January 2011 World Coal (English version only / Solo la versión en Inglés)
Riendo
les williams, Dunlop Conveyor Belting, Países Bajos, analiza los efectos del ozono en las cintas transportadoras de caucho.
Las cintas transportadoras son invariablemente una compra muy importante para cualquier empresa, no solo en términos de gasto de capital real, sino también por el impacto considerable de los `` costes invisibles '' provocados por las cintas que tienen un rendimiento inferior, requieren altos niveles de mantenimiento o simplemente necesitan ser reemplazadas prematuramente. Como consecuencia, los usuarios de cintas transportadoras (y con suerte sus proveedores) suelen hacer todo lo posible para asegurarse de que se preste la debida consideración a una amplia gama de factores técnicos, como el diámetro de las poleas, la resistencia a la tracción, los ángulos de paso y mucho más. .
Dependiendo del tipo de materiales que se transportan, la resistencia al impacto, desgarro y / o desgarro entra en la ecuación. Luego está el tipo de calidad de la cubierta a considerar, como la resistencia a la abrasión, al calor o al aceite, o tal vez una combinación de factores, como la resistencia a los efectos tanto del fuego como del aceite. Por supuesto, todos estos son reconocidos como consideraciones cotidianas para los responsables de seleccionar las cintas transportadoras más adecuadas y rentables para satisfacer las necesidades de su empresa. Lo que quizás sea menos reconocido (y publicitado) dentro del mundo de las cintas transportadoras industriales son los efectos extremadamente dañinos a largo plazo del ozono en las cintas transportadoras de caucho.
De protector a agresor
El ozono se encuentra de forma natural en la atmósfera superior, donde se forma continuamente por la acción de la radiación ultravioleta solar sobre el oxígeno molecular. A gran altitud, el ozono actúa como un escudo protector al absorber los dañinos rayos ultravioleta. Las corrientes de viento llevan ozono a la atmósfera en la superficie de la Tierra. El ozono también se encuentra en las ciudades y áreas industrializadas, cuando se forma por la fotólisis del dióxido de nitrógeno de los gases de escape de los automóviles y las descargas industriales. El nivel real de ozono a nivel del suelo y, por lo tanto, el nivel de exposición, puede variar según las condiciones geográficas y climáticas, como las altitudes más elevadas y las zonas costeras.
Debido a la variabilidad del clima, los patrones de flujo de aire, los cambios estacionales y las emisiones industriales y de vehículos de motor, las concentraciones de ozono pueden diferir mucho de un lugar a otro. Mientras que la concentración general de ozono en el aire es de 0 a 6 partes / 100 millones de aire, las grandes ciudades, por ejemplo, pueden tener niveles de ozono que oscilan entre 5 y 25 partes / 100 millones.
La radiación ultravioleta provoca reacciones químicas dentro del caucho. La rápida disminución de la capa de ozono en la atmósfera superior durante las últimas décadas está permitiendo que un nivel creciente de radiación ultravioleta llegue a la superficie de la Tierra. A baja altitud, el ozono en sí mismo es un contaminante. La investigación científica ha demostrado que la exposición al ozono aumenta la acidez de las superficies de negro de carbón y provoca reacciones dentro de la estructura molecular del caucho. Esto puede tener varias consecuencias, como el agrietamiento de la superficie y una disminución de la resistencia a la tracción del caucho. Es inevitable que los cinturones que operan en la superficie en lugar de debajo del suelo sean más vulnerables a los efectos de la exposición prolongada al ozono.
Las correas que no operan bajo protección son especialmente propensas a agrietarse en la superficie, lo que puede tener graves consecuencias en términos del rendimiento de la correa y su vida útil. También puede haber consecuencias importantes para el medio ambiente y la salud y la seguridad, especialmente en la industria del carbón porque las partículas finas de polvo de carbón penetran en las grietas de la superficie, que luego se descargan (sacuden) en el recorrido de retorno (parte inferior) de la banda.
Efectos ocultos
A primera vista, las grietas finas en la superficie del caucho pueden no parecer un problema importante, pero con el tiempo el caucho se vuelve cada vez más quebradizo. Las grietas transversales se profundizan bajo la tensión repetida de pasar sobre las poleas y tambores y, si el transportador tiene una distancia de transición relativamente corta, también pueden comenzar a aparecer grietas longitudinales. Una vez más, el agrietamiento de la superficie puede no parecer inicialmente una causa de preocupación, pero a menudo hay efectos ocultos a largo plazo.
Uno de esos efectos ocultos es que la humedad se filtra por las grietas y es capaz de penetrar a través de las cubiertas de la banda hasta la carcasa real de la banda. En los cinturones de varias capas, las fibras de las hebras de trama de las capas se expanden a medida que absorben la humedad, lo que a su vez hace que las secciones de la carcasa se contraigan (acorten) cuando las hebras de trama tiran de las hebras de urdimbre de la tela. Esto a menudo puede resultar en problemas de seguimiento que son difíciles de identificar y que ningún ajuste de la rueda loca de la dirección puede compensar.
Otros efectos negativos incluyen raspadores que se enganchan en las grietas y arrancan partes de la cubierta y que volver a empalmar puede volverse cada vez más difícil a medida que disminuyen las propiedades de adhesión del caucho. Debido a que el carbón es relativamente blando y no particularmente abrasivo, se debe esperar que las cintas transportadoras de carbón (excluyendo daños mecánicos accidentales) duren muchos años. Sin embargo, es cada vez más común ver que las correas se reemplazan prematuramente debido a grietas en la superficie, a pesar de que las cubiertas no están completamente gastadas.
Otras causas y efectos
Otra fuente de ozono relevante para la industria del carbón es el ozono producido por la acción de una gran diferencia de potencial eléctrico en presencia de una corriente alterna. Esto ocurre en la mayoría de los equipos eléctricos, por ejemplo, generadores eléctricos. Esto puede aplicarse a cualquier máquina que tenga un motor eléctrico que entre en contacto con el oxígeno molecular en el aire. Si hay una concentración suficientemente alta de ozono en el área inmediata de uso, puede ocurrir una oxidación significativa.
Otros factores que contribuyen a los efectos del ozono sobre el deterioro del caucho incluyen las fuentes de calor y luz. La exposición excesiva al calor puede acelerar el proceso de oxidación y hacer que las grietas aparezcan antes de lo que ocurriría si se exponiera solo al ozono. La luz ultravioleta de la luz solar y la iluminación fluorescente también pueden acelerar el deterioro porque producen reacciones fotoquímicas en el caucho que pueden promover la oxidación de la superficie del caucho, lo que resulta en una pérdida de resistencia mecánica.
Nueva tecnología
Muchos años atrás, Dunlop Conveyor Belting fue uno de los primeros en hacer uso de la nueva tecnología que permitió probar y medir los efectos del ozono. Como resultado directo, aditivos antioxidantes especiales que actúan como anti-oxidantes altamente eficientes.-Se introdujeron ozonantes en todas las recetas de compuestos de caucho de Dunlop para brindar protección contra los efectos dañinos del ozono, extendiendo así la vida operativa.
Debido a la creciente importancia de la resistencia al ozono, Dunlop ha invertido en los últimos equipos de prueba de última generación en su laboratorio de I + D. Se han introducido pruebas obligatorias según las normas internacionales EN / ISO 1431 utilizando un gabinete de prueba de ozono para todos los productos de bandas de Dunlop y las pruebas de comparación también se han aplicado a muestras de bandas fabricadas por otros fabricantes.
PRUEBAS EN/ISO 1431
Para medir científicamente la resistencia al ozono de acuerdo con
EN / ISO 1431, las muestras se colocan bajo tensión (20% de alargamiento) dentro del gabinete de prueba de ozono y se exponen a niveles de ozono altamente concentrados durante un período de hasta 96 horas. Cada muestra se examina de cerca en busca de evidencia de agrietamiento a intervalos de dos horas y los resultados se miden y registran cuidadosamente.
Los técnicos de Dunlop dicen que, como regla general, según su experiencia, el hecho de no exceder más de 8 horas bajo prueba sin agrietamiento en la superficie probablemente se correlacionará con menos de 2 años en condiciones normales de trabajo antes de que la banda comience a deteriorarse.
Los usuarios de cintas transportadoras pueden experimentar períodos de tiempo incluso más cortos antes de que comiencen a aparecer grietas en la superficie de la cinta. Debido al gran tamaño de las bandas transportadoras industriales, es una práctica común entre los fabricantes y distribuidores almacenar rollos de bandas en depósitos de almacenamiento al aire libre. Los cinturones a menudo pueden almacenarse durante largos períodos, a veces durante varios años, incluso antes de que lleguen a su destino final y se pongan en uso. Esto, por supuesto, significa que están expuestos a los efectos del ozono y la radiación ultravioleta. Varios usuarios de cintas transportadoras han informado que el agrietamiento de la superficie era evidente en el momento de la entrega.
Para proporcionar datos de comparación justos y precisos al probar muestras de bandas producidas por la competencia, los técnicos de Dunlop probaron una serie de muestras de cada fabricante. Estos a menudo fueron producidos por diferentes fábricas propiedad de la misma empresa. En varios casos, los técnicos encontraron inconsistencias bastante sorprendentes en los resultados, algunos demostraron una alta resistencia a la exposición al ozono, mientras que otras muestras del mismo fabricante mostraron una resistencia mínima.
El director de producción y desarrollo de productos de Dunlop, el Dr. Michiel Eijpe, cree que las pruebas de resistencia al ozono EN / ISO 1431 han demostrado ser una inversión inteligente. “La realización de estas pruebas nos ha permitido asegurarnos de que todas las cubiertas Dunlop (cinturón) alcanzan el nivel más alto posible de resistencia al ozono. Es una ventaja de calidad muy importante ”.
