汽車發(fā)動機制造項目污染因子識別及評價

王順寶

（淮安市淮安區(qū)環(huán)境監(jiān)測站 江蘇淮安 223200）

1 工藝流程及特征

從總體上來說，項目的生產(chǎn)工藝主要分為機械加工和裝配試驗等兩部分。由于發(fā)動機類別與型號不同，制造工藝也會有所差別，但其差別主要體現(xiàn)在機械加工各種工藝的組合和前后順序，這樣的差異并不影響對此類項目產(chǎn)污環(huán)節(jié)和污染因子的識別、評價。

1.1 機械加工工藝流程及特征

發(fā)動機缸體、缸蓋、曲軸、凸輪軸、連桿等組件的毛坯件一般由外協(xié)廠家提供，該工段主要由缸體、缸蓋、曲軸、凸輪軸和連桿等五大生產(chǎn)線等組成。工件在自動線內(nèi)部通過步進(jìn)式輸送機構(gòu)輸送，在工序之間采用輥道輸送，成品經(jīng)機械手自動下料。

（1）缸體生產(chǎn)線

毛坯件經(jīng)自動上料、檢測合格后，進(jìn)入機械加工工序。首先進(jìn)行六個面（前端面、后端面、頂面、底面、瓦蓋接合面、止口面）的粗銑加工；然后粗鏜曲軸半圓孔，半精銑底平面、鉆鉸底面定位銷孔及底面孔加工，鉆凸輪軸孔及主油道孔，粗鏜缸孔，粗銑和精銑缸體兩側(cè)面，前后端面孔系、頂面水孔、缸蓋定位銷孔及深油孔、缸體挺桿孔及缸蓋緊固螺栓孔加工（采用鉆孔、擴孔和鉸孔工藝），精銑底平面和瓦蓋接合面，缸蓋緊固螺栓孔及瓦蓋螺栓孔加工，對工件進(jìn)行前清洗，裝配瓦蓋、缸套等配件，粗鏜、半精鏜凸輪軸孔，鉆挺桿體定位銷孔及前后端面銷孔，前后兩端面精銑，精鏜主軸孔、第四主軸承止推面、凸輪軸孔，精銑頂平面，精鏜缸孔，缸孔珩磨，對工件進(jìn)行終清洗，對缸體油道、水道進(jìn)行試漏檢測，壓裝凸輪軸襯套，最終試漏檢測后成品下料。

（2）缸蓋生產(chǎn)線

毛坯件經(jīng)自動上料、檢測合格后，進(jìn)行機械加工。首先進(jìn)行六個面（頂?shù)灼矫妗⑦M(jìn)排氣面、前后端面）的粗銑、半精銑加工，然后采用鉆孔、槍鉸工藝對缸蓋螺栓孔、進(jìn)排氣閥座底孔、導(dǎo)管底孔、前后端面燃油道、回油孔進(jìn)行粗加工，然后再對前后端面和進(jìn)氣面及其孔系進(jìn)行精銑、精鏜，再對導(dǎo)管底孔和閥座底孔進(jìn)行精鏜、珩磨。對工件進(jìn)行前清洗、前試漏后，在自動線上完成進(jìn)排氣導(dǎo)管、進(jìn)排氣閥座、凸輪軸蓋等配件的全自動裝配（常溫機械壓裝，導(dǎo)管、座圈均采用自動篩選裝置）。再對頂?shù)灼矫婕捌淇紫颠M(jìn)行精銑、精鏜、珩磨等精加工，再經(jīng)過終清洗和終試漏，經(jīng)檢測合格后成品下料。

（3）凸輪軸生產(chǎn)線

毛坯件經(jīng)自動上料、檢測合格后，首先進(jìn)行粗加工，粗加工主要是對端面進(jìn)行粗銑并鉆中心孔，對主軸頸、凸輪軸頸進(jìn)行粗銑、粗磨并在主軸頸上切槽，兩端鉆螺栓孔并擴、修中心孔。對工件進(jìn)行前清洗，然后對凸輪軸進(jìn)行感應(yīng)淬火熱處理（淬火介質(zhì)為水），經(jīng)過回火并熱校直等處理后，再對軸頸、凸輪進(jìn)行精銑、精磨、拋光（同時去毛刺）等加工，最后經(jīng)過終清洗、檢測后成品下料。

（4）曲軸生產(chǎn)線

毛坯件經(jīng)自動上料、檢測合格后，進(jìn)行機械加工。首先打質(zhì)量中心孔，然后進(jìn)行粗加工，即銑兩端面、套車外圓；主軸頸和連桿頸采用銑削、車?yán)嘟Y(jié)合的工藝。再進(jìn)入第一道精加工工序，對主軸頸及大小斷面進(jìn)行精車、精銑連桿頸，然后在相應(yīng)的端面及主軸頸上鉆直油孔、在連桿頸上鉆斜油孔，再對油孔倒角去毛刺。再對工件進(jìn)行前清洗，對軸頸進(jìn)行感應(yīng)淬火熱處理（淬火介質(zhì)為水）、回火并熱校直。再采用槍鉆自動線加工斜油孔，然后進(jìn)入第二道精加工工序，對工件進(jìn)行精車、精磨、拋光和鉆孔攻絲。然后對工件進(jìn)行動平衡檢測并去重，再對各軸頸、圓角止推面的表面進(jìn)行精拋光。經(jīng)終清洗和終檢后成品下料。

（5）連桿生產(chǎn)線

毛坯件用機械手自動上料，經(jīng)檢測合格后，首先采用磨床粗磨連桿兩端面，然后粗鏜、半精鏜連桿大、小頭孔，再銑止口槽及螺栓孔端面，鉆螺栓沉孔、底孔，攻螺紋，對工件進(jìn)行前清洗，然后對連桿體、蓋激光刻痕、漲斷，裝配螺栓及大小頭襯套。再精磨連桿兩端面，精鏜大、小頭孔，對大頭孔進(jìn)行珩磨，再進(jìn)行終清洗，經(jīng)檢測合格后成品下料。

1.2 裝配試驗工藝流程及特征

裝配：首先將外協(xié)件在配套區(qū)清洗干凈并送至本車間。然后進(jìn)行發(fā)動機的內(nèi)裝，即將各種零部件安裝在缸體內(nèi)，同時調(diào)整氣門間隙等，再對各零部件涂機油，部分零部件需涂抹密封膠（密封膠在常溫下涂敷，無有機廢氣產(chǎn)生）。再進(jìn)行缸蓋部裝和檢驗。然后進(jìn)行發(fā)動機的總裝，包括安裝進(jìn)排氣總成、潤滑系統(tǒng)總成、燃油系統(tǒng)總成（含油底殼）、冷卻系統(tǒng)總成、電氣系統(tǒng)總成等外部構(gòu)造件。對安裝好的發(fā)動機加注機油、潤滑油，以備試驗。發(fā)動機總裝線需要定期清洗。

試驗：試驗包括冷試和熱試兩部分，發(fā)動機100%冷試，熱試抽檢率一般為40%。熱試臺架需要定期清洗。

2 產(chǎn)污環(huán)節(jié)

在對產(chǎn)物環(huán)節(jié)進(jìn)行分析時，要關(guān)注項目的公用工程、儲運工程及環(huán)保工程的產(chǎn)污情況。

2.1 廢氣

（1）油霧廢氣（G1）：機械加工過程（包括銑、鏜、磨、車?yán)?、鉆孔、槍鉆、鉸孔、攻絲、擴孔、修孔、珩磨、拋光等加工過程）產(chǎn)生油霧廢氣。

（2）燃油廢氣（G2）：在裝配試驗車間，發(fā)動機熱試過程中產(chǎn)生燃油尾氣。

2.2 廢水

（1）清洗廢水（W1）：清洗工件表面黏附的礦物油、添加劑、灰塵等，產(chǎn)生清洗廢水；外協(xié)零部件清洗表面油污及灰塵產(chǎn)生清洗廢水；總成裝配線、發(fā)動機熱試臺架定期清洗產(chǎn)生清洗廢水。

（2）試漏廢水（W2）：在缸體、缸蓋生產(chǎn)過程中，需要對工件及裝配后的組合件進(jìn)行試漏。試漏采用氣密試漏機，不合格件增加水試，產(chǎn)生試漏廢水。

2.3 固體廢物

（1）廢礦物油（S1）：機加工過程中使用的潤滑劑由于變質(zhì)、污損等原因需要定期淘汰，產(chǎn)生廢切削油、廢磨削液、廢珩磨油、廢拋光油等廢礦物油；加工中心等設(shè)備配套的油霧廢氣處理裝置過濾下來的廢油；機器設(shè)備定期淘汰的廢潤滑油。S1屬危險廢物。

（2）廢金屬（S2）：機加工、動平衡去重等過程中等產(chǎn)生廢金屬或廢金屬屑，為一般工業(yè)固廢。

（3）廢濾筒（S3）：油霧廢氣處理裝置產(chǎn)生含油廢濾筒，為危險廢物。

（4）含油廢勞保用品（S4）：在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含油廢手套、廢抹布等廢勞保用品，為危險廢物（豁免管理）。

（5）污水處理站污泥（S5）：清洗廢水、試漏廢水等在污水處理站物化+生化處理過程中產(chǎn)生的污泥，為一般工業(yè)固廢。

2.4 噪聲

各種機加工設(shè)備、清洗機、試漏機、裝配與試驗設(shè)備等產(chǎn)生的噪聲N1；公用工程空壓機和泵、儲運工程叉車等設(shè)備產(chǎn)生的噪聲N2。

3 污染因子識別及評價標(biāo)準(zhǔn)

3.1 廢氣污染因子識別和評價

3.1.1 油霧廢氣污染因子識別及評價

我國尚未制定機械加工行業(yè)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）中沒有規(guī)定VOCs排放限值。我國天津等部分?。ㄊ校┲贫ǖ拇髿馕廴疚锱欧诺胤綐?biāo)準(zhǔn)，對工業(yè)企業(yè)VOCs規(guī)定了排放限值。但是，無論是國標(biāo)還是地標(biāo)，都沒有對非甲烷總烴和VOCs的排放限值同時作出規(guī)定。因此，在對污染因子進(jìn)行識別和評價時，要依據(jù)先地標(biāo)后國標(biāo)、先行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)后綜合標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)先順序，選擇標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了排放限值的指標(biāo)作為污染因子進(jìn)行評價。

從上述研究和分析結(jié)果可以看出，油霧廢氣中的污染物主要包含顆粒物、VOCs、NMHC等。其中顆粒物是必選的污染因子，其余的污染因子在NMHC和VOCs兩者中選擇一個，當(dāng)然，應(yīng)優(yōu)先選擇VOCs。

3.1.2 燃油廢氣污染因子識別和評價

在裝配試驗過程中，發(fā)動機熱試產(chǎn)生燃油廢氣。燃油廢氣中的主要污染物與機動車尾氣相同，如氮氧化物（NOx）、NMHC、顆粒物、碳?xì)浠衔铮℉C）、一氧化碳（CO）。熱試為發(fā)動機制造過程中裝配試驗環(huán)節(jié)的一部分，屬于生產(chǎn)過程中的工藝廢氣，對熱試燃油尾氣的評價，應(yīng)適用《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）對其進(jìn)行評價，不適用移動源的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。在GB16297-1996中未對HC、CO規(guī)定排放限值，北京上海等地制定的大氣污染物排放地方標(biāo)準(zhǔn)對CO規(guī)定了排放限值，在進(jìn)行污染因子識別和評價時，應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)適用的優(yōu)先順序，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的污染物類別決定。

綜上所述，燃油廢氣中的主要污染因子為：NOx、NMHC、顆粒物、CO（適用于地標(biāo)）。

3.2 廢水污染因子識別和評價

我國尚未制定機械加工行業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，北京、河北等地制定了地方或流域水污染物排放地方標(biāo)準(zhǔn)，地標(biāo)中規(guī)定了總氮、總磷的排放限值，部分地標(biāo)沒有規(guī)定石油類、陰離子表面活性劑、懸浮物、pH的排放限值。在選擇評價標(biāo)準(zhǔn)時，要按照先地標(biāo)后國標(biāo)的原則。在沒有地標(biāo)的區(qū)域，其水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996），該標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定總氮、總磷的排放限值，而地標(biāo)沒有規(guī)定排放限值的指標(biāo)應(yīng)執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)。

因此，廢水中石油類、化學(xué)需氧量、陰離子表面活性劑、氨氮、懸浮物、pH等作為必選的污染因子進(jìn)行評價，其他指標(biāo)如總氮、磷酸鹽、總磷等，應(yīng)結(jié)合GB8978-1996和地標(biāo)的要求，從中選取規(guī)定了排放限值的指標(biāo)作為污染因子進(jìn)行評價。

3.3 固廢污染因子識別與評價

項目產(chǎn)生的固廢分為一般工業(yè)固廢和危險廢物等兩大類。

根據(jù)《國家危險廢物名錄》（2016年版），廢礦物油（S1）、廢濾筒（S3）為危險廢物，需委托有資質(zhì)單位處置或利用。廢金屬（S2）屬于一般工業(yè)固廢，可以出售再利用。污水處理站污泥（S5）是一般工業(yè)固廢；含油廢勞保用品（S4），雖然屬于危險廢物，但列入了危險廢物豁免管理清單之中，可以與污水處理站污泥一并委托當(dāng)?shù)丨h(huán)衛(wèi)部門處置。固廢的評價主要是看其暫存場所及設(shè)施是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，處理、處置或利用措施是否符合國家要求。

3.4 噪聲污染因子識別與評價

此類項目的噪聲主要為機械噪聲，其次為試漏等工序伴隨著的空氣動力學(xué)噪聲，噪聲的污染因子和評價因子均為等效連續(xù)A聲級，評價標(biāo)準(zhǔn)適用《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348-2008）。

結(jié)語

了解汽車發(fā)動機制造項目的生產(chǎn)工藝特性和原輔材料，才能對其產(chǎn)污環(huán)節(jié)進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。同時，對廢氣、廢水、噪聲及固廢的產(chǎn)生環(huán)節(jié)、形成機理和存在形式進(jìn)行科學(xué)的分析，并準(zhǔn)確把握我國的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系，是對項目的污染因子進(jìn)行識別和評價的前提。