Teollisuuskumiosat: RoHS-sertifioitu kaivosteollisuuden/rautateollisuuden sovelluksiin

RoHS-yhdenmukaisuuden ymmärtäminen teollisuuden kumiosissa

Teollisuuden kumiosien on kaivostoiminnassa ja rautatiekäytössä noudatettava kehittyviä RoHS-standardoituja sääntöjä, jotka rajoittavat vaarallisia aineita samalla kun taataan toiminnan luotettavuus.

RoHS 1, 2 ja 3 direktiivit: Tärkeimmät rajoitetut aineet kumikomponenteissa

EU:n RoHS-direktiivit, jotka alkoivat vuonna 2002 ja päivitettiin vuoteen 2015 asti, rajoittavat lyijyn, elohopean, kadmiumin ja neljän ftalaatin (DEHP, BBP, DBP, DIBP) käyttöä kumikomponenteissa enintään 0,1 %:iin. Nämä säännöt vaikuttavat erityisesti sähköeristeisiin ja värähtelyjarrutuksiin, joissa on perinteisesti käytetty lyijypitoisia stabilisaattoreita, kuten EU:n noudatussuosituksissa selitetään.

RoHS 2011/65/EU:n soveltamisala kaivosteollisuuden ja rautateiden koneisiin

RoHS 2011/65/EU koskee kaikkia sähköalijärjestelmiä teollisessa laitteistossa, mikä edellyttää kaivostyökoneiden kaapelikouruja ja rautatieyhteyksien tiivisteitä poistamaan rajoitetut aineet. Viimeaikaiset tarkennukset vahvistavat, että nämä vaatimukset koskevat myös sellaista koneistoa, joka on suunniteltu äärioikeisiin olosuhteisiin, teollisten turvallisuusstandardien mukaisesti.

Vaaralliset aineet kumissa: lyijy, elohopea, kadmium ja ftalaatit

Lyijy (vulkanointiaineissa) ja ftalaatit (pehmittimissä) ovat yhä yleisiä ei-selviössä olevissa kumiosissa. Röntgenfluoresenssianalyysi (XRF) paljastaa, että kadmium esiintyy 8 %:ssa korkean lämpötilan teollisuusitiöissä vanhojen koostumusten vuoksi (2023 Materials Analysis Report).

Suurten teollisuuslaitteiden ja kiinteiden asennusten poikkeukset

Artiklan 2(4) poikkeukset sallivat lyijyä sisältävät kumilaakerit pysyvissä murskausasennuksissa ja kadmiumia sisältävät kuljetinhihnakarhit, mikäli niitä ei vaihdeta normaalin käytön aikana ja ne pysyvät kiinteiden järjestelmien osina.

Materiaalien testaus ja RoHS-yhdenmukaisten kumiosien sertifiointi

Kumikomponenttien RoHS-standardien noudattamisen tarkistaminen edellyttää melko kattavia materiaalitestejä. Useimmat tehtaat käyttävät ftalaattien tutkimiseen GC-MS:ää, kun taas raskasmetallipitoisuuksien mittaamiseen soveltuu ICP-MS. XRF-laitteet ovat myös hyödyllisiä nopeisiin alustaviin tarkistuksiin. Viime vuonna Journal of Materials Analysis -julkaisussa julkaistun tutkimuksen mukaan ICP-MS pystyy havaitsemaan elohopeaa aina 0,1 miljoonasosaprosenttiin asti, mikä on itse asiassa kymmenen kertaa tarkempaa kuin mitä vanhemmat menetelmät pystyivät saavuttamaan. Tämä tasoinen tarkkuus ratkaisee kaiken, kun halutaan varmistaa tuotteiden turvallisuus kuluttajille ja sääntöjen noudattaminen.

Ftalaattien (DEHP, BBP, DBP, DIBP) havaitsemisen haasteet kumimateriaaleissa

DEHP ja DBP, nuo vaivaiset ftalaatit, esiintyvät usein kierrätetyissä kumiyhdisteissä. Tarkkojen tulosten saamiseksi on käytettävä erityisiä uuttomenetelmiä, muuten meillä on riski jättää ne huomaamatta täysin. Euroopan kemikaalivirasto raportoi vuonna 2023, että ristisaastuminen tapahtuu sekoituksen tai muovauksen aikana noin 17 %:n todennäköisyydellä, kun yhteensopivuusstandardien noudattaminen epäonnistuu. Siksi nykyään on niin järkevää tarkistaa jokainen erä erikseen. Tässä toinen väännös, josta kukaan ei juuri puhu: toisin kuin metallit, jotka pysyvät paikoillaan riippumatta olosuhteista, ftalaatit alkavat hajota, kun lämpötila nousee noin 150 celsiusasteeseen. Tämä aiheuttaa kaikenlaisia ongelmia vulkanoidun kumin analysoinnissa.

Kolmannen osapuolen testaus ja sertifiointi luotettavaa yhteensopivuuden varmistamista varten

Riippumattomien laboratorioiden suorittama testaus on keskeisessä asemassa tuotteen laadun varmistamisessa, erityisesti silloin, kun kyseisillä laboratorioilla on ISO/IEC 17025 -akkreditointi. Parhaat sertifiointijärjestöt saavat lisäksi melko hyvän yhteensopivuuden – noin 98,6 prosenttia – useimmissa tapauksissa siitä, mitä toimittajat ilmoittavat materiaaleistaan ja mitä todellisissa testeissä mitataan. Euroopassa ECHA:lla on tiukat säännöt, joiden mukaan yritysten on osoitettava, että vaarallisten aineiden pitoisuus tuotteissa pysyy alle 1 000 miljoonasosan (ppm). Tämä on erityisen tärkeää aloilla kuten kaivosteollisuus ja rautatiekuljetus, joissa turvallisuusvaatimukset ovat erittäin korkeat. Viime vuoden loppupuolella lähes yhdeksän kymmenestä ostajasta alkoi vaatia useita tarkastuskierroksia koko toimitusketjun ajan varmistaakseen, että kaikki on kunnossa alusta alkaen aina valmiisiin kumiosiin asti.

RoHS-sertifioitujen kumiosien suorituskyky ja kestävyys kovissa olosuhteissa

Kumiosien ympäristö- ja turvallisuusstandardit kaivosteollisuudessa ja rautateollisuudessa

RoHS-sertifioitujen kumiosien on täytettävä tiukat ympäristö- ja turvallisuusvaatimukset samalla kun ne säilyttävät toiminnallisen eheytensä. Kaivosoperaatioissa ISO 2148:2020 edellyttää vastustuskykyä hankaus-, hiilivety- ja happamille liettealtisteille. Rautatiekäyttöön vaaditaan noudatusta EN 45545-2 paloturvallisuusstandardeihin, jotka rajoittavat savun tiheyttä ja myrkyllisten kaasujen päästöjä palamisen aikana.

Kansainvälisen kumitutkimusneuvoston vuoden 2023 tutkimus osoitti, että RoHS-yhdenmukaisten EPDM-kumikomponenttien käyttö vähensi laitevikoja 63 %:lla kaivossovelluksissa verrattuna ei-yhdenmukaisiin vaihtoehtoihin. Nämä materiaalit saavuttavat tämän kehittyneillä formuloinneilla, jotka jättävät käyttämättä lyijystabiilisointeja ja ftalaattiplastisoivia aineita korvaten ne kalsium-zinkki-komplekseilla ja tri-mellitaattiestereillä.

Tapauksen tutkimus: RoHS-yhdenmukaiset tiivisteet raidevaunujärjestelmissä

Eurooppalainen rautatieoperaattori korvasi perinteiset PVC-pohjaiset oven tiivisteet RoHS-sertifioituilla EPDM-muunnoksilla, mikä johti seuraaviin tuloksiin:

• 15 % pidempi käyttöikä (7,2 vuotta vs. 6,2 vuotta)
• 41 % vähemmän huoltokatkoja
• Ftaalit eivät siirtymässä ollenkaan viemäröintijärjestelmiin

Uudelleenmuotoillut tiivisteet säilyttivät kylmän taipumuksen -40 °C:ssa ja noudattivat REACH SVHC-rajoituksia sitraattipohjaisten pehmittimien avulla. Tämä hanke osoitti, että BS 6853:1999 -savun myrkyllisyysstandardit voidaan täyttää ilman värähtelyn vaimennusominaisuuksien heikkenemistä.

Kestävyyden ja yhdenmukaisuuden tasapainottaminen äärioikeissa käyttöolosuhteissa

Vuoden 2023 materiaalien kestävyysindeksi osoitti, että fluorikumirubber säilyttää 92 % vetolujuudestaan 10 000 tunnin jälkeen dieselpolttoaineeseen altistumisen jälkeen, mikä ylittää perinteisten lyijyä sisältävien yhdisteiden suorituskyvyn 34 %. Tämän saavuttaminen edellyttää kuitenkin tarkan tason hallintaa kovutusaineista välttääkseen rajoitetut amiinit samalla kun säilytetään polttoaineen turpoamisvastus.

Ketjupitoisuuden hallinta ja dokumentaatio RoHS-sertifioituja kumikomponentteja varten

RoHS-yhteensopivien raaka-aineiden hankinta globaalien toimitusketjujen kautta

RoHS-yhteensopivien kumimateriaalien varmistaminen edellyttää tiukkaa kansainvälisten toimittajien tarkastelua. Valmistajien on varmistettava, että raaka-aineiden lähteet täyttävät EU-direktiivin 2011/65/EY raja-arvot kielletyille aineille, kuten lyijy (<0,1 painoprosenttia) ja ftalaatit (<0,1 painoprosenttia). Maantieteellinen vaihtelu kemikaalisäädöksissä lisää noudattamisriskiä, mikä edellyttää reaaliaikaista materiaalin seurantaa lohkoketjun tai ERP-järjestelmien kautta.

Määräystenmukaisuustodistukset ja teknisen dokumentoinnin vaatimukset

Voimassa olevat määräystenmukaisuustodistukset (COC:t) muodostavat keskeisen osan noudattamisen todistamisessa ja kuvaavat täydellisen noudattamisen RoHS-direktiivin 4 artiklan 1 kohdan vaatimuksia. Tekniseen dokumentointiin on kuuluttava:

• Erätasoiset testausraportit ISO 17025 -akkreditoiduilta laboratorioilta
• Toimittajien määräystenmukaisuusjulkilausumat
• Kaikki materiaalitiedot (FMD:t), jotka kattavat kaikki kumiyhdisteet

Valmius tarkastukseen ja noudattamisen jäljitettävyys teollisuushankkeissa

Tietojen pitäminen yli kymmenen vuoden ajan EN 50581:2012 -standardin mukaisesti auttaa jäljittämään kaiken materiaalien alkuperästä tuotteiden kokoonpanoon asti. Monet yritykset käyttävät nykyään automatisoituja järjestelmiä, jotka osoittavat puuttuvat vaatimustenmukaisuusasiakirjat ennen kuin ne aiheuttavat ongelmia. Viime vuoden toimitusketjukertomuksesta tehdyt tutkimukset osoittavat, että tämä lähestymistapa vähentää laatuongelmia lähes 60 % kaivosteollisuuden kalustossa. Kahdesta eri toimittajasta tuleville osille, kuten kumiosille, tarvitaan erilliset dokumentointiprosessit, jotta ei synny sekaannuksia myöhempinä vaiheina, kun niitä asennetaan rautatiejärjestelmiin. Muuten tilanteet voivat mennä helposti pieleen.

UKK

Mikä on RoHS-yhteensopivuus?

RoHS-vaatimustenmukaisuus viittaa sääntöihin, jotka rajoittavat vaarallisten aineiden, kuten lyijyn, elohopean ja tiettyjen ftalaattien, käyttöä sähkö- ja elektroniikkalaitteissa varmistaakseen turvallisuuden ja ympäristön kannalta kestävän toiminnan.

Kuinka RoHS-soveltuu teollisuuskäytössä käytettäviin kumikomponentteihin?

RoHS-direktiivit koskevat teollisen varustuksen sähköisiä alijärjestelmiä ja rajoittavat vaarallisten aineiden käyttöä kaivostyökoneiden ja rautatiejärjestelmien kumikomponenteissa.

Mikä on haasteellista ftalaattien havaitsemisessa kumimateriaaleissa?

Ftalaattien, kuten DEHP:n ja DBP:n, havaitseminen kumimateriaaleissa on haastavaa prosessoinnin aikaisen ristisaastuttamisen ja sen vuoksi, että ftalaatit hajoavat korkeammassa lämpötilassa.

Mikä on kolmannen osapuolen laboratorioiden rooli RoHS-yhdenmukaisuudessa?

Kolmannen osapuolen laboratoriot ovat keskeisessä asemassa RoHS-yhdenmukaisuuden varmistamisessa tarjoamalla puolueettomia testituloksia ja sertifiointia ISO/IEC 17025 -akkreditoiduissa laboratorioissa.

Miten RoHS-yhdenmukaiset kumiosat ovat hyödyllisiä kovissa olosuhteissa?

RoHS-yhdenmukaiset kumiosat tarjoavat parantunutta suorituskykyä, kestävyyttä ja turvallisuutta, täyttävät tiukat ympäristövaatimukset ja vähentävät laitevikoja vaikeissa olosuhteissa.