Revestimiento de reducción del riesgo de explosión.

El uso de una composición que comprende, en % en volumen:

del 9 al 90% de uno o más cauchos de silicona

del 9 al 90% de uno o más cauchos de fluorosilicona

del 0,

05 al 1 % de uno o más catalizadores de vulcanización y

del 0 al 20% de uno o más aditivos

para proporcionar un revestimiento de superficie que es de, al menos, 4 mm de espesor en un artículo que, cuandoestá en uso, funciona a una temperatura superior a 200 ºC, por ejemplo superior a 250 ºC, en un entornopotencialmente explosivo.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/GB2009/001955.

Solicitante: Pyroban Ltd.

Nacionalidad solicitante: Reino Unido.

Dirección: Endeavor Works, Dolphin Road Shoreham-by-Sea West Sussex BN43 6QG REINO UNIDO.

Inventor/es: SPRAGGON,Lee, JACKSON,Mark Ellis.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08G77/24 QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08G COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES DISTINTAS A AQUELLAS EN LAS QUE INTERVIENEN SOLAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para sintetizar un compuesto dado o una composición dada o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P). › C08G 77/00 Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones que forman un enlace que contiene silicio con o sin azufre, nitrógeno, oxígeno o carbono en la cadena principal de la macromolécula. › grupos que contienen halógeno.
  • C08L83/08 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos D01F; filamentos o fibras artificiales D06). › C08L 83/00 Composiciones de compuestos macromoleculares obtenido por reacciones que forman un enlace que contiene silicio con o sin azufre, nitrógeno, oxígeno o carbono, solamente en la cadena principal; Composiciones de los derivados de tales polímeros. › que contienen silicio unido a grupos orgánicos que contienen átomos distintos al carbono, hidrógeno y oxígeno.

PDF original: ES-2387253_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Revestimiento de reducción del riesgo de explosión

Campo técnico

La presente invención se refiere a un revestimiento que reduce el riesgo de explosión en una atmósfera potencialmente explosiva, causada por un artículo que está presente a una elevada temperatura.

Técnica antecedente

Las atmósferas explosivas se pueden producir por gases inflamables, brumas o vapores o por polvos combustibles. Si hay sustancia suficiente, mezclada con aire, entonces todo lo que se necesita para causar una explosión es una fuente de ignición. Tales fuentes de ignición pueden incluir los artículos o los componentes que funcionan a elevadas temperaturas en la atmósfera explosiva. Otra posible fuente de ignición es una chispa causada, por ejemplo, por la electricidad estática.

Las atmósferas explosivas o las atmósferas potencialmente explosivas se rigen mediante una importante normativa sobre salud y seguridad en varios países. En Europa, ATEX es un nombre dado comúnmente a un marco de normativas que rigen las atmósferas explosivas y a los estándares que debe encontrar el equipo que funciona en tales atmósferas y también a los sistemas de protección que se pueden poner en el lugar para prevenir las explosiones en tales atmósferas explosivas.

Las normativas ATEX permiten a los motores diesel o de gasolina funcionar en determinadas zonas restrictivas, conocidas como áreas divididas en Zonas ATEX. Sin embargo, la temperatura de funcionamiento del motor y de sus componentes se debe mantener por debajo de una temperatura máxima, que, en los así llamados entornos de "Clase T3", puede ser inferior a 200 ºC cuando la temperatura ambiente está en el intervalo entre -20 ºC y +40 ºC. Si un motor, funcionando a potencia máxima, puede ocasionar puntos conflictivos que tengan una temperatura superior a la máxima permitida, la superficie se puede enfriar incluyendo en las partes pertinentes del motor los canales de retorno de la refrigeración. Sin embargo, esto aumenta el coste del motor de manera importante, así como la complejidad de su funcionamiento.

Otra solución es disminuir los valores normales del motor, es decir, permitir su uso sólo si funciona por debajo de su potencia máxima de manera que la temperatura máxima a la que funciona está por debajo del umbral. Como alternativa, es posible limitar el funcionamiento del motor de manera que sólo se le permita funcionar si la temperatura ambiente es inferior a la máxima, por ejemplo inferior a 35 ºC en vez de inferior a 40 ºC en un entorno de Clase T3. Como se comprenderá, ambas medidas reducen la eficacia y el funcionamiento de los motores de gasolina y diesel en entornos potencialmente explosivos.

Sin embargo, a menudo las normativas sobre salud y seguridad van en contra del concepto de reducción de las emisiones de CO2, NOx y SOx , lo que normalmente requiere motores que funcionan a temperaturas superiores, por ejemplo usando un turbo. Sin embargo, tales temperaturas elevadas se pueden prohibir en vista de las directivas ATEX y particularmente se puede prohibir el uso de conectores secos, culatas y motores turbo, ya que estos componentes pueden alcanzar una temperatura superior a la permitida conforme a las normativas sobre salud y seguridad.

La presente invención soluciona el problema anterior proporcionando una barrera de revestimiento térmico que se puede aplicar en las superficies metálicas y en otras superficies que se calientan de manera que la temperatura de la superficie que se expone al entorno potencialmente explosivo se reduce por debajo del umbral de la clase de temperatura requerido. Disminuyendo la temperatura de la superficie, se puede eliminar el riesgo de explosiones y el equipo puede funcionar de manera segura dentro de la directiva ATEX en el tipo de área pertinente (que es la Zona 2 para los motores de gasolina y diesel) incluso si el equipo en sí mismo tiene una temperatura de funcionamiento por encima de los límites ATEX.

El caucho de silicona es un polímero que tiene un "esqueleto" de engarces de silicio-oxígeno y el caucho de fluorosilicona es un polímero que tiene un "eje central" de engarces de silicio-oxígeno que tiene grupos laterales que contienen flúor. Normalmente, se requiere calor para vulcanizar (endurecer) la silicona y el caucho de fluorosilicona; esto normalmente se lleva a cabo en un procedimiento de dos etapas en el momento de la fabricación de la forma deseada y después en un procedimiento prolongado de secado posterior.

Se conocen las mezclas de goma de silicona y de goma de fluorosilicona. Por ejemplo, el documento GB 2321464 describe la aplicación a una junta, de un revestimiento de fluorosilicona con un espesor entre 0, 1 y 10 mil (entre 2, 5 y 250 !m) . El revestimiento de fluorosilicona puede incluir, no solamente una fluorosilicona, sino también una silicona y un catalizador. Su uso principal es la prevención del escape de aceite a través de las juntas. El documento GB2045787 desvela una composición de un elastómero de siloxano para su uso proporcionando un aislamiento eléctrico. Dentro del alcance de las reivindicaciones, es posible que más del 50% de los radicales siloxano puedan incluir flúor. El documento EP 0387806 desvela una composición de gel que contiene polidiorganosiloxano que contiene fluorocarbonos unidos a silicona. El gel se usa a temperaturas de aproximadamente 100 ºC y presenta una resistencia a la decoloración. El documento US 5340866 desvela una composición de fluorosilicona para su uso

como tubos flexibles, precintos, juntas, revestimientos para depósitos de combustible y aislamiento eléctrico susceptibles a la degradación por el combustible, aceite lubricante o fluido hidráulico.

Divulgación de la invención

La presente invención proporciona un dispositivo que permite el uso de una superficie caliente, incluso en una atmósfera potencialmente explosiva, por ejemplo una atmósfera incluida en la directiva ATEX o en una normativa similar que rige las atmósferas explosivas y el equipo de funcionamiento en tales atmósferas. Esto se consigue mediante la aplicación de un revestimiento de aislamiento térmico a la superficie caliente de manera que no queda expuesta a la atmósfera potencialmente explosiva pero más bien es la superficie del revestimiento la que se expone a la atmósfera y la superficie del revestimiento está una temperatura inferior a la temperatura de la superficie caliente subyacente. El revestimiento en particular tiene por objeto el recubrimiento de los componentes metálicos y de los no metálicos y de otras superficies que sólo pueden funcionar a una temperatura superior a 200 ºC. El descenso de la temperatura a través del revestimiento puede ser tanto como del 15 - 25 % por cada 4 mm de capa, calculando la disminución del porcentaje de temperatura como la disminución de la temperatura a través del revestimiento como un porcentaje de la temperatura de la superficie caliente subyacente (en ºC) ; de esta manera, la superficie del revestimiento expuesta tiene una temperatura muy inferior a los 250 ºC de temperatura máxima de la superficie caliente subyacente. Se pueden usar, como apropiadas, capas múltiples o capas gruesas, para proporcionar la reducción necesaria de temperatura.

Un problema adicional radica en que las atmósferas son potencialmente explosivas ya que potencialmente hay un material orgánico volátil, más comúnmente, un combustible o un disolvente, en la proximidad de la superficie caliente y algunos materiales térmicamente aislantes son atacados por tales sustancias volátiles. También, algunos materiales térmicamente aislantes no son estables a elevadas temperaturas durante un largo período de tiempo, por ejemplo superiores a 200 ºC.

En la composición de la presente memoria descriptiva, todos los porcentajes se dan en volumen antes del secado, a menos que específicamente se exprese lo contrario.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona el uso de una composición que se puede aplicar a la superficie de un artículo para proporcionar un revestimiento de superficie que, en un artículo, es de al menos 4 mm de espesor, por ejemplo, un componente de un motor, para reducir la temperatura del componente que se expone a la atmósfera, cuya composición comprende en % en volumen:

(a) aproximadamente del 9 a aproximadamente el 90% de una o más gomas de silicona,

(b) aproximadamente 9 a aproximadamente el 90% de una o más gomas de fluorosilicona

... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. El uso de una composición que comprende, en % en volumen:

del 9 al 90% de uno o más cauchos de silicona del 9 al 90% de uno o más cauchos de fluorosilicona del 0, 05 al 1 % de uno o más catalizadores de vulcanización y del 0 al 20% de uno o más aditivos

para proporcionar un revestimiento de superficie que es de, al menos, 4 mm de espesor en un artículo que, cuando está en uso, funciona a una temperatura superior a 200 ºC, por ejemplo superior a 250 ºC, en un entorno potencialmente explosivo.

2. El uso como se ha reivindicado en la reivindicación 1, en el que el artículo es una superficie de un motor o un componente de un motor.

3. El uso como se ha reivindicado en la reivindicación 1 o en la reivindicación 2, en el que el agente de unión está presente entre el artículo y el revestimiento para promover la adherencia entre el revestimiento y el artículo, siendo su agente de unión opcionalmente una capa que tiene un espesor en seco de al menos 10 µm.

4. El uso como se ha reivindicado en cualquier reivindicación precedente, en el que el revestimiento tiene un espesor que es d.

4. 12 mm.

5. El uso como se ha reivindicado en cualquier reivindicación precedente, en las que:

la cantidad de caucho de silicona es de al menos el 50%, por ejemplo al menos el 60% y/o

la cantidad de caucho de fluorosilicona es del 9 al 30%, por ejemplo del 10 al 20%.

6. Un artículo que tiene una superficie que cuando se usa opera a una temperatura superior a 200 ºC, por ejemplo, superior a 250 ºC, en un entorno potencialmente explosivo y la superficie incluye un revestimiento de superficie que tiene un espesor de al menos 4 mm y tiene una composición que comprende, en % en volumen:

del 9 al 90% de uno o más cauchos de silicona del 9 al 90% de uno o más cauchos de fluorosilicona del 0, 05 al 1% de uno o más catalizadores de vulcanización y del 0 al 20% de uno o más aditivos.

7. Un artículo como se ha reivindicado en la reivindicación 6, en la que el artículo es un motor o un componente de un motor.

8. Un artículo como se ha reivindicado en la reivindicación 6 o en la reivindicación 7, en el que está presente un agente de unión entre el artículo y el revestimiento para promover la adherencia entre el revestimiento y el artículo, siendo el agente de unión opcionalmente una capa que tiene un espesor en seco de al menos 10 µm.

9. Un artículo como se ha reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que el revestimiento tiene un espesor que e.

4. 12 mm.

10. Un artículo como se ha reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, en las que:

la cantidad de caucho de silicona es de al menos el 50%, por ejemplo, al menos el 60% y/o

la cantidad de caucho de fluorosilicona es del 9 al 30%, por ejemplo, del 10 al 20%.

11. Un procedimiento que permite a un artículo mantenerse en un entorno potencialmente explosivo a una temperatura de superficie superior a 200 ºC, por ejemplo, superior a 250 ºC, cuyo procedimiento comprende:

• la aplicación de una composición que comprende, en % en volumen:

del 9 al 90% de uno o más cauchos de silicona del 9 al 90% de uno o más cauchos de fluorosilicona del 0, 05 al 1% de uno o más catalizadores de vulcanización y del 0 al 20% de uno o más aditivos

a la superficie del artículo para formar un revestimiento en la misma que tiene un espesor de al menos 4 mm y endurecer la composición, y

• el mantenimiento posterior del artículo en el entorno potencialmente explosivo tal que la temperatura de la superficie del artículo sea superior a 200 ºC, por ejemplo, superior a 250 ºC pero la temperatura de la superficie del revestimiento no supere los 200 ºC.

12. Un procedimiento como se ha reivindicado en la reivindicación 11, en el que el artículo es un motor o un componente de un motor que se mantiene a dicha temperatura cuando se opera el motor.

13. Un procedimiento como se ha reivindicado en la reivindicación 11 o en la reivindicación 12, en el que está presente

un agente de unión entre el artículo y el revestimiento para promover la adherencia entre el revestimiento y el artículo, 5 siendo el agente de unión opcionalmente una capa con un espesor en seco de al menos 10 !m.

14. Un procedimiento como se ha reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en el que el revestimiento tiene un espesor que e.

4. 12 mm.

15. Un procedimiento como se ha reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, en el que

• La cantidad de caucho de silicona es de al menos el 50%, por ejemplo, al menos el 60% y/o 10 • la cantidad de caucho de fluorosilicona es del 9 al 30%, por ejemplo, del 10 al 20%.


 

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