Matériaux haute température pour le soudage et la protection thermique industrielle

Protection thermique industrielle pour le soudage et les travaux par points chauds

Le soudage, l’oxycoupage, le brasage, le meulage et les travaux par points chauds similaires peuvent exposer les personnes, les équipements et les surfaces adjacentes à différents risques. Ceux-ci comprennent les rayonnements ultraviolets et infrarouges de l’arc, la chaleur rayonnante et convective, les étincelles, le laitier chaud, les gouttelettes de métal en fusion, les flammes directes, les débris chauds et l’inflammation des matériaux combustibles à proximité. Aucune température unique ne permet de caractériser l’ensemble de ces expositions.

Les tissus haute température VITCAS peuvent être transformés en barrières thermiques, rideaux, couvertures, housses amovibles et écrans de protection adaptés à chaque application. Le choix doit tenir compte de l’ensemble des conditions de service, de la configuration de l’installation et de l’assemblage fini. Une barrière textile appropriée complète l’évaluation des risques, la maîtrise du procédé, la ventilation, le maintien de la propreté et les équipements de protection individuelle ; elle ne les remplace pas.

Températures nominales publiées et choix des matériaux

La température en continu correspond au niveau auquel un matériau est conçu pour rester en service dans les conditions indiquées. Une température de courte durée ou une température maximale ne s’applique qu’à une exposition limitée et ne doit pas être considérée comme une température de calcul en continu. La température réelle du tissu dépend de la distance par rapport à la source, du flux thermique, de l’orientation, de la ventilation, du contact, de la durée et de l’éventuelle accumulation de particules chaudes à sa surface.

Les valeurs ci-dessus sont les limites publiées propres à chaque produit, et non des garanties de protection contre un procédé de soudage défini ou du métal en fusion. Le grammage, l’épaisseur, l’armure, l’état de l’enduction, l’inclinaison ainsi que l’énergie et la durée d’exposition influent sur les performances. Vérifiez les données techniques à jour et les éventuels résultats d’essais propres à l’application avant de choisir une barrière destinée à une fonction de sécurité critique.

Choisir le tissu en fonction de l’exposition

Étincelles, projections et laitier chaud

Pour un rideau opaque ou une couverture de soudage polyvalente, un tissu souple en fibre de verre écrue peut constituer une solution pratique. Des projections plus importantes, une abrasion sévère ou une chaleur localisée peuvent nécessiter un tissu enduit de graphite ou de vermiculite. La barrière doit être inclinée ou installée de manière à évacuer les particules chaudes plutôt qu’à les retenir dans des plis, des poches ou des zones horizontales. Une température nominale de courte durée ne définit pas la résistance à des gouttelettes répétées ni à une accumulation de matière en fusion.

Projections de métal en fusion

Les informations produit indiquent que les tissus en fibre de verre enduits de graphite ou de vermiculite et les tissus en fibre céramique biosoluble conviennent à certaines applications de protection contre les projections. Leur adéquation dépend néanmoins du métal ou de l’alliage en fusion, de sa température, de la masse des gouttelettes, de la fréquence des projections, de l’angle d’impact et de l’état du tissu. Les performances obtenues avec un métal en fusion ne doivent pas être extrapolées à un autre. Pour la protection du personnel ou des installations critiques, demandez les résultats d’essais pertinents.

Chaleur rayonnante et équipements chauds

Le tissu avec feuille d’aluminium présente une face à faible émissivité qui peut réduire le transfert de chaleur rayonnante lorsque la surface réfléchissante est propre, correctement orientée et séparée de la source. Les tissus de verre enduits sont également utiles comme couches extérieures durables pour les housses isolantes amovibles et les matelas d’isolation de machines. La température de la face froide doit être calculée à partir de l’assemblage complet, notamment l’épaisseur d’isolation, les coutures, les fixations et les lames d’air ; elle ne peut pas être déduite de la seule température nominale du tissu extérieur.

Flammes directes et ouvertures de fours

Les tissus de verre enduits de vermiculite, les tissus de silice enduits de vermiculite et les tissus en fibre céramique constituent les solutions les plus résistantes aux températures élevées dans cette gamme d’applications. Même lorsqu’une utilisation sous flamme directe est indiquée, il convient de définir la durée d’exposition, la vitesse de la flamme, l’atmosphère et les contraintes mécaniques. Les rideaux installés devant les portes de fours doivent également présenter des recouvrements, un maintien des bords et une distance appropriée par rapport aux équipements mobiles.

Exposition aux intempéries, aux huiles et aux produits chimiques

Les enductions en néoprène, silicone, acrylique et silicate de calcium améliorent certaines propriétés environnementales ou mécaniques, mais chacune modifie la température d’utilisation et le comportement de la surface. Le néoprène est une solution pour températures plus basses, adaptée aux housses extérieures ou exposées aux huiles. Le silicone offre une résistance continue à l’eau et aux produits chimiques jusqu’à 260 °C au niveau de l’enduction. Le tissu au silicate de calcium associe une température continue plus élevée de 700 °C à une résistance aux intempéries et à l’abrasion. Vérifiez la compatibilité avec le produit chimique concerné plutôt que de vous fier à une indication générale de résistance.

Fils à coudre et assemblages confectionnés

Les performances d’une barrière thermique sont limitées par celles de son composant le plus faible. Choisissez le fil à coudre haute température, les ourlets, les fixations, les œillets, les fils métalliques, les crochets et l’isolation en fonction des conditions de service de l’ensemble. Dans la mesure du possible, placez les coutures à l’écart des zones les plus fortement exposées et prévoyez des recouvrements afin d’éviter le passage direct des étincelles et des rayonnements.

Écrans de soudage, EPI et mesures de prévention sur le lieu de travail

Un tissu thermique opaque ne constitue pas automatiquement un écran de soudage conforme. En Grande-Bretagne, le HSE recommande que les rideaux et écrans de soudage destinés à protéger les travailleurs à proximité contre le rayonnement de l’arc soient conformes à la norme BS EN ISO 25980 ou offrent au moins un niveau de protection équivalent. Vérifiez la conformité du rideau ou de l’écran fini ; la température nominale d’un tissu ne démontre pas sa capacité à protéger contre les rayonnements ultraviolets, visibles ou infrarouges.

Les tissus et fils bruts ne sont pas non plus automatiquement certifiés comme couvertures de soudage, vêtements de protection ou autres équipements de protection individuelle. Les produits finis doivent faire l’objet d’une conception, d’une fabrication, d’essais, d’une évaluation de conformité, d’instructions et d’un marquage adaptés à leur usage prévu. Ils ne remplacent pas les masques de soudage, protections oculaires, gants, vêtements ou équipements de protection respiratoire appropriés.

Les écrans textiles ne permettent pas de maîtriser les fumées de soudage. Le soudage en intérieur nécessite normalement une aspiration locale efficace à la source, complétée par un équipement de protection respiratoire adapté lorsque les mesures techniques ne suffisent pas à maîtriser l’exposition. Positionnez les barrières de manière à ne pas entraver le flux d’air prévu ni provoquer une accumulation confinée de fumées ou de gaz de protection.

Installation, inspection et sécurité des travaux par points chauds

• Évaluer le procédé : consignez la méthode de soudage ou de découpe, l’intensité, le consommable, le métal, la durée, la distance entre la source et la barrière ainsi que les étincelles, le laitier ou les projections attendus.
• Retirer les matériaux combustibles : la présence d’une barrière textile ne justifie pas de laisser des matériaux combustibles dans la zone de travaux par points chauds.
• Éliminer les passages non protégés : faites se chevaucher les panneaux et protégez le sol, l’arrière et les côtés lorsque des étincelles ou des rayonnements peuvent contourner un écran incomplet.
• Éviter les pièges à particules : tendez ou inclinez les couvertures afin que les étincelles et les gouttelettes de métal en fusion ne s’accumulent pas dans les plis.
• Protéger les bords et les coutures : maintenez les ourlets, enductions et points de fixation vulnérables à l’écart des flux thermiques les plus élevés.
• Respecter les distances de sécurité : empêchez les rideaux d’entrer en contact avec l’arc, l’électrode, la torche, la pièce chaude ou les machines mobiles, sauf s’ils sont conçus pour ce type de contact.
• Inspecter avant réutilisation : remplacez tout matériau présentant des trous, une fragilisation, une vitrification, un délaminage, une contamination, une enduction endommagée, des coutures ouvertes ou des fixations affaiblies.
• Appliquer une procédure de travail sûre : réalisez l’évaluation des risques requise et utilisez un permis de feu. Les recommandations du HSE prévoient une surveillance incendie pendant et après les travaux par points chauds lorsque les matériaux combustibles ne peuvent pas être retirés, généralement pendant au moins 30 minutes et éventuellement jusqu’à 60 minutes lorsque le départ de feu peut être difficile à détecter.

Questions fréquentes

Quelle est la différence entre un rideau de soudage et une couverture de soudage ?

Un rideau ou un écran est normalement suspendu afin de séparer la zone de travail et de protéger les personnes ou les équipements situés autour. Une couverture est posée sur un objet ou une surface, ou placée à proximité. Les performances requises diffèrent, car l’orientation influe sur la chaleur rayonnante, l’évacuation des étincelles et le risque d’accumulation de métal en fusion sur le tissu.

Tout tissu résistant à la chaleur peut-il servir d’écran de soudage ?

Non. Selon les recommandations du HSE, un écran destiné à protéger les personnes à proximité contre le rayonnement de l’arc de soudage doit être conforme à la norme BS EN ISO 25980 ou offrir une protection équivalente. La résistance à la température ne suffit pas à établir la protection optique.

Comment interpréter les températures en continu et de courte durée ?

La température en continu s’applique à un service prolongé dans les conditions indiquées pour le produit. La valeur de courte durée ne concerne que des dépassements limités. Elle ne doit pas être utilisée comme température normale de fonctionnement, et aucune de ces valeurs ne remplace l’évaluation du flux thermique, de la durée, du contact et des projections répétées.

Quel tissu convient aux étincelles et aux projections de soudage ?

La fibre de verre écrue est une solution souple pour les barrières opaques et les couvertures d’usage général. Les tissus enduits de graphite ou de vermiculite peuvent convenir aux conditions plus exigeantes en matière de chaleur, d’abrasion et de projections. Le choix final dépend de la sévérité du procédé, de la distance, de l’orientation, du grammage du tissu et de la possibilité que les particules restent à sa surface.

Quels tissus peuvent être envisagés contre les projections de métal en fusion ?

Les informations produit indiquent que les tissus en fibre de verre enduits de graphite ou de vermiculite et les tissus en fibre céramique biosoluble conviennent à certaines applications de protection contre les projections. Avant toute utilisation, vérifiez leurs performances pour le métal ou l’alliage en fusion concerné, sa température, la taille des gouttelettes et la fréquence des projections.

Le tissu de verre avec feuille d’aluminium convient-il aux projections directes de soudage ?

Son principal avantage réside dans sa surface réfléchissante à faible émissivité, destinée à limiter la chaleur rayonnante. Ne supposez pas que la face en feuille contrecollée résistera aux flammes directes ou aux projections répétées de métal en fusion, sauf si le matériau complet dispose de résultats d’essais adaptés à cette exposition.

Une âme en verre supportant 550 °C permet-elle d’utiliser un tissu enduit de silicone à 550 °C ?

Non, tant que l’enduction en silicone doit conserver ses propriétés fonctionnelles. Les informations produit indiquent une température de 260 °C en continu et de 310 °C en courte durée pour l’enduction, même si l’âme en verre est donnée pour 550 °C. L’enduction exposée et les propriétés de surface requises déterminent les limites du composite intact.

Quel fil utiliser pour une couverture haute température ?

Adaptez le fil au tissu, à la température en continu, aux courtes pointes de température et aux contraintes mécaniques. Le para-aramide privilégie la résistance mécanique jusqu’à 400 °C, la fibre de verre renforcée par fil métallique est donnée pour 600 °C et le fil de silice pour 1000 °C en continu et 1400 °C en courte durée.

Ces tissus sont-ils certifiés comme équipements de protection individuelle ?

Les tissus et fils bruts sont des composants et non des EPI automatiquement certifiés. Un gant, un vêtement ou tout autre article de protection fini doit faire l’objet d’une conception, d’essais et d’une évaluation de conformité adaptés à l’usage déclaré.

Un rideau de soudage permet-il de maîtriser les fumées de soudage ?

Non. Les rideaux peuvent contenir les étincelles et faire écran aux rayonnements, mais ils n’éliminent pas les fumées. Utilisez une aspiration locale efficace et, si nécessaire, une protection respiratoire adaptée. Veillez également à ce que la disposition du rideau ne réduise pas le débit d’air aspiré.

Un tissu résistant à la chaleur est-il totalement ignifuge ?

Un tissu peut être incombustible ou résistant aux flammes tout en transmettant la chaleur, en perdant sa résistance, en se perforant ou en laissant passer des particules chaudes au niveau des coutures et des bords. Référez-vous précisément aux propriétés publiées et évitez de considérer le terme « ignifuge » comme une garantie de performances illimitées.

Comment positionner une couverture de soudage ?

Lorsque cela est possible, inclinez-la et tendez-la afin que les étincelles et les gouttelettes chaudes tombent au lieu de s’accumuler. Prévoyez une couverture et des recouvrements suffisants, éloignez les coutures des zones les plus exposées et empêchez la couverture d’entrer en contact avec l’arc, la torche ou la pièce chaude, sauf si ce contact est prévu dans ses conditions d’utilisation.

Quand faut-il remplacer une barrière textile thermique ?

Retirez-la du service si l’inspection révèle des trous, des zones fragilisées ou vitrifiées, un délaminage, une perte d’enduction, des particules métalliques incrustées, une contamination chimique, des coutures endommagées ou des fixations affaiblies. Réévaluez les spécifications si les dommages réapparaissent dans des conditions normales d’utilisation.