黃 婧 汪玉強 周帆琦 李艾菊 汪海濤 何 君
(1武漢智匯元環(huán)??萍加邢薰竞蔽錆h4300002武漢鐵錨焊接材料股份有限公司湖北武漢430000)
焊接材料行業(yè)清潔生產審核
——以某焊接材料生產企業(yè)為例
黃 婧1汪玉強2周帆琦 李艾菊2汪海濤1何 君1
(1武漢智匯元環(huán)??萍加邢薰竞蔽錆h4300002武漢鐵錨焊接材料股份有限公司湖北武漢430000)
本文介紹了某焊接材料生產企業(yè),在五年內相繼開展了兩輪清潔生產審核,對企業(yè)生產情況、產排污環(huán)節(jié)、環(huán)境達標情況開展了全面審核與分析,開展了物料平衡實測,對照行業(yè)清潔生產標準,通過多種方法查找問題,提出并實施了一系列清潔生產方案,達到了節(jié)能、降耗、減污、增效的目標,取得了較好的環(huán)境效益與經(jīng)濟效益。
清潔生產;焊接材料;武漢市
焊接材料是指焊接時所消耗材料的通稱,例如焊條、焊絲、金屬粉末、焊劑、氣體等。國產焊接材料廣泛應用于大型石化設備、核電工程、軌道交通、管道工程和海洋工程等支撐著國內制造裝備業(yè)的主要領域[1]。
某焊接材料公司位于武漢市東郊,是中國船舶工業(yè)總公司下屬的唯一一家焊接材料研發(fā)、生產企業(yè)。主要產品包括:常規(guī)和特種電焊條、系列高強鋼埋弧焊絲、系列高強度鍍銅和非鍍銅氣保護實芯焊絲、氣保護和自保護藥芯焊絲,同時可開發(fā)特種性能需求的焊接材料,如壓力容器、鐵道機車、船舶、橋梁、艦船等行業(yè)專用配套焊接材料。
該企業(yè)在5年內相繼開展了兩次清潔生產審核,對企業(yè)生產情況、產排污環(huán)節(jié)、環(huán)境達標情況開展了全面審核與分析,開展了物料平衡實測,對照行業(yè)清潔生產標準,通過多種方法查找問題,提出并實施了一系列清潔生產方案,最終全面完成了清潔生產任務,取得了較好的環(huán)境效益與經(jīng)濟效益。
該企業(yè)于2009年啟動了第一輪清潔生產審核,2010年底通過驗收后,于2013年開展了第二次清潔生產審核,并于當年年底通過驗收。兩次清潔生產均嚴格按照清潔生產審核程序的七個階段開展[3]。
2.1 生產情況評估
該企業(yè)主要生產三類產品:實芯焊絲、藥芯焊絲、焊條。實芯焊絲生產的主要原輔材料包括盤元、硫酸、硫酸銅、硼砂、潤滑劑、氫氧化鈉等;藥芯焊絲的主要的原輔材料包括鋼帶、粉料、潤滑劑、聚晶模、線盤、包裝盒、錫薄帶等;焊條的主要的原輔材料包括粉料、鋼絲、水玻璃、合格證、包裝盒、木托盤等。評估近5年企業(yè)原輔材料用量的差異性,主要是由訂單決定的,各種不同型號的產品加工生產,所需原輔材料會根據(jù)生產型號的不同而發(fā)生改變。
2.2 能源消耗情況評估
該企業(yè)生產能源主要包括水、電、柴油。其中,水、電為全廠主要能源,主要用于車間生產、物流倉儲、辦公消耗,而柴油主要用于焊條制造。
評估近5年主要能源消耗情況,該企業(yè)單位產品用電量、單位產品柴油消耗量在逐年下降,單位產品耗水量基本持平。
2.3 產排污評估
該企業(yè)產生的主要污染物包括硼砂廢液、酸堿廢液、廢氣、噪聲、廢木托盤、廢油、錫箔袋、紙盒等包裝廢棄物、廢潤滑劑、廢粉料、廢氧化皮、廢鋼絲、鐵合金和礦物料頭、鋼帶邊絲、鋼帶料頭、焊絲料頭等,處置情況如下:
廢水中的酸堿廢液進入污水處理設施進行處理,達標后排放;硼砂廢液過濾后循環(huán)使用;廢氣進入玻璃鋼酸氣凈化塔處理和布袋除塵設備處理,達標后排放;噪聲主要是通過給員工配備耳塞來控制;固廢中廢氧化皮、廢鋼絲、鐵合金和礦物料頭、鋼帶邊絲、鋼帶料頭、焊絲料頭由物供部統(tǒng)一賣給武漢市清富源工貿有限公司,廢粉料回收利用,潤滑劑過濾后循環(huán)利用,廢焊條去皮后回收利用,包裝廢棄物由企業(yè)保潔工集中收集變賣。
對三條生產線開展了物料平衡和水平衡實測,每條生產線每批次產品連續(xù)監(jiān)測24h,共監(jiān)測三個批次,物料平衡和水平衡數(shù)據(jù)取三次監(jiān)測數(shù)據(jù)的平均值,以批產品為單位,生產時間按24h為單位計算。
實測得到,實芯焊絲物料平衡率為96.08%(圖1),水平衡率為95.61%(圖2),生產用水參與表面處理工序和鍍銅定徑工序生產過程,在表面處理工序配置硫酸溶液清洗盤元表面氧化物(如銹斑等),在鍍銅工序參與配置硫酸溶液、堿液、硫酸銅溶液對原材料表面氧化物進一步清洗,并參與線材表面鍍銅過程。生產廢水全部進入污水處理站,進行含銅廢水回用及含酸廢水處理,經(jīng)過處理出水水質達到《污水綜合排放標準》(GB8978—96)中一級標準。
藥芯焊絲物料平衡率為99.34%(圖3),水平衡率為100%,生產用水僅供鋼帶清洗用,不作為原材料參與產品生產,清洗廢水一部分作為廢水直接排放,其余部分進入車間蓄水池循環(huán)回用。
焊條物料平衡率為96.54%(圖4),焊條生產工序無需用水。
圖1 實芯焊絲物料平衡圖(單位:t/d)
圖2 實芯焊絲水平衡圖(單位:噸/24小時)
圖3 藥芯焊絲物料平衡圖(單位:t/d)
圖4 焊條物料平衡圖(單位:t/d)
兩輪清潔生產審核共實施無/低費方案58個:原輔材料和能源替代類方案3個、設備改造類方案3個、技術工藝改造類方案7個、過程優(yōu)化控制類方案11個、廢棄物回收和循環(huán)利用類方案10個、產生產品的更換或改進方案1個、加強管理類方案23個。產生的58個無/低費方案中,29個不需要額外投入費用即可實施,其余30個方案共需投入費用約44.05萬元。
兩輪清潔生產審核共產實施中高費方案7項,共投入費用188.2萬元,主要內容包括退火爐節(jié)能改造、車間除塵系統(tǒng)改造(新建)、廠房風球安裝、污水處理設備大修、空壓機變頻改造、空壓機余熱回收利用、除塵設備改造(藥芯車間改造)。
通過兩輪清潔生產實施的一系列方案的效果來看,該企業(yè)達到了節(jié)能、降耗、減污、增效的目的。第二輪審核結束后,企業(yè)年產生經(jīng)濟效益約388.75萬元,年節(jié)電約280×104kW·h,年削減廢水排放約2235t、年削減污染物排放COD0.59t、SS1.54t、六價鉻0.0043t;降低了車間粉塵濃度,改善了工人作業(yè)環(huán)境。
通過兩輪清潔生產,該企業(yè)的生產效率和現(xiàn)場管理質量得到一定改善,并能取得良好經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
6.1 關于實測偏差
物料輸入輸出實測產生偏差的原因分析如下:(1)監(jiān)測導致誤差,盡管實測前對參與實測的人員開展了監(jiān)測培訓,具體實測工作由專人專項負責,但在實測中難免會出現(xiàn)小的系統(tǒng)誤差;(2)由生產性質決定,三條生產線均由多個工段組成,在實測時間段,會因為某個工段里面有殘留而導致實測輸出數(shù)據(jù)偏小。理論上講,物料平衡應滿足輸入等于輸出,如有偏差,輸入總量與輸出總量之間的偏差在5%內,此次實測數(shù)據(jù)可以作為生產線物料平衡測算的有效核算數(shù)據(jù)。
6.2 持續(xù)清潔生產展望
清潔生產是一項有始無終的工作,是一個持續(xù)的過程,因而必須制訂清潔生產計劃,使清潔生產有組織、有計劃、有步驟地持續(xù)推進下去[4]。針對前兩輪審核提出的方案,在經(jīng)濟、技術和環(huán)境上可行的,但由于其他原因而沒有實施的,或計劃下一步實施的方案繼續(xù)實施,使企業(yè)逐步達到該行業(yè)國內清潔生產先進水平。兩輪清潔生產審核后,公司領導層和全體員工對清潔生產應建立起深刻的認識,在今后的生產過程中應始終貫徹清潔生產理念,并應持續(xù)朝“節(jié)能、降耗、減污、增效”的目標努力。
[1]何實,儲繼君,齊萬利.中國焊接材料的發(fā)展現(xiàn)狀與未來趨勢[J].焊接,2015(12):1-5.
[2]陳炯.綠色焊接設備生產初探[J].電焊機,2009(12).
[3]韓芳.清潔生產審核在化工企業(yè)中的實踐研究[D].浙江大學, 2006.
[4]徐小清.基于清潔生產理論的企業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究[D].暨南大學,2008.
黃婧(1984—),女,湖北省武漢市人,碩士,工程師,主要從事清潔生產審核、環(huán)境保護規(guī)劃及其他環(huán)境保護類咨詢與研究工作。