هل تؤثر الرطوبة في بيئة العمل على عمر خدمة أسنان الدلو؟

التأثير المباشر: تعمل الرطوبة على تسريع التآكل الكهروكيميائي لأسنان الدلو، مما يؤدي إلى إتلاف الهيكل المعدني.

غالبًا ما تُصنع أسنان الدلو من الفولاذ (مثل الفولاذ الطري، والفولاذ عالي المنغنيز، والفولاذ المقاوم للتآكل بالسبائك). في البيئات عالية الرطوبة، تُشكل هذه المعادن دائرة تآكل كهروكيميائية مع الأكسجين والرطوبة في الهواء. يمكن أن يتجلى ذلك على النحو التالي:

1. رطوبة معتدلة (40%-60% رطوبة نسبية، مثل الأيام الرطبة)

التأثير: ستتشكل طبقة رقيقة من الماء على سطح السن، لكن معدل التآكل سيكون بطيئًا. على المدى القصير (من أسبوع إلى أسبوعين)، سيظهر صدأ طفيف فقط (يتركّز غالبًا في الفجوات بين السن والوصلة، وعلى السطح المعدني المكشوف لأطراف الأسنان بسبب التآكل).

العواقب: يُلحق الصدأ ضررًا طفيفًا بالطبقة المقاومة للصدأ (مثل طلاء المصنع أو الجلفنة) على سطح السن، ولكنه لا يؤثر على الهيكل المعدني الداخلي. تأثيره على عمر السن ضئيل (قد يُقلل من عمره بنسبة 5% إلى 10%).

2. رطوبة معتدلة (رطوبة نسبية 60%-85%، مثل العمليات الخارجية خلال موسم الأمطار أو بالقرب من الأنهار أو البحيرات)

التأثير: يزداد سمك طبقة الماء، وتذوب الشوائب الموجودة في الهواء (مثل جزيئات الغبار والطمي في بيئة العمل) في طبقة الماء، مما يشكل "محلول إلكتروليت أكثر تآكلًا" يتآكل بمعدل أسرع من الرطوبة المعتدلة بمقدار 3-5 مرات.

العواقب: يمكن أن يتمدد الصدأ على سطح سنّ الدلو من شكل "مُقرمش" إلى شكل "متقشر"، حتى أنه يخترق الشقوق الصغيرة في جسم السن (مثل شقوق التعب الناتجة عن التجريف). مع الاستخدام طويل الأمد (أكثر من شهر)، قد تتآكل طبقة التآكل الفعالة لسن الدلو تدريجيًا بسبب التآكل، مما يجعل أطراف الأسنان، التي كانت صلبة في السابق، فضفاضة وهشة، مما يجعلها أكثر عرضة للتشقق أثناء التجريف اللاحق.

3. الرطوبة الشديدة (الرطوبة النسبية > 85%)، مثل الأمطار المستمرة، وعمليات التعدين تحت الأرض الرطبة، ورذاذ البحر في عرض البحر.

التأثير: إذا كان سطح سنّ الدلو مبللاً باستمرار، أو حتى ملامساً مباشرةً للمياه الراكدة، فقد يتغلغل التآكل عميقاً في المعدن، مسبباً صدأً عميقاً (يُعرف عادةً بالصدأ المخترق). إذا كانت بيئة التشغيل تحتوي على ملح (مثل رذاذ الملح الناتج عن العمليات الساحلية)، فإنّ مزيج الرطوبة والملح يُشكّل مزيجاً شديد التآكل، مما يزيد من معدل التآكل بمقدار مرتين إلى ثلاث مرات.

عواقب:

الضرر الهيكلي: يمكن أن يصبح الاتصال بين أسنان الدلو والمحول (مثل ثقوب الدبوس) "معلقًا" بسبب الصدأ، مما يتطلب استبدال الأسنان لاحقًا، الأمر الذي قد يتطلب تفكيكًا عنيفًا وحتى إتلاف المحول.

انخفاض القوة: قد يُسبب الصدأ العميق انخفاضًا في قوة الشد ومقاومة الصدمات لأسنان الجرافة بأكثر من 30%. قد تنكسر أسنان الجرافة المصنوعة من السبائك، والتي كانت قادرة على تحمل صدمات الصخور الصلبة، حتى عند تحميل الحصى العادي.

عمر افتراضي قصير بشكل ملحوظ: في البيئات ذات الرطوبة العالية، قد تكون مدة خدمة أسنان الدلو أقصر بنسبة 40% -60% من البيئات الجافة (على سبيل المثال، قد تكون مدة الخدمة لمدة ثلاثة أشهر في الظروف الجافة 1.5 شهر فقط في الرطوبة العالية).

التأثير غير المباشر: الرطوبة تؤدي إلى تفاقم تآكل الأسنان من خلال التأثير التآزري

بالإضافة إلى التآكل المباشر، تتحد الرطوبة أيضًا مع الحمل التشغيلي وخصائص المواد لإنشاء تأثير تآكل "1 + 1> 2":

1. الرطوبة + المواد الكاشطة: تُفاقم "التآكل التآكلي"

إذا كانت المادة المستخدمة في التشغيل كاشطة بطبيعتها (مثل الرمل أو الحصى أو مسحوق الخام)، فإن الرطوبة العالية قد تتسبب في التصاق المادة بسطح السن.

من ناحية أخرى، تحتك المادة الرطبة الملتصقة بشكل مستمر بالسن، بينما تحمل الرطوبة الموجودة في المادة جزيئات كاشطة إلى عمق سطح تآكل السن، مما يؤدي إلى تأثير تآكل مزدوج "كاشط + تآكلي" (أسرع من ضعف التآكل الكاشط وحده في الظروف الجافة).

من ناحية أخرى، تسد المادة الرطبة "فجوة التآكل" في السن، مما يمنع انزلاق المادة الملساء أثناء التحميل. يتطلب هذا زيادة قوة التحميل، مما يزيد بشكل غير مباشر من "حمل الصدمة" على السن، ويزيد من تفاقم الضرر الناتج عن التعب.

2. الرطوبة + انخفاض درجة الحرارة: يسبب تآكل التجميد والذوبان (سيناريو متطرف)

إذا كانت الرطوبة العالية مصحوبة بدرجات حرارة منخفضة (مثل درجات الحرارة أقل من 0 درجة مئوية خلال فصل الشتاء في شمال الصين)، فإن طبقة الماء على سطح سن الدلو سوف "تتجمد إلى جليد":

عندما يتشكل الجليد، يتمدد حجمه، مما يؤدي إلى تمدد الشقوق الصغيرة على سطح السن وتسبب اتساعها.

بعد الذوبان في درجات حرارة مرتفعة، يتسرب الماء عائدًا إلى الشقوق المتوسعة. تُسبب دورات التجمد والذوبان المتكررة تكوّن ثقوب تشبه خلايا النحل داخل السن، مما يُضعف قوتها الهيكلية بشكل كبير، ويؤدي في النهاية إلى "انكسارها فجأة" أثناء التحميل (هذا النوع من الضرر شائع بشكل خاص في عمليات التعدين خلال الرطوبة العالية في فصول الشتاء الشمالية).

إن تأثير الرطوبة على عمر أسنان الدلو هو في الأساس مزيج من "التآكل" و"التآكل التشغيلي" - فكلما ارتفعت الرطوبة، زادت سرعة التآكل، وزاد انخفاض قوة السن الهيكلية ومقاومته للتآكل، وقصر عمره الافتراضي بشكل كبير. لذلك، عند التشغيل في بيئة رطبة (خاصةً ذات رطوبة متوسطة أو عالية، أو بيئة رطوبة عالية تحتوي على أملاح)، لا يكفي التركيز فقط على "مقاومة تآكل" أسنان الدلو. من الضروري أيضًا إعطاء الأولوية "للمواد المقاومة للتآكل" وإجراء صيانة يومية مضادة للصدأ لتجنب "التآكل غير الضروري" الناتج عن الرطوبة وتقليل تكرار الاستبدال وتكاليفه.