關(guān)于涂裝老線“油改水”的案例分析

劉藝 張念利 張善金 高峰 張瑞欣

摘 要：主機(jī)廠生產(chǎn)過程中，涂裝過程作為VOCs排放的重要源頭，受到各級政府、社會和企業(yè)的重點關(guān)注，企業(yè)在如何滿足政府法規(guī)的要求前提下，降低生產(chǎn)制造成本，同時又能滿足客戶應(yīng)用需求是一個需要重點研究的課題。目前國內(nèi)農(nóng)用車、汽車行業(yè)仍有大量的傳統(tǒng)溶劑型工藝涂裝工藝生產(chǎn)線，VOCs產(chǎn)生量及排放量偏高。文章將介紹在農(nóng)用車傳統(tǒng)溶劑型涂裝老線的基礎(chǔ)上進(jìn)行環(huán)保改造的方案及其1C1B水性漆工藝應(yīng)用案例，目前已在山東五征集團(tuán)農(nóng)用車事業(yè)部貨箱涂裝線順利實施，并收到了很好的使用效果，為行業(yè)提供了一種相對低成本的環(huán)保型涂裝改造解決方案。

關(guān)鍵詞：低VOCs;水性漆涂裝工藝;1C1B工藝

中圖分類號：U472.9 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ?文章編號：1671-7988（2020）14-159-03

Abstract： As an important source of VOCs emission in the production process of main engine plants， the coating process has attracted the attention of governments， society and enterprises at all levels. It is a key research topic for enterprises to reduce the production cost and meet the application requirements of customers while meeting the requirements of government regulations.At present， there are still a large number of traditional solvent coating production lines in domestic agricultural vehicles and automobile industries， and the production and emission of VOCs are relatively high. Will be introduced in this paper on the basis of the old traditional solvent-based coating line agricultural environmental renovation plan and application case 1 c1b water-based paint technology has now been 5） group in shandong province agriculture department crate coating line smooth implementation， and received very good use effect， provides industry with a relatively low cost and environmentally friendly plan.

Keywords： Low VOCs; Waterborne paint; Coating process 1C1B

CLC NO.： U472.9 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）14-159-03

1 涂裝老線的環(huán)保改造升級方案

目前國內(nèi)現(xiàn)有農(nóng)用車涂裝線的環(huán)保升級方案分為兩類：一類是引進(jìn)高固涂料，增加環(huán)保廢氣處理設(shè)備，可以滿足現(xiàn)行的環(huán)保法規(guī)要求;另外一類是拆除傳統(tǒng)中低固含溶劑型工藝?yán)贤垦b線相關(guān)設(shè)備，按照目前的水性漆施工工藝要求重建。

第一種，考慮到水性漆運行成本高，老線改造投資大，企業(yè)根據(jù)自身經(jīng)濟(jì)實力實際情況考慮選擇引進(jìn)溶劑型高固體份工藝，結(jié)合廢氣末端治理工藝，同樣可以滿足現(xiàn)行的VOCs排放法規(guī)要求;高固體份工藝改造投資約為水性漆工藝改造的四分之一到五分之一，改造后運行成本較之前中低固體份溶劑型涂料施工成本基本不變。

第二種，目前國內(nèi)農(nóng)用車涂裝線由于建線都比較早，大都沒有考慮水性漆工藝，即生產(chǎn)線無預(yù)留位置且溫濕度控制不夠精確，無法滿足水性漆的噴涂要求。為更好地響應(yīng)國家環(huán)保政策，積極開展降低VOCs涂裝環(huán)保升級，不得不拆除原傳統(tǒng)中低固含溶劑型涂裝相關(guān)設(shè)備按照水性漆工藝要求重建，結(jié)合廢氣末端治理工藝，以滿足現(xiàn)行的VOCs排放法規(guī)要求。我公司采取此種方式進(jìn)行環(huán)保升級。

以下以山東五征集團(tuán)農(nóng)用車事業(yè)部貨箱涂裝的改造為例，介紹拆除原傳統(tǒng)中低固含溶劑型涂裝相關(guān)設(shè)備，按照1C1B水性漆工藝要求重建面漆涂裝線的經(jīng)驗及教訓(xùn)，給行業(yè)內(nèi)有需求的主機(jī)廠提供參考和選擇。

2 方案選擇

山東五征集團(tuán)農(nóng)用車事業(yè)部貨箱涂裝線是一條傳統(tǒng)2C1B溶劑型工藝涂裝線，截止改造前已運行11年，根據(jù)政府VOCs的減排計劃，2019年完成了VOCs的減排改造。

2.1 產(chǎn)品生產(chǎn)邊界

按照生產(chǎn)規(guī)劃，此條貨箱涂裝線水性漆改造后兼具涂裝農(nóng)用車駕駛室的生產(chǎn)能力，在產(chǎn)產(chǎn)品主要有五征奧翔、金玉虎、翔運虎等半封閉車型系列，金銳虎、小銀虎、小先鋒等工礦車型系列，以及五征奧福、奧翔1600、1500、奧翔鉤臂環(huán)衛(wèi)車等全封閉車型系列的駕駛室及其貨箱。

2.2 水性漆工藝選擇

根據(jù)對生產(chǎn)線改造方案規(guī)劃，有兩種水性漆工藝選擇，第一種是2C1B水性漆涂裝工藝，但分析評估后我們認(rèn)為結(jié)合農(nóng)用車產(chǎn)品使用工況以及客戶群體需求關(guān)注點，采用2C1B水性漆工藝增加涂裝成本的同時未給客戶帶來實用的車輛使用價值，客戶導(dǎo)向經(jīng)濟(jì)性差;第二種是考慮目前市面極簡水性漆工藝-1C1B工藝，鑒于前期公司品牌管理部市場調(diào)研，決策整合我公司在用的油漆顏色體系，并全部進(jìn)行素色漆轉(zhuǎn)化，1C1B水性漆極簡工藝顯然更符合我公司產(chǎn)品水性漆涂裝工藝選擇。

2.3 工藝布局方案設(shè)計

我公司原始產(chǎn)線設(shè)計為“L”設(shè)計，工藝流程為磷化前處理電泳+電泳烘干+打膩子（人工烘干）+打磨+擦凈+面漆噴涂（手工）+面漆烘干+下線;基于產(chǎn)線“L”設(shè)計，在與烘干線平行位置東側(cè)增加了PVC線，即工藝流程變更為磷化前處理電泳+電泳烘干+打膩子（人工烘干）+打膠+膠烘干+打磨+擦凈+點補(bǔ)中涂+面漆噴涂（手工）+面漆烘干+下線。

2.4 設(shè)備改造方案設(shè)計

改造基于老線改造，為縮短改造周期，降低改造投資，本項目噴漆室室體結(jié)構(gòu)利舊，增加密封膠、膩子工位及直通式膠烘干室來滿足駕駛室的涂裝要求;原車間空調(diào)僅有加熱功能，無法滿足水性漆使用要求，現(xiàn)噴漆室空調(diào)考慮加熱、制冷、循環(huán)水噴淋，使送風(fēng)溫、濕度均可控，保證水性漆噴漆要求，同時增加面漆噴漆室后的水分預(yù)烘干室，為提升產(chǎn)能需求新建2個直通式面漆烘干室，如圖1、圖2所示，具體數(shù)據(jù)見表1～表3。

2.5 水性漆涂料開發(fā)

新型工藝必須在驗證可行的基礎(chǔ)上才能應(yīng)用到產(chǎn)線現(xiàn)場，1C1B水性漆的開發(fā)，涂層性能和材料配套性驗證工作是項目是否成功的關(guān)鍵，為此，我公司制造技術(shù)部、事業(yè)部技術(shù)部、質(zhì)量部制定了全面的水性漆涂層性能認(rèn)可驗證方案和涂裝材輔料配套性驗證方案以及施工導(dǎo)入方案，包括涂料參數(shù)、噴涂參數(shù)、材輔料配套噴涂效果的驗證，為順利復(fù)產(chǎn)試噴奠定基礎(chǔ)。

2.6 產(chǎn)線工藝調(diào)試

完成設(shè)備聯(lián)調(diào)以及水性漆材料開發(fā)認(rèn)可后，必須經(jīng)過新材料的上線噴涂實車驗證綜合調(diào)試才能得到符合企業(yè)技術(shù)指標(biāo)的水性漆涂層，驗證內(nèi)容包括噴漆室溫濕度控制、烘干爐曲線、噴涂參數(shù)、下線涂層外觀數(shù)據(jù)等。

2.7 改造效果總結(jié)

質(zhì)量：改造后，車身外觀水平與之前相對持平，反映水性漆外觀質(zhì)量的主要指標(biāo)長短波相比改造前略差，目前正在做專項提升。

制造成本：據(jù)全棚水性漆比油漆增加40.76元/件，半棚增加14元/件，全棚占30%計算，單臺（駕駛室+貨箱）成本增加81.05元/臺。

VOCs排放：改造后水性漆施工VOCs﹤150g/L，滿足GB-24409（2020）年標(biāo)準(zhǔn)限值。

3 老線改造的施工安全策劃

老線改造難度較大，隱患多，行業(yè)內(nèi)改造項目的失火等事故往往造成主機(jī)廠巨大的經(jīng)濟(jì)損失，如何平衡安全與項目的順利實施尤為關(guān)鍵。以五征農(nóng)用車貨箱車間環(huán)保改造項目為例，改造項目涉及噴漆室動火，夏季高溫期間施工，涂料/稀料的導(dǎo)入、導(dǎo)出，大量的高空作業(yè)等高風(fēng)險項目，安全管理壓力較大，安全第一，質(zhì)量第二，進(jìn)度第三的優(yōu)先原則進(jìn)行項目管理。安全工作重點在預(yù)防，例如噴漆室改造前需要清洗漆渣，有效降低動火的風(fēng)險;噴漆室內(nèi)焊接、切割、打磨等動火作業(yè)時開啟循環(huán)水、關(guān)閉風(fēng)機(jī)，消除著火風(fēng)險;所有高空作業(yè)必須使用雙掛鉤安全帶、電氣、焊接、吊裝等特種設(shè)備操作必須持證上崗并配套安全帽，有效保證安全施工，成功保障了改造過程的零事故，為后續(xù)我公司其他類似環(huán)保改造大項目的安全實施提供指導(dǎo)和參考。

4 經(jīng)驗教訓(xùn)總結(jié)

改造過程中，產(chǎn)線設(shè)計鑒于一些現(xiàn)有的條件做了些許讓步設(shè)計，在項目實施階段也遇到了很多不曾預(yù)料到的問題，現(xiàn)總結(jié)如下：

（1）電泳烘干下線與面漆線滑撬的轉(zhuǎn)接問題。前處理電泳采用懸掛鏈輸送，且節(jié)拍存在差異，在懸掛鏈上的電泳烘干件轉(zhuǎn)接至面漆線滑撬存在困難，目前需要4個人輔助下線。

（2）點補(bǔ)中涂工序設(shè)計問題。鑒于噴漆室主體利舊，受噴漆室長度限制膩子點補(bǔ)中涂工序設(shè)計在噴漆室進(jìn)口處，噴漆工位極短漆霧易飄落至擦凈工序，造成擦凈室污染，目前要求局部點噴、控制噴漆量、增加風(fēng)淋裝置進(jìn)行隔斷。

（3）滑撬清理間漆渣處理問題。設(shè)計的滑撬清理間面積較小，清理的滑撬漆渣掉落至滾床下側(cè)操作工清理掉落漆渣費時費力。

（4）返線工件上線路線設(shè)計問題。產(chǎn)線設(shè)計返線件隨滑撬流轉(zhuǎn)至膠烘干強(qiáng)冷末端上線，然后進(jìn)入打磨、擦凈、噴漆室，此工藝流程設(shè)計無法保證返線件的鈑金表面溫度，冬季時由于工件表面溫度低（0-5°）極易出現(xiàn)涂層質(zhì)量問題。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬春慶，趙光麟，等.涂裝設(shè)備設(shè)計應(yīng)用手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2019.

[2] 王錫春.汽車涂裝工藝技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

[3] 王錫春.涂裝車間設(shè)計手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.