قد يحمل ناقل يعمل عند درجة حرارة 110 درجة مئوية في مصنع رمل المسابك، وناقل آخر يعمل عند درجة حرارة 60 درجة مئوية في معصرة زيت النخيل، أحزمة تبدو متطابقة في الصورة، لكنها تختلف تمامًا في الأداء أثناء التشغيل. لا يُشير اللون إلى أي شيء عن أي منهما، ولا يُفيد السُمك كثيرًا. يُحدد نوع المطاط المُستخدم في الغطاء أيّهما يُعاني من التلف أولًا، ويُعدّ مطاط EPDM من المواد القليلة التي يُمكن التنبؤ بسلوكها بشكل شبه كامل من خلال معلومة هيكلية واحدة عن البوليمر.
عادةً ما يلجأ المشترون إلى استخدام مادة EPDM عن طريق الاستبعاد لا عن طريق التخطيط. فعندما ترتفع درجة حرارة خط الأنابيب، أو يُترك في ساحة مفتوحة، أو ينقل مواد رطبة ودافئة، يبدأ الحزام الذي تم شراؤه بناءً على سعره المنخفض بالتشقق عند الحواف خلال موسم واحد. يقترح أحدهم غطاءً من مادة EPDM. يدوم الغطاء البديل لفترة أطول بكثير، ويُسجَّل الدرس المستفاد على أنه "مادة EPDM مناسبة للحرارة". هذا الدرس صحيح جزئيًا، والنصف الآخر هو ما يُسبب الأخطاء المكلفة.
أرسل لنا وصف المهمة وسنؤكد ما إذا كان غطاء EPDM هو الغطاء المناسب
EPDM هو بوليمر ثلاثي يتكون من الإيثيلين والبروبيلين وجزيء ثنائي صغير (ديين) يُستخدم فقط لتوفير مواقع الربط المتشابك. المهم في السيور الناقلة ليس التركيبة، بل البنية الأساسية. بمجرد استهلاك جزيء الديين أثناء عملية الفلكنة، لا تحتوي سلسلة البوليمر على روابط ثنائية على طولها، ويحتاج كل من الأوزون والأكسجين والأشعة فوق البنفسجية إلى هذه الروابط لبدء عملية كسر السلسلة. وبدون وجودها، لا يوجد ما يمكن لهذه العوامل مهاجمته. والنتيجة العملية هي غطاء يمكنه البقاء في ساحة التخزين لمدة عامين دون أن يُصاب بالتشققات الدقيقة التي تُتلف حزام المطاط الطبيعي في نفس الوضع.
إنّ البنية الأساسية المشبعة نفسها هي ما يجعل المادة متوافقة مع الماء. فالبخار والمكثفات ومياه الغسيل والهواء الرطب لا تُحللها، كما أنها لا تحتوي على مجموعات قطبية تجذب الماء إلى داخلها. يُعدّ الحزام الذي يخرج من نفق الغسيل رطبًا ثم يدخل منطقة تجفيف بدرجة حرارة 90 درجة مئوية تطبيقًا مثاليًا تقريبًا لمادة EPDM، ولهذا السبب يوجد جزء كبير من هذه المادة في مصانع الأغذية وخطوط إنتاج الورق ومصانع المعالجة الرطبة، بدلًا من استخدامها في التعدين الجاف.
ثم ينقلب التركيب نفسه ضدك. مادة EPDM غير قطبية، والزيت المعدني غير قطبي، والمتشابهات تذيب بعضها بعضًا. تتسرب شحوم التشحيم، ورذاذ الزيت الهيدروليكي، وانسكاب الديزل، وعوامل التحرير البارافينية، والمذيبات الأليفاتية إلى داخل الغطاء بدلًا من أن تبقى على سطحه. لا يوجد في البوليمر ما يقاوم هذا التسرب. هذا هو الموضع الوحيد الذي يكون فيه حزام EPDM خيارًا خاطئًا بالفعل، وليس مجرد خيار باهظ الثمن، وهو موضع يتفوق فيه غطاء مقاوم للتآكل رخيص الثمن ومناسب للأغراض العامة على المركب الممتاز من حيث المتانة.
لذا نطرح سؤالين قبل تقديم عرض سعر لغطاء EPDM لأي شخص. ما هي أعلى درجة حرارة سطحية مستمرة يتعرض لها الحزام؟ وما هي المواد الموجودة على الحزام والتي لا تُعدّ جزءًا من المنتج؟ يحدد السؤال الأول ما إذا كان استخدام EPDM ضروريًا من الأساس، بينما يحدد السؤال الثاني ما إذا كان استخدامه مسموحًا به.مصنع سيور النقلنفضل خسارة طلبية في مرحلة تقديم العروض بدلاً من إرسال مركب إلى مهمة لا يمكنه تحملها، لأن هذا الفشل يظهر بعد اثني عشر أسبوعًا ويتم إلقاء اللوم فيه على الحزام بدلاً من المواصفات.
فيما يلي شرحٌ لأربع بيئات مختلفة بالترتيب الذي تظهر به في الاستفسارات الفعلية. نبدأ بالحرارة الجافة، لأنها ما يقصده الناس عند البحث عن حزام EPDM. ثم ننتقل إلى الطقس الخارجي، لأنه يمثل ميزة إضافية يوفرها هذا النوع من المواد. وأخيرًا، نتناول البخار والحرارة الرطبة، حيث يتفوق هذا النوع من الأحزمة على جميع الأنواع الأخرى ذات التكلفة المماثلة. وأخيرًا، نتناول الزيت، لأنه السبب الرئيسي لتلف معظم الأحزمة.
ثلاث خصائص أساسية للبوليمر الخام تُؤثر على جميع الخصائص الأخرى، ولا يُمكن رؤية أي منها في الحزام النهائي. يُحدد التشبع كيفية تفاعل المادة مع الأكسجين والأوزون والضوء. وتُحدد القطبية المواد التي تمتصها. أما مستوى الدايين ونظام المعالجة فيُحددان كمية الحشو التي يُمكن أن يحملها المركب ومدى حفاظه على شكله تحت الضغط عند درجات الحرارة العالية. يستطيع المشتري الذي يُدرك هذه العوامل الثلاثة قراءة بيانات EPDM مع تكوين فكرة واضحة عما سيفعله الحزام خلال خمس سنوات.
ابدأ بالسلسلة. يعني الهيكل الأساسي المشبع تمامًا عدم وجود ذرات هيدروجين أليلية في الوحدة المتكررة، وهذه الذرات هي نقطة الضعف في المطاط الطبيعي، ومطاط الستايرين بوتادين (SBR)، والنتريل. بإزالتها، ينخفض معدل انشطار السلسلة التأكسدي عند درجة حرارة معينة انخفاضًا حادًا. لكن العملية لا تتوقف. لا شيء يوقف الأكسدة، وغطاء EPDM الذي يُحفظ في درجة حرارة مرتفعة لسنوات سيتصلب في النهاية، ويتزجج، ويتشقق عند الحواف. ببساطة، يستغرق الأمر وقتًا أطول بكثير من نفس الغطاء المصنوع من مطاط غير مشبع.
تُعدّ القطبية العامل الثاني، وهي ذات وجهين. فالسلسلة غير القطبية هي السبب في بقاء الماء والبخار والجليكول والكحول ومعظم سوائل المعالجة المائية على السطح بدلاً من دخولها. وهي أيضاً السبب في دخول السوائل الهيدروكربونية بحرية. لا توجد حيلة في التركيب تجعل غطاء EPDM مقاومًا للزيت، لأن المشكلة لا تكمن في مجموعة الإضافات، بل في البنية الأساسية نفسها. أي مورد يدّعي أن EPDM مقاوم للزيت إما أنه يصف بوليمرًا مختلفًا أو أنه يصف عمر خدمة قصيرًا جدًا.
يُعدّ محتوى الإيثيلين العامل الثالث، وهو العامل الذي لا يراه المشترون عادةً. فزيادة نسبة الإيثيلين تُكسب المركب قوةً أكبر في حالته الأولية، ومقاومةً أعلى للشد، وحفاظًا أفضل على شكله عند الضغط عليه بالحرارة، ولذلك يُستخدم في بعض أنواع الأغطية ذات الصلابة العالية. لكن إذا زادت هذه النسبة عن الحدّ المطلوب، يبدأ البوليمر بالتبلور، مما يُؤدي إلى تصلب الحزام في الطقس البارد، وقد يُسبب تشققات في البكرات الصغيرة عند درجة حرارة الغرفة. فالحزام المُخصص لمخزن تبريد في هاربين يختلف عن الحزام المُخصص لمجفف يعمل عند درجة حرارة 100 درجة مئوية في غوانغدونغ، حتى وإن كان كلاهما يحمل علامة EPDM.
يُعد نظام المعالجة بالغ الأهمية، وهو ما يُميّز نوعي EPDM. يتميز EPDM المُعالج بالكبريت بانخفاض سعره، ومقاومته العالية للتمزق والإجهاد، وهو الخيار الأمثل للأغطية المستخدمة في التطبيقات الحرارية. أما EPDM المُعالج بالبيروكسيد، فيحتوي على روابط كربونية متقاطعة بدلاً من جسور الكبريت، مما يُقلل من التشوه الدائم عند درجات الحرارة العالية، ويُحسّن من مقاومة التقادم الحراري على المدى الطويل، ولكنه يُعاني من ضعف مقاومة التمزق الحراري، ويتطلب عملية معالجة أكثر تعقيدًا. بالنسبة للأحزمة التي تمر فوق بكرات صغيرة، نُفضّل عادةً نظام الكبريت. أما بالنسبة للأحزمة التي تُضغط على سطح ساخن أو تُحافظ على شكلها تحت الحمل، فإن نظام البيروكسيد يُبرر سعره المرتفع.
هنا يتوقف مصطلح EPDM عن كونه مجرد مواصفة. قد يحمل حزامان نفس الاسم التجاري، ونفس السماكة، ونفس السطح الأسود، لكنهما يختلفان بمقدار الضعف في عمر الخدمة، لأن أحد المركبين بُني حول مادة سوداء معززة خشنة تتحمل الأحمال العالية، بينما بُني الآخر حول بنية أدق مع مجموعة مناسبة من مضادات الأكسدة. هذا الاختلاف غير مرئي عند رصيف التحميل، ولكنه يظهر جليًا في السنة الثانية.مصنع سيور النقلنكتب نظام العلاج وفئة الحشو على سجل المركب بدقة بحيث تتطابق إعادة الترتيب مع الأصل بدلاً من مجرد التشابه معه.
يُعدّ موقع المركب في الكتالوج أمرًا مهمًا أيضًا. غطاء مقاوم للحرارة يُباع من خلال متجر عامسيور ناقلة بالجملةغالبًا ما يكون النوع المدرج عبارة عن مادة EPDM متعددة الأغراض بسماكة اسمية، بينما قد يتميز النوع نفسه المصمم لمصنع معين بغطاء أكثر سمكًا، وطبقة إضافية، ومعالجة مختلفة. عند مقارنة عروض أسعار من مصدرين، قارن سجل المنتج بدلاً من الوصف الرئيسي، لأن هذا هو موضع الاختلاف الحقيقي بين النوعين.
الجدول 1. سلوك مادة EPDM مقارنةً بأنواع الأغطية التي تُقارن بها عادةً. تُشير التقييمات إلى السلوك العام للبوليمر، وليس إلى خصائص مُركّب مُورّد مُحدّد.
| عائلة الغطاء ونظام العلاج النموذجي | السلوك في الهواء الساخن الجاف على مدى أشهر | السلوك في الزيوت المعدنية والشحوم | السلوك في وجود الأوزون والطقس المفتوح | حيث عادةً ما يحجز مكانه |
|---|---|---|---|---|
| مركبات EPDM، المعالجة بالكبريت أو البيروكسيد | يُعدّ هذا المنتج الأفضل في فئته بين أنواع المطاط الصناعي المستخدمة في صناعة الأحزمة، حيث يتصلب ببطء ويحافظ على معظم استطالته لسنوات. | رديء، ينتفخ بشدة ويصبح طريًا في جميع طبقاته خلال أسابيع من ملامسته للجلد | ممتاز، لا يوجد تشقق سطحي حتى تحت ضغط أشعة الشمس المباشرة في الصيف لعدة مواسم | أنفاق البخار، والمجففات، والساحات الخارجية، وخطوط الغسيل الرطبة الخالية من الهيدروكربونات |
| مركب تغطية مقاوم للزيوت مصنوع من النتريل NBR | متوسط، قابل للاستخدام حتى سقف منخفض، ويتصلب أسرع من مادة EPDM عند نفس درجة الحرارة | فعال ضد الزيوت المعدنية والشحوم والديزل، وهو السبب الرئيسي لوجود هذه العائلة | ضعيف، ويتشقق بسهولة في الهواء الطلق ما لم تتم حمايته بشمع يتآكل مع الاستخدام. | ورش الآلات، ومناولة الخردة، والرادار الزيتي، وخطوط الضغط الهيدروليكي ومحطات النقل |
| غطاء متعدد الاستخدامات مصنوع من البولي كلوروبرين CR | سقف معقول إلى متوسط، ويقع بين النتريل و EPDM في معظم قياسات الحرارة | فعال ضد رذاذ الزيت الخفيف، ولكنه ليس بديلاً عن النتريل في التلامس المستمر | مقاومة جيدة للظروف الجوية وسلوك مفيد للهب مقارنة بالمطاط الهيدروكربوني | مهام مختلطة حيث يظهر بعض رذاذ الزيت وبعض العوامل الجوية معًا على نفس الخط |
| أغطية من مزيج المطاط الطبيعي ومطاط الستايرين بوتادين (SBR) | محدودة، تلين وتعود إلى حالتها الأصلية فوق درجة حرارة معتدلة وتفقد قوتها بسرعة | تورم متوسط، يتحلل ببطء وغالبًا ما يبقى لفترة كافية ليتم استبداله في الموعد المحدد | في ظل الظروف الخارجية السيئة، تظهر تشققات الأوزون المميزة على الحواف خلال موسم حار واحد | مناسب للاستخدامات الكاشطة العامة في درجة حرارة الغرفة حيث تكون مقاومة القطع والخدوش هي العامل الأساسي. |
| أغطية سيليكون وأغطية خاصة أخرى تتحمل درجات الحرارة العالية | سقف مرتفع للغاية ولكنه يتميز بقوة ميكانيكية منخفضة ومقاومة ضعيفة للأحمال الكاشطة الحادة | ضعيف إلى متوسط، ينتفخ في الهيدروكربونات ويفقد قوة التمزق أثناء ذلك. | مقاومة ممتازة للعوامل الجوية، ولهذا السبب تظهر هذه العائلة في تطبيقات المناخ القاسي. | بيئة عمل شديدة الحرارة ونظيفة حيث يحمل الحزام منتجات خفيفة ولا يتعرض لأي صدمات. |
يتحمل مركب غطاء EPDM متعدد الأغراض درجة حرارة ثابتة تبلغ حوالي 120 درجة مئوية، ويمكنه تحمل ارتفاعات طفيفة فوق هذه الدرجة دون أن يتضرر بشكل فوري. اقرأ هذه الجملة بعناية، لأن الرقم يصف الغطاء وليس الحزام. في معظم خطوط النقل الساخنة، يكون الغطاء آخر ما يتلف. أما طبقة التشحيم بين الطبقات، والنسيج، والوصلة، وعزل البكرة، فتصل جميعها إلى حدودها القصوى قبل ذلك، وتتلف بطرق يصعب ملاحظتها من الممر.
يُظهر التلف الناتج عن الحرارة في مادة EPDM تصلبًا بدلًا من تليين، وهو عكس تأثير الزيت على نفس المادة. تُستهلك مضادات الأكسدة، وتستمر الروابط المتشابكة المتبقية في التكوّن، ويكتسب المركب معامل مرونة بينما يفقد استطالته. على الحزام، يظهر ذلك على شكل سطح لامع قليلًا، ثم شبكة دقيقة من الشقوق عند الحواف حيث يلتف الغطاء حول البكرة، ثم يصبح الحزام صلبًا لدرجة تمنعه من السير بشكل صحيح في مسار العودة. وبحلول الوقت الذي يلاحظ فيه المشغل هذا التلف، يكون الغطاء قد بدأ بالتقادم لعدة أشهر.
يمكن التنبؤ بتسلسل الأعطال بشكل كافٍ للتخطيط بناءً عليه. تظهر الشقوق على الحواف أولاً لأن الحافة هي موضع تركيز الإجهاد، حيث يكون الغطاء أرق ما يكون في اتجاه الانثناء. ثم ينعطف الشق بزاوية 90 درجة ويمتد أسفل الغطاء على طول سطح التماس مع النسيج، حيث تكون الطبقة الرقيقة قد تَهَرَّسَت. بمجرد وصول الشق إلى منطقة الوصل، ينتهي عمر الحزام، لأنه لا يمكن إصلاح الوصلة في مكانها بمجرد تلوث الطبقة الأساسية بالمطاط المتدهور والحصى.
في إحدى محطات استصلاح الرمال التي قمنا بدراستها، حملت طبقة من مادة EPDM بسماكة 10 مم مثبتة على حزام قماشي موادًا عند درجة حرارة 105 درجة مئوية لمدة 19 شهرًا. كانت الطبقة نفسها لا تزال مرنة ولم تظهر عليها أي تشققات. تعطل الحزام لأن الطبقة العلوية منه تصلبت بما يكفي لتتشقق عند وصلة التدرج، ودخل الماء، وانفصلت الطبقات لمسافة 400 مم قبل أن يتم قصها. أدى المركب وظيفته، بينما لم تكن مواصفات الوصلة دقيقة.
لهذا السبب، يجب تحديد الحمل الحراري كملف تعريفي وليس كقيمة واحدة. فالحزام الذي يتعرض لدرجة حرارة 130 درجة مئوية لمدة عشرين دقيقة عند بدء الوردية، ثم 80 درجة مئوية لبقية اليوم، لا يُعدّ تطبيقًا مماثلاً لتطبيق حزام يتعرض لدرجة حرارة 115 درجة مئوية على مدار الساعة، حتى وإن كانت قيمة الذروة أعلى في الحالة الأولى. يسمح التعرض المتقطع للمركب بالتعافي، ويمنح مضادات الأكسدة الوقت الكافي للعمل. أما التعرض المستمر لدرجة حرارة منخفضة فيؤدي إلى تراكم الضرر دون توقف، كما أنه يُسخّن اللحم من الأسفل، وهو ما لا يمكن لأي مركب تغطية منعه.
الجدول 2. ما الذي يتغير فعليًا على حزام الخدمة الساخنة مع تراكم التعرض، وما الذي يمكن لفريق الصيانة رؤيته في كل مرحلة.
| مرحلة الخدمة على الخط الساخن | ما الذي يحدث داخل مركب المطاط؟ | ما يكشفه فحص الممرات | ما يعنيه ذلك بالنسبة لخطة الاستبدال |
|---|---|---|---|
| الأشهر القليلة الأولى من خدمة الحزام | لا تزال مخزونات مضادات الأكسدة كاملة، ولم يطرأ أي تغيير على شبكة الروابط المتشابكة منذ بدء الضغط. | نمط تآكل طبيعي مع سطح مصقول قليلاً حيث ينزلق المنتج | سجّل سُمك الغطاء الآن، لأن هذه القراءة هي الأساس لكل فحص لاحق. |
| منتصف عمر خدمة الغطاء | مع استنزاف مضادات الأكسدة السطحية، يرتفع معامل المرونة ويبدأ الاستطالة عند الكسر في الانخفاض | لمعة خفيفة على الغلاف وملمس صلب عند ثني الحافة باليد | اطلب الحزام البديل الآن حتى يكون متوفراً في الموقع قبل أن يصبح موضع الوصلة حرجاً. |
| علامات تقادم متقدمة على حواف الغلاف | تبدأ الشقوق من حافة الغطاء وتتبع اتجاه أقصى إجهاد انثناء. | شقوق عرضية قصيرة على كلا الحافتين، أكثر وضوحًا على جانب العودة منها على جانب الحمل | خطط لفترة إيقاف التشغيل وافحص الوصلة في نفس الوقت، حيث يتأثر كلاهما بمرور الوقت. |
| خلل في التداخل بين الغطاء والطبقة | تصبح الطبقة الرقيقة هشة ويتلاشى الالتصاق بالطبقة الأولى مع تكرار الانثناء. | يُصدر صوتًا أجوفًا مكتومًا عند النقر على الغطاء، وبقعة لينة تتحرك على طول الحافة. | استبدل بدلاً من الإصلاح، لأن الرقعة لن تلتصق بواجهة متدهورة بشكل موثوق. |
| نهاية العمر الافتراضي القابل للاستخدام | ينفصل الغطاء عن الهيكل، وتصل الحرارة إلى القماش مباشرة دون وجود طبقة عازلة. | انفصال مرئي بين الطبقات، وانحراف مسار الحزام، وشريط من القماش المكشوف عند إحدى الحواف | أوقف خط الإنتاج، لأن انفصال الحزام عند درجة الحرارة العالية قد يؤدي إلى تعطل البكرة خلال وردية عمل واحدة. |
لاحظ ما لا يفعله هذا الجدول. فهو لا يُرتب فئات درجات الحرارة، ولا يُحدد التسمية التي يجب كتابتها في الطلب. تسمية الدرجات موضوع منفصل له منطقه الخاص، وقد تم تناوله في المقال الخاص بـتسميات أحزمة النقل الحراريةحيث يتم شرح نظام التصنيف نفسه. ما يهم هنا أضيق نطاقًا. بمجرد أن تقرر أن الغطاء مصنوع من مادة EPDM، يصبح السؤال هو إلى متى سيحتفظ هذا المركب المحدد بخصائصه وفقًا لمواصفاتك الخاصة، وتعتمد الإجابة على نظام المعالجة والسماكة والوصلة أكثر بكثير من اعتمادها على اسم الشركة المصنعة.
إذا سألتَ خبيرًا في تكنولوجيا المطاط عن استخدامات مطاط EPDM، فستكون الإجابة غالبًا: الأوزون قبل الحرارة. هذا ملخص دقيق لأهمية هذه المادة. فالمطاط غير المشبع تحت ضغط الهواء العادي يُصاب بتشققات ناتجة عن الأوزون، وآلية حدوث ذلك بسيطة للغاية. يهاجم الأوزون الرابطة المزدوجة على السطح، مما يؤدي إلى انكسار السلسلة، ولأن المطاط تحت ضغط، يتسع الشق بدلًا من أن ينغلق. ثم يحمي الشق طرفه من المزيد من الأوزون، لكنه يُركّز الإجهاد هناك، ويمتد عبر المطاط في اتجاه عمودي على اتجاه الإجهاد.
يلاحظ مستخدمو السيور الناقلة ظهور تشققات متوازية على طول حافتي السير بعد تعرضه للشد في ساحة التخزين، أو على ناقل يعمل لبضع ساعات فقط أسبوعيًا. تبدو هذه التشققات كأضرار ناتجة عن أشعة الشمس، وهي في الواقع كذلك جزئيًا، إذ تُنتج الأشعة فوق البنفسجية نفس الجذور الحرة. لا ينتج هذا التلف عن الحمل أو الاحتكاك، ولذلك يظهر على السيور التي لم تحمل أي وزن تقريبًا. لا يحتوي مطاط EPDM على روابط مزدوجة في بنيته الأساسية قابلة للتآكل، وبالتالي لا تبدأ عملية التآكل. هذه ميزة حقيقية للمادة وليست مجرد ادعاء تسويقي.
لقد شاهدنا هذا يحدث في ساحة تخزين بميناء، حيث تم تخزين حزامين متجاورين ملفوفين، وكلاهما مشدود على قواعدهما، أحدهما من المطاط الطبيعي والآخر من مادة EPDM. بعد ثمانية أشهر في العراء، ظهر على حزام المطاط الطبيعي تشققات حواف نموذجية، بينما ظهر على حزام EPDM طبقة بيضاء طباشيرية على السطح فقط. ثم تم تركيب كلا الحزامين. تم التخلص من حزام المطاط الطبيعي في غضون عام لأسباب لا علاقة لها بالتشققات، وهو أمر جدير بالذكر. مقاومة الأوزون تمنح الوقت، لكنها لا تضمن الحماية من جميع الأعطال الأخرى.
البرد هو الجانب الآخر المهم في استخدامات المواد الخارجية، ونادرًا ما يُذكر. فالمادة المصممة لتكون مرنة في درجات الحرارة المنخفضة تستمر في العمل بكفاءة على ناقل غير مُدفأ في الشتاء، بينما قد تتشقق المادة الأكثر صلابة عند البكرة أو تعجز عن الانسياب بشكل صحيح. يتميز مطاط EPDM ذو مستوى الإيثيلين المعتدل بمرونته حتى في درجات حرارة أقل بكثير من درجة التجمد، مما يجعله مناسبًا للمخازن المبردة والموانئ الشتوية والساحات المفتوحة في شمال الصين. وتفسر هذه الخاصية نفسها سبب استخدام هذه المادة على النواقل التي يجب أن تبدأ باردة ثم تعمل ساخنة، وهو مزيج غير مألوف من شأنه أن يُعيق عمل معظم الأغطية العامة.
تُزيل مقاومة العوامل الجوية أيضًا مشكلة صيانة مُزعجة تُكلّف أكثر مما تبدو عليه. تحتاج الأحزمة ذات الحماية الشمعية إلى طبقة شمعية مُتأكّدة باستمرار للحفاظ على حمايتها، وتختفي هذه الطبقة بمجرد احتكاك السطح أو غسله. لا يعتمد مطاط EPDM على طبقة واقية، لذا فإن الحزام الذي يُنظّف بانتظام يحافظ على مقاومته. هذا فرق تشغيلي حقيقي على الخطوط الخارجية التي تُغسل بالماء، وهو سبب إضافي لوجود هذه المادة في الساحات والموانئ ومصانع إعادة التدوير.
لا شيء من هذا يجعل حزام EPDM خالدًا في الهواء الطلق. فالماء لا يزال يتسرب من خلال الحافة التالفة، ويفقد النسيج قوته عند بقائه رطبًا، كما أن بكرة الشد العالقة ستتلف الغطاء في غضون أسبوع. نحن نعتبر مقاومة الأوزون سببًا للتوقف عن القلق بشأن الطقس والبدء بالقلق بشأن كل ما هو ميكانيكي، وهو مصدر العطل التالي. لمزيد من المعلومات حول كيفية ملاءمة الأغطية للأحمال الميكانيكية، راجع الصفحة الخاصة بـحزام ناقل صناعييحدد الاختيار العائلات وتطبيقاتها العادية.
يُعدّ البخار التطبيق الأمثل لاستخدام مادة EPDM، حيث يصعب استبدالها. تبلغ درجة حرارة البخار المشبع عند الضغط الجوي حوالي 100 درجة مئوية، بينما تكون أعلى بكثير تحت الضغط، لكنّ درجة الحرارة ليست سوى جزء من المشكلة. يحمل البخار حرارة كامنة تتكثف على أي سطح بارد، لذا فإنّ الحزام في نفق البخار يكون ساخنًا ورطبًا ومبللًا باستمرار في آنٍ واحد. قلّما تتحمّل المواد المطاطية هذه الظروف، وEPDM من بينها.
إنّ الآلية الكيميائية وراء ذلك بسيطة. فالماء لا يُهاجم سلسلة البوليمر، ولا يُشكّل الهيكل المشبع مدخلاً للتحلل المائي. يفقد كلٌّ من النتريل والبولي كلوروبرين والمطاط الطبيعي خصائصه بشكل أسرع في الحرارة الرطبة مقارنةً بالحرارة الجافة عند نفس درجة الحرارة، ويعود ذلك جزئيًا إلى التحلل المائي وجزئيًا إلى استخلاص المكونات القابلة للذوبان في الماء من المركب. أما مطاط الإيثيلين بروبيلين ديين مونومر (EPDM) فيفقد القليل جدًا من خصائصه في الماء، ويحتفظ بخصائصه في الحرارة الرطبة بنفس كفاءة احتفاظه بها في الحرارة الجافة تقريبًا. وهذا هو الفرق بين غطاء يدوم عامين في منطقة التعقيم وآخر يدوم ستة أشهر فقط.
لا يقتصر الأمر في سير النقل المقاوم للبخار على الغطاء فقط، وهذا ما تقصر فيه معظم المواصفات. فبنية السير لا تقل أهمية. نسيج البوليستر عرضة للتحلل المائي في الظروف الرطبة والحارة، وتحلل الخيوط فيه عملية لا رجعة فيها. قد يبدو السير ذو الغطاء المصنوع من مادة EPDM والبنية المصنوعة من البوليستر القياسي مثاليًا من الخارج، بينما تفقد الطبقات الداخلية قوتها تدريجيًا. وعندما يتعطل في النهاية، يتعطل فجأة، عند نقطة الوصل أو تحت نقطة التحميل، دون أي مؤشر واضح على جانب النقل.
ثم تأتي وصلة اللحام، وهي نقطة الضعف في جميع تطبيقات البخار التي درسناها. وصلة اللحام المُفلكنة هي وصلة بين الغطاء والطبقة الرقيقة وكل طبقة، وتختلف استجابة كل من هذه الوصلات عند وجود بخار الماء الساخن. تتحمل حواف وصلة اللحام في الغطاء أكبر قدر من الإجهاد وتجف بسرعة أكبر عندما يخرج الحزام من منطقة البخار. إذا صُممت وصلة اللحام بنمط متدرج يجعلها في اتجاه الانحناء، فسوف يتأثر هذا الجزء بالبخار. لذلك، نوصي باستخدام وصلة لحام مائلة أو وصلة لحام إصبعية لتطبيقات البخار، ونحرص على أن يكون مُركب اللحام مُطابقًا للغطاء وليس من مجموعة إصلاح عامة.
يُعدّ التكثّف أحد التفاصيل التي تُوقع المصممين في الخطأ. فنفق البخار الذي يتقطّر على جانب العودة من الحزام يُنتج شريطًا رطبًا بشكل دائم في مكان واحد، يصبح بدوره موضعًا لتليّن الغطاء وامتصاص النسيج للماء جانبيًا. لا تُكلّف أنظمة التصريف وصواني التقطير والميل الطفيف في مسار العودة الكثير في مرحلة التصميم، وتُضيف سنوات إلى عمر الحزام. وينطبق الأمر نفسه على حماية الحواف، لأنّ الحافة الرطبة التي تتلف ستُسرّب الماء إلى هيكل الحزام على طوله بالكامل في غضون بضعة أشهر.
الجدول 3. نقاط عملية البخار والحرارة الرطبة حيث يتم تحديد أغطية EPDM بشكل شائع، وتفاصيل التصميم التي تحدد ما إذا كان الحزام يصل إلى عمر طبيعي.
| نقطة المعالجة على طول خط النقل | ما يتعرض له الحزام فعلياً | كيف يستجيب مركب غطاء EPDM | تفاصيل التصميم التي تحدد عمر الخدمة |
|---|---|---|---|
| نفق بخاري لمنتجات غذائية معبأة | بخار مشبع عند ضغط قريب من الضغط الجوي مع تقطير مستمر للمكثفات على كلا السطحين | يحافظ على الصلابة والاستطالة بشكل جيد، ولا يتقشر في مكان تجمع التكثيف على الغطاء | ميل تصريف على مسار العودة وصينية تجميع الماء فوق جانب النقل بدلاً من أسفله |
| نقطة نقل دفعات جهاز التعقيم والتعقيم الحراري | دورات متكررة من البخار المضغوط تليها فترة تبريد وفترة رطوبة محيطة | يتحمل دورات التغير الحراري دون تشقق السطح، وهو المكان الذي تفشل فيه الأغطية غير المشبعة أولاً | تم اختيار معجون التوصيل المطابق للغطاء، وتم إبقاء وصلة التوصيل المائلة بعيدًا عن المنطقة الأكثر سخونة إن أمكن. |
| قسم دخول حزام المجفف والفرن | يدخل المنتج الرطب إلى الهواء الساخن، لذا يكون الحزام رطباً ودافئاً ويحمل حمولة متبخرة. | لا يتأثر بالرطوبة ويتحمل تدرج درجة الحرارة على طول النفق | سُمك الغطاء عند نقطة دخول المنتج، بالإضافة إلى دعامة مقاومة للصدمات أسفل نقطة التحميل. |
| دورة غسيل وتعقيم في كل وردية | يتم استخدام الماء الساخن ومنظف قلوي خفيف تحت ضغط في نهاية كل دورة إنتاج. | لا يمتص الماء، لذا يستعيد خصائصه بين الدورات بدلاً من أن يبقى ناعماً. | جودة الحواف وإغلاقها بإحكام، لأن تسرب الماء عند الحواف المهترئة هو السبب الرئيسي للتلف. |
| قسم تغذية المكابس والألواح الساخنة | التلامس المباشر مع صفيحة ساخنة بالإضافة إلى البخار المنبعث من المنتج الذي يتم ضغطه | يتعامل مع التركيبة بشكل أفضل من أي غطاء عام، ولكنه يحتاج إلى معالجة ببيروكسيد الهيدروجين لتثبيت الضغط | اختيار نظام المعالجة وصلابة الغطاء، لأن الغطاء اللين يزحف تحت الحمل المستمر |
النمط في ذلك الجدول ثابت. يتحمل مطاط EPDM الوسط، ومع ذلك لا يزال الحزام يتعطل عند الحواف أو الوصلة أو الهيكل. عندما تسوء عملية تطبيق البخار، نادرًا ما يكون الغطاء هو الجزء المتسبب في العطل. لقد رأينا حالات فشل في تطبيقات البخار أكثر بسبب هيكل بوليستر قياسي ووصلة متسرعة مقارنةً بأي قصور في تركيبة الغطاء، وكلا هذين القرارين يتم اتخاذهما في مرحلة التسعير وليس في المصنع.
هناك تحذير آخر جدير بالذكر. غالبًا ما تكون مناطق البخار مناطق تشحيم أيضًا، لأن المصنع نفسه الذي يُشغّل نفق البخار عادةً ما يُشغّل سيور ناقلة وسلاسل ومحامل قريبة. تتراكم رذاذات الزيت. حزام EPDM المستخدم في البخار، والذي يلتقط طبقة رقيقة من زيت التشحيم في كل وردية، سينتفخ سطحه، وبمجرد انتفاخ السطح، يتآكل أسرع بكثير من الغطاء غير المتأثر. يبدو هذان الاستخدامان متوافقين نظريًا، ولكنهما غير متوافقين في مبنى حقيقي. عندما يكون كلاهما ضروريًا، يكون الحل عادةً هو غطاء من النتريل على جانب الزيت وحاجز مادي بين المنطقتين.
والآن نأتي إلى الجزء الذي تغفله الكتالوجات. يُعاني مطاط الإيثيلين بروبيلين ديين مونومر (EPDM) من حدٍّ أقصى، وهو السوائل الهيدروكربونية. فالزيوت المعدنية، وشحوم التشحيم، والسائل الهيدروليكي، والديزل، والكيروسين، والبارافين، والروح البيضاء، والجزء الأليفاتي من معظم مخاليط المذيبات، كلها ستدخل غطاء EPDM وتبقى فيه. لا يُقاوم البوليمر هذه السوائل إطلاقًا، لأن مقاومة السوائل غير القطبية تتطلب إما هيكلًا قطبيًا أو حاجزًا بلوريًا، ومطاط EPDM لا يمتلك أيًا منهما.
ما يحدث لاحقًا جديرٌ بالوصف بالتفصيل، لأن هذا التسلسل يُفسر سبب إلقاء اللوم غالبًا على الحزام نفسه بدلًا من مواصفاته. يمتص الغطاء الزيت ويتمدد، عادةً بنسبة كبيرة من حجمه الأصلي بدلًا من نسبة ضئيلة. يُؤدي التمدد إلى تليين المادة، ويفقد الغطاء المُلين مقاومته للتآكل والتمزق وشكله. ثم يزداد سُمك الغطاء المتمدد وينفصل عن الهيكل عند الحواف، حيث يكون التثبيت أضعف ما يكون. بمجرد وصول الزيت إلى الطبقة الرقيقة، يقل الالتصاق وتبدأ الطبقات بالانفصال تحت ضغط التشغيل العادي. يبدو الحزام سليمًا من الخارج حتى اليوم الذي ينفصل فيه شريط من الغطاء عند إحدى البكرات.
إليكم النقطة التي قد تُفاجئ المشترين. في خطوط نقل الزيت، عادةً ما يتلف غطاء EPDM أسرع من غطاء عادي مقاوم للتآكل مصنوع من المطاط الطبيعي أو SBR. قد يبدو هذا غير منطقي إذا قيل لكم أن EPDM هو أفضل مادة عازلة للحرارة. هذا صحيح، والسبب هو أن التمدد ناتج عن توافق القطبية، وليس عن جودة المادة. يتمدد الغطاء المقاوم للتآكل للأغراض العامة بشكل معتدل في الزيت المعدني ويحافظ على معظم بنيته. أما غطاء EPDM فيتمدد بشدة ويفقد بنيته. دفع المزيد مقابل EPDM في هذه الحالة يعني عمرًا أقصر.
لقد شاهدتُ هذا الجدال يحدث على خط مناولة الخردة، حيث استبدل فريق الصيانة حزامًا متعدد الأغراض مهترئًا بغطاء عازل للحرارة من مادة EPDM، نظرًا لوجود بقعة ساخنة في منطقة النقل بالمصنع. انتفخ الحزام الجديد على كامل عرضه خلال أحد عشر أسبوعًا، وارتفعت حوافه، وانفصلت وصلة الحزام. في الوقت نفسه، تم إصلاح البقعة الساخنة بإضافة غطاء واقٍ ورذاذ ماء، لذا فقد تلاشى مبرر استخدام الحرارة. كان الحل الأمثل هو غطاء من النتريل بهيكل مقاوم للحرارة، وليس غطاءً عازلًا للحرارة يفتقر إلى مقاومة الزيت.
الفرق الذي يجب على المشترين مراعاته هو بين الغطاء المقاوم للزيت والغطاء المقاوم للحرارة. فهما مصنوعان من بوليمرات مختلفة، والاختيار بينهما لا يعتمد على الجودة أو السعر. (انظر الصفحة على...)حزام ناقل مقاوم للزيتيشمل نطاق البحث الجانب المتعلق بالنتريل من هذا القرار، بما في ذلك الفرق بين مقاومة الرذاذ ومقاومة الغمر المستمر. في حال وجود زيت غير معروف تركيبه الكيميائي، فإنّ النهج الأمثل هو إجراء اختبار انتفاخ بالغمر على عينة من السائل نفسه بدلاً من الاعتماد على الاسم العلمي.
ليست كل الزيوت متساوية، والاستثناءات مهمة. الزيوت الحيوانية والنباتية هي إسترات وليست هيدروكربونات، ومادة EPDM تقاوم العديد منها بشكل أفضل بكثير من مقاومتها للزيوت المعدنية، ولهذا السبب تُستخدم هذه المادة على سيور النقل التي تتعامل مع الدهون الغذائية، ولهذا السبب يختلف استخدام زيت النخيل وزيت الكانولا عن استخدام زيت التروس. كما أن الهيدروكربونات العطرية تهاجم مادة EPDM. وتؤثر المذيبات المكلورة عليها بشدة. أما الجليكول، ومبردات الماء، ومعظم سوائل العمليات المائية فهي غير ضارة. الخط الفاصل هو التركيب الكيميائي، وليس اللزوجة، ويمكن أن يكون الشحم السميك أكثر ضررًا من المذيب الرقيق إذا كان الشحم مصنوعًا من قاعدة بارافينية.
الجدول 4. التعرف على هجوم الهيدروكربونات على غطاء EPDM، وكيف تبدو الاستجابة الصحيحة في كل مرحلة.
| ما تراه فعلياً في الموقع | ما يشير إليه في المركب | لماذا يعتبر مطاط الإيثيلين بروبيلين ديين مونومر (EPDM) خيارًا خاطئًا هنا | الإجابة الصحيحة في الطلب التالي |
|---|---|---|---|
| الغطاء يبدو ناعماً وإسفنجياً تحت الحذاء | تم امتصاص الهيدروكربون وتضخم المركب، مما أدى إلى انخفاض صلابته. | لا يشكل العمود الفقري غير القطبي أي عائق أمام السائل غير القطبي، ويمتصه بحرية. | انتقل إلى غطاء النتريل وتأكد من أن الهيكل متوافق مع نفس السائل |
| ازداد سمك الغطاء وارتفعت الحواف | يؤدي تضخم الحجم إلى دفع الغطاء بعيدًا عن الهيكل عند أقل نقطة تقييد. | لا يُعد التورم تأثيرًا سطحيًا، لذا يتحرك سُمك الغطاء بأكمله معًا. | أضف طبقة مانعة للتسرب على الحواف كحل مؤقت فقط، لأن الغطاء نفسه يجب أن يتغير من حيث المادة. |
| رواسب سوداء من القطران على بكرات الإرجاع | تنتقل المادة البلاستيكية من الغطاء إلى كل ما تلامسه. | يتآكل الغطاء المتآكل بسرعة، وتلوث الحطام هيكل الناقل بأكمله. | نظف الهيكل، ثم استبدل الحزام بدلاً من إضافة المزيد من عمالة التنظيف |
| انفصال الوصلة بدون أي تآكل مرئي | وصل الزيت إلى منطقة الوصل وتضررت قوة الالتصاق من الداخل. | لا يمكن إصلاح وصلة في واجهة ملوثة، مهما تم إعادة بنائها بعناية. | استبدل الحزام وحدد مادة وصل متوافقة مع الغطاء الجديد المقاوم للزيت. |
| يحدث التشقق الدقيق والتورم معًا | يحدث كل من التقادم الحراري وتآكل الزيت في نفس الوقت، مما يسرع من كليهما. | لا يوجد نوع واحد من المطاط الصناعي يغطي كلا الوظيفتين بشكل جيد، لذلك يجب إزالة أحد العنصرين. | افصل المهام، أو تقبّل عمرًا أقصر وخطط لفترات الاستبدال وفقًا لذلك. |
تتناول صفحتان أخريان على هذا الموقع مواضيع تتجاهلها هذه الصفحة عمدًا، ويستحق هذا التقسيم التوضيح بوضوح لأن التداخل هو ما يسبب الارتباك للقراء. المقال حولتسميات أحزمة النقل الحراريةيشرح المقال كيفية تسمية أغطية الحماية من الحرارة وتصنيفها، ومكونات رقم الفئة، وكيفية اختيار شروط الاختبار التي يستند إليها، وما لا يضمنه هذا الرقم فيما يتعلق بالتركيب الفعلي.سيور ناقلة لمصانع الورقيتناول هذا الموضوع آلة تعمل فيها الحرارة والرطوبة والكيمياء العملية على نفس الحزام في نفس الوقت، حيث يحدد التفاعل بين هذه العوامل الثلاثة المواصفات.
هذه الصفحة أضيق نطاقًا من الصفحتين السابقتين. فهي تتناول نوعًا واحدًا من المطاط الصناعي، وهو EPDM، وتطرح سؤالًا حول نطاق فعالية هذا المركب وحدودها. لا تُقارن هذه الصفحة بين أنواع المطاط، ولا تُقدم دراسة شاملة لممارسات صناعة المواد الحرارية. إذا كان سؤالك يدور حول تحديد فئة المطاط التي يجب كتابتها في طلب الشراء، فإن مقالة التصنيفات تُجيب على هذا السؤال، ولن تجد إجابة في هذه الصفحة. أما إذا كان سؤالك يدور حول الفرق بين الجزء الرطب من آلة الورق وقسم التجفيف، فإن مقالة مصنع الورق تُجيب على هذا السؤال، وهذه الصفحة لا تُقدم سوى خلاصة موجزة.
ما لا نفعله هنا هو إعادة ذكر ظروف الأفران والمبردات في مصانع الإسمنت، أو إعادة إنتاج جدول أرقام الفئات مقابل درجات الحرارة. فقد نُشر كلاهما في مكان آخر على الموقع، وتكرارهما لن يؤدي إلا إلى زيادة الإطالة دون إضافة أي قرار. ويُعد جانب الإسمنت مثالًا جيدًا على ذلك. يحتوي خط الفرن على عدة مناطق حرارية متميزة، لكل منها نمط ذروة خاص بها وتلوثها الخاص، ويعتمد قرار التغطية هناك على المنطقة التي تقف فيها. هذه مسألة خاصة بكل مصنع، ومصنع أسمنتيُعد هذا القسم من الموقع هو المكان المناسب للبدء بدلاً من فقرة تتحدث عن مادة EPDM بشكل عام.
إذن، تتوزع الحدود على النحو التالي: تسمية الدرجات، وحدود الفئات، ومعنى تصنيف درجة الحرارة، كلها تندرج ضمن مقالة التصنيفات. أما التطبيقات الصناعية متعددة العوامل، حيث تُعدّ الحرارة أحد التهديدات العديدة، فتندرج ضمن مقالة التطبيقات. ويندرج هنا أيضًا غلاف المركب الأحادي، أي ما يتحمله مطاط EPDM، وما يمتصه، وكيف يفشل في كل حالة. يمكن للقراء الذين يحتاجون إلى المقالتين الأوليين اتباع الروابط. أما القراء الذين اختاروا بالفعل مطاط EPDM ويرغبون في معرفة ما إذا كان هذا الاختيار مناسبًا لخط إنتاجهم، فهم في المكان الصحيح.
الجدول 5. حالات العمل الشاقة الشائعة التي يُقترح فيها استخدام غطاء EPDM، وما إذا كان الاقتراح يصمد أمام التلامس مع بقية العمل.
| الوضع الوظيفي وموقعه | تهديد مهيمن يصل إلى غطاء الحزام | هل يفي مطاط EPDM فعلاً بهذه المهمة؟ | ما الذي يجب تحديده بجانب أو بدلاً من ذلك؟ |
|---|---|---|---|
| مخرج الفرن في مخبز أو خط إنتاج الوجبات الخفيفة | الحرارة الجافة بالإضافة إلى طبقة رقيقة من دهون الخبز تتراكم على سطح الغطاء | نعم في الغالب، بشرط أن يتم تنظيف الدهون وعدم تجمعها على الحزام. | روتين تنظيف يومي وغطاء يمكن استبداله دون إعادة بناء الإطار |
| نقل الدفعات في نفق بخاري أو جهاز تقطير | البخار المشبع، والمكثفات، والتناوب الحراري المتكرر بين الساخن والرطب | نعم، هذه أقوى حجة لصالح المادة وأقلها إثارة للجدل. | هيكل مقاوم للتحلل المائي، ومركب وصل متطابق، ونظام تصريف في مسار العودة |
| نقطة تحويل تفريغ مبرد رمل المسبك | رمل كاشط ساخن بدرجة حرارة معتدلة ذو حواف حادة وتأثير تحميل ثقيل | ويرجع ذلك جزئياً إلى أن الحرارة يتم التعامل معها بشكل جيد، لكن مقاومة القطع والخدوش متوسطة فقط. | غطاء أكثر سمكًا، ودعم للصدمات عند النقل، ومقارنة مع درجات الكشط |
| تشغيل مكابس الإطارات وخطوط تجديد الإطارات | ألواح ساخنة بالإضافة إلى رذاذ عامل التحرير وزيوت معالجة المطاط التي تتسرب على الحزام | نادرًا ما يحدث ذلك، لأن رذاذ الزيت يصل إلى الغطاء قبل أن تصبح الحرارة هي الحد الأقصى. | غطاء من النتريل بهيكل مقاوم للحرارة، أو نظام شفط لمنع وصول الرذاذ إلى الحزام |
| قسم مجفف آلة لوحية، واجبات الحماية | الحرارة الرطبة المستمرة بالإضافة إلى مخلفات الألياف والمواد الكيميائية المستخدمة في المعالجة من المخزون | غالباً ما يكون الجواب نعم على الغلاف، لكن الجثة والتعرض للمواد الكيميائية هما اللذان يحددان النتيجة | توضح مقالة مصنع الورق التركيبة الكاملة، وهي أوسع من مجرد الحرارة وحدها. |
| ناقل تخزين في ساحة خارجية أو ميناء | الشمس، والأوزون، والمطر، وتقلبات درجات الحرارة مع فترات خمول طويلة تحت الضغط | نعم، وهنا يتفوق هذا المنتج بشكل واضح على الأغطية الأرخص. | حماية الحواف، والتخزين الصحيح في اللفائف، وغطاء سميك بما يكفي لتحمل الاحتكاك الموجود |
يشير صفان من تلك الصفوف إلى مكان آخر عن قصد. عندما يكون الاحتكاك هو التهديد الرئيسي وليس الحرارة، فإنحزام ناقل مقاوم للتآكليُعدّ نطاق درجة الحرارة نقطة انطلاق أفضل من أي مركب حراري، لأن الغطاء المُختار بناءً على درجة الحرارة عادةً ما يكون أكثر ليونة وأقل مقاومة للقطع من الغطاء المُختار بناءً على مقاومة التآكل. عندما يكون الحمض أو القلوي أو سائل المعالجة هو العامل الرئيسي، فإنحزام ناقل مقاوم للمواد الكيميائيةالمناقشة هي المناقشة ذات الصلة، وغالبًا ما يكون EPDM مرشحًا قويًا هناك لنفس السبب الذي يجعله يعمل في الماء، بشرط ألا يكون المركب الكيميائي من الهيدروكربونات.
يمكن إجراء مقارنة مفيدة مع العامحزام ناقل مطاطيتُستخدم هذه التقنية في معظم المصانع. عادةً ما يكون هيكل حزام EPDM مصنوعًا من نفس النسيج أو الفولاذ المستخدم في أي حزام آخر من نفس فئة القوة. ما يختلف هو مادة التغطية، ونظام المعالجة، ومواد الوصل. لهذا السبب، لا يُصنّف حزام EPDM ضمن فئة منتجات مختلفة، ويمكن تسعيره بناءً على تصميم قياسي وليس كمنتج خاص.
يُعدّ الحريق آخر نقطة تداخل جديرة بالملاحظة، لأنّ مقاومة الحرارة ومقاومة الحريق غالبًا ما تُخلط في الاستفسارات. فالمركب الذي يتحمّل درجات الحرارة العالية ليس بالضرورة مقاومًا للهب، ومادة EPDM تحترق بسهولة بمجرد اشتعالها. وعندما يحتاج المصنع إلى كلٍّ من مقاومة الحرارة ومقاومة اللهب، يجب صياغة المركب مع مراعاة ذلك.حزام ناقل مقاوم للحريقنطاق التردد هو المكان المناسب لمناقشة هذا الموضوع. إن مطالبة غطاء EPDM قياسي بالعمل كحزام مقاوم للهب هو خطأ في المواصفات لن تعالجه أي مقاومة للحرارة.
عندما يظهر نفس منطق البوليمر خارج الحزام المسطح، يجدر معرفة أن الإجابة غالبًا ما تكون واحدة. تستخدم محركات المراوح الساخنة وآلات المعالجة الساخنة بشكل متكرر أحزمة مغلفة بمادة EPDM لنفس السبب الذي تستخدمه فيه السيور الناقلة، ومصنع أحزمة Vعادةً ما يتم تحديد الحمل من خلال درجة الحرارة وعدم وجود زيت. المقايضة متطابقة، بما في ذلك محدودية الزيت، والتي لا تختفي لمجرد اختلاف شكل الحزام.
ينبغي على المشترين الذين يقارنون عروض الأسعار أن يكونوا واضحين أيضاً بشأن ما هومورد سيور النقلفي الواقع، يُقدّم المنتج على أنه EPDM في عرض السعر. فبدون سجلّ مُفصّل، لا يُشير هذا المصطلح إلا إلى نوع المنتج. قد يُقدّم موردان منتجين دقيقين، ومع ذلك يُنتجان أغطيةً تختلف في أدائها عند درجة حرارة 110 مئوية، لأنّ نظام المعالجة والحشو ونسبة مضادات الأكسدة غير موضّحة في الوصف. يُعدّ سجلّ المنتج الوثيقة الوحيدة التي تُسدّ هذه الثغرة، ومن المنطقي طلبه قبل الطلب بدلاً من طلبه بعد حدوث خلل.
قبل مناقشة السعر، يجب تحديد أربعة أمور في مواصفات حزام EPDM، أولها منحنى درجة الحرارة وليس قيمة قصوى واحدة. يجب تحديد درجة حرارة السطح المستمرة، وذروة درجة الحرارة، ومدة استمرارها، وما إذا كان الحزام يتوقف وهو ساخن. يختلف الحزام الذي يتوقف ساخنًا تحت الحمل عن الحزام الذي يستمر في الحركة، لأن الحزام الثابت تحت منتج ساخن يُحدث تشوهًا دائمًا في الغطاء الذي يوضع عليه المنتج.
البند الثاني هو قائمة الملوثات، ويجب أن تشمل كل ما يلامس الحزام وليس المنتج فقط. تشمل هذه القائمة مواد التشحيم، ومواد التنظيف الكيميائية، ومواد الفصل، ومياه الغسيل، وأي انسكاب يصل إلى جانب العودة. هذا البند هو الذي غالبًا ما يستبعد مادة EPDM من الاعتبارات، وهو أيضًا البند الذي يُترك فارغًا في أغلب الأحيان في استمارة الاستفسار.
أما العنصر الثالث فهو الهيكل، لأن الغطاء ليس سوى الطبقة الخارجية للنظام. يتطلب تطبيق البخار هيكلاً لا يتحلل مائياً، ويتطلب تطبيق الحرارة هيكلاً تحافظ وصلاته على درجة الحرارة، ويتطلب تطبيق الصدمات القوية عددًا كافيًا من الطبقات ودعمًا كافيًا أسفل نقطة التحميل. بالنسبة للمسافات الطويلة والشد العالي،حزام ناقل من أسلاك فولاذيةغالباً ما يكون البناء هو الخيار العملي، ويصبح السؤال المتعلق بالتغطية سطراً منفصلاً في نفس الطلب.
رابعًا، تأتي وصلة الربط، التي تستحق بندًا خاصًا بها في المواصفات بدلًا من تركها للمُركِّب. تتطلب وصلة الربط المُقسَّاة في حزام EPDM مُركَّب ربط يتصلب بنفس صلابة الغطاء، ونمطًا متدرجًا يُبقي الوصلة خارج منطقة الانثناء القصوى، ووقت تبريد كافٍ بعد فتح المكبس. في ظروف التشغيل بالبخار، تُعد وصلة الربط أول جزء من الحزام يتعطل في جميع الحالات التي فحصناها تقريبًا، ويتعطل من الحافة إلى الداخل مع وصول الماء إلى منطقة التماس.
في الموقع، يجب أن يكون الفحص بسيطًا بما يكفي ليقوم به فني المناوبة. مرر يدك على طول الحافتين عند أربع نقاط ثابتة مرة واحدة أسبوعيًا وتحسس صلابتهما، لأن الغطاء الذي بدأ يتصلب يختلف ملمسه عن الغطاء الذي أصبح رقيقًا فقط. قِس سُمك الغطاء عند النقاط الأربع نفسها باستخدام المقياس نفسه في كل مرة، وسجّل الأرقام. لا تُفيدك قراءة واحدة، ولكن تتبع الاتجاه على مدى ستة أشهر يُحدد متى يجب طلب الاستبدال، وهو القرار الوحيد الذي يُتخذ بناءً على هذا القياس.
افحص الوصلة بشكل منفصل وبتكرار أكثر من باقي الحزام. ابحث عن خط من الغبار أو بقعة داكنة على طول حافة الوصلة، مما يعني عادةً أن الوصلة قد انفتحت وتجمعت فيها المواد. تحسس وجود أي تفاوت في مستوى الحافة المستقيمة عبر الوصلة. أي وصلة بدأت بالانفصال عند حافة الغطاء في بيئة ساخنة لن تتعافى، وعادةً ما يكون ترقيعها وسيلة لتأخير التوقف بدلاً من تجنبه.
يؤثر التخزين بشكل كبير على السنة الأولى من عمر المنتج، أكثر مما يدركه معظم الناس. يجب وضع حزام EPDM الملفوف على سطح جاف، بعيدًا عن أشعة الشمس المباشرة، دون ثني حاد في المنتصف، ودون وضع حمولة ثقيلة فوقه. تقاوم هذه المادة الأوزون والعوامل الجوية بشكل أفضل بكثير من المواد الأخرى، مما يدفع البعض إلى تركها في الحديقة. ستتحمل ذلك، لكن الملف سيتشوه، وستكون الحواف أول مكان يتشقق بمجرد تركيبه وشده.
الجدول 6. ما يجب تأكيده قبل إصدار طلب حزام EPDM، وكيف تبدو الإجابة الضعيفة.
| يرجى تأكيد المنتج قبل إصدار الطلب | لماذا يغير ذلك الحزام الذي تستلمه؟ | إجابة تشير إلى مركب خاضع للرقابة | إجابة ستجعلك تسأل مرة أخرى |
|---|---|---|---|
| ملف تعريف درجة الحرارة وقيم مدة الذروة | فهو يحدد نظام المعالجة، ومجموعة مضادات الأكسدة، وسماكة الغطاء | ملف تعريف مكتوب يتضمن قيمًا مستمرة وقيم الذروة وقيم التوقف، متفق عليها من قبل الطرفين. | رقم أقصى واحد دون أي إشارة إلى مدة استمراره أو عدد مرات حدوثه |
| قائمة كاملة بالتلوثات الخاصة بالخط | أي هيدروكربون مدرج في القائمة يغير البوليمر وليس درجة نقائه | قائمة تشمل مواد التشحيم ومواد التنظيف، وليس فقط المنتج المنقول. | تصريحٌ قاطعٌ بأن الزيت غير موجود لأن المنتج نفسه جاف |
| نوع قماش الهيكل وعدد الطبقات | يحدد قوة الشد، وقوة الوصل، ومقاومة الحرارة الرطبة | نسيج أو حبل مُسمى مع تحديد عدد الطبقات وقوة الوصلة | وصف يذكر الغلاف فقط ويترك تفاصيل المنتج للمشتري |
| طريقة الربط ومركب الربط المطابق | في معظم الحالات، يكون موضع الوصلة هو أول مكان تتعطل فيه الأحزمة الساخنة والرطبة | نمط وصل محدد، ومركب مطابق، وإجراء معالجة مع فترة تثبيت | تم تقديم طقم إصلاح عام على أنه مكافئ، دون أي إشارة إلى مركب الغطاء. |
| سجلات المركبات ووثائق تتبع الدفعات | إنها الطريقة الوحيدة التي تجعل إعادة الطلب تتطابق مع الحزام الذي كان يعمل بدلاً من أن تشبهه. | يتم الاحتفاظ بسجل خاص بالطلب، وهو متاح عند الطلب مع رقم الدفعة المرجعي. | وعد بأن المركب لم يتغير دون أي وثيقة تدعمه |
عادةً ما تحدد وظيفتان داعمتان سرعة حل مشكلة الحزام، وليس حدوثها من الأساس. الأولى هي ضمان جودة المادة المركبة، والتي يجب أن توضح كيفية خلط ومعالجة الدفعة، وليس فقط فحصها في النهاية. أما الثانية فهي خدمة الصيانة، لأن الحزام الذي يتعطل عند نقطة الوصل يحتاج إلى فني مزود بمكبس والمادة المركبة المناسبة في الموقع، بدلاً من شحن لفة بديلة من المستودع.ضمان الجودةالعملية وخدمةكلا الترتيبين مبنيان على أساس التمييز بين المنتج والإصلاح.
تستحق الأجزاء الميكانيكية الذكر لأنها تطيل عمر الغطاء أكثر مما يتوقعه معظم المشترين. فالبكرة ذات الحجم الأصغر من اللازم لسمك الحزام ستؤدي إلى ثني الغطاء بشكل حاد مع كل دورة، كما أن البطانة البالية ستنزلق وتصقل السطح بدلاً من تثبيته.بكرات ناقلةومكونات ناقلةتوجد نطاقات لهذا السبب، ومطابقتها مع الحزام هي جزء من نفس الحساب وليست فكرة لاحقة.
بالنسبة للمصانع التي تستخدم هذه السيور بالفعل وترغب في طريقة منظمة لتخطيط استبدالها، فإن الإرشادات المتعلقة بهاالصيانة والتفتيش ومنع الأعطاليحدد هذا النظام وتيرة فحص مناسبة للهياكل عالية الشد، ويمكن تطبيق معظمه مباشرةً على حزام قماشي مغطى بمادة EPDM. سيجد المشترون الجدد في هذا المجال نطاقًا أوسعدليل اختيار السيور الناقلةمفيد لأجزاء القرار التي لا تتعلق بالغطاء على الإطلاق.
إذا كان الحزام يمر أيضًا عبر منطقة مخصصة للأغذية، فإن نظام التنظيف يصبح جزءًا من المواصفات، وتغليف المواد الغذائيةيشرح قسم التطبيقات كيفية تفاعل وتيرة الغسيل واختيار المواد الكيميائية مع اختيار الغطاء. عندما يتعامل الخط مع النفايات المختلطة ويتعرض الحزام للحرارة والتلوث الحاد، فإنإعادة التدويرالقسم هو الأقرب للمطابقة. لا يُغيّر أيٌّ من التطبيقين وسيط البوليمر. لكن كلاهما يُغيّر عواقب الخطأ فيه.
من المفيد طرح سؤال إضافي على المورد قبل تقديم الطلب الأول، خاصةً إذا كان الحزام جزءًا من برنامج استبدال أوسع.موزع السيور الناقلةعادةً ما يُخبرك الموزع الذي يُوفر أغطية من النتريل والإيثيلين بروبيلين ديين مونومر (EPDM) متى يكون البوليمر الأرخص هو الخيار الأمثل، لأنه يُوفر كلا النوعين ولا يوجد لديه سبب للترويج لأحدهما. أما الموزع الذي يُوفر أغطية عازلة للحرارة فقط، فغالباً ما سيجد مشكلة في الحرارة في كل خط إنتاج يزوره.
أما فيما يتعلق بنقل الحركة، فإن نفس المنطق ينطبق على المحركات بدلاً من السيور الناقلة، ومصنع أحزمة ناقل الحركةيواجه المصنعون الذين يستخدمون كلا النوعين من السيور في مبنى واحد خيارًا مماثلاً بين مركبات مقاومة للحرارة وأخرى مقاومة للزيوت لنفس الآلة. غالبًا ما يكتشفون أن الاختيارين تمّا من قبل أشخاص مختلفين بناءً على افتراضات متباينة، وهذا ما يفسر استخدام سيور مقاومة للزيوت في المناطق الحارة، وغطاءً عازلًا للحرارة في المناطق الزيتية.
أرسل درجة حرارتك وقائمة الملوثات للحصول على توصية بشأن المركب المناسب.
سيحافظ مركب غطاء EPDM المصمم جيدًا على خصائصه عند هذا المستوى تقريبًا لفترة طويلة، ويمكن تحمل الارتفاعات القصيرة فوقه. والجواب الصريح هو أن الغطاء نادرًا ما يكون هو الجزء الحاسم. في معظم خطوط النقل الساخنة، تصل طبقة التغطية والنسيج والوصلة إلى حدودها القصوى قبل الغطاء، ولا تُصدر أي تحذير مرئي من الممر. قبل قبول تصنيف مستمر، اسأل عما يفترضه نفس عرض السعر بشأن الهيكل والوصلة، لأن التصنيف الذي ينطبق على الغطاء فقط لا يُعد تصنيفًا للحزام.حزام ناقل مقاوم للحرارةتحدد المجموعة كيفية تجميع هذه التركيبات عادةً.
يشير التورم والتليّن معًا في أغلب الأحيان إلى امتصاص الهيدروكربونات وليس إلى تلف ناتج عن الحرارة، لأن الحرارة تزيد من صلابة مادة EPDM بينما يزيد الزيت من ليونتها. ابحث عن السبب لا عن الأعراض. قد تصل الشحوم من المحامل، أو رذاذ الزيت من ضاغط قريب، أو مادة مانعة للالتصاق مُضافة في المراحل السابقة، أو الديزل من اللودر، إلى الغطاء بكميات صغيرة وتبقى هناك. بمجرد تورم الغطاء، لن يعود إلى وضعه الطبيعي، ويجب استبدال الحزام بدلًا من تنظيفه. يجب أن يُغيّر الحزام البديل نوع البوليمر، وليس المورّد فقط.
لا، وهذا هو الخطأ الأكثر شيوعًا في المواصفات الذي نلاحظه. النتريل هو النوع الصحيح للزيوت المعدنية والشحوم، ونقطة ضعفه تكمن في العوامل الجوية والحرارة وليس الزيت. أما مطاط الإيثيلين بروبيلين ديين مونومر (EPDM) فهو النوع الصحيح للحرارة والبخار والعوامل الجوية، ونقطة ضعفه تكمن في الزيت. عندما يظهر كلا النوعين في سطر واحد، فإن الحلول المعتادة هي استخدام غطاء من النتريل بهيكل مقاوم للحرارة، أو حاجز يمنع وصول الزيت إلى الحزام، أو قبول فترة استبدال أقصر في حالة التعرض الأقل.حزام ناقل مقاوم للزيتتتناول المناقشة جانب النتريل بمزيد من التفصيل.
لا يمكنك التمييز بينهما بصريًا، وأي شخص يدّعي خلاف ذلك فهو يُخمّن. كلاهما أسود اللون، وكلاهما غير لامع، وكلاهما متشابهان في الملمس عند البرودة. تظهر الاختلافات تحت الحمل والحرارة وليس على الرف. ما يمكنك فعله هو مراجعة المستندات. اطلب سجل التركيبة، ونظام المعالجة، وصلابة الغطاء، وقارنها بالحزام الذي يتم استبداله. المورد الذي لا يستطيع توفير هذه المعلومات لطلب محدد يبيع اسمًا تجاريًا وليس مواصفات دقيقة، وقد يكون الحزام الذي تستلمه سليمًا تمامًا ولكنه مصنوع من تركيبة غير مناسبة لخط إنتاجك.
نعم، وتبدأ معظم أعطال الوصلات عند تعرضها للبخار. يهاجم البخار والمكثفات نقاط التماس بين الغطاء والطبقة الداخلية والطبقات، وتحتوي الوصلة على نقاط تماس أكثر من أي متر آخر من الحزام. لذا، حدد مادة وصل تتناسب صلابتها مع صلابة الغطاء، ونمطًا متدرجًا أو متداخلًا يُبقي الوصلة خارج منطقة الانثناء القصوى، وفترة معالجة كاملة قبل فتح المكبس. عادةً ما تنفتح الوصلة المصنوعة باستخدام طقم إصلاح عام عند حافة الغطاء في غضون بضعة أشهر من التعرض للبخار، قبل أن يظهر على الغطاء نفسه أي تلف.
دوّن كلا التعرضين ودع المورد يحل التعارض بدلاً من أن تحله بنفسك باختيار الأكثر سخونة. حدد درجة الحرارة المستمرة، وذروتها، ومدتها، واذكر كل سائل يصل إلى الحزام، بما في ذلك مواد التشحيم، ومواد التنظيف الكيميائية، وأي انسكابات. ثم وضح عواقب العطل، لأن الحزام فوق نقطة نقل بالقرب من أشخاص لا يمثل نفس خطر الحزام في نفق مغلق. بهذه المعلومات الثلاث، يستطيع المورد اقتراح تركيبة مناسبة بصدق، وإخبارك أي من التعرضين سيحدد فترة الاستبدال.
Related Articles:
PRODUCTS

نحن نركز على مناولة المواد، ونقل الطاقة، والتطبيقات الصناعية.