一种确定汽车零部件仓储环境VOC浓度极限值的方法与流程

一种确定汽车零部件仓储环境voc浓度极限值的方法
技术领域
1.本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种确定汽车零部件仓储环境voc浓度极限值的方法。


背景技术：

2.随着汽车保有量的提高以及消费者健康意识的增强，用户除了外观、油耗、安全等性能外，对影响健康的车内空气质量提出了越来越高的要求。为保护驾乘人员的身体健康，相继出台了车内挥发性有机物(voc)的管控标准。2011年10月27日，国家推荐性标准gb/t 27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》发布，该标准规定了车内空气中苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛的浓度要求。2016年1月22日，为适应行业发展的需求，国家强制性标准《乘用车内空气质量评价指南》(征求意见稿)发布，加严了部分物质的限值。
3.在李俊贤等的“汽车内饰件的加工工艺和仓储条件对其voc含量的影响”中，通过试验研究，总结了内饰件仓储的温度和时间对其voc含量的影响规律。进行低温存放环境和常温存放环境的对比试验，结果表明仓储环境温度越高，内饰件voc散发越快，建议改善仓储环境，提高存放温度和通风效率，加快零部件的voc释放速率；摸索内饰件voc含量随下线时间的延长的衰减规律，结果表明内饰件的存放时间越长，其voc含量越低，零部件下线7天后，voc含量衰减速率放缓，建议适当延长零部件装车前的存放时间，以减少零部件装车后voc的释放量。
4.在邓晶晶的“制造工艺对汽车内饰非金属零部件voc性能提升研究”中，指出生产环境和仓储环境的清洁也是影响voc性能的关键环节，零件生产场地和储存区域要保持清洁和通风，生产的零件要及时与废料、废件、油污等隔离，包装时尽量少用泡沫类，防止对零件的污染。用立柱饰板进行测试，对比了2组同一生产条件的零件voc测试结果，第1组：存储区域无通风条件且用泡沫包装，第2组：存储区域通风且零件敞放未包装，存储3天后进行测试，从结果中可以看出，通过对零件通风敞放，也可以有效降低挥发性有机物的挥发量，改善voc性能。
5.在万玉峰等“轿车针刺地毯气味与挥发性有机物的管控”中，以针刺地毯为例，从原材料、加工工艺、包装和仓储、质量监控4个方面给出了对气味和voc的分析思路和管控措施。包装和储运优化方面，为了增加地毯原材料和成品的气味散发，原材料和成品在打包之前，自然叠放在通风良好的仓库内，辅以风扇加速气味散发。对于面料和毡材的包装，由pe袋完全密封包装，改为仅在顶部和底部覆盖pe薄膜包装，4个侧面可供通风散味。对于零附件包装，停用气味较重的塑料编织袋，改用打孔的pe袋包装。
6.为管控车内voc，汽车企业纷纷建立企业标准对车内voc的主要来源，即内饰零部件进行管控，包括选用低voc原材料、调整优化生产工艺、加大仓储环境通风换气等等。仓储环境对零部件voc散发具有重要影响，如果仓储环境voc浓度过高不仅不利于零部件本身voc的散发，甚至会对零部件造成污染。目前，大部分企业并未对零部件的仓储环境采取通
风措施，个别企业通过加装排气扇等措施加快仓储环境内的空气流通。
7.然而，何时启动通风换气措施，能够在保证零部件不受污染的前提下，实现能耗和成本最低，成为亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

8.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种确定汽车零部件仓储环境voc浓度极限值的方法，所述方法可用于确定汽车零部件仓储环境的voc浓度限值，便于对仓储环境空气中的voc进行管控，避免汽车零部件受到污染。
9.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
10.第一方面，本发明提供一种确定汽车零部件仓储环境voc浓度极限值的方法，所述方法包括如下步骤：
11.(1)确定零部件仓储的固有参数和环境参数：所述固有参数包括仓库的容积和日均存储量，所述环境参数包括仓库的温度和湿度；
12.(2)建立简化模型：将零部件在仓储中的voc散发过程简化为至少1个零部件在密闭容器内的散发，所述密闭容器的容积为仓库的容积与日均存储量的比值再乘零部件的个数；
13.(3)voc极限浓度值的确定：将步骤(2)所述零部件置于充满惰性气体的所述密闭容器内，使密闭容器内的环境参数保持恒定并与仓库的环境参数相同，间隔相同或不同的时间测定密闭容器中的voc浓度，直至voc浓度稳定不变，即为所述voc极限浓度值。
14.本发明所述方法可用于确定汽车零部件仓储环境的voc浓度限值，便于对仓储环境空气中的voc进行管控，避免汽车零部件受到污染。零部件仓储环境voc浓度限值确定：根据亨利定律，一定条件下，当环境空气中的voc浓度低于平衡浓度时，有利于零部件内部voc的散发；当环境空气中的voc浓度高于平衡浓度时，零部件会吸附环境中的voc而被污染。该平衡浓度可作为仓储环境voc的浓度限值，当仓储环境中voc浓度超过该限值时，则需要采取通风换气措施，以避免零部件受到污染。
15.本发明通过简化模型确定了零部件仓储环境voc浓度限值，为仓储环境的voc管控提供了依据，避免零部件受到污染；在实际作业中，当仓储环境voc浓度超过限值时，启动通风换气措施，避免了长时间开启通风换气措施引起的能源浪费，降低了成本。
16.优选地，步骤(1)中，所述温度为年均温度。
17.优选地，步骤(1)中，所述湿度为年均湿度。
18.本发明中，所述年均温度指的是：将各月平均温度的总和除以12所得的平均值。
19.所述年均湿度指的是：各月平均相对湿度的总和除以12所得的平均值。
20.优选地，步骤(2)中，所述零部件的个数为1-5个，例如2个、3个、4个等。
21.优选地，步骤(2)中所述零部件的个数为1，所述密闭容器的容积为仓库的容积与日均存储量的比值。
22.以单个零部件作为简化模型，方便简单易操作。
23.优选地，步骤(3)中，所述惰性气体包括氮气。
24.优选地，步骤(3)中，所述密闭容器为刚性密闭容器。
25.优选地，所述密闭容器具备环境参数可调节的功能。
26.优选地，所述步骤(3)中，测定密闭容器中的voc浓度的时间间隔为0.5-3h，例如1h、1.5h、2h、2.5h、3h等。
27.作为优选的技术方案，所述方法包括如下步骤：
28.(1)确定零部件仓储的固有参数和环境参数：所述固有参数包括仓库的容积和日均存储量，所述环境参数包括仓库的年均温度和年均湿度；
29.(2)建立简化模型：将零部件在仓储中的voc散发过程简化为至少1个零部件在刚性密闭容器内的散发，所述刚性密闭容器的容积为仓库的容积与日均存储量的比值再乘零部件的个数；
30.(3)voc极限浓度值的确定：将步骤(2)所述零部件置于充满惰性气体且具有环境参数调节功能的所述刚性密闭容器内，使刚性密闭容器内的环境参数保持恒定并与仓库的环境参数相同，每隔0.5-3h测定密闭容器中的voc浓度，直至voc浓度几乎不变，即为所述voc极限浓度值。
31.示例性地，本发明步骤(3)中，所述voc浓度几乎不变后，还包括拟合曲线的操作；
32.优选地，根据亨利定律所述拟合曲线的方程如下：
33.ca＝c
equ
×
(1-α
×
e-βt
)；
34.其中，ca为不同的时间点测量的voc浓度，c
equ
为平衡时的voc浓度，α为无量纲数，β为无量纲数，t为散发时间。
35.根据亨利定律，随着散发时间的延长，密闭容器空气中的voc浓度会逐渐升高，到一定浓度后则不再升高，该浓度即为零部件在该条件下的平衡浓度，通过拟合曲线，可减少测试次数，进一步简化实验过程。
36.相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
37.(1)确定了零部件仓储环境voc浓度限值，为仓储环境的voc管控提供了依据，避免零部件受到污染；
38.(2)当仓储环境voc浓度超过限值时，启动通风换气措施，避免了长时间开启通风换气措施引起的能源浪费，降低了成本。
附图说明
39.图1是实施例1所述的简化模型的示意图。
具体实施方式
40.为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
41.实施例1
42.本实施例提供一种确定汽车零部件仓储环境voc浓度极限值的方法，所述方法包括如下步骤：
43.(1)确定零部件仓储的固有参数和环境参数：所述固有参数包括仓库的容积(v＝4000m3)和日均存储量(n＝2000件)，所述环境参数包括仓库的年均温度(t＝15℃)和年均湿度(rh＝60％)；
44.(2)建立简化模型：示意图如图1所示，以汽车座椅作为选定的零部件，将零部件在
仓储中的voc散发过程简化为单个零部件在刚性密闭容器内的散发，所述刚性密闭容器的容积为v1＝v/n＝2m3；
45.(3)voc极限浓度值的确定：将步骤(2)所述零部件置于充满惰性气体且具有环境参数调节功能的所述刚性密闭容器内，使刚性密闭容器内的环境参数保持恒定并与仓库的环境参数相同，每隔2h测定密闭容器中的甲苯浓度，直至甲苯浓度几乎不变，为0.05mg/m3，即为所述甲苯极限浓度值。
46.实施例2
47.本实施例提供一种确定汽车零部件仓储环境voc浓度极限值的方法，所述方法包括如下步骤：
48.(1)确定零部件仓储的固有参数和环境参数：所述固有参数包括仓库的容积(v＝4000m3)和日均存储量(n＝1600件)，所述环境参数包括仓库的年均温度(t＝20℃)和年均湿度(rh＝50％)；
49.(2)建立简化模型：以汽车座椅作为选定的零部件，将零部件在仓储中的voc散发过程简化为2个零部件在刚性密闭容器内的散发，所述刚性密闭容器的容积为v1＝2v/n＝5m3；
50.(3)voc极限浓度值的确定：将步骤(2)所述2个零部件置于充满惰性气体且具有环境参数调节功能的所述刚性密闭容器内，使刚性密闭容器内的环境参数保持恒定并与仓库的环境参数相同，每隔2h测定密闭容器中的甲醛浓度，直至甲醛浓度几乎不变，为0.02mg/m3，即为所述甲醛极限浓度值。
51.本发明所述方法相比于现有技术，通过简化模型，能够更加方便地确定汽车零部件仓储环境中的voc浓度极限值，为通风换气的时机提供了依据，降低了能耗。
52.本发明所述方法可用于确定汽车零部件仓储环境的voc浓度限值，便于对仓储环境空气中的voc进行管控，避免汽车零部件受到污染。零部件仓储环境voc浓度限值确定：根据亨利定律，一定条件下，当环境空气中的voc浓度低于平衡浓度时，有利于零部件内部voc的散发；当环境空气中的voc浓度高于平衡浓度时，零部件会吸附环境中的voc而被污染。该平衡浓度可作为仓储环境voc的浓度限值，当仓储环境中voc浓度超过该限值时，则需要采取通风换气措施，以避免零部件受到污染。
53.本发明通过简化模型确定了零部件仓储环境voc浓度限值，为仓储环境的voc管控提供了依据，避免零部件受到污染；在实际作业中，当仓储环境voc浓度超过限值时，启动通风换气措施，避免了长时间开启通风换气措施引起的能源浪费，降低了成本。
54.申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。