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As Estruturas Compostas são Apropriadas para o Ambiente de Extradicação?

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Super X-Strut Heavy Duty Vehicle Stabilization Strut 4Se você estiver considerando as escoras compostas de Polímero Reforçado com Fibra de Vidro (PRFV) pultrudado, por favor considere o seguinte Queremos ter certeza de que você está familiarizado não só com as vantagens de tais materiais, mas também com as características não tão desejáveis. Com este conhecimento, você pode tomar uma decisão informada sobre a seleção do material de sua escora. Nós o incentivamos a selecionar o material mais seguro e sensato para sua determinada aplicação. Há várias preocupações ambientais, de manuseio, armazenamento e aplicação que você deve estar plenamente ciente de que podem não apenas aumentar a vida útil de seu suporte composto, mas também fornecer informações críticas de segurança de vida que podem mantê-lo fora de uma situação desastrosa. Em um artigo da Universidade do Missouri, Antonio Nanni afirma que "usar o PRFV na aplicação errada é como martelar uma cavilha quadrada em um buraco redondo".

Há uma boa chance de que seu interesse em suportes compostos se deva a alguns dos suportes compostos de marketing como "mais fortes que o aço", não-condutores, leves, etc. Há alguma verdade no que foi dito acima, mas você precisa de toda a verdade para fazer uma seleção educada.

As Estruturas Compostas são Apropriadas para o Ambiente de Extradicação?

Extraído de: https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a403282.pdf

Com relação à resistência dos compósitos de PRFV pultrudados em relação ao aço, os engenheiros de compósitos sugeriram que a área da seção transversal composta deveria ser cerca de três vezes a área transversal de uma estrutura de aço similar para igualar a resistência. Em outras palavras, para igualar a resistência de um tubo de aço quadrado de 2" com uma parede de 1/8" de espessura, seria necessário um tubo composto quadrado de 2" com cerca de 3/8" de espessura de parede. A unidade para a unidade de aço é mais forte que a maioria dos compósitos pultrudados de PRFV.

Na foto acima estão os protótipos compostos de PRFV (polímero reforçado com fibra de vidro) da Res-Q-Jack. Devido aos maus resultados dos testes, o Res-Q-Jack concluiu que este material não tem lugar no ambiente de extrusão.

Os compósitos de PRFV pultrudados têm mau desempenho quando se trata de carga de impacto transversal. São materiais que você não quer deixar cair sobre objetos ou deixar cair objetos sobre eles. Em um teste simples, um peso redondo de 6 libras foi largado da altura da cintura para uma peça quadrada de 2,5" de tubo composto de PRFV pultrudado com uma parede espessa ¼". O material foi destruído pelo impacto. O mesmo teste realizado em tubos de aço galvanizado de 2,25" quadrados com parede de 1/8" de espessura produziu pouco efeito. Outro problema no mundo dos compósitos são as juntas com pinos. Deve-se tomar muito cuidado na seleção de fixadores e no projeto de juntas devido à baixa capacidade de suportar tensões nos furos. Os pinos e, portanto, os furos devem ter um grande diâmetro para espalhar a carga do mancal sobre uma maior superfície de parede. O aço, por outro lado, pode resistir a uma carga muito maior de suporte do fixador. Um pino de 3/8" de diâmetro em cisalhamento duplo pulverizará a parede lateral do tubo composto de 2" de PRFV quadrado pultrudado com uma parede espessa de ¼" a cerca de 6.000 lbs. Um tubo de aço quadrado de 2" com uma parede de 1/8" suportará cerca do dobro da carga sem danificar o mancal do furo.

Se seu ambiente de aplicação envolver abrasão, você pode querer evitar os compósitos. Os tubos compostos de PRFV pultrudados são muito suscetíveis ao desgaste por abrasão. O contato deslizante entre este material e qualquer material abrasivo como asfalto, concreto ou outros materiais danificará a superfície do tubo. Os arranhões ou goivaduras que ocorrem removem o véu de proteção que auxilia na resistência aos raios UV e na proteção das fibras. O desgaste pode ser significativo o suficiente para que a resistência da tubulação seja questionável. Acredita-se que o desgaste seja causado pelo contato vibratório entre os suportes das escoras e as escoras compostas durante o transporte. O desgaste observado foi um recesso horizontal através da face de uma parede do tubo. A profundidade do rebaixo era de cerca de 1/16". Isso é 25% da espessura da parede se for usado o material da parede ¼". Mangas protetoras similares às utilizadas com cilindros SCBA compostos podem ser uma boa solução para o desgaste relacionado ao armazenamento.

Extraído de: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.165.1163&rep=rep1&type=pdf

A umidade também pode causar problemas com os compósitos. Líquidos como água, óleo, combustível e fluidos corporais são normalmente impedidos de entrar em um material composto de PRFV pultrudado quando todas as superfícies expostas são seladas e livres de danos. Entretanto, os tubos compostos usados para escoras de estabilização têm extremidades cortadas expostas, orifícios cruzados perfurados e, se usados em um ambiente abusivo como a extrusão, muito provavelmente apresentam danos abrasivos e/ou de impacto. Todos estes são caminhos para a entrada de umidade de uma fonte de água ou atmosfera úmida na matriz e ocupam os vazios. A umidade pode levar a um inchaço do material composto. Com seções de tubos telescópicos de encaixe próximo, isto pode causar problemas com a capacidade de telescopagem. A umidade embutida na escora afetará a resistência dielétrica, reduzindo também a capacidade de isolamento elétrico do material. Dependendo da alcalinidade do tipo de água e fibra, a umidade pode ter um efeito corrosivo sobre as fibras. A umidade nos compósitos pode ser removida em um forno de secagem.

Extraído de: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.165.1163&rep=rep1&type=pdf

Os compostos de PRFV podem conter aditivos que retardam os efeitos relacionados aos raios UV. Este aditivo protetor deve resistir bem por algum tempo, embora sua eficácia decresça com o tempo. Entretanto, os danos superficiais removem a cobertura de proteção, permitindo que a radiação UV se torne um problema. A "floração da fibra" é uma forma de dano UV.

Extraído de: https://www.wernerco.com/docs/default-source/literature/gm6070-fg-techmanual.pdf?sfvrsn=dda06ff2_2

As altas temperaturas podem ser uma preocupação com os compósitos. Não estamos tão preocupados com a temperatura do ar como estamos preocupados com a temperatura do asfalto e temperaturas próximas à superfície onde as escoras podem ser encenadas. As altas temperaturas podem diminuir a resistência dos compósitos. De acordo com um fabricante de tubos de PRFV, 100°F reduzirá a resistência em 15%, 125°F diminuirá a resistência em 30% e 150°F diminuirá a resistência em 50%. Qual é a temperatura da superfície da estrada em Phoenix quando a temperatura do ar é de 120°F? Uma fonte indica que uma temperatura do ar de 86°F sob luz solar direta pode produzir uma superfície de estrada de 131°F.

Com relação ao uso de compósitos pultrudados de PRFV como isolante elétrico: Sim, os compósitos de PRFV são grandes isoladores elétricos se o material estiver limpo, seco e sem danos. Como mencionado acima, a umidade e a contaminação podem reduzir significativamente as capacidades isolantes do material.

Independentemente dos problemas que possam afetar negativamente a capacidade de isolamento, em uma situação de perigo elétrico, pouco adianta ter uma escora isolada com uma conexão de extremidade de aço não isolada que o bombeiro segura enquanto engata o veículo.

As propriedades de condutividade elétrica devem ser uma questão não apenas pelas razões mencionadas acima, mas pela simples razão de que seria ridículo estabilizar conscientemente um veículo carregado. Se o socorrista não souber que o veículo está carregado, ele ou ela estará em apuros se estiver segurando uma cabeça de escora não isolada em suas mãos enquanto engata o veículo. O material da escora é irrelevante. Deve-se ainda considerar o desafio de prender a escora de base ao veículo. O resultado final é que a resistência dielétrica da escora não é uma preocupação.

Com o acima exposto em mente, não deve ser surpresa que não recomendamos o uso de suportes compostos de PRFV pultrudados para uso no resgate diário de veículos, uma vez que o ambiente é simplesmente muito agressivo para o material. Entretanto, estas escoras leves podem ser a solução para outra operação específica de resgate que você possa encontrar. Pode ser útil ter um conjunto disponível para aquela situação em que as escoras devem ser transportadas a uma grande distância para chegar ao local, como em alguma situação de natureza selvagem.

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