Привет всем, Сара, я работаю с камерами для испытаний на песчано-пылевые испытания уже более десяти лет — большую часть времени я разговариваю по телефону с инженерами, которым нужно убедиться, что их детали выдержат бури в пустыне, пыль на строительных площадках и даже условия военного уровня. Если вы когда-либо проводили один из этих тестов, вы знаете, как это делать: вы загружаете тестовую пыль, увеличиваете поток воздуха и ждете, чтобы проверить, выдержит ли ваше оборудование. Но вот что я заметил в последнее время: все больше и больше из вас спрашивают, как сделать эти тесты менее беспорядочными и расточительными. Промышленность по производству песка и пыли прилагает все усилия для обеспечения устойчивого развития, и испытательные камеры не являются исключением. Сегодня я расскажу о практических, научно обоснованных способах сделать ваши испытания в песчано-пылевой камере более экологичными, не жертвуя при этом точностью испытаний.
Во-первых, давайте поймем, почему традиционные тесты на пескоструйную пыль являются головной болью. В большинстве стандартных тестов используется так называемая «испытательная пыль» — смесь кремнезема, глины и иногда даже талька, верно? Во многих старых камерах используется система пакетной обработки: вы добавляете кучу пыли перед испытанием, запускаете цикл, затем пылесосите остатки и выбрасываете их. Это означает, что вы покупаете новую тестовую пыль для каждого отдельного теста, и большая часть этой пыли выбрасывается впустую, потому что она либо слишком мелкая, либо загрязнена, либо просто остается в камере после того, как вы закончили. Кроме того, на некоторых предприятиях для выдувания пыли используется сжатый воздух, а это требует огромных затрат энергии — представьте, что все это электричество используется только для питания воздушных насосов, которые могут быть даже неэффективными. И даже не заставляйте меня начинать с утилизации: кремнеземную пыль нельзя просто выбросить в обычный мусор, и если вы отправляете ее на свалку опасных отходов, это дополнительные выбросы углерода от транспорта. Так как же нам это исправить, не испортив результаты теста? Потому что, в конце концов, ваш тест должен быть точным – никаких срезов.
Начнем с управления пылью: самая большая победа здесь — повторное использование и переработка испытательной пыли. Подождите, я знаю, о чем думают некоторые из вас: "Повторное использование пыли? Не испортит ли это мой следующий тест?" Нет, нет, если ты все сделаешь правильно. Вот научный подход: испытательная пыль должна имитировать реальные твердые частицы, поэтому, если вы фильтруете и просеиваете использованную пыль, вы можете удалить мусор, влагу и мелкие частицы, которые разрушились во время испытания. Многие из новых камер, например, наша камера для испытаний на песчаную пыль, имеют встроенную систему сбора пыли, которая фильтрует отработанный воздух до того, как он попадет в вакуум. Это означает, что когда вы закончите тест, вы можете вытащить собранную пыль, просеять ее через сетчатое сито, чтобы избавиться от крупных кусков, и проверить ее на содержание влаги (если она слишком влажная, просто дайте ей высохнуть в духовке с низкой температурой), чтобы повторно использовать ее в следующем тесте. У меня был клиент, который проводил испытания сельскохозяйственного оборудования: раньше они проходили через 50 фунтов испытательной пыли в неделю, а теперь используют 80% ее повторно. Это сократило расходы на пыль на 75% и сократило количество отходов почти до нуля. Главное здесь — не пропустить этап фильтрации: загрязненная пыль приведет к неверным результатам испытаний, поэтому сито с размером ячеек 100 микрон — ваш лучший друг.
Далее оптимизация воздушного потока. Во многих старых камерах для удержания пыли используется высокоскоростной воздух, но это не просто неэффективно — это может привести к чрезмерному тестированию. Например, если ваши тестовые условия предусматривают скорость ветра 2 м/с, поток воздуха со скоростью 5 м/с изнашивает вашу тестовую деталь быстрее, чем в реальной жизни, а также потребляет гораздо больше энергии. Так как же получить именно тот воздушный поток, который вам нужен, не теряя при этом энергии? Современные камеры оснащены вентиляторами с регулируемой скоростью, которые позволяют регулировать поток воздуха в соответствии с вашим стандартом испытаний, будь то ISO 12103 (стандартная испытательная пылевая смесь) или MIL-STD-810. Например, камера для испытаний на пыль военного стандарта оснащена системой вентиляторов, которая автоматически регулирует скорость для поддержания постоянной скорости воздуха по всей камере, вместо того, чтобы постоянно работать на полную мощность. В прошлом году я работал с оборонным подрядчиком, который перешел с камеры с фиксированной скоростью на камеру с регулируемой скоростью, и их потребление энергии для испытаний на пыль снизилось на 40%. Это не только лучше для планеты — их ежемесячные счета за электроэнергию также снизились. Еще один трюк: используйте впрыск пыли под низким давлением вместо сжатого воздуха, чтобы заставить пыль двигаться. Сжатый воздух тратит много энергии, а форсунки низкого давления перемещают пыль вместе с потоком воздуха, поэтому вы получаете ту же подвеску без дополнительной мощности.
Затем нужно выбрать правильную смесь испытательной пыли. Подождите, не вся тестовая пыль одинакова. Широко используется стандартная испытательная пыль А2, но в основном это кремнезем, который не только вреден для окружающей среды, но и опасен для органов дыхания, если с ним неправильно обращаться. Некоторые лаборатории переходят на альтернативные пылевые смеси, которые по-прежнему соответствуют стандартам, но оказывают меньшее воздействие на окружающую среду. Например, существует пыль на основе ила, которая имитирует пыль пустыни так же, как и кремнезем, но она менее опасна и от нее легче избавиться. Многие испытательные камеры с песком и пылью (достаточно большие, чтобы тестировать целые транспортные средства или оборудование) совместимы с этими альтернативными смесями, поэтому вам не придется пересматривать всю установку. Просто убедитесь, что ваши тестовые спецификации допускают использование альтернативной пыли — большинство стандартов ISO и MIL одобряют ее, если распределение частиц по размерам соответствует. Недавно я помог производителю ветряных турбин перейти на пыль на основе ила, и они сказали, что их результаты испытаний были столь же точными, и им не пришлось платить так много за утилизацию опасных отходов.
Еще одно: обслуживание и герметизация испытательной камеры. Много пыли теряется, потому что она вытекает из камеры через щели в дверях, уплотнениях или портах. Если ваша камера не герметична должным образом, вы не только теряете пыль, но и пропускаете наружный воздух, который может изменить температуру и влажность во время теста, испортив ваши результаты. Поэтому выделение времени на проверку и замену уплотнений каждые несколько месяцев — это небольшой шаг, который имеет большое значение. Я рекомендую использовать силиконовые уплотнения вместо резиновых, поскольку они более долговечны и не так быстро портятся от воздействия пыли. Кроме того, убедитесь, что отверстия доступа к камере плотно закрыты, когда она не используется: даже небольшой зазор может привести к потере 10–15 % пыли во время испытания. Один из моих клиентов забыл заменить уплотнение на двери своей камеры, и они потратили 20 фунтов пыли за испытание, прежде чем заметили это. После того, как они это исправили, расход пыли снизился почти вдвое.
А как насчет того, когда вам все же нужно избавиться от пыли? Даже если вы сдадите большую часть отходов на переработку, некоторые из них будут загрязнены или не смогут быть использованы повторно. Хорошей новостью является то, что новые системы сбора пыли облегчают эту задачу. Вместо того, чтобы собирать пыль в обычный мусорный бак, они фильтруют ее в герметичный контейнер, который можно отнести на предприятие, занимающееся переработкой промышленной пыли. Некоторые лаборатории даже сотрудничают с местными центрами переработки, которые могут перерабатывать несиликатную пыль для использования в строительных материалах. Просто обязательно ознакомьтесь с местными правилами — в некоторых регионах действуют правила по утилизации мелких твердых частиц, поэтому герметичное сдерживание является ключевым моментом.
Подождите, давайте поговорим и о тестовом объеме. Многие люди используют камеру большего размера, чем им нужно, потому что считают, что чем больше места, тем лучше. Но если вы тестируете небольшой компонент, например телефон или датчик, зачем использовать камеру, рассчитанную на автомобиль? Камера меньшего размера потребляет меньше пыли, меньше энергии и ее легче обслуживать. Например, компактная камера для испытаний на песок и пыль идеально подходит для тестирования электронных деталей, и в ней используется на 60 % меньше пыли, чем в стационарной модели. Итак, прежде чем проводить тест, спросите себя: действительно ли мне нужна такая большая камера? Если ответ отрицательный, уменьшите размер. Это простое изменение, но оно оказывает огромное влияние на устойчивость.
Теперь давайте убедимся, что мы не забываем о точности. Я всегда говорю своим клиентам, что устойчивость не может быть достигнута за счет результатов испытаний. Вот почему все эти советы — повторное использование пыли, оптимизация воздушного потока, выбор правильной смеси — научно обоснованы. Мы провели испытания на нашем собственном предприятии, сравнивая повторно использованную пыль с новой пылью, и распределение частиц по размерам и результаты испытаний оказались идентичными. Вентилятор с регулируемой скоростью в нашей камере для испытаний на пыль, отвечающей военному стандарту, откалиброван в соответствии с требованиями MIL-STD-810, поэтому вам не придется беспокоиться о том, что вы не пройдете испытание из-за неправильного воздушного потока. Наша компактная камера для испытаний на песчаную пыль предназначена для мелких деталей, поэтому вы не тратите впустую пространство и ресурсы на испытания больших размеров.
Я знаю, что некоторые из вас, возможно, не решаются вносить эти изменения — возможно, вы всегда все делали определенным образом или вас беспокоят первоначальные затраты. Но вот в чем дело: большинство этих обновлений окупаются за несколько месяцев. Снижение затрат на пыль, снижение счетов за электроэнергию, сокращение утилизации опасных отходов — все это складывается. И поскольку все больше клиентов просят провести экологические испытания, это также становится аргументом в пользу вашей продукции. Если вы можете сказать, что проводите экологические тесты, это большая победа для вашего бренда.
Итак, с чего начать? Сначала взгляните на свою текущую камеру. Используете ли вы систему пакетной обработки и дампа? Если да, ищите камеру со встроенным пылесборником для переработки. Если вам нужна новая камера, обратите внимание на нашу линейку камер для испытаний на песчаную пыль — у нас есть компактные модели для мелких деталей, встроенные шкафы для крупного оборудования и модели военного уровня, соответствующие строгим стандартам. Наши камеры для испытаний на песок и пыль идеально подходят для испытаний транспортных средств, строительной техники и даже компонентов самолетов, и они обладают всеми экологически безопасными функциями, о которых мы говорили: вентиляторы с регулируемой скоростью, встроенный сбор пыли и энергоэффективный дизайн. Поставляемые нами камеры для испытаний на пыль военного стандарта откалиброваны в соответствии с MIL-STD-810, поэтому вы можете быть уверены, что результаты ваших испытаний будут точными, но при этом экологически чистыми.
Если вы не уверены, какая камера вам подходит, или хотите подробнее поговорить о том, как сделать ваши текущие тесты более устойчивыми, свяжитесь с нами. Мы работаем со всеми видами компаний — от небольших производителей электроники до крупных оборонных подрядчиков — и можем помочь вам найти решения, соответствующие вашим потребностям и вашим целям устойчивого развития. Никакой презентации, просто реальный совет от человека, который работает в этой отрасли уже много лет.
В конце концов, повышение экологичности тестов с песком и пылью принесет пользу не только планете, но и вашей прибыли и вашей репутации. Повторно используя пыль, оптимизируя поток воздуха, выбирая правильную тестовую пыль и поддерживая камеру, вы можете сократить количество отходов, сэкономить энергию и при этом получить точные результаты. Это беспроигрышный вариант во всех отношениях.
Ссылки
- Международная организация по стандартизации. (2019). ISO 12103-1:2019 Транспорт дорожный. Испытательная пыль для оценки фильтров. Часть 1. Дорожная пыль штата Аризона.
- Министерство обороны США. (2020). MIL-STD-810H: Соображения по охране окружающей среды и лабораторные испытания.
- Агентство по охране окружающей среды. (2022). Советы по энергоэффективности для промышленных испытательных установок.
- Американское литейное общество. (2021). Устойчивые методы тестирования промышленных частиц.
- Журнал тестирования и оценки. (2023). Повышение устойчивости эксплуатации камер для испытаний на песке и пыли, Том. 51, № 3.