隨著工程機械、電站鍋爐、海洋工程、水力發(fā)電、石油化工、軍工裝備等行業(yè)的飛速發(fā)展，衍生的需求設備或產(chǎn)品對鋼板的需求量越來越多。鋼板在港機制造中是主要的生產(chǎn)材料，鋼板投產(chǎn)前的預處理質量直接決定產(chǎn)品的使用壽命。在現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的初期階段，幾乎所有傳統(tǒng)的鋼板預處理中用的涂料都是以有機溶劑為分散介質的溶劑型涂料。溶劑型涂料中揮發(fā)出的有機化合物對人體有害、污染環(huán)境、易燃易爆。水性漆是以水作主要溶劑或分散介質，水性漆能降低對空氣的污染，有利于人類的健康生活和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。為積極響應重工制造企業(yè)環(huán)保減排的嚴格要求，保護環(huán)境，改善涂裝人員的工作條件，工程機械應用水性漆勢在必行。水性漆涂料逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)的溶劑型涂料的預處理涂裝流水線在重工業(yè)鋼板預處理中應運而生。本文闡述一套將傳統(tǒng)的預處理鋼板涂裝流水線改造成水性漆預處理鋼板涂裝流水線的實例，在合理做好污水源頭管理和環(huán)境保護方面有著重要的意義。

在傳統(tǒng)的流水線中，溶劑型鋼板底漆中的VOCs含量高達600~660g/L，是VOCs排放最多的涂料之一，環(huán)境污染極大。鋼板作為港機產(chǎn)品的主要制造材料，占產(chǎn)品總質量的60%~70%左右。上海市自2014年逐步開始執(zhí)行了《關于調整本市排污費征收標準等有關問題的通知》和《上海市物價局、上海市財政局、上海市環(huán)境保護局關于本市開展揮發(fā)性有機物排污收費試點工作的通知》兩項通知（見表1），這兩份通知僅涉及經(jīng)濟處罰和停產(chǎn)整改，未提升至法律法規(guī)層面，而為了環(huán)境保護國家于2018年1月1日實施《中華人民共和國環(huán)境保護稅法》，更加堅定了國家對環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的決心。根據(jù)《中華人民共和國環(huán)境保護稅法》規(guī)定和上海市環(huán)保部門的政策，繼續(xù)使用溶劑型涂料將會衍生出諸多問題和壓力，付出代價很大，對環(huán)境的污染也不可逆，不利于制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

根據(jù)調研分析，假若采用末端治理，后期維護處理成本高昂，而新建一條流水線一次性設備投入400萬元左右，且每年維護成本在100萬元以上。因此，開發(fā)改造傳統(tǒng)流水線成為最經(jīng)濟可行的減排方案。針對傳統(tǒng)的預處理鋼板涂裝流水線上設備的不足之處提出改造方案，在原有設備基礎上進行局部升級，原有的工位、運轉系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)保持不變，只要求噴涂設備升級為水性專用噴涂系統(tǒng)，同時增加排風系統(tǒng)以保證涂層干燥時的通風量和供氣系統(tǒng)的供氣壓。

流水線工作流程

水性漆預處理鋼板涂裝流水線工作原理：通過輸送、噴漆、廢氣治理設備的流水線作業(yè)，實現(xiàn)鋼板底漆的均勻合格規(guī)范噴涂。此流水線主要包括6大部分：油漆烘干室、水性漆輸送管、廢氣治理系統(tǒng)以及原有流水線上的鋼板輸送系統(tǒng)、調漆房、噴漆房（見圖1）。將研究的符合鋼板底漆配比要求的水性漆，通過高壓無氣噴涂泵壓送至噴漆房，將已經(jīng)在輸送機上且表面已除銹、清灰的鋼板，進行底漆涂裝預處理作業(yè)。

流水線改造施工步驟

安裝調漆房設備（配備氣動攪拌器，混合桶）→連接調漆房與噴漆房→安裝油漆烘干室設備（增設溫度感應探頭若干）→安裝電氣控制柜1套（采用PLC控制）→安裝廢氣治理系統(tǒng)（洗滌塔與電絮凝裝置，用水管進行連接）→流水線試運行。

流水線改造技術關鍵點

通過研發(fā)、設計、改造等多方面齊頭并進，將水性漆涂料成功在傳統(tǒng)預處理涂裝流水線上使用，在重工制造業(yè)鋼板底漆預處理過程，不僅大大減少了VOCs排放、改善車間工作環(huán)境，而且減輕企業(yè)在末端治理設備上的投入費用，幫助企業(yè)最大經(jīng)濟程度的實現(xiàn)合規(guī)合法的環(huán)保生產(chǎn)。流水線改造主要在5個方面進行技術創(chuàng)新和攻關：（1）改變傳統(tǒng)流水線上噴漆用的噴嘴選型，將噴嘴選型由38Z55型改成19Z40型，新型噴嘴具有防銹性能，不僅能提高在鋼板表面的噴涂質量，而且成功替代傳統(tǒng)流水線上的38Z55型噴嘴。（2）通過將噴漆小車、高壓涂料輸送管、高壓無氣噴槍與新型噴嘴進行組合，并配上感應裝置形成一套自動噴涂水性漆的噴漆設備。（3）為解決傳統(tǒng)流水線上調漆房使用水性漆涂裝作業(yè)時容易出現(xiàn)設備銹蝕的情況，增加高壓無氣噴涂泵1套（壓縮比為42：1）、攪拌器1套和混合桶1套（80L）設備，對原調漆房設置進行改造，實現(xiàn)水性漆涂料與水15:3的混合配比，保證噴涂質量。（4）為解決油漆烘干室加熱溫度不均衡的問題，在板鏈輸送機的上、下增加吹風嘴組，對原油漆烘干室進行改造，將循環(huán)風管中電加熱器的熱風均勻輸送到鋼板表面，實現(xiàn)水性漆涂料在鋼板表面能夠快速固化，時效提高50%（≤5min），油漆漆膜厚度的質量要求也得以滿足。（5）為解決末端廢氣的達標排放問題（漆霧顆粒物排放限值20mg/m3），增設1套廢氣治理系統(tǒng)，將烘干室、噴漆室內產(chǎn)生的廢氣接收至干式漆霧過濾器，再進入洗滌塔進行噴淋過濾后達標排放，減少對施工人員身體健康造成的危害。

流水線改造后效果

改造后的流水線在總數(shù)4000m2的鋼板上試運行，鋼板底漆預處理持續(xù)穩(wěn)定運行測試時長達2h以上，其中進氣壓力、加熱溫度、通風風速、噴嘴口徑、噴幅、搭接距離、漆膜厚度、干燥時間等關鍵核心參數(shù)性能完全滿足工藝設計要求，運行效果見圖2、圖3。經(jīng)調試獲得的最佳施工工藝參數(shù)（見表2）也匹配不同廠家的水性預處理車間底漆產(chǎn)品，僅需微調進氣壓力、噴嘴口徑和噴幅，即可實現(xiàn)產(chǎn)品間平穩(wěn)過度。