合成閘瓦生產(chǎn)車間的環(huán)境保護(hù)

摘 要：以某鐵路配件生產(chǎn)企業(yè)為例，介紹了合成閘瓦生產(chǎn)的工藝流程，闡述了造成環(huán)境污染的主要因素，提出了相對應(yīng)的應(yīng)對措施。

關(guān)鍵詞：合成閘瓦；環(huán)境危害；廢氣治理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.203

0 引言

隨著鐵路運(yùn)輸?shù)牟粩喟l(fā)展，貨車重量、速度不斷增加，列車制動系統(tǒng)多已使用高摩合成閘瓦，但是合瓦閘瓦生產(chǎn)過程中易形成粉塵、廢氣、油煙、噪聲、廢渣等污染，我們應(yīng)重視其中的環(huán)境污染問題。

本文重點(diǎn)討論粉塵、廢氣、油煙的污染問題，以某生產(chǎn)企業(yè)為例，由于積極采用新工藝、新設(shè)備，企業(yè)較好的對污染源進(jìn)行了治理。

1 合成閘瓦生產(chǎn)工藝簡介

1.1 原材料

生產(chǎn)高摩合成閘瓦的原材料包括丁晴橡膠、酚醛樹脂、石墨、鐵粉、鉀長石、鋼釬、硫酸鋇、復(fù)合纖維、海泡石、鋼板等。

1.2 生產(chǎn)設(shè)備

QH11-8×2000型剪板機(jī)1臺，JC21-100/160型開式固定臺壓力機(jī)4臺，Q378B型吊鉤式拋丸清理機(jī)1臺，XK-400型開式煉膠機(jī)4臺，YA32-200四柱液壓機(jī)7臺，SHG-200型高速捏合機(jī)1臺，DGMJ型固化爐3臺。

1.3 主要生產(chǎn)工藝流程

（1）原材料配料工藝：每班次根據(jù)生產(chǎn)安排及配方要求對原材料進(jìn)行稱量，按橡膠輔料、填充料分別配料并分裝。

（2）橡膠塑煉工藝：通過開式煉膠機(jī)進(jìn)行混合碾壓，將整袋橡膠投入煉膠機(jī)輥筒間，壓解成片狀，將橡膠輔料加到輥筒間的橡膠中進(jìn)行塑煉。

（3）橡膠混煉工藝：先將填充料投入高速捏煉機(jī)混合攪拌均勻，然后與塑煉好的橡膠一起放入開式煉膠機(jī)進(jìn)行混煉，然后按要求將煉好的膠切片、粉碎。

（4）閘瓦鋼背制作工藝：瓦背鋼板采用Q235A鋼板制造，鋼板厚度4mm，經(jīng)剪板機(jī)剪切下料，然后由壓力機(jī)沖壓成型。

（5）熱壓成型工藝：將模具升溫至160℃，定量稱取摩擦體材料，倒入模具模腔內(nèi)，將瓦背內(nèi)側(cè)朝下準(zhǔn)確放入模腔，啟動液壓機(jī)按照程序進(jìn)行壓制。

（6）固化熱處理工藝：將壓制完成的合成閘瓦按批次裝入固化爐內(nèi)，采用階梯式溫升工藝進(jìn)行固化熱處理。

（7）油漆工藝：將固化后的閘瓦并排擺放于地面，油漆均勻噴涂在閘瓦瓦背的表面，自然晾干。

2 合成閘瓦車間主要環(huán)境危害

（1）車間初建時(shí)，生產(chǎn)條件差，采用人工配料，在稱量和混料過程中容易就以粉塵狀態(tài)泄露散發(fā)出來，配料區(qū)粉塵飛揚(yáng)，工作條件惡劣。企業(yè)于2013年8月對車間進(jìn)行了檢測，儀器使用的是一臺FCY-2型防爆呼吸性粉塵采樣器，依據(jù)《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值第1部分：化學(xué)有害因素》（GBZ 2.1-2007） 評判，工作場所空氣中其他粉塵容許濃度為8mg/m?，最大超限倍數(shù)為2，現(xiàn)場檢測結(jié)果是16.3mg/m?，最大超限倍數(shù)是13.7，嚴(yán)重超標(biāo)。

（2） 橡膠塑煉、混煉工藝使用開放式煉膠機(jī)進(jìn)行，工作中需要將輔料、填充料不斷碾壓混入橡膠中，造成粉塵原料散發(fā)污染。根據(jù)GBZ2.1-2007標(biāo)準(zhǔn)，呼塵TWA指標(biāo)為0.7mg/ m?，現(xiàn)場作業(yè)呼塵已達(dá)1.5mg/ m?，檢測結(jié)果超標(biāo)。

（3）固化爐熱處理過程中會產(chǎn)生油煙，通過爐頂部的簡易煙筒直接排到空氣中，對環(huán)境有較為明顯的污染。油煙主要成分是揮發(fā)性有機(jī)化合物VOCs，長期接觸可引起慢性中毒，損害肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)等，對長期在車間從事生產(chǎn)作業(yè)的員工來說，危害較大，必須采取措施進(jìn)行治理。

（4）油漆包裝工序采用人工作業(yè)，采用佩戴防護(hù)口罩對人身進(jìn)行簡單防護(hù)，使用空壓機(jī)噴漆。雖然使用了環(huán)保油漆及稀釋劑，但噴涂過程中還是會產(chǎn)生漆霧等有機(jī)廢氣，作業(yè)時(shí)隨氣流彌散至四周，并有異味產(chǎn)生，工人吸入可引起中毒及神經(jīng)損害，對車間和周邊的環(huán)境也有環(huán)保污染，需要對其進(jìn)行處理。

3 治理措施

3.1 建造安裝自動配料系統(tǒng)

自動配料系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)原料的儲存、自動稱量配料及運(yùn)送，配好的料自動轉(zhuǎn)入加壓式翻轉(zhuǎn)橡塑捏煉機(jī)。整套系統(tǒng)由電腦控制部分、提升機(jī)、配料倉、分配器、給料器、電子配料秤、混合機(jī)等部分組成，并配有先進(jìn)的脈沖式除塵設(shè)備滿足除塵的要求。整個(gè)系統(tǒng)需要人工將8種物料解包投入料倉，經(jīng)2臺斜坡提升機(jī)、6臺鉚鏈斗式提升機(jī)提升物料入儲料倉，物料由皮帶供料，粉料由螺旋供料，送入稱料斗配料稱重，移動小車依次接料輸送至?xí)捍鎮(zhèn)}，再次復(fù)檢稱重，最后由皮帶、輸送機(jī)構(gòu)送入捏煉機(jī)（見圖2）。投料區(qū)域與配料區(qū)域完全隔離，投料區(qū)域上方裝設(shè)吸塵罩與除塵管道對接，控制粉塵；斗式提升機(jī)密封性好，環(huán)境污染少；斜坡提升機(jī)采用刮板輸送機(jī)，全部密封，裝設(shè)防塵罩；配料區(qū)域進(jìn)行封閉，形成密閉獨(dú)立空間，防止配料過程中的殘余粉塵散落至配料區(qū)域以外空間；8種配料下方均設(shè)置除塵口，設(shè)置吸塵罩，與除塵器連接；其它單元連接也全部采用密封連接的過渡設(shè)計(jì)。

3.2 改進(jìn)塑煉、混煉工藝流程

原料與配方不變，購置2臺大連生產(chǎn)的X（S）F-110*30加壓式翻轉(zhuǎn)橡塑捏煉機(jī)。工藝路線改進(jìn)為：第一步進(jìn)行配料，將填充料和橡膠輔料投入自動配料系統(tǒng)進(jìn)行配料；第二步是塑煉工藝，橡膠稱量后，直接投入開式煉膠機(jī)進(jìn)行塑煉，壓解成片狀；第三步進(jìn)行捏煉，將配好的原料和塑煉好的橡膠投入捏煉機(jī)混合碾揉均勻，完成后進(jìn)行粉碎（見圖3）。

捏煉機(jī)的工作原理，與密煉機(jī)相同，即使物料受壓鉈壓力，在密閉槽內(nèi)經(jīng)過一對特定形狀并相對回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行混煉，整個(gè)混制料過程完全處于密閉的狀態(tài)下。將填充料和橡膠輔料集中在捏煉機(jī)中完成，并在捏煉機(jī)加料口裝設(shè)微負(fù)壓吸塵布袋除塵裝置，能夠有效降低粉塵飛揚(yáng)，減少混制料的損失，改善產(chǎn)品質(zhì)量與工作環(huán)境，徹底根治原開式煉膠機(jī)混煉工藝帶來的污染源。

3.3 固化工序新增油煙凈化器

每臺固化爐配置一套DLZ-F-8油煙凈化器，通過固化爐的排煙口與管道連接，配套風(fēng)機(jī)采用變頻控制。油煙廢氣被風(fēng)機(jī)吸入油煙凈化器，其中部分較大的油污顆粒在均流板上被捕捉。氣流進(jìn)入高壓靜電場時(shí)，在高壓電場的作用下，油煙氣體分離，大部分得以降解炭化，少部分微小油粒被收集在極板上下流到集油盤，經(jīng)管道排出。同時(shí)，高壓靜電場有效地降解有害成份，起到消毒、除味作用，最后排出潔凈的空氣。

3.4 油漆工藝采用自動噴漆線

自動噴漆線主要實(shí)現(xiàn)閘瓦的輸送、自動噴漆、自動烘干、冷卻及廢氣處理。整套生產(chǎn)線由上件輸送機(jī)構(gòu)、水洗式噴漆柜、烘干輸送線、排風(fēng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。抽風(fēng)系統(tǒng)安裝可拆式活性炭過濾裝置，過濾空氣的漆味及廢氣。整條線只需人工上下料，其余均自動工作。

水洗式噴漆柜采用側(cè)抽風(fēng)，并利用流動的簾狀水層來收集并帶走漆霧。底部有一儲水槽，中部有一溢流水槽，泵將水抽至水槽，沿槽邊溢流，并順著水簾板均勻地流入底部儲水槽內(nèi)，水簾板掛在噴涂工件的下方，這樣工件的下方形成一簾狀水層。噴涂工件時(shí)，一部分漆霧隨簾狀水層流入水槽內(nèi)，生成油漆殘?jiān)∮谒妫恐苄瓒ㄆ谇謇?；另一部分隨空氣進(jìn)入抽風(fēng)系統(tǒng)，抽風(fēng)系統(tǒng)安裝了可拆式活性炭過濾裝置，過濾空氣的漆味及廢氣，保證了環(huán)保排放要求。

自動噴漆采用靜電噴漆方式，利用高壓所形成的靜電場來進(jìn)行噴漆，多臺靜電噴槍固定安裝，實(shí)現(xiàn)多臺自動同時(shí)噴涂，提高了油漆的利用率，油漆材料利用率可達(dá)80～90%，較手工噴漆節(jié)約油漆60%左右，減少漆霧飛散和污染，并改善了勞動衛(wèi)生條件，有利于工人的身體健康。

烘干輸送線采用鏈條整體輸送，托輥平穩(wěn)輸送，使用雙管中波石英輻射管直接輻射加熱，在烘干區(qū)內(nèi)設(shè)計(jì)有合理的風(fēng)量流道，烘干區(qū)內(nèi)廢氣通過風(fēng)管進(jìn)入抽風(fēng)系統(tǒng)處理。

4 驗(yàn)收監(jiān)測

項(xiàng)目改造完畢后，企業(yè)再次進(jìn)行了環(huán)境監(jiān)測，儀器使用的是一臺FCY-2防爆呼吸性粉塵采樣器和一臺防爆采樣器，驗(yàn)收依據(jù)是GBZ2.1-2007標(biāo)準(zhǔn)。配料工位檢測其他粉塵TWA指標(biāo)為4.5 mg/m?，混煉工位檢測其他粉塵TWA指標(biāo)為4.41 mg/m?，國家標(biāo)準(zhǔn)為8mg/m?，結(jié)果判定合格。固化爐檢測苯甲苯二甲苯聯(lián)合作用指標(biāo)為0.1，國家標(biāo)準(zhǔn)為≤1，結(jié)果判定合格。噴漆工位檢測苯TWA指標(biāo)為0.1 mg/m?，甲苯TWA為1.4 mg/m?，二甲苯TWA為0.4 mg/m?，國家標(biāo)準(zhǔn)分別為6、50、50mg/m?，結(jié)果判定合格。

5 結(jié)束語

綜上所述，合成閘瓦在生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生大量的粉塵、廢氣、油煙，不僅會污染環(huán)境，還會對車間生產(chǎn)作業(yè)人員的健康產(chǎn)生極大的威脅，所以對于合成閘瓦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染治理刻不容緩，應(yīng)當(dāng)積極采用新工藝、新設(shè)備進(jìn)行整治。

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作者簡介：馬濤（1979-），男，本科，助工，主要從事設(shè)備方面研究。