هنگامی که «پای صفحه جوش» را می شنوید، بیشتر افراد در تولید به ظرفیت بار، مشخصات مواد یا شاید مقاومت در برابر خوردگی فکر می کنند. جنبه زیست محیطی؟ اغلب یک فکر بعدی، چیزی برای مدارک انطباق. اما پس از تهیه و نصب این اجزا بر روی همه چیز، از مراحل رویداد موقت گرفته تا پلتفرم‌های صنعتی دائمی، شاهد موجی از ضربه به شکلی بوده‌ام که در برگه مشخصات وجود ندارد. این فقط در مورد فولادی که جوش می دهید نیست. این در مورد هر چیزی است که آن را لمس می کند، از آسیاب تا زباله دان محل کار.

چرخه زندگی پنهان یک پای بشقاب

بیایید از ابتدا شروع کنیم. آن تکه فولاد، اغلب یک صفحه پایه جوش داده شده ساده یا یک پایه قابل تنظیم پیچیده تر، فقط ظاهر نمی شود. برای یک پای فولاد کربن استاندارد، صورتحساب زیست محیطی با استخراج معدن و فرآوری سنگ آهن شروع می شود. شدت انرژی خیره کننده است. اما در اینجا یک نکته عملی وجود دارد که ما اغلب از دست می دهیم: پا بشقاب طراحی به خودی خود ضایعات مواد را دیکته می کند. یک پای با طراحی ضعیف با مواد بیش از حد "فقط برای ایمن بودن" فقط هزینه بیشتری ندارد. این بدان معنی است که سنگ معدن بیشتری استخراج می شود، زغال سنگ بیشتری در کوره بلند سوزانده می شود، و CO2 بیشتری از آسیاب. پروژه‌ای را به یاد می‌آورم که در آن از یک پای حجیم و سفارشی به طرح ساده‌تر و ساخته‌شده‌ای از صفحه و لوله از عرضه‌کننده‌ای مانند شرکت تولید اتصال دهنده Handan Zitai ، آموزشی ویبولیتین. صرفه جویی در وزن در هر واحد جزئی بود، شاید 15٪، اما در 5000 واحد، که تن فولاد خام بود - و کربن تجسم یافته - ما به سادگی نیازی به ارسال به سراسر جهان نداشتیم.

سپس پوشش وجود دارد. گالوانیزه گرم استاندارد طلایی برای محافظت در برابر خوردگی است و دلیل خوبی هم دارد. اما این لایه روی از فرآیند انرژی بر خود ناشی می شود و چالش های تصفیه فاضلاب را ایجاد می کند. در یک کار در یک منطقه ساحلی، یک بار از صفحه پیش گالوانیزه برای پا استفاده کردیم، به این فکر می‌کردیم که باهوش هستیم. حرکت بد جوشکاری روی اطراف درزها را می سوزاند و بخارهایی ایجاد می کند که به تهویه اضافی نیاز دارد (انرژی بیشتری برای فن ها) و سپس ما مجبور شدیم با اسپری گالوانیزه سرد - قوطی دیگر مواد شیمیایی تماس بگیریم. مجموع ردپای محیطی آن «تثبیت» احتمالاً تنها با استفاده از صفحه درمان نشده و رنگ آمیزی مناسب آن بیشتر شده است. درس نیمه اندازه گیری.

حمل و نقل یکی دیگر از موارد ابلهانه است. منبع یابی از یک مرکز تولید بزرگ مانند منطقه Yongnian در Handan، که خود را بزرگترین پایگاه استاندارد قطعات چین می داند، منطقی لجستیکی است. راحتی قرار گرفتن در نزدیکی خطوط راه آهن و جاده اصلی، مانند موقعیت مکانی زیتای، سوخت حمل و نقل را کاهش می دهد. اما یک مدل متمرکز ایجاد می کند. اگر در آمریکای شمالی ساختمان می‌سازید و پاهایتان از هبی می‌آیند، انتشار گازهای گلخانه‌ای دریایی بخش بزرگی از تأثیر چرخه عمر محصول است. گاهی اوقات، یک پای ساخته شده محلی از یک مغازه کوچکتر، حتی با هزینه واحد بالاتر، می تواند هزینه کل کربن کمتری داشته باشد. این محاسبه‌ای است که ما به‌طور رسمی شروع به انجام آن کرده‌ایم.

واقعیت های در محل و مدیریت دود

اینجاست که تئوری به معنای واقعی کلمه با آسیاب روبرو می شود. را تاثیر زیست محیطی در طول نصب فوری و محلی است. دودهای جوشکاری بد آشکار هستند - ترکیبی از اکسیدهای فلزی، محصولات جانبی گاز محافظ و گاهی اوقات کروم شش ظرفیتی اگر با ضد زنگ کار می کنید. همه ما ابر مه آلود را در اطراف یک جوشکار دیده ایم. تأثیر سلامتی بر کارگران اولیه است، اما ذرات معلق فقط از بین نمی روند. در محل ته نشین می شود و در نهایت در خاک یا زهکش شستشو می شود. استفاده از سیم‌های جوشکاری کم دود کمک می‌کند، اما گران‌تر هستند، و در کارهای کم‌هزینه، اولین چیزی هستند که با مهندسی ارزش انجام می‌شوند.

بهره وری منبع برق بیشتر از آنچه فکر می کنید اهمیت دارد. یک دکل جوشکاری قدیمی و دیزلی که در حالی که روی پایه‌های صفحه می‌چسبید، سوخت می‌چرخاند، یک ناکارآمدی کلاسیک در سایت است. در یک سایت راه دور بدون برق شبکه، اجتناب ناپذیر است. اما من تا جایی که ممکن است برای دکل های برقی فشار آورده ام و حتی به واحدهای باتری قابل حمل برای جوش های چسبناک کوچک نگاه کردم. پذیرش کند است. مشکل بزرگ‌تر، زمان روشن شدن قوس است. یک طراحی خوب پا بشقاب با تناسب روشن و جیگ به سرعت جوش داده می شود. طراحی ضعیف نیاز به تنظیم، برش مجدد و جوشکاری بیشتری دارد. این زمان قوس اضافی برق بیشتر، فلز پرکننده بیشتر، بخار بیشتر است. طراحی برای قابلیت تولید فقط یک اصطلاح مهندسی نیست. یک محیط زیستی است

سپس موارد جانبی وجود دارد. برش صفحه به اندازه باعث ایجاد ضایعات می شود. آیا از سوخت اکسی استفاده می کنید که گاز بیشتری می سوزاند و رسوب اکسید آهن ایجاد می کند یا از پلاسما که تمیزتر است اما به هوای تمیز و خشک نیاز دارد؟ حلال‌های پیش تمیزکننده فولاد، اسپری‌های ضد پاشش - همه مواد مصرفی کوچکی که در یک پروژه بزرگ جریان‌های زباله خطرناکی را تشکیل می‌دهند. پس از اینکه یکی از مدیران سایت با هزینه هنگفتی برای دفع زباله مواجه شد، شروع به جمع آوری قوطی های آئروسل خالی به طور جداگانه کردیم. این یک مزاحم بود، اما ما را مجبور کرد به جای آن به روش های کاربرد انبوه نگاه کنیم.

طول عمر در مقابل جایگزینی: معادله دوام

مهمترین اهرم محیطی اغلب عمر محصول است. الف پای صفحه این که در عرض پنج سال خورده می شود و از کار می افتد و باعث می شود یک سازه نگه داشته شود و جایگزین شود، در مقایسه با سازه ای که سی سال طول می کشد فاجعه است. این جایی است که انتخاب مواد و حفاظت از اهمیت بالایی برخوردار است. استفاده از فولاد کربنی ساده و رنگ آمیزی ارزان برای کاربردهای داخلی و خشک وسوسه انگیز است. اما اگر کاربری ساختمان تغییر کند چه؟ من دیده ام که پایه های ذخیره سازی انبار به پشتیبان یک خط پردازش کوچک با رطوبت گاه به گاه تبدیل شده است. پاها در درز جوش زنگ زده اند، نقطه شکستی که بررسی آن سخت است. مقاوم‌سازی – بالا بردن سازه، برش قدیمی، جوش دادن در جدید – فوق‌العاده مخرب و منابع سنگین بود.

اینجاست که تولیدکنندگان معتبری که علم مواد را درک می‌کنند ارزش افزوده دارند. شرکتی که در یک پایگاه صنعتی بزرگ مانند منطقه یونگنیان Handan فعالیت می کند فقط یک انبار نیست. آنها حالت های شکست را از مشتریان در سراسر صنایع می بینند. آنها می توانند در مورد درجه های مواد - مانند انتقال از Q235 به فولاد مقاوم در برابر آب و هوا برای افزایش هزینه نهایی - یا استانداردهای گالوانیزه بهتر توصیه کنند. آنها وب سایت ممکن است در مورد پایداری فریاد نزنند، اما برگه های اطلاعات محصول آنها در مورد ضخامت پوشش و گواهی های مواد، داستان واقعی را روایت می کند. یک پوشش روی ضخیم تر یا یک سیستم پوشش دوبلکس ممکن است تاثیر اولیه را افزایش دهد، اما از ضربه چند برابر بزرگتر از جایگزینی زودرس جلوگیری می کند.

عامل تنظیم پذیری یکی دیگر از بازی های دوام است. یک پایه صفحه قابل تنظیم با میله رزوه ای یا مکانیزم کشویی امکان تراز کردن روی پایه های ناهموار را فراهم می کند. این می تواند از تمرکز استرس و خستگی جلوگیری کند. اما هر قسمت متحرک یک نقطه شکست بالقوه است. من پایه‌های قابل تنظیم ارزانی را دیده‌ام که مکانیزم قفل آن‌ها را می‌گیرند یا نخ‌ها محکم زنگ می‌زنند، و آنها را غیر قابل تنظیم می‌کند و عملاً یک پای ثابت معیوب می‌سازد. هزینه زیست محیطی در اینجا در پیچیدگی قطعه است (ماشینکاری بیشتر) بدون اینکه متوجه مزایای طول عمر باشیم. گاهی اوقات، یک پای ساده، مستحکم و ثابت روی یک پایه به درستی آماده شده، انتخاب سبزتری است.

پایان زندگی: قراضه پایان نیست

ما به ندرت برای تخریب طراحی می کنیم، اما باید. در پایان عمر، یک سازه خراب می شود. چه اتفاقی برای پایه های صفحه جوش داده شده می افتد؟ اگر مستقیماً به تیر اصلی جوش داده شوند، اغلب مشعل می شوند. این انرژی و دود بیشتر است. اگر آنها پیچ و مهره شده باشند - که برخی از طرح ها اجازه می دهند - می توان آنها را باز کرد، تمیز کرد و به طور بالقوه استفاده مجدد یا بازیافت موثرتری را انجام داد. فولاد بسیار قابل بازیافت است، اما پوشش آن همه چیز را پیچیده می کند. فولاد گالوانیزه را می توان بازیافت کرد، اما روی در کوره تبخیر می شود و اغلب از بین می رود یا پوشش های کوره را آلوده می کند. هنوز هم بهتر از دفن زباله است، اما یک حلقه ضرر است.

در یک پروژه از کار انداختن یک کارخانه قدیمی، ما سعی کردیم چند پای صفحه را نجات دهیم. آنهایی که به سادگی کثیف بودند خوب بودند. رنگ‌هایی که رنگ‌های ضخیم و مبتنی بر سرب (از دوران قدیمی‌تر) داشتند، به یک مشکل زباله خطرناک تبدیل شدند. هزینه دفع برای آن چند فوت بیشتر از ارزش قراضه فولاد تمیز بود. اکنون، سیستم‌های پوششی را که در اسناد ساخته‌شده‌مان استفاده می‌شوند، نه فقط برای نگهداری، بلکه برای تخریب در آینده، یادداشت می‌کنیم. به نظر می رسد 50 سال آینده برای کسی یادداشت بنویسید، اما این همان تفکر چرخه زندگی است که ما به آن نیاز داریم.

بنابراین، آیا پای صفحه جوش سبز وجود دارد؟ نه واقعا. طیفی از گزینه های کمتر بد وجود دارد. این یک مبادله بین تاثیر اولیه (مواد، پوشش، حمل و نقل) و عملکرد طولانی مدت (دوام، سازگاری) است. کمترین ضربه پا، پایی است که مجبور نیستید از آن استفاده کنید - جایی که طراحی نیاز را برطرف می کند. بهترین گزینه بعدی، پایی است که به طور مناسب مشخص، بادوام و با کارایی تولید شده است که ضایعات در محل را به حداقل می رساند و عمر سازه را دوام می آورد. این یک موضوع جذاب نیست، اما هر اتصال جوش داده شده، حتی یک صفحه پایه فروتن، این وزن پنهان را حمل می کند. نادیده گرفتن آن آن را سبک تر نمی کند.

تغییرات عملی و سوالات بی پاسخ

پس چه چیزی در زمین تغییر می کند؟ اول، مشخصات. به جای درخواست فقط برای صفحه پایه جوش داده شده، ASTM A36، گالوانیزه، شروع به اضافه کردن یادداشت هایی در مورد منبع مواد (ترجیح فولاد محتوای بازیافتی)، نوع پوشش (حداقل ضخامت، اجتناب از کادمیوم) و حتی تامین کنندگان با سیستم های مدیریت محیطی را ترجیح می دهیم. مجبور به گفتگو می شود. وقتی به یک تامین کننده ایمیل میزنید مثل بست هاندان زیتای با این سوالات، به سرعت متوجه می شوید که چه کسی در بالای زنجیره تامین آنها قرار دارد و چه کسی نیست.

دوم، تمرین در محل. ما در حال بسته‌بندی جوشکاری همه پایه‌های صفحه هستیم تا زمان قوس الکتریکی را برای سیستم‌های استخراج دود به حداکثر برسانیم. ما ضایعات فلزی را تمیز جدا می کنیم. چیزهای کوچک. مانع بزرگ حسابداری هزینه است. هزینه زیست محیطی خارجی است - این هزینه بر P&L ما نیست، بر روی سیاره است. تا زمانی که قیمت‌گذاری کربن یا مقررات سخت‌گیرانه‌تر به تولید ضربه وارد کند، انگیزه مالی برای گزینه سبزتر اغلب ضعیف است یا مبتنی بر اهداف ESG شرکت است، که می‌تواند اولین چیزی باشد که در یک رکود کاهش می‌یابد.

در نهایت، نوآوری وجود دارد، اما کند است. آیا جایگزین های ضد پاشش غیر سمی مبتنی بر زیستی نیز وجود دارد که کارساز باشد؟ آیا می توانیم با پایه های پیچ و مهره ای بیشتر طراحی کنیم تا ساختارشکنی آسان تر شود؟ من نمونه‌های اولیه پایه‌هایی را دیده‌ام که از فولاد با استحکام بالاتر، نازک‌تر، یا حتی مواد کامپوزیتی برای کاربردهای خاص ساخته شده‌اند، اما استفاده از آن در دنیای ساخت‌وساز محافظه‌کارانه بسیار یخبندان است. پای صفحه جوش یک کالا است. تاثیر زیست محیطی آن در تار و پود صنایع سنگین بافته شده است. گره گشایی به معنای نگاه کردن به تک تک مراحل است، از آسیاب در هبی تا حیاط قراضه در روتردام، و پرسیدن اینکه آیا راه کمی بهتر وجود دارد یا خیر. بیشتر اوقات، وجود دارد. این فقط به ندرت ارزان ترین یا آسان ترین مسیر است.