哈尔滨铁路局牡丹江房产建筑段 黑龙江牡丹江 157000
摘要：采用二氧化氯进行消毒，对于很多供水、化工、建筑工程、食品、能源等行业来说，是首选。因为其运行成本低、消毒效果好，而被广泛使用。本文就消毒设备二氧化氯发生器的研发、制作过程进行深入研讨、解析，以期为同行业提供一定借鉴。在2007年度末期开始使用二氧化氯消毒技术，取得了非常好的社会效益。相比投加氯气消毒，确保安全优质供水、高效灭菌的同时，又规避了氯气危险品运输、管理和工艺流程、人员操作带来的风险。但由于二氧化氯发生器设备购置成本较高，给牡房经营带来不小压力。每套设备平均购置成本为4.8万元（处理水量为100m3/h以下）。牡房截止2014年底，管内共有33个给水站，48个给水所。其中只有19个给水所使用二氧化氯消毒设备进行水质消毒，还有很多给水所需要更新改造消毒设备。但由于企业更新改造费用有限，只能逐年提报计划，给供水安全带来一定隐患。针对此种情况，文毅同志组织团队针对二氧化氯发生器进行研发、制作攻关。彻底解决从厂家招标购置成本较高的无奈，为运输生产和供水安全工作提供保障。
关键词：消毒；二氧化氯发生器；研发
二氧化氯消毒技术是上世纪80年代出现的最新消毒技术，90年代初期在我国开始推广使用。牡丹江房产建筑段只有19个给水所使用二氧化氯消毒设备进行水质消毒，还有很多给水所需要更新改造消毒设备。但由于企业更新改造费用有限，只能逐年提报计划，给供水安全带来一定隐患。针对此种情况，我组织团队针对二氧化氯发生器进行研发、制作攻关。彻底解决从厂家招标购置成本较高的无奈，为运输生产和供水安全工作提供保障。
二氧化氯发生器研发、制作流程：
首先、对二氧化氯发生器研发进行立项。
针对消毒设备二氧化氯发生器购置成本较高的问题，2015年7月，在车间科技攻关团队会议上，车间主任文毅同志提出对水质消毒设备二氧化氯发生器进行研发、制作的课题。攻关团队成员针对此课题能否立项成功进行可行性研究。从设备结构、原理、工艺、技术、材料、构件、指标、参数、检测、试验、成本、效益等多方位进行全面研讨，达成共识：车间有能力解决攻克制作二氧化氯发生器的难点，能够自己制作、安装二氧化氯发生器，运用到牡房管内各个给水所水质消毒工作中。落实局“强基达标、提质增效”的主题，为段创效，课题立项成功。
其次、收集相关资料，为课题科技创新提供理论支持。
车间主任组织攻关团队相关成员收集了：铁路技术管理规程、水质检测小型集中式供水消毒技术规范、集中式供水水处理标准、二氧化氯发生器质量标准、技术手册、设备使用说明书、工艺流程图、电气配线图、装配结构图、配件加工尺寸、计量泵安装注意事项、反应釜工作原理、运行参数指标等，作为二氧化氯发生器研发、制作的依据，为课题科技创新提供理论支持。
第三、深入研究、学习、掌握课题工作原理、工艺，制定攻关项点。
二氧化氯发生器制作攻关过程中，车间结合近几年设备运行、维修工作中的经验，通过对二氧化氯发生器原理、工艺、结构等的深入学习、分析，制定了二氧化氯发生器制作攻关中的重点和难点：发生器主柜体制作、控制电路的配线、耐酸管件的加工、酸箱的焊制、反应釜的制作、计量泵的安装调试等。
1、消毒设备二氧化氯发生器装置组成：
主要由盐酸储槽、氯酸钠储槽、管道、二氧化氯发生器柜体四部分组成。二氧化氯发生器柜体包括：电磁隔膜计量泵、反应釜、电控装置、工艺管道等。
2、工作原理：
开启酸电磁隔膜计量泵，酸计量泵前端吸药管从盐酸储槽内吸入盐酸。开启盐电磁隔膜计量泵，盐计量泵前端吸药管从氯酸钠储槽内吸入氯酸钠。盐酸、氯酸钠通过计量泵、管道加压到反应釜内进行化学反应：
2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2↑+2NaCl+2H2O。生成的ClO2通过密闭的反应釜出口加压到扬水管道中，与原水进行充分混合，进行水质消毒。
第四、攻关团队对课题中的各相关项点进行攻关、试验。
针对二氧化氯发生器制作中的各个攻关项点，由攻关团队中的各小组进行重点攻关。控制电路配线项点，由机电小组进行攻关、试验。参考设备工作原理，设计电路配线图纸。按照设备说明书的要求及质量标准，购置相关电气元件：继电器、综合保护器、接触器、空气开关、按钮、指示灯、电流表、电压表、电线等。电磁隔膜计量泵的选型，要根据给水所的处理水量、扬水管的压力、CLO2的投加位置等进行综合选型。按照工艺图纸进行配线、电气件及负荷设备电磁隔膜计量泵的安装。安装完毕后，进行空载试验和负荷试验。观察计量泵、继电器、综合保护器、接触器、空气开关、按钮、指示灯、电流表、电压表等是否作用良好，参数指标是否在工作允许的范围内。如达不到功能，分析问题产生的原因，进行解决。发生器主柜体、酸箱的制作，由钳工小组负责，按照设计研发图纸，采用耐酸的PVC板进行焊制，并检查其密封性能。耐酸管件的加工，由机加小组负责，按照图纸，采用四氟棒进行管件加工。反应釜的制作，由水道小组负责，按照质量标准、说明书的要求，采用PE管材、管帽等进行加工制作，主材的选择、工艺的焊接要严格符合耐压标准。制作加工完毕后，要对PE反应釜进行打压试验。
第五、对科技攻关阶段进展情况进行会议研讨、总结，制定下步措施。
针对二氧化氯发生器制作课题，科技攻关团队根据具体情况进行阶段会议，由攻关小组成员进行课题攻关情况汇报。针对课题攻关中遇到的困难进行分析研讨；对技术上不成熟、质量上达不到标准的关键节点、重要工序进行重点分析；对攻关中的研发经费使用情况进行分析；按照研发实际进展与当初制定的进度计划进行比较；最后对课题研发进展情况进行全面总结，制定有效的下步措施，督促落实。在推进会议上经过分析、研讨，认为设备管件可以用PVC加工代替四氟材料进行加工。因为，通过学习、研究、试验，PVC材料具有耐酸性，可以运用到二氧化氯制作工艺中。相比加工四氟管件，车床加工PVC管件可以降低成本60%。制定了采用PVC材料代替四氟材料加工管件的措施，使课题攻关更具经济性。
第六、按攻关下步措施对课题继续完善，稳步推进，直至完成课题。
按照车间攻关团队阶段会议制定的下步措施，由各攻关小组对课题进行逐一完善、整改、试验、纠偏、推进。相互协调，对攻关中的所有项点进行完善，完成课题。在二氧化氯发生器制作课题上，由机加攻关小组完成了PVC管件加工；消毒攻关小组完成了计量泵试验装置调试；管道攻关小组完成了反应釜的加工；机电设备攻关小组完成了酸箱的焊制等，稳步有效推进课题研发，完成课题。
第七、对课题攻关成果进行试运行，测试其运行参数，按质量标准进行验收。
二氧化氯发生器制作完成课题后，车间攻关团队对其进行整机试运行。其观感状态良好：配线横平竖直，各组成配件安装协调，管道各个接头无渗漏；运行状态良好：设备噪音小，振动达标，出药均匀；其工作参数合理：电压、电流、计量泵频率、流量、扬程、反应釜压力、水质毒理性指标等全部达到标准。通过验收。
第八、进行成果质量后评价，利用价值工程对其功能进行分析，进行效益评价。
对二氧化氯发生器制作课题，进行质量后评价，利用价值工程对其进行分析。从实现的功能、成本的节支、创造的价值、增加的效益、安全隐患的解决、人力资源的优化、管理的完善、自动化程度的提高等方面进行分析，进行效益评价。此课题的研发，实现了车间自已制作安装设备的功能，使消毒设备必须从厂招标购置成为历史，打破了厂家垄断。每套设备制作成本为1.56万元，相比购置成本4.8万元（处理水量为100m3/h以下），每套节约3.24万元。为企业节约了购置成本，提高了供水安全可靠性，提高了设备抢修效率。
1、二氧化氯发生器装置制作的主要设备、材料有：
二氧化氯发生器柜体、电磁隔膜计量泵、反应釜、伴热带、∮10吸药管、∮8出药管、吸药阀、四功能阀、承插阀、单向阀、PVC截止阀、注塑装置、电流表、电压表、按钮、指示灯、继电器、空气开关、2.5m2电线、电源控制装置、PVC备帽、PVC短丝、PVC变径、盐酸储槽、氯酸钠储槽、配重块等。
2、二氧化氯发生器制作成本：
3、每套二氧化氯发生器（处理水量为100m3/h以下）创效：
4.8万元/套（购置成本）—1.56万元/套=3.24万元/套
第九、建立攻关项目电子文档，记录以上科技创新课题的可行性研究、立项、研发、制作、试验、试运行、效益评价的全部过程。
二氧化氯发生器制作攻关课题，由车间攻关团队技术人员建立项目攻关的内页资料、电子文档，记录课题攻关的全部过程。包括：项目的可行性研究调研、课题的立项、研发制作过程、整机试运行、运行参数记录、质量后评价的结果、实现功能的效果评价、能否进行推广等。质量后评价效果良好，水质处理达标，节约67.5%的成本支出，将节支降耗、增收创效落到实处。
第十、把科技成果攻关情况上报段技术科、工会，研究成果的运用及推广。
车间科技攻关团队将二氧化氯发生器制作攻关课题的成果、攻关情况及电子文档上报段技术科、工会。经段科研领导组鉴定，可以在全段管内所有给水所进行推广、运用。现段管内给水所未更新改造消毒设备的，全部使用牡给水车间研发制作的二氧化氯消毒设备，打破必须从厂家招标购置的历史，车间攻关团队也成为牡房“节支降耗、增收创效”的排头兵。2017年8月12日，在路局“用、检、修、验”现场会上，就二氧化氯发生器制作进行了推广。使得路局房建系统其它兄弟房产段也掌握了消毒设备二氧化氯发生器制作的相关流程、核心技术等，为全局推广打下了坚实的基础。
2015年8月16日至2017年8月15日，车间已经制作安装二氧化氯发生器装置14套。分别安装在：东京城给水所、宁安给水所、勃利四所、七台河三所、七台河四所、鸡西四所、鸡西净水所、虎林净水所、虎林四所、东方红给水所、一面坡给水所、林口二所、林口一所、横道河子给水所。以上各给水所消毒设备运行良好，水质达到要求，符合标准。
成果的经济效益与社会效益：
经济效益：为段节约了成本支出，将路局“强基达标、提质增效”精神落到实处，成为段“节支降耗、增收创效”的排头兵。
平均制作每套设备节支费用：4.8万元／套-1.56万元／套=3.24万元／套
年节支成本：3.24万元／套×7套=22.68万元
①、二氧化氯发生器厂家购置成本为：4.8万元/套。
②、二氧化氯发生器车间制作成本为：1.56万元/套。
③、牡房2015年至2017年，平均每年制作、安装的消毒设备：14÷2=7套。
社会效益：
1、提高了供水安全可靠性。
车间通过二氧化氯发生器制作攻关，已完全掌握消毒设备的制作、检修方法。设备出现故障后再也不用返厂进行维修，可以在最短的时间内对设备进行检修、恢复供水。提高了供水安全可靠性。
2、攻关后，设备维修人员完全掌握了设备的工艺、构造、原理等，并对消
毒设备的所有故障纳入风险管理预案。大大提高了设备的抢修效率。
授奖情况：
2017年11月，在哈尔滨铁路局科技攻关表彰会议上，获得嘉奖。奖励类别：局技术革新奖。奖励项目：自制消毒设备二氧化氯发生器装置。获奖人员：文毅。奖励金额：2万元。证书编号：2017231-1。
项目攻关带头人文毅，获2017年哈尔滨铁路局优秀科技工作者荣誉称号。奖励金额：0.5万元。
结束语：二氧化氯发生器是普遍用于供水、化工、建筑工程、食品、能源等行业的消毒装置。掌握其制作、安装、检修原理，对于企业来说是十分必要的。不但可以大大节约成本支出，提高企业的经济效益，还可以保障设备检修的质量，提高企业声誉。
参考文献：
[1]铁路技术管理规程。
[2]水质检测小型集中式供水消毒技术规范。
[3]二氧化氯发生器使用说明书。
设备制作图片:
论文作者:文毅
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/17
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