水性漆預處理鋼板涂裝流水線(xiàn)改造方法！

隨著(zhù)工程機械、電站鍋爐、海洋工程、水力發(fā)電、石油化工、軍工裝備等行業(yè)的飛速發(fā)展，衍生的需求設備或產(chǎn)品對鋼板的需求量越來(lái)越多。鋼板在港機制造中是主要的生產(chǎn)材料，鋼板投產(chǎn)前的預處理質(zhì)量直接決定產(chǎn)品的使用壽命。在現代化工業(yè)發(fā)展的初期階段，幾乎所有傳統的鋼板預處理中用的涂料都是以有機溶劑為分散介質(zhì)的溶劑型涂料。溶劑型涂料中揮發(fā)出的有機化合物對人體有害、污染環(huán)境、易燃易爆。水性漆是以水作主要溶劑或分散介質(zhì)，水性漆能降低對空氣的污染，有利于人類(lèi)的健康生活和環(huán)境的可持續發(fā)展。為積極響應重工制造企業(yè)環(huán)保減排的嚴格要求，保護環(huán)境，改善涂裝人員的工作條件，工程機械應用水性漆勢在必行。水性漆涂料逐步代替傳統的溶劑型涂料的預處理涂裝流水線(xiàn)在重工業(yè)鋼板預處理中應運而生。本文闡述一套將傳統的預處理鋼板涂裝流水線(xiàn)改造成水性漆預處理鋼板涂裝流水線(xiàn)的實(shí)例，在合理做好污水源頭管理和環(huán)境保護方面有著(zhù)重要的意義。

在傳統的流水線(xiàn)中，溶劑型鋼板底漆中的VOCs含量高達600~660g/L，是VOCs排放最多的涂料之一，環(huán)境污染極大。鋼板作為港機產(chǎn)品的主要制造材料，占產(chǎn)品總質(zhì)量的60%~70%左右。上海市自2014年逐步開(kāi)始執行了《關(guān)于調整本市排污費征收標準等有關(guān)問(wèn)題的通知》和《上海市物價(jià)局、上海市財政局、上海市環(huán)境保護局關(guān)于本市開(kāi)展揮發(fā)性有機物排污收費試點(diǎn)工作的通知》兩項通知（見(jiàn)表1），這兩份通知僅涉及經(jīng)濟處罰和停產(chǎn)整改，未提升至法律法規層面，而為了環(huán)境保護國家于2018年1月1日實(shí)施《中華人民共和國環(huán)境保護稅法》，更加堅定了國家對環(huán)境保護和可持續發(fā)展的決心。根據《中華人民共和國環(huán)境保護稅法》規定和上海市環(huán)保部門(mén)的政策，繼續使用溶劑型涂料將會(huì )衍生出諸多問(wèn)題和壓力，付出代價(jià)很大，對環(huán)境的污染也不可逆，不利于制造業(yè)的可持續發(fā)展。

根據調研分析，假若采用末端治理，后期維護處理成本高昂，而新建一條流水線(xiàn)一次性設備投入400萬(wàn)元左右，且每年維護成本在100萬(wàn)元以上。因此，開(kāi)發(fā)改造傳統流水線(xiàn)成為最經(jīng)濟可行的減排方案。針對傳統的預處理鋼板涂裝流水線(xiàn)上設備的不足之處提出改造方案，在原有設備基礎上進(jìn)行局部升級，原有的工位、運轉系統、控制系統、加熱系統保持不變，只要求噴涂設備升級為水性專(zhuān)用噴涂系統，同時(shí)增加排風(fēng)系統以保證涂層干燥時(shí)的通風(fēng)量和供氣系統的供氣壓。

流水線(xiàn)工作流程

水性漆預處理鋼板涂裝流水線(xiàn)工作原理：通過(guò)輸送、噴漆、廢氣治理設備的流水線(xiàn)作業(yè)，實(shí)現鋼板底漆的均勻合格規范噴涂。此流水線(xiàn)主要包括6大部分：油漆烘干室、水性漆輸送管、廢氣治理系統以及原有流水線(xiàn)上的鋼板輸送系統、調漆房、噴漆房（見(jiàn)圖1）。將研究的符合鋼板底漆配比要求的水性漆，通過(guò)高壓無(wú)氣噴涂泵壓送至噴漆房，將已經(jīng)在輸送機上且表面已除銹、清灰的鋼板，進(jìn)行底漆涂裝預處理作業(yè)。

流水線(xiàn)改造施工步驟

安裝調漆房設備（配備氣動(dòng)攪拌器，混合桶）→連接調漆房與噴漆房→安裝油漆烘干室設備（增設溫度感應探頭若干）→安裝電氣控制柜1套（采用PLC控制）→安裝廢氣治理系統（洗滌塔與電絮凝裝置，用水管進(jìn)行連接）→流水線(xiàn)試運行。

流水線(xiàn)改造技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)

通過(guò)研發(fā)、設計、改造等多方面齊頭并進(jìn)，將水性漆涂料成功在傳統預處理涂裝流水線(xiàn)上使用，在重工制造業(yè)鋼板底漆預處理過(guò)程，不僅大大減少了VOCs排放、改善車(chē)間工作環(huán)境，而且減輕企業(yè)在末端治理設備上的投入費用，幫助企業(yè)最大經(jīng)濟程度的實(shí)現合規合法的環(huán)保生產(chǎn)。流水線(xiàn)改造主要在5個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)創(chuàng )新和攻關(guān)：（1）改變傳統流水線(xiàn)上噴漆用的噴嘴選型，將噴嘴選型由38Z55型改成19Z40型，新型噴嘴具有防銹性能，不僅能提高在鋼板表面的噴涂質(zhì)量，而且成功替代傳統流水線(xiàn)上的38Z55型噴嘴。（2）通過(guò)將噴漆小車(chē)、高壓涂料輸送管、高壓無(wú)氣噴槍與新型噴嘴進(jìn)行組合，并配上感應裝置形成一套自動(dòng)噴涂水性漆的噴漆設備。（3）為解決傳統流水線(xiàn)上調漆房使用水性漆涂裝作業(yè)時(shí)容易出現設備銹蝕的情況，增加高壓無(wú)氣噴涂泵1套（壓縮比為42：1）、攪拌器1套和混合桶1套（80L）設備，對原調漆房設置進(jìn)行改造，實(shí)現水性漆涂料與水15:3的混合配比，保證噴涂質(zhì)量。（4）為解決油漆烘干室加熱溫度不均衡的問(wèn)題，在板鏈輸送機的上、下增加吹風(fēng)嘴組，對原油漆烘干室進(jìn)行改造，將循環(huán)風(fēng)管中電加熱器的熱風(fēng)均勻輸送到鋼板表面，實(shí)現水性漆涂料在鋼板表面能夠快速固化，時(shí)效提高50%（≤5min），油漆漆膜厚度的質(zhì)量要求也得以滿(mǎn)足。（5）為解決末端廢氣的達標排放問(wèn)題（漆霧顆粒物排放限值20mg/m3），增設1套廢氣治理系統，將烘干室、噴漆室內產(chǎn)生的廢氣接收至干式漆霧過(guò)濾器，再進(jìn)入洗滌塔進(jìn)行噴淋過(guò)濾后達標排放，減少對施工人員身體健康造成的危害。

流水線(xiàn)改造后效果

改造后的流水線(xiàn)在總數4000m2的鋼板上試運行，鋼板底漆預處理持續穩定運行測試時(shí)長(cháng)達2h以上，其中進(jìn)氣壓力、加熱溫度、通風(fēng)風(fēng)速、噴嘴口徑、噴幅、搭接距離、漆膜厚度、干燥時(shí)間等關(guān)鍵核心參數性能完全滿(mǎn)足工藝設計要求，運行效果見(jiàn)圖2、圖3。經(jīng)調試獲得的最佳施工工藝參數（見(jiàn)表2）也匹配不同廠(chǎng)家的水性預處理車(chē)間底漆產(chǎn)品，僅需微調進(jìn)氣壓力、噴嘴口徑和噴幅，即可實(shí)現產(chǎn)品間平穩過(guò)度。