关于船厂分段涂装工场的设计

1、关于船厂分段涂装工场的设计马文骢(中国船舶工业第九设计研究院)耗等等优点并不存在; 在喷砂间内进行涂装, 漆雾对磨料及对除尘设备的影响, 粉尘对环保有机溶剂处 理装置的影响, 也仍然在所难免。 但是, 在喷砂间内 完成一次涂装, 可以避免下雨对分段运输工作的影响之优点却是明显的。(2) 串联式涂装工场, 即喷砂间与涂装固化间 串联。 串联式涂装工场兼有全天候涂装与喷涂分设 之优点, 但在分段涂装工作中, 若遇阶段验收不顺利 时就有可能引起分段堵塞, 此时除非喷砂间与涂装 间设有多个通道, 否则将给生产组织带来较大难度。当然, 在串联方向上将涂装固化与分段喷砂车间面 积之比大体定为 11, 完成

2、一涂, 而二涂另找出路, 这对清堵是有利的。(3) 屋顶开启式。随着国外造船模式的引进, 在 大型分段涂装工场中出现了一种新的运输工件形式 屋顶开启式。南通船务按川崎重工造船模式, 采用了部分屋 顶开启式。 屋顶开启之必要条件是工场处在大吨位 起重机下方, 分段可以用起重机吊入或吊出。屋顶开 启式适合于曲形分段占较高比例的场合。 纵观国内 外船厂已建工场, 超大型船厂不采用屋顶开启式。可见, 喷涂合一、喷涂分设以及串联式涂装工场各有千秋。应综合考虑消防安全和劳动保护规范, 以 及喷砂与涂装间的隔离等, 因地制宜地合理选用。提 要 本文是对涂装工场工艺及主要参数的分析, 为设计建造涂装工场提供参

3、照和借鉴。主题词 船厂 涂装 设计随着我国造船产量飞速上升与高附加值、高难度船种的开发, 涂装作业面临快速扩展, 从而进入涂 装技术飞速发展的时期。空前膨胀的涂装工作量与高难度的涂装要求,对涂装业既是挑战, 又是一次新的机遇。分段涂装由 于土建和设备费用的高投入、运行时能耗惊人, 因此 分段涂装工场的建设影响到船厂接船能力与经济利益, 所以愈来愈引起业内有识之士的重视。 本文从涂装工业设计角度, 对已建、在建及新建的涂装工场进行分析, 并提出一些个人见解。1分段涂装工场的工艺形式集装箱、机电、轻工等行业涂装生产线基本采用流水线形式, 除锈涂装固化分设, 并呈串联形式。 造船分段涂装工件庞大,

4、运输不便, 因此世界各国涂装 工场基本采用车库式涂装工场, 有少数工场采用串联形式。 常见的有以下三种主要形式。(1) 车库式涂装工场。 主要分为喷涂合一与喷 涂分设两种。喷涂分设是指喷砂除锈工序与涂装固化工序分 开, 各自在一间工作间内独立完成。喷涂分设虽然避免了喷砂与涂装各设备之间的相互影响问题, 但其 工序连接需靠平板车运输, 受天气因素约束较多, 不 具备全天候涂装的优势。喷涂合一形式在实际生产中是一次喷砂与一次 涂装固化合一, 而不是一次喷砂与二涂、三涂 ( 甚至 五涂) 合在一间工作间中, 因此, 分段再次运至其他 涂装间仍不可避免。 可见, 喷涂合一的形式, 关于减 少分段运输、

5、避免工作间内空调空气的破坏、减少能2涂装工场主要工艺参数分析2. 1喷砂压力喷砂压力是提高喷砂效率的主要参数之一, 其 最终表现为喷砂枪口的压力。船 厂 有 相 当 一 部 分 产 品 除 锈 要 求 达 到 Sa3. 0级, 部分涂料亦要求分段涂装前达到 Sa3. 0 级。采用1M P a 空压机总体来讲是有益的。 各船厂应从产品 发展的角度, 权衡是否选取 1M P a 的空压机。近年来, 应用 1M P a 空压机, 在喷砂胶管不超过·28·2001 年第 5 期 (总第 243 期)造 船 技 术30m 长的情况下, 达到了喷砂的高效率与高质量,个别厂已开始探讨高压

6、力与全钢砂情况下出现的设 备胶管磨损严重与质量超标准的问题。除锈质量高、效率高本是好事。如果除锈质量超过 Sa2. 5 级时, 可 适当减小磨料粒径, 降低冲击力, 提高喷砂效率。 总之, 高可以低就, 相反, 低了而要提高却很难。 选择适当的磨料品种与磨料粒径、喷砂压力, 从而使喷砂效率提高, 带来的经济效益远远超过胶管 加快磨损带来的损失。2. 2 全室通风除尘与去湿系统为了提高喷砂间的能见度, 在喷砂间配置了大 风量的滤筒除尘器, 部分厂使用后反映, 其效果达到“可以在喷砂间内看报”的程度。这一技术的引用, 使 喷砂间在喷砂结束后长时间灰尘满目的现象不复存在。 与大风量的滤筒除尘器相配合

7、使用的大风量离心风机, 如 4272 16B 或 4268 12. 5C 功率都很大。随 之产生了一个噪声治理的问题。 如何在经济允许的条件下, 占用场地又不影响该设备的维修空间, 是涂 装工场设计者和筹建人员都必须考虑的课题。转轮去湿与冷冻脱水组合去湿机兼有全天候去湿与节能之效果, 现为诸多分段涂装工场所接受。如 果经过去湿机处理后的空气白白地让通风除尘风机 排入烟囱未免可惜。 而如今由于经高效的滤筒除尘 器处理后的空气含尘量大大降低, 可以作为去湿机的进风 ( 以下简称为循环风) , 这使室外新鲜空气占进风总量的比例大大降低, 解决了去湿机能耗大的 问题, 使中小船厂可以在较低投入的情况下

8、, 也有配 置去湿机的可能。 适当调节通风除尘风机出口的直 径与进入风机出风口处的风量, 在合理配置去湿机 时就可以达到 70% 或 65% 以下的去湿效果。冬天利用燃油汽热风机组升温快、能耗低这一特点, 在短时间内大大降低了工作间的相对湿度。 这些设备形 成了涂装工场温湿度控制不可缺少的硬件设施。合理地利用循环风, 去湿机的转轮与热交换器 便于拆卸和利于清除积灰, 达到封闭循环的程度, 或至少满足船厂遇到军品的要求, 或其他产品除锈周期超过 24h 的工况下偶然使用。 这一课题应该是去 湿机设备供应商新一轮竞争的方向, 以利于船厂与设计方采用去湿新工艺。2. 3 砂尘分离系统滚动筛、幕帘式砂

9、尘分离系统, 目前已在钢板预 处理设备和分段涂装工场中普遍使用, 效果较好的砂尘分离设备与工艺配置, 大大改善了喷砂间钢砂除尘的面貌, 使喷砂枪“喷灰”已成历史。最新国内研究投产的砂尘分离设施兼具振动分 离砂尘杂物和幕帘分离的效果。这一设施的出现, 使砂尘分离工艺又有了新的突破, 达到砂中基本无尘 的程度。3涂装工场主尺度的选择涂装工场土建造价较高, 尤其是地坪处理费用。工作间主尺度的确定直接影响到喷砂效率、除尘、去湿、暖风、排风等各系统配套的装机容量与造价。(1) 工作间主尺度确定需考虑的因素。 船厂目前主要产品以及今后发展产品的分 段尺寸; 工作间的端部与两侧, 甚至少数船厂四周墙 设有除

10、尘、暖风、去湿、排风的总、支风管引起的工作间有效面积的减小; 分段四周必须留有脚手架位置, 以及搭置时 所必须留有的空间, 尤其是舷侧高分段; 分段的水平运输由液压平板车运入工作间,一般不可能准确对中, 因此前后两侧应留有余地; 分段回收容积分离器有的设在工作间内, 它 所占去的有效面积及高度; 另需考虑各船厂建造分段的习惯尺寸, 不能 千厂一律, 这与钢板预处理流水线的板宽、船坞起吊 设备的起重量相关。(2) 喷砂间机房主尺度确定需考虑的因素。 设备装机容量与型号确定后, 根据设备尺寸 定机房尺度时应考虑各系统管道的设置与安装留有空间, 并对所有阀件、除尘器滤筒、风机轴承和漆雾过滤器的滤网留

11、有维修和更换空间; 近年来, 涂装工场大型化, 使用很多大功率 设备, 由此而带来噪声治理问题, 确定机房尺度时需 考虑降噪设备的安装位置及面积; 涂装工场大型化, 加大了涂装工场的维修负 荷, 设计需为设备维修、部件吊运留有一定余地; 喷涂合一型喷砂间机房在空间上均需考虑 工艺、环保两大套管系安装空间。(3) 涂装工场外场占用尺度的确定。 与工作间配套的空压站、变配电间、热力站房等辅助设施的厂房面积及排气囱、贮气罐所占的室外部分的位置、面积需恰当。 分段涂装工场是造船总装厂主要生产车间之一, 它的质量优劣将直接影响造船质量, 因此涂装工·29·马文骢: 关于船厂分段涂装工

12、场的设计© 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 门座式起重机电缆卷线器改造谢 慧(大连造船厂)因此必须进行改进。我们所改装的新电缆卷线器名为磁滞离合器式 电缆卷线器。该电缆卷线器, 是由电动机将动力传至 磁滞离合器, 电动机总是顺时针方向旋转。当门座式 起重机行走是缠线时, 电机通电就顺时针方向旋转开始缠绕电缆线; 若门座式起重机行走是放线时, 电 机靠离合器的作用使卷线器与电机脱离开, 卷线器 空转, 这样就不会产生门座式起重机拽着电缆行走 的现象, 不

13、使电缆产生内应力, 对电缆的磨损也减 小。磁滞离合器电缆卷线器, 所配备的电缆卷筒卷线槽为单排缠绕, 不会使电缆线在缠绕时相互挤压, 放 线时也就不至于硬拽电缆线。原电缆卷线器由于在外力的作用下才能运行, 需要操作人员经常调整, 而其调整量很难掌握。电缆 卷线器所安装的位置距地面又较高, 所以调整时很困难, 安全性也保障不了。 由于电缆线损坏率高, 造 成维修人员经常加班加点地抢修。 而新改装的磁滞 离合器电缆卷线器, 不用调整, 使用方便, 延长了电 缆的使用寿命, 故障率少, 安全可靠, 又减轻了操作 人员、维修人员的工作量。原电缆卷线器电机经常损坏, 电缆线经常被拽 断, 年故障率要达到

14、 4% 。为此而造成了很大的经济 损失, 仅一台门座式起重机一年更换电缆的费用就 高达 4 万元。由于电缆线经常被拽断, 门座式起重机 必须停台抢修, 为此也给造船的生产带来了很大的影响, 使船台的建造周期延长, 年建造吨位减少。 因 为门座式起重机是船台上造船的命脉, 门座式起重 机停止运行, 就等于船台上的分段组装焊接停工, 使 造船的整个制造工序受阻。 因此保障门座式起重机 正常运行, 是直接关系造船生产的重大问题。经过改装后的门座式起重机, 工作性能良好, 没有出现拽断 电缆线的现象。提 要 经过对门座式起重机卷线器的改造, 消除了由此而产 生 的 设 备 故 障, 事 故 隐 患,

15、使 维 修 量 减 轻, 维修费用降低。主题词 门座式起重机 改进造船企业的主要起重设备是门座式起重机, 其利用率很高。它的运行情况、操作安全性直接关系到 船厂生产的完成, 同时也关系到企业效益的增长。我 厂作为一个百年老厂, 起重设备已十分陈旧, 病患 多、操作难、安全性差、维修量大、维修费用高。为此, 根据门座式起重机的实际使用情况, 决定对其电缆卷线器进行改造, 以解决所存在的主要问题。 原门座式起重机的电缆卷线器为力矩电机式电缆卷线器, 该电动机的转速、功率是依据外负载的情况调定的。 在外负载超过 10k g 的拉力时, 方可带动 卷线器电机转动。这就导致在门座式起重机启动时,因还没有

16、负载, 电缆卷线器电机不转, 此时门座式起 重机已经行走, 结果是门座式起重机拽着电缆线行 走。在这种情况下, 极容易将电缆线扯断而导致发生 事故。 另外, 这种卷线器由于结构的不合理, 使得电 缆卷线器电机在工作时温度偏高, 可达到 100以上。为使门座式起重机运行, 必须配备一个冷风机供 卷线器电机降温, 这就增加了门座式起重机的耗电 量, 使成本增高, 也不利于门座式起重机的操作与安 全运行。另一方面, 力矩电机式电缆卷线器所配备的 卷线盘的卷线槽是宽型, 容易造成电缆在卷线时相互挤压、交错, 使得在放线时产生不均匀的放线, 电 缆内部受力不均衡, 增加了电缆的轴向拉力, 加大了 电缆的磨损程度。随着造船业的发展, 造船吨位的增 加, 门座式起重机的使用率越来越高,