油料装备寿命周期中的绿色维修探讨

文/郭建科 张 镇 彭 斌

油料装备的生命周期中，装备的使用与维护的时间是最长的、耗能也是最大，造成的污染可能是最多的。因此，为了在维修中贯彻执行可持续发展战略和清洁化维修，必须进行绿色维修探讨。

一、绿色维修概述

绿色维修是在维修的基础上综合考虑环境影响和资源利用效率的现代维修模式，即在维修过程及装备维修后直至装备报废处理这一段时期内，既要最大程度地使装备保持和恢复原来规定的各种状态，又要使维修废弃物和有害排放物最小；既对环境的负面影响最小，又对维修操作人员的劳动保护性好，还要使资源利用率最高。绿色维修的目标是：以最少的资源消耗，保持、恢复、延长、改善设备的功能；同时，避免产生废物或污染环境，符合社会和公众利益及政府法规。为了达到上述目标，必须开展无公害、无污染和资源重新利用的绿色维修研究，而且应当从产品的设计初期就提出产品的绿色维修性要求，进行绿色维修性设计。油料装备绿色维修模型如图1所示。

由此可见，绿色维修是在综合考虑资源利用效率和对环境的影响的条件下，使装备保持或恢复到规定状态的全部活动。其要求是，在达到保持和恢复装备的规定状态这一物理目标的同时，还应达到在装备维修直至报废处理的全部活动中，对环境的污染最小，资源利用率最高的可持续发展目标。绿色维修应从两方面入手，一是在产品的设计初期就提出产品的绿色维修性要求，进行绿色维修性设计的有关研究；二是进行绿色维修生产的无污染或少污染工艺方法和污染防治研究。绿色维修以可持续发展为目标形成一个完整的体系。在维修方法、材料、能源、过程等方面提出相应的要求，并制订出具体的措施。绿色维修兼顾经济效益和环境效益，最大限度地减少了原材料和能源的消耗，降低成本、提高效益，对环境和人类危害最小，对生产全过程进行科学的改革和严格的管理，使维修过程中排放的污染达到最小，使环境危害大大减轻。

二、油料装备寿命周期中绿色维修的作用

1.减少水及土壤污染

油料装备维修过程中的水、土壤污染主要指由于修理人员环保观念差，对修理产生的废水、废渣、废油等不能采取适当的回收措施，直接排入大自然造成的土壤及地下水污染，严重破坏生态环境。为此，维修过程中采取以下措施：一是对不同的材料采取不同的回收处理方法，可以按照能回收重用的、无法再用的和有特殊材料的(如含有毒、有害成分的材料)进行分类；二在维修工艺方案选择上，要尽量选择无污染或少污染的维修工艺方案。

2.避免废弃物污染

油料装备维修过程中，需要加工一些维修备件，很容易产生大量切屑和磨屑，同时也会产生一些报废件、磨损件以及一些垃圾(含有毒的材料)。因此，需采取下列措施：一是对维修过程中产生的垃圾进行分类，以便于废品的回收处理，提高废品利用率；二是维修实现模块化，建立模件库，将更换下来的部件带回模件库中，修好后入库，以备下次使用，提高维修效率。

3.实现可持续发展

从可持续发展的观点看，资源的再使用和避免废物产生是至关重要的，而维修由于其自身功能，恰恰能满足这两方面的需求。一般来说，通过维修恢复油料装备的性能所消耗的劳动量和资源，仅仅是制造同一装备的几分之一甚至十几分之一。而人力、物力资源消耗的减少，就意味着物料流和能量流的减少，意味着对环境污染的减少并利于社会的持续发展。同时，以最小的资源消耗，保持、恢复、延长、改善设备的功能，避免产生废物或污染环境，符合社会和公众利益及政府法规需要。所以绿色维修方式可以实现资源的可持续利用，在维修过程中可以控制大部分污染，减少污染来源，具有较高的环境效益。

三、油料装备寿命周期中的绿色维修对策

绿色维修关注的是提高资源及能源的利用率，使装备使用及维修等生命周期内无环境污染或使污染最小化，降低装备寿命周期费用，提高军事经济效益。

1.完善装备材料的选择和管理

利用高科技对装备零件修复，不仅可以恢复其几何尺寸与精度，而且能提高零件乃至整个设备的性能与质量。如在某型号装备上应用新型电弧热喷涂防腐技术，可使其防腐寿命由5年提高到15年。在维修材料的选择上，要优先考虑无毒和来源广泛的材料，这些都是解决污染的一些措施。虽然这些做法有些从经济方面来看成本较高，但是符合维修业长远发展要求。

材料选择要求具有环境适用性，不加任何有害涂镀，废弃后能自然分解并为自然界吸收；选用低能耗、低成本、少污染，易加工且加工中无污染或污染最小的材料；使用易回收、易处理、可重用、可降解的材料等。

维修材料管理过程中，不能把含有有害成分与无害成分的材料混放在一起；对于达到寿命周期的产品，有用部分要充分回收利用，不可用部分要采用一定的工艺方法进行处理，使其对环境的影响降到最低限度。

2.更新设计理念

其一，回收性设计。回收性设计是在产品绿色维修性设计初期充分考虑其零件材料的回收可能性、回收价值的大小、回收处理方法、回收处理结构工艺等与回收性有关的一系列问题，最终达到零件材料资源及能源的最大利用，并对环境污染为最小的一种设计思想和方法。回收性设计包括回收材料的标志，回收工艺及方法，回收的经济性评价和回收性设计。

其二，拆卸性设计。可拆卸性是产品绿色性设计的主要内容之一，它要求在产品设计的初级阶段就将拆卸性作为结构设计的一个评价准则，使所设计的结构易于拆卸，维护方便，并在产品报废后可以重新利用部分能充分有效地回收和重用，以达到节约资源和能源、保护环境的目的。绿色维修性要求在产品的使用、维护和修理中避免破坏性拆卸。

其三，组合性设计。组合性设计即模块化设计，其对提高产品绿色维修性水平有重要意义。模块化设计可以简化产品结构、能够满足产品的快速开发要求，并可将产品中对环境或对人体有害的部分、使用寿命相近的部分集成在同—模块中，便于拆卸回收和维护更换。

3.实施智能故障诊断

智能故障诊断始于机械设备故障诊断，较常用的技术手段有振动监测、噪声监测、温度监测、油液分析、无损探伤等。故障诊断技术可以在设备运行过程或基本不拆卸的情况下，监测设备的运行技术状况，预测设备的可靠性，判断故障的部位和原因。因此，能够防止突发故障和事故的发生，减少事故性停机，同时能够较科学地确定设备修理间隔期和内容，降低维修成本，保证安全生产，节约能源。据统计，采用该项技术后，可减少75%以上的机械设备事故，维修费用降低25－75%，已成为提高机械设备安全、稳定、可靠、长周期、满负荷地运行服务以及实现绿色维修的关键技术。

油料装备故障的特点是具有“扩散性”，即系统中某一元件发生了故障，往往会导致一系列元件发生故障。对油料装备进行在线监测，及时发现和排除故障。对于保证油料装备使用的可靠性具有特殊的重要意义。油料装备的故障形式及故障诱因很多，在进行故障诊断中，了解油料装备中常见的典型故障及其诱发原因，既有助于选择简便而有效的诊断方法。又有利于获得准确的诊断结论。

4.利用再制造工程技术

再制造工程的含义是以设备(零件)全寿命周期设计和管理为指导，以优质、高效、节能、节材和环保为标准，以先进技术、新型材料和产业化生产为手段，以修复、改造失效设备(零件)或提升使用性能为目的一系列技术、经济活动的总称。推行再制造工程符合可持续发展战略的要求，改善设备(零件)的性能与质量，节约维修或制造成本。绿色再制造工程是一门新兴学科，对加速旧装备的延寿和升级改造，对军队油料装备维修保障将起到重要作用。

再制造工程以油料装备寿命周期管理为指导，包括对油料装备的以下处理方法：一是修复，通过测试、拆修、换件、局部加工等，恢复装备的规定状态或规定功能。二是改装，通过局部修改装备设计或连接、局部制造等使产品适合于不同的使用环境或条件。三是改进或改型，通过局部修改和制造，特别是引进新技术等使产品使用与技术性能得到提高，适应使用或技术发展的需要，延长使用寿命。四是回收利用，通过对废旧产品进行测试、分类、拆卸、加工等使产品或其零部件、原材料得到再利用。因此，再制造工程不同于一般意义上的简单维修，减少了资源浪费。

5.创新维修工艺

在油料装备修理中，采取环保设施及手段降低和处理维修过程中有害物的排放。如在装备维修中，采用符合环保要求的油漆和打磨(带吸尘)装置，防止含有害化学成分的粉尘污染。在装备维修过程中推行有利于环境保护的制造及修理技术，在修理中用高速氧燃料热喷涂来代替镀铬，用化学镀镍来代替镍镉合金镀等。

采用何种绿色维修工艺要做系统性的决策，具体做法是建立一个数据库，查明每台装备每一个零件何处用了有害材料，可根据毒性及对环境和健康的影响对其进行数值量化。这样在维修过程中，有助于工作人员了解重点应放在何处。从油料装备的早期研制抓起，使新一代装备具有良好的绿色维修性。绿色维修方案要兼顾维修工艺的传统评价(适用性、耐久性和技术经济性)和“绿色性”指标。在工艺方案的选择上，要尽量选择无污染或少污染的工艺方案。

6.开展绿色维修理论研究和应用

在装备的寿命周期过程中，应对装备绿色维修的概念和模型、绿色维修设计原理和技术、绿色维修检测原理、绿色维修工艺、绿色维修材料理论等进行研究和应用。在装备绿色维修研究过程中对装备系统绿色维修理论进行研究和应用，对装备系统绿色维修性的定量和定性要求进行研究和应用。改进维修技术和设备，减少或杜绝维修对环境的污染并且尽量利用低污染或无污染的新工艺新技术。

四、结论

油料装备绿色维修贯穿于寿命周期全过程中，体现在论证、设计、制造、使用及维修等各个方面。绿色维修增加了对维修的约束，同时加大了维修目标。绿色维修是一个动态演变的体系，有很大的发展空间，是一件利国利民的大事。在绿色维修理念的指引下，通过制度创新、改善油料装备维修体系，以技术创新为引导，使装备绿色维修得到长足的发展，可促进我国循环经济的健康发展。同时，从装备的早期研制抓起，使新一代油料装备具有良好的绿色维修性，在装备材料的选择上，要优先考虑无毒和来源广泛的材料，这些都是推行绿色维修的有效手段。