Explicação das classificações de roupas Arc Flash: Guia de níveis de calorias, ATPV e EBT

O que uma classificação de roupas Arc Flash realmente mede

Uma classificação de arco descreve a energia térmica incidente que um tecido pode suportar antes que o calor que passa por ele cause uma queimadura de segundo grau na pele desprotegida. A unidade é cal/cm², ou seja, calorias de energia incidente por centímetro quadrado de superfície do tecido. O valor pertence ao material ou montagem testado, razão pela qual dois tecidos com peso e conteúdo de fibra semelhantes podem ter classificações visivelmente diferentes.

Dois números podem aparecer um ao lado do outro em uma etiqueta de roupa:

• ATPV (Valor de Desempenho Térmico do Arco) é a energia incidente na qual há 50% de probabilidade de uma queimadura de segundo grau atrás do tecido, avaliada de acordo com o critério de queima da curva de Stoll.
• EBT (limiar de energia de ruptura) é a energia incidente na qual o tecido se rompe e forma um buraco, permitindo que o calor atinja diretamente a pele.

Quando um laboratório reporta ambos, o valor mais baixo torna-se a classificação do arco publicada. Se o rótulo indicar ATPV 8 cal/cm², o material manteve a transferência de calor para o critério de queima naquela energia e não se rompeu.

Uma distinção evita muitos problemas durante a aquisição: resistência à chama não é o mesmo que classificação de arco. Um tecido pode passar em um teste de chama vertical e ainda assim não ter nenhuma classificação de arco, porque os materiais com classificação de arco devem ser testados adicionalmente de acordo com ASTM F1959 e rotulados sob ASTM F1506. Se um fornecedor não puder citar um valor cal/cm² junto com o método de teste por trás dele, a vestimenta não é um produto com classificação de arco verificado.

A escala de classificação de arco e categorias de EPI

As classificações do arco não são aprovadas ou reprovadas. Eles ficam em uma escala contínua, e o nível correto é aquele que fica acima da energia incidente calculada na distância de trabalho, valor produzido por um estudo de arco elétrico IEEE 1584. A escala abaixo mostra os pontos de referência citados com mais frequência durante as revisões de especificações.

Durante muitos anos, a NFPA 70E traduziu essa escala nas categorias de EPI de 1 a 4, cada uma com uma classificação de arco mínimo para o sistema completo de vestuário. Muitos procedimentos locais ainda utilizam a linguagem da categoria, embora a edição de 2018 tenha mudado a ênfase para a análise de energia incidente.

A diferença prática entre as duas abordagens é a direção do cálculo. No método de categoria, um engenheiro escolhe primeiro uma categoria; na análise de energia incidente, o estudo produz o número e as roupas o seguem. Ambas as rotas exigem a mesma disciplina: nunca arredonde a classificação exigida para a peça de roupa mais próxima que esteja no armazém.

ATPV vs EBT: Por que o número mais baixo vence

Tecidos com classificação de arco mais pesados são quase sempre rotulados com ATPV, porque a transferência de calor atinge o critério de queima antes que o material se rompa. Construções mais leves, especialmente na faixa de 4 a 8 cal/cm², podem quebrar primeiro, e esses tecidos são rotulados com EBT. Um rótulo EBT não significa proteção mais fraca; isso significa que o modo de falha limite é mecânico e não térmico, e o limite de proteção é o ponto onde o tecido se abre.

Dois hábitos mantêm isso claro em toda a cadeia de suprimentos:

1. Escreva o número e o método de teste nas especificações de compra, por exemplo "classificação de arco não inferior a 8 cal/cm², determinada pela ASTM F1959".
2. Mantenha o relatório do teste no arquivo técnico, para que a classificação possa ser atribuída a um lote específico de construção e produção.

Uma peça de vestuário de camada única e uma montagem multicamadas também são produtos diferentes do ponto de vista de classificação. Uma camisa com classificação de 8 cal/cm² por si só não produz automaticamente um sistema de 8 cal/cm² quando usada sob uma jaqueta, porque a montagem tem seu próprio resultado de teste.

Como as classificações de arco são testadas: testes de arco aberto e caixa

Os testes de classificação de arco se enquadram em duas famílias. O teste de painel de arco aberto coloca uma amostra de tecido a uma distância fixa dos eletrodos de cobre, forma um arco de corrente e duração controladas e mede o calor que passa pela amostra com calorímetros montados atrás dela. O resultado relatado é um valor de ATPV ou EBT em cal/cm².

O teste de caixa restringe o arco dentro de um gabinete e produz um resultado de aprovação ou reprovação em uma corrente definida. Não gera um número cal/cm², por isso as duas famílias de resultados não podem ser convertidas uma na outra.

Quando um comprador europeu solicita “proteção contra arco Classe 1” e um comprador norte-americano solicita “8 cal/cm²”, eles estão descrevendo diferentes sistemas de medição para o mesmo perigo. Ambas as solicitações podem estar corretas. Eles simplesmente respondem a perguntas diferentes, e as roupas para projetos internacionais frequentemente trazem ambos os resultados na etiqueta.

Camadas, lacunas de ar e por que as classificações não se somam

Uma suposição frequente é que duas camadas classificadas como 8 cal/cm² se combinam em 16 cal/cm². Eles não. Uma montagem multicamadas é testada como um sistema e o resultado não é a soma aritmética dos tecidos individuais, embora a adição de camadas aumente o nível de proteção.

As lacunas de ar fazem um trabalho real. Uma camada externa ligeiramente solta que retém um espaço de ar entre ela e a camada abaixo reduz a transferência de calor e melhora o desempenho medido, o que torna o ajuste e o design da peça parte da proteção, em vez de um detalhe de conforto.

As camadas inferiores merecem a mesma atenção. Fibras fundíveis, como poliéster, náilon, polipropileno ou spandex, não devem ser usadas próximas à pele sob roupas adequadas para arco, pois podem derreter e aderir à pele durante um evento de arco. Essa regra faz parte da política de roupas do site, não apenas do pedido de compra.

Lendo o rótulo: seis verificações de aquisição

A maioria dos problemas com roupas com classificação de arco surgem durante auditorias, e não em acidentes. Seis cheques cobrem a maioria deles.

1. A etiqueta indica um valor em cal/cm². "FR" ou "retardador de chama" por si só não é uma classificação de arco.
2. O método de teste por trás do valor está documentado, seja ASTM F1959, IEC 61482-1-1 ou uma classe IEC 61482-1-2.
3. A classificação exigida corresponde à energia incidente na distância de trabalho, sem arredondamento.
4. Todo o sistema de vestimenta é considerado, incluindo coletes de alta visibilidade, capas de chuva e qualquer camada usada sobre a vestimenta com classificação de arco.
5. As regras de lavagem, reparo e substituição são escritas, porque a contaminação e os reparos não aprovados podem reduzir o desempenho no mundo real.
6. O fornecedor fornece relatórios de teste e rastreabilidade em nível de lote, para que a classificação ainda possa ser verificada meses após a entrega.

A construção do tecido é onde esses números são definidos em primeiro lugar. A mistura de fibras, a trama e o peso determinam se um material atinge 8 cal/cm² em uma única camada, e uma análise mais detalhada de que tecido retardador de chamas de proteção de arco é feito ajuda a explicar por que dois tecidos visualmente semelhantes se comportam de maneira tão diferente durante o teste.

Combinando classificações de arco com riscos industriais reais

Roupas classificadas para arco raramente enfrentam um único perigo isoladamente. A mesma vestimenta pode ficar sob uma capa de soldagem, perto de um vazamento de metal fundido ou em uma equipe voltada para a estrada, e o tecido deve atender a vários padrões ao mesmo tempo.

Na geração, transmissão e distribuição de energia, as referências vigentes são EN 61482-1, ASTM F1959, ASTM F1891 e NFPA 70E. Classificações de 8 a 25 cal/cm² são comuns para tarefas de comutação, teste e manutenção, com valores mais altos reservados para trabalho energizado e gabinetes de comutação com alta corrente de falta disponível.

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Em ambientes petrolíferos, petroquímicos, químicos e de postos de gasolina, o perfil de perigo mistura exposição ao arco com fogo repentino, portanto a NFPA 2112 e a EN ISO 11612 são geralmente escritas na mesma especificação que a classificação do arco. O desempenho antiestático de acordo com EN ISO 1149 ou GB 12014 é frequentemente adicionado, porque a própria descarga estática pode ser a fonte de ignição.

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Soldagem e processamento mecânico exigem EN ISO 11611, manuseio de metal fundido para EN 373 e os códigos de desempenho de metal fundido da EN ISO 11612, e equipes externas ou voltadas para a estrada para ANSI 107 de alta visibilidade que devem permanecer resistentes a chamas após cada ciclo de lavagem. Combinar uma classificação de arco de 4 a 8 cal/cm² com alta visibilidade e comportamento antiestático em um tecido é uma das cuecas mais exigentes do mercado.

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Onde a classificação é construída: Fornecimento de tecidos e rastreabilidade

Por trás de cada valor cal/cm² certificado está um produtor de tecidos que consegue manter esse desempenho de lote para lote. 3H Safety Technology Co Limited é um fabricante de tecidos funcionais baseados em retardamento de chama, operando sob a marca de produto 3H. Safeloya®. A empresa se concentra em pesquisa e desenvolvimento de produtos e produção de tecidos e adiciona funções como antiestático, proteção contra arco, resistência a respingos de metal fundido e acabamento de três provas para atender às necessidades do cliente. Seus tecidos são usados ​​nas indústrias de petróleo, petroquímica, química, postos de gasolina, energia, mineração de carvão, siderurgia, metalurgia e processamento mecânico.

Os produtos relacionados foram testados por instituições de testes autorizadas, incluindo SGS na Suíça, TUV na Alemanha, ITS no Reino Unido e o Centro Nacional de Supervisão e Inspeção de Qualidade de Produtos de Proteção do Trabalho, e atendem aos requisitos de padrões como EN ISO 11611, EN ISO 11612, EN ISO 1149, EN 469, EN 373, EN 61482-1, ASTM F1959, ASTM F1891, NFPA 70E, NFPA 2112, ANSI 107, GB 8965.1 e GB 12014. A rastreabilidade do ciclo de vida do produto é implementada de acordo com as regulamentações nacionais, o que mantém o desempenho de qualidade, ambiental e de higiene consistente e verificável para os compradores. Mais informações sobre o fabricante e sua linha de tecidos estão disponíveis em a página inicial da 3H Safety Technology .