第一章 涂装车间管理
涂装管理是保证涂装质量的重要因素,是保证涂料、涂装设备最大限度发挥其功能的关键。没有严格的科学管理,即使选用了先进的涂装技术和优质涂装原材料,也难以达到预期的涂装目的。科学的涂装管理体系是涂装质量和低成本的保障。因为涂装管理是确保工艺实施,确保涂装质量的稳定,达到涂装目的和最佳经济效益的重要条件。它在涂装生产和涂装质量占有十分重要的地位,主要包括原材料的质量控制、车间工艺管理、设备与工具管理、环境管理、质量管理、人员管理、现场管理、安全与卫生等。在涂装流水生产线上,科学管理显得更为重要。
1.1 涂装原材料管理
涂装车间所用的原材料包括涂料、稀释剂、脱脂剂、磷化处理剂及打磨材料等。原材料管理的目的是选择质优、价廉的原材料,严格监控原材料的质量,充分了解原材料的性能、存在问题,并研究相应的对策,以免原材料质量影响正常的生产秩序和涂装质量。
1.1.1 原材料的选择
充分运用市场机制和各种信息手段,对国际国内原材料的生产制造厂或产品供应商进行选择,并对其能力进行评估,如企业概况、产品质量、保证产品质量的资格(质量保证体系)等。根据质量指标、市场价格,筛选出能够满足本厂产品质量的供应商。
依据国际标准、国家标准或行业标准作为质量检查标准和依据,对样板进行检验,并引入竞争机制,优选出质量好、价格适宜的涂装原材料。
1.1.2 原材料的质量管理
涂装原材料的质量是指材料的内在质量和施工工艺性能。在选择原材料时,虽然对材料的内在质量和施工工艺性能进行了检测,但对所选定的供应商供应的原材料必须按其技术条件和质量指标按批取样试验对质量稳定或信得过的原材料供应商可抽检,做到涂装所用的每批原材料都有技术条件或质量指标的记录。
原材料进厂时的检验是把住质量关的第一道工序,是防止不合格原材料投入生产的关键。通过检验,对原材料中发现的问题,采取必要的工艺措施,做到按质使用,以防生产秩序、产品质量破坏。同时,检验结果与记录,也是向供应商索赔的依据。
使用过程中,应经常检测原材料的消耗和各项技术指标。如磷化液TA、FA,除油液的TB、FB,水洗水的电导率、电泳槽的PH值、固体分含量、电导率和泳透力等工艺参数,并根据工艺要求及时调整,保证产品质量的稳定。
1.1.3 原材料的储运和领用
溶剂型涂料和稀释剂属易燃危险品,有些品种易受潮,有些品种存放时间过长易变质,所以储运和领用时需要注意以下几点。
a. 不允许露天存放涂装原材料,严禁用敞口容器储存或运输涂装原材料,容器应密封良好。
b. 涂装原材料应储存在温度5~30℃以下,通风良好、无阳光直接照射的室内。
c. 尽量缩短原材料的储存期,做到统筹规划,现来现用。超过储存期或在储存期内发现有异常现象的原材料经复验后按质处理或使用。
d. 涂装原材料储存场地应严禁烟火,注意防火。
1.1.4 涂料的调制
进厂的涂料必须加入一定量的稀释剂调整到施工黏度才能使用。在涂料调制时应首先核对涂料名称、批号、生产厂和出厂日期;在开桶前应擦净涂料桶的外壁,严防开桶时灰尘和杂物落入桶中;开通后观察桶中的原涂料状态,不应有结皮、结块、凝胶现象,沉淀物能搅起,若有结皮应除掉;将原材料搅匀后倒入调漆罐中,加入规定的一定量的稀释剂调整到工艺要求的施工黏度,每次调漆时都应将桶刷干净;在施工时应将调好的涂料以相应的筛网过滤;调整好的涂料应在规定时间内用完。
1.1.5 原材料的使用
在涂装生产中,原材料的使用应严格依照工艺规定进行。
a. 严格按作业指导书调配、使用。
b. 涂装前处理槽的原材料应按每班的消耗量均衡加入,确保槽中各工艺参数的稳定。
c. 有些涂料使用前有熟化期,如电泳涂料的使用应提前1~2h进行稀释熟化后才能加入电泳槽中;双组份聚氨酯涂料是按其要求调配好后,静置30min,待涂料液中的气泡消失后使用等。
d. 将涂料稀释到工艺要求的施工黏度时,必须选择与其配套的稀释剂,否则会影响涂层质量,甚至引起涂料的变质。
e. 对产品进行监督并及时向生产厂家反馈信息。
1.2 涂装设备管理
涂装设备及工具是否处于良好技术状态,是确保正常涂装生产秩序和涂装质量的关键。因为自动化程度高的涂装生产线一环扣一环,如果其中一道工序的设备处于带病工作状态,就会影响整个涂装的质量,影响整条生产线的利用率。所以必须管理好每台设备,使其发挥最大效用,为此必须有健全的规章制度,其内容包括以下几项。
a. 精密设备必须按照设备自身的技术要求,安排适宜的工作环境。
b. 操作者必须具有较高的素质和操作技能,必要时应进行技能培训。
c. 关键设备必须有操作规程,包括启动、运转和关闭等操作顺序、注意事项及技术状 态优良的标准等。
d. 大型设备或精密设备,如自动喷涂机等应有专人负责,每班均应按照技术要求定期检查设备运转状况,并做好记录。
c. 关键设备必须有操作规程,包括启动、运转和关闭等操作顺序、注意事项及技术状态优良的标准等。
d. 大型设备或精密设备,如自动喷涂机等应有专人负责,每班均应按照技术要求定期检查设备运转状况,并最好记录。
e. 注意各种泵、风机、电动机、整流器等运转状况和烘干室的温度、加热设备是否正常,发现问题及时检修,并做好记录。
f. 应编制关键设备的检修和保养计划,做到定期检修和保养。
1.3 涂装工艺管理
涂装工艺管理是涂装管理的重要内容,是一项繁杂、细致的工作,管理人员本身必须具有高度责任心和较高的技术水平。
工艺管理人员必须定期或不定期对涂装工艺文件、涂装工艺执行情况、涂装车间技术状况和涂装质量进行检查。一般与工艺部门主管,涂装车间工艺人员、技术检查人员和生产现场管理人员具体负责。
1.3.1 涂装工艺管理
1)工艺卡的制定
工艺主管部门按照生产要求制定适合的工艺,并按规范的格式填写工艺卡,作为指导生产的工艺文件和岗位责任指标。涂装工艺卡见表1-1,可供参考。
表1-1 涂装工艺卡
涂装工艺卡
____厂____分厂____车间____组(或线)
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工艺卡组号:
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更改:
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工序号
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更改日期
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签名日期
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工序号
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涂装及检验内容
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设备、夹具和工具
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材料
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备注
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名称
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图号
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数量
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名称
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型号(规格)
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拟定: 技术科长: 检查科长: 厂长: 共 页 第 页
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2) 涂装车间工艺文件的检查
检查涂装车间工艺文件是否齐全、编写质量、更动情况及审批程序是否合法。
3)涂装工艺工序的检查
按工艺文件逐道工序对照检查,以工艺参数合格率表示。在检查中对发现的问题和返修的工序进行技术分析,制定改进措施,限期解决。如果是操作者主观原因造成的质量问题,则应将检查结果作为奖惩依据。
4)涂装质量的检查
除在现场目测或用仪器进行测试外,还应取样送到实验室或有关检测机构按涂层标准进行全面性能检测。每次检查后应写出报告,进行评分,作为涂装车间(线或组)考核的依据,并总结经验,分析出现的问题。
1.3.2 涂装检查工序的设置
产品质量的优劣受人为因素影响较大,在涂装施工现场检查涂装质量并及时反馈以指导现场生产非常必要。各涂装生产线对施工现场的涂装质量越来越重视,因此,在涂装过程中加强技术检查,是保证涂装质量和减少工件返修量的重要手段。在关键工序后应设有检查岗位,做到操作人员自检和专职检查人员检查并举。按检查工序在涂装工艺中所处位置或检查内容,质量检查可分为涂装前处理表面质量检查、中间检查和最终检查。
1)涂装前处理表面质量检查
涂装前处理是涂装的基础,其质量的优劣对涂层性能影响极大。在该工序中要特别注意检查脱脂清洁度和磷化膜的外观质量。主要包括以下内容。
a. 按涂装工艺规定的要求,检查进入涂装车间的待涂件的表面质量,不合格品应返回前道工序修整。
b. 检查涂装前表面预处理各工序槽液(如脱脂、磷化等)的浓度、温度、水洗用水的清洁度和喷嘴的喷射量等,及时做好记录。
c. 检查表面处理后待涂件的表面状态是否符合涂装要求。其表面应无残留油脂、污垢、锈、盐、碱和水珠等,磷化膜应均匀、致密、结晶细致。
d. 应严格控制最后一道水洗用的水质,如磷化处理、电泳和湿打磨等工序,在涂层质量要求高的场合应用新鲜的去离子水清洗,以防水中的盐积聚在被涂面上,引起涂膜起泡。
e. 在表面处理后的整个涂装工艺过程中,严禁用裸手触摸待涂件,以防留下汗水引起涂膜起泡。
2) 中间检查
中间检查是指涂装过程中对底漆、中间涂层等的涂装质量检查。主要包括以下内容。
a. 检查面漆的颜色、光泽等表面状态:颜色和光泽应符合标准样板的要求,面漆表面不应有流痕、颗粒、针孔、橘皮、光泽不均等涂膜缺陷。
b. 检查面漆的干燥程度、硬度和厚度:面漆涂膜应干透,膜厚应均匀,并达到技术条件规定的厚度和硬度。
c. 对整个涂层的质量定期抽检,并进行全面性能的测定。可以用随车挂样片的方法制备样板,测定涂层的全面性能(如硬度、附着力、耐候性、耐水性及耐盐雾性等)。
4)随车质量卡制定
一些厂家,为保证各工序质量,明确责任,建立了随车质量卡制度。其基本设想加强各工序间的质量监督,把每一道工序转到下一道工序的中间品作为该工序的最终产品。在“出厂”前,自己做好产品检查,不让不合格产品进入下一道工序;“用户”接收前,也必须做好质量检验,不合格的产品必须退回上一道工序。该质量管理卡最终要随车到用户手中。随车质量卡见表1-2,供参考。
工 序 号
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车 号
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发 往 地
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合格与否
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操作者签字
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合格与否
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主要问题
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接收时间
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接收人签字
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冲压
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涂装
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前处理
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电泳底漆
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中涂
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面涂
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总装
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检查方法一般是目测或采用仪器进行不破坏性的检测。各种检查工序的设置取决于产品设计对涂层质量的要求和质量等级。对于不同用途的涂层,所以查的重点内容差别比较大。如以装饰性为主的涂层,重点检查影响装饰性方面的涂膜缺陷,如橘皮、麻点、流挂、丰满度、光泽度及涂膜的完整性等;以防腐性为主的涂层,重点检查影响防腐蚀性方面的涂膜缺陷,如涂膜的完整性、附着力和厚度等。因此,检查内容和检查工序的设置应根据具体情况灵活掌握,一般再对涂装质量起决定作用的重点工序后设置技术检查工序,如磷化、电泳、刮腻子、打磨和涂面漆等。
1.4 现场管理
涂装现场的整齐、清洁是达到优质涂装的必要条件。大部分涂装车间,如现代化的汽车涂装车间、农用车涂装车间,多采用多品种大量混流的生产方式,现场管理质量关系到涂装质量、成本和安全等方面。
目前,涂装车间通常按精益生产方式及:“3S”、“5S”现场管理的方法来组织生产和加强现场管理。
精益生产方式是介于单件生产和大批量生产两者之间的生产方式,它是在多品种小批量这种市场制约中诞生的,被证明是当今汽车生产的最卓越的生产方式。它的核心内容是生产组织中的准时化、自动化以及与之响应的一个流水生产形式,力求零库存、多功能、少人化,将权利和责任同时落实到基层的现场体制。追求不断降低生产成本,提高产品质量,以:零缺陷“作为质量目标,达到更高的经济效益,从而也具有更强的竞争力。
所谓:“3S”是指整理、整顿、清扫;“5S”是在“3S”的基础上再加上清洁和素养等现场管理内容。“3S”管理是对现场的各种状态往复不断地、持续地、螺旋式上升地进行整理—整顿—清扫。它们的简要内容如下。
整理:生产现场将要与不要的物件分开,去掉不必要的东西。
整顿:生产现场将要的物件定位、定量、将杂乱无章的东西收拾得井然有序。
清扫:将生产现场打扫得干干净净。
清洁:保持现场整洁、无尘埃、无垃圾。
素养:通过全员、全方位的现场管理,提高全员职工的自觉性、责任感、素质、素养,培养职工当家作主的思想。
通过开展“3S”或“5S”现场管理活动,使工作环境变得整洁、舒适,使生产井然有序,设备故障得到有效的预防和控制,产品质量得到保证。同时还能使人际关系变得融洽和睦,使生产者心情舒畅,精力充沛,使现场管理的五大任务(完成生产任务、提高质量、降低产品成本、实现安全生产、建立良好的劳动纪律)得到实现。
经验告诉我们,要开展“3S”或“5S”的现场管理活动并有所成效,必须做到全员参加、全方位开展,有专业人员组织、指导;领导亲自抓,且必须常抓不懈、持之以恒。
1.5 涂装环境管理
涂装环境对涂膜的形式影响极大,已成为影响涂装质量的重要因素。涂装环境包括涂装车间亮度、温度、湿度、尘埃和防火措施等。满足以下条件可认为是汽车工业涂装的良好环境;明亮且亮度均匀,气温在15~30℃范围内,空气的相对湿度在50%~70%范围内,空气清洁无尘,换气适当,且有防火措施。
1.5.1 采光与照明
涂层质量要求不同,涂装作业要求的照度基准不同(见表1-3)。
表1-3 适宜的作业照度
涂装类型
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作业实例
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照度/lx
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备注
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高级装饰性涂装
装饰性涂装
一般涂装
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汽车车身涂面漆检查工位
一般装饰性涂装、车辆、木工涂装
底层处理等
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800~300
300~150
150~1703
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新建筑大于800
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按工业企业采光设计标准,涂装车间采光等级居N级,室内自然光照度不应低于50lx。涂装车间的照度取决于窗户采光、照明和室内物面的亮度等。室内作业可靠窗户、天窗引进自然光,而不宜有直射日光,还应考虑亮度低均匀性。如果窗户的面积达到车间面积的1/5以上,则采光性良好。现今的涂装车间,大部分靠人工照明(厂房照明与工位照明),但必须使整个照明亮度均匀。
如本推荐方的工作场所作业面的照度如下。
装饰性、精密作业大于300lx;一般作业大于100lx;粗杂作业大于70lx。
涂膜表面检查、喷漆室、修补涂装等紧密作业可用局部照明,宜采用天然日光色光源或天然白色光源。光源一般多采用日光灯,为防止色变现象,应注意选择日光灯的类型,在需识别涂料颜色的工作场合选用天然日光灯或天然白色的日光灯;在与色无光而以照明效果为主的场合采用一般的日光灯较好。
建筑物内表面采用对光反射率高的(亮度高的)材料和涂亮度高的材料,可以提高室内照明度。天花板的反射率在85%以上,壁为60%~70%,地面为20%~30%,机械装置为20%~30%的场合,能得到亮度安定的作业环境。
各种建筑材料的反射率见表1-4。
表1-4 各种建筑材料的反射率
材料
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反射率/%
|
材料
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反射率/%
|
材料
|
反射率/%
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白泥灰
砂浆
混凝土
石板
砖
砖瓦(水色)
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80~85
25~50
20~30
20~30
1~15
40~50
|
砖瓦(白色)
砖瓦(粉红色)
砖瓦(奶黄色)
砖瓦(黄色)
砖瓦(浅绿色)
|
65~70
60~75
50~60
40~45
50~60
|
木材(新的)
木材(半新的)
木材(旧的)
胶合板
纤维板
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50
35
15
30~43
78
|
1.5.2 温度和湿度
大气的温度、湿度与涂料的干燥和施工性能有很大的关系,气温在5℃以下,涂料干燥极慢;温度过高,溶剂蒸发过快,影响流平性;湿度在85%以上易产生涂料“泛白”,而且是涂膜性能下降。所以应避免在寒冷、多湿的场合进行涂装。涂料涂装适宜的温度、湿度见表1-5。
表1-5 涂料涂装适宜的温度、湿度
涂料的种类
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气温/℃
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湿度/%
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备注
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油性色漆
油性清漆、磁漆
醇酸树脂涂料
硝基涂料、虫胶涂料
多液反应性涂料
热塑性丙烯酸涂料
各种烘烤型涂料
水性乳胶涂料
水溶性烘烤型磁漆
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10~35
10~30
10~30
10~30
10~30
10~25
20(15~25)
15~35
15~35
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85以下
85以下
85以下
75以下
75以下
70以下
75以下
75以下
90以下
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气温高一些好,低温不行
气温高一些好
气温高一些好
气温不行
低温不行
湿度越低越好
温度、湿度在中等条件较好
低温、高温不行
温度、湿度越均匀越好
|
室外涂装与气温、湿度的关系如图1-1所示。
底材一个很好地干燥,底材表面的温度低于气温时易结露。底材表面温度必须比气温高1~2℃。
在静电涂装场合,要求温度、湿度恒定,因温度、湿度的变动会影响涂膜厚度、干燥、平滑度、光泽和颜色等的均匀性,影响劳动效率。最适宜的条件是保持气温在20℃以上,湿度在75%以下,所以冬季需加热,夏季湿度和高温情况下,水分挥发快,引起边缘处凹凸不平,若高湿度低温情况下,可做适当的流变控制。
1.5.3 防尘与通风
空气中的尘埃是涂装的大敌,要得到优良的涂膜必须采取适当的防尘措施。
大气中尘埃不仅指粗粒,还包括附着在涂膜上影响外观的各种有机物气氛。这些物质对涂膜性能、耐久性产生恶劣影响,一般必须采取适当的方法除去粒径10μm以上的尘埃。
涂装车间尘埃许可证程度见表1-6。
现代化涂装车间在工艺设计时不仅按温度分区布置,更主要的是按所需的清洁度的等级分区布置,并要求清洁区维持微正压,以防止外界含尘空气进入。另外,工作人员带入也是尘埃的重要来源,所以在国外涂装工作人员进入工作区前,先进行风俗,清洁身上的灰尘,而且不允许穿戴易脱落纤维的服装,尤其在静电涂装区,更应注意。
表1-6 涂装车间尘埃许可程度
区 分
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实 例
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粒径/μm
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离子数/个·㎝-3
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尘埃量/mg·m-3
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一般涂装
装饰性涂装
高级装饰性涂装
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建筑、防腐涂装等
公共汽车、重型车辆等
轿车等
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10以下
5以下
3以下
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600以下
300以下
100以下
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7.5以下
4.5以下
4.5以下
|
国外某汽车厂对轿车车身涂装车间各区提出表1-7所列的含尘粒(粒径小于3μm)量的基准,其基准高于表1-6所列的许可程度。
表1-7 轿车车身涂装车间各区的含尘粒量的基准①
级别
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名称
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区域范围
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尘粒子含量限度/万个·m-3
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正压状况
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1
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超高清洁区
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喷漆室内
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158.6
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+ + + +
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2
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高洁净区
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喷漆室外围调漆间
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352.5
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+ + +
(+)②
|
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洁净区
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中涂、面漆前的准备区
|
881
|
+ +
|
|
一般洁净区
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烘干室、前处理区等
|
2819.6
|
+
|
|
其他区
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仓库、空调排风设备间
|
4229.4
|
0
|
①气温最高不超过35℃,生产时的最低温度不低于15℃,停产时的最低温度12℃。
②调漆间的微正压为+
为保持喷漆室内的风速和微正压,均设置独立的供、排风系统、为排除有害气体的积聚。创造一个安全、卫生的工作环境,涂装车间内必须进行适当的通风,补给新鲜空气。
在一般涂装车间,适宜的通风换气量为室内总容积的4~6次/h,调漆间为10~20次/h。另外可按有机溶剂的毒性换算求得。
另外,车间内供、排风应平衡,并保证某些工作区为微正压,即供风量大于,但所供风应除尘、调温、控湿。
1.6 人员管理与工艺纪律管理
涂装操作人员的素质是涂装质量的重要保证,现代管理必须树立以人为本的管理理念。
人员素质包括人员的天资、职业道德、技术能力和身体素质等。首先应加强思想意识管理。高层管理人员必须牢固树立人的价值永远高于物的价值的观念,珍惜生命,保护人的身体安全;职工必须明确共同价值永远高于个人价值,社会价值永远高于企业价值的道德理念,对社会负责,对企业负责。
其次,加强涂装操作人员的技术技能培训。对上岗人员岗前的涂装操作技能、涂装质量、涂装工艺纪律、安全防范等知识进行系统培训并进行考核;对在岗人员,定期进行岗位技能培训,介绍新工艺、新技术,并对生产中经常出现的问题进行总结分析,以指导下一部生产。尤其是涂装车间前处理、电泳、喷涂、班长和检查的那个重要岗位上的涂装操作人员必须定期考核,对卡和不合格的人员必必须及时调换,对成绩突出的人员予以适当奖励,形成勇于进取的良好企业氛围。
工艺纪律管理是指定期或不定期地对工艺文件、涂装工艺执行情况、涂装设备状况和涂装质量进行抽查。一般由工艺部门组织,有专业厂(涂装车间)工艺人员、技术检查人员和生产管理人员参加,检查涂装工艺文件是否齐全,编写质量、更动情况及审批程序是否合格,对每个工位现场对照检查,涂装工艺执行情况以工艺参数合格率表示。在检查中对发现的问题和返修率高的工序进行技术分析,制定出改进措施,限期解决。如果是操作者主观原因造成的质量问题,则将检查的结果作为惩罚的依据。
涂装设备的状况以技术状态、清洁度和完好率表示。涂装设备应整洁、完好、运行正常。技术状态良好,不允许带病运转。
涂装质量除在现场用目测或携带仪器进行检查并做好返修外,还应取样送到实验室或有关检测机构按涂层标准进行全面的性能检测。
每次检查完工艺纪律后,应写出报告,并进行评分、评比,作为对涂装车间考核的依据。现以某厂工艺纪律评分考核方法举例如下。
工艺文件(占10分),涂装设备状态(占20分),工序或工艺参数的合格率(100%合格为30分)和涂装质量(占40分,即质量指标全合格为40分),四项所得之和为某涂装车间该次工艺纪律检查所得分,得80分以上算合格,85~95分为良好,95分以上为优秀。
1.7 涂装车间的安全与卫生
(1)涂装工厂安全与卫生的重要性
涂装工厂使用的涂料和稀释剂大多数属易燃易爆和有毒的物质。在涂装作业中形成的漆雾、有机溶剂蒸汽、固化过程中排气的废气,在空气中达到一定浓度,遇到明火就会造成火灾或爆炸。在涂装作业中,操作人员不仅接触大量有毒物质如重金属等,同时置身于粉尘和噪声环境中,而且这种危害常常扩散到作业环境之外,造成对周围环境的污染,造成对人员及生物的危害。因此涂装工厂一般都是火灾和环境的污染源,必须高度重视安全和卫生,否则将使工厂蒙受经济损失,给职工健康造成损害,同时还受到社会舆论的谴责、政府部门的处罚。
(2)涂装工厂安全卫生的有关法规和标准
为推动和加强安全卫生技术的发展,1982年8月,我国公布了《劳动卫生安全草案》,它的贯彻实施,对于推动和加强涂装安全技术具有加大的促进作用。1988年成立了全国涂装作业安全标准化技术委员会,负责涂装安全标准的制定和实施,先后制定了一系列安全规程的国家标准(见表1-8),从涂装作业安全标准化正式纳入我国标准化工作系列。
表1-8 涂装作业安全标准
序号
|
现行标准
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
|
GB 6514-1995涂装作业安全规程 涂漆工艺安全及其通风净化
GB 7691-1987涂装作业安全规程 劳动安全和劳动卫生管理
GB 7692-1987涂装作业安全规程 涂漆前处理工艺安全
GB 7693-1987涂装作业安全规程 涂漆前处理工艺通风净化
GB 12367-1990涂装作业安全规程 静电喷漆工艺安全
GB 12942-1991涂装作业安全规程 有限空间作业安全技术要求
GB /T14441-1993涂装作业安全规程 术语
GB 14443-1993涂装作业安全规程 涂层烘干室安全技术规定
GB 14444-1993涂装作业安全规程 喷漆室安全技术规定
GB 14773-1993涂装作业安全规程 静电喷枪及其辅助装置安全技术条件
GB 15607-1995涂装作业安全规程 粉末静电喷漆工艺安全
|
(3)涂装作业中防火措施管理
1)防止自然着火
含不饱和基团的速干性自干性涂料中,不饱和双键与空气中的氧气化合物产生氧化热,如果氧化热来不及散发而聚集,可能引起自然。而涂料中的干燥机、有机颜料还有促燃作用,增加自然的危险性。因此涂装作业中,对于这类涂料废渣,以及废料污染物如工作服、手套、滤布等都必须及时清理,合理放置,通常放在散热性好的金属网上,以防止热量聚集。
双组分涂料中的硬化剂、促进剂中含有有机过氧化物,当接触碳氢化合物和有机物(纸、木材)等还原性物质时也可能自然发火,因此对这类材料保管要小心,如有泼散,一定要用水洗净污染物。
2)防止静电起火
涂料和溶剂在用泵疏松、喷出、搅拌、过滤等运动过程中,由于摩擦产生静电,静电积聚的结果可能产生火花放电,导致火灾。
防止人体带电引起火灾,当操作人员穿上塑料底鞋时,人体已变为绝缘状态。如果穿棉纱鞋,可防止静电产生,但地面材料电阻必须在108Ω以下如果地面上有涂料时棉纱鞋不起作用。
湿度60%以上时,棉纱工作服有静电泄露作用,低湿度时变得危险。在特别危险的环境下作业,一定要穿防静电工作服。
防止流动带电。管路疏松溶剂时,流速越快,产生静电越多。为防止高速流动带电,对流速限制是必要的。德国化学会推荐,使用lin(lin=0.025 4m)管疏松高电阻率溶剂时,流速小于4.9m/s,当大量疏松溶剂时,管道端附近扩大,控制流速在1m/s以内。
用灌装火车输送溶剂时,在运输途中,由于振荡而带电,停车后静置约20min才可将测量棒加入。
用管道在储罐间疏松溶剂时,从管口喷出的溶剂会产生静电,为防止喷出和飞溅带电,最好将管口伸至罐壁处,使溶剂沿罐壁流下。
作业现场湿度小于60%时,适当向地面洒水或使用加湿器之类增湿,维持现场湿度不小于60%,有利于静电的释放。
3)安全使用电器设备
在爆炸性气体环境中,由于电器设备打火花、发热成为着火源引起火灾事故屡见不鲜。因此在危险气氛里使用的电器设备必须防爆。
(4)涂装卫生
涂装作业有害因素较多,具有多种职业危害的作业,常使操作者患急性或慢性中毒、职业病、皮肤斑等疾病。因此必须加强管理,保护操作者健康。
涂装作业现场应采用切实可行的安全卫生设施,对作业人员进行严格的培训,掌握卫生安全知识。国家对涂料材料的使用以及涂料工艺都有规定,每个涂装作业者都应贯彻执行。现就有关卫生安全要求分述如下。
a. 限制涂料中使用的有害物质。禁止使用含苯 (包括工业苯、石油苯、重质苯,不包括甲苯、二甲苯)的涂料和稀释剂、溶剂。对于船舶涂料,必须使用含苯涂料时,应尽量选择低苯含量的涂料和稀释剂。禁止使用含铅白的涂料。禁止使用含铅丹的涂料。若防锈工艺有特殊要求,非使用不可时,应选用含铅丹量低的涂料。
b. 限制使用严重危害作业人员健康的涂装工艺,包括:限制使用火焰法除旧漆;限制使用含游离二氧化硅70%以上的干喷砂除锈;限制大面积使用汽油除油;限制使用国家限制的涂料及有关的施工工艺;严禁敞开式干喷除锈;禁止操作者进入密闭空间内进行干喷砂除锈;禁止喷涂红丹防锈涂料;禁止在没有有效通风的场所,施涂含苯涂料或使用含苯溶剂。
C.产生有害蒸汽、气体和粉尘的工位应设有排风装置,使有害物质含量不超过卫生许可浓度。
d.涂装作业场所的公用建筑物、电器设备、通风净化装置和机器设备等,应符合国家有关安全劳动标准,相互配套,做到涂装作业现场整体安全。
f.涂装作业人员进行就业前健康检查,每年进行1次职业健康检查,对视察对象应按国家有关规定,定期进行复查。
g.应给涂装作业人员发放专用清洗剂,禁止用含苯的有机溶剂洗手。
h.根据涂装作业现场不同的有害因素,发给涂装作业人员使用、有效的防护用品,如口罩、手套和工作服等。
1.8 涂料用量估算
当涂料调至施工黏度时,如果长时间放置,颜料会凝聚沉降,造成涂膜色泽不一致或光泽下降;对于快干型涂料,放置过程中溶剂大量挥发造成黏度升高,导致喷涂雾化不良;对于双组分涂料,超过使用时间会胶化报废。为了避免这些现象的发生,待调稀的涂料量以当班用完为宜,最长不超过3天。因此需对涂料用量进行估算,包括计算法、统计法和实测法,以单位面积消耗量表示。
(1)计算法求涂料需要量
根据各层涂膜的厚度、密度、涂料不挥发和涂料利用率等参数,可根据式(1-1)求得各层涂膜的涂料单位面积消耗量。
qc=δρF/(eS0) (1-1)
式中 qc —各层单位面积原涂料的消耗量,g/㎡;
δ —涂膜厚度,μm;
ρF —涂膜密度, g/cm3;
e —各涂装方法的涂料利用率,%;
S0 —原涂料固体分,%。
如果涂料为清漆,则涂膜密度可取表1-9所列的树脂密度近似值。
若静电涂装氨基醇酸树脂清漆时,单位面积涂料需要量可按以下方法计算。
静电喷涂时涂料利用率e=80%,氨基清漆的原涂料固体分一般为45%,喷一道的涂膜厚度25μm,氨基树脂的密度ρF=1.25g/ cm3,则
qc=25×1.25/(45%×80%)=86.8g/㎡
表1-9 常用涂料的基料(按纯固体计)的密度
树脂
|
密度/g·cm3
|
树脂
|
密度/g·cm3
|
油脂
氨基醇酸树脂
酚醛树脂
硝基纤维素
乙烯基树脂
沥青
无机硅酸盐
|
0.95
1.25
1.2
1.7
1.2
1.0
2.7
|
醇酸树脂
环氧树脂
聚氨酯
氯化橡胶
丙烯酸树脂
有机硅树脂
|
1.0
1.2
1.2
1.7
1.2
1.1
|
对于色漆来说,涂膜密度可用颜基料比、树脂和颜料的密度计算求得。
ρF=(1+PB)/(1/ρB+PB/ρP) (1-2)
式中 PB——颜基比;
ρB——基料密度(见表1-8);
ρP——颜填料的密度,可从颜料手册查得,含多种颜填料,需计算复合密度。
如用8912阴极电泳涂料电泳涂装时,单位面积涂料需要量的计算如下。
电泳涂装时涂料利用率为95%,8912电泳涂料原涂料固体分为50%,PB=0.3,涂膜厚度20μm,阴极电泳涂料系环氧树脂类,有表8-8查得,ρB=1.2,底漆主要为炭黑和无机颜填料,平均以ρP =1.8计算,则ρF =(1+0.3)/(1/1.2+03/1.8)
qc=(20×1.3)/(50%×95%)=54.7g·c㎡
若同时知道颜基比(PB)和颜料体积浓度(PVC),则涂膜密度可按式中(1-3)计算:
ρF=(PVB)×(1 +1/PB) ×ρP (1-3)
对于涂料厂家生产的每个产品,一般都有固体体积分数这项参数,则
qc=100×δd/eSVol (1-4)
式中 d——原涂料密度;
SVol——原涂料固体体积分数。
稀释剂的消耗量按式中(1-5)计算:
qT=(S0/S-1)×qc (1-5)
式中 S——施工黏度下的涂料不挥发分,%。
若工件涂装面积以F(㎡)表示,则工件消耗原涂料和稀释剂的定额如下。
原涂料 Qc= qc F(g/件) (1-6)
稀释剂 QT= qTF(g/件) (1-7)
漆前处理剂的各化学药品消耗定额可如同稀释一样来计算。
原材料的年需要量可按表1-10 的格式进行编制。
(2)统计法估计原材料消耗
根据原生产工艺的年度消耗量,或生产线的月度或年度材料消耗记录资料,除以年度或月度的生产任务,得到单位消耗量,再乘上设计的年生产纲领,即得到原材料的年需求量。
若与原生产工艺比较,新设计的工艺比较先进,原材料利用率往往比较高,年需求量应乘以系数k。
表1-10 原材料的年需求量
序号
|
材料
|
年规划涂装面积/㎡
|
单位面积消耗/g·m-2
|
年需求量/t
|
|
底漆(原涂料)
中涂(腻子)
面漆(原涂料)
清漆(原涂料)
|
|
|
|
|
合计
|
|
|
|
|
稀释剂
|
|
|
|
|
合计
|
|
|
|
|
漆前处理剂
|
|
|
|
|
合计
|
|
|
|
K=e0/e(≤1) (1-8)
式中 e0——原生产工艺材料利用率;
e——新工艺的材料利用率;
k——系数。
若以现生产线(或其他地方已建成的类似工艺生产线)的数据计算,得到的结果比较客观、准确。
(3)实测法
对于一定面积的工件,经涂布后求得单位消耗量。由于涂覆面积有限,再加上零部件的尺寸、形状对涂料利用率的影响较大,因此实测结果与上述方法得到的结果有一定偏离,仅作为参考。
各类涂装方法的涂料利用率见表1-11,各类涂料和稀释剂的消耗量比例见表1-12。
表1-11 各类涂装方法的涂料利用率
涂装方法
|
涂料利用率/%
|
涂装方法
|
涂料利用率/%
|
空气喷涂
|
大面积工件管状、小件
|
50~60
15~30
|
电泳涂装
粉末喷涂
高压无气喷涂
幕帘淋涂
|
≥95
≥90
>80
95~100
|
静电喷涂
|
80~90
|
|
|
|
|
|
前处理的单位消耗可由厂家提供的产品技术指标中查得,作为估算参数,没哟必要用实测法求得。
前处理剂包括:酸洗除锈如H2SO4(相对密度1.84)65~80g/㎡、中和剂(Na2CO3)16~25 g/㎡,还有脱脂清洗剂、表面调整剂、磷化剂和钝化封闭剂等。
涂装过程中其他材料有车底抗石击涂料(或阻尼涂料)1700 g/㎡(1~2mm厚)、砂纸(打磨腻子用)0#~2#0.04~0.05㎡/㎡工件、水砂纸(打磨腻子用)220#~360#0.02~0.04㎡/㎡工件,打磨面漆(360#~400#)0.05~0.06㎡/㎡工件,绒布(擦灰)10~15㎡/㎡工件,抛光0.04~0.05㎡/㎡工件,另外还有焊缝密封胶、防锈蜡(或抛光剂)等。
表1-12 各涂料和稀释剂的消耗量比例①
涂料
|
颜色
|
单位消耗量/g·m-2
|
空气喷涂②
|
高压无气喷涂
|
浸漆
|
静电喷涂
|
喷淋
|
涂料
|
稀料
|
涂料
|
稀料
|
涂料
|
稀料
|
涂料
|
稀料
|
涂料
|
稀料
|
醇酸
|
褐色
深绿
|
80
74
|
12
11
|
60
58
|
6
6
|
69
65
|
14
13
|
62
58
|
19
17
|
62
58
|
6
9
|
沥青清漆
过氯乙烯磁漆
|
黑色
灰色
|
77
155
|
12
62
|
58
101
|
6
30
|
65
—
|
13
—
|
58
—
|
17
—
|
58
—
|
9
—
|
氨基磁漆
|
锤纹
各色
|
123
86
|
18
13
|
96
65
|
10
7
|
109
76
|
22
15
|
97
66
|
19
13
|
66
|
10
|
硝基磁漆
|
红色
灰色
|
117
158
|
117
237
|
77
102
|
54
102
|
|
|
|
|
|
|
酚醛底漆
磷化底漆
环氧粉末
|
褐色
X06-1
|
60
20(6~8μm)
|
9
20(6~8μm)
|
45
|
5
|
53
|
11
|
47
70~80(50μm)
|
14
70~80(50μm)
|
47
|
7
|
① 涂膜厚度25μm。
② 空气喷涂指中等复杂程度的中型零部件。