喷涂设备范文

喷涂设备篇1

[关键词] 煤矿设备 耐磨 火焰喷涂 再制造

目前，由于石油的日渐枯竭，也由于地域方面的争端，石油的利用受到了前所未有的限制。而煤炭因为储量巨大，且大多埋藏在本国境内，不会引发争端甚至战争等问题，加之科学技术的飞速发展（如煤炭汽化、煤炭能量集中再释放）等新技术的日趋成熟，煤炭仍是人类生产和生活中无法替代的能源，且占据相当大的主导地位。

煤炭的挖掘离不开设备，由于煤炭的质地较硬，且与许多坚硬的岩石混杂在一起，挖掘时要求所用设备耐磨性高，这样才能保证生产效率和经济效益。煤矿机械零件（如图1所示）的磨损每年给国家造成直接经济损失超亿元，因此，探讨金属材料磨损现象，研究金属表面强化技术，研制新型抗磨材料具有十分重大的理论意义和现实意义。采煤机械中的重要工件是截齿，其在使用过程中由于受到煤层冲击及腐蚀，导致其齿体严重磨损而失效。更换周期长，大大影响生产率，如果全部报废，又会降低了经济效益[1-10]。本文采用火焰喷涂、中频感应重熔技术，在截齿表面制备一层高强度耐磨涂层，从而提高其使用寿命、安全性能和生产效率，为工业生产提供了科学依据。

图1 煤矿机械零件

1.试验方法

1.1试验原理

火焰喷涂的基本原理如图2所示，所用设备如图3所示。

图2 火焰喷涂的基本原理

图3 火焰喷涂设备

1.2试验材料

试验用材料的主要成分如表1所示。

1.3合金粉末

合金粉末的主要成分如表2所示。

1.4工艺参数

火焰喷涂工艺参数如表3所示。

1.5分析方法

利用Olympus BH2-UMA光学显微镜观察分析显微组织，在工况实验机上进行试验验证。

2.试验结果分析

2.1火焰喷涂后的外观形貌

火焰喷涂后的外观形貌如图4所示。

图4 外观形貌

由图可见，火焰喷涂后的耐磨层与基体结合良好，没有明显的分界线。

2.2火焰喷涂后的基体与涂层的显组织

火焰喷涂后的基体与涂层的显组织如图5和图6所示。

图5 基体组织

从图5中可以看出基体组织主要由奥氏体和铁素体组成，这样的组织有很好的韧性和抗拉强度，断后伸长率值也会很高，但耐磨性差。

a）非冶金结合 b）冶金结合

图6 结合层组织

从图6中可以看出基体组织与喷涂上的粉末有时呈分离状态，如图6a所示。在合适的工艺条件下，可以达到理想的冶金结合，如图6b所示，这样大大增强了基体与涂层的结合强度，工况试验表明：呈冶金结合的工件的耐磨性非常好，完全达到了工业生产的需要。

涂层组织如图7所示。

火焰喷涂后防护层内部气孔、未熔融粉末颗粒大量存在，涂层与基材基本无冶金结合，涂层组织如图7 a所示。为了改变这种状况，可进行感应重熔，使其达到致密的冶金结合，如图7b所示。

另外，因为火焰喷涂涂层与基体结合主要靠机械力，其对基体前处理要求较为严格，要求喷涂前基体表面必须无水、无油、清洁干燥，一般应先进行磨光、喷砂、拉毛或车制以得到粗糙度值较大的表面。这样能保证涂层与基体的良好结合。

a）不致密的涂层组织 b）致密的涂层组织

图7 涂层组织

3.结论

1）火焰喷涂可在韧性及强度较高的基体上涂敷一层耐磨性强的金属层，达到增强煤矿设备再制造的目的。

2）火焰喷涂后再进行感应重熔，能使基体与涂层达到致密的冶金结合，满足工业生产的需要。

3）火焰喷涂工艺参数为：工件表面线速度5~15 m/min，喷枪角度55°~85°，送粉量8kg/h，喷涂距离110~180 mm。

参考文献：

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喷涂设备篇2

摘 要：工程机械在品质提升的同时，造型和外观已成为广大用户选择时考虑的重要因素，靓丽外观的工程机械往往更受用户欢迎。本文通过工艺、设备、人员等多维度进行探讨，归纳整理出涂装生产现场应重点关注的控制因素。

关键词：工程机械 涂装 质量 管理

1 前言

随着国内工程机械需求量的增加，客户对工程机械的外观质量和防锈要求越来越高，工程机械外观的轿车化已成为行业发展趋势，同时工程机械需求量的增加也引Чこ袒械走向集中化、规模化、流水线化的生产模式，然而先进的理念同行业的实际现状相矛盾，行业内许多大企业对产品开发投入大量的人力和物力，却忽略了对涂装及涂装前处理等关键环节的管控。

汽车涂装拥有高端的喷涂设备、优良的涂装环境、严格的涂装管理、专业的涂装人才等因素，而工程机械的涂装仍然滞后，属于粗放管理类型，不仅专业涂装技术人员匮乏，而且设备、管理和施工水平偏低，质量检验手段欠缺。因此，工程机械涂装需对标汽车行业，采用先进的涂装工艺与设备，培养更多的专业涂装工艺人员，加强涂装的施工管理和质量控制管理。

2 涂装工艺影响因素

在工程机械生产制造过程中，涂装是一道必不可少的工序，具有防锈、装饰、警示等作用。工程机械涂装包括零部件涂装和整机涂装；在工程机械涂装发展的初级阶段，零部件涂装仅喷涂底漆；近年来，零部件面漆化得到推广，零部件在整车装配前完成底漆、面漆的喷涂，整机涂装仅作局部区域的修补。当然，要完全实现工程机械零部件面漆化，需保证零部件涂装的质量，减少转运、装配过程中的磕碰划伤，从而减少整机修补量。电泳涂装和粉末涂装已在工程机械零件涂装中得到应用，但主要限于薄板件，溶剂型涂料的涂装目前仍然是工程机械涂装的主流，但部分地区已开始强制要求应用水性涂料。

2.1 前处理

根据零部件的不同，工程机械零部件涂装分为结构件涂装和薄板件涂装两类，两者的主要区别在于前处理方式。结构件基本上采用抛丸的前处理工艺，一般工艺流程为：屏蔽抛丸清理。由于薄板件抛丸容易变形，故其前处理均采用酸洗磷化工艺，一般工艺流程为：预脱脂脱脂水洗酸洗水洗表调磷化水清洗干燥；目前硅烷前处理工艺已在行业推广应用，不久将取代磷化工艺。

2.2 环境

良好的涂装质量需要严苛的环境作为保障，现阶段国内工程机械涂装施工环境控制缺失，影响最终涂装成品质量，下面从喷漆室、喷漆温度、喷涂压力展开说明。

2.2.1 喷漆室

喷漆室，对喷涂的结果具有决定性的影响。喷漆室中的空气必须通过特定的过滤器确保清洁，同时空气流动要均匀；喷房空气压力维持在微正压即可有效防止外部不净空气的进入；喷房内墙需作防积尘处理，避免积尘。

2.2.2 喷涂温度

底漆和面漆施工的最佳温度为18-20°C，相对空气湿度50-75%。温度过低会影响干燥速度，不利于双组分涂料的交联反应，最终导致涂膜综合性能的降低。温度过高时，需配套使用慢干固化剂和稀释剂来防止针孔的缺陷的产生。

2.2.3 喷涂压力

喷涂用压缩空气必须使用油水分离器作脱油脱水处理，同时需保证喷涂压力维持在喷枪额定工作压力范畴内；供气量应大于喷涂设备所需气体消耗量，同时压缩空气管路的规格应根据输送距离设定，避免因压力不足导致的喷涂质量缺陷。

3 喷涂设备因素

喷涂的主要方式有空气喷涂、混气喷涂、无气喷涂、静电喷涂等方式，应根据实际要求选择合适的喷涂方式。

3.1 空气喷涂

空气喷涂是指利用压缩空气气流通过喷嘴时形成的负压将涂料雾化，涂料雾化效果好，涂层细腻光滑，但是涂料利用率低，大约在25-35%，仅适合表面质量要求高的结构件喷涂或整机局部区域修补。

3.2 混气喷涂

混气喷涂是指将涂料增压后，配合压缩空气将涂料雾化，雾化效果较无气喷涂好，涂料利用率较空气喷涂节高20-50%，比空气喷涂节约10-25%涂料，缺点在于雾化效果较空气喷涂差，油漆利用率较静电喷涂和混气喷涂低。

3.3 无气喷涂

无气喷涂是指涂料在高压下雾化成小液滴的形式进行传递。无气喷涂具备一次喷涂成膜厚、喷涂效率高、施工时漆雾较少的优点；但同时也存在 “压枪”困难、出漆量难以控制、喷嘴的使用寿命短、喷漆设备难以处理、油漆雾化相对不好、有纹理不细腻的缺点。

3.4 静电喷涂

静电喷涂指利用静电喷枪与喷涂对象之间的电场进行油漆传递。静电喷涂的优点在于能够降低涂料消耗，提高工作效率；但是表面漆膜呈明显的颗粒状，有凹陷的部分难以喷涂到位。

4 人

工程机械企业涂装技术人员普遍较少， 高水平的涂装技术人员更是稀缺， 企业有自己人才发展及储备计划是非常必要的。目前的工程机械涂装喷涂技术人员，有以下几个方面问题。

4.1 专业人才少

为适应行业快速发展的需求，解决专业人才不足的现状，人力资源部与制造部应联合制定技术工人发展方案，培养训练有素、高技能的技术工人队伍，贯彻落实模块式员工发展理念。方案应明确发展对象、发展标准、发展途径、发展资源，以及发展过程中人力资源部、职能部门、员工的职责。

4.2 人员流动较大

如何留住人才也是目前企业的常见难题。行业内施工环境差，人员水平参差不齐，企业未设定个人发展规划，导致人员流动性较大。如果增强技术工人发展透明度，并提高企业技术工人队伍的整体素质，用好人才、留住人才，这才是发展壮大的基本条件。

5 体系保证

通过各种管理体系，保证涂装的最终的效果。如涂装材料质量保证系统、涂装施工过程的质量保证系统、涂装设备管理质量保证系统、涂装检验质量保证系统等。

6 结语

工程机械涂装整体水平偏低，各企业应加大对工程机械涂装的重视，提高工程机械涂装质量，使我国工程机械涂装水平更上一层楼。

参考文献：

[1]张阳，程凤宏.工程机械涂装管理体系建设[J].电镀与涂饰，2014（05）：66-69.

喷涂设备篇3

[关键词]金属喷焊；金属喷涂；重熔技术；表面强化；维修；内燃机

一、电弧金属喷焊技术的特点

电弧金属喷焊技术包括金属喷涂和涂层重熔两个工艺过程。在电弧金属喷涂过程中，金属丝材被电弧的加热并雾化，在高速气流带动下以机械镶嵌的形态堆积到工件表面。而电弧重熔过程是采用热源（电弧）对涂层加热，使金属涂层再次熔融，并在金属工件表面重新结晶。对金属涂层进行重熔能消除金属涂层中的孔隙、氧化物夹渣等等，使金属涂层与金属工件表面产生冶金结合，从而大幅度提高了金属表层的致密性和结合强度，也使金属表层的耐腐蚀、耐磨损和抗冲击性等性能得到大幅度的优化。

电弧金属喷涂是电弧金属喷焊技术的前期工序。在这个工序中把电压加在两根金属丝上，使金属丝在喷枪中短路产生的电弧。电弧作为热源，将金属丝前端熔化，然后利用高速气流将熔滴雾化，并喷射到工件表面，形成金属涂层。

金属喷涂层的结构是由无数变形扁平的粒子相互交错呈波浪式堆积而成的层状结构。这是由于喷涂过程中，熔化或半熔化状态粒子与喷涂工作气体及周围环境气氛进行化学反应，使得喷涂材料经喷涂后会出现表面氧化物。同时，变形扁平粒子的相互叠加产生搭桥效应，不可避免地在涂层中出现小部分空隙。因此涂层的典型结构是由变形扁平微细的涂层材料堆积而成的层状结构，且中间央带着部分气孔和氧化物。

在金属喷涂层中存在着下列几种缺陷：①金属喷涂层是一种颗粒堆积的层状结构。金属涂层的化学成分和晶体组织都属于非平衡状态，性能也不稳定；②由变形粒子堆积而成的金属涂层，不可避免地在其内部产生较多的裂纹；③金属涂层孔隙率比较高，耐磨性、耐腐蚀性和抗氧化性等性能都得不到可靠的保证；④金属涂层间以及金属涂层与金属工件的表面层之间都经常被氧化物类物质所隔离，涂层金属结合的主要形式为机械镶嵌式的结合。其各项理化性能指标都比较低劣。故不适合于重载荷、高冲击和高应力工况。一般来说涂层与基体表面的结合强度较低，有必要对喷涂层进行处理，提高喷涂层与基体的结合强度，以便满足受力较大工况条件下的技术要求。

金属重熔是电弧金属喷焊技术的重要工序，这一阶段的工艺处理就是利用热源对金属涂层进行加热，使金属涂层以及金属基材表面再次熔融并重新结晶。金属涂层在重熔过程中产生的液相有助于扩散过程和成分的渗透，熔化的结果使热喷涂层与基体的结合区由原来堆叠的层状组织变为致密和较均匀的组织，孔隙减少甚至消失了。

电弧喷焊是利用电弧作为热源对电弧金属涂层进行加热并使其熔融，在金属工件的表面获得熔焊表层的工艺方法。在此过程中，金属涂层在液态下具有还原脱氧、造渣、除气的性能。与氧化物夹渣发生反应，生成熔渣，漂浮在液态金属表面。这层熔渣覆盖在液态金属的表面，可以起到隔绝空气，避免金属的氧化的作用。因此，喷焊层可以消除金属喷涂层中的孔隙和氧化物夹渣。经过再结晶，金属涂层中非均匀的堆积层状结构变成均匀的合金组织结构。在重熔过程中，当金属涂层充分熔化并完全浸润金属工件的基材表面时，就开始了金属涂层中合金与基材之间的扩散和互相溶合的过程，在金属涂层与工件基材的界面上形成互溶区，这也是喷焊层与基材之间的过渡层，它使得喷焊层与工件基材之间形成了完全牢固的冶金结合，从而大幅度地提高了结合强度以及其它各项理化指标。在重熔过程中工件基体除表层微区外，基本不熔化，以便减小工件基体对喷焊层的影响。

二、电弧金属喷焊系统的工艺设备

电弧金属喷焊系统的主要设备包括：

1电弧喷涂电源；2电弧喷涂枪；3送丝机；4压缩空气系统；5热熔设备。

三、电弧金属喷焊丝材

电弧金属喷焊所采用的丝材，是一种药芯丝材。它用低碳钢带作为包覆材料。药芯材料的主要成分是铁基合金粉末。药芯丝材在电弧金属喷涂工序中形成一定厚度的金属涂层，在电弧重熔工序中，金属涂层与工件基体表面实现冶金结合，最终形成喷焊层。改变药芯丝材合金粉末的配比，就可以得到不同成分、组织和性能的喷焊层。

四、电弧金属喷焊工艺

电弧金属喷焊工艺主要包括：预处理、喷涂、重熔、后处理等工序。预处理，是对工件喷焊表面进行清洁整备的过程，它的主要作用是提高喷涂工序的涂层结合强度。在喷涂工序，重要的是要选择合适成分的金属丝材，以保证喷焊层的化学成分、理化性能。也为重熔工序中良好的重熔效果打下良好的基础。在重熔工序主要控制重熔温度和冷却速度。

五、电弧金属喷焊技术在内燃机曲轴颈表面强化方面的应用

经过电弧金属喷涂与重熔处理的曲轴颈

曲轴颈表面喷焊的工艺过程为：(1)对曲轴经进行车削加工。使其表面归圆，并除去污损、疲劳表面。然后进行表面喷砂，主要是为了粗化喷涂表面，提高喷涂层的结合强度;(2)在轴颈表面喷涂合金涂层;(3)对喷涂表面进行重熔。这是整个工艺最重要的步骤。经过喷焊曲轴颈表面的理化性能得到明显的提高。(4)进行机械加工。

六、电弧金属喷焊技术的发展方向

1.电弧喷焊技术理论

目前电弧喷焊技术在理论方面还不是很完善。尤其在合金焊丝化学成分配比、重熔参数对整体效果的影响等方面需要进行继续深入的探讨与研究。

2.电弧喷焊工艺

在生产实践中，喷涂工艺、重熔工艺的过程及各项工艺参数都需要进行优化。

3.电弧喷焊设备

研制新型的电弧喷涂设备、重熔设备，改善喷焊效果，提高设备的自动化程度。

4.新型电弧喷焊材料的开发

喷涂设备篇4

论文关键词：涂装线改造；电梯涂装；环保节能；废水废气零排放

1引言

涂装应用非常普遍，可以说涂装产品无处不在。在人们享受涂装带来的美感的同时，涂装产生的废气、废水和废渣也给我们赖以生存的地球环境带来污染。而电梯产品需要涂装的部件较多，且涂装部件的面积较大，因此使用的涂料较多，相应地涂装产生的副产物废气、废水和废渣也较多。减少废弃排放物，保护环境，实现环保涂装，世界各国都在努力探寻着，日立电梯(中国)有限公司本着对社会高度负责任的态度花巨资投入环保工作，取得了明显成效。

日立电梯在中国广州、上海和天津都有制造基地，其中上海和天津制造基地在涂装线建设之初，把环保节能作为指导思想并付诸实施，底漆采用电泳涂装，面漆采用水性漆静电喷涂的施工方法，而广州工厂涂装线建成于2003年，喷涂工艺为：

底漆正面喷漆_过渡底漆反面喷漆、底漆反面跟踪补漆一流平一面漆正面喷涂一流平一罩光喷涂一流平一固化干燥使用的涂料是溶剂型的，溶剂型涂料是以有机溶剂为载体，其本身含有较多的有机溶剂，涂装时涂料调配和喷涂清洗还要用有机溶剂，因此在喷涂施工和涂膜干燥过程中会有大量的voc排放。为减少喷漆对环境造成的污染，实现环保涂装，改造初期提出了不同的改造方案，方案一参照日立公司天津、上海工厂的工艺，此方案因改造周期长、投资大，原有涂装线设备基本不能利用，影响生产予以否定。如何在原有涂装线的基础上进行有效改造，根据公司喷漆线改造的目的和指导思想：以环保为中心，减少喷漆废弃物的排放，特别是减少voc的排放。从工艺、设备和原材料等方面经多次分析论证，首先从源头上减少污染物的产生和排放，前处理采用环保原料，把使用溶剂型涂料喷涂改为水性涂料喷涂，对现有喷涂线设备进行了有效改造以满足水性喷涂条件，并且改进和增加了相应的环保设施，以最少的投入、最短的改造时问顺利完成了改造，详细说明见图1。

2采用环保型原材料

2．1前处理工序

前处理是涂装作业必须经过的处理工序，处理方法和所使用的化学药剂的种类较多，其主要作用是增加涂层的附着力及防护性。脱脂剂的主要作用是除去部件表面的油污，一般常用的是碱性脱脂剂，脱脂机理是脱脂剂与部件表面的油污发生皂化、乳化反应及利用表面活性剂亲水亲油的原理除掉表面的油污，常用的有磷酸盐、硅酸盐、碱以及表面活性剂等构成的混合物；表面调整剂的作用是形成磷化处理晶核，使磷化膜更致密，一直以来采用胶体钛盐；磷化剂主要是磷酸盐处理技术，为增加其防锈性，采用含有zn—ni～mn金属阳离子型的磷化处理液。因生产的电梯产品的梯种、型号较多，需要涂装的部件外形尺寸较大，在前处理工序会产生废水、废渣等废弃物，其中废水中含有的磷容易造成水体富营养化，锌、镍等重金属元素用一般的废水处理工艺较难除掉，废渣中含有磷酸铁、磷酸锌等磷酸盐，这些废水、废渣处理费用高，若处理效果不好容易造成二次污染。为容易做到对排放的废水、废渣达标处理，减少废水、废渣的排放量和减少废水中重金属离子和盐类含量采取了以下措施：前处理从设备上采用连续输送自动喷淋方式提高生产效率，缩短处理工艺时间；部件采用竖直悬挂方式增加单位时间的处理量；喷淋水洗采用逆流方式，在保证冲洗质量的前提下减少水的用量；脱脂剂采用低温无磷脱脂剂以减少燃气用量和磷的含量；表面调整剂采用长效调整剂以减少更换次数；磷化采用无磷磷化，不同于以往常用的锌系磷化处理，可在各类金属上形成纳米级的金属氧化皮膜，该膜呈金黄一蓝紫色，皮膜颜色因膜厚、材质及处理条件的不同而变化，不含磷、镍、锰重金属元素，常温处理，减轻污水处理负荷，是一种新型环保材料，该氧化皮膜的防锈性能和漆膜附着力可与传统的锌系磷化膜相媲美。涂装线前处理工序产生的废弃物主要是水洗1和水洗3这2个工位产生的溢流水和少量的磷化渣固废物，溢流水排放到废水处理站进行处理，磷化渣采用日本三进的压榨机经压榨处理后由危废公司回收，前处理节能减排措施见图2。

2．2喷涂工序采用水性涂料

水性涂料是以水为载体的，主要是由水性树脂、颜填料、溶剂及助剂组成，经过调色、搅拌、研磨等工序形成的混合物，在欧洲等发达国家因环保法规的要求而应用较多，在我国水性涂料的应用才刚刚起步，主要是少数汽车厂的底涂和中涂采用水性涂料(罩光仍是油性涂料)。

日立电梯(中国)有限公司喷涂使用的底漆、面漆和罩光漆全部是国产的水性涂料，主要由性能优异的水性丙烯酸树脂、氨基树脂、颜料、助溶剂、去离子水和助剂组成，原漆经检测voc含量小于50g／kg，涂料调配和换色清洗全部使用纯水。喷涂设备采用高压静电涂装，施工条件范围广范，环境温度不低于一5℃、相对湿度不大于95％的环境条件都可喷涂施工，国内大部分地区环境条件都能满足其使用要求。使用水性涂料后固化温度降低，改造前使用溶剂型涂料固化温度为(165~5)℃，使用水性涂料固化温度为(145~5)oc。根据统计数据，固化温度越高，消耗的燃气量越大，固化温度从160clc降至140℃，每小时可节约燃气20m。需特别说明的是水性罩光涂料目前在电梯行业还没有静电喷涂实际应用的先例，因为罩光漆的作用是提高涂膜表面的光泽，增加其装饰性和抗划伤性，在水性罩光漆应用初期，存在的问题是因水性罩光漆树脂本身固含量较低，喷涂后湿膜的润湿性和流动眭较差，涂膜饱满度偏低，可施工性变得较差，特别是喷涂后湿膜厚度较难判定，涂膜干燥后边角部容易产生起泡和针孔现象，给水性罩光漆的推广应用带来了难度。为了解决水性罩光漆的上述问题，从喷涂工艺上通过调整静电旋杯喷枪的旋转速度、喷涂压力、水性涂料黏度和涂料吐出量，从涂料配方上通过改进流平剂、助溶剂、消泡剂及树脂成分等方面，经过反复调整试验，最终达到了使用要求，为水性罩光漆的成功应用奠定了基础。

3采用三喷一烤的湿碰湿工艺

具体工艺是底漆静电喷涂经过自然条件流平后直接喷涂面漆，面漆经过流平后再喷涂罩光漆。湿碰湿喷涂工艺最大的优点是节省能源，比正常的一喷一烤工艺节约能源约50％以上。水性涂料采用湿碰湿工艺相对于油性涂料湿碰湿喷涂工艺难度增大，因为底漆的主要作用是防护性，面漆的主要作用是装饰性，采用湿碰湿工艺底漆的表干速率和喷涂工艺参数必须控制在一定范围内，否则会造成底漆反渗到面漆、漆膜流挂及漆膜厚度不够等缺陷；因改造前溶剂型涂料可根据环境条件的变化调整稀释剂成分来调整挥发速率从而控制漆膜的表干速率，而水性涂料的稀释剂是水，不能像油性涂料那样通过调整稀释剂的成分来调整其表干速率。为满足水性涂料湿碰湿喷涂工艺的要求，通过调整水性涂料的成分和喷涂工艺参数满足了此喷涂工艺要求。

4喷涂设备改造

4．1改造中央供漆系统

改造前喷涂线采用中央供漆系统，其中底漆喷漆房共用一套供漆装置，面漆喷漆房共用一套供漆装置，采用中央供漆系统的好处是调配涂料方便，涂料施工黏度稳定，节省人力，但存在换色和清洗困难，从中央供漆室到喷漆房的管道较长，增加维护成本等缺点。采用水性涂料静电喷涂，必须对现有的供漆系统进行改造，以满足水性涂料静电喷涂的需要。

(1)溶剂型涂料供漆系统

改造前采用的是中央供漆系统，底漆、面漆和罩光漆的供漆桶全部放置在一个供漆间内，且供漆间与喷漆室的距离较远。

中央供漆系统从供漆桶到喷漆室的管道采用不锈钢管道，因距离较远采用高压力柱塞泵供漆，且有回流管道，因改造前采用的是溶剂型涂料，涂料本身的电阻较大，为40～100md,，所以涂料本身不会导电，采用水性涂料，因其本身会导电，喷枪高压电会沿着管路而放电，因此必须对原有的供漆系统进行改造。

(2冰性涂料供漆系统

水性涂料本身会导电，喷枪高压电会沿着管路而放电，因此必须对供漆系统进行有效绝缘。为满足绝缘要求，每个喷漆室增加单独的供漆间，缩短供漆管道至喷枪的距离，原则上水性涂料供漆管道越短越好，但考虑到操作的方便性，在场地和设备布局许可的情况下，尽量缩短为好。

4．2底漆增加跟踪喷涂机

为保证产品质量，提高部件反面弯折位的上漆率和涂料的利用率，减少废渣和废气排放量，增加了自动跟踪机补喷部件反面弯折位代替人工补喷，节省了人力，保护了人身健康。

自动补漆跟踪机，可以对喷涂部件的位置进行检测并实施自动跟踪喷涂，专门喷涂边角位，弥补静电喷涂边角位上漆率不高的现象，工作原理是空气喷枪检测到部件到达后，升降机与输送链同步运行，同时喷枪开始往复喷涂。

水性静电自动喷涂机设内置式高压发生器，雾化气压不大于0．1mpa，上漆率大于75％，可对喷涂部件的宽度和长度实施检测并自动喷涂，从而节约了涂料。

4．3采用水幕水涡式喷漆房

水幕水涡式喷漆房见图3。

水幕水涡式喷漆房由喷漆室体、送排风系统、水幕水循环系统、涡旋除渣系统及喷涂机构成。喷漆室体外形尺寸为：5500mmx4800mmx5100mm，正面安装有大面积玻璃观察窗，其它三面墙由不锈钢做骨架，镶嵌不锈钢板。

送风系统是把经过初级和一级过滤后的空气送到喷漆室顶部的均压室，再经过均压室二级过滤后均匀地送到喷漆室，排风系统的作用是排除喷漆产生的过喷漆雾，具体为喷涂机产生的过喷漆雾，经过排风机的强劲抽力与水幕涡旋板的涡旋水充分混合后，漆渣和溶于水的voc溶人到喷漆室的循环水中，不溶于水的voc被排出，进入到活性炭处理装置，送风量的大小根据以下公式确定：p=3600fv(f为操作区地坪面积，m；v为风速，m／s)，一般要求喷漆室内保持微正压，以保证干净的喷漆室环境。

喷漆室除渣系统由水帘板、气水分离室及涡旋板组成，应注意水帘板与涡板旋之间的间隙及水帘板最低位与循环水池水面的间隙，否则除去漆雾的效果会变差。经过涡旋处理后的废气进人汽水分离室，水汽和未被除净的漆雾再次被分离，排放的是含有voc的废气。汽水分离室挡水板的宽度和角度与带漆雾水粒的撞击效果、排气扩散速度及流向有关，直接影响漆雾捕集率和汽水分离率，亦须注意。喷漆房漆雾分离是否彻底直接影响后续废气处理效果。

5环保设备

环保喷涂从原材料和工艺上减少了废弃物的排放，且排放值远低于国家相关标准，但日立电梯(中国)有限公司本着对社会高度负责的态度，在采用环保喷涂的同时，把涂装生产过程中产生的废水、废气和废渣分别进行了有效处理。

对水性漆喷涂后排放的少量voc进行活性炭吸附处理，喷漆产生的废水及生活废水经过废水处理后回用(见图4)。下面就喷漆产生的废水、废气和废渣进行详细介绍，以供参考。

5．1废气处理设备

5．1．1废气处理控制方式

(1)全线采用plc控制，能对废气处理的情况进行监控(显示工艺流程，故障报警)。设置自动及手动2种控制模式，在自动控制模式下，按下自动启动按钮，系统将按顺序自动投入运行，在手动控制模式下，各设备可独立进行启动。若有故障发生，可进行声光报警。在废气出口安装浓度检测装置，当排出的废气超过其规定数值时，可进行自动脱附和报警。

(2)吸附功能。活性炭吸附装置设计为双罐双层吸附，当一个罐吸附饱和时，可进行脱附，同时启动另一个吸附罐进行吸附，这样可以做到反复循环利用，有效地吸附有机废气。吸附罐的大小和活性炭的用量是根据其排风量的多少进行设计的，其处理风速最好不大于lm／s。为了防止活性炭中毒，应配备隔水隔尘过滤装置。

(3)解吸。当活性炭吸附有机物达到饱和状态后，即停止吸入有机废气，通过活性炭床向上送入蒸汽进行吹脱，将有机物自活性炭中逐出，即解吸。罐中活性炭恢复其活性，即再生。脱附后的有机废气经过冷凝器后变成液体进行回收，可做到活性炭反复利用又达到吸附效果。

5．1．2废气处理工艺流程

废气处理工艺流程见图5。

5．2废水处理工艺

(1)废水100％循环利用要点说明

工厂废水的主要来源是生产的废水和生活废水，其中生产废水主要是涂装生产中脱脂、磷化、喷漆和后冲洗产生的废水，生活污水主要来源于食堂、厕所及卫生清洗。工厂总体设计是厂区不设污水排放口。在生产及生活过程中产生的污水经过废水处理设备处理后但标准低于自来水的称为中水，中水一部分用于工厂的绿化、冲厕、道路清洗及养鱼，还有一部分中水经过深度处理后回用到涂装生产线，从而做到100％循环利用而不对外排放。

(2)废水处理工艺流程

废水处理工艺流程见图6。

6结语

(1)本项目实施难点及收获。水性底漆、面漆和罩光漆湿碰湿静电喷涂工艺及边角位自动跟踪补漆机的成功应用，在采用环保水性涂料的同时，对喷涂产生的副产物废水、废气进行处理，实现了涂装废水、废气的零排放，为环保喷涂树立了典范。

(2)符合环保安全要求。喷涂生产线水性涂料项目的应用主要是基于环保考虑而进行改造的，油性涂料本身含有20％一30％的有机溶剂，在涂料使用时需使用稀释剂，调配比例为涂料：稀释剂=1．0：0．5，溶剂和稀释剂的主要成分是醇、醚、酯及苯类等的混合物，这些物质大多是有毒的，在涂料喷涂和干燥过程中大部分挥发到大气环境中，会对环境造成污染，对人体造成危害。而采用水性涂料后，其本身只含有5％～10％的醇类等有机溶剂，而喷涂调配时用纯水，醇类是完全溶于水的，在喷涂过程中过喷漆雾经水帘吸附后大部分溶于水中，有机溶剂的排放量较油性涂料大大减少，有效地保护了环境。同时水性涂料不属于危险品，不会燃烧和爆炸，使用安全。

喷涂设备篇5

1.大件涂装车间大件涂装车间可完成输送机头架、尾架、槽体、破机主机架、过度槽减速器等尺寸较大，重量超过0.9t的大件涂装作业。主要功能是喷漆前的工件清理、准备、喷漆、自然干燥等，并设置待涂装工件存放区和工件周转区。考虑到项目为柔性生产，需涂装的工件尺寸和重量变化较大，该车间的喷漆设施设置成双工位整体移动式水旋喷漆室，该生产线包含喷漆室为两套，两套喷漆室即可独立作业又可组合工作。大件主要生产工艺车间生产为间歇式生产，工件输送方式：车间起重机吊运工件进出喷漆工位，主要生产工艺为：“组合”上件工件清理、准备喷底漆流平、表干喷面漆流平、表干、检查下件（1）大件在焊接总成前已除锈，所以大件涂装不再考虑除锈设施，但需人工清理后喷涂。（2）本车间喷涂油漆采用丙烯酸煤矿机械专用防锈漆及配套稀释剂，喷涂方式采用涂料利用率高的环保型混气喷涂。由于所采用的油漆属于快干漆，工件漆膜的干燥采用在喷漆室内自然晾干的方式。（3）采用双工位整体移动式水旋喷漆室，双工位整体移动式水旋喷漆室通过喷漆室室体在两工位之间的移动进行生产，从而减少重型工件的运输量。工作时，首先利用车间起重机把工件吊放到地面承重格栅上，然后将整体移动水旋喷漆室室体移至工件上方，形成一个完整的、封闭式的水旋喷漆室，完成喷漆、流平、晾干工作。（4）喷漆室内连续完成喷漆、流平和晾干工作，工件部分采用组合方式进入喷漆室内喷涂。

2.中小件涂装车间中小件涂装车间可完成输送机中部槽、电缆槽以及刮板、销轨等杆件小件的涂装作业。主要功能是抛丸、喷漆前的工件清理、准备、喷漆、烘干等，并设置待涂装工件存放区和工件周转区。中件主要生产工艺车间生产为自行环链葫芦输送机输送，上件采用车间起重机吊运，主要生产工艺为：上件底漆喷涂流平面漆喷涂流平烘干（60～80℃，40min）检查、喷号下件（1）本车间喷涂油漆采用丙烯酸煤矿机械专用防锈漆及配套稀释剂，喷涂方式采用涂料利用率高的环保型混气喷涂。由于所采用的油漆属于快干漆，工件漆膜的干燥采用在喷漆室内烘干。（2）喷漆间新鲜空气从送风装置进风口进风，经过滤、加热（如需要）、均流、消音后通过风管进到设备顶部动压室，通过袋式过滤器及板式无纺布过滤后以0.45m/s以上的断面风速进入室体内，其气流将工件环绕包围住并向中间逐渐收缩，过喷漆雾不能飞溅，从而改善了工人操作时的劳动卫生条件。（3）烘干室通过风机将外部新鲜空气经初级过滤网过滤后，与加热器产生换热送入到烘干室底部两侧风箱，再经过滤网二次过滤净化，热空气进入到烘干室内，从室体顶部回到加热机组进入下一次循环，除吸进少量新鲜空气外，绝大部分热空气又被继续加热利用，送入到烘干室内部，使得烘干室内温度逐步升高，当温度达到设定温度时，燃烧器自动停机，当温度下降到设定温度以下4～5℃时，加热系统自动工作，烘干室内温度保持恒定。最后当烘干时间达到设定的时间时，烘干室自动关机，烘干结束。

二、小件主要生产工艺

车间生产为通用式悬挂输送，人工喷漆，上件采用车间起重机吊运，主要生产工艺为：上件底漆流平面漆流平烘干（60～80℃，40min）强冷检查、喷号下件（1）本车间喷涂油漆采用丙烯酸煤矿机械专用防锈漆及配套稀释剂，喷涂方式采用涂料利用率高的环保型混气喷涂。由于所采用的油漆属于快干漆，工件漆膜的干燥采用在喷漆室内自然晾干的方式。（2）水帘喷漆室用于刮板及销轴等工件喷涂，为喷涂作业提供一个良好的涂覆场所和舒适的作业环境，提高涂层质量。其原理为：外部空气由进风口经初级过滤网过滤后由送风机送到房顶，这样气体进入静压室内经过滤棉均匀地充斥漆房，并在工件周围形成风幕，这时漆房内有载风速可达0.4m/s以上。工件两侧工作区域内层流风速均匀，且喷漆时的漆雾不会在操作者呼吸带处停留，而随气流迅速下降，此时漆房内有害气体浓度远远低于国家《工业企业设计卫生标准》中车间空气中有害物质最高允许浓度，在排风机的作用下，气流通过排风过滤系统流向排风道，这样排出气体符合国家标准。

三、结语

煤矿机械涂装车间应针对不同工件采取不同的工艺及设备，在车间中往往是多种工艺并存，如整体移动式水旋喷漆室，自行环链葫芦输送水旋喷漆室，通用式悬挂输送水帘喷漆室等，因此需要在实践中不断摸索和改进，确定产品的最佳工艺。

喷涂设备篇6

关键词：城轨车；高压无气喷涂；防腐处理

中图分类号：TQ630 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）11-0060-02

针对我国新型城镇化交通发展需求，城轨、地铁车辆需求逐年加大，要求也越来越高。我公司生产的100%低地板有轨电车，车体为铝合金材质。铝合金材质密度小、比刚度及比强度高，但其耐蚀性和外观修饰性不高，生产中通过采用涂料进行涂装来提高产品的车体内外部耐蚀性和车体外部装饰性。由于涂装工艺具有一定特殊性，涂层可能存在一些隐性问题，这些问题只有在涂装结束后很长一段时间才有可能显现，为此要严格控制影响涂层质量的每一个环节，选择最适宜的施工工艺，为动车组提供良好的防腐保护。

1 城轨车防腐采用高压无气喷涂的必要性

城轨车运行速度高，运行中会产生强大风阻，风沙很可能对城轨车涂层表面产生强烈的冲蚀，夏季高温高湿等运行环境也会对列车涂层质量产生很大的不利影响。因此，城轨车涂装涂层一定要具有极好的耐冲击性、附着性、耐老化性、耐腐蚀性，同时还应具有非常好的抗刮擦、耐水、耐化学清洗剂、耐玷污等性能。在城轨车涂装工序中基材的表面喷砂预处理和喷涂环氧防腐底漆是整个涂装施工的基础。喷砂预处理效果的好坏与底漆质量的优劣直接影响到车身的耐腐蚀性和使用寿命，影响客户对公司的评价。

环氧金属底漆为高粘度重防腐涂料，由于该涂料固含量高、黏度大，采用一般的涂装工艺施工难以进行，不能达到理想效果。高压无气喷涂工艺正是为解决聚氨酯、环氧等粘度较大的重防腐涂料大面积、快速涂装而产生的。

2 高压无气喷涂原理

高压无气喷涂动力来源为压缩空气，利用压缩空气来驱动高压泵，通过高压泵气缸与柱塞缸的存在的面积差，将压力放大，用放大的强大压力将油漆压到20～60MPa甚至更高的高压力条件下，之后再通过配套的喷枪喷嘴小孔喷出。经过加压的涂料通过喷嘴喷出时，到达大气后，立刻发生剧烈膨胀，涂料瞬间雾化，成为具有极高冲力的微细涂料颗粒，随着冲击空气和压力迅速下降，涂料中的溶剂瞬间得到挥发，涂料体积骤然膨胀而分散雾化，以扇形高速度漆流喷涂到基材表面，正因为涂料雾化不使用压缩空气，因此称为高压无气喷涂。

3 高压无气喷涂工艺的实施

低地板城轨车车体涂装我们采用双组份环氧金属底漆+聚酯腻子+双组份聚氨酯中涂+底色漆+清漆体系。双组份环氧底漆涂层与预处理后的铝合金基材直接接触，其主要作用是强化涂层与铝合金基材之间的附着力，为后续工序涂层质量控制打好基础，提高整车涂层耐腐蚀能力。低地板城轨车防腐处理中，高压无气喷涂工艺主要应用在车体环氧金属底漆喷涂上，施工工艺流程如下：

涂装前车体喷砂预处理环氧金属底漆喷涂

3.1 涂装前车体喷砂预处理

涂装前表面预处理是获得优质涂层的基础，直接影响到涂层的使用寿命和防腐效果。对于城轨车铝合金车体，我们设计采用喷砂形式进行表面预处理。先进行车体表面清洁，保证车体内外表面无可见的油脂污物，其主要目的就是提供适合于涂装要求的良好基体。采用棕刚玉等磨料进行喷砂，对于喷砂操作过程中喷不到的死角部位可不进行喷砂，前提是这些部位无涂漆要求；车内端墙与侧墙、车顶连接处以及门柱内侧无法有效喷砂的死角部位允许手工打磨。喷砂后车体表面获得较为均匀的粗糙度，Ra3.2～12.5μm。为了保证涂层效果良好，要求喷砂完成后到车体防腐底漆涂装的时间间隔最多不超过7d（室温、湿度不大于80%的情况下）。

3.2 环氧金属底漆喷涂

采用高压无气喷涂工艺进行环氧金属底漆的喷涂，空气压力：0.4～0.6MPa，材料压力约18MPa。采取湿碰湿的喷涂方法喷涂两遍，两道漆之间无需闪干，要求底漆干膜厚度60～100μm。喷涂完成后闪干30min，60℃（车体温度）下干燥2h。

3.3 高压无气喷涂工艺实施过程中应注意的问题

3.3.1 人：实施高压无气喷涂的人员一定要经过系统培训，考试合格后方可安排上岗，并掌握基本操作，会排除基本故障；在工作过程中要穿戴好劳动防护用品，具有一定劳动保护意识。

3.3.2 机：检查使用高压无气喷涂设备及辅助设备的良好性，保证设备能正常运行。

3.3.3 料：合理控制涂料粘度范围。涂料粘度较大时，使用相配套稀释剂将较大粘度涂料调至合适喷涂的粘度范围。

3.3.4 法：

（1）喷枪嘴与待喷面的距离应该根据涂料的粘度特性、种类及工作压力来确定，一般以喷枪与待喷面距离为350～400mm为宜。

（2）控制喷枪速度应均匀，使之尽量沿着固定的轨迹均匀运作。喷枪与待喷面距离较大，喷枪移动速度又快，则喷涂流会很无力，喷到带喷面上涂层厚度较稀薄，导致生产效率低；距离过近时，喷枪移动速度慢，则会产生涂层出现流挂、桔皮和涂膜不匀等缺陷，造成涂料浪费，生产效率也差。

（3）喷枪喷嘴要时刻保持垂直于待喷面喷涂，尽量减少斜向喷涂。

（4）喷涂时两道之间要有1/3或1/2面积的重叠，避免产生漏喷现象；喷涂顺序为先难后易、先高处后低处、先小面积后大面积、先里后外，以确保覆盖整个车体，并达到理想涂层厚度和外观效果。

3.3.5 在施工期间，应加强漆房内通风，并设专人监护；温度：15℃～35℃，相对空气湿度：≤70%，防火、防爆。

3.3.6 涂层质量检查：涂层完工后进行涂层外观、厚度质量检查。

4 高压无气喷涂工艺实施效果

在低地板城轨车防腐中环氧底漆喷涂采用高压无气喷涂具有如下优点：

4.1 生产效率高

较高喷涂压力，不仅可以获得较厚的涂层，而且可以大大提高涂膜对铝合金车体的附着性。施工中仅需喷涂两遍，便可获得理想涂层厚度，而手工涂装方法涂刷三遍也不能保证获得相同的涂层厚度。实际效率可比手工刷涂提高5倍以上，对大面积喷涂效果更为显著。

4.2 漆膜质量好用

高压无气喷涂利用高压喷射使涂料雾化，雾化后的涂料微粒获得强有力的动能；借此动能涂料微粒射达孔隙之中，使漆膜更致密，从而增强漆膜与墙面的机械咬合力，涂料容易到达拐角、缝隙和凹凸不平的难刷等部位，一般喷涂工艺却很难施工。高压无气喷涂所形成漆膜均匀紧密、涂层附着力好。

4.3 节省涂料

稀释剂用量很少或不用，有利于环境保护和节能。

参考文献

[1]王泳厚，刘杏慈.涂料防腐蚀技术300问[M].北京：金盾出版社，1995.

[2]李红生，王文丽.高压无气喷涂工艺设备技术的应用[J].涂料技术与文摘，2002，（6）.

[3]杨春升.高压无气喷涂环氧厚浆涂料在水工混凝土结构防护处理中的应用[J].黑龙江水利科技，2011，1（39）.

[4]德国萨塔喷枪及喷涂设备培训教材第三版[M].

喷涂设备篇7

关键词：涂装车间 喷漆室 二甲苯 线型感温电缆 气体灭火系统

中图分类号：TU89 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）07（c）-0241-02

近年来，随着我国工业特别是汽车工业的迅猛发展，现如今世界最好的涂装设备和工艺已然在我国内出现了。其单层建筑面积大，楼层较高，内部空间不易分隔，生产工艺复杂，设备造价昂贵，且由于在涂装车间中喷漆工艺的存在，使得涂装车间成为正常四大工艺车间（冲压、焊接、涂装、总装车间）中最为危险的车间。而在国内中引进的涂装线和现有的自行设计建造，都跟工艺设备有着紧密的联系，同时也与车间内的消防设施配置和火灾危险性等级划分也有关联，现行消防规范未能作出详细明确规定。本文从有关消防规范出发，分析了涂装车间的火灾危险性分类，在满足规范要求和确保安全的前提下，探讨了灭火系统和火灾自动报警系统等消防设施的设计。

1 涂装车间的火灾危险性分类

涂装车间的整体生产火灾危险性，是关系到车间消防设计安全、经济和适用的首要问题。涂装车间不同工段工艺的火灾危险性也不尽相同。其中打腻子、前处理以及电泳等工序都占涂装车间比例很大，这些主要是在水中作业，所用原料中包含的可燃物很少，故而火灾的危险性能很低，属于丁、戊类型的生产。而甲、乙类型的易燃物品需要使用喷漆室和油漆调配存放间来存放，例如有机溶剂、油漆等，火灾的等级系数是甲、乙类别的。

依据《建筑设计防火规范》（GB50016-2006，以下简称《建规》）第3.1.2.2条：对于油漆（涂装）车间，当满足“丁、戊类厂房内的油漆工段，当运用封闭喷漆工艺技术时，封闭喷漆的空间内一定要保持负压，同时油漆工段要设置成自动抑爆系统或者是可燃气体走动报警系统，并且在防火分区面积中油漆工段要占其面积比例小于等于20%”时，可按火灾危险性较小部分确定。

涂装车间内，水帘、水旋喷漆室、文氏都是喷漆设备，并且通风系统处于完备状态，一般都是钢制全封闭设备，室内负压就可以通过调节来保持，同时照明的灯具和电气设备等方面都采用防爆措施，并设置可燃气体浓度的报警系统。在车间的一定范围内，其中在喷漆、晒干与烘干设备、流平设备、尤其调配存放间这些在内的面积总和，在全车间面积中不超过20%。当这些条件都满足时，涂装车间的火灾危险性可按照丁、戊类确定。

当然也有个别零部件涂装车间不能满足上述要求而被应定性为丙类（如保险杠等塑料件涂装车间），此时，整个车间按《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98，以下简称《火规》）应为二级保护对象，整个车间应设置火灾探测器，考虑到这种情况非常少见，这里不做讨论。

根据上面的结论可以知道，在条件免租的情况下，涂装车间一般是按照丁、戊类型的火灾危险性能来确定比较好。

2 电气消防设计

2.1 系统保护对象等级划分

确定了涂装车间的生产火灾危险性类别，我们就可以根《火规》确定保护对象等级。经查阅现行规范，《火规》未明确涂装车间的保护对象等级。但考虑到水淋系统、气体灭火系统、手动报警按钮、警报装置等车间设置的消防设施，所以说在车间消防系统使用中火灾自动报警系统中的控制功能和监视管理都对其有着很重要的意义。

2.2 探测报警区域设置

喷漆室在工作时会有漆雾长时间弥漫在空气中，如果选用火焰探测器，容易发生漆雾堵塞探测器发生误报的情况。而烘干段的热量容易传递到晾干段，温度容易超过普通感温探测器的工作温度。在吸取以前的经验教训后，涂装车间喷漆间、注蜡间、修补喷漆室内部一般采用线型感温电缆作为其火灾报警元件。

调漆间储漆间内主要存放漆液和稀释剂，易燃液体的燃烧特性是起火迅速，燃烧初期烟雾较少，温度上升较快，采用感烟或感温探测器反应不够及时灵敏，因此调漆间储漆间的可采用防爆火焰探测器。

可燃气体浓度探测也是现在常用的火灾报警手段，它属于预报警装置。涂装车间的漆雾和稀释剂的主要成分是二甲苯，比重比空气重，可燃气体探测器安装高度一般为距地坪0.3 m以下。探测器安装在喷漆室和调漆间内，可燃气体报警控制器安装在消防控制室等有人值班的地方。

一般而言，涂装车间生产线的注腊间、修补喷漆室、喷漆室内部设置可燃气体浓度探测器和防爆感温电缆，感温电缆动作温度为60 ℃；喷漆室上方车间顶棚上设置感温探测器；储漆间、调漆间内设置可燃气体浓度探测报警器和防爆火焰探测器；烘干室、燃烧器和空调送风机组附近设设置可燃气体浓度探测报警器。

2.3 警报装置设置

喷漆室、调漆间及储漆间内设防爆声光报警器，该区域发生火灾时发出警报，通知人员撤离；车间内应设置消防广播音箱，火灾时可播放语音报警信号。涂装车间是一个噪音很大的场合，可参考规范要求，当环境噪音大于60 dB时，警报装置的声压应超过其环境噪音15 dB以上。建议对于本底噪音很大的场所如调漆间、储漆间、喷漆室、注蜡室、喷蜡模组等爆炸危险场所设置室内防爆警铃。

2.4 手动报警装置设置

按照《火规》规定，手动报警按钮设置应满足每个防火分区至少设置一只手动火灾报警按钮。从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动火灾报警按钮的步行距离，不大于30 m。手动火灾报警按钮应设置在明显和便于操作的部位，安装在墙上距地（楼）面高度1.3～1.5 m处。车间内消火栓按钮采用智能编码消火栓报警按钮，可以直接手动启动消火栓泵并返回启动信号，又能上传按钮地址至消防控制中心。

2.5 消防通信装置设置

消防控制中心需设119外线电话，发生火情后可直接拨打消防接警电话；其它重要部位如消防水泵房、变电所、风机房、中控室、电梯机房等处设消防专用电话分机；手动报警按钮上带有消防电话插孔，消防人员可通过消防插孔电话与消防控制中心联络。

3 灭火系统设计

可以说汽车工厂涂装车间可以用到几乎所有的灭火手段。车间的灭火方式计有：消火栓灭火系统、气体灭火系统、湿式自动喷水灭火系统、雨淋自动灭火系统、水幕系统。

3.1 喷漆室的灭火系统选择

国家标准中规定的喷漆室内可燃气体二甲苯的最高允许浓度远低于其爆炸下限浓度值，一般情况下喷漆室不可能发生二甲苯气体火灾。在已发生的涂装作业火灾原因中，多数的火情是由于维护管理、电气故障、违章作业或修补焊割引起固形物燃烧，只有少数火灾是由于喷枪过于接近喷件或容器没有接地引起静电火灾，导致漆雾或漆渣等着火。理论分析和火灾实例均已表明，绝大多数的喷漆室火灾均为固体表面火灾。《建规》第3.1.2条条文说明对涂装喷漆工段只要求对喷漆部位设置自动抑爆系统和可燃气体浓度报警系统，并没有要求设置自动灭火系统特别是气体自动灭火系统的规定。由此可见案规范要求对于喷漆工段，控制可燃气体浓度以达到防爆抑爆的目的是首要的安全措施。

从喷漆室设备本身结构而言，无论水帘、水旋喷漆室或文氏喷漆室，由于其要求强制排风和开式循环供水的特征，设备底部均有较大面积的开口，无法形成气体灭火系统扑灭火灾时所要求的基本封闭空间，这其实是与气体火系统设计规范的要求相违背的。气体自动灭火系统装置，因其特殊的性能、复杂的控制和较高的压力要求，从材料、加工技术到安装调试都必须符合严格的技术标准，因而造价均大大高于一般灭火系统，重新灌装、日常维护保养等费用也远较其他灭火系统高。建议在喷漆室灭火系统的配置上，根据喷漆室火灾的性质和投资、资源情况以及当地消防主管部门的意见，在气体灭火系统、自动喷水系统、水喷雾系统、可移动式灭火器系统中酌情选用。

喷漆室上方车间楼板上可设置雨淋自动灭火系统，保护厂房结构不受影响。

3.2 自动喷涂设备的灭火系统选择

自动喷涂技术能提高表面涂装的质量，并使生产效率大幅提高。随着自动喷涂设备使用越来越普遍，而该类设备多依赖进口、造价昂贵、控制复杂、自动化程度高。因此，自动喷涂设备的灭火系统必须达到到反应迅速、洁净灭火的要求。

自动喷涂设备的消防保护通常是在喷涂设备上附属配制一套独立的气体灭火局部应用系统，接在自动喷枪（杯）进口，发生火灾时，根据报警信号进行自动控制切换，喷枪（杯）自动喷出灭火气体，将自动喷涂设备笼罩，隔绝空气，以达到保护自动喷涂设备的目的。该套灭火气体供给系统只保护自动喷涂设备，能独立自行实现报警和灭火一系列动作，可将报警信号反馈至消防控制中心。

3.3 油漆存放及调漆间的灭火系统选择

涂装车间的油漆存放间和调漆间，一般只存放24～48 h的漆料和溶剂。《建规》第3.1.2.2条条文说明中也给出了甲类溶剂的最大存放量的参考量为100 L。由于管理不善、可燃物较多或通风不良等原因，可使室内挥发的大量溶剂和蒸气因静电打火或其他火花而引起爆炸火灾。该室内除按照《建规》一般要求设置消火栓和灭火器外，还必须设置可燃气体浓度自动报警系统和单独配置的自动灭火装置。考虑成本造价原因，也可选用自动喷水灭火系统。

4 输入输出模块设置及其联动对象

涂装车间的水流指示器、防火风阀、湿式报警阀、雨淋阀组压力开关、信号阀等加装输入模块，这些设备的任何情况都在火灾自动报警系统监视下工作。对下列组件加装输出模块：气体灭火系统的放气电磁阀、雨淋阀组的泄放电磁阀、空调送风机、非消防电源断路器、防排烟风机、喷淋泵、消火栓泵、消防广播、电梯等，在火灾情况下，使其接受消防联动控制。

火灾报警主机接收到报警信号后，在自动状态下，报警灭火控制器即发出声、光信号，同时发出联动指令，关闭连锁设备，经过一段延时时间，发出灭火指令，打开启动阀释放启动气体，启动气体通过启动管道打开相应的选择阀和容器阀（瓶头阀），释放灭火剂，实施灭火。在保护区域门口设有紧急启停按钮，既可在报警线路出现故障时人工紧急启动系统灭火，又可在误报时，及时切断阀门电源及气源，避免误喷产生的浪费。需要注意的是气体灭火需要两种不同的探头或两路独立的探测线路都报警才能放气灭火，这也是一种避免误喷的手段。

烘干室外底部、喷漆室内部等处设置的自动喷水灭火系统，系统一般采用湿式系统闭式喷头。发生火灾时，喷头受热爆裂，管道内水压降低流动，水流驱动水流指示器动作，信号通过消防输入模块送至消防主机。同时湿式报警阀延时器充满水后，压力开关动作，启动喷淋加压泵，喷头喷水灭火。喷淋加压泵也能通过设在消防控制室内的手动启停按钮直接控制。

喷漆室上方车间楼板上设置的雨淋自动灭火系统，雨淋系统设置开式喷头。发生火灾时，当感温探测器报警后，经消防控制中心确认后应联动相应设备，并开启着火分区雨淋阀组上的电磁阀，雨淋阀控制腔泄压，雨淋阀动作，同时供水管路压力骤降，压力开关动作，触点信号通过输入模块送至消防主机，同时直接将起泵信号送至喷淋泵控制柜，联动喷淋加压泵启动，喷头喷水灭火。

涂装车间火灾自动报警保护区域内的探测器也会发出报警信号，经消防控制室确认后，启动该区域内的声光报警器应提醒人员撤离，并启动相关区域车间内的消防广播，切断非消防电源，关闭送排风风机、防火阀，生产线停止运转。其它诸如电动排烟天窗、防火卷帘、电梯等设备也应在发生火灾时，通过模块联动开启和降至底层。涂装车间与其他它如焊接、装配等车间因工艺要求有连廊连通时，在连廊区域设有水幕系统划分防火分区防止火灾蔓延，水幕系统的工作机理与雨淋系统相同不再详述。

5 结语

至此我们对汽车工厂涂装车间的消防设施设计应该有了一个较为全面的认识，在设计过程中应该尽量遵循这些原则。当然每个项目都有其自身特点，在实际设计中我们应与相关专业紧密配合，深刻理解其内在原理后才能着手设计，不能生搬硬套。

参考文献

[1]火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98[S].

[2]《建筑设计防火规范》GB50016-2006[S].

喷涂设备篇8

Abstract： Hydraulic drill on coal mine is the main drilling equipment used in fully mechanized working face and conventional mining face， and has become the main drilling equipment for mine anti-explosion safety and gas suction and emission. Along with the vigorous development of coal mine drill market， mechanical performance is no longer the only standard for product promotion and display. And put higher demand on drill coating quality and protective performance. Drill coating has been used painting brush or open coating， and coating process level lags behind， the production conditions is poor， and lacks of effective management， the quality of coating cannot be guaranteed. This paper puts the effective control and management in the process system， quality grading， raw materials control， and personnel training， making the coating level of hydraulic drill on coal mine upgrade.

关键词： 煤矿用液压钻机；涂装；质量控制；管理

Key words： hydraulic drill on coal mine；coating；quality control；management

中图分类号：TH6 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）32-0035-03

0 引言

煤矿用液压钻机是我国综采工作面及普采工作面的主要钻井设备，已成为我国现代化矿井安全防爆、瓦斯抽排的主要钻孔设备，它广泛使用于煤矿矿井的恶劣环境条件下，在多种侵蚀性极强的液体、气体、粉尘的环境中高负荷运转。一直以来，钻机涂装多采用刷涂或露天喷涂，涂装工艺水平落后，生产环境恶劣，缺乏有效管理，涂装质量无法得到保证，成为钻机外观装饰与防护的薄弱环节。

随着煤矿钻机市场的蓬勃发展，产品市场竞争的不断加大，机械性能不再是产品推广与展示的唯一标准。对煤矿用全液压钻机的外观质量和防护性能提出了更高的要求。良好的涂装使产品获得光滑、均匀、饱满的涂层，提高产品的防护性能，延长钻机的使用寿命，展示出产品的靓丽外观。适应市场的需要，提高产品的市场竞争力。

1 影响煤矿用液压钻机涂装的不利因素

1.1 加工过程控制 煤矿用液压钻机的零部件的加工过程控制不严易产生如下不利因素，如：①使用锈蚀的板材和型材，却未加处理。②铸造零件外观粗糙，且存在铸造缺陷。③在焊接过程中会产生粗糙、宽窄、凹凸焊缝，工件表面有较多飞溅与焊渣未清理干净。④加工过程中残留的切削油、乳化液等未清洗干净，甚至因过度存放而油尘混合，成为较难清理的污垢。⑤飞边、毛刺清除不够彻底。⑥喷涂前表面清洁不够，喷涂后表面防护不够。

另外，现在较多企业在机械加工生产方面选择外包或者外协的方式，外协厂家实力层次不齐，对产品的外观处理和底漆前的表面处理都不够重视，这也影响着进一步涂装工作。

1.2 涂装生产线建设与使用 煤矿用液压钻机生产企业涂装生产线水平参差不齐，总体都不高。一些较为知名的企业在对涂装生产线投入相对较多，而一些小企业出于成本的考虑，投入很少甚至没有。另有部分企业建成了专门的涂装生产线，然而设备档次不高，主要参数控制不严，使用率较低，涂装效果不尽如人意。还有一些以空气喷涂为主的企业，为了提高生产效率，喷漆室开门作业；更有为减少资金投入，在空地上或者车间内直接喷涂作业，将需要涂装的工件在车间内吊装就位之后，就开始清理和喷漆等工序，喷涂完成后运出车间。整个车间就成为一个大的喷漆区，没有独立的打磨室、喷漆室和烘干室。打磨清理产生的粉尘，喷涂产生的漆雾、溶剂废气都没有治理，使得生产区的工作条件变得恶劣，对员工身体造成极大伤害。这些因素都使得涂装质量无法得到保证，同时还造成严重的环境污染。

1.3 涂装工艺与管理 煤矿用全液压钻机因其特殊的使用环境与制造工艺侧重点不同，产品的外观涂装一直不受重视。外观涂装定位不高，涂装操作人员水平较低，对于产品涂装的相应工艺研发、基础设施建设、设备投入和人才引进、管理培训等都相当匮乏与欠缺。另外，全液压钻机作为粗放型设备，企业缩减其投入成本，限制了它的进步与发展，是其外观质量一直远不如其它机械产品的根本原因之一。

通过对国内煤矿用液压钻机生产企业的调研发现，大多数企业都是以“多品种小批量”生产形式为主，在涂装技术、涂装设备等方面都差不多，真正的差别在于涂装工艺与生产管理，多数企业存在着凑合、迁就、消极的管理态度。对现场的生产运行、工艺实施、涂装质量管理、质量追踪以及涂装现场清洁管理等没有严格的控制，缺乏阶段性控制与终极目标管理。

2 煤矿用液压钻机涂装改进

加强对煤矿用液压钻机涂装质量的控制与管理，首先应提高煤矿用钻机生产企业对于钻机涂装质量的重视，摒弃那些旧有的、落后的涂装生产观念，从意识和行动上得以提高，改变现有涂装的落后状况。通过对工艺体系、质量分级、原材料控制、人员培训等多方面实施有效地控制与管理。使得煤矿用液压钻机的外观涂装质量上一个新的台阶。

2.1 工艺体系建设 涂装工艺是涂装实施的依据，是正确施工的指导性文件，是得到稳定、优质涂层的关键。只有工艺体系的健全和完善才能保证涂装质量的稳定。目前，我国煤矿用液压钻机生产企业正处于从作坊式生产向工业化生产过渡之际，加强涂装工艺体系建设显得尤为重要。

一个完善的工艺体系应包括企业标准、各级程序文件和管理操作文件等。如：《涂装工艺作业卡》、《涂装标准作业指导书》、《涂装检查基准书》、《涂装设备操作规程》、《涂装车间清扫计划》等。

另外，煤矿用全液压钻机结构复杂，有较多的零部件和大型结构件需要外协加工，其涂装的前处理、底漆以及中涂等工艺操作可能会由外协厂家负责。而外协厂家有专职涂装技术员和涂装设备的少之又少。因此，必须加强对外协厂家涂装质量的控制，制定相应的管理制度，签订相关的技术协议和验收标准。包括：制定管理作业文件，文件应规定须采用的前处理方法、处理标准、涂料类型以及相应的涂层技术指标等，并给予技术指导与监督，以确保外协加工零部件的涂装质量合格。

2.2 质量分级管理 客户在购买钻机时希望整个设备有较好的外观质量。然而，对于整台钻机来说，外露的部分应该亮丽美观，非外露部分应该防腐防锈，不同的部位实现不同的功能。因此，针对不同部位、不同功能，实施不一样的涂装管理办法，也就是质量的分级管理。对经常接触和观察的地方，自然是外观越靓越好，而对于工作装置部分不易接触与观察到的地方，美观便不再显得重要，而防腐与抗氧化才是这些部位的涂装重点。在满足涂装质量要求的前提下，对液压钻机的不同部位与不同功能提出不同的涂装等级和要求。

分级管理还有如下优点：①可以有针对性地改善和提高整机的外观质量，兼顾整机外观与防护，同时做到整机有里有面。②降低涂装成本。将外观涂装部位分类分级，对不同的零部件给予不同的涂装质量要求。对外露零件，涂装质量要求提高，则人工、材料的消耗相对较多。非外露零部件及其部位，以防护为主，则消耗减少。对分级管理必须说明的是，对于工件的防腐、防锈性能的涂装质量指标，所有零部件都必须给予相同标准。

2.3 原材料管理 保证涂装原材料的高品质是获得优质涂层的基本条件，严格控制涂料、溶剂、清洗液等原材料的品质，是前提也是保障。

库房管理人员应对入库的涂装原材料做好入库登记，并认真检查产品外观，不得有破损等缺陷，对照产品名称、化学成分、生产厂家，保证供货产品与本企业要求一致。同时对材料的有效期时间作好记录，登记照册，按照原材料先进先出的原则，并对过保质期产品应及时清理，不得流入使用。检验人员应定期或不定期地对涂装原材料质量进行检查，同时做好检验记录。

除了上述基本控制以外，企业涂装原材料的施工性能指标要进行全面的检测、控制。企业自己不具备检测能力也无投入计划的，可委托有资质的第三方检测。同时，企业自身应对原材料的采购提出技术要求，并在原材料采购技术协议中明确规定。各性能检测报告由供货商提供，并保证其时效性。

选用新材料时，须采取严格的控制程序。主要包括：供应商资格审查、原材料品质确认、样车试验、小批量试装、批量供货等5个过程，试验周期一般要经过6-10个月。

对供货商的考察主要包括：企业规模、技术水平、供货能力等方面，以及企业相关资质证明，例如：质量体系认证（ISO9001认证、QS9000认证或者ISO14001认证等）、企业材料试验中心资质（如部级实验室）等。上述工作必须做到扎实、充分，应先要求对方提供上述资质证明材料，备案，然后进行有针对性的实地考察。另外，还要充分利用供应商的各种资源。例如：使用其专业仪器检验自己的涂装设备、漆膜性能等；还可以派相关的技术人员、检验人员、操作工人到其培训部门培训、学习。

2.4 人员培训 常言道：“三分漆，七分工”，以手工喷涂为主的煤矿用钻机涂装质量绝大部分取决于操作工人的技能水平。因此，企业加强对操作工人的专业知识培训，提高工人喷涂操作技能，增强责任意识意义重大。

2.4.1 培训内容 涂装操作看起来很简单，但要涂装出质量较高的产品，却并非一件容易的事情。例如：平常的手工喷涂，喷枪离工件的距离或远或近，喷枪移动的速度或快或慢，喷出来的效果是不一样的，如果没有一定的理论知识和实际操作经验是很难把握的。当然，涂装培训的内容不仅仅只有这些，还应该包括较为系统的基础知识培训和操作技能培训。就煤矿用液压钻机涂装现状而言，相关理论培训应包括以下几个方面：

①涂料基础知识。涂料的组成、作用；不同涂料的性能特点、应用，衡量涂料性能的各项参数及其意义、与涂装施工的关系等。②前处理知识。前处理对涂装质量的影响，清洗与磷化工艺的参数及其意义，以及控制方法等。③喷涂理论。喷涂时涂料黏度、喷涂距离、喷涂速度、喷幅大小等一系列参数的意义及其对喷涂质量的影响，如何选择合适的参数等。④喷涂环境。喷涂环境的温度、湿度对喷涂的影响与原理，如何改善喷涂环境等。⑤其他。漆膜的干燥原理、温度、时间控制等。腐蚀与防护的相关理论知识。

理论培训是为了让操作者知道为什么该这样操作。仅仅这样还不够，还必须进行操作培训，如：涂料的调配、喷枪的使用、设备的操作等，因为不同设备、涂料、喷枪在使用上会存在较大的差异。

2.4.2 培训对象 涂装培训对象应该包括三方面人员，操作工人、检验人员、管理人员。煤矿用全液压钻机的喷涂大多数都是手工喷涂，操作者的技能水平决定了涂装质量的优劣，因此，必须加强操作人员技能与责任意识的培训。与涂装操作人员相比，目前涂装质量检查人员和管理人员的涂装知识更为欠缺，而且不少企业并没有专门的涂装质量检查人员，应开展必要的培训，使检查人员和管理人员掌握涂料与涂装的基础知识，理解涂装质量的各项技术指标，检验人员还应掌握相应的检测手段和检测仪器设备的使用方法。

2.4.3 培训模式 涂装工人的培训有师傅带徒弟、服务培训、专业培训、入校学习等主要模式。不同培训模式侧重点与效果有所区别。应据自身情况采取不同的培训模式。

①师傅带徒弟。徒弟跟师傅学习，大多数企业采取这样的方式。这种培训方式主要是动手能力的培训，徒弟往往缺乏理论知识，当遇见新的质量问题时无法自己解决。就目前而言，煤矿用液压钻机涂装水平普遍不高，师傅自身水平不高，师傅带徒弟很难取得长足进步。

②服务培训。由涂料生产企业对涂料的使用和涂装设备生产企业对涂装设备的使用，组织对单位相关人员进行培训。这种售后服务培训方式，存在的问题是，不同企业生产的涂料、涂装设备都有各自的特点和不同的使用方法，培训有针对性，缺乏系统性，如果更换或使用新的涂料或涂装设备，则需要重新培训。

③专业培训。企业委托专业培训机构进行培训。这种培训也称之为短期速成培训。与前两种方式相比，这种培训更为系统、全面、有理论性。

④入校学习。在正规职业技术学校进行2-3年的学习（含1年实习）。从职业技术学校毕业的学生能系统掌握涂装的相关理论知识，且有一定的操作能力。进入企业后能成为一名优秀的技术工人，不仅能进行施工操作，还能独立处理一些工艺或质量问题。

3 专业化协作涂装

在一些企业考虑到设备投入成本过大，设备运行成本过高，而实际使用利用率较低，同时在涂装人员配备和涂装场地建设等方面面临实际困难的情况下，企业可以选择专业化协作涂装的方式来完成产品的涂装。生产企业只负责提出涂装要求、监督和品检，工件的涂装由专业化的涂装配套企业完成。

专业化协作涂装是指一些为机械加工配套的企业利用其涂装设备与工艺的优势，进行专门的涂装生产。煤矿用液压钻机生产企业将其所有涂装生产外包给专业的涂装工程企业。这种方式可以避免批量小而造成的设备利用率低、运行成本高的问题。这种专业化使得工件涂装集中在少数企业，涂装工程企业的在涂装设备和员工操作技能上的专业优势，有利于保证和提高煤矿用液压钻机涂装质量。同时，可以加快先进、高效、节能的涂装生产技术在煤矿用钻机上应用。

4 总结

涂装质量不仅影响着顾客的第一印象和选择意向，同时也展示了企业的形象和实力。要提高煤矿用液压钻机的涂装质量，首先应转变观念，提高对外观质量的重视，并引进先进的涂装材料、涂装设备、工艺技术等，应用到实际的涂装生产中，只有重视了才会有提高，只有投入了才会有收获。

另外，煤矿用液压钻机涂装基本上都是依靠工人手工操作，尽管容易受到人为因素的影响，造成涂装质量不稳定。但是，人是具有可塑性的，加强技能培训，引进和培养涂装专业技术人员，提高管理水平，充分发挥人的积极因素，开拓思维，也能大大提升煤矿用液压钻机的涂装质量。

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