引领技术先机 做负责任企业——记青冷特箱环戊烷环保发泡技术改造






□王保生/文
     2006年3月上旬,青岛中集冷箱公司在特种箱发泡车间进行了环戊烷发泡技术改造的首次全面试验,随着生产作业紧张有序的执行,加料、预混、储存、泵料、输送、发泡等各项工艺流程依次正常完成,检测、抽风、报警等验证安全系统也顺利通过检测。接下来的泡体分析以及与粘结剂的粘合等试验显示,发泡质量完全符合公司产品质量要求。随后不久,青岛中集特种冷箱与一家客户达成意向,制造50台采用环戊烷发泡技术的保温箱。这表明环戊烷发泡技术改造一期项目顺利完成,中集集团已经全面掌握环戊烷发泡的核心技术,中集环保发泡冷箱剂产品获得客户认可。
    冷藏或保温集装箱与普通干货集装箱箱体最大的差别是内外层板之间需要填充用于保温、隔热的泡沫材料,而发泡技术也是冷藏集装箱制造的核心技术之一。在青冷特箱掌握环戊烷发泡技术之前,中国地区所有冷藏集装箱制造所使用的发泡剂HCFC-141b,却是一种会对大气臭氧层产生破坏的材料。HCFC-141b属HCFCs类物质,这类物质上升的大气平流层,会发生光化学反应,大量消耗臭氧,为保护臭氧层,根据1991年6月国际社会同签署的《蒙特利尔协议书》,HCFCs类物质将逐步被淘汰。在欧洲、美国、日本等发达国家已经制定法律,开始淘汰和禁止HCFCs类物质的使用。美国是最早决定废除HCFC-141b的国家,已于2003年1月起在PU硬泡(包括聚异氰脲酸酯泡沫)生产中禁用HCFC-141b发泡剂;日本在2003年底全面禁用HCFC-141b;加拿大计划2010年禁用HCFC-141b;欧盟在1999年生效的DG III法规中规定2004年废除HCFC在硬泡中的使用。中国属于发展中国家,虽然只要求在2016年以后逐步减少,并在2040年完全停止HCFC-141b的使用。但中集的产品绝大多数出口到发达国家,随着HCFC-141b被世界各地逐步禁止,尤其欧盟、日本等发达国家对环保产品的偏好,都要求中集尽快掌握环保发泡技术。
    基于对先进发泡技术的掌握,也基于对环境保护的重视,做一个负责任的行业引领者。青冷特箱公司做出决定,2005年将特箱车间环保发泡剂改造研究作为本年度公司十大重点专项之一,并于同年3月成立了以黄田化总经理为总负责人的环保发泡剂改造项目组,正式启动该项目。
项目的建设涉及原料的选取、技术的掌握、设备设施的改造、资金的投入等方方面面问题,任何一方面考虑不周都可能影响项目的建设质量以及将来的产出能力,因此项目组的成员们查资料、外出考察,对项目的每个环节都进行了严格的论证和可行性分析。
    项目的开展,首先要选择合适的环保型材料以替代现在正在使用的HCFC-141b。为全面替代,新型发泡剂至少要满足如下几个条件:环保效能好、工艺技术成熟、泡体导热系数低、尺寸稳定性好、原料成本合理。为此,项目组的成员们通过各种途径查找关于环保发泡剂的相关资料,对国际上比较有影响的几种替代发泡材料进行比较,最终选定环戊烷作为HCFC-141b的替代品。环戊烷是一种挥发性有机化合物,作为一种环保物质它不仅不会对臭氧层造成破坏,而且不会产生温室效应影响,是一种双重环保的材料。在生产应用上,环戊烷材料成本比较低,泡体成型和隔热性都比较好。但是,引进、应用环戊烷发泡技术也存在一些困难:首先,环戊烷化学性能不稳定,属于易燃易爆品,当与空气混合达到一定的浓度时如果遇到火星就可能引发爆炸。因此,需要对现行原料预混系统、储存装置以及发泡设备进行大规模改造,同时,还须增加复杂的监测、预警、排风等系统,保证生产过程的安全性。所以,设备改造难度大、基础投资比较高、对工艺技术以及人员责任心的要求也更高。其次,环戊烷在大型板(冷藏集装箱上)发泡方面的技术应用还很少,目前国内同行企业尚未掌握该项技术,只是在家电如冰箱生产等小型板发泡上有所应用。我们缺少成熟的模式可以引用,只能依赖自己的经验与摸索完成这个项目。
    为了尽可能降低对环境的影响,引领整个产业健康、可持续的发展,也为了把握技术先机,保持中集在整个行业中的综合竞争力,项目组经过评审,决定迎难而上,选定环戊烷作为新一代发泡剂,整个项目也进入实质性的规划、投资阶段。
    出于对环保发泡剂应用的需求和安全的考虑,为更好地总结经验,保证项目建设的经济、合理,整个环戊烷应用项目将分阶段完成。随着对发泡工艺和关键设备技术掌握的日益深刻,各个环节应用的日益成熟,最终将整项技术全面应用于标准冷箱生产。
    没有现成方案可以借鉴,基础设施、工装设备、系统组合都要靠公司自己来设计完成,而且,环戊烷从储存到应用的很多过程都具有一定危险性,稍有遗漏轻则可能影响生产实现,重则可能引发安全事故。为此项目组成员对所有环节都采取慎之又慎、精益求精的态度,到相关企业参观考察、向科研结构咨询、对设备精挑细选,对供应商、承包商认真审核。以高度的责任心对待每一个细节,保证项目设计完备、合理,建设安全、优质。
    早在2004年建设特箱发泡车间时,黄田化总经理已就设备建设安装工作,要求工程建设人员充分考虑今后可能应用的环保发泡技术。因此,将特箱发泡车间设在了相对独立的厂房,所购买和装配的发泡主机也能够满足环保发泡技术的要求。这些前瞻性的准备对后来展开的环戊烷发泡技术改造提供了良好的基础,不需要更换原有设备,不需要改造厂房,独立的厂房也便于系统的全管理。在随后的建设中,围绕环戊烷发泡改造项目最核心的三个系统的建设方式进行了反复论证。每个系统都有专业的承建商,同时也有承建商能统一完成三个系统的建设,应该如何设计每一个系统以及如何统筹整个项目工程?黄总先后几次召开技术评审会,对每一个承建商提出的方案进行分析,分析其方案可行性、总体项目成本经济性、公司对工程技术的掌握程度等因素,选取最优化方案。经过反复对比认为,固然,由一家公司统一建设三个关键系统,会减少整个工程的建设难度,降低公司建设项目的风险。但一家公司难以在每个系统上都最为擅长,此外,更重要的是所有核心工作都交给别人完成,我们对该项技术的各项细节将难以全面把握,后续的其它改造工程仍将依赖于别人。于是,最终决定采取“分割项目、分段外协、由我们主导组合汇总”的方式。只将预混、检测报警、抽风系统和土建部分外协给了不同的承建商,其他关键储料、中央控制、远程监控、防暴和应急发电等部分都由我公司外购关键部件自行集成安装,自主把握核心技术。
    随后的建设中,项目组成员们在继续正常执行特箱发泡生产任务的同时,利用生产空隙对设备进行改造、安装和调试,放弃周末、“十一”等休息时间,克服雨季和台风对工程的延误,加班加点保证建设计划按期完成。
05年11月4~5日,为掌握新型发泡剂原料以及工艺特性,项目组在设备还未完全安装到位的情况下,通过工艺环境模拟采用供应商提供的环戊    烷材料进行了第一次发泡试验。试验结果表明,我们的环戊烷发泡产品基本能满足集装箱泡体性能要求,我们的设备和工艺流程也基本能满足生产要求。此次试验,提高了大家对项目成功的信心,也获得了很多宝贵的实验数据和工艺经验,随后项目组继续对系统机型调试和优化,并编制了科学、完整的操作和安全规程。06年3月,利用两家配套原料,项目组对环戊烷系统的全部工艺流程以及所有装备进行了验证,全部试机一次成功,并连续完成8台样箱的发泡,验证了设备和工艺的稳定性。
    通过青冷特箱环戊烷发泡技术的掌握以及整个项目的建设,良好体现了中集集团作为一个负责任企业对行业对社会的真诚承诺,再一次见证了“尽心尽力、尽善尽美”的中集精神。■
(作者供职于青岛中集冷箱&青冷特箱)



项目简历
◆2004年10月,青冷特箱在公司黄田化总经理的指示下提出“环保发泡剂技术改造”课题研究;
◆2005年3月15日,成立黄田化总经理亲自挂帅的项目小组、制定项目计划;
◆2005年6月30日,制作完成《青岛冷箱环戊烷发泡体系可行性分析报告》及《项目预算》,向集团提交审批;
◆2005年7月10日,获得集团批准,项目全面启动;
◆2005年11月4至5日,大部分设备安装完毕,原材料、操作工艺基本确认,进行第一次发泡试验;



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