基于綠色制造概念的化工設備制造工藝與技術(shù)研究

舒青寧

摘 要：科學技術(shù)的迅猛發(fā)展極大地推動了制造業(yè)前進的步伐，同時帶來了巨大的社會效益，也為人類社會創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟價值。同時，高能耗和高污染等傳統(tǒng)制造業(yè)出現(xiàn)的問題日益突出。基于綠色制造的化工設備制造已成為未來發(fā)展的主要趨勢，所以對化工設備的綠色制造是技術(shù)研究領(lǐng)域的重大變革和創(chuàng)新。基于此，本文闡述了綠色制造概念的主要內(nèi)容，并討論了化工設備生產(chǎn)領(lǐng)域的新型綠色制造方法，希望能為今后的發(fā)展提供一些參考。

關(guān)鍵詞：綠色制造;化工設備;制造工藝

0 引言

近年來，由于化學技術(shù)的發(fā)展，人們生活水平也在飛速提高的進程里，但同時化學工業(yè)的發(fā)展也給人們帶來了一些問題。環(huán)境保護問題是最為突出的地方之一，由于化學發(fā)展過程中必然會應用很多不可再生資源，這就會對整體環(huán)境造成一定程度的損害。上個世紀提出了綠色化學工業(yè)設備的制造工藝，現(xiàn)已受到社會各界的大范圍的關(guān)注。而開發(fā)和生產(chǎn)綠色化學設備是一個非常重要的核心問題。從這一點出發(fā)，本文主要論述了為綠色生態(tài)生產(chǎn)理念而開發(fā)制造的化工設備技術(shù)，以期在未來可以為相關(guān)專業(yè)人員提供有效參考作用。

1 綠色制造的主要內(nèi)容

近年來提出了新型綠色生產(chǎn)的概念，從探討制造業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的影響開始，這項工藝主要強調(diào)環(huán)境保護，通過不斷調(diào)整生產(chǎn)設備以及制作工藝來最大程度的減少污染。綠色制造工藝可以進一步提高資源利用率，以保護環(huán)境的角度出發(fā)從而提高整體的社會經(jīng)濟效益，為了有效實現(xiàn)綠色制造生產(chǎn)的合理化，對化工設備的制造行業(yè)必須貫徹可持續(xù)性概念，還考慮由于生產(chǎn)、資源、環(huán)境、經(jīng)濟等其他因素的影響，我們可以把資源和環(huán)境作為生產(chǎn)化工設備過程中的核心，起到節(jié)約資源的作用，從而有效減少綠色制造業(yè)的污染。

2 在化工設備行業(yè)中實施綠色制造的重要意義所在

第一，我國堅決致力于綠色生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展的建設當中，同時綠色生產(chǎn)制造業(yè)取得了重大程度的突破，同時國家自身也加快了節(jié)能環(huán)保發(fā)展規(guī)劃的步伐。化工設備產(chǎn)業(yè)需要積極推進環(huán)保產(chǎn)品新型生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)過程。第二，生產(chǎn)新型綠色化學設備是企業(yè)長久發(fā)展的前提。最近這幾年以來，國際市場的競爭越來越激烈，綠色壁壘已成為化學設備制造商進入國際市場的必備條件。為了更快的沖進國際貿(mào)易市場，我們必須利用綠色化學設備來占有國際市場份額的一席之地，此外，化工設備制造商必須在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中實施全過程的綠色生產(chǎn)工藝技術(shù)，進一步提升企業(yè)的整體國際競爭力。只有這樣才能使得人類文明和社會經(jīng)濟能夠有效協(xié)調(diào)長久發(fā)展下去。

3 化工設備里實行綠色設計工藝的過程

3.1 關(guān)于設備材料甄選

過去的化學設備對產(chǎn)品功能的設計非常重視，許多化學設備，尤其是靜態(tài)設備，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中也會添加對環(huán)境有污染的有害物質(zhì)。而現(xiàn)在?；ぴO備產(chǎn)品的生產(chǎn)要求已經(jīng)不僅僅滿足產(chǎn)品性能的根本要求，還要滿足自然經(jīng)濟環(huán)境對可持續(xù)發(fā)展方面的各項需求?；ぴO備企業(yè)還要進一步加強對于化工材料的挑選工作的管理力度，還要使得化工設備生產(chǎn)材料有一定的經(jīng)濟性，使環(huán)境與技術(shù)工藝充分協(xié)調(diào)，為后續(xù)化工設備的制造與使用打下堅實的基礎(chǔ)，以避免其對環(huán)境產(chǎn)生有害的影響。

3.2 在制造階段的綠色設計工作

產(chǎn)品從圖紙到變成實物的化學過程我們稱之為制造。制造過程中不僅會消耗各種能源，而且還會造成大量的廢物的產(chǎn)生，非常容易污染環(huán)境，對生產(chǎn)者的身體健康也會造成一定的影響。從環(huán)境協(xié)調(diào)方面來說，綠色設計應考慮到以下各方面。

3.2.1 設計中要注意節(jié)省材料

節(jié)約材料不但能夠減少資源的不必要消耗，而且可以使廢棄物排放量大大降低，從而使環(huán)境得到保護，節(jié)約材料的一般設計準則包括：提高構(gòu)件的承載水平以及提升相關(guān)部件的靜態(tài)耐久性，對焊接點及截面形狀進行綠色設計。

3.2.2 對于相關(guān)裝置的設計采取輕型化

機械裝置的輕量化設計在達到產(chǎn)品功能的前提下，可以進一步節(jié)省材料，同時具有以下優(yōu)點：首先可以減少其他零部件的有效載荷能力，從而使得機器的總體重量變輕了許多，可以通過減輕機器的重量來增加有效載荷，從而節(jié)約能源，降低機器運行的成本費用，同時操作也很方便。

3.2.3 在節(jié)省能源方面的設計

這種產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中往往會消耗大量的能量，而我們在設計過程中不僅僅將消耗的部分能量轉(zhuǎn)化為有用的功能，還要防止設備因為受熱而發(fā)生一定的變形，從而對加工精度產(chǎn)生或多或少的影響，甚至可能會轉(zhuǎn)化為振動和噪聲。節(jié)能設計具體可以從以下幾個方面入手，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、精確的工藝參數(shù)以及適當?shù)脑O備選型最后要配備合理地自動化程序。

3.2.4 環(huán)境設計的主要內(nèi)容

環(huán)境的污染有一部分來自于化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢物、液體和廢渣。環(huán)境設計標準包括改進產(chǎn)品生產(chǎn)的整體系統(tǒng)，進一步優(yōu)化原材料，同時搭配一些環(huán)保工藝的使用，還要控制住噪音污染，對廢棄物的處理過程嚴格進行管理，一般來說產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中會存在潛在環(huán)境影響，我們必須使用綠色有效的設備來減少污染物排放，增加能源使用效率。

3.2.5 最大限度的節(jié)省人力資源

節(jié)約資源、節(jié)能環(huán)保這兩個環(huán)節(jié)都是綠色設計中必不可少的，還要求有一個適合人進行工作的綠色環(huán)境。生產(chǎn)過程中的勞動保護設計必須要符合上述環(huán)境設計標準，并在早期進行相關(guān)的準備工作。

3.3 后期的設備維修工作

一般來說，在設計階段還應考慮化學工業(yè)產(chǎn)品的后期維護和再利用的可能性。首先，化工設備的設計環(huán)節(jié)就是盡可能減少材料和能源的損耗，使得化工設備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得更加簡單操作，從另一方面來說也為了使故障盡可能不發(fā)生，這對后期的修復過程是非常重要的。其次，化工設備的生產(chǎn)是為了進一步提升零部件的互換性和標準化，化工設備設計師還必須提高產(chǎn)品的后續(xù)保養(yǎng)性，對維修方面留有足夠的空間。

4 綠色制造工藝在化工設備中的具體使用

4.1 關(guān)于設備材料下料工作

化工裝置的生產(chǎn)和運輸往往伴隨著易燃、腐蝕、高溫和極冷等其他外在因素，化工裝置的生產(chǎn)需要在整個供應鏈中安裝管道，將綠色生產(chǎn)理念應用于設備的設計、加工和包裝環(huán)節(jié)當中，有效實現(xiàn)化工設備產(chǎn)品的綠色生命周期。在產(chǎn)品生產(chǎn)的基礎(chǔ)性過程中切割技術(shù)是必不可少的，在產(chǎn)品的生產(chǎn)領(lǐng)域，國外的切割技術(shù)、等離子弧切割新技術(shù)和燃氣切割技術(shù)被廣泛應用于各類化工設備的生產(chǎn)中。等離子切割技術(shù)使低合金鋼的切割成為可能，采用激光切割的同時，切割工作的速度和質(zhì)量都有了顯著的提高，激光切割的優(yōu)點是快速、優(yōu)質(zhì)、高效且有著較強的適應性。

4.2 卷板、封頭成型、焊接等環(huán)節(jié)制造過程

①作為傳統(tǒng)的筒體制造工藝，數(shù)字控制已經(jīng)成為一個動態(tài)的發(fā)展方向，先進的四軸數(shù)字四輥卷板機不僅具有非常精確的控制能力，而且還具有斷電記憶、自動故障診斷、面板返回記憶、中央控制等高級功能，我們能夠通過觸摸顯示來控制卷板成型工作配置;②封頭成型過程主要包括壓縮、旋轉(zhuǎn)和爆炸三種方法來進行，從而起到了節(jié)省時間、能源、空間的作用，進一步提高了整體生產(chǎn)率;③焊接作為一種不可拆卸的連接技術(shù)，在化工設備的生產(chǎn)中是必不可少的。英國焊接研究所是焊接技術(shù)革命性發(fā)明的地方，他們有一種技術(shù)叫做攪拌摩擦焊，不僅可以達到大規(guī)模和工業(yè)化的應用程度，而且這項技術(shù)在輕合金連接中有許多優(yōu)點：首先固體焊接材料不容易被熔化，焊接工藝發(fā)生的變形很小，不需要任何保護氣體進行填充，同時它自身也不會制造出煙塵或紫外線輻射等對環(huán)境污染的物質(zhì)。整體加工工藝易于操作且自動化，連接質(zhì)量也非常高。

5 結(jié)束語

美國制造工程協(xié)會（American Association of manufacturing

Engineering）提出的綠色制造理念，它是一種集環(huán)境影響和資源作用于一體的、現(xiàn)代化全新的制造工藝，能有效地適應人類產(chǎn)品的生命周期，使產(chǎn)品與人自然和諧的相處。

參考文獻：

[1]常光輝.基于綠色制造概念的化工設備制造工藝與技術(shù)研究[J].工程建設與設計，2020（02）：123-124.

[2]趙立波.基于綠色制造概念的化工設備制造工藝與技術(shù)研究[J].中國金屬通報，2019（04）：160-161.