蔣鵬 曾兵

摘 要:如何在既能保障環境安全,維護生態平衡的前提下進行社會經濟建設成為人類勢在必行的課題。綠色制造便在這種時候應運而生,成為各行各業的發展的突破口,而高效的回收工藝作為綠色制造中舉足輕重的模塊既能給企業帶來可觀的收益,又能減少乃至完全消除污染物的排放,也是對生態環境的保護。綠色制造的生產理念正是符合我國國情乃至全球環境的生產模式。文章以汽車回收工藝為例,探討回收工藝的流程及效益。
關鍵詞:綠色制造;回收工藝;汽車回收;再制造
前言
2014年我國國內汽車保有量將超過1.4億,最近十年汽車以每年1100多萬輛的數量在增加,汽車的數量占全部機動車的比率達到54.9%。汽車工業起步較早的歐美日等國家的汽車報廢率平均為6%。由于我國汽車消費起步晚且正處于快速增長期,近年的汽車報廢率無法以此來衡量,但按照最新《機動車強制報廢標準規定》,運營客貨車的使用年限一般為10~15年,那么2000年前后開始使用的汽車已經進入報廢期,2013年我國的汽車報廢量為200萬輛左右,并將以年均20%的速度增長。而當前國內回收企業多以回收材料為主,這無疑是對資源的巨大浪費,報廢汽車中含遺棄的重金屬,化學物也是對環境巨大的破壞。合理的回收拆解方能讓如此龐大數量的報廢汽車帶來最大的效益,并且最大限度的降低對環境的污染。
1 國內外汽車報廢回收現狀
1.1 國外汽車報廢回收狀況
在歐美乃至日本等汽車工業起步較早的發達國家,營運或私家車到達使用年限后,將會直接進入汽車拆解中心,政府會對汽車回收給予大量的支持,比如美國對報廢車輛給予4000美元(約合2.52萬元人民幣)左右的高補貼,歐盟則由企業買單,汽車制造廠商在歐盟國家上市新車時必須出具證明,證明其投入市場的新款汽車的材料回收率至少要占重量的85%,可利用率至少為95%,才能獲得市場準入許可證。日本則于2005年頒布《汽車循環法案》,對汽車進行強制報廢,新車購買者必須在3年內繳納回收再利用費。而這些國家都有一個共同特點就是對報廢汽車的回收已經形成了專門的盈利產業,所有報廢車輛也基本都是由該汽車的制造商來進行拆解回收,非常有利于拆解零件的維修后的再利用及不可維修部分的材料再循環。
1.2 國內汽車報廢回收現狀
在中國,汽車報廢率(報廢汽車/保有量)僅有0.5~1%,遠低于發達國家6%的平均水平,一方面與我國正處于汽車消費快速增長期有關,另一方面也與我國政府針對報廢汽車的法律法規很不健全且國家對報廢車輛的補貼極少有關,從而導致大量的應報廢汽車沒有進入正規的報廢工廠,而是在黑市進行了簡單得翻新再出售以獲取更大的利益。不正規的翻新會給汽車造成巨大的安全隱患。而正規的報廢工廠對汽車的回收大多數仍停留在以回收材料為主的開放式回收,沒有合理的對回收部件進行處理的工藝,很大一部分的可再循環或維修后可再使用的部件并沒有實現它們的價值。如何才能高效高利用率的回收,完善回收工藝正是我國應該重視的課題。
2 汽車回收的流程
合理的汽車產品的回收應包含四個步驟:(1)清理;(2)剝離;(3)掏空;(4)徹底分解。盡量保證每個特別是有重大利用價值的部件能夠完整的拆分下來是汽車回收的關鍵。
2.1 清理
一輛即將報廢的汽車各部位狀況非常復雜,已經和新車完全不同,很多地方都存在安全隱患,排除這些安全隱患才能讓下一步的拆解工作進行下去。最開始應該清理的就是車內各種油液:燃油,機油,冷卻防凍液都應全部放空,蓄電池會給后續的切割帶來危險,也要首先拆除下來。
2.2 剝離
為了讓車內發動機等設備暴露出來,接下來應當拆除的是車身外殼,包括防護板,車燈,駕駛室及其中的內飾等部件,這需要按部就班的拆掉所有連接的管線,而為了便于回收,在汽車設計制造的過程中,這些管線就應該是被塑料線卡收攏并分類好的,這樣在回收過程中才能更加迅速的剪掉線卡然后或拔或剪的斷開車殼與車身之間的連接。
2.3 掏空
一個個的拆除車內剩余設備,在拆除的過程中應該盡量保證所有部件的完整性,特別是價值高的部分(如發動機)盡可能的完美的拆除,而這些部件在制造時都應該采用緊固件的形式連接,將緊固件拆除后能夠很容易的就分解開來。
2.4 徹底分解
當其余部件拆除完成以后,剩余的就只有車架,車軸和輪胎,利用拆除緊固件或者乙炔切割的方式能夠很輕松的將每個部位分割開來,自此一輛汽車才算是被完整的合理的拆卸完成,但是回收卻仍然沒有完成,拆下來的每個部件都應該有相應的去處去發揮它們的作用,才能做到有效的回收。
3 回收后各部位的處置方式
綠色設計的流程圖(如圖1)能夠為拆卸下來的零部件找到合適的位置。
完好的易損件(駕駛室,蓄電池,車燈等)可以經翻新處理重新投入二手市場或者進入新車裝配。
可再造部件是指需要大修后方能投入使用的部件,如發動機經過質檢修復缸體裂紋,更換密封件等措施就可以再次裝配到另一輛車輛上;廢舊輪胎的外胎也應該有專門的公司對其進行翻新處理,這在其他國家已經擁有非常成熟的技術,比如瑞典市面上50%的輪胎都是來自于翻新胎。
可再生材料包括在拆卸過程中為了保證核心部件的完整而損壞的或者在使用過程中破損嚴重的部分,此部分將作為原材料回爐重新鑄造成汽車的其他對材料要求不是特別高的部分,如發動機的缸體;有色金屬(管線中的銅,鎳)也應該經歷切割、磨碎、分離的過程重新投入其他產品的生產過程。
其余不可再回收的廢棄物則應該妥善運輸給專門的廢棄物處理公司進行下一步處理。這四種回收下來的部件的比例按順序應該依次遞減,盡量提高可重用零部件和可再造零部件的回收比例才能夠獲得盡可能大的利益,也能夠最大化的減小對環境的污染。如此才得以讓整個汽車的回收率提高,而在國外整車的回收率普遍達到80%以上甚至95%,這也是我國對于汽車回收的目標。
4 回收過程中的難點及應對
報廢的汽車因為常年使用的情況,車體內狀況復雜多變,每一輛車的車況都不盡相同,且都存在或多或少的不同情況給回收工作帶來困難。主要的難點有以下三種:
4.1 緊固件銹蝕
汽車在使用過程中很多不常維護的地方會出現銹蝕的情況,特別是禁錮件的銹蝕會給拆卸帶來很大的困擾。這需要拆卸工人擁有豐富的針對這種情況的經驗,在各番嘗試后扔無法拆卸的部位,在盡量保證高利用價值部件完整的情況下進行切割拆卸方式。
4.2 油液帶來的安全隱患
汽車使用過程中車內各種油液混雜的情況也使很多不應該出現油液的部位沾滿油污,而這些油污在拆除過程中使用乙炔切割時易引發火災。所以現場必須具備應對各種突發狀況的設備,工作人員也要會及時的處理此類突發情況以確保工作安全有效地進行。
4.3 線路拆除不完全導致的事故
在拆除一個部件的所有連接管線后必須進行再次確認,并且要確保該部件能夠有充分的空間被吊離車身,否則將導致連接的部位被強行拉斷,從而引起機器損壞甚至嚴重的人身事故。所以從事回收工作的工人必須具備良好的安全意識,過硬的技術水平和強烈的責任心,所有從事回收工作的工人必須經歷嚴格的篩選和培訓才能上崗。
5 結束語
車況很差且不存在回收價值的車固然只能采用回收原材料的方式進行回收,但是很多車況良好的車也被并入此列是對資源的嚴重浪費,對環境造成巨大的破壞。兩個熟練的拆卸工人能夠在三天的時間將一輛大型貨車完整的拆除下來,小型汽車所用的拆卸時間將更短,而經過合理的拆除回收的報廢汽車所帶來的價值可以達到新車的1/3,所帶來的污染卻幾乎為零。汽車合理的回收不僅能給企業帶來巨大的利潤,對整個社會環境也是一種保護。大力發展汽車回收行業,完善回收業的相關法律法規將是我國勢在必行的一步。
參考文獻
[1]L.laperrieree etal.Planning of Products Assembly and Disassembly,Annals of the CIRP[J].1992,41(1):5-9.
[2]郭季,王曉梅.美國、德國、日本國外報廢汽車回收各有所長[Z].2001(02):26-29.
[3]張成,浦耿強,王成泰.基于生命周期的汽車回收及其循環經濟模型[J].機械設計與研究,2003.
[4]呂思言.利潤驅使行業混亂報廢車輛拆解拼裝回流入市[Z].中國新聞網,2012.
[5]劉志峰,劉光復.產品的可拆卸性及其設計方法[J].機械設計與研究,1997(1):712-715.
[6]劉志峰.綠色設計方法、技術及其應用[M].國防工業出版社,2008:15-26.
[7]陳柏儒.我國機電產品出口遭遇的技術性貿易壁壘及影響研究[J].北京交通大學,2008.