淺析移動涂裝工棚的工藝設計

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

大型重工鋼結構制造企業中，外場噴涂在企業生產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，在對整個大氣環境造成污染的同時，也會對人體健康產生危害。露天噴涂施工對公司內部及四周場地的污染嚴重，對周邊環境和群眾生產生活環境造成嚴重危害，即違反了國家生態環境保護的法律法規，也造成了公司與周邊生活的居民尖銳矛盾，對公司的經濟效益和社會效益均產生比較大的負面效應。

對于大型鋼結構制作企業，會有許多超大型異形鋼構件，在外場拼裝后，如果二次轉運到專用的涂裝房進行噴涂施工，部分構件受轉運設備、起重設備，涂裝房的限高等條件約束，轉場到室內噴涂費用高，而隨著環保要求的提高，拒絕室外噴涂的現實要求，是擺在企業面前的難題。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的移動涂裝工棚的設計制造進行解析。

2 移動涂裝工棚的設計思路

移動涂裝工棚如果要滿足在外場進行噴涂施工作業，首先要滿足其移動性，必須帶大車行走機構，便于移動轉場。移動涂裝工棚還需要配置VOCs處理裝置的設計，根據公司制作的各種類型鋼結構件特征，來設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，既要滿足制作的構件能在工棚里面有噴涂施工的足夠空間要求，又要考慮節約成本的要求，設計空間越大，設備的運行費用越高。設計前，需要通過對外場制作的大型異形鋼構件外形尺寸進行統計歸類、分析，例如，公司一處區域為外場結構件制作，不便于轉運進涂裝房的構件主要是卸船機的卸料系統大漏斗和皮帶機架，該漏斗構件為錐形的異形構件，且預焊件多，上方要安裝側擋風壁，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，然后根據涂裝施工時的登高設備在工棚內的活動要求，決定設計一個長20m×寬20m×高20m的涂裝棚，基本滿足該區域外場構件的90%涂裝噴涂要求。

2.2 移動涂裝工棚大車運行機構的設計

大車運行結構，是移動工棚的驅動運行結構，通常的大車的運行機構有軌道式運行車輪結構、輪胎式車輪結構和鍛造包膠式運行車輪三種。

（1）軌道運行式車輪結構。軌道式運行機構，結構簡單，但是需要在涂裝工棚運行區域鋪設鋼軌，鋪設軌道需改變原有的外場場地，且鋪設軌道費用較高，鋪設軌道后對場地上的構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構件時必須移動叉車設備、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域運行的涂裝工棚使用，對運行區域較大的涂裝工棚不適合。

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

（3）鍛造包膠式運行車輪結構。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。對現有的外場場地無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構（圖1）。

圖1 鍛造包膠式車輪結構

2.3 確定移動涂裝工棚的主體結構確定

（1）工棚主結構（圖2）和頂棚均采用工字梁桁架式結構，頂面和外側面用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，節約成本。

圖2 移動涂裝工棚主體結構

（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，簾布架利用導向輪部件導向，且帶有自鎖保護裝置，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管，在移動涂裝工棚噴涂時產生的有害物質如苯類、甲苯、二甲苯、甲醛等VOCs有害氣體，通過抽風機輸送到外側配置的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型水霧誘導洗滌塔來處理漆霧，MIS型水霧誘導洗滌塔利用高速水霧產生的卷吸、碰撞、捕集作用將懸浮在空氣流中微粒吸收出來，轉移到水箱中，對微細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型水霧誘導洗滌塔內漆霧粒被水滴包裹形成“水包油顆粒”，隔絕了漆霧顆粒與外界的結觸，完全消除了漆霧的粘性阻塞現象，同時有效控制住了漆霧內的有機組分（VOCs）揮發。

圖3 VOCs處理裝置

MIS型洗滌塔可以保證長期穩定的運行效率，塔內無易損件，不會產生使用填料導致的堵塞、內部污染失效現象，可長期免維護高效運行。塔阻力低(＜500Pa)，風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型回轉式連續再線解吸附器。活性炭纖維（ACF）與顆粒活性炭（GAC）性能比較：

（1）纖維直徑細，與被吸附物質的接觸面積大，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，雜質少，可用于高檔食品工業和醫療衛生工業。

（6）省能，經濟，因吸脫速度快和設備體積小，因而配套工程規模小，經濟效益高，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，不易發生事故，同時，吸脫速度快，操作簡單，易實現自動化控制和操作。

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 移動涂裝工棚的關鍵制造工藝

3.1 分組件制作

涂裝棚制作時，移動棚結構在制作時，分為3個組件制作,頂棚組件、左側棚和右側棚，連接斜撐件暫不安裝，待后續拼裝時在安裝到位。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，構件對角線誤差控制在±5mm公差范圍內。

3.2 涂裝棚拼裝

移動工棚安裝關鍵點是左右兩個側壁與下橫梁的吊裝，側壁重量輕，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，然后將頂棚安裝到位，最后安裝其他電氣附屬件并調試。

4 結語

移動涂裝工棚適合應用在不便于轉運的異形大型鋼結構制作項目中，這種構件轉運風險高，擺放、綁扎困難，這種鋼構件如果直接在外場露天沖砂噴涂，對廠區周圍環境影響大，不符合環保的法律法規要求，而通過涂裝工棚的移動，使其達到構件在室內噴涂的效果，通過定制VOCs處理裝置，移動涂裝工棚噴涂時產生的有害物質如苯類、甲苯、二甲苯、甲醛等VOCs有害氣體，通過抽風機輸送到外側連接的VOCs處置裝置進行無害化處理，使其涂裝排放的氣體達到環評標準，港口卸船機設備的大漏斗結構、堆取料機的門座架、回轉平臺等轉運風險高，擺放、綁扎困難的構件均無需二次轉運到涂裝房噴涂作業。在涂裝結束后，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運狀態，避免了高風險，且耗時費力的結構件轉運。