Placa de soldadura peu impacte ambiental? 

Quan escolteu "peu de placa de soldadura", la majoria de la gent de la fabricació pensa en la capacitat de càrrega, les especificacions del material o potser la resistència a la corrosió. La vessant mediambiental? Sovint, una idea posterior, alguna cosa per a la documentació de compliment. Però després d'haver obtingut i instal·lat aquests components en tot, des d'etapes d'esdeveniments temporals fins a plataformes industrials permanents, he vist que l'impacte s'estén de maneres que no es troben a la fitxa d'especificacions. No es tracta només de l'acer que soldeu; es tracta de tot el que hi toca, des del molí fins al contenidor de l'obra.

El cicle de vida ocult d'un peu de placa

Comencem pel principi. Aquest tros d'acer, sovint una simple placa base soldada o un peu ajustable més complex, no només apareix. Per a un peu estàndard d'acer al carboni, la factura mediambiental comença amb la mineria i el processament de mineral de ferro. La intensitat energètica és sorprenent. Però aquí hi ha un punt pràctic que sovint ens perdem: el peu de soldadura el propi disseny dicta els residus materials. Un peu mal dissenyat amb un excés de material "només per estar segur" no només costa més; significa més mineral extret, més carbó cremat a l'alt forn i més CO2 del molí. Recordo un projecte en què vam canviar d'un peu voluminós i personalitzat a un disseny de plaques i canonades més senzill i fabricat d'un proveïdor com ara Handan Zitai Fastener Manufacturing Co., Ltd.. L'estalvi de pes per unitat va ser menor, potser un 15%, però en 5.000 unitats, això va ser tones d'acer en brut i carboni incorporat, simplement no vam haver d'enviar a tot el món.

Després hi ha el recobriment. La galvanització en calent és l'estàndard d'or per a la protecció contra la corrosió i per una bona raó. Però aquesta capa de zinc prové del seu propi procés intensiu energètic i crea reptes de tractament d'aigües residuals. En una feina a una zona costanera, una vegada vam utilitzar placa galvanitzada per als peus, pensant que estàvem sent intel·ligents. Mal moviment. La soldadura va cremar el zinc al voltant de les costures, creant fums que requerien una ventilació addicional (més energia per als ventiladors) i després vam haver de retocar amb esprai de galvanització en fred, una altra llauna de productes químics. La petjada mediambiental total d'aquesta "correcció" probablement va superar només l'ús d'una placa no tractada i pintar-la correctament més tard. Una lliçó de mitges mesures.

El transport és un altre enganyós. L'obtenció d'un important centre de producció com el districte de Yongnian a Handan, que es considera la base de peces estàndard més gran de la Xina, té sentit logístic. La comoditat d'estar a prop dels principals enllaços ferroviaris i per carretera, com amb la ubicació de Zitai, redueix el combustible de càrrega. Però crea un model centralitzat. Si esteu construint a Amèrica del Nord i els vostres peus provenen d'Hebei, les emissions de transport marítim són una gran part de l'impacte del cicle de vida del producte. De vegades, un peu fabricat localment d'una botiga més petita, fins i tot amb un cost unitari més elevat, pot tenir un cost total de carboni més baix. És un càlcul que només comencem a fer formalment.

Realitats in situ i gestió de fums

Aquí és on la teoria es troba amb el molinet, literalment. El impacte ambiental durant la instal·lació és immediata i local. Els fums de soldadura són el dolent obvi: una barreja d'òxids metàl·lics, subproductes de gas de protecció i, de vegades, crom hexavalent si treballeu amb inoxidable. Tots hem vist el núvol boirós al voltant d'un soldador. L'impacte sobre la salut dels treballadors és primordial, però aquestes partícules no només desapareixen; s'instal·la al lloc i es renta al sòl o al drenatge eventualment. L'ús de filferros de soldadura amb baixes emissions ajuda, però són més cars i, en treballs de pressupost ajustat, són el primer que s'aconsegueix una enginyeria de valor.

L'eficiència de la font d'energia importa més del que us penseu. Una màquina de soldadura antiga, impulsada per dièsel, que consumeix combustible mentre enganxeu els peus de la placa és una ineficiència clàssica del lloc. En un lloc remot sense energia de xarxa, és inevitable. Però he impulsat instal·lacions elèctriques sempre que era possible, i fins i tot he mirat unitats de bateries portàtils per a petites soldadures. L'adopció és lenta. El problema més gran és el temps d'arc. Un ben dissenyat peu de soldadura amb un ajustament clar i el jigging es solda ràpidament. Un mal dissenyat requereix ajust, re-tall i més soldadura. Aquest temps d'arc addicional és més electricitat, més metall de farciment, més fums. El disseny per a la fabricabilitat no és només un terme d'enginyeria; és ambiental.

Després hi ha les coses auxiliars. Tallar la placa a mida genera ferralla. Esteu utilitzant oxicombustible, que crema més gas i crea escates d'òxid de ferro, o plasma, que és més net però necessita aire net i sec? Els dissolvents de neteja prèvia per a l'acer, els aerosols anti-esquitxades, tots petits consumibles que s'afegeixen a fluxos de residus perillosos en un projecte gran. Vam començar a recollir llaunes d'aerosol buides per separat després que un responsable del lloc va rebre una tarifa sorprenentment gran per a l'eliminació de residus. Va ser una molèstia, però ens va obligar a mirar els mètodes d'aplicació massiva.

Longevitat vs. substitució: l'equació de durabilitat

La palanca mediambiental més important és sovint la vida útil del producte. A peu de placa que es corroeix i falla en cinc anys, provocant que una estructura sigui apuntalada i substituïda, és un desastre en comparació amb una que dura trenta. Aquí és on l'elecció del material i la protecció són primordials. És temptador utilitzar acer al carboni normal i un treball de pintura barat per a aplicacions interiors i seques. Però, què passa si canvia l'ús de l'edifici? He vist els peus d'emmagatzematge del magatzem convertits en suport per a una petita línia de processament amb humitat ocasional. Els peus es van rovellar a la costura de soldadura, un punt de fallada difícil d'inspeccionar. La modificació (aixecar l'estructura, tallar el vell, soldar el nou) va ser increïblement pertorbador i pesat en recursos.

Aquí és on els fabricants de renom que entenen la ciència dels materials afegeixen valor. Una empresa que opera en una base industrial important com el districte Yongnian de Handan no és només un magatzem; veuen els modes de fallada dels clients de totes les indústries. Poden assessorar sobre els graus de materials, com ara passar de Q235 a l'acer resistent a la intempèrie per a un augment del cost marginal, o sobre millors estàndards de galvanització. Els seus lloc web Potser no cridi sobre la sostenibilitat, però les seves fitxes de producte sobre gruix de recobriment i certificats de materials expliquen la història real. Un recobriment de zinc més gruixut o un sistema de recobriment dúplex pot augmentar l'impacte inicial, però evita un impacte més gran de la substitució prematura.

El factor d'ajustabilitat és un altre joc de durabilitat. Un peu de placa ajustable amb una vareta roscada o un mecanisme lliscant permet anivellar en fonaments desiguals. Això pot prevenir les concentracions d'estrès i la fatiga. Però cada part mòbil és un punt de fallada potencial. He vist peus ajustables barats on el mecanisme de bloqueig s'enganxa o els fils s'oxiden sòlids, fent-los no ajustables i, efectivament, un peu fix defectuós. El cost ambiental aquí està en la complexitat de la peça (més mecanitzat) sense adonar-se del benefici de la longevitat. De vegades, un peu senzill, robust i fix sobre una base ben preparada és l'opció més verda.

Fi de la vida: la ferralla no és el final

Poques vegades dissenyem per a la demolició, però ho hauríem de fer. Al final de la vida, una estructura és enderrocada. Què passa amb els peus de la placa soldada? Si es solden directament a una biga primària, sovint s'apaga. Això és més energia i fums. Si estan cargolats, cosa que permeten alguns dissenys, es poden descarregar, netejar i, potencialment, reutilitzar-se o reciclar de manera més eficient. L'acer és altament reciclable, però el recobriment complica les coses. L'acer galvanitzat es pot reciclar, però el zinc es volatilitza al forn i sovint es perd, o contamina els revestiments del forn. Encara és millor que l'abocador, però és un bucle de pèrdua.

En un projecte de desmantellament d'una antiga fàbrica, vam intentar salvar alguns peus de placa. Els que simplement estaven bruts estaven bé. Els que tenien pintura gruixuda i a base de plom (d'una època antiga) es van convertir en un problema de residus perillosos. El cost d'eliminació d'aquests pocs peus era superior al valor de la ferralla de l'acer net. Ara, observem els sistemes de recobriment que s'utilitzen als nostres documents tal com es construeixen, no només per al manteniment, sinó per a la demolició futura. Sembla com escriure una nota per a algú d'aquí a 50 anys, però aquest és el tipus de pensament del cicle de vida que necessitem.

Aleshores, hi ha un peu de placa de soldadura verda? Realment no. Hi ha un ventall d'opcions menys dolentes. És una compensació entre l'impacte incorporat inicial (material, recobriment, transport) i el rendiment a llarg termini (durabilitat, adaptabilitat). El peu de menor impacte és el que no cal utilitzar, on el disseny elimina la necessitat. El següent millor és un peu adequadament especificat, durador i produït de manera eficient que minimitza els residus in situ i dura tota la vida útil de l'estructura. No és un tema sexy, però cada connexió soldada, fins i tot una placa base humil, porta aquest pes ocult. Ignorar-lo no ho fa més lleuger.

Torns pràctics i preguntes sense resposta

Aleshores, què canvia sobre el terreny? Primer, especificació. En lloc de sol·licitar una placa base soldada, ASTM A36, galvanitzada, estem començant a afegir notes sobre l'obtenció de materials (prefereix acer amb contingut reciclat), tipus de recobriment (especifica el gruix mínim, evita el cadmi) i fins i tot preferim proveïdors amb sistemes de gestió ambiental. Obliga una conversa. Quan envieu un correu electrònic a un proveïdor com Handan Zitai Fastener Amb aquestes preguntes, apreneu ràpidament qui està al capdavant de la seva cadena de subministrament i qui no.

En segon lloc, pràctica in situ. Estem agrupant la soldadura de tots els peus de placa per maximitzar el temps d'arc per als sistemes d'extracció de fums. Estem separant netament la ferralla metàl·lica. Coses petites. El gran obstacle és la comptabilitat de costos. El cost ambiental s'externalitza: no està en el nostre P&L, sinó en el del planeta. Fins que els preus del carboni o les regulacions més estrictes afectin durament la fabricació, l'incentiu financer per a l'opció més ecològica sovint és feble o es basa en objectius corporatius ESG, que poden ser el primer retallat en una recessió.

Finalment, hi ha innovació, però és lenta. Hi ha alternatives anti-esquitxades de base biològica i no tòxiques que també funcionin? Podem dissenyar més amb peus cargolats per facilitar la deconstrucció? He vist prototips de peus fets d'acer més prim, de major resistència o fins i tot de materials compostos per a aplicacions específiques, però l'adopció al món de la construcció conservadora és glacial. El peu de la placa de soldadura és una mercaderia. El seu impacte mediambiental es teixeix en el teixit de la indústria pesant. Desenredar-lo vol dir mirar cada pas, des del molí d'Hebei fins al dipòsit de ferralla de Rotterdam, i preguntar si hi ha una manera una mica millor. La majoria de vegades, n'hi ha. Poques vegades és el camí més barat o fàcil.