Perigos da fumaça de corte a plasma e soluções de purificação: Guia do especialista

Imagine estar cercado por uma nuvem de partículas invisíveis e nocivas toda vez que você trabalha. O corte a plasma, embora eficiente, produz poeira e gases perigosos que podem afetar gravemente a saúde e o meio ambiente. Este artigo explora os perigos da fumaça do corte a plasma e oferece soluções eficazes para purificar o ar. Descubra como se proteger e manter um espaço de trabalho seguro, garantindo a conformidade com os padrões ambientais.

Índice

As máquinas de corte a laser a plasma tornaram-se onipresentes nas modernas instalações de fabricação, valorizadas por sua excepcional eficiência de corte e qualidade superior das bordas. Essa tecnologia foi amplamente adotada em todos os setores, recebendo elogios de fabricantes e usuários finais por sua precisão e versatilidade.

No entanto, o processo de corte a plasma tem suas desvantagens. Durante a operação, ele gera uma mistura complexa de subprodutos nocivos, incluindo fumaça de metal, material particulado e gases nocivos. Essas emissões representam riscos significativos para o meio ambiente e a saúde ocupacional, contribuindo para a poluição do ar e a poluição sonora no local de trabalho.

Para atenuar esses riscos e cumprir as rigorosas normas ambientais, é imperativo que a poeira e a fumaça produzidas durante as operações de corte a plasma sejam capturadas e tratadas com eficácia. Isso exige a implementação de sistemas avançados de purificação de ar projetados especificamente para aplicações de metalurgia.

Neste guia abrangente, vamos nos aprofundar nos riscos multifacetados associados à poeira de corte a plasma e explorar as soluções de purificação mais modernas. Ao compreender a composição dessas emissões, seus possíveis impactos à saúde e as mais recentes tecnologias de filtragem disponíveis, os fabricantes podem tomar decisões informadas para proteger sua força de trabalho e minimizar sua pegada ambiental.

O que é a poeira produzida pelas máquinas de corte a plasma?

As máquinas de corte a plasma, conhecidas por sua alta eficiência de corte e versatilidade em uma ampla variedade de materiais, têm uma desvantagem notável: elas geram quantidades significativas de poeira e fumaça durante a operação.

Esse subproduto, geralmente chamado de pó ou fumaça de corte a plasma, é uma mistura complexa composta principalmente de partículas de metal vaporizadas, óxidos e vários gases. A composição pode variar de acordo com o material que está sendo cortado, o gás de plasma usado e os parâmetros de corte. Normalmente, ela inclui:

  1. Partículas de metal: Partículas microscópicas do metal base que está sendo cortado (por exemplo, aço, alumínio, aço inoxidável)
  2. Óxidos metálicos: Formados quando o metal vaporizado reage com o oxigênio do ar
  3. Gases: Incluindo ozônio (O3), óxidos de nitrogênio (NOx), monóxido de carbono (CO) e dióxido de carbono (CO2)
  4. Componentes de gás de proteção: Como argônio, nitrogênio ou ar comprimido, dependendo do sistema utilizado

O tamanho dessas partículas pode variar de submicrônico a vários mícrons de diâmetro, sendo que a maioria se enquadra na faixa respirável (< 10 μm). Isso as torna particularmente perigosas se inaladas, pois podem penetrar profundamente nos pulmões.

É importante observar que a composição e a toxicidade da poeira de corte a plasma podem ser significativamente influenciadas por quaisquer revestimentos ou contaminantes presentes na peça de trabalho, como tinta, galvanização ou óleos. Eles podem introduzir substâncias nocivas adicionais, como cromo hexavalente, óxido de zinco ou compostos orgânicos voláteis (VOCs) na fumaça.

Para reduzir os riscos à saúde e ao meio ambiente associados à poeira do corte a plasma, a ventilação adequada, os sistemas de extração de fumaça e os equipamentos de proteção individual são essenciais em qualquer operação de corte a plasma.

Riscos específicos do pó de metal

Aqui está uma descrição detalhada dos riscos específicos apresentados pela poeira metálica produzida durante o corte:

  1. O ozônio é um gás incolor e nocivo com um cheiro irritante distinto. Ele estimula fortemente o trato respiratório e os pulmões. A inalação em curto prazo de ozônio em baixa concentração (0,4 mg/m3) pode causar sintomas como tosse, garganta seca, aperto no peito, perda de apetite e fadiga. A inalação prolongada pode levar a bronquite, enfisema e fibrose pulmonar.
  2. O monóxido de carbono é um gás incolor, inodoro e não irritante que se liga prontamente à hemoglobina no corpo humano. Portanto, quando uma grande quantidade de hemoglobina se liga ao monóxido de carbono, pode levar à necrose do tecido devido à privação de oxigênio.
  3. A radiação de luz do plasma é intensa, composta principalmente de radiação ultravioleta, radiação de luz visível e radiação infravermelha. Particularmente, a intensidade ultravioleta, como os comprimentos de onda de 260-290μm, é 2,2 vezes maior do que a de soldagem a arco de argônio. Além da radiação luminosa, há outros perigos, como gases tóxicos da poeira, ruídos de alta intensidade e alta frequência e oscilações de alta frequência que podem causar danos ao corpo humano.
  4. Os óxidos de nitrogênio são um gás tóxico com um odor irritante, composto principalmente de dióxido de nitrogênio. É um gás marrom-avermelhado com um odor característico. Uma vez inalado, ele entra nos alvéolos pulmonares pelo trato respiratório superior e interage gradualmente com a água, causando irritação e corrosão graves no tecido pulmonar, levando ao edema pulmonar.

Os trabalhadores envolvidos no corte notaram que, ao usar máquinas de corte a plasma para cortar chapas de aço carbono de 3 a 6 mm, é gerada muita fumaça amarela. Essa fumaça amarela representa uma ameaça significativa à saúde humana e pode facilmente causar pneumoconiose se for inalada por longos períodos.

Devido a esses riscos associados à poeira do corte a plasma, é fundamental implementar uma purificação eficaz da poeira ao realizar o trabalho de corte a plasma para reduzir a incidência de doenças ocupacionais.

Quão prejudicial é a poeira produzida 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). Quando essas substâncias entram no corpo humano, elas podem causar danos significativos.

Trabalhadores que passam muito tempo trabalhando em condições com poeira de Corte a plasma CNC As máquinas têm uma proporção significativamente maior de doenças respiratórias, como bronquite crônica, do que outras.

Além disso, essas substâncias inaláveis podem se acumular nos ossos e no sangue do corpo, levando a uma diminuição de suas funções, e podem até causar câncer.

Impactos Benefícios para a empresa

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, afetando assim a eficiência da produção.

Devido a esses dois motivos principais, os riscos de poeira das máquinas de corte a plasma são significativos e precisam de tratamento de purificação em tempo hábil. Então, como a poeira das máquinas de corte a plasma deve ser gerenciada?

Soluções de purificação de poeira para equipamentos de corte a plasma

Atualmente, há dois métodos principais para gerenciar a poeira do corte a plasma:

  1. Método de remoção de poeira úmida

Esse método envolve a instalação de um leito de água sob a plataforma de corte, permitindo que a peça de trabalho fique submersa na água. O corte é realizado debaixo d'água, de modo que os óxidos produzidos durante o corte são coletados pela água, purificando assim o ambiente de trabalho. Esse método requer apenas um recipiente de retenção de água como investimento único.

No entanto, isso pode levar à poluição secundária (poluição da água), e os óxidos metálicos provavelmente se aglomerarão debaixo d'água, tornando a limpeza um desafio. Para os usuários de regiões mais frias, a água na plataforma de corte pode congelar durante o inverno, causando transtornos.

Além disso, esse método não é adequado para purificar a poeira de metais como alumínio e magnésio, que produzem poeira explosiva durante o corte.

  1. Método de remoção de poeira seca

A remoção de pó seco envolve a adição de um dispositivo de captura de pó à plataforma de corte CNC. A poeira capturada é transportada diretamente para um filtro de poeira e um 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 de trabalho, fazendo com que as plataformas de corte de pressão negativa do tipo exaustão sejam 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 seca 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, a remoção eficaz do pó.

Dependendo da largura da plataforma de trabalho de corte, ela pode ser dividida em uma bancada de trabalho do tipo porta de ar de fluxo descendente de um lado e uma bancada de trabalho do tipo porta de ar de fluxo descendente de dois lados.

Fluxo de trabalho do coletor de poeira da máquina de corte a plasma

O objetivo é coletar a poeira produzida durante o corte a plasma. O método de coleta pode ser a sucção lateral, a sucção inferior ou a sucção superior, com a poeira diretamente puxada para dentro da 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 serem descarregados dentro ou fora da oficina. Dentro do volume de ar projetado, a poeira purificada pode atender aos requisitos de emissão ambiental.

Sistema de remoção de poeira da máquina de corte a plasma do tipo sopro-sucção

O sistema de remoção de poeira da máquina de corte a plasma do tipo sopro-sucção envolve a colocação de um duto de sucção quadrado em um lado da plataforma de corte, que tem uma porta de sucção que pode se mover com a máquina de corte.

Leitura relacionada: Remoção de poeira de corte a plasma CNC: Explicação

Do outro lado da plataforma de corte, há uma porta de soprador 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 o cabeçote de corte.

A parte inferior da plataforma de corte é equipada com um duto de exaustão com placas verticais, o que garante que a sucção ocorra na posição em que a poeira é gerada em 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 estreitamente à parte superior do duto de sucção quadrado sob o efeito da pressão negativa do duto para desempenhar um papel de vedação.

A porta de sucção tem dois rolos nos quais a tira de vedação é levantada, permitindo que a fumaça entre pelo duto de sucção da porta de sucção e, em seguida, seja sugada para o equipamento de remoção de poeira para filtragem e purificação.

Quais são os perigos do corte a plasma?

O corte a plasma pode apresentar vários riscos:

  1. A exposição ao arco de luz durante o processo de corte pode resultar em lesões oculares;
  2. Uma quantidade substancial de gases nocivos é gerada durante o processo de corte. Quando inalados, eles podem ter um efeito prejudicial à saúde;
  3. As faíscas que se desprendem durante o processo de corte podem causar queimaduras na pele;
  4. O processo geralmente gera ruído de alta frequência, que pode causar danos aos ouvidos com o tempo;
  5. Outro ponto importante é que as altas frequências e a radiação eletromagnética geradas pelo oscilador de alta frequência durante o corte a plasma podem causar danos ao corpo. A exposição de longo prazo pode levar a danos graves para os trabalhadores no campo.

Os danos causados pelo corte a plasma podem ser divididos em duas categorias:

  1. Danos diretos de curto prazo: A luz do arco do plasma pode estimular seriamente os olhos, causando lesões oculares, principalmente devido à radiação infravermelha e ultravioleta emitida pelo metal.
  2. Danos indiretos de longo prazo: A radiação gerada pelo arco de plasma pode afetar a divisão celular em longo prazo, levando a várias condições de saúde precárias. 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 plasma corte em arco 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.

Por isso, é fundamental priorizar a segurança e a proteção durante o corte a arco plasma.

1. Prevenção de choques elétricos

A tensão sem carga da fonte de alimentação para corte a arco de plasma é relativamente alta, especialmente durante a operação manual, o que representa um 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 o interruptor for colocado na alça, uma luva de borracha isolante deve ser aplicada para cobrir o interruptor exposto, a fim de evitar o contato direto da mão com o interruptor. Sempre que possível, recomenda-se a operação automatizada.

2. Prevenção de radiação de arco elétrico

A intensidade da radiação de luz do arco é alta, consistindo principalmente de radiação infravermelha e radiação de luz visível. A radiação de luz dos arcos de plasma é mais forte do que a de 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 ter 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 de operação. O corte com arco de plasma pode ser realizado embaixo d'água, utilizando água para absorver a radiação luminosa.

3. Prevenção de poeira e fumaça

O processo de corte a arco 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 muito agitada, causando sérios impactos no trato respiratório e nos pulmões do operador.

Portanto, o espaço de trabalho deve ser equipado com boas equipamento 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 ruídos

O ruído de alta intensidade e alta frequência é gerado durante o corte a arco de plasma, especialmente quando se usa o corte a arco de plasma de alta potência, o ruído é ainda mais alto. Isso 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 o ruído.

Quando a energia sonora estiver concentrada na faixa de 2000 a 8000 Hz, os operadores deverão usar protetores auriculares. Se possível, tente usar o corte automático, com o operador trabalhando em uma sala à prova de som.

O corte subaquático também pode ser utilizado, usando a água para absorver o ruído. A colocação da peça de trabalho embaixo d'água para o corte pode reduzir significativamente o ruído. Os resultados dos testes mostram que, quando o corte é realizado embaixo d'água, o ruído é reduzido em 22 a 24 dB em comparação com o corte a seco.

Além disso, o uso de uma tocha de corte com cortina de água (com uma taxa de fluxo 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 ao redor não é significativo.

5. Proteção contra campos eletromagnéticos de alta frequência

O corte com arco de plasma requer um oscilador de alta frequência para acender o arco. Entretanto, a alta frequência pode causar certos danos ao corpo humano.

As medidas preventivas incluem principalmente:

  • Selecionar uma frequência de ignição de arco entre 20-60 Hz, proteger o oscilador de alta frequência com uma blindagem e garantir uma boa conexão de aterramento para a peça de trabalho;
  • Cortar a energia do oscilador de alta frequência imediatamente após a ignição do arco elétrico principal;
  • Minimizar o tempo ao usar faíscas de alta frequência para verificar o centro do par de eletrodos.

Dicas de proteção para corte a arco plasma

  • Evite olhar diretamente para o arco de corte durante o processo de corte a arco de plasma, use óculos de proteção profissional para evitar que a luz do arco queime os olhos.
  • Grandes quantidades de gases tóxicos são produzidas durante o processo de corte a arco de plasma; deve-se usar uma máscara contra poeira com filtro de várias camadas.
  • Toalhas, luvas, protetores para os pés e outros equipamentos de proteção devem ser usados durante o processo de corte a arco de plasma para evitar que as faíscas de respingos 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 em todos os componentes e tubulações de gás do cortador para proteger os usuários.

Segurança do oxigênio: Deve-se tomar cuidado ao usar oxigênio para evitar vazamentos e acidentes.

Evitar o envenenamento por gás: O uso inadequado de gás em ambientes fechados pode levar a envenenamento. Escolha um espaço bem ventilado e troque o ar regularmente ao usar gases.

Mantenha uma distância segura: Mantenha uma distância segura durante a operação para evitar acidentes durante o corte.

Use equipamentos de proteção: Ao operar um cortador de plasma, use equipamentos de segurança, como máscara de proteção, luvas isolantes, roupas de trabalho resistentes a fogo e explosão e calçados para garantir a segurança pessoal.

Evite cortar poeira: As máquinas de corte a plasma geram muita poeira, portanto, óculos e máscaras de proteção devem ser usados para proteger os olhos e o sistema respiratório.

Siga os procedimentos padrão: Siga os procedimentos operacionais padrão do cortador de plasma e siga rigorosamente o manual de instruções para evitar erros operacionais e acidentes.

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Shane
Autor

Shane

Fundador do MachineMFG

Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.

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