Да бидеме искрени, кога повеќето луѓе слушаат „иновација на дихтунзи“, веројатно мислат на маргинални измени во изведбата или вежби за намалување на трошоците. Врската до одржливост изгледа слабо, речиси како маркетиншка последователна мисла. И јас мислев така. Но, по една деценија во запечатување решенија, гледање проекти од нафта и гас до станици за полнење гориво со водород, ја видов промената. Не се работи за тоа дека самата заптивка е „зелена“ - станува збор за тоа како подоброто заптивка суштински им овозможува на системите да работат почисто, подолго и со помалку отпад. Вистинското прашање не е дали ја зајакнува одржливоста, туку како го мериме тоа влијание надвор од лесните ПР изјави.

Равенката за истекување: каде лежи вистинското влијание

Сите зборуваат за емисиите, но неисправните емисии од прирабниците се тивко, хронично прашање. Подобрувањето од 1% во доверливоста на запечатувањето низ хемиската фабрика не звучи секси, но тоа значи дека тони VOC не влегуваат во атмосферата годишно. Иновацијата овде е во науката за материјали и предвидливо моделирање. Се движиме подалеку од компримирани азбестни влакна (CAF), па дури и стандарден графит. Тестирав композити базирани на тефлонски и разлиени графитни листови кои го одржуваат интегритетот на заптивките при пошироки термички циклуси. Ова значи помалку исклучувања за повторно вртење, поретка замена на дихтунзите и драстично намалување на загубата на течност во процесот. Тоа е игра со сигурност која има директни еколошки дивиденди.

Се сеќавам на проектот за доградба на крајбрежен терминал за ЛНГ. Спецификациите предвидуваа стандардни дихтунзи со спирално намотани. Притиснавме за понов филер отпорен на корозија и различен модел на намотување. Клиентот беше скептичен - авансниот трошок беше 15% поголем. Две години подоцна, нивните дневници за одржување покажаа нула инциденти со истекување на тие прирабници, во споредба со историскиот просек од 2-3 помали дефекти на заптивките годишно во таа сурова, солена средина. Избегнатиот пролизг на метан и работната замена тивко ја вратија премијата. Тоа е вид на опиплива, негламурозна победа што го дефинира вистинскиот напредок.

Предизвикот е квантифицирање на ова за извештаите за одржливост. Не можете само да ставите јаглеродна кредитна вредност на заптивка. Мора да го моделирате целиот систем: заштедената енергија од необработка на изгубените медиуми, избегнатите емисии од непроизводството и честото испраќање на резервни делови, дури и намалените безбедносни ризици. Тоа е сложено, а ние сè уште ги развиваме алатките. Понекогаш најодржливиот избор е поиздржлива заптивка со повисоки перформанси, која трае три пати подолго, дури и ако нејзиниот првичен материјален отпечаток е малку поголем. Анализата на животниот циклус е клучна, но неуредна.

Еволуција на материјалот: Надвор од био-базирана возбуда

Има брзање да се развијат еластомери и врзива базирани на био. Некои ветуваат, како одредени композити од плута-гума за апликации со помал притисок. Но, видов и неуспеси. Еден клиент во преработка на храна сакаше „целосно биоразградлива“ заптивка за систем за чистење на линијата со пареа. Материјалот се деградираше непредвидливо, што доведе до контаминација со честички и скапо исклучување на линијата. Лекцијата? Функцијата мора да биде на прво место. Иновации за одржливост не може да ја загрози основната работа: создавање херметички печат.

Повеќе ветувачки начин, според мене, е преформулирањето на постоечките материјали со високи перформанси за полесно обновување. Можеме ли да дизајнираме тефлонски или проширен графит заптивка што полесно се одвојува од металното јадро во единицата со спирално намотување за рециклирање? Ги посетив објектите како Handan Zitai Fastener Manufacturing Co., Ltd.https://www.zitaifasteners.com), лоцирана во најголемата кинеска база за производство на стандардни делови во Јонгниан, Хандан. Нивниот фокус на производството со голем обем им дава единствена гледна точка на материјалните текови. Дискусиите таму често се фокусираат на тоа како дизајн-за-расклопување во сврзувачките елементи и компонентите за заптивање може да се врати назад во нивните производни циклуси, намалувајќи го внесот на чист материјал. Тоа е размислување на системско ниво кое почнува да тече надолу.

Друга суптилна промена е во облогите и третманите. Оддалечувањето од антилепливите премази базирани на растворувачи на површините на дихтунзите до опциите на база на вода или суво подмачкување, ги намалува емисиите на VOC за време на производството. Тоа е мала промена во фабриката, но помножена со милиони делови, кумулативниот ефект е значителен. Ова не е нешта што привлекуваат наслови; тоа е оптимизација на процесите со објектив за одржливост.

Дигиталниот близнак: предвидување неуспех пред да се случи

Ова може да биде најголемиот лост за одржливост. Ние интегрираме сензори - понекогаш едноставни мерачи на напор, понекогаш понапредни сензори за акустична емисија - на критичните прирабници. Податоците се внесуваат во дигитален близнак на системот за цевки. Целта не е само одржување засновано на услови; се работи за оптимизирање на целиот притисок и термички циклус за да се минимизира заморот на елементот за заптивање.

Работев на пилот за топлификациона мрежа. Со моделирање на термичка експанзија и користење на податоци во реално време, би можеле да ги приспособиме распоредот на пумпите за да ги намалиме острите термички транзиенти. Ова го продолжи предвидениот работен век на заптивките споеви на делот од цевките за околу 40%. Добивката од одржливост? Избегнување на ископување, замена и придружни материјали и транспортни отпечатоци од предвремена поправка. Самиот дихтунг не беше „паметен“, но системот околу него му овозможи да работи оптимално подолго време.

Пречката е цената и сложеноста. Засега, ова е остварливо главно во голема инфраструктура со висока вредност. Но, алгоритмите и учењата ќе се филтрираат. Иновацијата е во преминот од реактивен модел за замена на неуспех кон предвидлив модел за зачувување на системот. Дихтунгот станува податочна точка во поголема равенка за одржливост.

Реалност на синџирот на снабдување и локални извори

Можете да дизајнирате совршена заптивка со ниско влијание врз животната средина, но ако е испорачана со воздушен товар низ целиот свет за навремена испорака, веројатно сте ги негирале придобивките. Има зголемен акцент на локализирање на снабдувањето за стандардни решенија за заптивање. Ова е местото каде што локацијата и логистиката на компанијата стануваат дел од приказната за одржливост. На пример, производителот сместен во голем центар со мултимодални транспортни опции, како што е Handan Zitai Fastener Manufacturing Co., Ltd. со неговата близина до железницата Пекинг-Гуангжу и експресните патишта, може ефикасно да опслужува огромен регионален пазар преку железница и пат, намалувајќи го интензитетот на високиот јаглероден воздух.

Ова не е секогаш едноставно. Некои специјални материјали се произведуваат само на неколку места во светот. Размената анализа станува незгодна. Понекогаш, консолидирањето на испораките на компоненти со високи перформанси по море, дури и оддалеку, има помал вкупен јаглероден отпечаток од повеќекратните, помали, локални продукции кои користат помалку ефикасни процеси. Почнуваме да гледаме како клиентите бараат проценки на јаглеродот на синџирот на снабдување заедно со сертификати за материјали и извештаи за тестирање. Тоа не турка сите да погледнеме подлабоко.

На терен, ова значи ревизија не само на нашите сопствени процеси, туку и на оние на нашите добавувачи на суровини. Дали нивните стапки на отпад се високи? Како се справуваат со отпадните води од преработка? Ова ниво на контрола е ново и често непријатно, но води кон похолистичка форма на иновација што го опфаќа целиот синџир на производство, а не само листот со спецификации на финалниот производ.

Неуспеси и несакани последици

Не излегува секоја „одржлива“ иновација. Се сеќавам на притисокот да користам трошка од рециклирана гума како полнење во материјалите од не-азбестни листови. На хартија, беше одлично - пренасочување на отпадот од гумите. Во пракса, варијабилноста во составот на трошката и големината на честичките доведоа до неконзистентни својства на компресија и обновување. Имавме серија неуспех предвреме во апликација за топла вода. Реакциите го вратија концептот со години наназад. Тоа ме научи дека принципите на кружна економија мора да се применат со ригорозен инженеринг со први перформанси. Не можете да го загрозите интегритетот на печатот; еколошката цена на дефект обично ја намалува користа од користењето на рециклирана содржина.

Друга замка е прекумерното инженерство. Специфицирањето на ултра-висока, егзотична гарнитура од материјал за бенигна водоводна линија не е одржливо - тоа е губење ресурси и капитал. Најодржливиот заптивка е често наједноставниот, најсигурниот и правилно наведен за услугата. Ова бара длабоко знаење за апликацијата, нешто што се губи кога одлуките за набавки се водат само од метриките за одржливост на полето за избор.

Значи, недвосмислено е, да - но не на начинот на кој често е поедноставено врамено. Не се работи за нов магичен материјал. Станува збор за сливот на фактори: напредни материјали кои ја зголемуваат долговечноста и доверливоста, дигитални алатки кои ги оптимизираат перформансите на системот, попаметни синџири на снабдување и немилосрдно фокусирање на перформансите на животниот циклус пред почетната цена или поедноставените „зелени“ етикети. Зголемувањето е реално, но се мери во избегнати тони, продолжени интервали на сервисирање и оптимизирани системи. Тоа е инженерство, тивко си ја врши својата работа.