蘇曉衛(wèi)

談涂裝水性漆工藝升級改造方案

蘇曉衛(wèi)

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

隨著我國工業(yè)化的高速發(fā)展，我國也面臨著嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，國家相繼頒布了一系列法規(guī)。針對汽車涂裝過程產(chǎn)生的大風(fēng)量廢氣，要求做到源頭控制和治理減排，近年來各主機廠積極響應(yīng)環(huán)保政策，開展涂裝水性漆工藝升級改造，文章通過對一條溶劑型涂裝生產(chǎn)線按照B1B2、3C2B、3C1B三種水性漆工藝方案進(jìn)行比對分析，選定方案實施改造后的效果，闡述水性漆工藝升級改造思路。

水性面漆；涂裝工藝；升級改造

1 背景及現(xiàn)狀

我國2012年之前建設(shè)的汽車涂裝生產(chǎn)線，油漆材料主要使用的是傳統(tǒng)溶劑型面漆，在環(huán)保、安全、質(zhì)量等方面遠(yuǎn)落后于當(dāng)前主流的水性漆工藝，廢氣排放已不能滿足《揮發(fā)性有機物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》（DB61/T1061-2019），同時設(shè)備長期高負(fù)荷的運轉(zhuǎn)，老化嚴(yán)重，故障率高，設(shè)備運行、維修費用逐年攀升，影響生產(chǎn)節(jié)拍及高端駕駛室外觀質(zhì)量。

2 改造必要性

環(huán)保方面，法律法規(guī)要求實施原料替代工程、工藝技術(shù)改造工程、回收及綜合治理工程，要求各企業(yè)確保按標(biāo)準(zhǔn)要求穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

質(zhì)量方面，溶劑型生產(chǎn)線通常采用自然風(fēng)，漆膜性能質(zhì)量方面受到制約，通過對噴漆室增加恒溫恒濕改造，提高過程控制能力。

安全方面，原有噴淋消防系統(tǒng)主要為二氧化碳滅火，存在設(shè)計不足及風(fēng)險，需要進(jìn)行開式高壓細(xì)水霧升級改造。

通過對涂裝水性漆工藝升級改造，使生產(chǎn)線在環(huán)保、安全、質(zhì)量方面得到提升，以符合國家法律法規(guī)，提高企業(yè)產(chǎn)品的市場競爭力。

3 水性漆工藝改造方案

面漆線根據(jù)油漆材料可分為傳統(tǒng)溶劑型面漆線和水性面漆線，近年國家環(huán)保政策愈趨嚴(yán)格，法律法規(guī)要求實施原料替代工程、工藝技術(shù)改造工程、回收及綜合治理工程，同時國務(wù)院2012年9月27日批復(fù)實施的《重點區(qū)域大氣污染“十二五”規(guī)劃》（環(huán)發(fā)【2012】130號）針對涂料及涂裝行業(yè)提出把VOC污染控制作為建設(shè)項目環(huán)境影響評價的重要內(nèi)容，采取嚴(yán)格的污染控制措施：新建機動車制造涂裝項目，水性涂料等低VOC含量涂料占總涂料使用量比例不低于80%。

傳統(tǒng)溶劑型面漆線排放標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不能滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，須對噴漆全區(qū)域采用轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+RTO廢氣處理工藝實現(xiàn)廢氣排放達(dá)標(biāo)，因總排風(fēng)量較大，造成設(shè)備投資費用高、占地面積大、運行維護(hù)成本高。水性漆工藝中涂、銀底、色漆使用水溶劑取代有機溶劑，是從源頭上減少VOCs排放量最有效措施，水性漆工藝應(yīng)用后廢氣處理量下降，水性漆工藝在國內(nèi)外已得到普遍應(yīng)用。為確保涂裝廢氣排放長期滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，本方案采用水性漆工藝方案。

目前水性漆工藝主要有：B1B2水性工藝，3C2B水性工藝、3C1B水性工藝。三種改造方案如下：

3.1 方案一：A線B1B2水性面漆線，B線水性實色面漆線

B1B2水性面漆工藝須要對色漆進(jìn)行預(yù)烘干，目前原有的面漆A線長度不足，噴漆室須在原基礎(chǔ)上延長約15.5m（考慮中控室搬遷），線體延長約6.6m。A、B線施工主要包含：擦凈室、噴漆室（含氣封）、流平室（增加風(fēng)幕）、熱閃干（含氣封、冷卻）、空調(diào)、離線打磨室、機器人、輸調(diào)漆、輸送、電控等。

A線工藝布局包括：擦凈、氣封、BC1外噴、氣封、BC2內(nèi)噴、BC2外噴、補漆、氣封、熱閃干、氣封、冷卻、氣封、清漆內(nèi)噴、清漆外噴、補漆、流平，較原有增加熱閃干工藝（含氣封、冷卻）；B線為水性實色漆噴涂線，B線工藝布局保持不變，同時根據(jù)水性漆特性要求配套公用、消防系統(tǒng)。

3.2 方案二：3C2B水性面漆線

3C2B水性面漆工藝要求面漆噴涂前須噴涂水性中涂漆并進(jìn)行烘干，即駕駛室在B線噴涂中涂漆后才可進(jìn)入面漆A線噴涂水性色漆、清漆。

A、B線體主要包含：擦凈室、噴漆室（含氣封）、流平室（增加風(fēng)幕）、熱閃干（含氣封、冷卻）、空調(diào)、機器人、輸調(diào)漆、輸送、電控等，同時對配套的公用、消防系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)。

3.3 方案三：A線3C1B水性面漆線，B線水性實色面漆線

面漆A線采用3C1B水性面漆工藝，B線水性實色面漆線。須延長面漆A線噴漆室約30m（中控室、衛(wèi)生間須搬遷），線體延長約18.5m。其中線體主要包含：擦凈室、噴漆室（含氣封）、流平室（增加風(fēng)幕）、熱閃干（含氣封、冷卻）、空調(diào)、離線打磨室、機器人、輸調(diào)漆、輸送、電控等，同時根據(jù)水性漆特性要求配套公用、消防系統(tǒng)。

工藝布局包括：擦凈、氣封、中涂、氣封、熱閃干、氣封、銀底內(nèi)噴、銀底外噴、補漆、氣封、熱閃干、氣封、冷卻、氣封、清漆內(nèi)噴、清漆外噴、補漆、流平，較原有增加中涂噴涂、中涂熱閃干（含氣封、冷卻）、銀底熱閃干（含氣封、冷卻）工藝。

4 方案對比

4.1 水性漆工藝方案

表1 水性漆工藝方案對比

表2 水性漆改造內(nèi)容對比

4.2 水性漆改造內(nèi)容（表2）

4.3 水性漆油漆費用

表3 三種水性漆工藝油漆費用對比

注：單車成本需考慮金屬漆、實色漆占比；表中數(shù)據(jù)統(tǒng)計僅為面漆油漆成本；油漆成本以廠家報價為準(zhǔn)，此表不體現(xiàn)油漆價格。

4.4 水性漆預(yù)算費用對比

水性漆工藝升級改造內(nèi)容及費用主要涉及擦凈室、噴漆室、流平室、熱閃干、空調(diào)、離線打磨室、機器人、輸調(diào)漆、輸送、電控、廢氣處理、公用配套、消防系統(tǒng)、安全、環(huán)保、職業(yè)危害“三評”、外圍工程、車間公用配套、不可預(yù)估費及拆除、土建、地坪、高壓水槍、精修排風(fēng)、烘干爐恢復(fù)、保潔等，方案一投資預(yù)算y萬元，方案二0.87y萬元，方案三1.02y萬元。

4.5 水性漆費用對比（表4）

5 方案選擇

因方案一、方案三水性漆工藝涉及工藝布局變化，新建文式噴漆室須對二樓地面建筑進(jìn)行改造，影響房屋結(jié)構(gòu)承重，存在安全風(fēng)險；同時改造周期長，影響企業(yè)產(chǎn)能；另結(jié)合沖壓、裝焊外觀板材過程控制現(xiàn)狀，最終選擇3C2B水性工藝方案實施改造。

表4 三種水性漆工藝費用與現(xiàn)有工藝對比

表5 方案優(yōu)缺點對比

6 結(jié)論

本企業(yè)通過3C2B水性漆工藝升級改造，目前涂裝線在環(huán)保、安全、漆膜質(zhì)量等方面領(lǐng)先同行業(yè)，駕駛室漆膜DOI值、光澤度、色差均得到顯著提升，VOCs廢氣含量遠(yuǎn)低于環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，駕駛室回爐率處于歷史最低水平，實現(xiàn)了水性漆升級改造設(shè)定的工藝目標(biāo)、安全目標(biāo)、環(huán)保目標(biāo)、智能化目標(biāo)、質(zhì)量目標(biāo)。

由此可見水性漆工藝方案各有優(yōu)劣，針對不同的水性漆工藝，企業(yè)在水性漆工藝升級改造時需從生產(chǎn)現(xiàn)狀、產(chǎn)品質(zhì)量、改造周期、投入成本、運行成本等多方面進(jìn)行分析論證，選擇適合本企業(yè)的水性漆工藝方案才可實現(xiàn)升級改造目標(biāo)。

Talking about the Upgrading and Reforming Scheme of the Coating Water-based Paint

Su Xiaowei

（Shaanxi Heavy Truck Co., Ltd., Shaanxi Xi'an 710200）

With the rapid development of my country's industrialization, my country is also facing serious environmental pollution problems, the country has promulgated a series of regulations. In view of the large air volume exhaust produced by the automotive coating process, it is required to achieve source control and control emission reduction. In recent years, various OEMs have actively responded to environmental protection policies and carried out upgrades and transformations of the coating water-based paint process. In this paper, through a solvent-based coating production line B1B2, 3C2B, 3C1B three water-based paint process schemes were compared and analyzed, the effects of the selected schemes after the implementation of the transformation were explained, and the ideas of upgrading and transformation of the water-based paint crafts were explained.

Water-based topcoat; Painting process; Upgrade

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.02.051

U445.58+5

A

1671-7988(2021)02-158-03

U445.58+5

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1671-7988(2021)02-158-03

蘇曉衛(wèi)（1984.11-），男，高級工程師，本科，技術(shù)主任，就職于陜西重型汽車有限公司，陜重汽涂裝專業(yè)科技帶頭人，從事駕駛室涂裝工藝、質(zhì)量提升工作。