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节能减排-清洁生产是防腐蚀涂装可持续发展的途

作者:湖南邦仕工业装备技术有限公司 时间:2016-12-23 16:36
一、前言
 
 
    历史的车轮进入到21世纪,人类关注着可持续性发展,倡导着“科技、环保”的科学发展理念,然而全世界的气候变化却危及着整个地球以及世界各国人民的生存发展,干旱带来的饥荒正逐渐蔓延全球,洪涝冰雪灾害频频发生,珍爱生命,保护地球,节能减排,保护环境,低碳生活,清洁生产是时代赋予我们的使命。随着人类社会的不断进步和发展,更应提倡建设资源节约型和环境友好型的社会。
 
    古人曰“竭泽而渔,岂不获得,而明年无鱼;焚薮而田,岂不获得,而明年无兽”。节能减排-清洁生产的实质是一种从源头削减污染和预防污染为主要特征的环境战略,节能减排-清洁生产能有效地减少产品使用过程中污染物的产生和排放,可以减少末端治理费用、降低成本,也是提高企业竞争力的最佳途径,节能减排-清洁生产带来的经济、社会和环境效益是无限的。 防腐蚀涂装作业是公认的重污染所在,也是受环保、消防、卫生防疫等多个单位特别关注的部门,防腐蚀涂装作业向大气排放的有毒有害气体以及产生的废液、废固物体比防腐蚀涂料生产厂多得多。例如防锈漆一般在喷涂施工时固体份只有30-60%,其他有机溶剂或稀释剂都向大气中排放了,这些有机挥发物(VOC)在阳光照射下,产生有害的气体,危害人类健康。随着环保、消防、安全的日益重视,对防腐蚀涂装作业企业所进行的过程要求也会越来越高,因此,防腐蚀涂装作业企业应积极应对日益严格的环保、消防、职业病防治的要求,实行节能减排-清洁生产。
 
 
 
二、防腐蚀涂料生产中的节能减排
 
 
    防腐蚀涂料是由成膜物质和溶剂两部分组成。成膜物质包括主要成膜物质(树脂)、次要成膜物质(颜料)和辅助成膜物质(添加剂),溶剂则包括真溶剂、助溶剂和稀释剂。主要成膜物质构成防腐蚀涂料涂层不可缺少的组成部分,次要成膜物质构成影响涂层使用和装饰性能的重要部分,辅助成膜物质旨在改善涂料和涂层的干燥速度、柔韧状态、固化时间、稳定程度等内在性能。溶剂则是防腐蚀涂装过程中的介质和载体。常规油性防腐蚀涂料一般是以有机化合物作为溶剂,涂料涂覆后,溶剂挥发逸出,剩下成膜物质固化成膜。这种涂料中含有体积比高达60%-70%的有机溶剂,这些有机溶剂不但没有在膜层中得到物质性利用,而且它们的存在和对外挥发,还将浪费溶剂资源、造成大气污染、诱导和引发火灾危险、损害人的身体健康,从而给人类形成一系列危害。防腐蚀涂料要实行节能减排-清洁生产,就必须改变原来的传统制备模式,以无公害的材料来制备防腐蚀涂料,例如以水取代有机溶剂制备水性防腐蚀涂料,该防腐蚀涂料的特点是:★以水为分散介质,不燃,不爆,无环境公害。★对人体无毒害。★具有良好的涂覆性能。★易于实现防腐蚀涂装施工的自动化。
 
近年统计,水性涂料占世界涂料总量的40%。在建筑涂料领域,水性涂料占绝对的优势,如在德国已占到93%,即便在西欧发展最慢的挪威也占有47%的份额。在工业涂料领域,1999年欧洲的水性工业涂料超过50万吨,2010年达到100万吨,水性工业涂料在世界工业涂料里已占30%以上。汽车涂料所用的底漆水性化已占92%;中涂漆水性化2002年在北美为30%、欧洲为42%、亚洲为30%;而面漆中的涂层水性化北美为42%、欧洲为50%、亚洲为20%;即使是过去对涂料水性化很不重视的日本,其水性涂层的应用也在不断上升,2005年为37%、2006年为49%、2007年为61%、2008年为63%、2009年为68%、2010年为74%、。现今世界各工业发达国家都十分重视水性涂料的新产品开发,如美国对水性涂料的开发占其全部涂料开发的50%以上,其水性涂料的开发成果则占全部涂料总成果的20%。目前水性涂料正以前所未有的速度,向其占有率最高的防腐蚀涂料方面发展。
 
实现防腐蚀涂料的水性化,达到节能减排的效果是非常显著的。以一条年产能为1万吨的防腐蚀涂料生产线计,至少可以实现年少耗4000吨的有机溶剂,即在防腐蚀涂料使用过程中减排了4000吨能污染大气的有毒溶剂,同时也等于是节约了4000吨的有机溶剂,如果按每生产1吨有机溶剂平均耗煤1.2吨计,相当于节煤4800吨,也就是相当于少产生17600吨二氧化碳,即相当于消除了17600吨重的二氧化碳量的排放或相当于消除了8960000立方米体积的二氧化碳量的排放。
 
 
 
三、防腐蚀涂装作业过程中的节能减排
 
 
    节能减排型涂装是以环保型防腐蚀涂料为原料所进行的能够体现节能-减排-环保的防腐蚀涂覆过程。以往的涂装作业多为“高、危”生产作业,是环保部门、消防部门、职业病预防中心等部门比较关注的地方,具有操作工艺管理要求高、消防安全要求高、有毒有害化学品多等特点。自从引入了防腐蚀水性涂料后,上述“高、危”因素就自然消除了。加之防腐蚀水性涂料对涂装条件的要求不高,通过及时调整和引入相关的新技术、新工艺,可以不断提高防腐蚀涂装质量,并且能够保证防腐蚀涂装生产过程中的安全、环保。这就是防腐蚀水性涂装的优势和特点。
 
电泳涂装是一种特殊的防腐蚀水性涂装技术。它所使用的阴极电泳漆属于水性防腐蚀涂料,它不含铅、无毒、 无公害、 无火灾危险,符合欧盟ROHS,ELV环保指令要求,属于环保型绿色涂料。该产品的显著特点是:以水为稀释剂,没有有机溶剂的挥发,不燃、不爆、是环境亲和型产品。防腐蚀电泳涂装具有很多优点,如防腐蚀涂料的利用率在95%以上;用水作载体,免除了火灾危险,大大降低了水和空气的污染,明显减少了环保设施的费用;生产过程自动化;在被涂物体非常隐蔽的地方都能形成完整的涂膜,从而得到极好的防腐蚀性能;特别是阴极电泳防腐涂料,其防腐蚀性能达到1000h(耐盐雾)以上,现已逐步应用到对石油管道和石油钻探装置表面的防腐蚀涂覆。
 
阴极电泳涂装的另一个显著特点是能够通过超滤装置进行防腐蚀涂装过程中水的回收循环使用。被涂物体电泳后的洗水通过超滤装置中的超滤膜回收形成可循环使用的超滤水(又称为UF水),同时也回用了经超滤浓缩后的电泳漆液。
 
 
电泳后超滤装置与电泳槽共同组成一闭路循环系统,该闭路循环系统充分回收了防腐蚀出槽时带出的漆液,循环利用了水资源,最大限度地减少了废水的排放,消除了电泳过程对环境的污染。这就是它的独到之处。
 
实现水的循环使用,达到减排的效果也很显著。以一条防腐蚀涂装年产能为100万㎡的涂装生产线的最小排放量计,至少可以实现年减排25000m3的水,即减排了25000吨能污染环境的水,同时也等于是少用了25000吨的自来水,如按生产每吨自来水平均耗电0.8度计,生产25000吨自来水需耗电20000度,少用所节约出来的25000吨自来水,等于少用即节约了20000度电,也就是节能20000千瓦小时,相当于节能20000×(1.0235×104)热值(bt),如果按1吨煤=2.406×107热值(bt),煤的发热利用率按0.6计,相当于节煤14.18吨,也就是相当于少产生52吨二氧化碳,即相当于消除了52000千克重的二氧化碳量的排放或相当于消除了26472.7立方米体积的二氧化碳量的排放。
 
 
 
四、防腐蚀涂装实行清洁生产的意义
 
     
  1.防腐蚀涂装实行清洁生产是可持续发展战略的要求:我国自2003年1月1日就实施《中华人民共和国清洁生产促进法》。清洁生产是可持续发展的关键因素,是提高效能,开发更清洁的技术,更新替代,对
环境有害的产品、原材料,实现环境和资源的保护及有效管理,合理利用资源,建立新的生产方式和消费方式,清洁生产是工业可持续发展的必然选择;是符合国家环保法律、法规及战略发展的要求。
 
    2.防腐蚀涂装实行清洁涂装是控制环境污染的有效手段:清洁生产彻底改变了过去被动的、滞后的污染控制手段,强调在污染产生之前就予以消减,即在产品及其生产过程、并在服务中减少污染物的产生和对环境的不利影响,这一主动行动经国内外的许多实践证明具有效率高、可带来经济效益、容易被企业接受,因而防腐蚀涂装生产实行清洁生产是控制环境污染的有效手段。
 
    3.防腐蚀涂装实行清洁涂装可大大降低企业末端处理的负担:
 
    ① 清洁生产使污染物产生量、流失量和治理量达到最小,资源充分利用,是一种积极、主动的态度。
 
    ② 末端控制总是处于被动局面,资源不仅不能利用,浪费的资源还要消耗其他资源和能源进行处理,很不合理。
 
    ③ 由于种种原因,使物料流失严重,提高了企业物耗和产品成本,这本已造成经济损失,而流失到环境中的物料还需要很高的费用去处理、处置,使企业受到双重的经济负担。
 
    4.防腐蚀涂装实行清洁涂装可提高企业的市场竞争力:清洁生产必须制定和实施一套环境管理的国际标准(ISO14000)来规范企业和社会团体等所有组织的环境行为,促进企业提高管理水平,节能、降耗、减污,从而降低生产成本,提高经济效益,树立企业形象,促使公众对企业产品的支持,直接关系到市场的竞争力。
 
    5.防腐蚀涂装实行清洁生产是从源头上推进防腐蚀涂料生产企业节能减排,提高管理水平,积极开发和生产环境友好型产品。市场经济就是市场要有需求,只有防腐蚀涂装企业所进行的防腐蚀涂装有清洁涂装、环境友好型产品的需求,防 腐蚀涂料生产厂才能有的放矢地开发和生产环境友好型产品:如粉末防腐蚀涂料、水性防腐蚀涂料、高固体份防腐蚀涂料、光固化防腐蚀涂料等涂料产品,从市场经济机制上控制和替减有机挥发物“VOC”、重金属和有毒有害物质的使用。
 
 
 
五、防腐蚀涂装实行清洁生产的标准要求
 
     
    清洁生产标准是指依据生命周期分析原理,从生产工艺与装备、资源能源利用、产品、污染物产生、废物回收利用和环境管理六个方面,对行业的清洁生产水平给出阶段性的指标要求,指导企业清洁生产和污染的全过程控制;是资源节约与综合利用标准化工作的重要组成部分。清洁涂装涉及的行业很广,产品外装饰是第一印象,大多数产品需要保护和装饰,需要进行喷涂装饰作业,而清洁涂装是一个复杂过程,从项目的立项、设计、设备选型、原材料选购、产品涂装过程的控制、产品的售后服务都有关联,而且每种产品环保要求、质量标准也不一样,在不同的国家、地区也各不相同,因此清洁生产的标准在不同的行业、地区其审核的标准也有差异。
 
2006年8月15日,国家环境保护总局针对汽车制造业发布了涂装清洁生产标准,在其他行业的产品涂装还未见相关的清洁涂装标准,由于涂装清洁生产具有共通性,我们可以把汽车制造业的涂装清洁生产标准作为防腐蚀涂装行业的参考标准,这个标准从汽车涂装的生产工艺与装备、原材料、资源能源利用、污染物产生(末端处理前)和环境管理等五个方面,对汽车制造业涂装的清洁生产水平给出阶段性的指标要求,指导汽车制造业涂装的清洁生产和污染的全过程控制。对防腐蚀涂装行业的涂装生产都有很好的指导作用。 汽车制造业(涂装)生产过程清洁生产水平按我国环境保护行业标准HJ/T293-2006标准划分为三级技术指标:
 
一级:国际清洁生产先进水平;
 
二级:国内清洁生产先进水平;
 
三级:国内清洁生产基本水平