某動車檢修基地牽引電機檢修線防塵防毒設(shè)施的應(yīng)用

杜雅蘭，盧歡，盧曉東，劉金旭，馬麒，李東凱，楊一雄，伊廣德，楊興剛，施云飛

(1．中國鐵道科學(xué)研究院節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所，北京 100081;2．沈陽動車段，遼寧沈陽 110100)

防塵防毒設(shè)施是噴漆、烘干、吹灰作業(yè)的必備環(huán)節(jié)之一;在鐵路既有動車段電機檢修線的噴漆、烘干、吹灰等作業(yè)場所，防塵防毒設(shè)備選用較少，部分工位已選用防塵防毒設(shè)施但效果不理想。作業(yè)時產(chǎn)生大量粉塵和廢氣，污染整個作業(yè)車間。為改善鐵路動車段作業(yè)環(huán)境，結(jié)合生產(chǎn)工藝布局，某新建動車檢修基地牽引電機檢修線共設(shè)置了6套防塵防毒設(shè)備，目前已投入使用，效果良好。本文通過介紹動車檢修基地牽引電機檢修線的防塵防毒技術(shù)，對動車牽引電機檢修線的防塵防毒設(shè)施的特點進行描述及分析，為新建、改建及擴建的動車段和路內(nèi)相關(guān)工藝的使用提供依據(jù)。

1 牽引電機檢修線現(xiàn)狀

某動車檢修基地牽引電機檢修線是一條適用于CRH3、CRH5型動車組三、四級修檢修規(guī)程的流水線，滿足CRH3、CRH5型動車組牽引電機及冷卻風(fēng)機待修品存放、分解、定子清洗、轉(zhuǎn)子清洗、定子烘干、轉(zhuǎn)子烘干、電機噴漆、定子檢修、轉(zhuǎn)子檢修、電機組裝、修后電機綜合試驗、修竣電機存放、電機檢修過程信息化管理等檢修要求。

牽引電機檢修工藝中，主要產(chǎn)生污染源的作業(yè)有牽引電機入廠電機灰塵吹掃、電機解體后的定子、轉(zhuǎn)子、電機端蓋清洗烘干后噴漆及電機外觀噴漆、電機傳動安全裝置在低溫下的烘干、電機定轉(zhuǎn)子及配件的清洗。作業(yè)時會產(chǎn)生大量的漆霧、有機廢氣和粉塵，嚴(yán)重污染該工位及周邊的作業(yè)環(huán)境，影響操作人員的身體健康;因此，設(shè)計選用防塵防毒設(shè)備十分必要。

2 牽引電機檢修線選用的防塵防毒設(shè)施

2．1 防塵防毒設(shè)施的功能

依據(jù)牽引電機檢修線的工藝布局和生產(chǎn)方式，決定了該流水線防塵防毒系統(tǒng)處理的主要有害因素為有機廢氣中的苯系物和粉塵兩種。因此，在不影響正常生產(chǎn)作業(yè)的前提下，設(shè)計選用通風(fēng)凈化設(shè)備時首先要結(jié)合工藝布局，重點考慮氣流組織方式和有害因素的凈化方式，保證作業(yè)人員的身體健康，不造成二次污染;同時，使設(shè)備維護保養(yǎng)簡單方便、降低運行成本。下面分別對在某動車檢修基地牽引電機檢修線噴(補)漆、烘干和吹灰作業(yè)產(chǎn)生的有害物質(zhì)進行治理，對選用的防塵防毒設(shè)施的應(yīng)用進行分析。

2．2 防塵防毒設(shè)施的組成

每套防塵防毒設(shè)備按生產(chǎn)工藝要求，分別由伸縮移動前室、通風(fēng)系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等組成。

2．2．1 伸縮移動前室

牽引電機檢修線防塵防毒設(shè)備設(shè)置的空間有限，普通的固定式防護設(shè)備已不能滿足該檢修線的實際要求，應(yīng)設(shè)置伸縮式移動設(shè)備，滿足工件利用天車、臺車搬運的作業(yè)場所。操作時首先通過電控柜控制移動前室自由收縮合攏，讓出工作場地;待工件用天車安放就位后可控制移動前室打開至“罩”住工件，形成一個單獨的工作區(qū)，起到“吸風(fēng)罩”的作用;克服人工搬運的弊端。伸縮式移動前室由多組可保持平行移動的框架及連接框架的段接蓬布組成?？蚣苤g的滑動連接機構(gòu)保證框架在驅(qū)動裝置的帶動下沿地面的軌道前后移動時保持豎直平行，同時帶動蓬布展開合攏。移動前室收縮合攏時，將工件移入工作區(qū)，展開時即可進行工作。伸縮式設(shè)備的移動前室展開合攏由減速機控制，兩臺減速機設(shè)置在主動梁下側(cè)方，檢修方便，箱體為可拆式安全警示板組合而成，維護或檢修時只需將警示板上的固定螺釘擰下即可。兩臺減速機采用了互鎖，當(dāng)一臺發(fā)生故障時，系統(tǒng)會自動報警，同時另一臺也不能啟動。

前室控制柜設(shè)為聯(lián)動控制和點動控制。當(dāng)設(shè)為聯(lián)動控制時，操作人員啟動運行按鈕，前室在運行到終點時自動停止;當(dāng)前室為點動控制時，操作人員只有手動按住運行按鈕時，前室才可移動，這樣方便操作人員觀察前室運行情況及周邊是否存在障礙物。

該設(shè)備不僅起到吸風(fēng)罩的作用，降低送、排風(fēng)量的選用，降低能耗;還能降低操作人員的勞動強度，提高自動化程度;已被廣泛推廣應(yīng)用在各種污染環(huán)境中，受到好評。

2．2．2 通風(fēng)系統(tǒng)

正確選用和精心設(shè)計通風(fēng)系統(tǒng)，不僅可以有效控制污染源的外溢，還可以獲得最佳的經(jīng)濟技術(shù)效果。

按照生產(chǎn)性質(zhì)可分為間歇式生產(chǎn)和連續(xù)式生產(chǎn)兩大類:

(1)間歇式生產(chǎn)的噴漆室多用于單件或小批量工件的涂裝作業(yè)，也可以用于小工件的大批量涂裝作業(yè)。間歇式生產(chǎn)的噴漆室多為敞開式。

(2)連續(xù)式生產(chǎn)的噴漆室用于大批工件的涂裝作業(yè)，一般為通過式，由懸掛輸送機，電軌小車和地面輸送機等運輸機械運送工件。

按照供排風(fēng)方式可分為敞開式和封閉式(供風(fēng)型):

(1)敞開式僅裝備有排風(fēng)系統(tǒng)，而無獨立的供風(fēng)裝置，適用于一般涂裝。

(2)封閉式裝備有獨立的供排風(fēng)系統(tǒng)，供排風(fēng)方式有垂直層流的氣流模式(即上送下排式)和水平層流的氣流模式(即側(cè)送側(cè)排式)。

結(jié)合某電機檢修線的工藝要求，牽引電機入廠電機灰塵吹掃、電機解體后的定子、轉(zhuǎn)子、電機端蓋清洗烘干后噴漆及電機外觀噴漆選用敞開排風(fēng)系統(tǒng)、電機傳動安全裝置在低溫下的烘干選用封閉式循環(huán)加熱系統(tǒng)、電機定轉(zhuǎn)子及配件的清洗選用敞開式排風(fēng)系統(tǒng)。

2．2．3 凈化系統(tǒng)

漆霧及粉塵裝置采用無泵水幕或干式過濾棉進行凈化，系統(tǒng)簡化了結(jié)構(gòu)，減少了占地面積;克服了現(xiàn)有各類缺陷，維護簡便，設(shè)備性能可靠，不易出故障，使用方便，提高了凈化效率。

廢氣處理系統(tǒng)采用活性炭吸附法，活性炭吸附法是利用活性炭作為吸附劑，把氣體中的有害物質(zhì)成分在活性炭龐大的固相表面進行吸附濃縮，從而達到凈化廢氣的目的。這種現(xiàn)象的發(fā)生，是在固相—氣相間的界面發(fā)生的物理過程。

用活性炭吸附法處理噴漆和烘干室廢氣，效率高，運轉(zhuǎn)費用底，目前被廣泛使用。

活性炭過濾器制造成環(huán)保箱，在設(shè)備箱體內(nèi)分層抽屜式安裝，能夠很方便地進行檢修和更換。

結(jié)合某電機檢修線的工藝要求，牽引電機入廠電機灰塵吹掃、電機解體后的定子、轉(zhuǎn)子、電機端蓋清洗烘干后噴漆及電機外觀噴漆選用濕式凈化系統(tǒng)、電機定轉(zhuǎn)子及配件的清洗選用干式凈化系統(tǒng)。

經(jīng)衛(wèi)生學(xué)檢測，苯含量小于6 mg/m3，甲苯小于50 mg/m3，二甲苯小于50 mg/m3，粉塵濃度小于8 mg/m3，低于 GB Z 2．1—2007《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》;經(jīng)凈化后的廢氣高空排放，排風(fēng)煙囪高度不小于15 m，排出氣體苯含量小于12 mg/m3，甲苯小于40 mg/m3，二甲苯小于70 mg/m3，粉塵濃度小于120 mg/m3，廢氣排放符合GB16297—1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》。

2．2．4 加熱系統(tǒng)

加熱系統(tǒng)一般由室體、加熱裝置、循環(huán)風(fēng)機和控制系統(tǒng)組成。

根據(jù)加熱形式不同，主要有電加熱、蒸汽(熱水)加熱、燃氣(燃油)加熱或多種加熱方式相結(jié)合的加熱方式(如電加熱和蒸汽加熱等)。烘干室在烘干過程中產(chǎn)生的有機廢氣均采用活性炭進行吸附凈化，經(jīng)凈化后的空氣達標(biāo)排放。

當(dāng)正常工作時，循環(huán)風(fēng)機、電加熱裝置依次自動啟動，在循環(huán)風(fēng)機的作用下，經(jīng)過換熱后的熱風(fēng)由送風(fēng)管道送入室內(nèi)，對送入室內(nèi)的熱風(fēng)進行均壓后以層流方式流經(jīng)工件表面，對工件進行加熱。大部分熱空氣在風(fēng)機的牽引作用下，又被送入循環(huán)加熱系統(tǒng)內(nèi)繼續(xù)加熱利用，使房內(nèi)溫度逐步升高，當(dāng)室內(nèi)溫度升到指定值時，加熱裝置自動停止工作，室內(nèi)處于保溫狀態(tài);當(dāng)室內(nèi)溫度低于設(shè)定溫度時加熱裝置自動啟動繼續(xù)加熱，達到節(jié)能目的。

2．2．5 控制系統(tǒng)

電氣元件采用進口施耐德元器件，主回路應(yīng)設(shè)有多重保護:過電流、過負載、短路、缺相等保護。電氣元件的布線采用室外線槽布線并采取與墻壁隔離走線。噴房內(nèi)所有導(dǎo)電部件、排氣管、噴漆設(shè)備及工件均可靠接地。

室內(nèi)安裝有一套可燃氣體報警裝置，隨時對室內(nèi)可燃氣體濃度和煙霧進行監(jiān)測?？扇細怏w報警裝置由探測器和報警器組成，當(dāng)可燃氣體報警裝置報警時，系統(tǒng)自動斷開相應(yīng)設(shè)備的電源，并自動啟動排風(fēng)機將可燃氣體排出室外，確保生產(chǎn)安全。

電氣設(shè)備的設(shè)計、選型、制造、安裝等均符合國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)?？蓪崿F(xiàn)手動和自動控制，電氣控制柜表面整齊、外形美觀，面板布局合理，便于觀察和操作。

3 結(jié)論

3．1 伸縮移動前室的結(jié)構(gòu)形式滿足工藝要求，治理污染效果好，運行穩(wěn)定，被廣泛應(yīng)用在各種污染作業(yè)環(huán)境。

3．2 無泵式水幕通風(fēng)、凈化系統(tǒng)省去了水泵循環(huán)供水系統(tǒng)，簡化了結(jié)構(gòu)，節(jié)省了占地，在大風(fēng)量工況下，仍能達到氣液兩相的充分接觸與混合，并保持穩(wěn)定的凈化效果。因其處理風(fēng)量大，性能可靠，維修簡便，適用范圍廣。

3．3 職業(yè)衛(wèi)生及環(huán)保檢測指標(biāo)滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，某動車檢修基地牽引電機檢修線的防塵防毒系統(tǒng)的方案和應(yīng)用，為既有動車段乃至路內(nèi)行業(yè)專用的防塵防毒設(shè)備的推廣提供了基礎(chǔ)和依據(jù)。

［1］ 孫一堅．簡明通風(fēng)設(shè)計手冊［M］．北京:中國建筑工業(yè)出版社，1997．

［2］ 機械工業(yè)部《油漆作業(yè)通風(fēng)與廢氣治理》編寫組．《油漆作業(yè)通風(fēng)與廢氣治理》成果匯編．第一分冊．1987．