水性漆预处理钢板涂装流水线改造方法！

随着工程机械、电站锅炉、海洋工程、水力发电、石油化工、军工装备等行业的飞速发展，衍生的需求设备或产品对钢板的需求量越来越多。钢板在港机制造中是主要的生产材料，钢板投产前的预处理质量直接决定产品的使用寿命。在现代化工业发展的初期阶段，几乎所有传统的钢板预处理中用的涂料都是以有机溶剂为分散介质的溶剂型涂料。溶剂型涂料中挥发出的有机化合物对人体有害、污染环境、易燃易爆。水性漆是以水作主要溶剂或分散介质，水性漆能降低对空气的污染，有利于人类的健康生活和环境的可持续发展。为积极响应重工制造企业环保减排的严格要求，保护环境，改善涂装人员的工作条件，工程机械应用水性漆势在必行。水性漆涂料逐步代替传统的溶剂型涂料的预处理涂装流水线在重工业钢板预处理中应运而生。本文阐述一套将传统的预处理钢板涂装流水线改造成水性漆预处理钢板涂装流水线的实例，在合理做好污水源头管理和环境保护方面有着重要的意义。

在传统的流水线中，溶剂型钢板底漆中的VOCs含量高达600~660g/L，是VOCs排放最多的涂料之一，环境污染极大。钢板作为港机产品的主要制造材料，占产品总质量的60%~70%左右。上海市自2014年逐步开始执行了《关于调整本市排污费征收标准等有关问题的通知》和《上海市物价局、上海市财政局、上海市环境保护局关于本市开展挥发性有机物排污收费试点工作的通知》两项通知（见表1），这两份通知仅涉及经济处罚和停产整改，未提升至法律法规层面，而为了环境保护国家于2018年1月1日实施《中华人民共和国环境保护税法》，更加坚定了国家对环境保护和可持续发展的决心。根据《中华人民共和国环境保护税法》规定和上海市环保部门的政策，继续使用溶剂型涂料将会衍生出诸多问题和压力，付出代价很大，对环境的污染也不可逆，不利于制造业的可持续发展。

根据调研分析，假若采用末端治理，后期维护处理成本高昂，而新建一条流水线一次性设备投入400万元左右，且每年维护成本在100万元以上。因此，开发改造传统流水线成为最经济可行的减排方案。针对传统的预处理钢板涂装流水线上设备的不足之处提出改造方案，在原有设备基础上进行局部升级，原有的工位、运转系统、控制系统、加热系统保持不变，只要求喷涂设备升级为水性专用喷涂系统，同时增加排风系统以保证涂层干燥时的通风量和供气系统的供气压。

流水线工作流程

水性漆预处理钢板涂装流水线工作原理：通过输送、喷漆、废气治理设备的流水线作业，实现钢板底漆的均匀合格规范喷涂。此流水线主要包括6大部分：油漆烘干室、水性漆输送管、废气治理系统以及原有流水线上的钢板输送系统、调漆房、喷漆房（见图1）。将研究的符合钢板底漆配比要求的水性漆，通过高压无气喷涂泵压送至喷漆房，将已经在输送机上且表面已除锈、清灰的钢板，进行底漆涂装预处理作业。

流水线改造施工步骤

安装调漆房设备（配备气动搅拌器，混合桶）→连接调漆房与喷漆房→安装油漆烘干室设备（增设温度感应探头若干）→安装电气控制柜1套（采用PLC控制）→安装废气治理系统（洗涤塔与电絮凝装置，用水管进行连接）→流水线试运行。

流水线改造技术关键点

通过研发、设计、改造等多方面齐头并进，将水性漆涂料成功在传统预处理涂装流水线上使用，在重工制造业钢板底漆预处理过程，不仅大大减少了VOCs排放、改善车间工作环境，而且减轻企业在末端治理设备上的投入费用，帮助企业最大经济程度的实现合规合法的环保生产。流水线改造主要在5个方面进行技术创新和攻关：（1）改变传统流水线上喷漆用的喷嘴选型，将喷嘴选型由38Z55型改成19Z40型，新型喷嘴具有防锈性能，不仅能提高在钢板表面的喷涂质量，而且成功替代传统流水线上的38Z55型喷嘴。（2）通过将喷漆小车、高压涂料输送管、高压无气喷枪与新型喷嘴进行组合，并配上感应装置形成一套自动喷涂水性漆的喷漆设备。（3）为解决传统流水线上调漆房使用水性漆涂装作业时容易出现设备锈蚀的情况，增加高压无气喷涂泵1套（压缩比为42：1）、搅拌器1套和混合桶1套（80L）设备，对原调漆房设置进行改造，实现水性漆涂料与水15:3的混合配比，保证喷涂质量。（4）为解决油漆烘干室加热温度不均衡的问题，在板链输送机的上、下增加吹风嘴组，对原油漆烘干室进行改造，将循环风管中电加热器的热风均匀输送到钢板表面，实现水性漆涂料在钢板表面能够快速固化，时效提高50%（≤5min），油漆漆膜厚度的质量要求也得以满足。（5）为解决末端废气的达标排放问题（漆雾颗粒物排放限值20mg/m3），增设1套废气治理系统，将烘干室、喷漆室内产生的废气接收至干式漆雾过滤器，再进入洗涤塔进行喷淋过滤后达标排放，减少对施工人员身体健康造成的危害。

流水线改造后效果

改造后的流水线在总数4000m2的钢板上试运行，钢板底漆预处理持续稳定运行测试时长达2h以上，其中进气压力、加热温度、通风风速、喷嘴口径、喷幅、搭接距离、漆膜厚度、干燥时间等关键核心参数性能完全满足工艺设计要求，运行效果见图2、图3。经调试获得的最佳施工工艺参数（见表2）也匹配不同厂家的水性预处理车间底漆产品，仅需微调进气压力、喷嘴口径和喷幅，即可实现产品间平稳过度。