黑龙江省佳木斯市疾病预防控制中心 154002
摘要：目的 研究分析合成闸瓦生产车间的环境保护。方法 以某铁路配件生产企业为例，通过了解合成闸瓦生产的工艺流程，阐述了造成环境污染的主要因素，提出了相对应的应对措施。结果 自动喷漆采用静电喷漆方式，利用高压所形成的静电场来进行喷漆，多台静电喷枪固定安装，实现多台自动同时喷涂，提高了油漆的利用率，油漆材料利用率可达80～90%，较手工喷漆节约油漆60%左右，减少漆雾飞散和污染，并改善了劳动卫生条件，有利于工人的身体健康。结论 合成闸瓦在生产过程中，会产生大量的粉尘、废气、油烟，不仅会污染环境，还会对车间生产作业人员的健康产生极大的威胁，所以对于合成闸瓦生产过程中产生的污染治理刻不容缓，应当积极采用新工艺、新设备进行整治。
关键词：合成闸瓦；环境危害；废气治理
Abstract：Objective To study and analyze the environmental protection of the production workshop of synthetic brake shoe. Methods taking a railway fittings manufacturing enterprise as an example，through understanding the technological process of synthetic brake shoe production，the main factors causing environmental pollution were elaborated，and the corresponding countermeasures were put forward. The automatic electrostatic spray painting by way of painting，the use of electrostatic field formed by high pressure，a plurality of electrostatic spray gun fixed，multi station automatic spraying at the same time，improve the utilization rate of the paint，the paint material utilization rate can reach 80 ~ 90%，compared with the manual spray paint to save about 60%，reduce the paint mist flying and pollution，and improve the labor hygiene conditions，is conducive to the health of workers. Conclusion in the process of production of synthetic brake shoes，will produce a large amount of waste gas，dust，smoke，not only pollute the environment but also on the production staff workshop health have a great threat，so for the pollution produced in the production of composite brake shoes without delay，should actively adopt new technology，new equipment renovation.
Key words：synthetic brake shoes；environmental hazards；waste gas treatment
引言
随着铁路运输的不断发展，货车重量、速度不断增加，列车制动系统多已使用高摩合成闸瓦，但是合瓦闸瓦生产过程中易形成粉尘、废气、油烟、噪声、废渣等污染，我们应重视其中的环境污染问题。
本文重点讨论粉尘、废气、油烟的污染问题，以某生产企业为例，由于积极采用新工艺、新设备，企业较好的对污染源进行了治理。
1 合成闸瓦生产工艺简介
1.1 原材料
生产高摩合成闸瓦的原材料包括丁晴橡胶、酚醛树脂、石墨、铁粉、钾长石、钢钎、硫酸钡、复合纤维、海泡石、钢板等。
1.2 生产设备
QH11-8×2000型剪板机1台，JC21-100/160型开式固定台压力机4台，Q378B型吊钩式抛丸清理机1台，XK-400型开式炼胶机4台，YA32-200四柱液压机7台，SHG-200型高速捏合机1台，DGMJ型固化炉3台。
1.3 主要生产工艺流程
（1）原材料配料工艺：每班次根据生产安排及配方要求对原材料进行称量，按橡胶辅料、填充料分别配料并分装。
（2）橡胶塑炼工艺：通过开式炼胶机进行混合碾压，将整袋橡胶投入炼胶机辊筒间，压解成片状，将橡胶辅料加到辊筒间的橡胶中进行塑炼。
（3）橡胶混炼工艺：先将填充料投入高速捏炼机混合搅拌均匀，然后与塑炼好的橡胶一起放入开式炼胶机进行混炼，然后按要求将炼好的胶切片、粉碎。
（4）闸瓦钢背制作工艺：瓦背钢板采用Q235A钢板制造，钢板厚度4mm，经剪板机剪切下料，然后由压力机冲压成型。
（5）热压成型工艺：将模具升温至160℃，定量称取摩擦体材料，倒入模具模腔内，将瓦背内侧朝下准确放入模腔，启动液压机按照程序进行压制。
（6）固化热处理工艺：将压制完成的合成闸瓦按批次装入固化炉内，采用阶梯式温升工艺进行固化热处理。
（7）油漆工艺：将固化后的闸瓦并排摆放于地面，油漆均匀喷涂在闸瓦瓦背的表面，自然晾干。
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2 合成闸瓦车间主要环境危害
（1）车间初建时，生产条件差，采用人工配料，在称量和混料过程中容易就以粉尘状态泄露散发出来，配料区粉尘飞扬，工作条件恶劣。企业于2013年8月对车间进行了检测，仪器使用的是一台FCY-2型防爆呼吸性粉尘采样器，依据《工作场所有害因素职业接触限值第1部分：化学有害因素》（GBZ 2.1-2007）评判，工作场所空气中其他粉尘容许浓度为8mg/mL，最大超限倍数为2，现场检测结果是16.3mg/mL，最大超限倍数是13.7，严重超标。
（2）橡胶塑炼、混炼工艺使用开放式炼胶机进行，工作中需要将辅料、填充料不断碾压混入橡胶中，造成粉尘原料散发污染。根据GBZ2.1-2007标准，呼尘TWA指标为0.7mg/ mL，现场作业呼尘已达1.5mg/ mL，检测结果超标。
（3）固化炉热处理过程中会产生油烟，通过炉顶部的簡易烟筒直接排到空气中，对环境有较为明显的污染。油烟主要成分是挥发性有机化合物VOCs，长期接触可引起慢性中毒，损害肝脏和神经系统等，对长期在车间从事生产作业的员工来说，危害较大，必须采取措施进行治理。
（4）油漆包装工序采用人工作业，采用佩戴防护口罩对人身进行简单防护，使用空压机喷漆。虽然使用了环保油漆及稀释剂，但喷涂过程中还是会产生漆雾等有机废气，作业时随气流弥散至四周，并有异味产生，工人吸入可引起中毒及神经损害，对车间和周边的环境也有环保污染，需要对其进行处理。
3 治理措施
3.1 建造安装自动配料系统
自动配料系统主要实现原料的储存、自动称量配料及运送，配好的料自动转入加压式翻转橡塑捏炼机。整套系统由电脑控制部分、提升机、配料仓、分配器、给料器、电子配料秤、混合机等部分组成，并配有先进的脉冲式除尘设备满足除尘的要求。整个系统需要人工将8种物料解包投入料仓，经2台斜坡提升机、6台铆链斗式提升机提升物料入储料仓，物料由皮带供料，粉料由螺旋供料，送入称料斗配料称重，移动小车依次接料输送至暂存仓，再次复检称重，最后由皮带、输送机构送入捏炼机。投料区域与配料区域完全隔离，投料区域上方装设吸尘罩与除尘管道对接，控制粉尘；斗式提升机密封性好，环境污染少；斜坡提升机采用刮板输送机，全部密封，装设防尘罩；配料区域进行封闭，形成密闭独立空间，防止配料过程中的残余粉尘散落至配料区域以外空间；8种配料下方均设置除尘口，设置吸尘罩，与除尘器连接；其它单元连接也全部采用密封连接的过渡设计。
3.2 改进塑炼、混炼工艺流程
原料与配方不变，购置2台大连生产的X（S）F-110*30加压式翻转橡塑捏炼机。工艺路线改进为：第一步进行配料，将填充料和橡胶辅料投入自动配料系统进行配料；第二步是塑炼工艺，橡胶称量后，直接投入开式炼胶机进行塑炼，压解成片状；第三步进行捏炼，将配好的原料和塑炼好的橡胶投入捏炼机混合碾揉均匀，完成后进行粉碎。
捏炼机的工作原理，与密炼机相同，即使物料受压铊压力，在密闭槽内经过一对特定形状并相对回转的转子进行混炼，整个混制料过程完全处于密闭的状态下。将填充料和橡胶辅料集中在捏炼机中完成，并在捏炼机加料口装设微负压吸尘布袋除尘装置，能够有效降低粉尘飞扬，减少混制料的损失，改善产品质量与工作环境，彻底根治原开式炼胶机混炼工艺带来的污染源。
3.3 固化工序新增油烟净化器
每台固化炉配置一套DLZ-F-8油烟净化器，通过固化炉的排烟口与管道连接，配套风机采用变频控制。油烟废气被风机吸入油烟净化器，其中部分较大的油污颗粒在均流板上被捕捉。气流进入高压静电场时，在高压电场的作用下，油烟气体分离，大部分得以降解炭化，少部分微小油粒被收集在极板上下流到集油盘，经管道排出。同时，高压静电场有效地降解有害成份，起到消毒、除味作用，最后排出洁净的空气。
3.4 油漆工艺采用自动喷漆线
自动喷漆线主要实现闸瓦的输送、自动喷漆、自动烘干、冷却及废气处理。整套生产线由上件输送机构、水洗式喷漆柜、烘干输送线、排风系统、控制系统组成。抽风系统安装可拆式活性炭过滤装置，过滤空气的漆味及废气。整条线只需人工上下料，其余均自动工作。
水洗式喷漆柜采用侧抽风，并利用流动的帘状水层来收集并带走漆雾。底部有一储水槽，中部有一溢流水槽，泵将水抽至水槽，沿槽边溢流，并顺着水帘板均匀地流入底部储水槽内，水帘板挂在喷涂工件的下方，这样工件的下方形成一帘状水层。喷涂工件时，一部分漆雾随帘状水层流入水槽内，生成油漆残渣浮于水面，每周需定期清理；另一部分随空气进入抽风系统，抽风系统安装了可拆式活性炭过滤装置，过滤空气的漆味及废气，保证了环保排放要求。
自动喷漆采用静电喷漆方式，利用高压所形成的静电场来进行喷漆，多台静电喷枪固定安装，实现多台自动同时喷涂，提高了油漆的利用率，油漆材料利用率可达80～90%，较手工喷漆节约油漆60%左右，减少漆雾飞散和污染，并改善了劳动卫生条件，有利于工人的身体健康。
烘干输送线采用链条整体输送，托辊平稳输送，使用双管中波石英辐射管直接辐射加热，在烘干区内设计有合理的风量流道，烘干区内废气通过风管进入抽风系统处理。
4结束语
综上所述，合成闸瓦在生产过程中，会产生大量的粉尘、废气、油烟，不仅会污染环境，还会对车间生产作业人员的健康产生极大的威胁，所以对于合成闸瓦生产过程中产生的污染治理刻不容缓，应当积极采用新工艺、新设备进行整治。
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[4]GBZ 2.1-2007，工作场所有害因素职业接触限值第1部分：化学有害因素[S].
论文作者:缪明霞,宋燕佳,张雪梅
论文发表刊物:《中国误诊学杂志》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/12
标签：闸瓦论文; 橡胶论文; 喷漆论文; 粉尘论文; 废气论文; 油烟论文; 油漆论文; 《中国误诊学杂志》2017年第23期论文;