CN110281165B - 废弃安全气囊气体发生器销毁方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废弃汽车安全气囊气体发生器销毁方法。采用了水刀切割工艺,即利用超高压水射流进行冷态切割破坏安全气囊气体发生器,水刀切割机主要由高压泵、数控加工平台、喷射切割头、供砂系统、冷却系统组成,同时配有废水预处理系统。安全气囊的气体发生器经过水刀切割后,分割为两半,其中气体发生器中的叠氮化钠(NaN3)和硝酸钾(KNO3)等产气剂完全溶于水中,点火具被完全破坏,从而失去其引爆功能,因此整体气体发生器仅剩下可资源回收的金属外壳,收集后另行处置。与现有技术相比,本发明工艺安全可靠、清洁环保,占地面积小、运行费用低、处置效率高、可连续24小时运转,经过处理之后气体发生器外壳资源化用途广泛。
Description
技术领域
本发明涉及废物处理技术领域,尤其是涉及废弃安全气囊气体发生器销毁方法。
背景技术
随着社会的快速发展,轿车、客车等车辆的大量普及,安全气囊作为车辆的标准安全配置,也越来越多的被使用。当车辆使用年限到期,或者车辆提前报废、因各种原因召回,亦或者在安全气囊生产过程中,生产的不合格品,均会产生未引爆的安全气囊;未引爆的安全气囊由于不稳定和不安全,已被定义为危险废物,归属于HW15类爆炸性废物(危废代码为900-018-15)。因此,废弃汽车安全气囊的合法合规、安全专业的销毁报废技术显得尤为重要,是我国车辆安全化发展的重要技术壁垒。
目前,安全气囊的销毁技术主要分为两种。其一为通电引爆,主要是通过导线发出引爆指令至每一个安全气囊将其逐个引爆,有移动式电池引爆装置、密闭箱体内引爆装置及无线遥控引爆装置等,该方法会产生有毒气体和粉尘,且操作繁琐,引爆效率低下;此外,采用该方法批量处置时,不易排查哑炮,存在极大的安全隐患。第二种为焚烧销毁,即直接将气体发生器投放到敞口式燃烧装置中,气体发生剂在在一定温度下,将彻底燃烧分解为NH3、NOx等气体,剩余的发生器外壳可回收资源化利用;但该方法占地面积大,对焚烧装置的要求非常高,焚烧设备及防爆隔离墙的造价、及后期运营维护成本高,设备损耗大,同时需配备专门的废气收集及处置装置,现场管理要求高,目前仅有大赛璐和奥托立夫等生产气体发生器的企业采用该方法以销毁生产过程的产生的不合格品。
综上所述,在气体发生器大批量产生的今天,如何在满足处置需求的前提下,开发一种既安全可靠、又成本低廉的销毁方法,成为重中之重。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种废弃安全气囊气体发生器销毁方法。
本发明方法采用水刀切割工艺,由高压泵、数控加工平台、喷射切割头、供砂系统、冷却系统、废水处理系统组成。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种废弃安全气囊气体发生器销毁方法,包括以下步骤:
(1)气体发生器放置支架的设置:
根据不同气体发生器的尺寸、规格,在数控水刀切割机的冷却水槽中做好放置气体发生器的支架,使其固定放置于水槽中;
(2)设置数控程序,设定数控水刀切割机的切割头的切割路线;
(3)超高压水射流切割:
通过超高压水射流对放置在支架上的气体发生器进行切割,使得气体发生器被切割为两半,其内的气体发生剂如叠氮化钠(NaN3)和硝酸钾(KNO3)等溶于水中,电点火装置完全被破坏失去功效;
(4)供砂:
在切割过程中,水射流中加入磨料,实现磨料水射流切割;
(5)收集气体发生器外壳:
将经过水刀切割后完全破坏的气体发生器外壳批次收集后,做资源化处置;
(6)冷却废水收集处置:
定期将冷却废水经过管道自流入一体化水处理设备进行处理,或者直接排入自有废水处理站进行处理,处理达标之后排放或回用。
在本发明的一个实施方式中,步骤(1)中,气体发生器平面放置于支架上或或者竖立放置于支架上。
在本发明的一个实施方式中,步骤(2)中,在数控加工平台上设置水刀走向及前进速度,切割平台选用滚动直线导轨和滚珠丝杠作为传动,在数控程序和控制电机的精密控制下精确进行X轴和Y轴联动,实现切割头沿设定路线切割。
在本发明的一个实施方式中,步骤(3)中,高压泵通过束流喷嘴实现切割功能,即把普通的自来水加压到250~400Mpa压力,然后再通过内孔直径为0.15~0.35mm的宝石喷嘴喷射出来,形成速度为800~1000m/s的高速射流,设置水刀控制精度为±0.02mm,水刀切割精度为±0.1mm,重新定位精度为0.03~0.05mm,对支架上的气体发生器进行切割破坏。
在本发明的一个实施方式中,步骤(4)中,所述磨料为天然磨料或人造磨料,天然磨料为石榴石磨料,人造磨料为白刚玉磨料,磨料经凉干和过筛等处理后重复多次使用,磨料消耗量为20~25Kg/L。
含磨料切割,即在纯水切割头的基础上,加上磨料混合腔和硬质喷管构成;在供砂系统中供应磨料。
在本发明的一个实施方式中,步骤(4)中,单个气体发生器的切割时间为2min~4min。
在本发明的一个实施方式中,步骤(6)中,所述一体化水处理设备采用常规生化技术或者直接排入自有污水处理站进行处理。
在本发明的一个实施方式中,步骤(6)中,经过处理之后的尾水可达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的二级标准限值,也可将处理后的废水循环使用。
本发明的销毁的气体发生器不仅包括车辆报废或者召回的未引爆的气体发生器,同时包括气体发生器生产过程中产生的不合格品,且均适用单级、双极和多级等多种规格和型号的气体发生器。
本发明处理方法解决了目前国内主要采用的两种气体发生器的销毁方式中存在的弊端及隐患,即通电引爆中,会产生有毒气体和粉尘,操作繁琐,引爆效率低下;且批量处置时,不易排查哑炮,存在极大的安全隐患;焚烧处置中,设备占地面积大、造价和运营成本高、损耗大,且需配备废气收集处置装置和防爆隔离墙,同时现场管理要求高。与常规方法相比,新方法安全可靠、清洁环保、占地面积小、运行费用低、处置效率高、可连续24小时运转,经过处理之后气体发生器外壳资源化用途广泛。
本发明的新方法中,气体发生器经水刀切割后,其内的气体发生剂完全溶于水中,从而失去爆炸的功效,销毁效果彻底;切割过程中,不产生热效应、无烧蚀现象,安全可靠;切割介质仅有水和天然磨料,切割过程中不产生其它物质,清洁环保;切割后的金属外壳可资源化利用;水刀切割机占地面积小;同时,销毁效率极高,可实现大批量处置。
与现有技术相比,本发明的优点及有益效果具体体现如下:
1、采用水刀切割方法,气体发生器内的气体发生剂完全溶于水中,从而失去爆炸的功效,销毁效果彻底;
2、切割过程中,不产生热效应、无烧蚀现象,安全可靠;
3、切割介质仅有水和天然磨料,切割过程中不产生其它物质,清洁环保;
4、切割后的金属外壳可资源化利用,符合循环经济理念;
5、水刀切割设备占地面积小,初期投资少;
6、销毁效率极高,可实现大批量处置;
7、含砂料和冷却水均可经简单处理后循环使用,处置成本低。
附图说明
图1为某汽车制造厂召回未引爆的气体发生器,横向切割处置效果图;
图2为某汽车制造厂召回未引爆的气体发生器,竖立切割处置效果图。
具体实施方式
一种废弃安全气囊气体发生器销毁方法,包括以下步骤:
(1)气体发生器放置支架的设置:
根据不同气体发生器的尺寸、规格,在数控水刀切割机的冷却水槽中做好放置气体发生器的支架,使其固定放置于水槽中;
(2)设置数控程序,设定数控水刀切割机的切割头的切割路线;
(3)超高压水射流切割:
通过超高压水射流对放置在支架上的气体发生器进行切割,使得气体发生器被切割为两半,其内的气体发生剂溶于水中,电点火装置完全被破坏失去功效;
(4)供砂:
在切割过程中,水射流中加入磨料,实现磨料水射流切割;
(5)收集气体发生器外壳:
将经过水刀切割后完全破坏的气体发生器外壳批次收集后,做资源化处置;
(6)冷却废水收集处置:
定期将冷却废水经过管道自流入一体化水处理设备进行处理,或者直接排入自有废水处理站进行处理,处理达标之后排放或回用。
在本发明的一个实施方式中,步骤(1)中,气体发生器平面放置于支架上或或者竖立放置于支架上。
在本发明的一个实施方式中,步骤(2)中,在数控加工平台上设置水刀走向及前进速度,切割平台选用滚动直线导轨和滚珠丝杠作为传动,在数控程序和控制电机的精密控制下精确进行X轴和Y轴联动,实现切割头沿设定路线切割。
在本发明的一个实施方式中,步骤(3)中,高压泵通过束流喷嘴实现切割功能,即把普通的自来水加压到250~400Mpa压力,然后再通过内孔直径为0.15~0.35mm的宝石喷嘴喷射出来,形成速度为800~1000m/s的高速射流,设置水刀控制精度为±0.02mm,水刀切割精度为±0.1mm,重新定位精度为0.03~0.05mm,对支架上的气体发生器进行切割破坏。
在本发明的一个实施方式中,步骤(4)中,所述磨料为天然磨料或人造磨料,天然磨料为石榴石磨料,人造磨料为白刚玉磨料,磨料经凉干和过筛等处理后重复多次使用,磨料消耗量为20~25Kg/L。
在本发明的一个实施方式中,步骤(4)中,单个气体发生器的切割时间为2min~4min。
在本发明的一个实施方式中,步骤(6)中,所述一体化水处理设备采用常规生化技术或者直接排入自有污水处理站进行处理。
在本发明的一个实施方式中,步骤(6)中,经过处理之后的尾水可达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的二级标准限值,也可将处理后的废水循环使用。
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
某汽车制造厂召回未引爆的气体发生器,横向切割、竖立切割处置效果图分别为图1与图2所示。
处理工艺如下:
(1)气体发生器放置支架:
在数控水刀切割机的冷却水槽中做好放置气体发生器的支架,使其固定、并保持平面、竖立放置于水槽中。
(2)设置数控程序:
在数控加工平台上设置水刀控制精度为±0.02mm,水刀切割精度为±0.1mm,重新定位精度为0.04mm,水消耗量为3.8L/min;电消耗量为23KW/h。
(3)供砂:
采用石榴砂作为含磨料,含磨料消耗量为25kg/H。
(4)超高压水射流发生器:
高压泵通过束流喷嘴实现切割功能,即把普通的自来水加压到380Mpa压力,然后再通过内孔直径约0.20mm的宝石喷嘴喷射出来,形成速度约为800~1000m/s的高速射流,对支架上的气体发生器进行切割破坏。
(5)切割气体发生器:
对放置在支架上的气体发生器进行切割,使得气体发生器被切割为两半,单个气体发生器的切割销毁时间为160min;其内的气体发生药剂全部溶于水中,排入废水处理系统处理后达标排放;电点火装置完全被破坏失去功效。
(6)收集气体发生器外壳:
将经过水刀切割后完全破坏的气体发生器金属外壳收集后,资源化回收处置。
(7)冷却废水收集处置:
将冷却废水经过管道直接排入自有废水处理站进行处理,处理达标之后排放。
实施例1试验结果表明,采用水刀切割法销毁安全气囊中未引爆的气体发生器,气体发生器备完全彻底销毁,即气体发生剂溶于水后,可通过常规污水处理工艺处理达标排放,或者回用;气体发生器的金属外壳收集后作资源化回用利用。整个切割过程安全可靠,耗时短,效率高,有望实现大批量销毁处置;不产生废气等二次污染,清洁环保,占地面积小,设备初期投资小,后期运营成本低等。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于上述实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种废弃安全气囊气体发生器销毁方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)气体发生器放置支架的设置:
在数控水刀切割机的冷却水槽中做好放置气体发生器的支架,使其固定放置于水槽中;
(2)设置数控程序,设定数控水刀切割机的切割头的切割路线;
(3)超高压水射流切割:
通过超高压水射流对放置在支架上的气体发生器进行切割,使得气体发生器被切割为两半,其内的气体发生剂溶于水中,电点火装置完全被破坏失去功效;
(4)供砂:
在切割过程中,水射流中加入磨料,实现磨料水射流切割;
(5)收集气体发生器外壳:
将经过水刀切割后完全破坏的气体发生器外壳批次收集后,做资源化处置;
(6)冷却废水收集处置:
定期将冷却废水经过管道自流入一体化水处理设备进行处理,或者直接排入自有废水处理站进行处理,处理达标之后排放或回用;
步骤(6)中,所述一体化水处理设备采用常规生化技术或者直接排入自有污水处理站进行处理;经过处理之后的尾水可达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的二级标准限值,也可将处理后的废水循环使用;
步骤(2)中,在数控加工平台上设置水刀走向及前进速度,切割平台选用滚动直线导轨和滚珠丝杠作为传动,在数控程序和控制电机的精密控制下精确进行X轴和Y轴联动,实现切割头沿设定路线切割;
步骤(3)中,高压泵通过束流喷嘴实现切割功能,即把普通的自来水加压到250~400Mpa压力,然后再通过内孔直径为0.15~0.35mm的宝石喷嘴喷射出来,形成速度为800~1000m/s的高速射流,设置水刀控制精度为±0.02mm,水刀切割精度为±0.1mm,重新定位精度为0.03~0.05mm,对支架上的气体发生器进行切割破坏。
2.根据权利要求1所述的一种废弃安全气囊气体发生器销毁方法,其特征在于,步骤(1)中,气体发生器平面放置于支架上或者竖立放置于支架上。
3.根据权利要求1所述的一种废弃安全气囊气体发生器销毁方法,其特征在于,步骤(4)中,所述磨料为天然磨料或人造磨料,天然磨料为石榴石磨料,人造磨料为白刚玉磨料,磨料经凉干和过筛处理后重复多次使用,磨料消耗量为20~25Kg/L。
4.根据权利要求1所述的一种废弃安全气囊气体发生器销毁方法,其特征在于,步骤(4)中,单个气体发生器的切割时间为2min~4min。
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