零部件清洗工序工艺中的清洁生产探讨

卢建阳 2020/2/18 13:09:57 盖世大V说

 

1. 清洁生产的涵义和意义

为落实环境保护基本国策,实施可持续发展战略,走经济、社会、环境和资源相互协调的最佳途径,在化工、冶金、机械、汽车、电子、食品、造纸、制药等多种行业应开展清洁生产工作。清洁生产是指在产品生产过程和预期消费中,既合理利用自然资源,把对人类和环境的危害减至最小,又能充分满足人类的需要,使社会经济效益最大化的一种生产模式。清洁生产的内容有三方面,一是自然资源利用最合理化,即以最少的原材料和能源消耗,生产尽可能多的合格产品,提供尽可能多的服务;二是实现经济效益的最大化,即通过不断提高生产效率,降低生产成本,增加产品和服务的附加值,以获取尽可能大的经济效益;三是实现对人类和环境的危害最小化,即把生产活动和预期的产品消费对环境的负面影响减至最小。清洁生产的具体方法有两条,一是“改进生产过程”和“加强管理”的源消减法。改进生产过程主要是指重新定位、设计产品,改造、替代落后的生产工艺,调整原料、能源使用,优化生产程序;加强管理主要是指规范例行检测,分析物料流向、产品状况和废物损耗等,科学调整生产计划,合理安排生产进度,不断改进操作程序。另一方法是是现场循环回收利用法。现场循环使用是指在原生产工艺流程中增设物料、能流闭路循环回用系统,使生产过程中先期损失的物料和能量得以在后续环节中返回生产流程,并被重复使用;现场回收使用是指厂内某一生产线利用其它生产线回收的物料和能量。

环境保护在技术线路上已经从末端治理转向整个生产过程控制、以预防污染为主。清洁生产是一种全新的生产模式,克服了传统模式的缺陷,开创了防治污染的新阶段。运用清洁生产工艺,促进企业深化改革,由粗放型向集约型经营转化,改善了企业的环境行为和公众现象。

清洗是借助清洗设备或工具将清洗液作用于工件表面,用一定的方法从工件表面除去所粘附的油脂、灰尘、微小铁屑、残留研磨膏等污垢,为工序检验、防锈和后续的加工检测提供清洁的表面,保证产品质量。清洗作业在机械制造行业占生产劳动量的10%到30%,成为零部件生产过程中的一个重要环节。清洗作业有三要素:清洗液、清洗方法和设备。由于工序的特殊性,清洗工序往往能耗高、物耗大、废水多,噪声大,造成作业场所及其环境的污染。因此应在规划零件清洗工序中大力采用清洁生产工艺,可以从清洗方法、清洗设备、清洗液和生产管理上入手,应用新技术和管理手段,实施清洁生产方案。

2. 清洗方法

2.1 合理确定零件清洗后的清洁度要求和检测手段,科学合理安排产品生产的工艺路线,去除不必要的清洗步骤。例如要求零件供货商发运前清洗并作好妥善包装,在清洁度要求不高时,用户可以省略开箱后的第一道清洗工序。

2.2 如果清洗工序数目少,可使用“在线”清洗技术,将清洗工序与前后道工序设计为一体,减少零件运输存放工具和工作时间,提高生产率;

2.3 尽量利用机械物理清洗方法如:高压液态喷淋、液体搅动、空气喷射、超声波清洗、零件筐旋转和加热清洗液强化清洗效果,降低化学清洗剂的使用浓度;尽可能避免选用使用含氯有机清洗剂的气相清洗方法。

2.4 用擦拭、吹风、在冷却矿物油中浸泡或水冲等法,对零件进行预清洗,降低精密清洗机的工作负荷,延长清洗池寿命。

2.5 如果清洗工序多,零件种类多,应将分散的各种清洗工序集中在清洗作业功能区完成,增大清洗批量,提高清洗作业的专业化程度,提高设备利用率,尽量缩短清洗程序时间,以节约能源。

3. 清洗设备

3.1 应在设备中清洗液管路上配备多级精密过滤器,通过更换滤芯,延长清洗池循环使用的时间,节约水资源;使用带加热装置的封闭式的零件清洗设备,杜绝清洗设备的跑、冒、滴、漏,对清洗液水箱配绝热隔层,防止热量散失。

3.2 利用高压喷淋清洗设备,采用水基清洗液,减少有机化学清洗剂的使用;

3.3 采用两段法零件清洗程序,清洗和漂洗先后进行,保证零件的清洁度;漂洗池向清洗池溢流,重复使用漂洗水做为初次清洗水或做为清洗溶液的组成成分;

3.4 在可行的条件下,清洗设备回收并回用清洗液,例如配备超滤设备,及时对清洗液处理后再用于清洗;配备除油装置,将零件上洗涤下来的油及时排出清洗池,延长清洗液寿命;

3.5 推广使用多功能自动化清洗设备,如一种带超声波的清洗机,具有自动上下料、清洗、漂洗、干燥步骤,实现喷淋、超声波、液体搅动、零件旋转清洗,循环时间可调;对带超声波、干燥风机的清洗机,要采取隔音罩,降级操作现场的噪声,改善工作环境。

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4   清洗液

4.1 逐步废除1,1,1-三氯乙烯、易燃溶剂和苛性钠碱性溶剂,选用水基清洗剂;

4.2 使所选用的清洗液产品标准化,减少所用化学品的种类;尽量选择低毒清洗介质,考虑使用具有可生物降解性能的清洗剂,均适用于浸洗、喷淋、超声波清洗方法,对环境危害较小,废水处理费用较低;

4.3 清洗剂的选用按化学品管理程序实行评估和审批程序,在采购、运输、储存保管和使用中都分别有专人负责,执行化学品安全操作规程;

4.4 使用去离子水做溶剂清洗金属零件,防止零件清洗后锈蚀,而且避免使用化学防锈剂。

4.5 含化学品的清洗废液必须根据环保法规要求进行破乳、油水分离、过滤、中和等处理后才能排放,防止水体和土壤污染,清洗废水的排放要得到环保监测部门的认可。

5.良好的组织、操作和生产管理

5.1 对于有条件的企业,应实施ISO14000环境管理认证,识别包括清洗工序在内的企业内的环境因素和重要环境因素并进行控制。

5.2 建立清洗设备的履历卡,记录设备位置、技术描述及维护情况,妥善保管设备台帐,明确设备的规划、操作、维修负责人员。

5.3 建立清洗设备的预防性维护计划及进度表,包括设备日检、周检、月检和年检,内容各有侧重,但包括了机器的所有方面。实施预防性维护保证正常生产,预防设备故障及突发紧急情况的发生,并为突发紧急情况编写应急反应计划,减少造成污染的危害程度。

5.4 增强环境保护意识和能力,培训员工的操作技能,掌握应急处理的方法,在设备操作中将能源使用和材料浪费减至最小;

5.5 监测溶液质量如浓度、PH值、电导率,清洁度,根据需要添加必要的指定成分,既保证清洗液的清洗力,又节约用水。

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来源:盖世汽车大V说 作者:卢建阳 *本文由盖世汽车大V说专栏作者撰写发布。专栏作者为本文的真实合法性和中立性负责,观点仅代表个人,不代表盖世汽车。如需转载请联系专栏作者。

卢建阳

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