1. Краткое описание технологического процесса

Окрасочный цех автомобилестроительного завода предназначен для окраски и сушки металлических деталей машин. Перед окраской поверхность окрашиваемых деталей очищают от ржавчины и обезжиривают. Необходимое количество лакокрасочного материала приготовляется в краскоприготовительном отделении цеха путем разбавления полуфабриката соответствующим растворителем.

Для окраски автомобильных деталей используется лакокрасочный материал, представляющий собой раствор нитроклетчатки и глифталевой смолы в ацетоне. Ниже приведена схема (рис.1) и дано описание технологического процесса для цеха окраски автомобильных деталей.

Рис. 1. Процесс окраски изделий:

а - принципиальная технологическая схема;

б - план и разрез цеха.

Процесс приготовления краски.

В настоящее время для лакокрасочных покрытий применяются лакокрасочные материалы (ЛКМ) в трех разновидностях: составы, содержащие летучие компоненты (органические растворители и вода); составы, не содержащие летучих компонентов, изготовляемые на основе жидких мономеров, полимеров и наносимые в состоянии расплава; порошковые. Более 90% промышленных лаков и красок содержат растворители, поэтому основное внимание будет уделено рассмотрению этих ЛКМ. Исходными веществами для получения ЛКМ являются: пленкообразователи (создают на изделиях тонкую и плотную защитную пленку), растворители и разбавители, пигменты (придают нужную окраску), наполнители, сиккативы (ускоряют сушку).

В краскоприготовительном отделении цеха насосом 1 подается необходимое количество растворителя, которое отмеривается мерником 2 и сливается в лопастный аппарат-растворитель 3. Одновременно в растворитель 3 из бункера 4 подается полуфабрикат краски, состоящий из 70% смолы и 30% растворителя.

В аппарате 3 при непрерывной работе мешалки и при подогреве его горячей водой происходит растворение и разбавление полуфабриката до требуемого готового состава краски. В состав краски входит 20% смолы и 80% растворителя. Приготовленная краска из аппарата 3 забирается центробежным насосом 5, продавливается для очистки от твердых частиц через фильтр 6 и поступает в расходные емкости 7. Из емкостей 7 краска непрерывно циркулирует за счет насосов 8 по кольцевой линии 9 до окрасочной камеры 17 и обратно.

Процесс окраски и сушки деталей.

Подлежащие окраске металлические детали поступают из соседних цехов на площадку 13 (рис. 1б) цеха окраски. Здесь детали навешивают на конвейер 10, и он доставляет их в камеру 12 для механической и химической очистки от грязи и ржавчины и для обезжиривания. Химическая очистка осуществляется слабыми водными растворами фосфорной кислоты и ПАВ (поверхностно-активных веществ). После очистки и промывки деталей водой конвейер доставляет их для сушки в камеру 11. Очищенные и высушенные детали поступают в окрасочную камеру 17 через открытые проемы в торцевых стенах. Камера имеет два рабочих места для окраски изделий пульверизатором. К каждому пульверизатору по гибкому рукаву 18 подводится краска от циркуляционного кольца 9, а по отдельному рукаву - сжатый воздух. Окрасочная камера имеет вытяжную вентиляцию. Отсасываемый воздух при выходе из камеры очищается от частичек краски, проходя через гидрофильтр.

Стены окрасочной камеры очищаются от осевшей краски медными скребками раз в неделю, пол - после каждой рабочей смены. После окраски детали поступают на сушку в сушильную камеру 15. Сушильная камера терморадиационного типа с электро- или газообогревательными панелями 16. Максимальная температура обогреваемой поверхности панели в камере автомобилестроительного завода - 300 ⁰С. Сушильная камера имеет вытяжную вентиляцию. При сушке окрашенной поверхности автомобильных деталей выделяются пары ацетона. Высушенные детали конвейером подаются на разгрузочную площадку 14 и далее отвозятся тележками в сборочные цехи.

Достоинство способа окраски путем распыления ЛКМ в том, что он позволяет окрашивать поверхности самых различных конфигураций. Вместе с тем он имеет ряд существенных недостатков: 1) большой расход лакокрасочных материалов из-за образования тумана и неполного попадания краски на окрашиваемую поверхность; 2) большая пожароопасность процесса из-за возможности образования горючих смесей паров растворителей с воздухом внутри окрасочных камер, воздуховодов и в прилегающих помещениях; 3) высокая вредность среды.

Пожарная опасность процессов окраски обусловлена свойствами применяемых лакокрасочных материалов, в составе которых находится от 50...60% до 70...80% легковоспламеняющихся растворителей, большим количеством образующихся при испарении растворителей паров, наличием источников зажигания и разветвленных путей распространения начавшегося пожара.

Важнейшей мерой против образования горючей среды является устройство вентиляции с целью отсоса паров из мест окраски изделий.

Важным направлением по уменьшению пожарной опасности процессов окраски является замена легковоспламеняющихся и горючих растворителей, пленкообразователей и лаков на пожаробезопасные.

Специфическими источниками зажигания в процессах окраски являются искры удара и самовозгорание отходов, в состав которых входят нитролаки, льняное масло, эмаль, а также самовозгорание отложений лакокрасочных материалов в воздуховодах. Поэтому профилактическими мероприятиями предусматривается: 1) удаление из помещений отходов лакокрасочных материалов; 2) очищение воздуховодов от отложений лакокрасочных материалов; 3) контроль за исправностью оборудования; отсутствие искр удара и трения при работе вентиляторов и при пользовании инструментом.

В окрасочных цехах возникший пожар может получить быстрое распространение и развитие. Этому способствует:

наличие большого количества горючего окрасочного материала;

горючесть самих окрашенных изделий, по которым может распространиться горение;

вентиляционная система, по которой пламя может распространиться в смежные цеха и этажи.

Поэтому мерами пожарной профилактики предусматривается:

ограничение количества горючих материалов и веществ, находящихся непосредственно в окрасочных цехах;

прокладка вентиляционных воздуховодов по кратчайшему пути непосредственно наружу или в очистительные устройства;

устройство огнепреградителей и огнезадерживающих заслонок, особенно на ответвлениях от кабин и агрегатов;

очистка кабин от отходов, а воздуховодов от отложений лакокрасочных материалов.

Особенность пожарной опасности терморадиационных сушилок состоит в том, что воздействие лучистого тепла может привести к самовоспламенению материалов, подвергаемых сушке, или вызвать развитие процессов теплового самовозгорания отходов и горючих отложений. Перегрев и воспламенение горючих материалов может иметь место в следующих случаях: в результате применения ламп большой мощности или подачи большего количества топлива в газовые горелки; при остановке конвейера (при работающих нагревателях); при уменьшении расстояния между излучателями и высушиваемым материалом.

В качестве мер пожарной профилактики при использовании, данных сушилок предусматривается:

автоматический контроль за температурным режимом (контролируется температура уходящих газов и поверхностей излучателей);

автоматическое регулирование подачи топлива (или напряжения) при изменении температуры в сушильных камерах;

соблюдение безопасных расстояний между излучателями и высушиваемым материалом;

исключение повреждения ламп и попадания раскаленных спиралей и стекол электроламп на высушиваемый материал (контроль за состоянием ламп, регулярная замена неисправных на новые, использование устройств для охлаждения контактов и цоколей ламп);

исключение попадания раскаленных кусочков керамики на сгораемый материал (безопасное расположение панелей, контроль за состоянием их поверхностей).