中联西北工程设计研究院有限公司 陕西西安 710077
摘要：汽车线涂装车间承载着车身外观装饰性、耐用性等性能。与焊装车间、总装车间相比，涂装车间存在一次性投资大，改动难，能源消耗大等特点。因此，在给排水设计之初就应考虑如何合理布置管线，减少能耗损失，降低各种成本。本文结合工程实例，对电动汽车项目涂装车间有关给排水专业设计，消防设计等方面进行了详细的阐述和分析。
关键词：涂装车间，给排水设计，消防设计
1 工程概况
河南速达电动汽车科技有限公司位于河南省三门峡市经开区东区，公司年产10万辆电动汽车项目-车身涂装车间，总建筑面积：30585m2。建筑物耐火等级：二级；建筑高度小于24米，涂装车间为单层（局部二至三层），贴建辅助用房主要为单层建筑，车间内辅助用房局部为三层建筑。车间生产火灾危险性为丁类，耐火等级二级。
2 给排水系统说明
本项目占地面积小于100ha，同一时间火灾次数按一次考虑。厂区西区水泵房内的给水加压站设有室内消火栓供水设备（Q=20L/s，H=65m）、室外消火栓供水设备(Q=40L/s，H=55m) 和生产变频供水设备(Q=200m3/h，H=80m)各一套。在水泵房旁设有消防水池一座，有效容积约600m3；在西区宿舍楼（厂区最高建筑）屋面设18m3消防水箱一座，并设增压稳压设备一套；厂区东区设污水处理站一座，生产废水排入污水处理站，经处理后达标排入市政管网，由市政污水处理厂集中处理。
3 生活给水系统
该项目生活水源接自市政自来水管网，市政自来水管网压力P≥0.20MPa。从项目区北侧引入一路DN80给水管，作为生活用水管。
4 生产给水系统
该项目车间生产用水主要对象为前处理系统、电泳、制冷站以及喷漆室用水等，用水量较大，因此生产给水系统的供水形式主要为变频泵+不锈钢生活水箱。生产给水接至厂区西区水泵房内的生产变频供水设备。车间生产最大用水量343m3/h。
5 屋面虹吸雨水系统
涂装车间屋面采用虹吸雨水系统设计,按河南省郑州市暴雨强度公式设计重现期P=50年计算，并按100年重现期校核雨水排水系统与溢流口的总排水能力。
5.1虹吸雨水收集系统概述
屋面总汇水面积：S=19050m2
系统总数：14个
雨水斗数量：YG65A 4个 YG100A 36个
5.2雨水斗
雨水斗：为特殊设计的带防护罩和隔气装置的雨水斗，斗体采用全金属不锈材料制造，使用寿命应超过50年。需使用下沉式斗体的雨水斗，雨水斗出口尾管与管道为同类材质。产品须满足《虹吸雨水斗》CJ/T245-2007的要求。
雨水斗安装参考《雨水斗选用及安装》09S302，雨水斗安装预留洞的直径是：YG65/100A为300mm 。
6 车间消防给水设计
涂装车间给排水消防按照临时高压系统设计，水源采用市政水。室内、外消防用水由西区的消防水池及水泵房供给。
6.1 室内、外消防用水量
根据《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）规定，涂装车间建筑占地面积24188m2，建筑高度14.30m，建筑体积大于50000m3，建筑物耐火等级：二级；生产类别：丁类。厂房室外消防水量20L/s，室内消火栓水量10L/s，火灾延续时间2h。
6.2 室内消防设施
室内消火栓均采用SG16E65Z-J型消防柜，尺寸为:1800*700*160，内均配有DN65 阀一个，DN65麻质衬胶水龙带25m长一条，?19直流水枪一支, 消防软管卷盘1套，快速接头及阀门1套，消防按钮1只。柜内放置手提式磷酸氨盐干粉灭火器二具(每具3Kg)。火灾发生时消防柜内的消防按钮将火灾信号传至消防控制室，用来启动消防泵房内的消防水泵进行灭火。
7 高压细水雾系统
高压细水雾灭火系统是水灭火系统的一种新技术。它是由高压水通过特殊喷嘴产生的细水雾来灭火的自动消防系统。该系统具有压力高、水雾微粒超细的特点。可替代气体灭火、水喷雾和水喷淋系统。是目前国际上应用非常广泛的一种高效节水、绿色环保的灭火系统。
根据本项目火灾危险性及建筑特点，对喷涂线和储漆间采用高压细水雾系统进行保护。系统采用开式全淹没及局部应用的方式，发生火灾时，经人工或者火灾报警系统联动确认后，手动或自动启动着火点所对应的区域的分区保护阀，同时启动泵组，释放高压细水雾进行灭火。本项目设置一套高压细水雾灭火系统，系统到最不利点喷头压力不小于10MPa，系统持续工作时间不小于30min。
7.1 喷头选型
根据保护区域的对象及空间尺寸选用高压细水雾喷头：高压细水雾开式喷头，流量系数K=1.0，q=10L/min；高压细水雾开式喷头最小工作压力为10MPa。高压细水雾开式喷头安装间距不大于3米，不小于1.5米，距墙不大于1.5米，在柴油发电机房及变配电室为防止系统启动及结束时管道残留低压水滴落对设备影响，在此区域内设置开式喷头防滴漏装置。
7.2系统流量设计
开式分区系统按最大灭火分区内同时动作喷头流量之和的1.05倍进行计算比较，并取其中最大值可得出,本系统最大保护分区为8区，共计32只K=1.0的开式喷头，即系统总流量为336L/min。系统设计工作压力根据最不利点喷头最低工作压力为10MPa，按照D-W(达西-魏斯巴赫)公式做系统管网水力计算,得出H=13MPa，系统持续喷雾时间不小于30min。
汽车涂装废水处理站处理流程
8 车间污水系统
8.1涂装废水来源和主要污染物
汽车及其零部件的涂装是汽车制造过程中产生废水排放最多的环节之一。涂装废水含有树脂、表面活性剂、重金属离子，Oil、PO43-、油漆、颜料、有机溶剂等污染物，CODCr值高，若不妥善处理，会对环境产生严重污染。涂装车间的主要废水可分为：（1）表面处理废水；（2）喷漆室废水；（3）电泳漆废水；（4）打磨废水；（5）酸洗废水等。其中废水量最大的是金属件涂装前表面处理废水和电泳涂装废水。
8.2涂装废水处理工艺设计
对汽车涂装废水，传统的方法是直接对混合废水进行混凝处理，治理效果不理想，出水水质不稳定，较难达到排放标准。特别是其中的喷漆废水，含大量溶于水的有机溶剂，直接采用混凝法处理效果很差。经过实地勘查、大量分析调研和小试，针对本项目涂装废水的特点，采用分质预处理再进行后续处理的二步处理的方法，并选择芬顿氧化—混凝沉淀，气浮物化工艺进行处理，达到了排放标准，CODCr去除率达到80%以上。
9 总结
涂装工艺是汽车4大工艺的重要组成部分。在以后的汽车生产项目中，我们必须结合企业实际，对涂装车间给排水设计进行不断优化，以尽可能达到优化发展的目的，使得涂装车间的给排水设计更加合理。促进电动汽车建设的健康持续发展。
参考文献：
[1]蒋蒙宾 建筑给水排水工程 课程教学改革探讨[J] 技术与市场，2010.07
[2]林选材 给水排水设计手册（第二版）[K] 中国建筑工业出版社，2002
[3]蔡莹，高亮 典型汽车涂装废水处理工艺[J] 净水技术，2004.06
[4]达娟，杨影影，张军 浅谈汽车工业厂房涂装车间的给排水设计[J] 工程建设与设计，2015.02
论文作者:张毅,郑淑健
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/28
标签：涂装论文; 车间论文; 废水论文; 系统论文; 水雾论文; 雨水论文; 喷头论文; 《建筑学研究前沿》2017年第28期论文;