plasma, são produzidas substâncias nocivas, causando poluição atmosférica e sonora.
A poeira gerada pelo corte a plasma deve ser coletada e filtrada através de equipamentos de purificação de acordo com os requisitos de proteção ambiental.
Neste artigo, irei orientá-lo na compreensão dos perigos do pó de corte a plasma e suas soluções de purificação.
Qual é a poeira produzida pelas máquinas de corte a plasma?
As máquinas de corte a plasma, conhecidas pela sua elevada eficiência de corte e ampla gama de corte, têm uma desvantagem – geram quantidades significativas de poeira durante a operação.
Essa poeira, semelhante aos fumos de soldagem, é composta principalmente de gases nocivos e minúsculas partículas de poeira, incluindo CO, C2, H2, Nx e hidrocarbonetos.
Perigos específicos do pó metálico
Aqui está uma descrição detalhada dos perigos específicos representados pelo pó metálico produzido durante o corte:
- O ozônio é um gás incolor e prejudicial, com um cheiro irritante distinto. Estimula fortemente o trato respiratório e os pulmões. A inalação de curto prazo de ozônio em baixa concentração (0,4mg/m3) pode causar sintomas como tosse, garganta seca, aperto no peito, perda de apetite e fadiga. A inalação a longo prazo pode causar bronquite, enfisema e fibrose pulmonar.
- O monóxido de carbono é um gás incolor, inodoro e não irritante que se liga facilmente à hemoglobina no corpo humano. Assim, quando uma grande quantidade de hemoglobina se liga ao monóxido de carbono, pode potencialmente levar à necrose tecidual devido à privação de oxigênio.
- A radiação luminosa do plasma é intensa, composta principalmente de radiação ultravioleta, radiação luminosa visível e radiação infravermelha. Particularmente, a intensidade ultravioleta, como comprimentos de onda de 260-290μm, é 2,2 vezes maior que a da soldagem a arco de argônio. Além da radiação luminosa, existem outros perigos, como gases tóxicos provenientes de poeira, ruído de alta intensidade e alta frequência e oscilações de alta frequência que podem causar danos ao corpo humano.
- Os óxidos de nitrogênio são um gás tóxico com odor irritante, composto principalmente de dióxido de nitrogênio. É um gás marrom-avermelhado com um cheiro característico. Uma vez inalado, entra nos alvéolos pulmonares através do trato respiratório superior e interage gradualmente com a água, causando irritação severa e corrosão ao tecido pulmonar, levando ao edema pulmonar.
Os trabalhadores envolvidos no corte notaram que, ao usar máquinas de corte a plasma para cortar placas de aço carbono de 3 a 6 mm, é gerada muita fumaça amarela. Esta fumaça amarela representa uma ameaça significativa à saúde humana e pode facilmente causar pneumoconiose se inalada por longos períodos.
Dados estes perigos associados ao pó de corte a plasma, é crucial implementar uma purificação eficaz do pó ao realizar trabalhos de corte a plasma para reduzir a incidência de doenças ocupacionais.
Quão prejudicial é o pó produzido pelas máquinas de corte a plasma?
Prejudica a Saúde do Operador
A poeira produzida pelas máquinas de corte a plasma contém muitas substâncias inaláveis (como óxido de manganês e óxidos de potássio e sódio). Uma vez que essas substâncias entram no corpo humano, elas podem causar danos significativos.
Os trabalhadores que passam muito tempo trabalhando em condições com poeira proveniente de máquinas de corte a plasma CNC têm uma proporção significativamente maior de doenças respiratórias, como bronquite crônica, do que outros.
Além disso, estas substâncias inaláveis podem acumular-se nos ossos e no sangue do corpo, levando a uma diminuição da sua função, podendo até causar cancro.
Impacta os benefícios empresariais
A proteção ambiental tornou-se uma tendência internacional e nacional. A poluição causada pela poeira pode resultar em multas para as empresas.
Além disso, o não gerenciamento imediato da poluição por poeira pode afetar a precisão das máquinas de produção, impactando assim a eficiência da produção.
Dadas estas duas razões principais, os riscos de poeira das máquinas de corte a plasma são significativos e necessitam de tratamento de purificação oportuno. Então, como deve ser gerenciado o pó das máquinas de corte a plasma?
Soluções de purificação de poeira para equipamentos de corte a plasma
Atualmente, existem dois métodos principais para gerenciar a poeira do corte a plasma:
- Método de remoção de poeira úmida
Este método envolve a instalação de um leito d’água sob a plataforma de corte, permitindo que a peça seja submersa em água. O corte é realizado debaixo d'água, de modo que os óxidos produzidos durante o corte são recolhidos pela água, purificando assim o ambiente de trabalho. Este método requer apenas um recipiente de retenção de água como investimento único.
No entanto, pode levar à poluição secundária (poluição da água) e é provável que os óxidos metálicos se aglomerem debaixo de água, tornando a limpeza um desafio. Para usuários de regiões mais frias, a água da plataforma de corte pode congelar durante o inverno, causando transtornos.
Além disso, este método não é adequado para purificar poeira de metais como alumínio e magnésio, que produzem poeira explosiva durante o corte.
- Método de remoção de poeira seca
A remoção de poeira seca envolve a adição de um dispositivo de captura de poeira à plataforma de corte CNC. A poeira capturada é transportada diretamente para um filtro de poeira e dispositivo de purificação. Após o tratamento, o ar purificado é então descarregado.
A poeira produzida durante o corte a plasma é formada principalmente abaixo do corte da peça, tornando as plataformas de corte com pressão negativa do tipo exaustão o dispositivo de captura de poeira mais comum. Devido à sua estrutura simples, operação confiável e remoção eficaz de poeira, o método de remoção de poeira a seco é amplamente utilizado.
O coletor de pó para uma máquina de corte a plasma é projetado e fabricado com base nas especificações da máquina, com foco na eficiência econômica, fácil manutenção, operação econômica e custos subsequentes mínimos, garantindo ao mesmo tempo uma remoção eficaz de pó.
Dependendo da largura da plataforma de trabalho de corte, ela pode ser dividida em uma bancada de trabalho estilo porta pneumática de lado único e uma bancada de trabalho estilo porta pneumática de lado duplo.
Fluxo de trabalho do coletor de pó da máquina de corte a plasma
O objetivo é coletar o pó produzido durante o corte a plasma. O método de coleta pode ser sucção lateral, sucção inferior ou sucção superior, com o pó diretamente aspirado para a tubulação pelo ventilador. Um dispositivo de remoção de poeira é adicionado à extremidade da tubulação, e a poeira coletada é purificada diretamente pelo equipamento de remoção de poeira antes de ser descarregada dentro ou fora da oficina. Dentro do volume de ar projetado, o pó purificado pode atender aos requisitos de emissão ambiental.
O sistema de remoção de poeira da máquina de corte a plasma tipo sopro-sucção
O sistema de remoção de poeira da máquina de corte a plasma do tipo sopro e sucção envolve a colocação de um duto de sucção quadrado em um lado da plataforma de corte, que possui uma porta de sucção que pode se mover com a máquina de corte.
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Do outro lado da plataforma de corte há uma porta de ventilação com um pequeno ventilador de fluxo axial. A porta de sucção e a porta do soprador são fixadas na máquina de corte e mantidas consistentes com a cabeça de corte.
A parte inferior da plataforma de corte é dotada de duto de exaustão com placas verticais, que garante que a sucção ocorra no local onde o pó é gerado dentro de uma largura limitada durante o corte. Quando o sistema de remoção de poeira da máquina de corte a plasma opera, a tira de vedação pode aderir intimamente ao topo do duto de sucção quadrado sob o efeito da pressão negativa da tubulação para desempenhar um papel de vedação.
A porta de sucção possui dois rolos onde a faixa de vedação é levantada, permitindo que a fumaça entre pelo duto de sucção da porta de sucção, e depois seja sugada para o equipamento de despoeiramento para filtração e purificação.
Quais são os perigos do corte a plasma?
O corte a plasma pode representar vários perigos:
- A exposição à luz do arco durante o processo de corte pode resultar em lesões oculares;
- Uma quantidade substancial de gases nocivos é gerada durante o processo de corte. Uma vez inalados, podem ter efeitos prejudiciais à saúde;
- Faíscas lançadas durante o processo de corte podem causar queimaduras na pele;
- O processo geralmente gera ruídos de alta frequência, que podem causar danos aos ouvidos com o tempo;
- Outro ponto significativo é que as altas frequências e a radiação eletromagnética gerada pelo oscilador de alta frequência durante o corte a plasma podem causar danos corporais. A exposição a longo prazo pode causar danos graves aos trabalhadores no campo.
Os danos causados pelo corte a plasma podem ser divididos em duas categorias:
- Danos diretos de curto prazo: O arco de luz do plasma pode estimular seriamente os olhos, causando danos oculares, principalmente devido à radiação infravermelha e ultravioleta emitida pelo metal.
- Danos indiretos a longo prazo: A radiação gerada pelo arco de plasma pode afetar a divisão celular a longo prazo, levando a vários problemas de saúde. A inalação de fumaça ou gases gerados durante o processo, e os óxidos metálicos e vapores metálicos que entram nos pulmões, podem estimular o trato respiratório e potencialmente causar alterações patológicas ao longo do tempo.
Considerações de segurança para máquinas de corte a plasma
Os fatores prejudiciais no corte a arco de plasma incluem principalmente gases nocivos, poeira metálica, ruído, radiação de luz de arco (infravermelho) e campos eletromagnéticos de alta frequência. O principal risco é o choque elétrico.
Portanto, é fundamental priorizar a segurança e a proteção durante o corte a arco plasma.
1. Prevenção de choque elétrico
A tensão sem carga da fonte de alimentação para corte a arco plasma é relativamente alta, especialmente durante a operação manual, representando risco de choque elétrico. Portanto, a fonte de alimentação deve ser devidamente aterrada durante o uso, e a tocha de corte e as áreas tocadas pelas mãos devem ser isoladas de forma confiável.
Uma tensão mais baixa pode ser usada para acender o arco não transferido antes de conectar o circuito de arco transferido de tensão mais alta. Se a chave for colocada na alça, uma capa de borracha isolante deve ser aplicada para cobrir a chave exposta, para evitar o contato direto da mão com a chave. Sempre que possível, a operação automatizada é incentivada.
2. Prevenção de radiação de luz de arco
A intensidade da radiação luminosa do arco é alta, consistindo principalmente de radiação infravermelha e radiação luminosa visível. A radiação luminosa dos arcos de plasma é mais forte do que outros arcos, especialmente a luz ultravioleta, que pode danificar gravemente a pele. Durante o corte manual, os operadores devem usar máscaras e luvas adequadas e também proteger o pescoço.
Além de usar óculos escuros na máscara, é melhor incluir lentes que absorvam a luz ultravioleta. Durante a operação automática, uma tela de proteção pode ser instalada entre o operador e a área operacional. O corte por arco de plasma pode ser realizado debaixo d'água, utilizando água para absorver a radiação luminosa.
3. Prevenção de poeira e fumaça
O processo de corte por arco de plasma acompanha grandes quantidades de vapor metálico vaporizado, ozônio, compostos de nitrogênio, etc. Combinado com o grande fluxo de ar durante o corte, a poeira no local de trabalho pode ser levantada maciçamente, causando sérios impactos no trato respiratório e nos pulmões do operador.
Portanto, o espaço de trabalho deve estar equipado com bons equipamentos de ventilação e medidas de prevenção de poeira. Ao cortar, um dispositivo de exaustão pode ser instalado abaixo da mesa de trabalho da grade ou o corte subaquático pode ser usado para reduzir a poeira.
4. Prevenção de ruído
Ruído de alta intensidade e alta frequência é gerado durante o corte a arco plasma, especialmente ao usar corte a arco plasma de alta potência, o ruído é ainda mais alto. Isto pode afetar significativamente o sistema auditivo e nervoso do operador. O nível de ruído depende principalmente da corrente de corte; quanto maior a corrente, mais forte será o ruído.
Quando a energia do ruído está concentrada na faixa de 2.000 a 8.000 Hz, os operadores são obrigados a usar protetores de ouvido. Se possível, tente utilizar o corte automático, com o operador trabalhando em uma sala com isolamento acústico.
O corte subaquático também pode ser utilizado, utilizando água para absorver o ruído. Colocar a peça debaixo d'água para corte pode reduzir significativamente o ruído. Os resultados dos testes mostram que quando o corte é realizado debaixo d'água, o ruído é reduzido em 22-24dB em comparação com o corte a seco.
Além disso, o uso de uma tocha de corte com cortina de água (com vazão de água de 70-80L/min) pode reduzir o ruído em cerca de 20dB. Quando a corrente de corte está abaixo de 100A, o ruído é relativamente baixo e o impacto no ambiente circundante não é significativo.
5. Proteção de campo eletromagnético de alta frequência
O corte por arco de plasma requer um oscilador de alta frequência para acender o arco. No entanto, a alta frequência pode causar alguns danos ao corpo humano.
As medidas preventivas incluem principalmente:
- Selecionar uma frequência de ignição do arco entre 20-60Hz, blindar o oscilador de alta frequência com uma blindagem, garantindo uma boa conexão de aterramento para a peça;
- Cortar a energia do oscilador de alta frequência imediatamente após a ignição do arco elétrico principal;
- Minimizando o tempo ao usar faíscas de alta frequência para verificar o centro do par de eletrodos.
Dicas de proteção para corte de arco de plasma
- Evite olhar diretamente para o arco de corte durante o processo de corte a plasma, use óculos de proteção profissionais para evitar que a luz do arco queime os olhos.
- Grandes quantidades de gases tóxicos são produzidas durante o processo de corte por arco de plasma; uma máscara contra poeira filtrada multicamadas deve ser usada.
- Toalhas, luvas, protetores para os pés e outros equipamentos de proteção devem ser usados durante o processo de corte a arco plasma para evitar respingos de faíscas que queimem a pele.
Precauções de segurança
As seguintes precauções de segurança devem ser observadas ao usar uma máquina de corte a plasma:
O aterramento é necessário: A máquina de corte a plasma deve ser aterrada para garantir a segurança.
Prevenção de choque elétrico: Devem ser tomadas medidas para evitar choques elétricos de todos os componentes e tubos de gás do cortador para proteger os usuários.
Segurança de oxigênio: Deve-se ter cuidado ao usar oxigênio para evitar vazamentos e acidentes.
Evitando envenenamento por gás: O uso inadequado de gás em ambientes fechados pode causar envenenamento. Escolha um espaço bem ventilado e troque o ar regularmente quando utilizar gases.
Mantenha distância segura: Mantenha uma distância segura durante a operação para evitar acidentes durante o corte.
Use equipamento de proteção: Ao operar um cortador de plasma, use equipamentos de segurança, como máscara protetora, luvas isolantes, roupas de trabalho resistentes a fogo e explosão e sapatos para garantir a segurança pessoal.
Evite cortar poeira: As máquinas de corte a plasma geram muita poeira, por isso devem ser usados óculos e máscaras de proteção para proteger os olhos e o sistema respiratório.
Siga os procedimentos padrão: Siga os procedimentos operacionais padrão do cortador a plasma, siga rigorosamente o manual de instruções para evitar erros operacionais e acidentes.
