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計劃于明年推出的《綠色設(shè)計產(chǎn)品評價技術(shù)規(guī)范 一般用噴油回轉(zhuǎn)空氣壓縮機》將是壓縮機行業(yè)第一個綠色制造團體標準。
該標準的制定按照全生命周期的理念,在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)階段系統(tǒng)考慮原材料選用、生產(chǎn)、銷售、使用、回收、處理等各個環(huán)節(jié)對資源造成的影響,減少污染物產(chǎn)生和排放,體現(xiàn)國家節(jié)能與綠色要求,從而實現(xiàn)環(huán)境保護的活動。指標的確定則力求反映行業(yè)現(xiàn)行的先進水平,同時方便標準的使用和實際考核的可操作性。
以螺桿、單螺桿、渦旋、滑片為主的一般用噴油回轉(zhuǎn)空氣壓縮機(以下簡稱回轉(zhuǎn)空壓機),是目前壓縮機行業(yè)生產(chǎn)量最大、應(yīng)用面最廣的產(chǎn)品,近年保持高速發(fā)展態(tài)勢,而高速發(fā)展的同時所消耗的大量能源和原材料、潤滑油、排放的污染物等,都對環(huán)境產(chǎn)生了諸多不利影響。該四類產(chǎn)品技術(shù)穩(wěn)定、產(chǎn)品標準齊全,在綠色設(shè)計的四大屬性方面具有很多的相似點,因此將其合并制定本行業(yè)第一個綠色產(chǎn)品設(shè)計評價規(guī)范。
標準適用于電動機驅(qū)動的一般用噴油螺桿空氣壓縮機(JB/T 6430)、一般用噴油單螺桿空氣壓縮機(GB/T 26967)、一般用噴油滑片空氣壓縮機(JB/T 4253)、一般用噴油渦旋空氣壓縮機(JB/T 11423)、一般用變頻噴油螺桿空氣壓縮機(JB/T 10972)及一體式永磁變頻螺桿空氣壓縮機(JB/T 13345),基本涵蓋了現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)空壓機產(chǎn)品,標準的制定可以滿足行業(yè)對回轉(zhuǎn)空壓機產(chǎn)品綠色設(shè)計的需要。需要強調(diào)的是,回轉(zhuǎn)空壓機的綠色設(shè)計評價規(guī)范與回轉(zhuǎn)空壓機的產(chǎn)品標準是協(xié)調(diào)一致的,必須在滿足上述回轉(zhuǎn)空壓機產(chǎn)品標準的基礎(chǔ)上再進行綠色設(shè)計。
根據(jù)調(diào)研情況,壓縮機行業(yè)質(zhì)量管理體系、環(huán)境管理體系和職業(yè)健康安全管理體系相對較成熟,絕大多數(shù)亦通過了相應(yīng)的體系認證。而建立能源管理體系的企業(yè)數(shù)量較少,且基本未進行體系認證。故在標準制訂時,從行業(yè)的實際情況考慮,對企業(yè)是否進行能源管理體系認證未做強制要求,但本著綠色制造和能源節(jié)約及改進的目的,須規(guī)定必須建立能源管理體系,且應(yīng)不斷完善和持續(xù)改進該體系。
2.1評價指標要求
根據(jù)GB/T 32161-2015《生態(tài)設(shè)計產(chǎn)品評價通則》的規(guī)定,本標準規(guī)定回轉(zhuǎn)空壓機的綠色產(chǎn)品評價指標體系由一級指標和二級指標組成。一級指標包括資源屬性指標、能源屬性指標、環(huán)境屬性指標、產(chǎn)品屬性四項指標。二級指標則按照 GB/T 32161-2015中5.2.2的要求,依據(jù)噴油回轉(zhuǎn)空壓機的產(chǎn)品特點,選取了產(chǎn)品對環(huán)境有影響、不利人體健康、能源消耗大的項目加以規(guī)定和約束,同時指標的選取應(yīng)遵循下列原則:
·遵循“生命周期理念、代表性、適用性、綠色高端引領(lǐng)”的指標選取原則;
·二級指標應(yīng)是可量化、可檢測、可驗證的;
·單項指標的基準值以不超過該類產(chǎn)品20%的比例為取值原則,實現(xiàn)最終符合本標準所有指標的綠色產(chǎn)品不超過該類產(chǎn)品比例的5%的目標,從而體現(xiàn)綠色產(chǎn)品的優(yōu)勢。
2.1.1 電子電氣產(chǎn)品有毒、有害物質(zhì)限量
目前許多電子電氣產(chǎn)品由于功能需要和生產(chǎn)技術(shù)的局限,仍含有大量如鉛(Pb)、汞(Hg)、鎘(Cd)、六價鉻(Cr(Ⅵ))、多溴聯(lián)苯(PBB)和多溴二苯醚(PBDE)等限用物質(zhì),這些含限用物質(zhì)的電子電氣產(chǎn)品在廢棄之后,如處置不當,不僅會對環(huán)境造成污染,也會造成資源的浪費。歐盟于2006年7月1日開始貫徹RoHS《電子電器產(chǎn)品中去除六種有毒有害物質(zhì)》法令,中國RoHS《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》則于2007年3月1日正式生效,循序漸進地推進禁止或限制上述六種有毒有害物質(zhì)使用。
本標準按照GB/T 26572《電子電氣產(chǎn)品中限用物質(zhì)的限量要求》的要求,規(guī)定了電子電氣產(chǎn)品中 鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚六種物質(zhì)的限用基準值,指導(dǎo)回轉(zhuǎn)空壓機行業(yè)的電子電氣產(chǎn)品供應(yīng)鏈上的制造廠商從源頭控制限用物質(zhì)的使用,推動電子電氣行業(yè)加快限用物質(zhì)的替代和減量化,從而實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展以及電子電氣產(chǎn)品的資源節(jié)約和環(huán)境保護。
2.1.2 金屬表面加工和處理
除電子行業(yè)外,在電鍍、鈍化等各種金屬加工處理用的溶劑及防銹涂層中,會使用到各種鉻化合物,一般也都存在六價鉻。而使用含有六價鉻的鉻化合物,會損害人體健康(包括引起嘔吐、腹疼、皮炎等,長期或短期接觸時更有致癌危險)、危害生態(tài)環(huán)境。關(guān)注六價鉻的危害,限制六價鉻的排放,已成為世界各國普遍關(guān)注的問題,如REACH 候選清單中規(guī)定六價鉻不允許超過0.1%(按質(zhì)量計)。本標準參考REACH,規(guī)定金屬表面加工和處理時六價鉻(CrVI)含量按質(zhì)量計應(yīng)≤0.1%。
2.1.3 石棉制品
由于石棉纖維能引起石棉肺、胸膜間皮瘤等疾病,許多國家選擇了全面禁止使用這種危險性物質(zhì)。本標準將石棉列為禁用指標。
2.1.4 涂料
油性涂料中一般含有甲醛、有毒揮發(fā)氣體、重金屬(汞、鉻、鉛等)、甲苯類化合物等,在生產(chǎn)、涂裝及產(chǎn)品使用過程中均會損害人體健康,國內(nèi)的很多地區(qū)逐步開始實行全面禁用油性涂料的政策。
本標準初稿中,將油性涂料列為禁用涂料,后續(xù)在調(diào)研及意見征集過程中,多家企業(yè)反映,電機的涂裝暫時還不能完全排除油性涂料,因電機如改用水性溶劑涂裝會影響電機涂裝質(zhì)量。因此從綠色環(huán)保的角度出發(fā),本標準規(guī)定,僅允許電動機使用油性涂料,但其VOC含量的限量值必須滿足GB 30981-2020《工業(yè)防護涂料中有害物質(zhì)限量》的規(guī)定;而其他零部件在進行綠色設(shè)計時,應(yīng)禁用油性涂料。
從行業(yè)調(diào)研的結(jié)果來看,壓縮機企業(yè)多數(shù)已開始全面推行使用水性溶劑,而控制柜等鈑金件則采用噴粉(無溶劑涂料)工藝。該兩種涂料中的揮發(fā)性有機化合物(VOC)是非工業(yè)環(huán)境中最常見的空氣污染物之一。當其含量超出了一定值時,會刺激人們的眼睛、皮膚以及呼吸道,并會傷害人體基因并致癌。綜上,對回轉(zhuǎn)空壓機產(chǎn)品生產(chǎn)過程中使用的涂料中VOC含量的限量值按GB 30981-2020《工業(yè)防護涂料中有害物質(zhì)限量》的“其他”類分別進行了規(guī)定。
2.1.5 機組比功率
空氣壓縮機應(yīng)用量大,對能耗和環(huán)境的影響重大,而改善潛力巨大、改進成本不高。因此,歐洲議會第2009/125/EC號指令:“建立能源產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計要求”,將空氣壓縮機產(chǎn)品納入管理要求,制定相關(guān)能效標準,美國也同樣制定了標準。在我國,壓縮機作為重點用能產(chǎn)品設(shè)備能效提升專項監(jiān)察的工業(yè)產(chǎn)品之一,政府采取了多項舉措。依據(jù)GB/T 32161-2015 的能源屬性要求,本標準將回轉(zhuǎn)空壓機的機組比功率作為能源屬性評價的2級指標。2020年7月1日,新版空壓機能效強制性標準GB 19153-2019《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》正式實施,其設(shè)定2級能效值為制定GB 19153-2019 當時20%的行業(yè)產(chǎn)品能夠達到。
隨著新版強標的實施,標準工作組調(diào)研及合肥通用機電產(chǎn)品檢測院有限公司的測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,在淘汰20%產(chǎn)品(不能達到新版標準的3級指標)后,目前國內(nèi)市場回轉(zhuǎn)空壓機產(chǎn)品在經(jīng)過技術(shù)改進后,已經(jīng)超過25%的產(chǎn)品可達到新版能效標準的2級指標。而GB 19153-2019 標準中1級能效指標值比2級指標低約8%,故本標準制定時將GB 19153-2019 中2級能效數(shù)值的97%作為能源屬性二級指標的基準值,指標的最終設(shè)定既契合新版GB 19153-2019實施后行業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的實際發(fā)展,又可以滿足綠色設(shè)計產(chǎn)品引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的目的。
2.1.6空載功率
空壓機的機組比功率考核的是空壓機在額定排氣壓力、公稱容積流量下的滿載功率,而用戶實際使用空壓機(空氣壓縮機系統(tǒng))時,對壓縮空氣需求量是經(jīng)常變化的,在空壓機的使用運行過程中,有相當一部分時間處于空載狀態(tài)。空壓機空載狀態(tài)運行同樣也會消耗不少電量,個別情況下最高時甚至能達到滿載功率的70%,因此,降低其空載功率對節(jié)約能源也很有必要。
歐美各企業(yè)對空載功率極為重視,多年前就開始了此指標的檢測及控制,美國CAGI的報告中也一直將此作為常規(guī)測試項目,而我國的產(chǎn)品標準及能效標準均未對空載功率提出過要求,所以國內(nèi)企業(yè)對此項指標不夠重視,不少企業(yè)的產(chǎn)品甚至未有此項數(shù)據(jù)。此次首次在標準中提出該指標考核,指標的設(shè)置暫未要求過高,即是為了給國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品一個接受和提高的過程。調(diào)研時,行業(yè)認為“空載功率小于30%滿載功率”的要求雖有一定的技術(shù)難度,但部分產(chǎn)品經(jīng)過技術(shù)改進,還是有可能達到的。因低壓空壓機(額定排氣壓力<0.5MPa),油系統(tǒng)可能采用油泵供油,空載功率與噴油機型不同,因此對此類機型不作本項要求。
2.1.7 余熱回收
空壓機工作散發(fā)的熱量,高的能達到空壓機消耗的能量,這大量熱量如進行余熱回收則對節(jié)能、減少大氣溫升有重大意義。由于空壓機的余熱品位比較低,現(xiàn)實中很多余熱回收的用途并不廣泛,而是否對空壓機的熱量進行回收利用主要由空壓機用戶決定;同時考慮到小型空壓機的使用場所比較靈活,余熱利用不便、價值較小。綜上考慮,作為綠色設(shè)計產(chǎn)品,本標準提出“余熱回收功能”的指標要求為:
·當用戶有需求時直接在空壓機產(chǎn)品上配置熱回收裝置;
·如用戶暫無此要求,則空壓機上也必須預(yù)置熱回收的拓展功能,允許用戶后續(xù)對此進行改造升級;
·小于37kW空壓機不作余熱回收要求。
2.1.8 冷凝液排放
回轉(zhuǎn)空壓機的產(chǎn)品標準中規(guī)定,當螺桿空壓機設(shè)有后冷卻器時,應(yīng)設(shè)置冷凝液排放裝置。而排放裝置在排放冷凝液過程中一般會帶出壓縮空氣,導(dǎo)致壓縮空氣浪費以及能源浪費,而規(guī)定冷凝液排放裝置須為無氣損型即是從能源節(jié)約的角度進行考量。
2.1.9 零部件可回收利用率
可回收利用率包括零部件的再制造、零部件材料的回收再利用,但不包括潤滑油的危廢處理及再使用。回轉(zhuǎn)空壓機主要材料為金屬和非金屬,其中非金屬占全部材料的重量不到5%。絕大多數(shù)金屬材料都可進行回收再利用,而部分非金屬零部件,如濾芯、電器元件、橡膠管等在使用后則無法進行回收再利用,因此標準將零部件可回收利用率定為≥90%。
?2.1.10 噪聲
回轉(zhuǎn)空壓機產(chǎn)品標準中的噪聲要求考核的是聲功率,即空壓機產(chǎn)品固有的聲輻射,它反應(yīng)了產(chǎn)品的設(shè)計水平和加工水平,同時噪聲也會對環(huán)境及人體健康造成影響,因此本標準要求綠色設(shè)計產(chǎn)品的噪聲值應(yīng)在產(chǎn)品標準的基礎(chǔ)上提高要求,即比對應(yīng)產(chǎn)品標準的噪聲限值再降低6個dB(A)。T/CECA-G 0068—2020《“領(lǐng)跑者”標準評價要求一般用噴油螺桿空氣壓縮機》和T/CECA-G 0090—2020《“領(lǐng)跑者”標準評價要求一般用變頻噴油螺桿空氣壓縮機》規(guī)定領(lǐng)跑者候選產(chǎn)品的先進水平(5星級)噪聲聲功率指標及比GB/T4980要求值低5~9 dB(A)。這個指標依據(jù)T/CAQP 015—2020《領(lǐng)跑者候選產(chǎn)品或服務(wù)評價標準編制通則》“5.4.1.2 先進值以當前國內(nèi)前20%的領(lǐng)先企業(yè)達到的標準水平作為取值原則”,這項要求基本符合綠色設(shè)計產(chǎn)品評價技術(shù)規(guī)范的指標基準值確定原則。因指標值差異分布不很大,本標準統(tǒng)一為“低于對應(yīng)產(chǎn)品標準規(guī)定的噪聲聲聲功率值至少6 dB(A)”。
2.1.11 壓縮空氣含油量
噴油回轉(zhuǎn)空壓機工作時,將大量的潤滑油噴入工作腔,雖然有油氣分離過程,但產(chǎn)出的壓縮空氣中仍會含有部分潤滑油。壓縮空氣含有的油在凈化處理、使用階段,散發(fā)到自然中時都會對環(huán)境產(chǎn)生影響。JB/T 10910-2008《一般用噴油回轉(zhuǎn)空氣壓縮機油氣分離濾芯》中規(guī)定,壓縮空氣經(jīng)油氣分離器過濾后含油量應(yīng)不大于5mg/m3。因此依據(jù)環(huán)境屬性要求,本標準將壓縮空氣含油量列為二級指標,并在JB/T 10910 -2008的基礎(chǔ)上提高要求為不大于3mg/m3。
2.1.12 防潤滑油污染
噴油回轉(zhuǎn)空壓機工作時,將大量的潤滑油噴入工作腔用以冷卻壓縮空氣。雖然絕大多數(shù)潤滑油在廢棄后作為危廢品均已通過有合格資質(zhì)的專業(yè)危廢回收處置廠商回收處置,但在空壓機使用過程中必不可免的存在潤滑油滲漏現(xiàn)象,維護拆解時也會有潤滑油滴漏,這些都會對環(huán)境造成危害。因此本標準在環(huán)境屬性中設(shè)立了“防潤滑油污染”的二級指標,滲漏雖不可避免,但是漏出的潤滑油必須通過一定的方式加以防護,不允許落在地面上。目前行業(yè)對此最常采取的方法就是在機組的底架上加裝或改造底板,而該底板不但應(yīng)是全封閉的,同時還應(yīng)具有一定的容積,可以承裝漏出的潤滑油。
2.1.13 電磁兼容(發(fā)射、抗擾度)
大電流伴有強磁場,工業(yè)環(huán)境中,大量電氣設(shè)備使用,可能存在其發(fā)射電磁場,會影響到空壓機的電器設(shè)備運行,空壓機配置的電器設(shè)備的電磁發(fā)射可能干擾其它設(shè)備,特別是變頻空壓機的變頻器、控制器、變頻電機有較大可能。關(guān)于變頻空壓機兩個產(chǎn)品標準JB/T10972、JB/T13345 均對電磁兼容提出要求,行業(yè)上很多設(shè)備供應(yīng)商對這些部件進行了電磁兼容檢測。目前強制性國標對調(diào)速電氣傳動系統(tǒng)提出了電磁兼容性要求,項目要求更清晰。本標準明確電磁兼容執(zhí)行GB 12668.3要求。
2.1.14 容積流量
回轉(zhuǎn)空壓機的產(chǎn)品標準中規(guī)定空壓機的實際容積流量不得小于公稱容積流量的95%,這5%的偏差是考慮了設(shè)計、制造的一些不可控制或不確定因素,該規(guī)定與產(chǎn)品標準的要求一致。
2.1.15 機組功率
作為空壓機產(chǎn)品基本參數(shù),是產(chǎn)品一項重要指標。目前存在行業(yè)上很多產(chǎn)品以大標小現(xiàn)象,新版能效標準GB19153對機組功率提出了要求,本標準加以明確,保持一致。
2.1.16 可視化安全防護
空壓機實際操作中,維護人員經(jīng)常會帶電打開控制柜門,查看電器情況,存在安全隱患。歐美市場對此提出安全防護要求GB22207《容積式空氣壓縮機安全要求》標準,未對此作出要求。本標準提出可視化安全防護要求。
2.1.17 油氣分離器防火接地保護
噴油回轉(zhuǎn)壓縮機,其油分離器的濾芯為化纖材料制成,很容易產(chǎn)生靜電。由于濾芯和分離器筒體之間是用絕緣材料(如橡膠墊)密封,如不采取良好的導(dǎo)電措施并可靠接地,則當高溫高壓的油氣混合物進入分離器濾芯時,很可能會因為靜電放電引起著火。安全標準未明確提出此內(nèi)容要求。為避免出現(xiàn)較大安全問題,本標準提出接地保護要求。
2.2 生命周期評價
根據(jù)回轉(zhuǎn)空壓機的綠色設(shè)計評價流程,在通過基本要求和評價指標要求的評價后,生產(chǎn)企業(yè)還應(yīng)編制產(chǎn)品生命周期評價報告。按照GB/T 24040、GB/T24044 和 GB/T 32161的要求,本標準給出了生命周期評價報告的編寫方法。回轉(zhuǎn)空壓機產(chǎn)品在生產(chǎn)、使用階段的清單因子主要歸為能源消耗、水資源消耗及全球變暖。所采用的的環(huán)境影響評價方法為荷蘭萊頓大學(xué)環(huán)境研究中心開發(fā)的CML2001評價方法,其中全球氣候變暖影響評價,主要為大氣中的CO2和其他溫室氣體的增加產(chǎn)生的溫室效應(yīng),導(dǎo)致全球平均氣溫升高,并引起氣候變化。全球氣候變暖影響評價采用相關(guān)因子方法(以CO2為基準,當量因子為1)來計算,各種相關(guān)氣體的特征化值為排放量與相關(guān)特征化因子相乘得到的數(shù)值,各項特征化值相加即得到這一類型參數(shù)的計算結(jié)果。
《綠色設(shè)計產(chǎn)品評價技術(shù)規(guī)范 一般用噴油回轉(zhuǎn)空氣壓縮機》針對行業(yè)中量大面廣的一般用噴油回轉(zhuǎn)空氣壓縮機產(chǎn)品,在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)階段就充分考慮全生命周期過程中環(huán)境、資源、人體健康與安全因素,在保證產(chǎn)品技術(shù)性和經(jīng)濟性的前提下,覆蓋設(shè)計、生產(chǎn)、使用、回收全過程,規(guī)定了生產(chǎn)企業(yè)進行綠色設(shè)計應(yīng)滿足的基本要求,提出資源、能源、環(huán)境、產(chǎn)品四方面屬性的評價指標要求,并給出了產(chǎn)品生命周期評價報告編制方法及評價結(jié)果判定,從而引導(dǎo)一般用噴油回轉(zhuǎn)空氣壓縮機的綠色健康發(fā)展。