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机械装备涂装行业有机固废处理处置研究进展

发表时间：2021/6/17 来源：《基层建设》2021年第6期作者：董国权1 赵洪涛2 王春强3 蔡建春4

[导读] 摘要：经济的发展社会的进步推动了我国综合国力的提升，也带动了机械装备涂装行业的飞速发展，我国现阶段从造桥总量来说，已成为世界第一，但离造桥强国还有一定差距，无论在精细化方面，还是在工艺装备先进性方面，均落后于美国和日本。近年来，随着港珠澳大桥等工程的建造，在钢桥制造的机械化、自动化、工厂化、大型化方面取得了重大突破和提升，但作为影响桥梁全寿命周期最关键耐久性的表面涂装施工仍然处于传统的手工作业阶段

        124.浙江内曼格机械制造有限公司浙江省 314500；3.嘉兴路虹机械有限公司浙江省 314500
        摘要：经济的发展社会的进步推动了我国综合国力的提升，也带动了机械装备涂装行业的飞速发展，我国现阶段从造桥总量来说，已成为世界第一，但离造桥强国还有一定差距，无论在精细化方面，还是在工艺装备先进性方面，均落后于美国和日本。近年来，随着港珠澳大桥等工程的建造，在钢桥制造的机械化、自动化、工厂化、大型化方面取得了重大突破和提升，但作为影响桥梁全寿命周期最关键耐久性的表面涂装施工仍然处于传统的手工作业阶段。尤其随着社会的进步和人民生活水平的提高，愿意从事传统喷砂和涂装等苦、脏、累作业的技术工人越来越少，人工成本逐年上升，必将严重制约行业的健康发展。因此，研究、开发机械化、智能化的涂装施工生产线是行业发展的迫切需要。基于此，本文主要对机械装备涂装行业有机固废处理处置进行分析，详情如下。
        关键词：机械装备涂装行业；有机固废；处理处置
        引言
        波形钢腹板在实际应用的过程中，主要是利用厚20mm的钢板取代厚50cm的混凝土腹板。波形钢腹板预应力混凝土箱梁属于钢混组合结构，具有抗压、自重轻、抗剪屈服强度高、装配施工方便、施工中后期比较短、造价低、耐久性好等特点。为保证波形钢腹板的防腐蚀性，其侧重点是从涂装工艺的角度进行控制，在进行优化与控制的过程中，需要结合波形钢腹板的特性，对涂装生产工艺进行优化，从而达到防腐蚀的目的。
        1波形钢腹板防腐蚀涂装方案设计
        波形钢腹板在实际应用中，需要从保护年限、涂料品种以及膜厚等角度进行综合管理。在这一视角下，波形钢腹板的防腐蚀涂装需要进行3次涂装，从而满足防腐蚀的实际需求。1）底漆采用环氧磷酸锌底漆或环氧富锌底漆，其膜厚为60~80μm，中涂层则是以环氧后桨中间漆为主，其厚度为120～150μm，面漆则选择脂肪族聚氨酯面漆，其膜厚为40～60μm，整体总干膜厚度需要在220μm以上，其适用于普通型波形钢腹板的防腐涂装工艺。2）底漆选择是环氧富锌底漆，其膜厚为60～80μm，中涂层选择环氧云铁中间漆，其膜厚为150～180μm，面漆则选择脂肪族聚氨酯面漆或者是氟碳面漆，其膜厚为40～60μm，整体的干膜厚度需要在250μm以上，适用于长效波形钢腹板防腐涂装工艺。3）底层以热喷铝为主，厚度为120～150μm，封闭底漆选择环氧封闭漆，膜厚度为60～80μm，中涂层指的是以环氧云铁中间漆为主，其膜厚为150～180μm，面漆为氟碳面漆，其膜厚为60～80μm，干膜的厚度需要在270μm以上，适用于长效型波形钢腹板防腐涂装工艺。
        2材料、工艺
        2.1主要材料
        a.碳纤维预浸料：T300，12k，UD1500单向，中复神鹰碳纤维有限责任公司；b.碳纤维层压板：层压板是由2层或多层同种或不同种材料粘合而成的板材（国标GB/T3961-2009中3.80规定），采用国产中复神鹰T300碳纤维预浸料，按2.4节中的力学性能试验标准制成层压板，以下简称层压板；c.用于钢板与碳纤维粘接的结构胶：LORD850丙烯酸酯结构胶、MA830丙烯酸酯结构胶。
        2.2CFRP成型工艺
        CFRP层压板及B柱中部支撑板采用2种工艺成型，分别为真空袋压成型工艺和热压罐成型工艺。a.真空袋压工艺流程为模具处理、CFRP预浸料裁剪、铺层、抽真空、升温固化成型、脱模、后处理。成型压力0.1MPa，室温固化。

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b.热压罐工艺流程为模具处理、CFRP预浸料裁剪、铺层、封装、热压罐固化成型（抽真空同时加压）、脱模、后处理。成型压力0.4MPa，120℃固化，固化时间2h。
        3智能喷砂系统研发及应用
        顶部天车机器人喷砂系统采用龙门双梁设计，搭载喷涂机械臂，机械臂端头携带喷砂枪头。机器人共配置8个轴用于控制喷枪的运动，喷枪的8个。顶部天车机器人在运行前，根据桥面块体和钢桁片结构特点，编辑运行轨迹并生成专用程序。顶部天车机器人从始点开始，配合8个轴联动完成桥面块体和桁片的喷砂除锈工作。选取喷枪压力为0.78MPa时，分别按距离工件200mm、300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm、1000mm、1200mm进行实验，得出以下结论：（1）当距离<700mm时，砂粒速度还没有加速到最大，喷砂打击力量较小，喷砂效率低，当距离>1200mm时，砂粒飞行速度衰减比较厉害，喷砂效果比较差。（2）在700~1200mm范围内，距离越近，打击力量越大；但喷射出来的砂粒覆盖面积小，为达到均匀喷砂效果，需要更快的摆动速度和更频繁的姿势变换。喷枪距离工件的距离选择800~1000mm比较合适。此外，喷嘴流量与喷嘴直径、喷嘴工作压力的关系（多次试验测试数据及类比计算）。
        4涂装车间
        涂装作业中的危险品如溶剂型涂料稀释剂、脱漆剂、汽油等均属于易燃物品，喷涂作业场所的电气设备，必须符合整体的防爆要求。在选用相应的电气设备时，必须符合现行国家标准的产品，满足工艺生产及安全的前提下，应尽量减少防爆电气设备的数量，不易采用携带式电气设备。电气线路应不在作业场所较高的位置敷设，或埋地敷设。电缆管线穿过不同作业场所的墙壁或楼板处的空洞，应采用非燃性材料严密堵塞。涂装作业场所除照明灯具外的所有电气设备，均应采用专门的接地，各种电气设备的外壳均应可靠的接地。涂装作业场所的静电放电时产生的火花，也可能引起溶剂型涂料和粉末涂料的燃烧和爆炸，可通过以下方式防止静电危害发生：①防止和减少静电的产生；②设法导走或中和产生的电荷，使其不能积聚；③防止高电场产生的有足够能量的静电放电。
        结语
        总而言之，根据减量化、无害化、资源化原则，开发出高效洁净、资源化利用较好、适应性较强的涂装有机固废处理处置技术非常关键，也是当今世界各国发展涂装有机固废处理技术的总体趋势。当前，有些涂装有机固废资源化利用技术已经成熟并推广至大规模使用，但是有些目前仍处于理论研究阶段，因此需要进一步研究和实践，才能使涂装有机固废的利用更加趋于合理化。纵观国内外涂装有机固废治理现状，一方面要减少油性涂料的生产量，积极鼓励和引导各行各业使用水性无污染涂料；另一方面采用循环经济发展模式，大力发展和推广涂装有机固废的综合利用方式，以缓解我国资源短缺和环境污染所面临的巨大压力。
        参考文献：
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        ［3］汤旭东．PET水热降解过程的工艺及动力学规律研究［D］．长春：长春工业大学，2019．
        ［4］游继光，李响，薛罡，等．涂料废渣水热减量及其产物特性［J］．环境工程学报，2018，12（5）：1557-1564．
        ［5］胡庆荣．水性涂料废渣利用及废水废气处理技术［J］．云南化工，2018，45（7）：145-146．
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