關于涂裝老線“油改水”的案例分析

劉藝 張念利 張善金 高峰 張瑞欣

摘 要：主機廠生產過程中，涂裝過程作為VOCs排放的重要源頭，受到各級政府、社會和企業的重點關注，企業在如何滿足政府法規的要求前提下，降低生產制造成本，同時又能滿足客戶應用需求是一個需要重點研究的課題。目前國內農用車、汽車行業仍有大量的傳統溶劑型工藝涂裝工藝生產線，VOCs產生量及排放量偏高。文章將介紹在農用車傳統溶劑型涂裝老線的基礎上進行環保改造的方案及其1C1B水性漆工藝應用案例，目前已在山東五征集團農用車事業部貨箱涂裝線順利實施，并收到了很好的使用效果，為行業提供了一種相對低成本的環保型涂裝改造解決方案。

關鍵詞：低VOCs;水性漆涂裝工藝;1C1B工藝

中圖分類號：U472.9 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1671-7988（2020）14-159-03

Abstract： As an important source of VOCs emission in the production process of main engine plants， the coating process has attracted the attention of governments， society and enterprises at all levels. It is a key research topic for enterprises to reduce the production cost and meet the application requirements of customers while meeting the requirements of government regulations.At present， there are still a large number of traditional solvent coating production lines in domestic agricultural vehicles and automobile industries， and the production and emission of VOCs are relatively high. Will be introduced in this paper on the basis of the old traditional solvent-based coating line agricultural environmental renovation plan and application case 1 c1b water-based paint technology has now been 5） group in shandong province agriculture department crate coating line smooth implementation， and received very good use effect， provides industry with a relatively low cost and environmentally friendly plan.

Keywords： Low VOCs; Waterborne paint; Coating process 1C1B

CLC NO.： U472.9 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）14-159-03

1 涂裝老線的環保改造升級方案

目前國內現有農用車涂裝線的環保升級方案分為兩類：一類是引進高固涂料，增加環保廢氣處理設備，可以滿足現行的環保法規要求;另外一類是拆除傳統中低固含溶劑型工藝老涂裝線相關設備，按照目前的水性漆施工工藝要求重建。

第一種，考慮到水性漆運行成本高，老線改造投資大，企業根據自身經濟實力實際情況考慮選擇引進溶劑型高固體份工藝，結合廢氣末端治理工藝，同樣可以滿足現行的VOCs排放法規要求;高固體份工藝改造投資約為水性漆工藝改造的四分之一到五分之一，改造后運行成本較之前中低固體份溶劑型涂料施工成本基本不變。

第二種，目前國內農用車涂裝線由于建線都比較早，大都沒有考慮水性漆工藝，即生產線無預留位置且溫濕度控制不夠精確，無法滿足水性漆的噴涂要求。為更好地響應國家環保政策，積極開展降低VOCs涂裝環保升級，不得不拆除原傳統中低固含溶劑型涂裝相關設備按照水性漆工藝要求重建，結合廢氣末端治理工藝，以滿足現行的VOCs排放法規要求。我公司采取此種方式進行環保升級。

以下以山東五征集團農用車事業部貨箱涂裝的改造為例，介紹拆除原傳統中低固含溶劑型涂裝相關設備，按照1C1B水性漆工藝要求重建面漆涂裝線的經驗及教訓，給行業內有需求的主機廠提供參考和選擇。

2 方案選擇

山東五征集團農用車事業部貨箱涂裝線是一條傳統2C1B溶劑型工藝涂裝線，截止改造前已運行11年，根據政府VOCs的減排計劃，2019年完成了VOCs的減排改造。

2.1 產品生產邊界

按照生產規劃，此條貨箱涂裝線水性漆改造后兼具涂裝農用車駕駛室的生產能力，在產產品主要有五征奧翔、金玉虎、翔運虎等半封閉車型系列，金銳虎、小銀虎、小先鋒等工礦車型系列，以及五征奧福、奧翔1600、1500、奧翔鉤臂環衛車等全封閉車型系列的駕駛室及其貨箱。

2.2 水性漆工藝選擇

根據對生產線改造方案規劃，有兩種水性漆工藝選擇，第一種是2C1B水性漆涂裝工藝，但分析評估后我們認為結合農用車產品使用工況以及客戶群體需求關注點，采用2C1B水性漆工藝增加涂裝成本的同時未給客戶帶來實用的車輛使用價值，客戶導向經濟性差;第二種是考慮目前市面極簡水性漆工藝-1C1B工藝，鑒于前期公司品牌管理部市場調研，決策整合我公司在用的油漆顏色體系，并全部進行素色漆轉化，1C1B水性漆極簡工藝顯然更符合我公司產品水性漆涂裝工藝選擇。

2.3 工藝布局方案設計

我公司原始產線設計為“L”設計，工藝流程為磷化前處理電泳+電泳烘干+打膩子（人工烘干）+打磨+擦凈+面漆噴涂（手工）+面漆烘干+下線;基于產線“L”設計，在與烘干線平行位置東側增加了PVC線，即工藝流程變更為磷化前處理電泳+電泳烘干+打膩子（人工烘干）+打膠+膠烘干+打磨+擦凈+點補中涂+面漆噴涂（手工）+面漆烘干+下線。

2.4 設備改造方案設計

改造基于老線改造，為縮短改造周期，降低改造投資，本項目噴漆室室體結構利舊，增加密封膠、膩子工位及直通式膠烘干室來滿足駕駛室的涂裝要求;原車間空調僅有加熱功能，無法滿足水性漆使用要求，現噴漆室空調考慮加熱、制冷、循環水噴淋，使送風溫、濕度均可控，保證水性漆噴漆要求，同時增加面漆噴漆室后的水分預烘干室，為提升產能需求新建2個直通式面漆烘干室，如圖1、圖2所示，具體數據見表1～表3。

2.5 水性漆涂料開發

新型工藝必須在驗證可行的基礎上才能應用到產線現場，1C1B水性漆的開發，涂層性能和材料配套性驗證工作是項目是否成功的關鍵，為此，我公司制造技術部、事業部技術部、質量部制定了全面的水性漆涂層性能認可驗證方案和涂裝材輔料配套性驗證方案以及施工導入方案，包括涂料參數、噴涂參數、材輔料配套噴涂效果的驗證，為順利復產試噴奠定基礎。

2.6 產線工藝調試

完成設備聯調以及水性漆材料開發認可后，必須經過新材料的上線噴涂實車驗證綜合調試才能得到符合企業技術指標的水性漆涂層，驗證內容包括噴漆室溫濕度控制、烘干爐曲線、噴涂參數、下線涂層外觀數據等。

2.7 改造效果總結

質量：改造后，車身外觀水平與之前相對持平，反映水性漆外觀質量的主要指標長短波相比改造前略差，目前正在做專項提升。

制造成本：據全棚水性漆比油漆增加40.76元/件，半棚增加14元/件，全棚占30%計算，單臺（駕駛室+貨箱）成本增加81.05元/臺。

VOCs排放：改造后水性漆施工VOCs﹤150g/L，滿足GB-24409（2020）年標準限值。

3 老線改造的施工安全策劃

老線改造難度較大，隱患多，行業內改造項目的失火等事故往往造成主機廠巨大的經濟損失，如何平衡安全與項目的順利實施尤為關鍵。以五征農用車貨箱車間環保改造項目為例，改造項目涉及噴漆室動火，夏季高溫期間施工，涂料/稀料的導入、導出，大量的高空作業等高風險項目，安全管理壓力較大，安全第一，質量第二，進度第三的優先原則進行項目管理。安全工作重點在預防，例如噴漆室改造前需要清洗漆渣，有效降低動火的風險;噴漆室內焊接、切割、打磨等動火作業時開啟循環水、關閉風機，消除著火風險;所有高空作業必須使用雙掛鉤安全帶、電氣、焊接、吊裝等特種設備操作必須持證上崗并配套安全帽，有效保證安全施工，成功保障了改造過程的零事故，為后續我公司其他類似環保改造大項目的安全實施提供指導和參考。

4 經驗教訓總結

改造過程中，產線設計鑒于一些現有的條件做了些許讓步設計，在項目實施階段也遇到了很多不曾預料到的問題，現總結如下：

（1）電泳烘干下線與面漆線滑撬的轉接問題。前處理電泳采用懸掛鏈輸送，且節拍存在差異，在懸掛鏈上的電泳烘干件轉接至面漆線滑撬存在困難，目前需要4個人輔助下線。

（2）點補中涂工序設計問題。鑒于噴漆室主體利舊，受噴漆室長度限制膩子點補中涂工序設計在噴漆室進口處，噴漆工位極短漆霧易飄落至擦凈工序，造成擦凈室污染，目前要求局部點噴、控制噴漆量、增加風淋裝置進行隔斷。

（3）滑撬清理間漆渣處理問題。設計的滑撬清理間面積較小，清理的滑撬漆渣掉落至滾床下側操作工清理掉落漆渣費時費力。

（4）返線工件上線路線設計問題。產線設計返線件隨滑撬流轉至膠烘干強冷末端上線，然后進入打磨、擦凈、噴漆室，此工藝流程設計無法保證返線件的鈑金表面溫度，冬季時由于工件表面溫度低（0-5°）極易出現涂層質量問題。

參考文獻

[1] 馬春慶，趙光麟，等.涂裝設備設計應用手冊[M].北京：化學工業出版社，2019.

[2] 王錫春.汽車涂裝工藝技術[M].北京：化學工業出版社，2005.

[3] 王錫春.涂裝車間設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2008.