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“绿色衡器”理念与衡器技术的发展(一)
“绿色衡器”理念与衡器技术的发展 (一)
前 言
2010年12月在坎昆召开的世界气候大会上中国发布了碳排放的路线图,并承诺到2020年将二氧化碳的排放量减少40%~45%。2011年3月发布的我国“十二五”规划中也密切关注气候变化和环境问题,提出了采用能效技术降低二氧化碳排放的要求。据相关资料[2]介绍,我国工业界的能耗约占全国总能耗的51%,因此工业降低能源消耗和提高能源效率是国家可持续发展的基本国策。
在党的十八大报告中最突出的一点就是提出了大力推进生态文明建设。着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展,树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,形成节约资源和保护环境的空间格局,建设美丽的中国。
在2012年11月举办的“2012上海国际工业博览会”及“机械设计技术OEM高峰论坛”上,一些国际自动化业界的巨头,如施耐德、ABB、Pilz、Rockwell、Siemens、施迈赛等公司又一次大规模推出了各自的“绿色机器”对策及绿色安全的自动化产品。
衡器行业如何顺应国家发展的基本国策,创新开发节能增效产品是衡器技术面临的又一新的课题。对于我国衡器工业而言,环保、安全、节能、高效构成了一幅绿色衡器的蓝图,也将是我国衡器技术发展又一新的目标。
以下分别按上述四个方面来阐述工业衡器“绿色制造”理念及衡器技术的发展与应用。
今天着重阐述环保与衡器技术的关系
1.衡器与控制大气污染物排放
大气污染目前是全国人民最为关心的话题之一。以前人们总认为环保与衡器是两个不同的行业,但随着科学与技术的进步,新一代的衡器应引入环保要求的概念。特别是工业衡器中的重力式自动配料称重系统、连续累计自动衡器系统等产品,在大量的工业原料配料、输送及动态称重过程
中,由于各种物料在输送、流动中的扬尘对周围空气造成的污染,可能造成当地大气环境中PM1、PM2.5、PM10允许浓度值的超标。因此早在相关标准中就规定了工业大气污染物的排放应符合国家GB 16297对环境大气污染物综合排放标准中表1“现有污染源大气污染物排放限值”、表2“新污染源大气污染物排放限值”中规定的不同污染物的最高允许排放浓度(mg/m3),最高允许排放速率(kg/h)及无组织排放监控浓度限值的要求。如何在新设计的系统中加入除尘系统的设计,以便符合国家环保的要求,是所有承接工业原料配料称重系统设计时必须要考虑的课题。
现以橡胶轮胎行业密炼上辅机的称重配料系统举例说明如下:
橡胶轮胎行业称重配料系统属于空气污染的重点监测区域,需要设置多种除尘装置。该系统在炭黑原料称重配料;各种促进、软化、防老化、填充添加药品的称重配料;高温油料称重配料等过程中,都会有粉尘散发出来,如不采取措施,将会对密炼上辅机称重配料现场环境及大气产生污染,粉尘中含有高分子聚合物粉尘、炭黑以及有毒有害气体粉尘颗粒长时间浮游在空气中,吸入人体后能引起纤维性病变,造成硅肺病。其中可挥发的碳氢化合物在大气中超过一定浓度,除直接对人体健康有害外,在一定条件下经日光照射还能产生光化学烟雾,对环境和人类造成危害。上述粉尘如果落在密炼上辅机称重配料机械转动部位,将会加速机械磨损,落在电气设备上,将会造成接触不良或短路,使控制失灵,现场如果粉尘积聚过多,还会造成粉尘自燃等严重后果。因此橡胶轮胎密炼上辅机称重配料系统的除尘配置显得尤为重要。
除尘机设计选型的步骤应优先考虑粉尘与含尘气体的特性、工艺环境、处理风量、系统阻力、风机与滤材选择等方面技术条件,进而考虑进风口、灰斗、清灰系统的设计形式以及除尘机本体设计的合理性。工业原料称重配料系统中的除尘装置应根据不同现场的生产与环境条件进行合理的评估与设计配置,特别是对于粉尘与含尘气体的特性要有深入的了解,不能生搬硬套。
2012年由上海大和衡器与国内知名除尘机设计生产部门合作,为国内某新建橡胶轮胎公司的密炼上辅机系统设计制作了五套除尘设备,其中难度最大的炭黑配料与密炼机入口订制的一套除尘设备,由于除尘机入口介质为高温油雾与炭黑混合物,设计确定过滤面积为392m2,实测风量达到200~250Nm3/min,运行中实测除尘效率>99.95%,排放口的含尘浓度远小于国标中规定的5mg/m3,系统总阻力≤2550Pa,完全达到原设计指标与用户的要求。据介绍在国外,此类较复杂的除尘机系统一般3个月就需要更换一次过滤组件,而本次设计目前已连续运作10个月以上,系统阻力一直稳定在2500Pa左右,无须更换过滤组件,大大减化了因更换过滤组件带来的工作量及给员工带来恶劣的工作环境和停产的时间。
衡器行业除了在承接大型工业原料配料系统中需要考虑除尘设备的设计与选型。在衡器产品的生产过程中,例如:钢板原材料的预处理、焊接钢结构的喷砂、抛丸处理,特别是公司内对于出厂产品的物料试验过程中产生的污染排放物的除尘,如何确保达到各行业对于大气污染的各类粉尘颗粒排放的国家和行业标准要求,是需要关注的课题。
2.ROCHS指令与衡器对策
为控制和减少电子信息产品废弃后对环境造成的污染,保护环境和人体健康,欧盟早在2002年就发布了2002/95/EC《关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令》即ROHS指令。规定自2006年7月1日开始投放欧盟市场的新电子电气设备不含铅、汞、镉、六阶铬、多溴联苯、多溴二苯醚。ROCHS指令的实施迫使我国的工业企业不得不进行产业升级,淘汰有害物质转为使用无害环保材料。
我国信息产业部会同国家七部委发布的《电子信息产品污染控制管理办法》第39号令在2007年3月1日正式实施。要求在国内生产、销售和进口电子信息产品过程中控制和减少电子信息产品对环境造成污染。信息产业部随后制订了SJ/T 11363-2006《电子信息产品中有毒有害物质的限量要求》、SJ/T 11364-2006《电子信息产品污染控制标识要求》、SJ/T 11365-2006《电子信息产品中有毒有害物质的检测方法》,以及一系列检验检疫SN行业标准对于六种有害物质规定了的具体的测定办法。
我国衡器行业与上述规定的电子元器件及相关部件产品有关的材料如下:PVC电线、电缆接头、涂料——含铅、含汞;焊接的铅、基板和电子零件的铅锡焊接——含铅;包装材料(纸箱、缓冲材、PE袋、胶带)使用涂料、墨水——含铅、含镉、含汞、含六价铬;钢材、铝材、铜材、陶瓷基材的电阻、压电器件——含铅;电气触点、保险丝、电阻、焊锡——含镉;电气接点表面处理——含镉;表面处理(电镀、铬酸盐处理)涂料——含镉;各类树脂、橡胶制品用安定剂——含汞;防锈处理(螺丝、钢板)、涂料——含六价铬。
衡器生产厂的具体的对策是在生产或采购的电子信息产品(主要指电子元器件、线路板、电池、电线电缆等电子材料和计算机及外部设备、测量仪器等)说明书上应填写有毒有害物质的名称及含量;应标注环保使用期限,并在说明书上说明使用条件及配套件特别标识,环保使用期限;应标注回收利用标识;应在包装物上标注包装物材料代号(根据GB18455-2001要求)。
在目前我国衡器行业中凡是涉及出口欧美国家的产品,或者从国内规模企业采购的一些电子信息产品上,ROHS对策执行得较好。值得可喜的是,在我国一些卓有远见的衡器传感器企业除了申请ROHS认证外,还引进了ROHS材料分析仪器,为进一步确认采购的材料是否符合ROHS对策提供了证据,值得推广。
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.ISO 14000的环保体系认证ISO 14000 是国际标准化组织(ISO)制定的一系列环境管理国际标准,它包括了环境管理体系(EMS)、环境管理体系审核(EA)、环境标志(EL)、生命周期评价(LCA)、环境绩效评价(EPE)等。为各国政府及各类组织提供统一、一致的环境管理体系、产品的国际标准和严格规范的审核认证办法。
我国衡器行业在生产制造过程中对污染物排放的控制,促使企业加强环境管理,促使企业在其生产、经营活动中考虑环境的影响,增强企业员工的环境意识,促使企业节约能源,利用再生废弃
物,降低经营成本,使企业获得进入国际市场的“绿色通行证”。在目前国内衡器产品大项目的招标中,除了要求ISO 9000全面质量管理体系认证外,ISO 14000环保管理体系的认证要求也成为了必备的条件之一。可喜的是衡器行业中目前已经通过ISO 14000环保体系认证的企业越来越多。