王雨 楊衛國 解建波
1飛機拆解行業的現狀和發展趨勢
1.1退役飛機的處置方式
隨著我國民航機隊規模的不斷擴大,民航飛機退役后的去向成為擺在我們面前的一個新問題。預計未來10~20年,全球將有6000~8000架飛機退役。飛機退役后往往被放置在暫存場,它不僅會占用大量土地,而且紫外線、降雨和機體氧化等引起的降解很容易造成土壤、地下水等的污染。
預計在未來10年中,我國的商用飛機將從2020年的4315架,增長到2030年的6000架以上。可以預見,未來十年我國退役飛機數量也會迅速增加。一方面,較低的利用率、較高的維修成本以及燃油價格的波動導致這些舊飛機的經濟效益降低;另一方面,不斷推出的更省油、維修成本更低的新一代飛機,也促使航空公司和飛機租賃公司用新飛機替換舊飛機。
通常,我國退役的客機有三種處置方式。一是轉售或者轉租到非洲、南美洲等地區的欠發達國家;二是將客機改為全貨機;第三種方式是將飛機拆解,實現航材的最大化循環再利用。在這幾種不同的處置方式中,轉租或轉售相當于客機繼續運營,而常說的客機退役方式更多的是指“客改貨”和“飛機拆解”。即便“客改貨”能增加飛機近20年的在役時間,但依然會有貨機再退役的問題,因此,飛機拆解成為飛機最終退役的一個必然選項。飛機被拆解成零部件之后,經過翻修后可以繼續使用,這些二手零部件的交易價值總和有時會大大超過整架退役飛機的交易價值。
1.2飛機拆解的國際國內現狀
現有飛機拆解和回收企業大多分布在歐美國家,美國企業占比超過50%,英國緊隨其后。這也部分歸因于這兩個國家是全球主要的航空零部件制造國,特別是在飛機發動機制造領域。相比歐美市場,中國的飛機拆解和回收產業才剛剛起步,多種因素疊加造成了這一行業在我國的發展相對滯后。首先,中國航空公司的機隊機齡普遍偏小,因此每年退役的飛機數量有限;加之近年來國內航空貨運的高速增長,使得更多的退役客機被改裝成貨機繼續服役。其次,由于缺乏成熟的二手航材交易市場,沒有完善的二手航材估值和檢測體系,出于安全考慮,國內的航空公司更傾向于儲備全新的航材。此外,我國還缺乏較為明確的監管和保障規則,這也一定程度上也限制了飛機拆解業務的發展。
未來全球二手航材市場需求將持續增長,這將直接帶動整個飛機拆解行業的繁榮。另外,隨著航空公司加快購置新一代客機,這將導致更多的飛機提前退役,從而促進飛機拆解行業的發展。中國航空公司國際化進程不斷加快和“一帶一路”等國家戰略的實施,必將帶動中國飛機拆解迎來井噴式的增長。
2飛機拆解的環境污染
2.1飛機拆解環境污染特點
雖然很難用一句話或幾個特征污染物準確表征飛機拆解行業的環境污染特點,但飛機拆解具備拆解行業環境污染的一些共同特點。其環境污染不僅存在于拆解過程,還存在于拆解前的運輸和存放過程,也存在于拆解后的清洗、清理和再制造、再加工過程。拆解產生的污染物種類多,有大氣污染物、水污染物和固體污染物,但排放量一般都不大,也就造成治理起來相對繁瑣。很多拆解企業的環境污染,往往是由于管理不善而造成的,并不是由于治理技術或工藝上的不成熟。
2.2飛機拆解主要污染環節和污染物
一般飛機拆解的工藝流程可以劃分為三段:拆前、拆中和拆后。拆前是指從飛機進場到機身拆解的存放和放空、清洗過程。清洗的目的主要是清除機身的油污和積塵,這個環節主要產生沖洗廢水,主要污染物是懸浮物和少量油份。放空包括放空死油和死水,死油主要是殘留的燃油和機油,死水包括廚房、衛生間以及管道內的積水。放空的燃油機油可以回收,放空的死水中含有一定的有機污染物和少量油分。在放死油過程中,會釋放少量的揮發性有機氣體。
放空死油和死水后的飛機就可以進入拆中過程,拆中就是對機身和部件的拆解。一架整機可首先拆解出起落架、發動機、APU、尾噴管、進氣道、反推裝置、雷達設備、機翼作動面、水平尾翼、垂直尾翼、擾流板、空調系統、儀表裝置、通訊系統、電源系統、防火系統、飛行操控系統、燃油系統、液壓系統、防冰和防雨系統、指示記錄系統、燈光系統、導航系統、氣動系統、氧氣系統、真空/壓力系統、水壓載平衡系統、客艙系統、航電器件、艙門、機身、短艙/吊架、安定面、窗口風擋、座椅、內飾和填充物等部件。這些部件很大一部分可用于再制造或再使用,對于不能再制造的部件,可做進一步的部件拆解,拆解后的材料分類回用或處置。此過程是產生污染物較多的過程,會產生以下污染物:
1) 在起落架拆解過程中,斷開液壓管路過程中液壓機油會排出,液壓機油為危險廢物,要做好收集并送有資質單位處理。
2)發動機拆解過程中,會造成潤滑油的排出,潤滑油也是危險廢物。
3)機翼作動面拆解過程中,會差生少量液壓油和潤滑油,都是危險廢物。
4)拆解過程中會對零部件進行必要的清洗,清洗方式一般分為酒精擦拭和清水沖洗,會產生擦拭棉布和清洗廢水,其中擦拭棉布為危險廢物。
5)拆解過程中,也會釋放少量的揮發性有機氣體。
拆后的工作主要包括對零件的清洗和材料的分類,清洗過程會產生清洗廢水。
3飛機拆解的環境保護
3.1行業環境保護
飛機拆解區別于汽車拆解的最大特點是不會遍地開花,且具有相當高的準入門檻,這個特點也決定了飛機拆解在控制環境污染方面面臨失控的風險要小得多。要做好飛機拆解行業環境保護工作,最重要的就是要做好頂層設計,至少要做好以下三個方面的工作:
1)做好行業發展規劃,制定好行業近期、中遠期發展目標,統籌好全國的布點、布局,避免無序發展。明確行業準入門檻和技術規范,引導優良資本和高端技術。
2)制定飛機拆解的行業技術規范。飛機拆解的過程復雜且具有一定的危險性。國內目前還沒有統一的技術規范,造成了行業監管難度,甚至影響了行業整體長期可持續發展。
3)加大飛機改裝方案、材料循環利用等關鍵技術的研發投入。目前飛機改裝和拆解行業的核心技術均來自歐美,如客改貨方案制定、復合材料循環利用等,這無形中限制了中國企業在全球市場的競爭力。只有加強相關關鍵技術的研發投入,才能在未來提升我國退役飛機處置行業的整體實力。
3.2企業環境保護
具體到拆解企業的環境保護,首先在廠區平面布置上要嚴格分區作業。拆前、拆中和拆后要分區,拆解過程中不同部件的拆解也要分區,只有做好分區,才會方便后續的回收、回用、收集和治理。其次,在回用和治理中,要堅持分類的原則,拆解后的部件和零件要分類,拆解后的材料也要分類,依據不同的類別采取不同的再制造、回用或處置,對污染物也要分類,依據污染物不同的性質,采取不同的處理方式。
在車間設計過程中,要做好收集設施的布局和防滲,對拆解過程中產生的廢油和各種清洗廢水,要做到全部收集。無論是飛機存放、拆解還是部件材料存放車間,都要做硬化處理,一方面便于沖洗,另一方面減少對土壤和地下水的污染。
必要時,要對揮發性有機氣體進行收集和處理,對于配套的鍋爐,鼓勵采用清潔能源并配備可以實現達標排放的尾氣治理設施。對產生的危險廢物,要配備滿足規范要求的危廢暫存間,委托有資質的機構最終處置。對生活廢水和沖洗廢水等廢水,要配備污水處理單元,處理達到接納或排放標準后,進入后續處理設施或排放。