軌道車(chē)輛整車(chē)空氣質(zhì)量檢測(cè)探討范文

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摘要:選取了近年來(lái)幾種典型車(chē)型的整車(chē)空氣質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果，對(duì)整車(chē)空氣質(zhì)量影響大的前十項(xiàng)物質(zhì)進(jìn)行分析，找出出現(xiàn)頻率高、貢獻(xiàn)大的幾種物質(zhì)，通過(guò)文獻(xiàn)查找分析其可能來(lái)源，結(jié)合材料、部件VOC檢測(cè)方法分析，為今后的整車(chē)研發(fā)、工藝和質(zhì)量等過(guò)程提供整車(chē)空氣質(zhì)量改善方案的思路。

關(guān)鍵詞:整車(chē)空氣質(zhì)量;VOC;管控;材料部件

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公眾對(duì)軌道交通乘坐的舒適度要求也隨之提升。近年來(lái)，有關(guān)高鐵動(dòng)車(chē)異味被投訴的報(bào)道時(shí)有出現(xiàn)，因此在新車(chē)交付前都需要對(duì)整車(chē)進(jìn)行空氣質(zhì)量檢測(cè)。揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)是指常溫常壓下，具有高蒸氣壓和易蒸發(fā)性能的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)［1］，也是空氣中不同氣味的來(lái)源。本文通過(guò)對(duì)近年來(lái)5種典型車(chē)型的整車(chē)空氣質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告進(jìn)行整理，歸納總結(jié)幾種車(chē)型中出現(xiàn)頻率高、貢獻(xiàn)大的VOCs，找出整車(chē)空氣中特征污染物質(zhì)。結(jié)合材料部件的VOC檢測(cè)，對(duì)材料、部件的多種檢測(cè)方法的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，為整車(chē)空氣中的污染物質(zhì)溯源提供檢測(cè)方法，最終為整車(chē)空氣質(zhì)量改善提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和依據(jù)。

1整車(chē)數(shù)據(jù)分析

5種典型車(chē)型包括城軌車(chē)輛和機(jī)車(chē)車(chē)輛，為了保證分析的一致性，本文分析了各車(chē)型司機(jī)室的檢測(cè)結(jié)果。整車(chē)空氣樣品中TVOC種類(lèi)繁多，含量差異也比較大，因此通常將貢獻(xiàn)最大的前十種物質(zhì)稱(chēng)為T(mén)OP10，也是最能體現(xiàn)該樣品中的TVOC特征的指標(biāo)。1)A型車(chē)TVOC分析。圖1為A型車(chē)司機(jī)室中TVOC的TOP10的分布圖。A型車(chē)中TOP10分別為二甲苯、乙腈、苯甲醇、苯甲醛、乙酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、對(duì)二甲苯、正丁醇、十甲基環(huán)五硅氧烷和環(huán)己酮。TOP10對(duì)整車(chē)TVOC貢獻(xiàn)達(dá)76%，其中貢獻(xiàn)最大的主要為二甲苯和乙腈，均超過(guò)了20%。圖1A型車(chē)TVOC中貢獻(xiàn)前十項(xiàng)物質(zhì)占比2)B型車(chē)TVOC分析。B型車(chē)司機(jī)室中TVOC的TOP10的分布圖如圖2所示。B型車(chē)中TOP10分別為二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯、2－丁酮、正丁醇、甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、環(huán)己酮、苯甲醇、六甲基環(huán)三硅氧烷、乙苯和苯乙烯。TOP10對(duì)整車(chē)TVOC貢獻(xiàn)達(dá)56%，其中貢獻(xiàn)最大的主要為二甲苯和丙二醇甲醚醋酸酯，貢獻(xiàn)均超過(guò)了10%3)C型車(chē)TVOC分析。C型車(chē)中司機(jī)室TVOC的TOP10的分布圖如圖3所示。C型車(chē)中TOP10分別為2－丁酮、二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙腈、乙二醇乙醚醋酸酯、環(huán)己酮、甲苯、苯甲醇、乙酸丁酯和苯甲醛。TOP10對(duì)整車(chē)TVOC貢獻(xiàn)達(dá)69%，其中2－丁酮、二甲苯和丙二醇甲醚醋酸酯為貢獻(xiàn)最大，超過(guò)了10%。5)E型車(chē)TVOC分析。E型車(chē)TVOC的TOP10的分布圖如圖4所示。D型車(chē)中TOP10分別為二氯甲烷、乙二醇、2－丁酮、甲基環(huán)戊烷、二甲苯、八甲基環(huán)四硅氧烷、乙醛、乙酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、正丁醇。TOP10對(duì)整車(chē)TVOC貢獻(xiàn)高達(dá)78%，其中貢獻(xiàn)最大的主要為二氯甲烷，貢獻(xiàn)率超過(guò)了50%。

2高頻VOCs分析

在對(duì)5種車(chē)型的TOP10進(jìn)行總結(jié)后，得到不同物質(zhì)的出現(xiàn)頻率，通過(guò)文獻(xiàn)查找其可能來(lái)源，為后續(xù)材料、部件中污染物溯源提供線索。由表1可知，二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯在5種車(chē)型的TOP10中出現(xiàn)概率為100%，乙酸丁酯、2－丁酮出現(xiàn)頻率也相當(dāng)高，出現(xiàn)頻率為80%。還有2種物質(zhì)丙酮和二氯甲烷并不是出現(xiàn)頻率高的物質(zhì)，但是分別在其中一種車(chē)型中貢獻(xiàn)最大，因此對(duì)這幾種物質(zhì)進(jìn)行了分析。1)二甲苯。二甲苯在5種車(chē)型中貢獻(xiàn)都比較大，二甲苯也是在汽車(chē)的整車(chē)空氣中出現(xiàn)頻率很高，屬于重點(diǎn)監(jiān)控的8種VOC之一。在工業(yè)上，二甲苯是三種同分異構(gòu)體鄰、間、對(duì)二甲苯的混合物，具有特別的氣味［2］。二甲苯屬于低毒類(lèi)化學(xué)物質(zhì)，也是重要的化工原料，在多種材料部件中都有添加，尤其在發(fā)泡材料、塑料和膠粘劑中較多。由于二甲苯存在于材料內(nèi)部，其揮發(fā)可能會(huì)隨著在材料內(nèi)部的遷移而導(dǎo)致其在下線一段時(shí)間后釋放增加［3］。2)丙二醇甲醚醋酸酯。丙二醇甲醚醋酸酯在五種車(chē)型中貢獻(xiàn)率在10%左右。丙二醇甲醚醋酸酯對(duì)極性和非極性物質(zhì)都有優(yōu)良的溶解特性，是一種低度的高級(jí)工業(yè)溶劑，在高檔涂料中作為輔助溶劑有廣泛運(yùn)用。丙二醇甲醚醋酸酯的沸點(diǎn)在146℃，揮發(fā)度中等，但是具有的特殊氣味，因此會(huì)對(duì)車(chē)內(nèi)氣味造成影響。3)2－丁醇。2－丁醇也是出現(xiàn)頻率較高的一種VOC，且貢獻(xiàn)度較大。2－丁醇沸點(diǎn)較低，易揮發(fā)，具有類(lèi)似丙酮?dú)馕叮诠I(yè)上常作為合成樹(shù)脂、合成纖維素中的溶劑，也用在涂料工業(yè)中。4)乙酸丁酯。乙酸丁酯雖然出現(xiàn)頻率較高，但是貢獻(xiàn)率卻低于上述3種物質(zhì)。乙酸丁酯是一種優(yōu)良的有機(jī)溶劑，在塑料、橡膠、人造革的加工過(guò)程中都有使用。由于乙酸丁酯具有果香氣味，因此也作為食用香料使用。5)丙酮和二氯甲烷。丙酮和二氯甲烷在TOP10中出現(xiàn)頻率并不高，但都在某一種車(chē)型中大量出現(xiàn)。丙酮在塑料、橡膠、制革以及噴漆行業(yè)中作為主要的溶劑，二氯甲烷通常作為金屬表面漆層清洗劑中的溶劑。但這兩種物質(zhì)的揮發(fā)性較強(qiáng)，通常在一段時(shí)間通風(fēng)后即可去除。

3結(jié)語(yǔ)

整合所有歷史整車(chē)空氣檢測(cè)數(shù)據(jù)，按照不同車(chē)型和項(xiàng)目，構(gòu)建整車(chē)空氣質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，找出貢獻(xiàn)大、出現(xiàn)頻率多的VOC，針對(duì)性地進(jìn)行管控。在本文選取的5種典型車(chē)型中，二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸丁酯和2－丁酮是在TOP10中出現(xiàn)頻率最高且貢獻(xiàn)較大的VOC，通過(guò)對(duì)這幾種物質(zhì)的管控，能有效改善整車(chē)中的空氣質(zhì)量。丙酮和二氯甲烷在其中2種車(chē)型中的貢獻(xiàn)具有偶然性，通過(guò)增加釋放其周期即可有效解決。

參考文獻(xiàn):

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作者：何雪珠 馮靜弦 顧也飛 劉海蘭 單位：中車(chē)株洲電力機(jī)車(chē)有限公司