Kai žmonės kalba apie žaliąsias technologijas, jie dažniausiai vaizduoja saulės baterijas, vėjo turbinas arba elektromobilių baterijas. Vargu ar kas susimąsto apie įterptosios dalys – inkarai, įdėklai, srieginiai strypai, laikantys šias dideles konstrukcijas kartu. Tai dažna akloji zona. Iš tikrųjų, jei šie komponentai sugenda, visa „žalioji“ sistema gali sugesti, tiesiogine to žodžio prasme. Mano patirtis rodo, kad projekto tvarumas dažnai priklauso nuo šių nespalvingų, palaidotų techninės įrangos dalių. Tai ne tik perdirbto plieno naudojimas; kalbama apie jų sukūrimą, kad jie tarnautų 30 metų korozinėje atviroje jūroje arba esant nuolatiniam šiluminiam ciklui. Štai čia ir slypi tikrasis iššūkis.

Klaidinga „tiesiog varžto“ samprata

Dalyvavau susitikimuose, kuriuose per viešuosius pirkimus reikalaujama pigiausios saulės energijos ūkio tvirtinimo sistemos tvirtinimo detalės. Logika paprasta: tai tik metalas, jis įkastas į betoną, kiek tai gali būti kritiška? Tai pavojingai mažina. A cinkuotas įdėta dalis dirvožemyje, kuriame yra daug chlorido, gali surūdyti greičiau nei tikėtasi. Mačiau modernizavimo projektus, kai visą masyvą reikėjo nutraukti, nes buvo pažeisti baziniai inkarai. Jų pakeitimo kaina įterptosios dalys dešimteriopai viršijo pradines santaupas. Tai pamoka apie bendrąsias nuosavybės išlaidas, kurių pramonė vis dar pamažu mokosi.

Specifikacija yra viskas. Neseniai vykdytame agrovoltinės projekte negalėjome naudoti standartinio karštojo cinkavimo. Iš po plokštėmis esančios dirbamos žemės garuojantis amoniakas sukėlė specifinę atmosferos korozijos riziką. Galų gale nurodėme dvipusę dangų sistemą – cinką ir polimerinį sandariklį – visiems įterptas plienas komponentai. Tai buvo smulkmena, tačiau ją suklydus būtų buvę pirmalaikė nesėkmė ir užterštas dirvožemis. Žaliasis aspektas yra ne tik pagaminta energija; tai užtikrina, kad įrenginys nesukels būsimų atliekų ar taršos problemų.

Čia svarbūs specializuoti gamintojai. Jums reikia tiekėjo, kuris suprastų šiuos aplinkos veiksnius, o ne tik tas, kuris išmuštų standartines M20 meškeres. Dirbau su gamyklomis, kurios tai gauna. Pavyzdžiui, Handan Zitai Fastener Manufacturing Co., Ltd., įsikūrusi pagrindiniame Kinijos tvirtinimo detalių gamybos centre Yongnian mieste, Handane, dažnai sprendžia šiuos individualius, su aplinka susijusius prašymus. Jų vieta šalia pagrindinių transporto maršrutų yra praktinis logistikos pranašumas, tačiau dėl jų gebėjimo dirbti su specializuotomis dangomis ir medžiagų klasėmis jie yra svarbūs žaidėjai. Tai ne apie jau paruoštus produktus; tai bendradarbiaujantis problemų sprendimas įterptosios programos.

Pavyzdys: plaukiojantis saulės galvos skausmas

Plaukiojantis PV yra klestintis segmentas. Visi sutelkia dėmesį į pontono medžiagą ir skydo efektyvumą. Košmaras? The įmontuotas nerūdijantis plienas laikikliai, jungiantys skydų rėmus su plaukiojančiais dokais. Gėlas vanduo yra vienas dalykas, tačiau sūriame rezervuare yra puiki audra: nuolatinė drėgmė, deguonis ir chloridai. Projektui nurodėme 316 nerūdijančio plieno, manydami, kad jis konservatyvus.

Po dvejų metų mes nustatėme įtempių korozijos įtrūkimus įterptųjų laikiklių suvirinimo vietose. Problema buvo ne pagrindinėje medžiagoje, o suvirinimo metu sukeltas šiluminis poveikis, kuris pakeitė mikrostruktūrą karščio paveiktoje zonoje, todėl ji tapo jautri toje konkrečioje aplinkoje. Pataisymas buvo nereikšmingas: perėjimas prie aukščiausios kokybės nerūdijančio plieno su didesniu molibdeno kiekiu ir griežtų apdorojimo po suvirinimo protokolų vykdymas visiems. įterptieji komponentai. Tai išpūtė skylę biudžete, bet išgelbėjo projektą.

Taip pasiekiamas pagrindinis principas: įterptosios dalys žaliosiose technologijose yra sistemos, o ne prekės. Jų veikimas yra susietas su medžiagų mokslu, gamybos procesu, montavimo metodu ir tikslia mikroaplinka, kurioje jie sėdi. Negalite jų nurodyti atskirai nuo likusios inžinerinės konstrukcijos. Plaukiojantis saulės dėklas išmokė mane visada įtraukti tvirtinimo detalių ar įterptųjų dalių specialistą CAD, o ne pirkimo etape.

Lūkesčių ir realybės svoris

Yra didžiulis spaudimas, kad kiekvienas žaliųjų technologijų projekto aspektas būtų „žaliasis“, įskaitant įterptosios dalys. Tai skatina ieškoti naujų medžiagų, tokių kaip biologiniai kompozitai arba visiškai nauji lydiniai. Esu už naujoves, bet esu ir pilotų nesėkmių liudininkas. Išbandėme didelio stiprumo kompozitinį strypą geoterminio šilumos siurblio lauke. Teorija buvo tobula: nerūdijanti, mažesnė anglies koncentracija.

Praktiškai dėl skirtingo kompozitinio strypo ir aplinkinio betono skiedinio šiluminio plėtimosi vos per 18 mėnesių atsirado mikrolūžių, dėl kurių vanduo pateko ir dėl to prarandamas struktūrinis sukibimas. Grįžome prie tradicinio, nuo korozijos apsaugoto plieno lydinio. Pamoka buvo ne vengti naujų medžiagų, o išbandyti jas visapusiškai, realaus pasaulio streso ir aplinkos ciklais, o ne tik laboratorijos sąlygomis. Anksti sugedusio komponento „žalumas“ yra lygus nuliui.

Kartais tvariausias pasirinkimas yra itin patvari, tobulai apibrėžta tradicinė medžiaga. Jo ilgaamžiškumas neleidžia pakeisti, išgauti ir apdoroti naują medžiagą. Ši gyvavimo ciklo analizė tampa itin svarbi. Dabar pradedame prašyti aplinkosauginių gaminių deklaracijų (EPD) pagrindinėms programoms įterptieji elementai, kuri verčia gamintojus teikti skaidresnius duomenis apie savo procesus. Tai lėtas poslinkis, tačiau perkeliamas nuo neaiškių teiginių prie patikrinamų specifikacijų.

Logistika ir lošimas vietoje

Smulkmena, apie kurią niekas nekalba tol, kol nėra atokioje svetainėje: pakuotė ir identifikavimas. Užsakote 50 padėklų pagal užsakymą įterpti inkarai vėjo jėgainių parkui. Jie atkeliauja, o gabenimo metu nuo lietaus nuplaunamos medžiagos atsekamumo šiluminio skaičiaus etiketės arba trūksta apsauginių dangtelių srieginiams galams. Dabar turite daugybę brangių, svarbių dalių su pažeista apsauga nuo korozijos ir negalite patikrinti jų medžiagų sertifikavimo. Ar juos montuojate ir tikitės, ar atidėliojate pamatų liejimą savaitėmis?

Aš susidūriau su tuo. Pasirinkome atidėti. Nepatvirtintos dalies įrengimo rizika, ypač nuovargio atveju, pvz., vėjo turbinos bazė, yra egzistencinė. Dabar tai yra mūsų tiekėjų sutarčių eilutė: apsauginių pakuočių standartai ir nuolatiniai, oro sąlygoms atsparūs identifikavimo metodai. Tiekėjo dėmesys šioms kasdienėms detalėms dažnai yra jų bendros kokybės kultūros pavyzdys. Tiekėjo vietos patogumas, pavyzdžiui, Handan Zitai Fastener artumas prie pagrindinių greitkelių ir bėgių, yra svarbus tik tuo atveju, jei dalys atvežamos paruoštos.

Tai apima diegimą. Įgulos per klaidą naudojo smūginius veržliarakčius, saugančius subtilius įterpti įdėklai skirtas suveržti rankomis, nuimti sriegius ir padaryti juos nenaudingus. Mokymo atotrūkis tarp konstrukcijų inžinieriaus, dalių gamintojo ir lauko įgulos yra tikras pažeidžiamumas. Pradėjome rengti trumpus iliustruotus diegimo vadovus keliomis kalbomis kiekvienam tinkintam įterptam komponentui. Atrodo akivaizdu, bet tai gimė dėl brangių lauko klaidų.

Žvilgsnis į ateitį: integracija yra svarbiausia

Ateitis įterptosios dalys žaliosios technologijos nėra vien tik geresnės dangos. Tai apie protingesnę integraciją. Aš matau didesnį susidomėjimą „įtaisytaisiais“ inkarais arba strypais su įmontuota šviesolaidžiu, kad būtų galima stebėti įtempį ir koroziją realiuoju laiku, ypač naudojant geoterminius ar atviroje jūroje naudojamus įrenginius. The įterptasis komponentas tampa visos struktūros sveikatos sargybiniu.

Kita tendencija – projektavimas eksploatavimo nutraukimui. Ar gali įterptas plienas gali būti lengvai išgaunamas ir perdirbamas pasibaigus eksploatavimo laikui, ar jis skirtas sąvartynui? Eksperimentuojame su aukojamomis korozijos jungtimis ir mechaninėmis inkarų sistemomis, kurios leidžia išardyti, peržengiant tradicinį „išmesk ir pamiršk“ mentalitetą. Tai yra kita cirkuliarumo riba mūsų srityje.

Galiausiai šių dalių vaidmuo apibrėžiamas iš naujo. Jie pereina nuo pasyvių, paslėptų elementų prie aktyvių, būdingų žaliojo turto elementų. Tam reikalinga glaudesnė ekologiškų technologijų kūrėjų, konstrukcijų inžinierių ir naujos rūšies specializuotų komponentų gamintojų, kurie mąsto sistemomis, o ne vien dalimis, partnerystė. Įmonės, kurios supranta šį pokytį, kurios mano, kad jų varžtai ir inkarai yra neatsiejami nuo projekto ilgaamžiškumo ir tikrojo tvarumo, yra tos įmonės, kurios pramonės ateityje taps įterptomis.