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Aug 15, 2023

Eficiência de consumo de gás de proteção

Nota do Editor: Esta é a primeira de um artigo de duas partes que discute a blindagem

Nota do Editor: Esta é a primeira de um artigo de duas partes que discute a eficiência do gás de proteção. A segunda parte também aparece em thefabricator.com.

Embora o argônio seja o gás de proteção mais comumente usado para aplicações de eletrodos de arame sólido, muitos gerentes e soldadores entendem pouco sobre esse gás inerte e seus custos. A maioria dos soldadores é informada de que o argônio faz uma solda lisa, não deixa fluxo, é caro e pode causar sufocamento em ambientes fechados. A maioria também é instruída a economizar esse gás cortando-o em suas tochas de soldagem a arco de gás de tungstênio (GTAW) durante os intervalos, almoço e no final de um turno.

O argônio geralmente é quantificado pelo termo pés centicúbicos (CCF). Um CCF de argônio é igual a 100 pés cúbicos de gás argônio - - a quantidade necessária para encher uma caixa de 4 pés por 7-3/4 polegadas.

Se o custo do argônio for $ 2,50 por CCF, custará apenas $ 2,50 para encher a caixa com argônio ao nível do mar. Encher a caixa com argônio a 45 pés cúbicos por hora (CFH) levaria 2 horas e 13 minutos. Como uma taxa de fluxo de 30 a 45 CFH é adequada para a maioria das aplicações de soldagem a arco de metal a gás (GMAW), pode-se dizer que $ 2,50 não é muito dinheiro para 2 horas e 13 minutos de soldagem contínua. Em um mundo perfeito, isso equivaleria a cerca de US$ 9,00 de custo de gás por estação de soldagem por turno de oito horas com 100% de tempo de arco.

Supondo que os tempos de arco reais da maioria das estações de solda manuais sejam de 15 a 30 por cento, não 100 por cento, o custo é reduzido para US$ 1,35 a US$ 2,70 por turno de oito horas. Isso não parece muito, mas esses números representam um ambiente perfeito com apenas uma estação de soldagem e um turno de trabalho durante um dia de trabalho. Quando outras circunstâncias são consideradas, esses 135 a 270 centavos podem aumentar rapidamente.

Por exemplo, 300 estações de solda operando com 100 por cento de eficiência em 30 por cento de tempo de arco, três turnos por dia, 312 dias por ano usarão US$ 758.160 em argônio por ano. No entanto, a maioria das fábricas opera com menos de 50% de eficiência, o que, no exemplo anterior, significa gastar mais de US$ 1,5 milhão anualmente em gás de solda.

Algumas fábricas supõem erroneamente que, como o consumo não varia muito de ano para ano e os níveis de produção permanecem constantes, a eficiência foi mantida. Afinal, os custos do gás são embutidos no custo do produto acabado. Isso pode ser uma suposição muito cara.

A maioria dos engenheiros de soldagem parece concordar que o gás argônio (ou uma mistura) é a única escolha. No entanto, mesmo com suas muitas vantagens, se usado de forma imprudente, o argônio rapidamente pode se tornar uma faca de dois gumes.

Comprar argônio e outros gases em grandes quantidades e em estado líquido reduz o custo unitário por CCF. Em comparação com os cilindros de aço típicos de 336 pés cúbicos, o gás para um sistema a granel pode ser adquirido por cerca de metade do valor por CCF. Além disso, a quantidade de mão de obra economizada por não ter que manipular os cilindros e o tempo de inatividade da produção para trocar os cilindros ajudará a pagar o custo de instalação de um sistema a granel com bastante rapidez.

Se uma planta usa um sistema a granel, provavelmente pode reduzir sua taxa de consumo de gás. Muitas fábricas podem reduzir o consumo em 50 a 80 por cento ou mais em um único ano instituindo uma série de medidas conservadoras; não existe uma solução única. No entanto, a vantagem é que, mesmo quando várias medidas são tomadas, nenhuma é particularmente cara em comparação com os benefícios. O retorno do investimento geralmente pode ser medido em dias, não em meses ou anos.

Muitas vezes, o primeiro passo é conscientizar os funcionários sobre os custos anuais de consumo da empresa. Esses dados podem ser comparados a outros consumíveis (principalmente fio) que são diretamente proporcionais ao uso de gás. Isso pode ser feito determinando uma velocidade média do fio (em aplicações GMAW) para uma planta ou área da planta. Essa velocidade do fio pode ser usada para calcular a quantidade de gás de proteção necessária para queimar 1 libra de fio a uma determinada taxa de fluxo de gás na ponta da tocha. Por exemplo, suponha que um fio de aço macio de 0,045 polegada de diâmetro seja usado a uma velocidade média de fio de 300 polegadas por minuto (IPM) e uma taxa de fluxo de gás de proteção de 35 CFH. Se cerca de 2.210 polegadas de fio de aço macio de 0,045 polegadas de diâmetro forem necessárias para igualar 1 libra, aplica-se o seguinte: