第３９卷Ｖｏｌ－３９ 第１期 Ｎｏ．１ 铁道技术监督 研究与交流 ＳＴ Ｌ１ＤＹ ＡＮＤ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ 车辆段货车车体喷烤漆库及技术装备方案设计 周标亮 （南昌铁路局永安车辆段，福建永安３６６０００） 摘要：在货车段修车体喷漆过程中 传统的工艺方式产生的喷漆漆雾直接排放，污染环境、危及人身 健康。为此 按照铁道部《铁路货车厂修规程》要求，遵照国家有关安全、环保、消防、卫生等方面的技术 标准，设计并建设了永安车辆段货车车体喷烤漆库。介绍喷烤漆库的设计、工艺流程及特点。 关键词：车辆段；喷烤漆库；方案设计；技术装备 中图分类号：Ｕ２７９．３４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００６—９１７８（２０１ １）０１—００４６—０４ ０引言 永安车辆段原厂修车体喷漆工艺为露天手工作 业，没有任何的劳动安全防护设施．严重伤害喷漆 （３）综合考虑设备运行的可靠性、安全性，在 压力控制方面采用双重控制的操作方式。 ２喷烤漆工艺流程 ２．１喷漆工艺流程 作业人员和周边作业人员身体健康．污染城市环 境。为此，对原有的喷烤漆工艺和喷漆装备进行改 造，设计并建设了具备卫生、环保性能的车辆段货 车车体喷烤漆库 车辆喷漆时，外部空气经过进风口初级过滤棉 过滤后，由送风机送入到喷烤漆库静压室内，再经 过室内顶部高效过滤棉二次过滤均流后进入喷烤漆 库作业空间，新鲜洁净的气流由上向下在车辆厢体 四围形成一道风幕。此时，喷烤漆库内有载风速达 ０．３５ ｍ／ｓ以上，喷漆时产生的漆雾不能在操作者呼 吸带处停留，而是随库内气流迅速下降。之后，在 排风机的作用下．含有漆雾的气流经过喷烤漆库底 部环保过滤吸附处理后，由排风管道在高空进行排 １设计概述 １．１设计思路 针对车辆段承担的棚车、敞车、罐车等车辆厂 修时需要对车辆的车体重新抛丸除锈并进行喷漆、 烘干工艺，设计喷烤漆库时，严格按照铁道部《铁 路货车厂修规程》要求，并遵照国家有关安全、环 保、消防、卫生等方面的技术标准设计。喷烤漆库 放。喷烤漆库喷漆时工作原理如图１所示。 设计以棚车、敞车、罐车车体喷漆工艺流程为依 据．工艺装备要满足使用要求、运行可靠、操作简 单、维修与维护方便。 １．２设计原则 （１）喷烤漆库采用上部送风、下侧排风的干式 喷漆方式，含漆雾与废气的空气经过玻璃过滤棉吸 附处理达标后高空排放。 （２）所有的配套部件、材料及电气元器件均选 择技术先进、质量优良的产品。关键设备和材料 （顶部过滤棉、燃烧器关键电气元件）均选用名牌 原装进口器件，确保设备的整体质量和安全性能。 收稿日期：２ＯｌＯ一１１—０５ １新风过滤网；２一送风机：３亚高效过滤网；４一珊格板；５一 照明装置；６一引风机；７一废气排风道；８活性炭过滤器；９一底 部过滤装置 作者简介：周标亮，工程师 ・图１喷烤漆库喷漆时工作原理 ４６・ 铁道技术监督 ２．２烤漆工艺流程 车辆油漆烘干时，通过风机将外部新鲜空气经 过初级过滤网过滤后，与风机前部的加热换热器换 热后，送入库体顶部的静压室，均流并再次净化 后．由顶部向下均匀沉降。热空气以０．１－０．２ ｍ／ｓ （有载）的速度进入喷漆库房内，并从库房的底部 排出，再经过风门的内循环作用，吸进少量新鲜空 气．绝大部分的热空气又被继续加热使用，送到库 房内部，使库房内温度逐步升高。当库房内温度达 到设定温度时，燃烧加热器自动停机；当库房内温 度下降到设定温度以下４～５℃时，风机和燃烧加热 器自动开机，使库房内温度保持恒定。当油漆烘干 工艺达到设定时间时，燃烧加热器亦自动关机，车 辆油漆烘干结束。喷烤漆库烤漆时工作原理如图２ 所示 １一新风过滤网；２一送风机；３亚高效过滤网；４珊格板；５ 照明装置；６一引风机；７一废气排风道；８一活性炭过滤器；９一底 部过滤装置：１Ｏ一加热系统 图２喷烤漆库烤漆时工作原理 ３喷烤漆库设计及设备配置 ３．１库体设计 ３．１．１库体结构 喷烤漆库库体结构采用钢架焊接结构。墙板外 部为桔红色，内部为白色，中间为厚７８ ｍｍ的 ＥＰＳ保温材料，壁板全部采用装配式结构．便于维 修时拆装。为确保库体内两侧灯箱带与侧壁板之间 密封，采取一面带胶的闭孔海绵压条贴于侧壁板 上。灯和骨架与壁板之间采用铆钉连接，与库体连 接处均用厚１．５ ｍｍ的镀锌板弯制成角型钢连接． 再用密封胶密封，螺栓固定。库体采用钢结构框架 承重，该结构具有外表美观、保温性好、抗振动、 重量轻、强度高及安全性好等特点。库体四周的纵 向均匀布置多道钢梁加固，由型材及镀锌板折弯焊 接而成。 钢结构骨架可承受库体自身的重量，还可以承 受设备启动时风压不平衡造成的附加力，且便于灯 箱的布置与安装。在设计库体钢结构时，采用有限 元分析法，以达到结构的最优化。 ３．１．２库体尺寸 综合考虑棚车、敞车、罐车等车辆尺寸，并考 虑设备喷漆作业空间，确定喷烤漆库内部尺寸 （长×宽Ｘ高）为１９ ０００ ｍｍ￣８ ０００ ｍｍｘ６ ０００ ｍｍ， 外部尺寸（长Ｘ宽Ｘ高）为１９ １６０ ｍｍｘ８ １６０ ｍｍｘ ６ ８００ ｍｍ（不包含送排风系统）。 ３．１．３地板格栅 为使库内风场及温度场均匀分布，在喷烤漆库 体地面＿上均匀设置３道回风管道。中间管道可同时 作为操作坑，在操作坑两侧设有防爆照明装置。在 回风管道上铺设格栅，格栅下面设置带有玻璃纤维 过滤丝的过滤网，对循环风过滤，使漆雾不会反 弹．过滤丝底部带有托网支撑。 格栅由专用模具加工成形后镀锌，沿库体长度 方向设置间距３５ ｍｍ的扁钢，沿库体宽度方向设 置间距１００ ｍｍ的加强钢筋，以避免由于车辆喷漆 时装饰带划线、贴报纸产生的废报纸、废胶带等掉 入地沟。格栅结构的设计，考虑了维护时便于拆卸 和清洗。 ３．１．４库体顶部 库体顶部设置静压室、顶部过滤、顶网装置， 使气流能均匀并迅速地扩散和较精密地过滤。 ３．１．５车体进出大门及安全门 库房前端车辆通过口设置电动对开大门，宽 ４ ０００ ｍｍ，高５ ０００ ｍｍ，材料为复合式保温板。 大门采用推拉式大门，由电动机、链条、行程开关 等组成，开关灵活方便。库房门前轨道上设置行程 开关，当车辆车轮碰到开关时，大门自动开启。同 时，在控制系统中设置大门手动开关装置。门外设 置报警灯，当红灯亮时，表示大门关闭，提示调车 人员不能调车；当绿灯亮时，表示大门开启，提示 调车人员可以调车。库房内部还设置有止轨器，以 防止车辆撞坏库房端部。 库体一侧设有２套侧门，宽６５０ ｍｍ，高 １ ８００ ｍｍ。侧门上设置观察窗及防爆锁，以方便 操作人员的进出。确保发生紧急情况时能自动卸 压、人员及时疏散。 ・４７・ 研究与交流 乍辆段货车午体喷烤漆库及技术装备力 案设计 ３．１．６库房内部照明设计 喷烤漆库房内设置顶灯及侧灯２排照明灯箱， 以保证车体各部位具备足够的光照度．平均照度 （Ｅａｖ）不小于６００ ｌｕｘ（得勒克司度）．库内的光线 柔和，无重影。灯具采用４０ Ｗ １３光灯管、专用镇 流器，灯具的设计符合ＧＢ １４４４４—２００６《涂装作 业安全规程喷漆室安全技术规定》。 ３．２喷烤漆库送风、排风配置 喷漆时采用上送两侧面下吸、全室送风的形 式。为满足全室送风，整个喷烤漆库房配备３组送 排风机组，总送风量为１３６ ０８０ ｒｎ３／ｈ。全室送风时 保证库房内有载风速为０．３～０．５ ｍ／ｓ。３组送排风机 将喷烤漆库房分为３段，每段可以单独送排风，也 可以同时送排风 ３．２．１送风系统 送风系统由新风过滤、亚高效过滤、送风机、 加热系统、送风管道等组成。送风房采用岩棉夹心 板制作，以减少热损耗，降低噪声。 ３．２．１．１送风净化装置 清洁度是衡量库房内空气质量的重要指标，该 项指标由送风净化装置来保证。进入库房的空气经 过２级过滤装置进入库房，１级过滤为新风过滤 （初效过滤），２级过滤为亚高效过滤（顶部过滤）。 （１）新风过滤采用布袋式过滤装置，设置在送 风机前端进风口处。该结构风阻低，容尘量大，过 滤材料为意大利ＫＬＤ一９１３型产品，能有效地捕捉 直径大于１０ ｔｘｍ的尘粒，过滤面积为３０ ｍ 。 在进风口处设置镀锌铁丝网。新风过滤前，要 经过镀锌铁丝网后再进入过滤器，以防止飞鸟和杂 物的吸人。 （２）亚高效过滤设置在库体喷漆室顶部，用顶 网支撑。顶网采用优质Ｃ型钢结构，经特殊防锈 处理后，钢性好，不锈蚀，更换顶部过滤棉方 便。过滤材料采用进口ＣＣ一６００Ｇ精密级过滤棉， 这种过滤棉为多层结构，中间油性夹层具有极高 的粘附力，可以保证空气清洁度达到尘埃量不大于 １．５ ｍｇ／ｍ，，最大尘粒不大于１０ ｍ。 ３．２．１．２送风机选择 库房送风量Ｑ 依据下式计算： Ｑｓ＝ＦＶｘ３ ６００。 式中，Ｑ 为送风量，ｍ３／ｈ；Ｆ为送风管道截面积， ｍｚ； 为送风管道断面风速，ｍ／ｓ。Ｖ取０．３￣０．５ ｍ／ｓ 的中间值０．３５ ｍ／ｓ。 ・４８・ 喷烤漆库每组送风区截面积Ｆ为１０８ ｍ２．送 风量Ｑｓ为１３６ ０８０ ｍ３／ｈ。 库体全长１９ ｍ。为节约能源，库体送风分３ 段，每段设３台送风机，每段送风量为１３６ ０８０＋ ３＝４５ ３６０（ｍ３／ｈ）。风机为大型专用风机厂生产的 外转子离心式风机，每组送风机均设计了减振降噪 装置，具备噪音低、特性硬、工作曲线陡等特点 送风机型号为ＹＤＷ一１１（送风量为１５ ２００ ｍ３／ｈ． 功率为５．５ ｋＷ）。 ３．２．２排风系统 ３．２．２．１排风机选择 为不使漆雾和有机废气外溢，库房内应保持微 负压。取排风量Ｑ 为送风量Ｑ 的１．０５倍，即Ｑ ＝ １．０５ Ｑ ＝１．ｏ５ｘ４５ ３６０－－４７ ６２８（ｍ３／ｈ）。排风机型号为 ＫＴＦ型风机（流量为４７ ６００ ｍ３／ｈ，功率为１５ ｋＷ）。 配防爆电机。该风机叶片大，可以防止过喷漆雾附 着在风机机翼上，造成动平衡失调。 ３．２．２．２排风管道设计 排风管道设计在库房两侧面，每组排风管道均 设置排风阀，管道高度设计为１５ ＩＴＩ。 ３．２．２＿３漆雾及有机废气处理 库房内的漆雾及有机废气经过漆雾过滤装置和 活性炭过滤器２级过滤达标后，向大气排放。 （１）漆雾过滤装置为库房内漆雾及有机废气的 １级过滤装置，采用干式平板结构，设置在库房 地面３道回风沟的栅格下，有足够的过滤面积， 且更换过滤棉时不需全部移动栅格。过滤材料选 用进口玻璃纤维过滤棉，该过滤棉具有较疏松的 结构，粘附漆雾后阻力增加较小，厚度较大。过 滤器内使用２层过滤棉，以确保过滤质量。 在玻璃纤维漆雾过滤棉上设置有压差计，当管 道严重堵塞导致送风风速明显减小时，压差增大， 系统将报警，提示需要更换过滤棉。压差计的设 置。还可以避免因送风、排风量的不匹配引起库房 内外压差过大而影响喷漆的效果。 （２）活性炭过滤器是库房内漆雾及有机废气的 ２级过滤装置，采用活性炭吸附方式，设置在引风 机的前端出风口处。活性炭对漆雾及有机废气具有 良好的吸附能力，在其饱和周期内过滤效率达 ９０％以上．漆雾及有机废气处理后足以达到排放标 准。活性炭过滤器采用Ｍ型抽屉式结构，确保足 够的过滤面积，同时便于过滤器内活性炭的维护、 更换。 铁道技术监督 ３．３加热系统 可以手工调整）．具备喷、烤漆时问等参数的设定 功能。对于可能因误操作而造成设备损害的环节， 均采用连锁互锁等安全保护措施，如送风机与排风 机连锁等。 控制柜的内部设置送风机、排风机、电动门的 喷烤漆库房配置３套燃油加热装置，每套装 置配备１台Ｂａｈｕｒ３４型柴油燃烧器，热功率为 １１８～３９２ ｋＷ，耗油量为１０～３４ ｋｇ／ｈ，发热量为 １ ４２１ ２００ ｋＪ。同时，配备１台日本进口的热能转 换器，该换热器采用不锈钢板氩弧焊焊接结构，换 热面积大，热交换效率达８５％。同时，采用特有 工作电气元件及保护元件，配置电源插座、照明及 冷却风机 ３．６三维工作平台 的机械防爆泄压阀泄压，安全可靠，能满足喷烤漆 库房四季喷漆、烘干的需要。 ３．４压力控制系统 ３．４．１送风压力控制 控制送风室压力的目的是监测顶部过滤棉的使 用情况，顶部过滤棉在容尘量不同时，其阻力也不 同。当顶部过滤棉较新时，原始阻力仅为１９ Ｐａ。 当顶部过滤棉容尘量为４１９ ｇ／ｍ。时，阻力为４５０ Ｐａ， 该阻力为最终阻力。如果顶部过滤棉阻力超过最终 阻力，说明其容尘量已达到饱和状态。需要更换顶 部的过滤棉。在库体内设置顶部过滤棉压差计，用 以预报顶部过滤棉的使用情况。当送风室内部阻力 超过设置值时，压差计将提示操作人员更换过滤 棉。同时，顶部过滤棉压差计还可以间接地监测送 风机组的工作情况 ３．４．２排风压力控制 在排风管道玻璃纤维漆雾过滤棉上亦设置了压 差计。当排风管道严重堵塞时，可导致送风风速明 显减小，压差增大，系统将报警，提示需要更换过 滤棉。压差计的设置，还可以避免因送风、排风量 的不匹配引起库房内外压差过大而影响喷漆的效 果。 ３．４．３压力保护装置 库房侧门上设置机械压力保护装置，当空气压 力大于规定的压力标准时，将自动泄压。 ３．５电器控制系统 电器控制系统由操作台、控制柜、电机星三角 启动装置、电线电缆及管件组成，具备自动、手动 功能。 操作台设置在辅助间内，包括电源开关、照明 开关、工作指示灯、故障指示灯、手动自动转换开 关、柜体等。 总控制台是设备的控制中心，对喷烤漆库送排 风系统、照明系统、故障（电源缺相、电压过高或 过低、排风机故障、送风机故障）报警系统、机械 设备运行模拟显示、数据采集等进行自动控制ｆ也 （１）库房两侧各设置１套三维工作平台，在墙 板及地面上固定上下２道滑轨。 （２）工作平台设置３个方向的动作。一是沿地 面轨道的水平运动：二是沿双立柱上下的升降运 动；三是垂直于立柱的伸缩运动（手动）。 （３）设置工作平台防坠落装置、防护栏杆及平 衡重锤保护装置等安全装置。 （４）主要参数。按现场实际需要，在库体内部 两侧各设立１套悬挂式三维工作平台，作业人员可 以在车体侧面和端面作业，升降高度为０．６～３．７ ｍ， 纵向最大行程为１８ １３１，横向伸缩为１ ｍ。工作平 台面尺寸（长×宽）为１ ５００ ｍｉｎｘ１ ０００ ｍｍ．承载 量为３００ ｋｇ。喷涂机和漆桶可以放置在平台上。 随三维工作平台一起移动。 三维工作平台具有安全可靠、操作方便、噪声 低等特点。喷涂作业时，可任意做纵向移动、横向 升缩及上下升降运动。三维工作平台设置有安全保 护装置，以保证作业人员的安全。 ４结语 （１）喷烤漆库房的使用大大改善了车辆段厂修 车体喷烤漆作业的环境，消除了喷漆时漆雾满天飞 扬的现象，既防止对环境的污染，又保护了职工身 体。 （２）库房两侧三维工作平台的使用，使得作业 人员可以在车体侧面和端面的上下、左右任何位置 自由移动，大大减轻喷漆作业人员的劳动强度．提 高了工作效率，保证作业人员的安全 （３）喷烤漆库的烘干功能大大提高车体喷漆的 质量，降低了环境对喷烤漆作业的影响 参考文献 ［１］铁道部．铁运［２００２］７２号关于重新印发《铁路货车厂修规 程》的通知［Ｓ］． ［２］国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会．ＧＢ １４４４４－－２００６涂装作业安全规程喷漆室安全技术规定［Ｓ］． ・４９・
