某动车检修基地牵引电机检修线防尘防毒设施的应用

时间：2024-09-03

杜雅兰，卢欢，卢晓东，刘金旭，马麒，李东凯，杨一雄，伊广德，杨兴刚，施云飞

(1．中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所，北京 100081;2．沈阳动车段，辽宁沈阳 110100)

防尘防毒设施是喷漆、烘干、吹灰作业的必备环节之一;在铁路既有动车段电机检修线的喷漆、烘干、吹灰等作业场所，防尘防毒设备选用较少，部分工位已选用防尘防毒设施但效果不理想。作业时产生大量粉尘和废气，污染整个作业车间。为改善铁路动车段作业环境，结合生产工艺布局，某新建动车检修基地牵引电机检修线共设置了6套防尘防毒设备，目前已投入使用，效果良好。本文通过介绍动车检修基地牵引电机检修线的防尘防毒技术，对动车牵引电机检修线的防尘防毒设施的特点进行描述及分析，为新建、改建及扩建的动车段和路内相关工艺的使用提供依据。

1 牵引电机检修线现状

某动车检修基地牵引电机检修线是一条适用于CRH3、CRH5型动车组三、四级修检修规程的流水线，满足CRH3、CRH5型动车组牵引电机及冷却风机待修品存放、分解、定子清洗、转子清洗、定子烘干、转子烘干、电机喷漆、定子检修、转子检修、电机组装、修后电机综合试验、修竣电机存放、电机检修过程信息化管理等检修要求。

牵引电机检修工艺中，主要产生污染源的作业有牵引电机入厂电机灰尘吹扫、电机解体后的定子、转子、电机端盖清洗烘干后喷漆及电机外观喷漆、电机传动安全装置在低温下的烘干、电机定转子及配件的清洗。作业时会产生大量的漆雾、有机废气和粉尘，严重污染该工位及周边的作业环境，影响操作人员的身体健康;因此，设计选用防尘防毒设备十分必要。

2 牵引电机检修线选用的防尘防毒设施

2．1 防尘防毒设施的功能

依据牵引电机检修线的工艺布局和生产方式，决定了该流水线防尘防毒系统处理的主要有害因素为有机废气中的苯系物和粉尘两种。因此，在不影响正常生产作业的前提下，设计选用通风净化设备时首先要结合工艺布局，重点考虑气流组织方式和有害因素的净化方式，保证作业人员的身体健康，不造成二次污染;同时，使设备维护保养简单方便、降低运行成本。下面分别对在某动车检修基地牵引电机检修线喷(补)漆、烘干和吹灰作业产生的有害物质进行治理，对选用的防尘防毒设施的应用进行分析。

2．2 防尘防毒设施的组成

每套防尘防毒设备按生产工艺要求，分别由伸缩移动前室、通风系统、净化系统、加热系统、照明系统及控制系统等组成。

2．2．1 伸缩移动前室

牵引电机检修线防尘防毒设备设置的空间有限，普通的固定式防护设备已不能满足该检修线的实际要求，应设置伸缩式移动设备，满足工件利用天车、台车搬运的作业场所。操作时首先通过电控柜控制移动前室自由收缩合拢，让出工作场地;待工件用天车安放就位后可控制移动前室打开至“罩”住工件，形成一个单独的工作区，起到“吸风罩”的作用;克服人工搬运的弊端。伸缩式移动前室由多组可保持平行移动的框架及连接框架的段接蓬布组成。框架之间的滑动连接机构保证框架在驱动装置的带动下沿地面的轨道前后移动时保持竖直平行，同时带动蓬布展开合拢。移动前室收缩合拢时，将工件移入工作区，展开时即可进行工作。伸缩式设备的移动前室展开合拢由减速机控制，两台减速机设置在主动梁下侧方，检修方便，箱体为可拆式安全警示板组合而成，维护或检修时只需将警示板上的固定螺钉拧下即可。两台减速机采用了互锁，当一台发生故障时，系统会自动报警，同时另一台也不能启动。

前室控制柜设为联动控制和点动控制。当设为联动控制时，操作人员启动运行按钮，前室在运行到终点时自动停止;当前室为点动控制时，操作人员只有手动按住运行按钮时，前室才可移动，这样方便操作人员观察前室运行情况及周边是否存在障碍物。

该设备不仅起到吸风罩的作用，降低送、排风量的选用，降低能耗;还能降低操作人员的劳动强度，提高自动化程度;已被广泛推广应用在各种污染环境中，受到好评。

2．2．2 通风系统

正确选用和精心设计通风系统，不仅可以有效控制污染源的外溢，还可以获得最佳的经济技术效果。

按照生产性质可分为间歇式生产和连续式生产两大类:

(1)间歇式生产的喷漆室多用于单件或小批量工件的涂装作业，也可以用于小工件的大批量涂装作业。间歇式生产的喷漆室多为敞开式。

(2)连续式生产的喷漆室用于大批工件的涂装作业，一般为通过式，由悬挂输送机，电轨小车和地面输送机等运输机械运送工件。

按照供排风方式可分为敞开式和封闭式(供风型):

(1)敞开式仅装备有排风系统，而无独立的供风装置，适用于一般涂装。

(2)封闭式装备有独立的供排风系统，供排风方式有垂直层流的气流模式(即上送下排式)和水平层流的气流模式(即侧送侧排式)。

结合某电机检修线的工艺要求，牵引电机入厂电机灰尘吹扫、电机解体后的定子、转子、电机端盖清洗烘干后喷漆及电机外观喷漆选用敞开排风系统、电机传动安全装置在低温下的烘干选用封闭式循环加热系统、电机定转子及配件的清洗选用敞开式排风系统。

2．2．3 净化系统

漆雾及粉尘装置采用无泵水幕或干式过滤棉进行净化，系统简化了结构，减少了占地面积;克服了现有各类缺陷，维护简便，设备性能可靠，不易出故障，使用方便，提高了净化效率。

废气处理系统采用活性炭吸附法，活性炭吸附法是利用活性炭作为吸附剂，把气体中的有害物质成分在活性炭庞大的固相表面进行吸附浓缩，从而达到净化废气的目的。这种现象的发生，是在固相—气相间的界面发生的物理过程。

用活性炭吸附法处理喷漆和烘干室废气，效率高，运转费用底，目前被广泛使用。

活性炭过滤器制造成环保箱，在设备箱体内分层抽屉式安装，能够很方便地进行检修和更换。

结合某电机检修线的工艺要求，牵引电机入厂电机灰尘吹扫、电机解体后的定子、转子、电机端盖清洗烘干后喷漆及电机外观喷漆选用湿式净化系统、电机定转子及配件的清洗选用干式净化系统。

经卫生学检测，苯含量小于6 mg/m3，甲苯小于50 mg/m3，二甲苯小于50 mg/m3，粉尘浓度小于8 mg/m3，低于 GB Z 2．1—2007《工作场所有害因素职业接触限值》;经净化后的废气高空排放，排风烟囱高度不小于15 m，排出气体苯含量小于12 mg/m3，甲苯小于40 mg/m3，二甲苯小于70 mg/m3，粉尘浓度小于120 mg/m3，废气排放符合GB16297—1996《大气污染物综合排放标准》。

2．2．4 加热系统

加热系统一般由室体、加热装置、循环风机和控制系统组成。

根据加热形式不同，主要有电加热、蒸汽(热水)加热、燃气(燃油)加热或多种加热方式相结合的加热方式(如电加热和蒸汽加热等)。烘干室在烘干过程中产生的有机废气均采用活性炭进行吸附净化，经净化后的空气达标排放。

当正常工作时，循环风机、电加热装置依次自动启动，在循环风机的作用下，经过换热后的热风由送风管道送入室内，对送入室内的热风进行均压后以层流方式流经工件表面，对工件进行加热。大部分热空气在风机的牵引作用下，又被送入循环加热系统内继续加热利用，使房内温度逐步升高，当室内温度升到指定值时，加热装置自动停止工作，室内处于保温状态;当室内温度低于设定温度时加热装置自动启动继续加热，达到节能目的。

2．2．5 控制系统

电气元件采用进口施耐德元器件，主回路应设有多重保护:过电流、过负载、短路、缺相等保护。电气元件的布线采用室外线槽布线并采取与墙壁隔离走线。喷房内所有导电部件、排气管、喷漆设备及工件均可靠接地。

室内安装有一套可燃气体报警装置，随时对室内可燃气体浓度和烟雾进行监测。可燃气体报警装置由探测器和报警器组成，当可燃气体报警装置报警时，系统自动断开相应设备的电源，并自动启动排风机将可燃气体排出室外，确保生产安全。

电气设备的设计、选型、制造、安装等均符合国家的相关标准。可实现手动和自动控制，电气控制柜表面整齐、外形美观，面板布局合理，便于观察和操作。