文/ 范少林、盧琳 中國航空規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司 北京 100120

先進(jìn)電鍍廠房的工藝設(shè)計(jì)思路

文/ 范少林、盧琳 中國航空規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司 北京 100120

調(diào)研目前國內(nèi)外電鍍行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，追蹤先進(jìn)電鍍廠房發(fā)展趨勢，同時(shí)結(jié)合國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展動(dòng)態(tài)，總結(jié)先進(jìn)電鍍廠房的工藝設(shè)計(jì)思路。

電鍍廠房；工藝設(shè)計(jì)；節(jié)水節(jié)能

1、前言

電鍍是通過化學(xué)或電化學(xué)的方法在金屬或非金屬表面制備具有特殊性能的鍍層的工業(yè)技術(shù)，根據(jù)應(yīng)用場合不同，該鍍層主要包括耐酸堿腐蝕、耐磨、裝飾等功能［1］。電鍍工藝由于其優(yōu)異的性能廣泛用于航空航天、汽車、船舶等行業(yè)［2］。傳統(tǒng)表面處理廠房具有高耗能、高污染的特點(diǎn)，廠房內(nèi)部蒸汽、給排水管線多，廠房內(nèi)部布置雜亂。本次通過調(diào)研目前國內(nèi)外電鍍行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，同時(shí)結(jié)合國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展動(dòng)態(tài)，總結(jié)先進(jìn)電鍍廠房的工藝設(shè)計(jì)思路，為后續(xù)電鍍廠房設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。

2、先進(jìn)電鍍廠房工藝設(shè)計(jì)思路

1）優(yōu)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)

先進(jìn)的生產(chǎn)線設(shè)計(jì)是提升電鍍廠房設(shè)計(jì)水平的重要方面，主要包括電鍍生產(chǎn)線化學(xué)槽配備自動(dòng)槽蓋、生產(chǎn)線管線蓋板一體化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)線生產(chǎn)線根采用平臺或樓層形式。

傳統(tǒng)電鍍廠房內(nèi)生產(chǎn)線化學(xué)槽散發(fā)大量酸堿等有害氣體，嚴(yán)重影響了操作工人的身體健康，同時(shí)廠房內(nèi)放置的設(shè)備和各類管線均受到揮發(fā)氣體腐蝕，整流器等設(shè)備無法放在主廠房內(nèi)，需要設(shè)置獨(dú)立的整流器間。生產(chǎn)線所有帶有腐蝕性槽液成分的槽體均設(shè)置自動(dòng)槽蓋后，僅在零件進(jìn)入和離開槽體時(shí)開啟，其他時(shí)間均處于關(guān)閉狀態(tài)，減少槽液揮發(fā)，有效防止槽液被車間空氣中的灰塵污染，延長槽液的使用壽命，大幅提升廠房內(nèi)空氣質(zhì)量，減少了廠房內(nèi)放置的設(shè)備、管線的腐蝕。

電鍍生產(chǎn)線配套給排水、送排風(fēng)、動(dòng)力等管線種類和數(shù)量均較多，直接暴露在主廠房內(nèi)顯得廠房布置雜亂。采用生產(chǎn)線管線蓋板一體化設(shè)計(jì)后，生產(chǎn)線上部采用封閉結(jié)構(gòu)形式，提高了廠房的美觀性［3］。

生產(chǎn)線采用平臺或樓層形式放置，管線布置于生產(chǎn)線平臺或樓層下方，方便管線維護(hù)和檢修。

2）變頻排風(fēng)

傳統(tǒng)電鍍廠房普遍采用抽風(fēng)機(jī)生產(chǎn)期間連續(xù)最大排風(fēng)量運(yùn)行，下班關(guān)機(jī)的模式，這種排風(fēng)方式存在問題包括：排風(fēng)機(jī)關(guān)閉后槽液揮發(fā)的氣體對現(xiàn)場設(shè)備、廠房等設(shè)施造成腐蝕性危害；不間斷抽風(fēng)使車間處于負(fù)壓狀態(tài)，加快槽液蒸發(fā)；生產(chǎn)期間風(fēng)機(jī)一直處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，耗電量大；廠房內(nèi)冬季太冷。

目前國內(nèi)外已有部分廠家采用變頻排風(fēng)形式。生產(chǎn)線槽體兩側(cè)抽風(fēng)罩配置風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，并與變頻抽風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)通，采用變頻控制，當(dāng)槽蓋關(guān)閉時(shí)，排風(fēng)機(jī)工作頻率變小，風(fēng)量降至最小，使槽內(nèi)保持微小的負(fù)壓，保證車間空氣潔凈。當(dāng)槽蓋打開時(shí)，排風(fēng)量增大，確保槽液揮發(fā)氣體全部排出廠房外處理。

由于槽蓋在大部分時(shí)間均是閉合狀態(tài)（包括工件處理時(shí)），因此排風(fēng)機(jī)多為低速運(yùn)行，有效減少了排風(fēng)系統(tǒng)電力消耗，極大延長送排風(fēng)系統(tǒng)的使用壽命，同時(shí)減少槽液的揮發(fā)。

3）創(chuàng)新的新風(fēng)補(bǔ)充系統(tǒng)設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的電鍍廠房采取槽體側(cè)邊排風(fēng)，生產(chǎn)線廠房上部送風(fēng)的方式，這種送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的問題在于整個(gè)主廠房上下形成大的空氣循環(huán)系統(tǒng)，選擇的風(fēng)機(jī)送風(fēng)量大，耗電量大，換氣效果差。

目前已有部分電鍍生產(chǎn)線設(shè)計(jì)中采用操作面格柵下送風(fēng)的方式，送風(fēng)口靠近吸風(fēng)口，槽體側(cè)邊的排風(fēng)管和格柵下的送風(fēng)管形成小的空氣循環(huán)系統(tǒng)，依據(jù)排風(fēng)量通過變頻控制送風(fēng)量，所需的送風(fēng)量小，節(jié)約能源，同時(shí)換氣效果好。

4）生產(chǎn)線水循環(huán)利用

傳統(tǒng)電鍍生產(chǎn)線工藝槽后設(shè)置水洗槽清洗工件表面的槽液，清洗后的水直接排入污水管。

目前部分廠家在生產(chǎn)線配備自動(dòng)化噴淋裝置，零件在工藝處理完成后，槽蓋打開進(jìn)行噴淋，噴淋水進(jìn)入工藝槽補(bǔ)充蒸發(fā)的槽液，通過本次噴淋，零件表面進(jìn)入相鄰水洗槽前已去除大部分槽液，極大節(jié)約了水洗用水量。

5）廠房美觀性高

傳統(tǒng)表面處理廠房外均布置大量生產(chǎn)線排風(fēng)風(fēng)機(jī)和噴淋塔，嚴(yán)重影響廠房外觀效果，為提高廠房外部美觀性，可考慮通過在廠房內(nèi)設(shè)計(jì)天井放置排風(fēng)機(jī)和噴淋塔，廠房外側(cè)無表面處理生產(chǎn)線所需排風(fēng)風(fēng)機(jī)和噴淋塔，極大地提高了廠房的美觀性［4］。

結(jié)語：

隨著環(huán)境壓力、環(huán)保意識以及國家節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)的提高，對電鍍廠房的工藝設(shè)計(jì)提出了新的要求，先進(jìn)電鍍廠房工藝設(shè)計(jì)需順應(yīng)社會和行業(yè)發(fā)展趨勢，開拓新的設(shè)計(jì)思路，才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會、資源、環(huán)境的有機(jī)結(jié)合，帶動(dòng)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

［1］ 沈品華. 現(xiàn)代電鍍手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

［2］ 張?jiān)收\. 電鍍手冊. 北京：國防工業(yè)出版社，2011.

［3］ 盧少燃. 電鍍生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的新思路［J］. 電鍍與涂飾，2008， 27（10）： 8-12.

［4］ 莊宏波，付明，馬宇洛. 表面處理廠房的清潔生產(chǎn)設(shè)計(jì)［J］. 電鍍與涂飾，2012， 34（9）：29-33.

范少林，男，1989年生，助理工程師，碩士，研究方向電鍍廠房工藝設(shè)計(jì)。