Промислові гумові деталі: сертифіковані RoHS для гірничодобувної промисловості/залізничних застосувань

Розуміння відповідності вимогам RoHS для промислових гумових деталей

Промислові гумові деталі, що використовуються в гірничодобувній промисловості та залізничному транспорті, повинні відповідати постійно змінюваним стандартам RoHS, які обмежують небезпечні речовини, зберігаючи при цьому експлуатаційну надійність.

Директиви RoHS 1, 2 та 3: Основні заборонені речовини в гумових компонентах

Директиви ЄС щодо обмеження використання певних небезпечних речовин у електричному та електронному устаткуванні (RoHS), які були прийняті у 2002 році та оновлені у 2015 році, обмежують вміст свинцю, ртуті, кадмію та чотирьох фталатів (DEHP, BBP, DBP, DIBP) у гумових компонентах до ≤0,1%. Ці правила особливо стосуються деталей для електричної ізоляції та гасіння вібрації, у яких раніше використовували стабілізатори на основі свинцю, як зазначено в рекомендаціях ЄС щодо дотримання вимог.

Застосування директиви RoHS 2011/65/EU до гірничого та залізничного устаткування

Директива RoHS 2011/65/EU поширюється на всі електричні підсистеми в промисловому устаткуванні, що вимагає від протягів для кабелів гірничих транспортних засобів та ущільнень з’єднувачів залізничної техніки виключення заборонених речовин. Останні уточнення підтверджують, що ці вимоги застосовуються навіть до устаткування, розробленого для екстремальних умов, згідно з нормами промислової безпеки.

Небезпечні речовини в гумі: свинець, ртуть, кадмій та фталати

Свинець (у складі засобів вулканізації) та фталати (у пластифікаторах) залишаються поширеними у невідповідних гумових деталях. Аналіз методом рентґенівської флуоресценції (XRF) показав, що кадмій зберігається у 8% промислових ущільнень для високих температур через застарілі формулювання (Звіт із аналізу матеріалів 2023 року).

Винятки для великогабаритного промислового обладнання та стаціонарних установок

Пункт 2(4) дозволяє використання гумових опор із вмістом свинцю в постійних установках дробарок та скребків конвеєрів із вмістом кадмію за умови, що вони не підлягають заміні під час нормальної експлуатації та залишаються невід'ємною частиною стаціонарних систем.

Тестування матеріалів та сертифікація гумових деталей, що відповідають вимогам RoHS

Перевірка відповідності гумових компонентів стандартам RoHS передбачає досить ретельні процедури тестування матеріалів. Більшість фабрик використовують ГХ-МС для виявлення фталатів, тоді як вміст важких металів вимірюють за допомогою ІЦП-МС. Обладнання для РФА теж корисне для швидких попередніх перевірок. Згідно з дослідженням, опублікованим минулого року у журналі Journal of Materials Analysis, ІЦП-МС може виявляти ртуть на рівні 0,1 частини на мільйон, що насправді в десять разів краще, ніж результати, досягнуті старішими методами. Така точність має велике значення для забезпечення безпеки продуктів для споживачів і відповідності нормативним вимогам.

Проблеми виявлення фталатів (DEHP, BBP, DBP, DIBP) у гумових матеріалах

DEHP та DBP, ці неприємні фталати, досить часто зустрічаються у перероблених гумових сумішах. Для отримання точних результатів потрібно використовувати спеціальні методи екстракції, інакше ми ризикуємо їх повністю пропустити. Європейське агентство з хімічних речовин повідомило ще в 2023 році, що перехресне забруднення відбувається під час процесів змішування чи формування приблизно в 17% випадків, коли порушуються стандарти відповідності. Саме тому сьогодні так логічно перевіряти кожну окрему партію. Ось ще один нюанс, про який ніхто достатньо не говорить: на відміну від металів, які залишаються стабільними незалежно від умов, фталати починають розпадатися, коли температура досягає близько 150 градусів Цельсія. Це створює безліч проблем під час правильного аналізу вулканізованих гумових компонентів.

Тестування та сертифікація третіми сторонами для надійного підтвердження відповідності

Тестування, проведене незалежними лабораторіями, відіграє важливу роль у підтвердженні якості продуктів, особливо коли ці лабораторії мають акредитацію ISO/IEC 17025. Ведучі організації з сертифікації, як правило, фіксують досить високий рівень узгодженості — близько 98,6 відсотка збігів між тим, що постачальники заявляють про вміст матеріалів, і тим, що виявляється під час реальних випробувань. У Європі Європейське агентство з хімічних речовин (ECHA) встановлює суворі правила, згідно з якими компанії зобов'язані надавати докази того, що вміст небезпечних речовин у їхніх продуктах не перевищує 1000 частин на мільйон. Це набуває особливої важливості для таких галузей, як гірнича промисловість і залізничний транспорт, де стандарти безпеки є надзвичайно високими. Приблизно наприкінці минулого року майже дев'ять із десяти покупців почали вимагати кілька етапів інспектування протягом усього ланцюга поставок, щоб переконатися: все відповідає вимогам — від самого початку до виготовлення останніх гумових деталей.

Експлуатаційні характеристики та довговічність гумових деталей, сертифікованих відповідно до RoHS, в умовах жорсткого середовища

Екологічні та безпечні стандарти для гумових деталей у гірничій промисловості та залізничному транспорті

Гумові деталі, які мають сертифікацію RoHS, повинні відповідати суворим екологічним і безпечним критеріям, зберігаючи при цьому експлуатаційну надійність. У гірничодобувній промисловості стандарт ISO 2148:2020 передбачає стійкість до абразивного зносу, впливу вуглеводнів та кислих суспензій. Для залізничного транспорту потрібно дотримання норм пожежної безпеки EN 45545-2, які обмежують щільність диму та виділення токсичних газів під час горіння.

Дослідження 2023 року, проведене Міжнародною радою з дослідження гуми, показало, що елементи з EPDM-гуми, сумісні з RoHS, зменшили кількість відмов обладнання на 63% у підземних гірничих умовах порівняно з несертифікованими аналогами. Цього вдається досягти завдяки передовим формулам матеріалів, які не містять свинцевих стабілізаторів та фталатних пластифікаторів, замінюючи їх комплексами кальцію та цинку та естерами тримелітової кислоти.

Приклад з практики: ущільнення, сумісні з RoHS, у системах вагонів

Європейський залізничний оператор замінив традиційні ущільнювачі дверей на основі ПВХ на варіанти EPDM, що відповідають вимогам RoHS, що призвело до:

• на 15% довший термін експлуатації (7,2 роки проти 6,2 років)
• скорочення простою на обслуговуванні на 41%
• Нульова міграція фталатів у системи водовідведення

Ущільнювачі з новим складом зберегли гнучкість при низьких температурах (-40°C), відповідаючи обмеженням REACH SVHC завдяки пластифікаторним системам на основі цитратів. Цей проект продемонстрував відповідність стандартам токсичності диму BS 6853:1999 без погіршення здатності гасити вібрації.

Поєднання довговічності та відповідності в екстремальних умовах експлуатації

Індекс стійкості матеріалів 2023 року показав, що фторкаучук зберігає 92% міцності на розтяг після 10 000 годин у контакті з дизельним паливом, що на 34% краще, ніж традиційні сполуки, що містять свинець. Однак досягнення такого результату вимагає точного контролю над складом вулканізуючих агентів, щоб уникнути заборонених амінів і зберегти стійкість до набухання в паливі.

Управління ланцюгом поставок та документація для гумових компонентів, які відповідають вимогам RoHS

Закупівля сировини, що відповідає вимогам RoHS, у глобальних ланцюгах поставок

Забезпечення гумових матеріалів, що відповідають вимогам RoHS, вимагає ретельної перевірки міжнародних постачальників. Виробники мають переконатися, що джерела сировини відповідають граничним значенням Директиви ЄС 2011/65/EU щодо заборонених речовин, таких як свинець (<0,1% за масою) та фталати (<0,1%). Географічна різноманітність хімічних норм підвищує ризики невідповідності, що потребує відстеження матеріалів у реальному часі за допомогою блокчейну або ERP-систем.

Посвідчення відповідності та вимоги до технічної документації

Дійсні посвідчення відповідності (COC) є основою підтвердження відповідності, у яких детально описано повну відповідність вимогам статті 4(1) директиви RoHS. Технічна документація повинна містити:

• Протоколи випробувань на рівні партій від лабораторій, акредитованих за ISO 17025
• Декларації постачальника про відповідність
• Повний розкритий склад матеріалів (FMD) для всіх гумових сумішей

Готовність до перевірок та відстеження відповідності в промислових проектах

Ведення записів, готових до перевірок протягом більш ніж 10 років, як того вимагає EN 50581:2012, допомагає простежити все — від походження матеріалів аж до збирання продуктів. У наш час багато компаній переходять на автоматизовані системи, які ще до виникнення проблем вказують на відсутні документи щодо відповідності вимогам. Згідно з останніми дослідженнями минулорічного звіту про ланцюги поставок, такий підхід скорочує кількість проблем із якістю майже на 60% саме в гірничодобувному обладнанні. Для деталей, таких як гумові, що походять від двох різних постачальників, потрібні окремі процеси документування, щоб уникнути плутанини під час встановлення їх у залізничні системи. В іншому випадку, якщо їх переплутати, ситуація може швидко погіршитися.

ЧаП

Що таке відповідність RoHS?

Відповідність RoHS стосується нормативних вимог, які обмежують використання шкідливих речовин, таких як свинець, ртуть та певні фталати, в електричному та електронному обладнанні, забезпечуючи безпеку та екологічну стійкість.

Як директива RoHS застосовується до гумових компонентів у промислових умовах?

Директиви RoHS поширюються на електричні підсистеми в промисловому обладнанні, обмежуючи небезпечні речовини в гумових компонентах, що використовуються в гірничодобувних транспортних засобах і залізничних системах.

Які виклики існують при виявленні фталатів у гумових матеріалах?

Виявлення фталатів, таких як DEHP і DBP, у гумових матеріалах є складним через перехресне забруднення під час обробки та розкладання фталатів при підвищених температурах.

Яку роль відіграють незалежні лабораторії у відповідності вимогам RoHS?

Незалежні лабораторії відіграють ключову роль у підтверджені відповідності вимогам RoHS, забезпечуючи неупереджені результати тестування та сертифікацію акредитованих за ISO/IEC 17025 лабораторій.

Які переваги мають гумові деталі, сумісні з RoHS, у важких умовах експлуатації?

Гумові деталі, сумісні з RoHS, демонструють покращену продуктивність, довговічність і безпеку, відповідають суворим екологічним стандартам і зменшують кількість відмов обладнання в складних умовах.