כף רגל ריתוך השפעה סביבתית? 

כשאתה שומע 'רגל צלחת ריתוך', רוב האנשים בייצור חושבים על קיבולת עומס, מפרט חומרים, או אולי עמידות בפני קורוזיה. הצד הסביבתי? לעתים קרובות מחשבה שלאחר מכן, משהו לניירת הציות. אבל לאחר שרכשתי והתקנתי את הרכיבים האלה על כל דבר, החל משלבי אירועים זמניים ועד לפלטפורמות תעשייתיות קבועות, ראיתי את ההשפעה מתפזרת בדרכים שאינן מופיעות בדף המפרט. זה לא קשור רק לפלדה שאתה מרתך; זה על כל מה שנוגע בו, מהטחנה ועד לפח האשפה.

מחזור החיים הנסתר של רגל צלחת

נתחיל בהתחלה. גוש הפלדה הזה, לרוב לוחית בסיס מרותכת פשוטה או רגל מתכווננת מורכבת יותר, לא מופיע סתם. עבור רגל פלדת פחמן סטנדרטית, החשבון הסביבתי מתחיל בכרייה ועיבוד עפרות ברזל. עוצמת האנרגיה מדהימה. אבל הנה נקודה מעשית שאנחנו מפספסים לעתים קרובות: ה רגל צלחת ריתוך העיצוב עצמו מכתיב בזבוז חומר. רגל מעוצבת בצורה גרועה עם עודף חומר "רק ליתר ביטחון" לא רק עולה יותר; זה אומר יותר עפרות שנכרו, יותר פחם נשרף בכבשן הפיצוץ, ויותר CO2 מהטחנה. אני זוכר פרויקט שבו עברנו מרגל מגושמת יצוקה בהתאמה אישית לעיצוב פשוט יותר של צלחת וצינור מספק כמו Handan Zitai Fastener Manufacturing Co., בע"מ.. החיסכון במשקל ליחידה היה מינורי, אולי 15%, אבל על פני 5000 יחידות, זה היה טונות של פלדה גולמית - ופחמן מגולם - פשוט לא היינו צריכים לשלוח לכל העולם.

ואז יש את הציפוי. גלוון בחום הוא תקן הזהב להגנה מפני קורוזיה, ולא בכדי. אבל שכבת אבץ זו מגיעה מתהליך עתיר אנרגיה משלה ויוצרת אתגרי טיפול בשפכים. בעבודה באזור חוף, השתמשנו פעם בצלחת מגולוונת מראש לרגליים, וחשבנו שאנחנו חכמים. מהלך גרוע. הריתוך שרף את האבץ מסביב לתפרים, ויצר אדים שדרשו אוורור נוסף (יותר אנרגיה למאווררים) ואז היינו צריכים לגעת בתרסיס גלוון קר - פחית נוספת של כימיקלים. טביעת הרגל הסביבתית הכוללת של אותו 'תיקון' כנראה עלתה על רק שימוש בצלחת לא מטופלת וצביעתה כראוי מאוחר יותר. שיעור בחצאי מידות.

תחבורה היא עוד אחת ערמומית. המקור ממרכז ייצור גדול כמו מחוז Yongnian בהאנדן, שמחשב את עצמו כבסיס החלקים הסטנדרטיים הגדול ביותר של סין, הגיוני מבחינה לוגיסטית. הנוחות של להיות ליד קישורי רכבת וכבישים מרכזיים, כמו עם מיקומו של זיטאי, מפחיתה את צריכת הדלק. אבל זה יוצר מודל ריכוזי. אם אתה בונה בצפון אמריקה והרגליים שלך מגיעות מהביי, פליטות השילוח הימי הן נתח עצום מהשפעת מחזור החיים של המוצר. לפעמים, רגל מיוצרת מקומית מחנות קטנה יותר, אפילו בעלות יחידה גבוהה יותר, יכולה להיות בעלת עלות פחמן כוללת נמוכה יותר. זה חישוב שאנחנו רק מתחילים לעשות באופן רשמי.

ניהול מציאות ועשן באתר

זה המקום שבו התיאוריה פוגשת את המטחנה, תרתי משמע. ה השפעה סביבתית במהלך ההתקנה הוא מיידי ומקומי. אדי ריתוך הם הנבל הברור - תערובת של תחמוצות מתכת, תוצרי לוואי של גז מגן ולפעמים כרום משושה אם אתה עובד עם נירוסטה. כולנו ראינו את הענן המעורפל סביב רתך. ההשפעה הבריאותית על העובדים היא עיקרית, אבל החלקיקים האלה לא פשוט נעלמים; הוא מתיישב באתר ושוטף בסופו של דבר לאדמה או לניקוז. שימוש בחוטי ריתוך דלי אדים עוזר, אבל הם יקרים יותר, ובעבודות בתקציב מצומצם, הם הדבר הראשון שיוכלו להציע ערך.

יעילות מקור החשמל חשובה יותר ממה שאתה חושב. אסדת ריתוך ישנה, ​​מונעת בדיזל, זוללת דלק בזמן שאתה מקל על רגלי הצלחת היא חוסר יעילות אתר קלאסי. באתר מרוחק ללא חשמל ברשת, זה בלתי נמנע. אבל דחפתי לאסדות חשמליות במידת האפשר, ואפילו הסתכלתי על יחידות סוללות ניידות לריתוכים קטנים. האימוץ איטי. הבעיה הגדולה יותר היא זמן קשת. מעוצב היטב רגל צלחת ריתוך עם התאמה ברורה וג'יגינג מרותך מהר. אחד המעוצב בצורה גרועה דורש התאמה, חיתוך מחדש ועוד ריתוך. זמן קשת נוסף הוא יותר חשמל, יותר מתכת מילוי, יותר אדים. עיצוב לייצור הוא לא רק מונח הנדסי; זה סביבתי.

ואז יש את הדברים הנלווים. חיתוך הצלחת לגודל מייצר גרוטאות. האם אתה משתמש בדלק חמצן, ששורף יותר גז ויוצר אבנית תחמוצת ברזל, או פלזמה, שהיא נקייה יותר אך זקוקה לאוויר נקי ויבש? הממיסים המקדימים לניקוי הפלדה, התרסיסים נגד התזות - כולם חומרים מתכלים קטנים שמצטברים לזרמי פסולת מסוכנים בפרויקט גדול. התחלנו לאסוף בנפרד פחיות אירוסול ריקות לאחר שמנהל אתר נפגע בדמי פינוי פסולת מפתיעים. זה היה מטרד, אבל זה אילץ אותנו להסתכל על שיטות יישום בכמות גדולה במקום זאת.

אריכות ימים לעומת החלפה: משוואת העמידות

המנוף הסביבתי המשמעותי ביותר הוא לרוב חיי המוצר. א רגל צלחת שנשחק ונכשל תוך חמש שנים, מה שגורם למבנה להיעמד ולהחליפו, הוא אסון בהשוואה לאחד שנמשך שלושים. זה המקום שבו בחירת החומר וההגנה הם בעלי חשיבות עליונה. מפתה להשתמש בפלדת פחמן רגילה ובעבודת צבע זולה ליישומים פנימיים ויבשים. אבל מה אם השימוש בבניין ישתנה? ראיתי רגלי אחסון במחסן הופכות לתמיכה בקו עיבוד קטן עם לחות מדי פעם. הרגליים החלידו בתפר הריתוך, נקודת כשל שקשה לבדוק. התיקון - לגבות את המבנה, לחתוך את הישן, לרתך את החדש - היה מפריע להפליא ועתיר משאבים.

זה המקום שבו יצרנים בעלי מוניטין שמבינים במדעי החומר מוסיפים ערך. חברה הפועלת בבסיס תעשייתי גדול כמו מחוז יונגניאן של האנדאן היא לא רק מחסן; הם רואים את מצבי הכישלון מלקוחות בכל תעשיות. הם יכולים לייעץ לגבי דרגות חומרים - כמו מעבר מ-Q235 לפלדה עמידה בפני מזג אוויר עבור עליית עלות שולית - או על תקני גלוון טובים יותר. שלהם אֲתַר אִינטֶרנֶט אולי לא צועקים על קיימות, אבל גיליונות הנתונים של המוצר שלהם על עובי הציפוי ואישורי החומר מספרים את הסיפור האמיתי. ציפוי אבץ עבה יותר או מערכת ציפוי דופלקס עשויים להגביר את ההשפעה הראשונית, אך הם מונעים השפעה גדולה יותר מהחלפה מוקדמת.

גורם ההתאמה הוא משחק עמידות נוסף. רגלית פלטה מתכווננת עם מוט הברגה או מנגנון הזזה מאפשרת הרמה על יסודות לא אחידים. זה יכול למנוע ריכוזי מתח ועייפות. אבל כל חלק נע הוא נקודת כשל פוטנציאלית. ראיתי רגליים מתכווננות זולות שבהן מנגנון הנעילה נתפס או שהחוטים מחלידים מוצקים, מה שהופך אותם לא מתכווננים ולמעשה לרגל קבועה פגומה. העלות הסביבתית כאן היא במורכבות של החלק (יותר עיבוד שבבי) מבלי להבין את היתרון לאריכות החיים. לפעמים, רגל פשוטה, חזקה וקבועה על בסיס מוכן כהלכה היא הבחירה הירוקה יותר.

סוף החיים: גרוטאות זה לא הסוף

לעתים רחוקות אנחנו מתכננים להריסה, אבל כדאי לנו. בסוף החיים, מבנה נקרע. מה קורה לרגלי הלוח המרותך? אם הם מרותכים ישירות לקורה ראשית, לעתים קרובות הם נדלקים. זה יותר אנרגיה ואדים. אם הם מוברגים - מה שמאפשרים עיצובים מסוימים - ניתן לשחרר אותם, לנקות אותם ואפשר לעשות בהם שימוש חוזר או למחזר בצורה יעילה יותר. פלדה ניתנת למחזור מאוד, אבל הציפוי מסבך דברים. ניתן למחזר פלדה מגולוונת, אך האבץ מתנדף בכבשן ולעתים קרובות הולך לאיבוד, או שהוא מזהם את ריפודי התנור. זה עדיין טוב יותר ממזבלה, אבל זו לולאת הפסד.

בפרויקט השבתה של מפעל ישן, ניסינו להציל כמה רגלי צלחת. אלה שהיו פשוט מלוכלכים היו בסדר. אלה עם צבע עבה על בסיס עופרת (מתקופה עתיקה יותר) הפכו לבעיית פסולת מסוכנת. עלות הסילוק עבור אותם מטרים ספורים הייתה גבוהה מערך הגרוטאות של הפלדה הנקייה. כעת, אנו מציינים את מערכות הציפוי המשמשות במסמכים כפי שנבנו, לא רק לתחזוקה, אלא להריסה עתידית. זה מרגיש כמו לכתוב פתק למישהו בעוד 50 שנה מהיום, אבל זה סוג החשיבה של מחזור החיים שאנחנו צריכים.

אז האם יש רגל צלחת ריתוך ירוקה? לא ממש. יש ספקטרום של אפשרויות פחות גרועות. זהו פשרה בין השפעה מגולמת ראשונית (חומר, ציפוי, הובלה) לבין ביצועים לטווח ארוך (עמידות, הסתגלות). כף הרגל בעלת ההשפעה הנמוכה ביותר היא זו שאינך צריך להשתמש בה - כאשר העיצוב מבטל את הצורך. הטוב הבא הוא רגל שצוינה כראוי, עמידה, מיוצרת ביעילות, הממזערת את הפסולת באתר ומחזיקה מעמד לאורך חיי המבנה. זה לא נושא סקסי, אבל כל חיבור מרותך, אפילו לוחית בסיס צנועה, נושא את המשקל החבוי הזה. התעלמות ממנו לא הופכת אותו לקל יותר.

משמרות מעשיות ושאלות ללא מענה

אז מה משתנה בשטח? ראשית, מפרט. במקום רק לקרוא ללוח בסיס מרותך, ASTM A36, מגולוון, אנחנו מתחילים להוסיף הערות לגבי מקורות חומרים (העדיפו פלדה ממוחזרת), סוג הציפוי (ציין עובי מינימלי, הימנעות מקדמיום), ואפילו מעדיפים ספקים עם מערכות ניהול סביבתיות. זה מאלץ שיחה. כאשר אתה דוא"ל לספק כמו אטב Handan Zitai עם השאלות האלה, אתה לומד במהירות מי נמצא בראש שרשרת האספקה שלהם ומי לא.

שנית, תרגול במקום. אנו מאגדים ריתוך של כל רגלי הלוח כדי למקסם את זמן הקשת למערכות שאיבת אדים. אנחנו מפרידים גרוטאות מתכת בצורה נקייה. דברים קטנים. המכשול הגדול הוא חשבונאות עלויות. העלות הסביבתית מוחצינת - זה לא על ה-P&L שלנו, זה על הפלנטה. עד שתמחור פחמן או תקנות מחמירות יפגעו קשה בייצור, התמריץ הפיננסי לאופציה הירוקה יותר הוא לרוב חלש או מבוסס על יעדי ESG של החברה, שיכולים להיות הדבר הראשון שנחתך במיתון.

לבסוף, יש חדשנות, אבל היא איטית. האם יש חלופות נגד התזות מבוססות-ביולוגיות שאינן רעילות שעובדות גם כן? האם נוכל לעצב יותר עם רגליות מוברגות לפירוק קל יותר? ראיתי אבות טיפוס של רגליים עשויות מפלדה בעלת חוזק גבוה יותר, דקה יותר, או אפילו חומרים מרוכבים עבור יישומים ספציפיים, אבל האימוץ בעולם הבנייה השמרני הוא קרחוני. רגל צלחת הריתוך היא מצרך. השפעתו הסביבתית שזורה במרקם התעשייה הכבדה. להתיר את זה אומר להסתכל על כל צעד ושלב, מהטחנה בהביי ועד למגרש הגרוטאות ברוטרדם, ולשאול אם יש דרך קצת יותר טובה. רוב הזמן, יש. זה רק לעתים רחוקות הדרך הזולה או הקלה ביותר.