淺析移動涂裝工棚的工藝設(shè)計

沈大偉

（上海振華重工（集團）股份有限公司長興分公司，上海 201913）

1 前言

大型重工鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)中，外場噴涂在企業(yè)生產(chǎn)制造過程中均不同程度地存在，如果外場露天噴漆工序沒有任何污染防治措施，產(chǎn)生的二甲苯、非甲烷總烴及噴漆粉塵顆粒物等污染物，在對整個大氣環(huán)境造成污染的同時，也會對人體健康產(chǎn)生危害。露天噴涂施工對公司內(nèi)部及四周場地的污染嚴(yán)重，對周邊環(huán)境和群眾生產(chǎn)生活環(huán)境造成嚴(yán)重危害，即違反了國家生態(tài)環(huán)境保護的法律法規(guī)，也造成了公司與周邊生活的居民尖銳矛盾，對公司的經(jīng)濟效益和社會效益均產(chǎn)生比較大的負(fù)面效應(yīng)。

對于大型鋼結(jié)構(gòu)制作企業(yè)，會有許多超大型異形鋼構(gòu)件，在外場拼裝后，如果二次轉(zhuǎn)運到專用的涂裝房進行噴涂施工，部分構(gòu)件受轉(zhuǎn)運設(shè)備、起重設(shè)備，涂裝房的限高等條件約束，轉(zhuǎn)場到室內(nèi)噴涂費用高，而隨著環(huán)保要求的提高，拒絕室外噴涂的現(xiàn)實要求，是擺在企業(yè)面前的難題。而移動涂裝工棚可以很好的解決此類問題，下文以某大型港口制造企業(yè)的移動涂裝工棚的設(shè)計制造進行解析。

2 移動涂裝工棚的設(shè)計思路

移動涂裝工棚如果要滿足在外場進行噴涂施工作業(yè)，首先要滿足其移動性，必須帶大車行走機構(gòu)，便于移動轉(zhuǎn)場。移動涂裝工棚還需要配置VOCs處理裝置的設(shè)計，根據(jù)公司制作的各種類型鋼結(jié)構(gòu)件特征，來設(shè)計移動工棚的大小以及移動涂裝工棚兩端活動門形式。

2.1 確定移動涂裝工棚的尺寸大小

移動涂裝工棚的大小，既要滿足制作的構(gòu)件能在工棚里面有噴涂施工的足夠空間要求，又要考慮節(jié)約成本的要求，設(shè)計空間越大，設(shè)備的運行費用越高。設(shè)計前，需要通過對外場制作的大型異形鋼構(gòu)件外形尺寸進行統(tǒng)計歸類、分析，例如，公司一處區(qū)域為外場結(jié)構(gòu)件制作，不便于轉(zhuǎn)運進涂裝房的構(gòu)件主要是卸船機的卸料系統(tǒng)大漏斗和皮帶機架，該漏斗構(gòu)件為錐形的異形構(gòu)件，且預(yù)焊件多，上方要安裝側(cè)擋風(fēng)壁，檔料板，接料板。下方需要安裝震動給料器。最大的有80多噸，高度有14m多，然后根據(jù)涂裝施工時的登高設(shè)備在工棚內(nèi)的活動要求，決定設(shè)計一個長20m×寬20m×高20m的涂裝棚，基本滿足該區(qū)域外場構(gòu)件的90%涂裝噴涂要求。

2.2 移動涂裝工棚大車運行機構(gòu)的設(shè)計

大車運行結(jié)構(gòu)，是移動工棚的驅(qū)動運行結(jié)構(gòu)，通常的大車的運行機構(gòu)有軌道式運行車輪結(jié)構(gòu)、輪胎式車輪結(jié)構(gòu)和鍛造包膠式運行車輪三種。

（1）軌道運行式車輪結(jié)構(gòu)。軌道式運行機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，但是需要在涂裝工棚運行區(qū)域鋪設(shè)鋼軌，鋪設(shè)軌道需改變原有的外場場地，且鋪設(shè)軌道費用較高，鋪設(shè)軌道后對場地上的構(gòu)件制作時需使用的流動機械運行影響較大，如場地上的軌道對制作鋼結(jié)構(gòu)件時必須移動叉車設(shè)備、運輸平板車和汽車吊的自由運行影響較大，這種形式只適合在小的局部區(qū)域運行的涂裝工棚使用，對運行區(qū)域較大的涂裝工棚不適合。

（2）輪胎式車輪結(jié)構(gòu)。輪胎式車輪結(jié)構(gòu)行駛時不會損傷路面，行駛速度較快，穩(wěn)定性較好，具有機動性好，轉(zhuǎn)移方便的特點，承載大，但是這種運行機構(gòu)成本費用高，且整個大車行走機構(gòu)的外形尺寸比較高，構(gòu)件噴涂施工后，噴涂后產(chǎn)生的有害氣體防泄漏成本高，不具有成本優(yōu)勢。

（3）鍛造包膠式運行車輪結(jié)構(gòu)。鍛造車輪的輪體采用60鋼鍛造，輪緣踏面采用實心輪胎用高耐磨包膠層，包膠厚度25mm左右,車輪承載能力不小于30t，即可滿足承載移動涂裝棚的重量要求，且具有移動的靈活性，便捷性。對現(xiàn)有的外場場地?zé)o需進行二次改造施工，利用性好，在外場的水泥硬化地面就可以自由運動行走，噴涂施工結(jié)束，移動涂裝工棚移位后，場地可以進行其他工序施工，場地的利用性高。因此本項目的大車行走選擇鍛造包膠式運行車輪結(jié)構(gòu)（圖1）。

圖1 鍛造包膠式車輪結(jié)構(gòu)

2.3 確定移動涂裝工棚的主體結(jié)構(gòu)確定

（1）工棚主結(jié)構(gòu)（圖2）和頂棚均采用工字梁桁架式結(jié)構(gòu)，頂面和外側(cè)面用1.4mm厚的波型板覆蓋密封，波形板可以減輕涂裝工棚的自重，節(jié)約成本。

圖2 移動涂裝工棚主體結(jié)構(gòu)

（2）移動工棚的兩端起升卷簾門，采用卷揚機鋼絲繩帶動卷簾門的開閉形式，具有重量輕，開閉方便，維修便捷，簾布架利用導(dǎo)向輪部件導(dǎo)向，且?guī)в凶枣i保護裝置，防止卷揚機失效時卷簾門下墜。

（3）在頂棚開600×600的孔，安裝噴涂廢氣處理裝置風(fēng)管，在移動涂裝工棚噴涂時產(chǎn)生的有害物質(zhì)如苯類、甲苯、二甲苯、甲醛等VOCs有害氣體，通過抽風(fēng)機輸送到外側(cè)配置的VOCs處置裝置進行無害化處理。

2.4 VOCs處理裝置

VOCs處理裝置（圖3）利用MIS型水霧誘導(dǎo)洗滌塔來處理漆霧，MIS型水霧誘導(dǎo)洗滌塔利用高速水霧產(chǎn)生的卷吸、碰撞、捕集作用將懸浮在空氣流中微粒吸收出來，轉(zhuǎn)移到水箱中，對微細(xì)顆粒捕集有很高的捕集效率，可以有效吸收空氣中的微粒，如漆霧、煙霧、塵粒等氣溶膠微粒，防止微粒擴散對空氣的污染。在MIS型水霧誘導(dǎo)洗滌塔內(nèi)漆霧粒被水滴包裹形成“水包油顆?！保艚^了漆霧顆粒與外界的結(jié)觸，完全消除了漆霧的粘性阻塞現(xiàn)象，同時有效控制住了漆霧內(nèi)的有機組分（VOCs）揮發(fā)。

圖3 VOCs處理裝置

MIS型洗滌塔可以保證長期穩(wěn)定的運行效率，塔內(nèi)無易損件，不會產(chǎn)生使用填料導(dǎo)致的堵塞、內(nèi)部污染失效現(xiàn)象，可長期免維護高效運行。塔阻力低(＜500Pa)，風(fēng)機功率小運行成本低。捕集在水中的油漆可以通過浮力作用聚集在水面，進行回收處置，密度重于水的沉淀物聚集在底部可定期回收處置。

VOCs 的處理使用具有高吸附性能的活性炭纖維進行吸附，采用SAC-R型回轉(zhuǎn)式連續(xù)再線解吸附器?；钚蕴坷w維（ACF）與顆?；钚蕴浚℅AC）性能比較：

（1）纖維直徑細(xì)，與被吸附物質(zhì)的接觸面積大，增加了吸附幾率，且可均勻接觸。

（2）外表面積大，吸脫速度快，約是GAC的10～100倍；吸附容量大，約是GAC的1.5～10倍，且吸附效率高。

（3）孔徑分布窄，絕大多數(shù)孔徑在100A 以下，這是吸脫速度快的又一重要原因；通過特殊的制造方法，也可制得孔徑在1000A左右的ACF（用于特殊物質(zhì)的吸附）。

（4）濾阻小，約是GAC的1/3。

（5）強度較高，不易粉化，不會造成二次污染；純度高，雜質(zhì)少，可用于高檔食品工業(yè)和醫(yī)療衛(wèi)生工業(yè)。

（6）省能，經(jīng)濟，因吸脫速度快和設(shè)備體積小，因而配套工程規(guī)模小，經(jīng)濟效益高，同時使用壽命長，再生容易。

（7）操作安全，因吸附層薄和體密度小，蓄熱少，不易發(fā)生事故，同時，吸脫速度快，操作簡單，易實現(xiàn)自動化控制和操作。

綜合比較采用淋洗塔、過濾器、活性炭吸附工藝，活性炭采用現(xiàn)場高溫解吸再生工藝，使用焚燒工藝處理解吸出來的VOCs組份。

3 移動涂裝工棚的關(guān)鍵制造工藝

3.1 分組件制作

涂裝棚制作時，移動棚結(jié)構(gòu)在制作時，分為3個組件制作,頂棚組件、左側(cè)棚和右側(cè)棚，連接斜撐件暫不安裝，待后續(xù)拼裝時在安裝到位。橫梁和縱梁的制作注意控制好開檔尺寸在±2mm公差范圍之內(nèi)，構(gòu)件對角線誤差控制在±5mm公差范圍內(nèi)。

3.2 涂裝棚拼裝

移動工棚安裝關(guān)鍵點是左右兩個側(cè)壁與下橫梁的吊裝，側(cè)壁重量輕，垂直度要求高，才可以保證與頂棚的拼接，控制好垂直度，與上下口的開檔，才可以保證前后卷簾門的安裝。側(cè)壁安裝時里外加防傾覆支撐，并用徠卡測量垂直度在10mm以內(nèi)，然后將頂棚安裝到位，最后安裝其他電氣附屬件并調(diào)試。

4 結(jié)語

移動涂裝工棚適合應(yīng)用在不便于轉(zhuǎn)運的異形大型鋼結(jié)構(gòu)制作項目中，這種構(gòu)件轉(zhuǎn)運風(fēng)險高，擺放、綁扎困難，這種鋼構(gòu)件如果直接在外場露天沖砂噴涂，對廠區(qū)周圍環(huán)境影響大，不符合環(huán)保的法律法規(guī)要求，而通過涂裝工棚的移動，使其達(dá)到構(gòu)件在室內(nèi)噴涂的效果，通過定制VOCs處理裝置，移動涂裝工棚噴涂時產(chǎn)生的有害物質(zhì)如苯類、甲苯、二甲苯、甲醛等VOCs有害氣體，通過抽風(fēng)機輸送到外側(cè)連接的VOCs處置裝置進行無害化處理，使其涂裝排放的氣體達(dá)到環(huán)評標(biāo)準(zhǔn)，港口卸船機設(shè)備的大漏斗結(jié)構(gòu)、堆取料機的門座架、回轉(zhuǎn)平臺等轉(zhuǎn)運風(fēng)險高，擺放、綁扎困難的構(gòu)件均無需二次轉(zhuǎn)運到涂裝房噴涂作業(yè)。在涂裝結(jié)束后，直接將移動涂裝棚移開即可，用門機吊裝部件進入總裝或發(fā)運狀態(tài)，避免了高風(fēng)險，且耗時費力的結(jié)構(gòu)件轉(zhuǎn)運。