Ferramentas à prova de explosão: Ambientes de utilização e normas de segurança

1. Ambientes de utilização de ferramentas à prova de explosão
As ferramentas à prova de explosão são especialmente concebidas para ambientes inflamáveis e explosivos. Os principais cenários de aplicação incluem:

• Indústrias petroquímicas
• Exploração mineira e subterrânea
• Zonas com risco de explosão de poeiras
• Instalações de armazenamento e transporte de materiais perigosos

Nota especial para ambientes com acetileno: O gás acetileno reage com ligas com elevado teor de cobre, formando acetilureto de cobre altamente explosivo. As ferramentas utilizadas nestes ambientes devem limitar rigorosamente o teor de cobre (≤65%).

2. Desempenho à prova de explosão
Caraterísticas principais

1. Conceção não estacionária: Utiliza ligas especializadas (por exemplo, bronze de berílio, bronze de alumínio) em vez de aço padrão para evitar faíscas mecânicas de fricção ou impacto.
2. Propriedades anti-estáticas: Os materiais não metálicos são concebidos com uma resistência de superfície inferior a 1 GΩ para eliminar os riscos de descarga estática.

3. Ensaios de segurança críticos para ferramentas em liga de cobre
Para garantir a conformidade com as normas de segurança, as ferramentas à prova de explosão são submetidas a testes rigorosos:

A. Ensaio do martelo de queda

• Princípio: Uma amostra de ferramenta de 14 kg é largada de 4 metros sobre uma placa de aço a 45° para simular condições de impacto extremas.
• Condições de ensaio:
  • Misturas gasosas:
    • Classe I: Metano (6,5% ± 0,5%)
    • Classe IIA: Propano (5,3% ± 0,2%)
    • Classe IIB: Etileno (7,8% ± 0,5%)
    • Classe IIC: Hidrogénio (21,0% ± 2,0%)
  • Procedimento: 20 impactos consecutivos por tipo de gás.
  • Critérios de aprovação: Não houve ignição de gás durante o ensaio.

B. Ensaio de fricção

• Princípio: Uma barra de ensaio é pressionada contra um disco de aço rotativo (velocidade de 20 m/s, força de 490 N) para reproduzir o atrito metal-metal.
• Condições de ensaio:
  • Duração: 1 minuto por ciclo, repetido 5 vezes.
  • Misturas de gases: Igual ao ensaio do martelo de queda.
  • Critérios de aprovação: Não se observam faíscas ou ignição de gás.

4. Materiais primários à prova de explosão

1. Bronze Berílio (BeCu)
   • Composição: 97%-99,5% de cobre, 0,5%-3% de berílio.
   • Propriedades: Dureza HRC 30-40; resistência à tração 1.117-1.326 N/mm²; não magnético, elevada condutividade térmica.
2. Bronze de alumínio (AlCu)
   • Composição: cobre 86%-92%, alumínio 8%-14%.
   • Propriedades: Dureza HRC 20-30; resistência à tração 782-989 N/mm²; resistência superior ao desgaste, rentável (1/3-1/2 do preço do BeCu).

5. Resumo
As ferramentas à prova de explosão garantem a segurança em ambientes perigosos através de:

• Materiais que não produzem faíscas (por exemplo, BeCu, AlCu).
• Conformidade com a norma GB/T 10686-2013 (Métodos de ensaio para o desempenho à prova de explosão de ferramentas em liga de cobre) através de ensaios de queda de martelo e de fricção.
• Otimização estrutural e concepções anti-estáticas.

A seleção adequada com base nas zonas de perigo (tipos de gás/pó), as inspecções regulares e a manutenção são fundamentais para evitar a degradação do desempenho e os acidentes.

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