涂 裝 車 間 布 置

廠房布置設計的主要任務是對廠房的平面、立面結構、內(nèi)部組成、生產(chǎn)設備、儀表電氣設置等一切有關設施進行妥善安排，設計出即符合生產(chǎn)工藝要求，又經(jīng)濟實用、整齊美觀的合理布局。布置合理與否，將直接影響建設項目的投資、投產(chǎn)后的操作、檢修和安全，以及各項經(jīng)濟指標餓完成情況。若廠房布置過于寬敞，會增加建設投資；若過于緊湊，會影響日后安裝、操作、檢修等工作，甚至還會導致生產(chǎn)事故的發(fā)生。因此必須統(tǒng)一考慮，全面安排，切實做好車間布置工作。

第一節(jié)  涂裝車間的布置設計

一、車間廠房布置設計的條件和依據(jù)

（1）設計的基本條件和依據(jù)

① 設計的基本條件

② 掌握涂裝車間與加工、總裝車間和輔助部分的相互關系。

③ 車間與原材料、工種和產(chǎn)品運輸、動力疏松和消防安全的關系。

④ 熟悉涂裝工藝流程，原材料、工件和產(chǎn)品的儲存和要求及輔助設施要求。

⑤ 了解設備和設施的特點和要求，要求顧及日后安裝、維護、操作位置、巡回路線和地段。

⑥ 熟悉有關防火、雷、爆、毒的措施及衛(wèi)生、環(huán)保要求和標準，以便確定車間廠房的有關等級。

⑦ 要了解土建、設備、儀表、電氣、給排水、采暖通風等專業(yè)和機修、安裝、操作和管理的需要。

（2）設計的基本依據(jù)

① 廠區(qū)的總平面圖。

② 生產(chǎn)工藝流程圖及其設計資料

③ 車間設備一覽表。

④ 原材料、工件、產(chǎn)品的儲存和運輸要求。

⑤ 有關試驗、配電、儀表控制等其他專業(yè)和辦公室等生活行政方面的要求。

⑥ 有關布置方面達到一些規(guī)范資料要求。

⑦ 車間定員一覽表。

二、車間廠房的布置設計

在考慮廠房的平面布置時，應從下述幾個方面進行。

1．廠房的平面組成

在進行廠房的平面布置時，首先要了解和確定廠房的基本組成部分及其具體內(nèi)容和要求。只有全面了解和明確了廠房的組成部分后，才能進行平面布置，才能防止遺漏和不全。廠房組成一般包括如下部分：

① 生產(chǎn)設施：包括生產(chǎn)工段、原料和產(chǎn)品倉庫、涂料調(diào)配室、控制等。

② 輔助設施：包括通風、配電、機修、化驗室等。

③ 生活行政設施：包括車間辦公室、更衣室、浴室、休息室及廁所等。

④ 車間通道：人流、貨流和安全通道等。

⑤ 近期的發(fā)展余地：即考慮近期的發(fā)展需增加的部分設備。

車間廠房的基本部分確定以后，就可按照生產(chǎn)工藝流程和一些重要設備進行平面布置試排。設備設置時應確保生產(chǎn)工藝流程的進行，減少物料用轉量，便于工作和設備的維修。

   布置時上下工序要銜接，布點盡可能集中，以減少工件的傳送距離，節(jié)省投資，便于管理，提高工藝和機械化水平。

給操作人員留有一定空地。為便于管理和安全，設備與墻壁之間的距離，設備間的距離、運輸通道、人行通道的寬度，都有一定的規(guī)范，必須遵照標準執(zhí)行，一般如下：

作業(yè)區(qū)域?qū)挾龋?/span>

維修和檢查設備的人性通道的寬度：                  0.8～1m

人性通道寬度：                                    1.5m

能推小車的運輸通道寬度：                          2.5m

雙車道：                                          3.5m

噴涂室出口和烘干室入口之間：                      ≥2m

人工 搬動距離：                                   ≤2.5m

打磨、拋光和補涂工位與噴涂室或浸涂槽出入口的間距：≥5m

布置運輸鏈應盡量減少線路長度，驅(qū)動站布置于張力最大的地方，工件上掛段、卸下段高度應考慮裝卸方便。

從工位到最近的向外出口或樓梯口的距離一般不大于75m。多層建筑物內(nèi)不大于50m。

對運輸鏈的驅(qū)動站和拉緊裝置，涂裝前處理、電泳、噴涂設備的輔助設備等都要考慮留出空間面積。

2．廠房的平面型式、跨度和高度

對涂裝車間來說，多數(shù)情況是長方形，這樣設備布置彈性大，有利于日后發(fā)展，也有利于自然采光和通風。

連續(xù)流水線，工作面積有管設備一般似乎直線布置成幾個行程；間歇式流水線，工作面絕大多數(shù)是布置一條或幾條平行線。廠房的跨度可選用6m、12m、18m、24m，主要根據(jù)工藝、設備、自然采光和通風及建筑造價來確定。

廠房高度由設備高度和傳輸方式所確定。在采用懸鏈運輸時不低于6.0m，用吊車和涂裝大型工件和設備的要求。對機械化程度高的大型涂裝車間，宜采用多層建筑，這樣占地面積小，采光和通風好，結構緊湊，宜提高機械化水平。

三、生產(chǎn)輔助設施的布置和設計

生產(chǎn)輔助設施包括涂料調(diào)配、化驗、涂料庫、檢修及生活行政設施。

（1）涂料調(diào)配車間

涂料調(diào)配車間是將從涂料廠購回的原涂料，按技術條件要求，添加一定量的相應溶劑和稀釋劑，調(diào)至施工黏度，過濾后裝入帶蓋的桶中送往涂裝車間或用泵和管道系統(tǒng)連續(xù)送到工位。后者適用于消耗量大的涂裝車間直接設置在靠近使用點的地方。涂料用量不多時可領取涂料在現(xiàn)場調(diào)配，不設涂料調(diào)配車間。

為便于搬送涂料和溶劑，涂料調(diào)配間常設于原料倉庫一端。

在涂裝車間內(nèi)設涂料調(diào)配間一般布置在一端，用磚墻隔開或設在獨立的房間內(nèi)。在涂裝車間設涂料調(diào)配間，一般只儲存該班用量的涂料；獨立建筑物，規(guī)定的涂料庫存量為5～7天的使用量。而對溶劑建立地下儲罐儲存。

涂料調(diào)配車間設在建筑物的陰面，室溫15℃左右。電器設備、地面鋪設、通風等都應滿足安全防火要求。涂料消耗量少時采用手工發(fā)料涂料調(diào)配間，涂料消耗量多時最好還是采用自動涂料疏松系統(tǒng)，涂料用管道疏松到各噴涂點，并不斷循環(huán)，提高工作效率，降低材料損失，不斷地過濾和調(diào)整黏度，確保涂膜質(zhì)量。

（2）化驗室

涂裝車間應配備一個常規(guī)檢驗的化驗室，用于檢查送往涂裝工位的涂料質(zhì)量、涂裝強前處理和電泳涂裝等的工藝參數(shù)和涂層的質(zhì)量?；炇蚁鄳獧z測儀器的裝備，取決于涂裝的工藝特性。車間化驗面積一般13～30㎡，1～3個化驗員。

其他像檢修、生活行政設施面積，根據(jù)車間規(guī)定而定，通常和化驗室一起，設在車間的一端。

第二節(jié) 涂裝車間對涂裝環(huán)境的要求

一、采光和照明

涂裝作業(yè)要有適當?shù)恼斩?，其基準見?font face="Times New Roman">10-1.車間照度取決于窗戶采光、照明和室內(nèi)物在涂裝車間內(nèi)設涂料調(diào)配間的亮度等。

車間盡可能自然采光，可設置窗戶、天窗引入自然光，但要避免日光直射。窗戶面積為照射地面的1/5以上時，采光效果較好。按工業(yè)企業(yè)采光設計標準，涂裝車間采光等級屬N級，室內(nèi)自然光照度不應低于50lx

表10-1 涂裝作業(yè)相關基準照度

涂裝類型	作業(yè)內(nèi)容	照度/lx
高級裝飾 裝飾性 一般	手工涂飾、汽車噴涂、涂膜檢查 一般產(chǎn)品、車輛、木器涂裝 底層處理	300～800 150～300 70～150

在不能采用自然光的場合，可用人工照明。但整體的照明亮度必須均勻。在涂層檢查、噴涂室、修補涂層等精細操作工位，還應使用局部照明。為了便于正確識別涂料顏色，這些工位宜采用天然日光色光源或天然白色光照明。在一般場合就采用普通日光燈即可。

建筑物表面采用較高反射率的材料，其功能是提高室內(nèi)照明度。使天花板反射率在85%以上，墻壁上為60%～70%，地面為20%～30%。

二、溫度和濕度

涂裝車間的溫度和濕度對涂料的施工性能和干燥性影響很大，氣溫在5℃以下時，涂料干燥極慢；相對濕度在85%以上易產(chǎn)生涂層發(fā)白現(xiàn)象，使涂膜性能下降。應當避免在寒冷、高溫場合進行涂裝。各種涂料由于揮發(fā)性、施工性能不同，對涂裝時的溫度、濕度要求也不同，大致情況可見表10-2。

表10-2 各類涂料涂裝時的適宜溫度及相對濕度

涂料種類	氣溫/℃	相對濕度/%	備注
油性色漆 油性清漆，面漆 醇酸樹脂涂料 硝基纖維素涂料，蟲膠涂料 多液反應型涂料 熱塑性丙烯酸涂料 各種烘漆 水性乳膠涂料 水溶性烘漆	10～35 10～30 10～30 10～30 10～30 10～25 10～25 10～35 10～35	＜85 ＜85 ＜85 ＜75 ＜75 ＜70 ＜75 ＜75 ＜90	低溫不好，氣溫高些好 氣溫高些好 氣溫高些好 高濕不好 低溫不好 濕度越低越好 中等溫、濕度較好 低溫、高濕不好 溫度、濕度越均勻越好

                       

     另外，底材應很好干燥。底材表面溫度較氣溫低時易結露。底材表面溫度應比大氣高1～2℃  ，結露時必須烘干。

靜電噴涂時溫度以低為好，高濕度漏電，電壓顯著下降。高溫高濕時，粉末涂料易結塊。高裝飾涂裝要求溫度、相對濕度恒定，否則易影響到涂層厚度、干燥、平滑度、光澤和顏色的均勻性。最適宜的工作條件是在20℃以上，相對濕度75%以下。必要時應設置調(diào)溫調(diào)濕除塵裝置。

三、空氣清潔度

空氣中的塵埃直接影響到涂層的外觀質(zhì)量。特別是涂布烘烤型涂料場合，影響很大。為了得到優(yōu)良的涂膜，必須采取適當?shù)姆缐m措施。

一般應設法除去10μm以上的塵埃，涂裝車間對塵埃的許可程度見表10-3

表10-3 涂裝車間塵埃許可程度

類別	例	粒徑/μm	粒數(shù)/（個/cm3）	塵埃量/（mg/ m3）
一般涂裝 裝飾性涂裝 高級裝飾性涂裝	建筑物、防腐涂層 汽車、儀器儀表 轎車	＜10 ＜5 ＜3	＜600 ＜300 ＜100	＜7.5 ＜4.5 ＜1.5

表10-4 防塵方法

種類	方法	除塵范圍	備注
黏性過濾法	用濕潤的過濾器過濾（金屬絲網(wǎng)）	＞5μm	過濾器可使用較長時間再清洗
干性過濾法	用纖維毛氈等過濾器過濾	＜1μm	過濾器使用短期、代價高
水噴射法	噴射水凈洗空氣	＞10μm油性塵埃難除	空氣調(diào)節(jié)裝置的一部分
離心除塵法	借助離心力除去大塵法	＞60μm	主要用于排氣除塵
靜電除塵法	使塵埃帶負電聚集于陽極上	0.01～0.05μm以下	效果好、代價高

四、通風換氣

涂裝車間由于溶劑揮發(fā)量大，要求通風換氣，這樣有利于涂料干燥，也有利于安全衛(wèi)生，使車間中各種有害物濃度保持在國家規(guī)定的允許濃度以下，確保操作工人的身體健康。

涂裝車間的通風量按每小時換氣6～10次確定，則：

車間通風量=【車間空間（m3）】/（6～10）（m3/min）

通風量也可根據(jù)溶劑的揮發(fā)量來確定。一般溶劑的揮發(fā)擴散速度≤0.3～0.5m/s；噴涂時，空氣流速≥0.8～1.0m/s,以免涂料霧吸入肺部，但不宜過大，否則涂料霧飛散，涂料損耗大。在室外噴涂室，風俗以在1.6～3.4m/s以下為宜。有噴涂室的噴涂室通風量，參見噴涂室標準計算。

五、防火防爆

涂裝過程揮發(fā)大量溶劑蒸發(fā)，遇明火易爆炸和燃燒。易燃溶劑危險性通常分為兩級。

一級：閃點＜28℃，高度揮發(fā)性和燃燒性，如汽油、丙酮、二甲苯均屬此類。

二級：閃點28～45℃間，如煤油、松節(jié)油等，易燃性低于一級。

因此涂裝車間應進行一級防火，電器設備全部采用防爆型并配套足夠的滅火設置。建筑物應有防火結構，并至少有兩級以上的出口。

在電源中斷、排風停止、涂料管路損壞引起涂料漏淌到地面時，易燃物大量擴散到空間中，出現(xiàn)緊急狀態(tài)。緊急狀態(tài)時的危險程度可按下式計算：

                   Vp=10ΣP/C0 min

式中  Vp —— 易燃易爆混合物體積；

     ΣP —— 危險狀態(tài)時，散發(fā)到空間中的溶劑蒸汽量總和，g；

     C0 min —— 溶劑蒸汽爆炸下限，g/m3；

     10 —— 安全系數(shù)。

房間有效空間等于車間體積（V）扣除設備占有體積，大約為：

V′=0.8V

若100 Vp/ V′＞5%，那么整個房間有爆炸危險。

若100 Vp/ V′＜5%，那么以溶劑散發(fā)點為中心的半徑5m范圍內(nèi)有爆炸危險，其余區(qū)域正常。

在面積大于500㎡的涂裝車間、涂料調(diào)配間和涂料倉庫中，都應有自動安全防火設措。在噴涂室、烘干室、涂料調(diào)配室和倉庫等危險區(qū)域例，設檢測傳感元件、30s內(nèi)即能啟動CO2的消防系統(tǒng)，按5min內(nèi)蒸汽充滿設定CO2瓶數(shù)量和噴射嘴數(shù)目。

六、涂裝車間地面

涂裝車間地面涂覆耐化學性的塑膠涂層，便于沖洗，保證涂裝車間的整潔、徹底無塵化要求。由于塑膠涂層代價較高，也可參見表10-5進行選擇。

表10-5 涂裝車間各種作業(yè)點地面要求

序號	工位	一般要求	較高要求
1 2 3 4 5 6 7	涂裝前處理 涂底漆、刮膩子、打磨 酸洗處理 面漆和罩光 電泳涂裝 零件庫 化學品庫	小磨石 高標準水泥 花崗巖石板 水磨石 水泥 水泥 水泥	瓷磚 小磨石 耐酸瓷磚 瓷磚 水磨石 木板 瓷磚

第三節(jié) 廠 房 布 置 設 計 步 驟

車間廠房布置設計可按兩階段進行：即布置草圖和布置圖。

一、廠房布置草圖

廠房布置先從平面布置開始。首先工藝設計人員應對工藝流程、所有設備尺寸、結構及其要求和其他有關資料、廠房各組成了解透徹，同時要有清晰的立體概念。另外要和非工藝設計人員交換意見，完善布置設計構思，再動手布置草圖。

首先了解各方面要求，劃分生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)和生活行政設施的位置，確定廠房寬度和柱距。將廠房平面初估尺寸按一定比例（如1：100），繪于圖上，再按同樣比例，將設備按布置原則繪于圖上。先布置好主體設備，再逐一計算每個輔助設備空間和輔助場地，以及其他輔助設施所需場地。同時要確定樓梯、通道占用的位置、面積和空間，以及設備與墻面間的距離。一切考慮妥當后就確定廠房的平面尺寸，完成廠房平面布置草圖。

二、廠房布置圖

廠房布置圖包括平面圖和剖面圖。

廠房平面應包括：① 廠房建筑平面圖，標出邊墻輪廓線、門窗位置、樓梯位置等；② 設備外形俯視圖、流程號；③ 設備定為尺寸；④ 操作平臺等輔助設施示意圖，主要尺寸、標高；⑤ 傳送懸鏈的平面位置尺寸；⑥ 地坑、地坑位置、尺寸和標高，輔助用房位置、尺寸。

廠房剖面圖應包括：① 建筑剖面圖，建筑高度；② 設備高度定位尺寸及支撐形式；③ 傳送懸鏈的標高、定位尺寸及支撐形式；④ 操作平臺標高、定位尺寸；⑤ 地坑、地溝位置、深度。像設備、懸鏈、操作臺都應有剖面圖。

三、廠房布置設計實例

1．鋼圈涂裝工段平面布置示例

鋼圈需要優(yōu)質(zhì)防腐蝕涂層保護，涂層總厚度40μm，需采用瀝青底漆和清漆各噴一次，烘一次，作為優(yōu)質(zhì)瀝青涂層需200℃高溫烘干。此實例采用氯醋共聚物底漆和面漆（黑色）。它們的干燥規(guī)范為：底漆，自干1h，60℃強制干燥30min；面漆，自干2h；60℃強制干燥1h。

氯醋共聚物的耐腐蝕性好，機械性能優(yōu)，給你造溫度低，可以大大減少涂膜干燥之能耗。作為輪子的涂裝前處理，可采用磷化處理，也可采用脫脂清洗-水沖洗三室聯(lián)合機。笨實力僅采用噴射清洗和水沖洗，縮短生產(chǎn)線長度。

車輪涂層的技術要求不高，涂裝方法和涂裝工藝都比較簡單，而轎車對涂層技術等級要求很高，需要采用先進的涂裝方法、嚴格的工藝條件和復雜的涂裝工藝來完成；整個涂裝過程，相應的平面布置也復雜得多。

2.大量生產(chǎn)的轎車車身涂裝車間平面布置實例

涂裝車間一般分為三層結構。上層為噪聲區(qū)，供風、排風空調(diào)系統(tǒng)及熱回收區(qū)；中層為低噪聲區(qū)，布置主要生產(chǎn)設備，像噴涂、烘干及人工作業(yè)去等；底層布置輔助設備，像供料、加料、供水、涂料輸送及廢水處理等輔助設施。

平面平置時應分若干區(qū)：高溫區(qū)、產(chǎn)塵區(qū)、高潔凈區(qū)。鉻區(qū)彼此分開，同類放在一塊，有利于表面裝飾質(zhì)量的提高和保證。像烘干室是高溫區(qū)，打磨室是產(chǎn)塵區(qū)，噴涂室和烘干室要求高潔凈度。那么在平面布置時就從這些方面進行考慮，像噴涂間、烘干室都是并排放在一個區(qū)域內(nèi)；而打磨室放在遠離高潔凈區(qū)的一端。 

實例的涂裝工藝是：

涂裝前處理→干燥→冷卻→電泳底漆→烘干→冷卻→噴兩道底漆（中涂）→閃干→冷卻→車底噴防震消聲隔熱漿→濕打磨→干燥冷卻→濕碰濕兩道面漆→閃干→烘干→檢查→裝配。

缺陷：修正打磨→干燥→屏蔽→補涂→局部烘干→檢查→裝配。

① 噴兩道底漆：手工空氣噴涂內(nèi)表面→自動靜電噴涂外表面→外表補涂。

② 涂面漆：手工空氣噴涂補涂→自動靜電噴涂。

③ 烘干采用對流式；烘干后強制冷卻；濕打磨后烘干水分并冷卻。

④ 涂消聲漿前用一條推式懸鏈疏松；消聲漿后，轉入兩條地面輸送線，濕打磨和用風動打磨機打磨，然后涂面漆。

⑤ 檢查后缺陷：打磨→修整→補色→手提式紅外線輻射板局部烘干。