Miếng đệm EPDM: ứng dụng công nghiệp bền vững? 

Bạn nghe thấy miếng đệm EPDM và tính bền vững trong cùng một hơi thở và phản ứng ngay lập tức ở một số vòng kết nối là hơi chế giễu. Người ta nghĩ: đó là một loại cao su tổng hợp, có nguồn gốc từ hóa dầu, vậy nó thực sự có thể bền vững đến mức nào? Đó là bước thực hiện ở cấp độ bề mặt và nó bỏ lỡ toàn bộ câu chuyện về vòng đời hoạt động. Sau khi xác định và chứng kiến ​​những con dấu này thất bại và thành công trong lĩnh vực này, lập luận về tính bền vững không chỉ về nguồn gốc nguyên liệu thô mà còn về tuổi thọ, khả năng giữ năng lượng và giảm tổng số chu kỳ thay thế. Nếu một miếng đệm có tuổi thọ 15 năm thay vì 5 năm thì đó là mức giảm đáng kể về chất thải, thời gian ngừng hoạt động và năng lượng tiêu tốn từ quá trình sản xuất và lắp đặt. Đó là nơi cuộc trò chuyện thực sự bắt đầu.

Phương trình độ bền: Không chỉ là khả năng chống chịu thời tiết

Mọi người đều biết thủ thuật của EPDM: khả năng chống chịu ozon, tia cực tím và thời tiết vượt trội. Đó là sách giáo khoa. Nhưng chiến thắng bền vững đến từ những gì mà sự kháng cự đó mang lại trong môi trường công nghiệp thực sự đầy bụi bặm. Tôi đang nói về chu trình nhiệt trong đường ống sưởi ấm của khu vực hoặc sự ngưng tụ liên tục trong mặt bích của tháp giải nhiệt. Trong một dự án trang bị thêm cho đường ống tiện ích của một nhà máy hóa chất từ ​​giữa thế kỷ trước, chúng tôi đã thay thế hỗn hợp các vòng đệm cao su tổng hợp và nitrile đã cũ bằng EPDM. Các vòng đệm trước đây sẽ xuống cấp sau mỗi 3-4 năm, dẫn đến rò rỉ hơi nước và phải bảo trì liên tục. Những cái EPDM chúng tôi đưa vào? Chúng tôi đang theo dõi chúng và chúng không có dấu hiệu bị nén hoặc nứt bề mặt đáng kể nào sau 8 năm. Đó là tránh được hai chu kỳ bảo trì đầy đủ. Chất thải từ những miếng đệm cũ đó—thường bị ô nhiễm và không thể tái chế—ngưng được tạo ra.

Tuổi thọ này trực tiếp chuyển thành bảo tồn tài nguyên. Bạn không phải liên tục tiêu thụ nguyên liệu thô, năng lượng mới để sản xuất hoặc nhiên liệu cho hoạt động hậu cần để vận chuyển các bộ phận thay thế. Tôi nhớ lại cuộc tranh luận với người quản lý thu mua chỉ tập trung vào chi phí trên mỗi đơn vị. Tùy chọn EPDM trả trước đắt hơn 30%. Chúng tôi phải lập một trường hợp thể hiện tổng chi phí sở hữu, bao gồm cả nhân công cho hai lần ngừng hoạt động thêm và lượng nước thất thoát do rò rỉ. Khi đóng khung như một ứng dụng công nghiệp bền vững, tầm nhìn dài hạn đã thắng. Đó là một tính bền vững thực tế, không phải triết học.

Tất nhiên là có một lời cảnh báo. Độ bền này phụ thuộc vào sự lựa chọn thích hợp. EPDM nổi tiếng là kém hiệu quả với hầu hết các loại dầu và chất lỏng làm từ dầu mỏ. Tôi đã chứng kiến ​​nó thất bại một cách ngoạn mục và nhanh chóng trong dây chuyền vận chuyển chất bôi trơn nơi có người cho rằng cao su là cao su. Thất bại đó không phải là dấu hiệu ảnh hưởng đến tính bền vững của EPDM; đó là dấu hiệu phản đối việc thực hành kỹ thuật kém. Một ứng dụng bền vững là một ứng dụng đúng đắn.

Hiệu quả năng lượng: Kết nối cách nhiệt

Đây là một góc độ ít rõ ràng hơn nhưng quan trọng. Trong hệ thống cách nhiệt công nghiệp và HVAC, miếng đệm là một phần của lớp vỏ nhiệt. Phớt bị tổn hại sẽ dẫn đến hiện tượng bắc cầu nhiệt và mất năng lượng. Cấu trúc polyme ổn định và độ dẫn nhiệt thấp của EPDM làm cho nó trở thành sự lựa chọn tuyệt vời cho đệm bọc cách nhiệt, tấm tiếp cận trên nồi hơi hoặc mặt bích ống dẫn. Chúng tôi đã làm việc để nâng cấp năng lượng trong khuôn viên trường đại học, nơi họ đang theo đuổi việc giảm 10% tổn thất của nhà máy sưởi ấm. Một phần quan trọng của cuộc kiểm tra đã chỉ ra các vòng đệm đã xuống cấp trên hàng trăm cổng kiểm tra. Việc chỉ định miếng đệm xốp EPDM dạng ô kín ở đây đã làm được hai việc: nó tạo ra một rào cản không khí đáng tin cậy và đặc tính cách điện của vật liệu đã bổ sung thêm giá trị R. Việc hoàn vốn được tính theo tháng chứ không phải năm, hoàn toàn dựa trên năng lượng tiết kiệm được. Đó là tính bền vững trong hoạt động với thước đo tài chính trực tiếp.

Nó không chỉ là giữ nhiệt. Trong tủ lạnh và kho lạnh, việc ngăn chặn sự xâm nhập của không khí ấm và ẩm là tất cả. Một sự kiện xâm nhập buộc hệ thống phải làm việc nhiều hơn, tiêu thụ nhiều điện hơn và có thể dẫn đến hình thành băng. Một miếng đệm EPDM linh hoạt, đàn hồi ở nhiệt độ thấp ở vòng đệm cửa là tiêu chuẩn vì một lý do. Tôi đã so sánh việc lắp đặt sử dụng phớt PVC thông thường với EPDM thích hợp. Cửa EPDM duy trì độ kín ổn định trong thời gian dài hơn mà không cần điều chỉnh nhiều. Nhật ký năng lượng cho thấy sự khác biệt đáng chú ý về tần số chu kỳ máy nén. Đây là loại tác động chi tiết, có thể đo lường được, xác định tính bền vững trong thế giới thực.

Những thách thức về tính tuần hoàn và sự kết thúc thực tế của vòng đời

Nói thẳng ra: câu chuyện cuối đời của hầu hết các miếng đệm EPDM không phải là một câu chuyện tuần hoàn. Chúng là vật liệu nhiệt rắn. Bạn không thể làm tan chảy chúng và biến đổi chúng như nhựa nhiệt dẻo. Trong hầu hết các hoạt động loại bỏ công nghiệp, chúng được chôn lấp hoặc đốt để thu hồi năng lượng. Đây là quan điểm phản đối lớn nhất đối với tuyên bố về tính bền vững và nó có giá trị. Phản ứng của ngành không phải ở việc tái chế miếng đệm đã qua sử dụng mà ở việc thiết kế để có tuổi thọ cực cao, như đã thảo luận, và khám phá hàm lượng tái chế trong quá trình sản xuất các hợp chất EPDM mới.

Một số nhà sản xuất hỗn hợp hiện đang cung cấp các loại EPDM có hàm lượng EPDM tái chế hậu công nghiệp đáng kể. Thông thường, nó không phải từ các miếng đệm cũ mà là từ chất thải cắt tỉa trong quá trình sản xuất màng chống thấm hoặc màng lợp ô tô. Điều này khép lại một vòng lặp trong hệ sinh thái công nghiệp. Chúng tôi đã thử nghiệm một số vật liệu này từ một nhà cung cấp ở tỉnh Hà Bắc, một trung tâm sản xuất lớn và mức giảm hiệu suất có thể ở mức tối thiểu đối với nhiều ứng dụng bịt kín tĩnh. Đó là một bước. Đối với một công ty như Công ty TNHH Sản xuất Fastener Handan Zitai., nằm ở trung tâm cơ sở sản xuất bộ phận tiêu chuẩn của Trung Quốc tại Yongnian, việc tiếp cận các dòng nguyên liệu như vậy và dịch vụ hậu cần để kết hợp chúng vào các cụm dây buộc và niêm phong là một lợi thế hữu hình. Vị trí của họ tiếp giáp với các tuyến giao thông huyết mạch như Đường sắt Bắc Kinh-Quảng Châu và Quốc lộ 107 có nghĩa là họ có thể cung cấp các nguyên liệu này và phân phối thành phẩm một cách hiệu quả, có khả năng giảm lượng khí thải carbon của chính chuỗi cung ứng. Bạn có thể tìm thấy cách tiếp cận của họ đối với sản xuất tích hợp tại https://www.zitaifasteners.com.

Con đường cuối đời còn lại là tái chế sáng tạo. Tôi đã thấy các miếng đệm kín bồn chứa EPDM cũ, sau khi được làm sạch, sẽ được cắt ra và sử dụng làm lớp đệm, thảm chống rung hoặc thậm chí trên bề mặt sân chơi. Đây không phải là hoạt động tái chế có giá trị cao mà là sự chuyển hướng khỏi bãi rác. Mục tiêu là làm cho khoảng thời gian thay thế dài đến mức việc hết tuổi thọ trở thành một vấn đề xa vời và không thường xuyên.

Trường hợp điển hình: Xử lý nước so với hóa chất mạnh

Các nhà máy xử lý nước và nước thải là một cơ sở thử nghiệm hấp dẫn. Ở đây, tính bền vững có nghĩa là ngăn ngừa ô nhiễm và đảm bảo dịch vụ đáng tin cậy trong nhiều thập kỷ. EPDM là ngôi sao cho khả năng tiếp xúc với nước uống được (đáp ứng NSF/ANSI 61) và để xử lý nhiều loại axit loãng, kiềm và hóa chất phân cực có trong quy trình xử lý. Trong quá trình cải tạo bể lắng thứ cấp, chúng tôi đã sử dụng miếng đệm EPDM dày đặc, được xử lý bằng peroxide cho mặt bích được bắt vít có đường kính lớn. Môi trường có độ ẩm không đổi, thỉnh thoảng có tảo phát triển và tiếp xúc với hóa chất nhẹ từ quá trình xử lý.

Giải pháp thay thế được xem xét là miếng đệm làm từ PTFE. Mặc dù trơ hơn về mặt hóa học, nhưng nó lại là vật liệu tiêu tốn nhiều năng lượng hơn để sản xuất và dễ bị chảy lạnh (leo) dưới tải trọng của bu lông, đòi hỏi phải vặn lại thường xuyên. Tùy chọn EPDM cung cấp một con dấu đáng tin cậy với các đặc tính phục hồi tuyệt vời, được cài đặt một lần và bị lãng quên. Năm năm trôi qua, không rò rỉ, không bảo trì. Tính toán về tính bền vững ở đây bao gồm nguy cơ tràn dầu ra môi trường, năng lượng tiêu tốn của PTFE và nhân công bảo trì. các Gasket EPDM là sự lựa chọn toàn diện bền vững hơn, thậm chí bên cạnh vật liệu cao cấp như PTFE.

Chế độ lỗi cần lưu ý: trong xử lý sơ bộ hoặc xử lý bùn có hàm lượng dầu mỡ và hydrocarbon cao, EPDM sẽ là một lựa chọn tồi. Đó là nơi tính đặc hiệu là vua. Tính bền vững không phải là huy hiệu phù hợp cho tất cả mọi người.

Xác định tính bền vững: Quỷ dữ trong từng chi tiết

Vì vậy, làm thế nào để bạn thực sự đưa ra sự lựa chọn bền vững? Nó bắt đầu với bảng thông số kỹ thuật. Đừng chỉ viết miếng đệm EPDM. Đó là sự lười biếng. Chỉ định hợp chất: yêu cầu công thức nén thấp (ASTM D395), xử lý bằng peroxide để có khả năng chịu nhiệt lâu dài tốt hơn và trọng lượng riêng cao nếu bạn cần một con dấu dày đặc, chống đùn. Hỏi về nội dung tái chế. Mức độ chi tiết này báo hiệu cho nhà sản xuất rằng hiệu suất và vòng đời là vấn đề quan trọng.

Tôi đã học được điều này thông qua một thất bại nhỏ. Chúng tôi đã đặt hàng EPDM tiêu chuẩn cho đường nước nóng áp suất thấp. Nó hoạt động tốt ở nhiệt độ, nhưng hợp chất này quá mềm. Trong hơn hai năm, nó đã bị đùn đáng kể trên các mặt bích không bằng phẳng, dẫn đến rò rỉ chậm. Sản phẩm có tuổi thọ cao bền vững không thành công vì chúng tôi không xác định rõ ứng suất cơ học. Chúng tôi đã thay thế nó bằng EPDM được gia cố bằng vải, có độ cứng 80 độ và cứng hơn. Nó đã được áp dụng kể từ đó. Bài học: tính bền vững đòi hỏi kỹ thuật chính xác. Đó không phải là một tính năng tiếp thị; đó là kết quả của khoa học và thiết kế vật liệu đúng đắn.

Cuối cùng, hãy hợp tác với những nhà chế tạo hiểu được điều này. Một công ty đặt trong cơ sở sản xuất như Quận Yongnian, chẳng hạn như Handan Zitai Fastener, thường có kinh nghiệm thực tế về những gì hoạt động trong lĩnh vực này. Họ nhìn thấy những thất bại quay trở lại và có thể đưa ra lời khuyên về việc lựa chọn tổ hợp. Kiến thức chuyên môn của họ về hệ thống chốt cũng có nghĩa là họ hiểu được sự tương tác quan trọng giữa miếng đệm, bề mặt mặt bích và quy trình bắt vít—tất cả đều cần thiết để đạt được tuổi thọ sử dụng như đã hứa.

Những suy nghĩ kết luận: Một bản án thực dụng

Miếng đệm EPDM có phải là thành phần công nghiệp bền vững không? Câu trả lời là có có điều kiện. Tính bền vững của nó không phải là vốn có nhưng có thể đạt được. Nó đạt được thông qua việc tối đa hóa độ bền huyền thoại của nó để tồn tại lâu hơn các lựa chọn thay thế, từ đó giảm lãng phí và tác động tiêu cực đến năng lượng theo thời gian. Nó được tăng cường bởi vai trò của nó trong việc cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng trong các hệ thống nhiệt. Hồ sơ của nó được cải thiện bằng cách kết hợp nội dung tái chế và hậu cần hiệu quả từ các nhà sản xuất trong các khu sản xuất tích hợp.

Mối đe dọa lớn nhất đối với chứng chỉ bền vững của nó là việc áp dụng sai. Được sử dụng đúng cách, trong môi trường nhiệt và hóa chất phù hợp, phớt EPDM là một trong những lựa chọn đáng tin cậy và lâu dài nhất hiện có. Tuổi thọ đó là nền tảng của lập luận về môi trường. Nó sẽ không giải quyết được vấn đề tái chế nhiệt rắn, nhưng với khả năng tồn tại trong nhiều thập kỷ, nó sẽ đẩy vấn đề đó đi xa hơn trong tương lai đồng thời mang lại hiệu quả hoạt động ngày nay. Cuối cùng, miếng đệm bền vững nhất là miếng đệm bạn không cần phải thay thế.