《涂装房设计探讨.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《涂装房设计探讨.doc（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、涂 装 房 设 计 探 讨杨 晓 晨近年来，我国的造船技术有了长足的进步，造船模式也从整体建造向集成建造发展，船舶分段壳舾涂一体化成为这一发展方向上至关重要的组成部分，当代高科技又促使船用涂料朝高抗腐蚀性、高耐候性、高结合力等方面发展的同时，新型涂料对工艺操作环境提出了更高的要求。大型船舶分段涂装房是现代造船工艺技术中的重要环节。由于以前我厂生产以修船为主，造船设施相对薄弱，涂装更是以露天作业为主。为加入造船行列，涂装房建设势在必行。涂装房作为一个保障涂装作业条件的系统工程，既影响到造船的质量与周期，又涉及到投资规模、运行成本等一系列经济利益。因此，涂装房工艺形式的选用和设计，只有在充分考虑船
2、厂现有的条件，尽可能收集相关的资料与参数的基础上，加以研究，作出综合分析，并与船厂一起反复讨论后，方能设计出一个具有先进水平、符合用户投资规模、满足其生产需要的涂装房。一. 涂装房工艺形式的选用涂装房的工艺形式不外乎是两种一种是喷、涂分设型，另一种是喷、涂合一型，也称为同喷同涂型。前者是将喷砂工艺与喷漆工艺分别在各自的专用建筑内独立进行,后者是将两种工艺按先后顺序在同一间建筑内进行。两种形式的涂装房都有各自的特点与缺陷，对于年产量在50万70万吨以上的大型船厂，因涂装房的规模往往需要410间。其数量完全有条件采用两种形式的组合型，从而可通过生产调度手段，充分利用两者各自优点，发挥涂装房的最大效
3、能，对于年产量在20万40万吨以下的小型船厂，由于其日涂装能力需求为1500m2左右,因此,23间涂装房即可满足要求。喷、涂合一形式：第一天第二天第三天第四天第五天第六天1#涂装房喷砂1喷漆1喷砂3喷漆3喷砂5喷漆52#涂装房喷砂2喷漆2喷砂4喷漆4喷砂6喷、涂分设形式：第一天第二天第三天第四天第五天第六天1#喷砂房喷砂1喷砂2喷砂3喷砂4喷砂5喷砂62#喷漆房喷漆1喷漆3喷漆53#喷漆房喷漆2喷漆4图1 分设型和合一型的产量比较以下对喷涂分设型和喷涂合一型作一比较分析。1) 两种形式的生产量的比较从图1可以看出，如分段在完成一道喷漆固化后就出涂装房的话，那么两间喷涂合一的涂装房其产出批次与三
4、间涂装房组成的一喷二涂是同等的。喷涂合一形式的喷砂工艺与喷漆工艺是在同一间涂装房内完成的，所以不受任何天候影响，生产也是均衡的，但是生产管理要求较严。涂装分设虽然在同一产出批次情况下可完成两道涂装，但是此种形式在雨天时却无法转驳分段，其生产批次就要下降。2) 两种形式的投资比较。喷砂房必须使用地沟、地坑类设施，因此一般情况下喷砂房的投资费用较喷漆房高10%15%。两间喷涂合一用房相当于两间喷砂房。假设两间喷涂合一房基建费用为100%，则喷砂房基建费用应为50%，而喷涂房的基建费用约为35%40%，一喷二涂形式用房为三间。其总的基建费用为喷涂合一形式的120%130%。根据我厂现有条件综合考虑，
5、涂装房采用两种形式向结合的办法（以减少天气对工作的影响）即喷涂合一型涂装房一间16m*16m*14m（以喷砂为主），喷漆房两间16m*16m*14m，设备间一间8m*32m*14m（分二层）以弥补两种形式的不足。根据我厂有关部门提供的数据，涂装房平面布置图如下：（见图2）图2二. 工艺设计与土建设计衔接船舶分段涂装房的土建设计不同于一般的工厂车间。涂装房作为一专门用途的工厂设施有其一定的特殊性。土建设计成功与否也是整个涂装房设计的一个重要组成部分，在设计中必须引起相当的重视，工艺设计提供给土建设计的资料尽可能完善，否则将形成安全隐患。根据国内现有涂装房设计的经验，工艺设计应提供给土建设计以下资
6、料：（1）涂装房的布置形式及所有机房的尺寸参数；（2）所有工艺设备的位置及承重参数；（3）准确的预埋铁要求参数；（4）机房内检修设备用的电动吊车参数，及楼面吊装孔尺寸位置；（5）作业区域地面的承重要求，除须考虑分段重量、脚墩重量外，还必须考虑每班生产所用的磨料重量；（6）机房内储料桶布置区域，是整个涂装房中对地面施重的最大的区域，在工艺设计中必须列出详细的计算说明；（7）直径大于200mm的工艺穿墙孔或等面积的矩形孔的准确位置。三. 涂装房主要设备系统的设计与选用喷砂系统工作流程图图31) 喷砂系统（外购）喷砂的动力源是压缩空气。实验中得到的数据表明，喷枪枪口压力越高，其清理效率也越高。但当压
7、力高于0.7MPa时，磨料的破损度曲线急剧上升，清理效率增率曲线趋于平缓。通过对实验结果进行分析，又对清理成本进行测算，综合评价结论是喷砂枪口压力在0.650.75MPa 为最佳范围。另一组实验数据表明，当喷砂机的缸体表示压力为0.8Mpa，11/4”喷砂管为60m长,喷砂枪口直径为10mm时，喷枪枪口压力为0.680.72Mpa。涂装房空气压缩机的选用必须满足在整个喷砂系统运行时，缸体表示压力为0.8Mpa。根据以上要求和我厂现有条件，喷砂系统气源由空压站通过管道送至涂装房，经冷干机后使用。由于我厂需日处理分段面积1500m2,按每天工作15小时计)1500/15/14.4=6.9，根据喷砂
8、机清理效率表，选用单杠双枪喷砂机（直径1000mm,高1700mm）四台,喷嘴直径9mm。喷砂机清理效率表(m2/h)喷嘴直径（mm）清 理 等 级平均Sa3Sa2.5Sa264.65.34.95.69.210.76.27.288.710.09.210.517.32011.713.5911.012.611.813.221.824.714.416.81013.415.414.116.226.730.718.020.81219.121.920.123.138.243.725.829.6图42) 磨料回收系统设计与选择涂装房中回收系统分为机械和气流两种回收形式。气流回收的机械磨损较小，但是其单位能源
9、的回收率较低，故目前国内涂装房均采用机械回收形式。机械回收是根据涂装房的要求采用皮带输送机、斗式提升机及螺旋输送机等输送机械组成磨料回收链。磨料对设备的磨蚀性很大，故在选用中必须考虑设备的磨损，以减少磨料对设备的损伤度，延长设备连续工作寿命。l 回收量的设计：按每平米喷砂55kg计算，每天用砂约为55*1500*1.5=123750kg，故每天需回收钢砂120t左右。所以，斗式提升机及螺旋输送机等输送机械输送能力应不小于(120/4)*1.5=45t(按输送4小时计)。l 磨料储料箱的设计必须满足一个班次的喷砂需用量，即120t*1.5=180t，由于磨料具有特定的安息角，设计中,采用4点落砂
10、方式以尽可能减少储料桶由于磨料安息角所引起的无效空间。3) 磨料清理系统比较与选择涂装房中磨料清理设备目前有两种形式：滚动筛加幕帘风洗型与振动筛加幕帘风洗型。两种形式各有优缺点。滚动筛体积小，结构简单，清理量大，维修简单。缺点是清理效果较差；相反，振动筛体积大，结构复杂，振动大，对涂装房建筑有一定的影响。优点是其清理的磨料可达到基本无尘。设计中为了避免其振动对建筑结构的影响，可采用钢结构承接平台以使振动源与建筑楼板、梁等结构隔离。但其造价有可能增加。由于滚动筛体积小，结构简单，清理量大，维修简单。近几年采用较多，所以我们也采用滚动筛+风洗器清理钢砂。4) 涂装房的通风除尘系统设计通风除尘系统是
11、整个涂装房设计中的非常重要部分，但要通过设计来达到“在喷砂房作业时可以看报“的效果是不切合实际的。同时也是脱离了科学根据的。由于现在涂装房的通风除尘设备大量采用长寿命、高精度的滤筒形式。所以经过处理后的空气可以循环至喷砂作业区，空气中的温湿度能源二次利用，减少了新鲜空气的进风量，节约了能源。设计循环风量时要考虑以下因素：（1）喷砂用压缩空气的进风量；（2）冬季加温用的空气进风量；（3）去湿用的空气进风量；循环风量应小于总通风风量减去以上三种风量的和，否则易造成作业区为正压而导致粉尘外溢，因此，在风机出口设置分流阀，以保证喷砂房内压小于大气压力。喷砂时产生的大量粉尘弥漫于作业区内。提高能见度的唯
12、一方法是增加通风除尘的风量。涂装房喷砂时的空气含尘浓度很难准确测量，而怎样检验通风系统设计的合理性，业内人士通常采用在停止喷砂后涂装房内空气恢复正常的时间作为衡量标准。目前国内大部分涂装房以每小时换气10次为设计依据。风机选用：我厂涂装房喷砂间容V=16*16*14=3584m3，风机排量Q=3584*10=35840 m3/h。查风机样本，选用4-79风机，参数：Q=38170m3/h,P=37kw,PQ=1790kpa,n=2900rpm。风管直径估算：据有关业内人士经验风管内风速达到V=18m/s，可避免水平管内粉尘沉积，且风阻较小。根据风机排量Q=38170m3/h得Q=10.1m3/
13、s，风管截面S=Q/V=10.1/18=0.55 m2，由此得风管直径=800mm。通风系统的设计，除了通风风量需要确定外，气流的布置方式也是重要的因素。大多数涂装房采用作业区前上方进风。后下方抽风的形式，见图5图5 涂装房进风抽风形式之一这样的气流布置基本无短路现象，作业区内绝大部分的垂直截面均有有效气流通过。而空气涡流区仅产生在前下方和后上方。正处于有效作业区外，实践证明，此种气流设计可使喷砂后的空气恢复时间降至15min以内。缩短了喷砂无效作业时间，目前，涂装房的设计中还有一种形式，就是顶送风与侧抽风，通过布置在涂装房顶部的34根管道向下送风，在涂装房两侧下方布置管道进行抽风，见图6图6
14、涂装房进风抽风形式之二从图6中不难看出，两侧的气流将发生短路，而在中间区域会造成一个三角涡流区，这一区域恰为喷砂作业的有效区域，其结果是喷砂结束后空气的恢复时间较长。实验结果表明，采用图5设置进、吸风口，在喷砂作业结束后12分钟便可恢复常态。四. 喷漆房通风系统（略）五. 大型设备的选用及二次开发涂装房工艺系统中的主要设备，大部分为市场上的成熟产品。但是，这些产品的出现均在现代大型涂装房诞生之前，其设备内部的控制程序并不完全符合工艺设计要求，简单的配置最终可能会成为摆设或是不能达标使用。在涂装房工艺系统设计中，设计者必须熟悉设备的工作原理，必要时必须对设备进行工艺匹配的二次开发设计。在涂装房设计中，根据需要，我们新开发设计了全室除尘器、局部除尘器、滚动筛（风洗器）、分流阀、储砂箱、系统控制箱等设备，为涂装设备开发，积累了经验。各设备设计图略。总之，在涂装房设计建造、安装调试中，我们本着以尽量提高涂装房的作业环境洁净度、减轻作业者的劳动强度、提升各系统的自动化程度为目的。制定周密的施工方案、科学地施工，圆满地完成了土装房建设任务，为工厂节约了资金，为公司赢得了声誉，我们会加倍努力为船舶涂装业作出相应的贡献。7
