Методика определения эмиссий вредных веществ в атмосферу основным техноло¬гическим оборудованием предприятий машиностроения

Назва: 
Методика определения эмиссий вредных веществ в атмосферу основным техноло¬гическим оборудованием пре

Download

Приложение №5 к 

приказу  Министра охраны окружающей среды Республики Казахстан

от  «18» 04 2008г. № 100 -п

Методика

определения эмиссий вредных веществ в атмосферу основным техноло­гическим оборудованием предприятий машиностроения

1.                    Общие положения

Настоящая методика предлагает единую методическую основу для определения эмиссий вредных веществ в атмосферу на машиностроительных  предприятиях. Их значения могут быть использованы в качестве исходных данных при определении экологических характеристик технологических процессов и оборудования в их экспертных оценках,  расчетах выбросов в ходе инвентаризации, при заполнении форм статистической отчетности,  раз­работке планов мероприятий по сокращению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу как для отдельных предприятий,  так и для отрасли в целом.

1.1.  Термины

Таблица 1.1.

Концентрация вредного вещества

а) массовая

б) объемная

Масса природного вещества, содержащаяся в единице объема  воздуха.

Объем вредного вещества, содержащийся в единице объемах анализируемого газа

Проба

Часть анализируемого материала, представительно отражающая его вещественный или химический состав

Предельно допустимая концентрация вредного вещества

Максимальная концентрация вредного вещества в атмосфере, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного воздействия, включая отдаленные последствия, равно как и на окружающую среду в целом

Вредное вещество

Вещество, присутствие которого в атмосфере вызывает неблагоприятное воз­действие на окружающею среду и здоровье людей.

Предельно допустимый выброс

Норматив, устанавли­ваемый из условия, чтобы содержание вредных веществ в приземном слое воздуха от источника или их совокупнос­ти не превышало нормативов качества воздуха для населения, животного и рас­тительного мира.

Инвентаризация выбросов

Систематизация сведений о распределе­нии источников выбросов вредных веществ на территории, количестве и составе выбросов.

Организованный источник выбросов вредных ве­ществ

Источник выбросов, от которого вредные вещества в составе отходящего газа (вентиляционного воздуха) поступает в атмосферу через систему газоотходов или воздуховодов (труба, аэрационный фонарь, вентиляционная шахта и т.п.)

Неорганизованный источник выбросов вредных веществ

Источник выбросов,  от которого вред­ные вещества,  не проходя устройств, дополнительно задающих скорость и место выброса, поступают непосредственно в атмосферу,  если источник находится вне помещения, или через оконные или дверные проемы помещении, не оборудо­ванные системой вентиляции (такими ис­точниками могут быть как собственно  технологические процессы, операции, оборудование, места хранения сыпучих и жидких веществ, так и нарушения гер­метичности оборудования, снабженного системой газоотводов и нарушения самих газоотводов

Неорганизованный выброс вредных веществ

Выброс вредных веществ от неорганизованного источника выбросов

Удельный выброс вредного вещества

Определенная расчетным или инструментальным методом, величина массы вредного вещества, выделяющегося в ходе технологического процесса (при переработке единичного количества сырья или полупродукта; при перемещении единицы массы топлива; при производстве единицы энергии) за единицу времени работы единицы оборудования; при производстве или обработке единицы продукции

Вентиляция

Организованный воздухообмен, способствующий поддержанию требуе­мых  параметров (гигиенических, технологических, взрыво - пожаробезопасных) в воздухе рабо­чих помещений, а также комплекс тех­нических средств в реализации воздухообмена

Местная вытяжная вентиляция

Система местных отсосов для уда­ления загрязненного воздуха от  источников выбросов

Общеобменная вентиляция

Комплекс оборудований, предназ­наченного для удаления воздушного потока, содержащего вредные вещества из рабочего помещения непосредственно в атмосферу или систему газоходов (воздуховодов)

Естественная вентиляция

Воздухообмен осуществляется либо под действием разности плотностей (температур) наружного и внутреннего воздуха, либо под влиянием ветра,    либо совместного их дейс­твия, а также комплекс технических средств для реализации такого воздухообмена

Принудительная механическая вентиляция

Воздухообмен,   осуществляемый при помощи побудителей движения воз­духа (вентиляторов, компрессоров, эжекторов и др.), а также ком­плекса технических средств для реализации такого воздухообмена

Вентиляционная система

Комплекс технических средств для реализации воздухообмена, состоя­щий из вентилятора, сети воздухо­водов, оборудованных воздухоразделяющими или воздухоприемными устройствами,  системой очистки воздуха,  устройств регулирования и контроля

Источник образования и выделения вредных веществ в атмосферу

Технологическое оборудование (установка, агрегат, станок, машина, устройство и др.) или технологический процесс, операция (загрузка, выгрузка сыпучих материалов, перевалы отходов, переливы летучих веществ и др.), образующие и выделяющие вредные вещества в ходе производственного цикла

Газоочистная установка

Элемент газоочистной установки, в котором осуществляется процесс извлечения вредного компонента (твердого, жидкого или газообразного) из отходящего газа или вентиляционного воздуха

Валовой выброс вредных веществ

Часть валового выделения вредного вещества, поступающая в атмосферу за отчетный период времени

Газопровод (воздуховод)

Линейное сооружение из соединенных между собой труб, предназначенное для транспортирования газа

Нормальные условия газового состояния

Состояние газа, приведенное к температуре ºС и давлению 101,325 кПа

Стандартные условия газового состояния

Состояние газа при температуре 20оС и давлении 101,325 кПа

Рабочие условия газового состояния

Состояние газа при заданных температуре и давлении

1.2. Источники выделения вредных веществ на предприятиях машиностроения

1.2.I. Вредные вещества, выделяющиеся при производстве продукции на предприятиях машиностроения многообразны. Это связано как с уровнем технологии и культуры работы на данном предприятии, так и с номенклатурой используемых им технологического оборудования и исходных материалов в процессах основного и вспомогательного производств.

К основным источникам загрязнения атмосферы на пред­приятиях отрасли относятся технологическое оборудование литейных цехов; участков и цехов нанесения лакокрасочных, химических и электрохимических покрытий; энергетических установок; терми­ческих и кузнечных цехов, цехов и участков механической обра­ботка материалов, сварки я резки металлов, обработки неметалли­ческих материалов, испытания двигателей и т.д.

В отходящих газах и аспирацион­ном воздухе местных отсосов содержатся:   различные пыли минерального и органического происхождения,  оксиды черных, цветных и редких металлов, их сплавов; оксиды и соединения углерода, се­ры, азота; пары и туманы кислот, щелочей, органических веществ и их соединений,  аэрозоли масел и  эмульсий. Многие из них весьма токсичны и могут нанести значительный  вред здоровью людей, работающих на данном предприятии и проживающих вблизи него.

 1.2.2. Определение выбросов вредных веществ в отходящих от технологического оборудования газах, в воздухе, от­водимом местными отсосами и общественной вентиляцией, произво­дится по различным методикам, применимость которых и выбор пря­мо связана с основными свойствами загрязненного потока.

1.2.3.   Состав и количественные характеристики удельных выбросов вредных веществ при производственных операциях основно­го и вспомогательного технологических циклов приведены в разде­ле 2. Кроме этих основных технологий на заводе могут быть и другие источники выделений вредных веществ, присущие только данному предприятию и не имеющие массового характера.

1.2.5.          Выделение вредных веществ в атмосферу происходит в момент работы технологического оборудования, поэтому определение валового выброса связано для действующего предприятия с фак­тическим фондом времени работы оборудования,  а для проектируемо­го объекта с планируемом эффективным фондом времени, принимаемым по действующим  в отрасли нормативам.

2. Определение массы выделяющихся вредных веществ по результатам измерений параметров потока

2.1. Основные положения

2.1.1.   Определение объемного расхода загрязненного воздушного потока,  отводимого от технологического оборудова­ния, и содержания в нем вредных компонентов осуществляется в соответствии с унифицированными методиками, утвержденными Казгидрометом.

Указанные методики содержат варианты условий их применения, каждый из которых определяется отраслью с учетом особенностей своих производств.

2.1.2. Выбор точек для отбора проб газов или вентиляционного воздуха, их число и место расположения определяется,  исходя из ус­ловия получения полной и достоверной информации о количестве вред­ных веществ, отходящих от технологических агрегатов и установок. При этом предпочтение в первоочередности измерений отдается тем веществам, которые наиболее опасны по степени воздействия по ор­ганизм человека.

2.2. Периодичность проведения измерений и оценка их точности.

2.2.1. Для определения выбросов вредных веществ измерение параметров загрязненных потоков должно быть распределено во времени и отражать все стадии производственного цикла техноло­гического оборудования или процессов - источников загрязнения атмо­сферы. Выбросы рассчитываются по величинам среднесуточ­ных параметров: концентрации и объемного расхода.

2.2.2. Измерения концентраций вредных веществ в промышленных выбросах производятся при фактическом режиме загрузки технологического оборудования, стабильной номенклатуре перерабатываемого сырья и полуфабрикатов, отлаженной работы вентиляционных установок и эффективной работе гззоочистных и пылеулав­ливающих установок. Все эти параметры должна регистрироваться в рабочих журналах.

2.2.3. Для технологического оборудования (агрегатов, станков
и др.), работающего с нестабильными во времени выбросами вредных
веществ в результате изменяющейся загрузки, с вариациями качества
сырья, полуфабрикатов и т.д.,  измерение концентрации вредных веществ и других параметров потока выполняется для максимальных, ми­нимальных и превалирующих значении этих отклонений. Величина отклонений в режиме работы оборудования, качества сырья и полуфаб­рикатов, технологии - изготовления продукции и т.п.. устанавливается по оперативным журналам работы оборудовании и учета расхода сырья и материалов.

При стабильности этих отклонений измерения выполняются при фактическом режиме работы технологического оборудования.

И в этом и в другом случаях измерение концентрации ведется с отбором пробы как на один фильтр (поглотительный сосуд и т.д.) в течение; всего времени пробоотбора, так и на разные. Время непрерывного отбора пробы составляет 10-30 мин,  с интервалом, обес­печивающим попадание процесса пробоотбора в характерные,  по ин­тенсивности выделения вредных веществ,  стадии производственного цикла, но не реже, чем раз в два часа.

Средняя суточная концентрация вредного вещества при этом
может быть рассчитана как средняя арифметическая величина по вы­ражению
:

                                            (2.1.)                

где С1, С2, …, Сn   - отдельные измерении величин концентрации г/м3, мг/м3;

n - число измерений.

2.2.4. Для технологического оборудования и процессов, характеризующихся резкими изменениями выбросов вредных веществ и обменных расходов газа в ходе производственного цикла, измерений; концентрации компонентов в потоке отходящего газа или вентиляци­онного воздуха выполняются на всех стадиях производственного цикла (например, для плавильных агрегатов это периоды розжига завалки шихты, плавки и слива металла и да.). При этом изменения осуществляются путем отбора проб на один фильтр (поглотительный сосуд) в течение всего процесса, так и но разные. Время непрерывного отбора пробы составляет 10-30 мин с интервалами, обеспечива­ющими представительный отбор проб для каждого периода производственного цикла.

Здесь средняя суточная концентрация вредного вещества рас­считывается как средняя взвешенная величина по выражению:

                                     (2.2.)    

где   С1, C2, ...Сn, - отдельные измерения величин концентраций, г/м3, мг/м3;

Q1, Q2, …,Qn  -  объемные расходы газа (воздуха) в период из­мерения концентрации, м³/ч.

2.2.5.     По величинам средних концентрация вредных веществ в отходящих газах пли вентиляционном воздухе рассчитываются секундные количества вредных веществ, содержащихся  при фак­тических режимаx работы технологического оборудования и показате­лях качества сырья и продукции:

                                                                            (2..3.)

где  - секундное количество массы вредного вещества при фактическом режиме работы технологического обо­рудования,  г/с;

 - объем отходящих газов  или вентиляционного воздуха при фактическом режиме работы технологического агре­гата, приведенный к нормальным условиям,  м3/с.

Аналогичным образом рассчитываются секундные количества вредного вещества в промышленном выбросе.

2.2.6. При отсутствии на источнике загрязнения атмосферных газоочистных сооружений за величины средних концентраций вредных веществ в промышленном выбросе принимаются значения средних кон­центраций, вредных веществ в отводных газах или вентиляционном воздухе.

Истинное значение измеряемой величины,  как правило, неизвест­но. Поэтому при проведении анализов проводят ряд измерений одной и той же величины.  Эта совокупность измерений носит название вари­ационного ряда,  где каждый отдельный результат носит название варианты.

Среднее арифметическое   величин, вариационного ряда дает значение среднего значения измеряемого параметра, оно может быть найдено из выражения

                                                                                                      (2.4.)

где: Xi ~  независимые друг от друга результаты отдельных измерений;

n  - число измерений.

  Тогда ошибка измерения может быть определена кок разность  между средний арифметическим значением измеряемой  величины и ре­зультатом конкретного измерения:

                                                    (2.5.)

которая носит название абсолютной ошибки. Однако более удобно качество полученных результатов характеризовать не абсолютной ошибкой  ∆Хi отношением  к среднеарифметическому значению измеряемой величины,  которое называют относительной ошибкой,  обыч­но выражаемой  в процентах

                                                                          (2.6.)

  Среднее арифметическое всех абсолютных ошибок независимо от их знака называется средней абсолютной ошибкой , а ее отношение к среднему арифметическому вариационного ряда - средней относи­тельной ошибкой.

2.2.7. Точность (воспроизводимость) результатов измерений оценивается по величине среднего квадратичного отклонения по формуле:


                                                                            (2.7.)

При достаточно большом числе измерений п ,  величина стремится к некоторому постоянному значению G, являющемуся статистическим пределом. Именно этот предел и называют средней квадратичной ошибкой,  а ее квадрат - дисперсией результатов измере­ний. Величину   S   относят' к каждому отдельному измерению. Боль­шой интерес представляет среднее квадратичное отклонение вариационного ряда, его значение Sx и ошибку Gх можно определить по уравнениям:

                                                                                 (2.8.)

                                                                                            (2.9.)

Между  средней квадратичной ошибкой G  и средней абсолютной ошибкой ∆Хср существует численная зависимость

            G = 1,253∆Хср                                                      (2.10.)

2.2.8. Статистическая характеристика, полученная с ограни­ченного числа измерений, является приближенной. Поэтому она может иметь смысл только в том случае, если указаны границы возможной погрешности оценки. Этими границами являются интервалы значений Х∆Х  и    X +∆Х    и называемых доверительными интервалами, Ис­тинное значение измеряемой величины находится внутри этого довери­тельного интервала с выбранной статистической вероятностью Р. Ве­роятность того, что результаты измерений отличаются от истинного значения на величину, не выходящую за пределы доверительного ин­тервала, носит название доверительной вероятности или коэффициен­та доверия и ото условие записывается в следующем виде:

                                                              (2.11. )

Преимущественное значение для массовых промышленных измерений получили значение , равные 68,3 и 90%,

Для определения границ доверительного интервала следует ис­пользовать понятие нормированного отклонения t, находящегося в зависимости от выбранной статистической вероятности Р и числа измерений n. Оно является отклонением того или иного измерения от средней арифметической,  отнесенной  к средней   квадратичной ошибке G, т.е.

                                                                                        (2.12.)

При нормальном (гауссовском) законе распределения вариацион­ного ряда значение t могут колебаться в пределах ±3ºС.

Для указанных выше  значений доверительной вероятности соответственно будут равны 1 и 1,65.

Тогда верхнюю и нижнею границы доверительных интервалов мож­но определить соответственно следующим образом:

верхнюю границу  

нижнюю  границу                                                  (2.13)

В связи с тем, что при практических измерениях рассеивание значений измеряемой величину достаточно высоко,  для  сопоставления  результатов нужно пользоваться коэффициентом вариации, рав­ным

                                                                     (2.14.)

2.2.9. Приведенные выше понятия позволяют не только оценить уже выполненные измерения, но и предусмотреть, сколько их надо сделать, чтобы получить необходимую точность результатов.

Задаваясь требуемыми величинами допустимой ошибки среднего арифметического,  нормированного отклонения t и коэффициента вариации ω для измерения данного параметра можно определить требуемое число измерений  по выражению

                                                                   (2.15)

Причем значение коэффициента вариации должно быть определено для данного метода измерения заранее и при максимально большем числе  измерения для каждого из вариационных рядов.

Так, например, для определения запыленности при наиболее распространенных значениях статистических показателей необходи­мое число измерения представлено в табл. 2.1

Таблица 2.1

Необходимое число измерений (отборов пылевых проб)

Характер пыли

Допустимая ошибка, %

Гарантия точности, %

Коэффициент вариации, %

Необходимое число измерений

Грубодисперсная

10

25

10

25

10

25

10

25

68,3

68,3

90,0

90,0

68,3

68,3

90,0

90,0

25

25

25

25

30

30

30

30

7

1

17

3

9

2

24

4

Тонкодисперсная

10

25

10

25

10

25

10

25

68,3

68,3

90,0

90,0

68,3

68,3

90,0

90,0

50

50

50

50

60

60

60

60

25

4

68

11

36

6

97

16

2.3. Приближенные вычисления при обработке результатов измерений

2.3.1. Каждый результат отдельного измерения прямой и косвенной величины или величины, рассчитанной по этому измерению, представляет, собой приближенное число, точность которого опре­деляется погрешность  измерения. Такое число принято записывать таким образом, чтобы ошибка последней цифры не превышала десяти  единиц соответствующего разряда. В этом случае все цифры числа, характеризующие результат измерения, кроме последней, будут вер­ными, последняя цифра сомнительной, а все находящиеся за сомни­тельной - неверными.

При окончательной записи результата измерения все неверные цифры отбрасываются с соблюдением правил округления. В том случае, когда полученное приближенное число входит в расчетную формулу, в нем сохраняется одна неверная цифра, как запасная. Например, если результат измерения равен 1,4573, а ошибка составляет 0,01, тo окончательный результат будет записан в виде 1,4640,01, т.е. оставлены две верные цифры и одна сомнительная. Если же этот ре­зультат измерения входит в вычисления, то используется число 1,457,  где цифра 7 является запасной.

В таблице математических и физических величин в различных справочниках приводятся числа с верными цифрами и одной сомнительльной.  Здесь за максимальную ошибку округления принимается половина единицы сомнительной цифры.

2.3.2. Правила округления величин общеизвестны и сводятся к следующему:

-    если первая отбрасываемая цифра больше пяти, то последняя остающаяся цифра увеличивается на единицу;

-    если отбрасываемая цифра меньше пяти,  то последняя остаю­щаяся цифра не изменяется;

-    если отбрасываемая цифра равна пяти, а последующие цифры

младших разрядов отсутствуют, то сохраняемая четная цифра увеличивается  на единицу; в том случае, когда округляемое число представляет собой ошибку, то при отбрасывании пять сохраняемые цифры как четные, так и почетные увеличиваются на единицу;

-           если округляется целые цифры, то отброшенные заменяются множителем 10 , где  n  - количество отброшенных цифр, например, 56014 = 56.I03; при округлении десятичных дробей цифры после за­ пятой просто отбрасывается без замены их нулями.  Нуль в конце де­сятичной дроби характеризует степень точности, например, 5,48 и 5,480 отличаются друг от друга тем, что они имеют соответственно две и три верных цифры.

2.5.3. Результат любого математического действия с прибли­женными числами также является приближенным числом. Следует учи­тывать, что округлению подлежат не только конечные результаты, но и числа в промежуточных выкладках. При этом округление произво­дится следующим образом:

- при сложении и вычитании все слагаемые округляются до сом­нительной цифры,  стоящей в самом высшем разряде,  а затем произво­дится сложение или вычитание. Это позволяет облегчить процесс сложения (вычитания) без потери точности;

-    при умножении и делении в получаемом результате должно быть столько значащих цифр, сколько их в одном из чисел с наи­меньшим числом значащих цифр. При необходимости перед выполнением действий над числами производится их округление;

-    при возведении в степень и извлечении корня у результата должно быть столько значащих цифр, сколько их было в основании или в числе под корнем;

       - при логарифмировании в мантиссе получаемого приближенного числа оставляется столько значащих цифр, сколько их в логарифми­руемом числе.

3. Определение массы выделяющихся вредных веществ расчетными методами

3.2. Расчет выделения вредных веществ основным технологическим оборудованием по удельным показателям.

3.2.1. Исходными  данными для определения массы вредных веществ, выделяющейся от технологического оборудования в дан­ном случае служат  удельные показатели образования и выделения вредных компонентов, основанные на экспериментальных и расчетных данных о количестве вредных веществ, выделяемых в  ходе тех­нологического процесса или его отдельной операции, приведенного к единице массы получаемой продукции,  расходуемого материала или к единице времени работы агрегатов, машин, станков.

3.2.2. С помощью величин этих показателей можно выпол­нить расчеты выбросов, как в целях заполнения норм статисти­ческой отчетности,  так и для  целей инвентаризации  (когда не представляется возможность провести ее методами расчета по данным прямых инструментальных измерений или путем расчета мате­риальных балансов процессов),  также и для проектирования их на перспективу о учетом возможных реконструкций предприятия и из­менения его производственной мощности. 

Для этой  цели величины удельных показателей выделения вредных веществ  приведены в раз­личных единицах измерения, которые могут быть использованы при расчетах в форме, наиболее удобной для данного технологического оборудования или производственного процесса.

Поэтому ниже пре­дусматривается порядок расчета по группам технологического оборудования и производственных процессов с последующим суммирова­нием одинаковых компонентов по всему предприятию. Удельные по­казатели представлены величиной усредненной для номинальных ре­жимов работы оборудования, и для учета отличий; конкретных ре­жимов работы и их нестационарности вводятся поправочные коэф­фициенты по группам оборудования.

Таким образом, за величину удельного показателя образо­вания и выделения вредных компонентов для конкретного техноло­гического агрегата при фактической технологии производственного процесса должно приниматься в виде произведения удельного показателя выделения при номинальных режимах на ряд поправочных коэффициентов, учитывающих его нестационарность, 

                                                                 (3.2.)

где:   - удельный показатель выделения вредного компонента для конкретного процесса и оборудования на данном предприятии;  

  - удельный показатель выделения вредного компонента при номинальных режимах технологического процесса и стационарной работы производственного оборудования;

    - произведение поправоч­ных коэффициентов, учитывающих отклонению технологичес­ких режимов от номинальных к нестационарность процессов и оборудования. 

 Значения удельных показателей выделения вредных компонентов при номинальных режимах стационарной работы производственного обо­рудования приведены в таблицах приложения 2. 

3.2.5. Плавильные агрегаты. Этот вид оборудования характери­зуется стабильными удельными выделениями вредных веществ на еди­ницу массы выплавленного металла (кг/т) и производственным мощностным агрегатом.  Поэтому дли целей планирования и определения массы вредных веществ, выделившихся за продолжительный промежуток времени (месяц, год и т.д.), они являются наиболее удобными.  Од­нако при необходимости расчета выделения вредного вещества за ко­роткий промежуток времени удобнее использовать удельные показатели на единицу времени (г/с, кг/с) с введением коэффициентов нестационарности выделении их в процессе плавки.

Используя удельный показатель выделения для данной группы плавильных  агрегатов, приведенный к единице массы выплавляемого металла, массу выделившегося каждого из основных компонентов вредных веществ можно определить из следующего соотношения:

   , кг                                              (3.3)

где  масса выделения компонента вредных веществ;

      - удельный показатель выделения этого компонента на тонну металла, кг/т

   р -  объем выплавляемого или планируемого к выплавке металла;

   Х – индекс компонента вредных веществ (пыль Z, оксид углерода СО, оксиды азота NOx, оксид серы SO2, углеводороды СхРх и др.)

    n – число однотипных и одинаковых по производительности плавильных агрегатов.

При расчете выделения вредных веществ по удельному показателю, приведенному к единице времени, расчетная формула будет иметь вид:

   , кг                                                      (3.4.)

где  удельный показатель выделения компонента Х вредных веществ в единицу времени, г/с;

       - время фактической или планируемой работы плавильных агрегатов за данный промежуток времени;

n – по выражению (3.2.)

Суммарная масса вредных веществ по каждому из компонентов для всех плавильных агрегатов предприятия определится их суммированием сначала по однотипным группам плавильных агрегатов, а затем для всех их видов:

-для вагранок

                                                                    (3.5.)

- для электродуговых печей

                                                                          (3.6.)

- для индукционных печей

                                                                                    (3.7.)

        -  для других типов плавильных печей

                                                                                         (3.8.)

         - для всех видов плавильных агрегатов предприятия

                                                     (3.9.)

где  - суммарное выделение компонента Ч для всех плавильных агрегатов предприятия, кг.

При работе плавильных агрегатов кроме выделений, отводимых системами аспирации (организованные выделения), имеют место неор­ганизованные выделения за счет неплотностей технологического обо­рудования и выполнения некоторых операций производственного про­цесса  (например, выпуска расплавленного металла в изложницы и ковши и др.).  Их общее количество составляет в среднем до 40 % от массы веществ,  выделяемых плавильными агрегатами. Тогда общая масса организованных и неорганизованных выделений (    общ.) составит

общ.=1,4                                                               (3.10)

3.2.4. Для участков литейных цехов, где производиться переработка сыпучих материалов (участки складирования и транспортирования), масса выделяемой в ходе технологического процесса пыли () может быть определена через удельные показатели, приведенные как к единице времени работающего оборудования, так и к единице массы перерабатываемых материалов. При расчете через удельный показатель, выраженный в кг/ч на единицу работающего оборудования, определение массы выделений производится по формуле 2.3.

В случае использования удельного показателя, выраженного в кг/т перерабатываемых сыпучих материалов, должна быть использована формула 2. Аналогич­но ведется расчет для участков очистки литья черных и цветных металлов.

3.2.5. Подобно рассмотренному  выше определяются валовые выделения для других участков производства.

В случае применения удельного показателя выделения на еди­ницу массы перерабатываемого материала.

                                                                      (3.11.)

В случае применения удельного показателя выделения на едини­цу времени работающего оборудования:

                 

В случае применения удельного показателя выделения  на еди­ницу площади зеркала раствора:

                       , кг                                                (3.12.)

где  - удельный показатель выделения, определяемый по таблице приложения 2;

- площадь зеркала раствора.

Т - время фактическое или планируемой роботы технологического оборудования за рассматриваемый промежуток времени; . 

n -  число однотипных единиц технологического оборудования.

Так, например, расчеты по определению валовых выбросов по формуле 3.3 удобно вести для большинства операций сварки, нанесения  лакокрасочных покрытий и др.; по формуле 3.4. -  для участ­ков резки и механической обработки материалов, по формуле 3.13 - для технологических операции химической обработки поверхностей и  нанесения химических и электрохимических покрытий.

При применении удельного показателя выделения на единицу  площади зеркала раствора следует помнить, что в этом показателе не только выделения за счет испарения раствора, но и мас­са их, связанная с реакциями раствора с поверхностью металла,  как в самом растворе, так и при погружении и вынимании деталей, так и при переносе их в соседнюю ванну.

3.2.6. Общее количество выделяемых технологическим оборудо­ванием вредных веществ по каждому из компонентов, присутствующих в выбросах предприятия (цеха, участка), находится суммированием величин на всех процессах

                                          (3.14.)

где  - масса неорганизованных выбросов, Общий суммарный  выброс всех компонентов

                                            (3.15.)

где    х1, у1 , …, n1 - твердые и газообразные компоненты вредных веществ в выбросах (пыль, оксид углерода, оксид серы и др.

    Из приведенной схемы расчета несложно определить и количество образующихся вредных веществ по их агрегатному состоянию или другим признакам. Так,  например, количество твердых и газообразных веществ может быть определено по формулам:

, кг                             (3.16.)        

                                        (3.17.)

5.2.7. Для источников, имеющих неорганизованные выбросы с известными значениями удельных выделений вредных веществ, опре­деление валовых выделений производится по аналогии с организованными.

4. Расчет выбросов вредных веществ в атмосферу.

4.1. Определение массы вредных веществ, уловленных аппаратами и установками очистки выбросов.

4.1.1.   Количество вредных веществ, уловленных из общей массы
образовавшихся в ходе производственного цикла вредностей, опреде­ляется, исходя из оснащенности каждого источника загрязнения ап­паратами и установками газоочистки и пылеулавливания по величине показателей эффективности их работы.                   

Так, для одного источника, группы объединенных или однотип­ных источников загрязнения атмосферы масса уловленных вредных ве­ществ (У ) определяется по выражению

, кг                                                               (4.1)

 где  - масса выделившегося компонента X от i -го источника (группы источников загрязнения атмосферы: кг);

, - оснащенность аспирационных и вентиляционных систем, источников загрязнения атмосферы установками и аппаратами газоочистки и пылеулавливания ( 1000 %-ная осна­щенность принимается равной I);

n - эффективность установок и аппаратов газоочистки и пы­леулавливания (в относительных единицах).

4.1.2.   Значения эффективности для данных расчетов могут быть
приняты либо по паспортным донным установок и аппаратов, либо по
величинам средней эксплуатационной эффективности, приведенным в приложении 3, либо по результатом натурных измерений.

4.1.3.     При определении эффективности методами непосредствен­ных измерений используются методики измерения концентрации и параметров потока, упомянутые в разделе 3. В этом случае, эффективность определяется как соотношение концентраций вредного вещества на входе в аппарат (установку) газоочистки и на выходе из него  (при подсосах воздуха по тракту газоочистки менее 5 %,  т.е.

                                                                            (4.2.)

где: C1 и С2 - концентрации вредного вещества на входе и выходе из аппарата газоочистки, г/м3 (мг/м3).

Для установок газоочистки и систем пылеулавливания,  включаю­щих две и более ступеней очистку суммарная эффективность будет

                                                      (4.3.)

4.1.4. При определениях эффективности непосредственными из­мерениями имеют силу все указания по правилам отбора и усреднения проб, рассмотренные в разделе 3.

По измеренным средним концентрациям вредных веществ в отхо­дящих газах или вентиляционном воздухе, выбрасываемых в атмосферу, рассчитывается фактическая эффективность ( )  очистки при факти­ческих (на момент измерения) загрузках технологического оборудо­вания, показаниях качества используемых материалов и топлива, го­товой продукции:

                                                                             (4.1.)


где   - концентрации   i - го вредного вещества в промышленном выбросе, отходящих газах и вентиляционном воздухе при фактических режимах работы оборудования соответственно, г/м3;

   - фактический объем промышленного выброса отходя­щих газов или вентиляционного воздуха, приведен­ный к нормальным условиям, м3/с.

  Средние значения эффективности работы газоочистного оборудо­вания определяются по аналогии со средними концентрациями.

4.1.5. Общая масса веществ, уловленных по каждому из вредных компонентов, может быть определена с использованием результатов определения их выделения в ходе технологического цикла (в разде­ле 3) и формулы 4.1., суммированием значений по группам источни­ков загрязнения атмосферы,

  , кг                             (4.5)

а суммарный улов по всем компонентам (твердым, газообразным, жидким и их суммы)

, кг                                    (4.6.)

4.2. Расчет выбросов вредных веществ в атмосферу.

4.2.1. Масса вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу данным источником или группой однотипных источников ( ) опре­деляется как разность между их количеством, выделенным за уста­новленный промежуток времени и уловленным аппаратами и установ­ками газоочистки

4.2.2. Определение валовых выбросов вредных веществ по груп­пам одинаковых компонентов, по агрегатному составу и другим при­знакам в целом для предприятия (участка, цеха и т.д.) осуществля­ется по формулам,  аналогичным 4.7-4.10,  т.е.

 , кг                                                  (4.8.)

  , кг                                                  (4.9.)

  4.2.3. Если одновременно с очисткой выбросов производится сокращение выделения вредных веществ за счет совершенствования технологических процессов (С), то формула примет вид

                      ,  кг                                      (4.10.)

4.2.4. Для создания нормативной базы, обеспечивающей научно-обоснованное планирование мероприятий по сокращению промышленных выбросов, определение их целесообразности и экономической эффек­тивности, соединение данных об основной деятельности предприятия с его работой по защите окружающей среды нужны объективные оце­ночные показатели. Такими показателями являются удельные выбросы вредных веществ на единицу продукции.

Приложение 1

Удельные показатели выделения вредных веществ основным технологическим оборудованием

Показатели выделения вредных компонентов сгруппированы для основных видов технологического оборудования и процессов по цехам и участкам, а внутри них по технологическим операциям. При этом основное внимание уделяется наиболее крупным для данного цеха (участка) источникам загрязнения воздушного бассейна. Во всех таблицах значения выделении относятся к номинальным режимам ве­дения технологического процесса.

1. Литейные цеха.

Литейный цех предприятия включает в свой состав участки: шихтовый, плавильный, смесеприготовительный, стержневой, формовочно - заливочный, очистной. Производство отливок в цехах может быть массовым, крупносерийным, среднесерийным, мелкосерийным и единичным. Этими цехами производятся отливки: особо  мелкие, средние, крупные тяжелые и особо тяжелые. Они отличаются в объемные разовые песчаные формы (для чугуна и стали) под  давлени­ем, в кокиль и др.

В связи с таким разнообразием    в характере производства в ли­тейных цехах особое внимание приобретают особенности работы в них технологического оборудования, являющегося источникам выделения вредных компонентой, стационарности его загрузки и использования, степени изменения стационарности технологических процессов во времени. Это способствует значительным колебаниям масс,  выделяющихся вредных компонентов, и должно быть учтено при определении их удельных значений.           

Нестационарность загрузки и использования оборудования могут быть учтены применением в  расчетах коэффициента использовании циклов или расчетной производительности   (для неавтоматизированного оборудовании), ровного примерно 0,7-0,8 и коэффициента неравномерности, принимаемого по табл. 1.1. в соответствии с нор­мами проектирования литейных цехов машиностроительных заводов.

Таблица 1.1

Оборудование

Коэффициент неравномерности

крупносерийное и массовое

мелкосерийное и среднесерийное

единичное и мелкосерийное

Плавильное

1,1-1,2

1,2-1,3

1,2-1,4

Формовосно-заливное

1,0

1,0

1,0

Смесеприготовительное

1,1-1,2

1,2-1,3

1,2-1,4

Стержневое

1,05-1,10

1,1-1,2

1,2-1,3

Для сушки форм и стержней

-

1,1-1,2

1,2-1,3

Очистное

1,1-1,2

1,1-1,2

1,2-1,3

Термическое

1,05-1,10

1,1-1,2

1,2-1,3

Грунтовочное

1,05-1,10

1,1-1,2

1,0

1.1. Плавка черных металлов

Открытые и закрытые чугунолитейные вагранки на предприятиях отрасли имеют производительность не превышающую 25 т/ч. Значения  удельных показателей выделения ими основных вредных компонентов     при номинальном режиме плавки чугуна в коксовой вагранке  приведены  в табл. I.2-1.3.  Из таблицы следует,  что выделение вредных компонентов увеличивается с ростом производительности вагранок при примерно постоянных удельных выделениях на тонну выплавляемого металла. Значительное выделение углеводородов объясняется при­менением загрязненного ими скрапа. Поправочные коэффициенты на     отклонение от поминальных режимов процесса и нестационарность даны в табл. 1.4,  1.5.

В процессе выпуска 1 т чугуна в ковши из вагранок в атмосфе­ру цеха выделяются около 125-130 г оксида углерода и 18-22 г гра­фитовой пыли, удаляемых через фонарные проемы или через систему общеобыденной вентиляции.

Электродуговые печи плавки стали и чугуна па машиностроитель­ных предприятиях,   не превышают емкости 100 т. Выделение ими вред­ных веществ в ходе технологического процесса зависит от марок вы­плавляемых сплавов,  продувки кислородом и ряда других факторов, причем состав и количество выделяющихся компонентов изменяется в различные периоды планки. В табл. 1.6 приведены показатели выделения вредных веществ при плавке стали и чугуна и влияние на их количество  различных моментов,  сопровождающих процесс плавки.  При розливе металла в воздух цеха выделяется до 40% вредных веществ,  отсасываемых непосредственно от печей.

В табл. 1.7 - 1.8 даны поправочные коэффициенты на отклонение массы пыле- и газовыделений при изменениях технологии плавки от процесса, принятого за номинальный (табл.  1.6), и его нестационарности.


Таблица 1.2.

Пыле – и газовыделения при плавке чугуна в открытых вагранках

производите

льность

вагранки, т/ч

Расчетный средний объем образующихся при плавке газов

Средняя масса выделяющихся веществ

пыль

моно оксид углерода

диоксид серы

оксиды азота

углеводороды

м³/сек

тыс.м³/т

г/с

кг/т

г/с

кг/т

г/с

кг/т

г/с

кг/т

г/с

кг/т

 

0,51

1,22

8,30

20,03

87,5

210

0,29

0,70

0,017

0,041

0,071

0,17

 

0,64

1,15

11,11

19,98

115,5

208

0,38

0,69

0,022

0,040

0,089

0,16

 

0,76

1,09

13,82

19,93

145,1

209

0,47

0,68

0,029

0,042

0,111

0,16

 

0,89

1,07

16,73

20,04

170,8

205

0,56

0,67

0,032

0,039

0,125

0,15

 

1,14

1,03

22,21

19,98

222,2

200

0,74

0,67

0,039

0,035

0,167

0,15

 

1,44

1,04

27,84

20,02

269,4

194

0,93

0,67

0,057

0,041

0,222

0,16

 

1,79

1,07

32,53

19,52

330,0

198

1,15

0,69

0,061

0,037

0,267

0,16

 

2,15

1,10

36,95

18,98

381,1

196

1,28

0,66

0,074

0,038

0,330

0,17

 

3,00

1,08

52,84

19,01

515,7

186

1,78

0,64

0,097

0,035

0,417

0,15

 

3,40

1,02

62,41

18,73

626,7

188

2,07

0,62

0,133

0,040

0,500

0,15

 

4,30

1,03

73,33

17,59

770,8

185

2,42

0,58

0,179

0,043

0,542

0,13

 

5,69

1,02

102,82

18,50

1016,7

183

3,33

0,60

0,194

0,035

0,778

0,14

 

7,32

1,05

131,91

18,99

1250,0

180

4,37

0,63

0,264

0,038

0,903

0,13

Номинальный режим: расход кокса 11% от веса металлозавлки; подача воздуха на горелки кокса – 110 м³/м². Содержание серы в коксе 1,1%; дутье холодное, загрязнения скрапа маслами минимальное (без дожигания СО и без красителя)

Таблица 1. 3.

Пыле- и газовыделения при плавке чугуна в закрытых коксовых вагранках при номинальном режиме (средние значения)

производите

льность

вагранки, т/ч

Объемный расход образующихся газов, приведенный к нормальным условиям

Средняя масса выделяющихся веществ

пыль

оксид углерода

диоксид серы

оксиды азота

углеводороды

м³/сек

тыс.м³/т

г/с

кг/т

г/с

кг/т

г/с

кг/т

г/с

кг/т

г/с

кг/т

5

1,16

0,87

15,95

11,5

224,0

161

1,59

1,15

0,05

0,034

0,18

0,13

7

1,73

0,89

21,40

11,0

310,0

159

2,20

1,13

0,07

0,033

0,25

0,13

10

2,44

0,88

27,80

10,0

428,0

154

3,07

1,11

0,09

0,032

0,39

0,14

Таблица 1. 4.

Поправочные коэффициенты на изменение пыле- и газовыделений вагранками открытого и закрытого типов, в связи с отклонениями технологии производства от номинальных значений стационарного прогресса (1.2.,1.3.)

Изменение выделений оксида углерода:

а) от расхода природного газа

Расход природного га, м³/ч

250

270

290

310

330

350

370

390

410

f1

0,152

0,303

0,515

0,765

1,0

1,02

0,606

0,242

0,103

б) от расстояния между осями фурм и горелок (за номинальное расстояние принято  = 1100 мм, пи котором содержание СО=14%).

Расстояние между осями фурм и горелдок, мм

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

f2

1,12

1,08

1,06

1,03

1,0

0,96

0,91

0,86

0,81

в) от удаленного расхода кокса

Расход кокса в % от массы металлошахты

10

11

12

13

14

15

16

f3

0,97

1,0

1,08

1,26

1,39

1,53

1,65

г) при переходе с крупного кокса на мелкий f4 = 1,30

д) при переходе от коксового топлива к коксогазовому f5= 0,54

Изменение выделения пыли

а) от удельного расхода воздуха

Удельный расход воздуха при нормальных условиях, м³/ч

70

80

90

100

110

120

130

140

f7

0,45

0,59

0,72

0,86

1,0

1,15

1,26

1,41

б) от применения горячего дутья f7= 1,34

Таблица 1.5.

Поправочные коэффициенты на нестационарность пыле- и газовыделений в процессе плавки

Время с начала плавки, час

8

10

12

14

16

18

20

Оксид углерода f´7

0,943

1,270

1,303

1,284

1,215

1,169

1,143

Пыль f´´7

1,796

1,216

0,962

0,706

0,642

0,705

1,024

Таблица 1.6.

Пыле- и газовыделения при кислом процессе плавки черных металлов в электродуговых печах

Емкость печи,т

Производительность, т/ч

Количество газов, отводимых из печи через отверстие в своде

Количество выделившихся вредных компонентов

пыль

оксид углерода

окислы азота

тыс.м³/ч

тыс.м³/ч

г/с

кг/т жидкого металла

г/с

кг/т жидкого металла

г/с

кг/т жидкого металла

При плавке стали

0,5

0,33

0,19

0,39

0,92

9,9

0,14

1,5

0,02

0,30

1,5

0,94

0,32

0,34

2,58

9,8

0,36

1,4

0,07

0,28

3,0

1,56

0,54

0,35

4,17

9,5

0,63

1,4

0,12

0,28

5,0

2,0

0,72

0,36

5,28

9,4

0,78

1,4

0,15

0,28

6,0

2,7

0,99

0,37

6,97

9,2

1,11

1,5

0,22

0,30

10,0

3,0

1,13

0,38

7,43

8,8

1,28

1,5

0,25

0,30

12,0

4,2

1,62

0,39

11,20

8,7

1,83

1,6

0,37

0,32

20,0

5,9

2,35

0,40

13,42

8,1

2,74

1,6

0,53

0,32

25,0

6,2

2,5

0,40

13,27

7,6

2,84

1,6

0,56

0,32

40,0

10,6

4,1

0,39

20,9

7,0

4,64

1,6

0,93

0,32

50,0

11,4

4,8

0,42

22,1

6,9

4,73

1,6

0,94

0,30

100,0

21,0

8,1

038

39,2

6,6

9,14

1,6

1,82

0,32

При плавке чугуна

3,0

1,65

0,58

0,35

4,40

9,5

0,64

1,4

0,13

0,28

5,0

2,5

0,90

0,36

6,87

9,4

0,97

1,4

0,19

0,28

6,0

2,8

1,035

0,37

7,23

9,2

1,16

1,5

0,23

0,30

10,0

4,5

1,71

0,38

11,1

8,8

1,88

1,5

0,37

0,30

12,0

5,1

1,98

0,39

14,45

8,7

2,28

1,6

0,45

0,32

20,0

7,0

2,83

0,405

15,9

8,1

2,92

1,6

0,65

0,32

25,0

8,0

3,60

0,40

17,1

7,6

3,34

1,6

0,69

0,32

40,0

12,0

4,75

0,39

23,7

7,0

5,33

16,

1,07

0,32

50,

14,0

5,90

0,42

27,4

6,9

5,84

1,5

1,17

0,30

100,0

23,0

8,87

3,85

42,8

6,6

10,2

1,6

2,04

0,32

Примечание: Кроме указанных в таблице вредных компонентов в газах присутствуют оксиды серы -5 мг/м³ (1,6 г/т); цианиды 60 мг/м³ (28,4 г/т); фториды -1,2 мг/м³ (0,56 г/т). В период расплава в пыли содержиться до 11  % окислов марганца, в период  расплава в пыли содержится до 11 % окислов марганца, в период доводки 6 % окислов кальция и 7% окислов магния.

При газоотсосе с разрывом расход газа  увеличивается в 4-5 раз, через кольцевой отсос – в 10-12 раз, при удалении через зонты и колпаки – в 15-20 раз.

Таблица 1.7.

Поправочные коэффициенты на изменение пыле- и газовыделений электродуговыми печами в связи с отклонениями технологий производства от номинальных значений стационарного процесса (табл.1.6.)

Изменение выделений пыли

а) от вида выплавляемой стали

Вид стали

Углеродистая

Среднеуглеродистая конструкционная

Среднеуглеродистая легированная

Низкоуглеродистая

Нержавеющая

Жарочная

Кислотная

 *

1,63

1,0

0,54

0,41

0,9

1,4

1,2

 **

-

1,0

0,71

0,44

-

-

-

* - при завалке печи в один прием

** - при завалки печи в два приема

б) от вида шахты (для плавки стали при твердой завалке)

Характеристика шахты

Чистая, (Крупновес., собственные отходы, возврат)

Средней чистоты (легковес, покупной лом)

Загрязненная (стружка брикетированная, легковес)

Стружка россыпью

f2

0,55

1,0

0,61

2,63

в) от вида шахты (для плавки чугуна)

Характеристика шахты

Чистая (чугун доменный, передельный чушковый, возврат)

Загрязнненая (лом покупной пересортированный, стружка чугун.)

Жидкая завалка

Твердая завалка

1,0

1,36

-

Жидкая завалка

-

-

1,24

г) от продувки кислородом (при плавке чугуна и стали)

Расход кислорода, м³/т

-

15

18

21

24

27

30

f4

1,0

1,74

1,90

2,06

2,22

2,38

2,53

д) на переход от кислого процесса на основной f5:

при плавке чугуна  -1,2

при плавке стали – 1,5

Таблица 1.8.

Поправочные коэффициенты на нестационарность пыле- и газовыделений

а) пыли в течении времени процесса плавки:

Доля времени от начала плавки, %

22

33

44

56

67

78

89

f

0,25

0,75

1,39

1,81

1,94

1,32

0,14

б) пыли и газа в течении различных этапов плавки

Доля этапа в процессе плавки, %

Загрузка

Расплавление

Окисление

Восстановление

Пыли f

0,89

1,55

2,79

0,22

Окиси углерода f

-

1,0

1,25

0,65

Окиси азота f

-

1,0

1,25

0,65

Индукционные тигельные печи для плавки стали (повышенной чистоты) и чугун (промышленном чистоты) характеризуются значитель­но меньшими пыле- и газовыделениями. Их характеристики приведены  в табл.1.10. Динамику пыле- и газообразования в них изучена еще недостаточно для установления поправочных коэффициентов на неста­бильность процесса во времени. В табл.  1.11  приведены поправочные коэффициенты для внесения корректив на отклонение значении от пыле- и газовыделений от технологических режимов процессов, принятых за номинальные (табл. 1.10). При разливе чугуна в формы в атмосферу цеха выделяется оксид углерода,  количество которого в зависимости от веса отливок приведено в табл. 1.12

Таблица 1.9

Пыле- и газообразование при плавке стали и чугуна в индукционных печах

Наименование и емкость печи, т

Производительность печи (расчетная), т/ч

Расчетный объем отсасываемого воздуха через отводной зонт или кольцевой отсос, м³/ч

Масса основных компонентов пыли и газообразования

Пыль

Окись углерода

Окислы азота

Прочие

г/с

кг/т жидкого металла

г/с

кг/т жидкого металла

г/с

кг/т жидкого металла

г/с

кг/т жидкого металла

Печи типа ИСТ повышенной частоты

Плавка стали по кислому процессу

0,06

0,05

3020

0,02

0,64

0,002

0,14

0,001

0,07

0,003

0,18

0,16

0,10

500

0,04

1,60

0,004

0,14

0,002

0,07

0,009

0,18

0,25

0,25

700

0,10

1,58

0,009

0,14

0,004

0,07

0,01

0,17

0,40

0,26

900

0,11

1,57

0,01

0,14

0,005

0,07

0,01

0,17

1,0

0,57

1800

0,24

1,56

0,02

0,13

0,01

0,07

0,02

0,17

2,5

1,75

3000

0,74

1,52

0,53

0,11

0,03

0,07

0,08

0,17

6,0

3,0

5600

1,21

1,45

0,92

0,11

0,05

0,07

0,13

0,16

10,0

3,5

7200

1,23

1,31

     

0,07

   

Печи типа ИЧТ промышленной чистоты

Плавка чугуна при работе с «болотом» 50% и температурой выдаи сплава 1400ºС

1,0

0,36

1800

0,14

1,30

0,010

0,11

0,006

0,06

0,01

0,14

2,5

1,0

3000

0,35

1,27

0,02

0,09

0,016

0,06

0,04

0,14

6,0

2,75

5600

0,92

1,21

0,07

0,09

0,04

0,06

0,10

0,13

10,0

4,95

7200

1,49

1,09

0,11

0,09

0,08

0,06

0,17

0,13

16,0

6,50

9200

1,89

1,05

0,16

0,09

0,10

0,06

0,23

0,13

21,5

9,0

10700

2,23

0,94

0,20

0,08

0,15

0,06

0,30

0,12

25,0

10,40

11300

2,54

0,88

0,23

0,08

0,17

0,06

0,34

0,12

31,0

13,9

12500

3,28

0,85

0,30

0,08

0,19

0,06

0,46

0,12

Таблица 1.10

Поправочные коэффициенты на изменение удельных пыле- и газовыделений индукционной пыли печами в связи с отклонениями технологии производства от номинальных значений стационарного процесса (табл.1.10)

№пп

Характер отклонения от процесса

Обозначение

Величина

Плавка чугуна

1

Перегрев металла до 1550 ºС

f1

0,9

2

Подогрев шахты до 600-700 ºС

f2

1,1

3

Применение в шахте стружки

f3

2,0

Плавка стали

4

Переход от кислого к основному процессу

f4

0,8

5

На чистоту стружки:

-чистая стружка

-средней чистоты

-загрязненная

-стружка россыпью

0,5

1,0

1,5

2,2

Таблица 1.11

Выделение оксида углерода при заливке чугуна в формы и охлаждении отливок

Наименование процесса и его характеристика

Масса отливок

до 10

20

30

50

100

200

300

500

1000

2000

Выплавка металла в формы и охлаждение заливок

- полное время охлаждения от начала заливки, с

600

900

120

1800

2400

3600

5400

7200

9000

10800

- масса выделившегося оксида углерода на точку разлитого металла, кг/т

1,20

1,20

1,20

1,10

1,05

1,0

0,90

0,80

0,75

0,70

В том числе во время заливки, кг/т

0,60

0,60

0,60

0,55

0,525

0,5

0,45

0,4

0,375

0,350

Масса выделившегося оксида углерода в единицу времени, г/с

0,020

0,024

0,028

0,033

0,040

0,048

0,053

0,064

0,083

0,126

Таблица 1.12.

Выделение оксида углерода при заливке в форму чугуна и стали

Характеристика

Масса выделяющегося оксида углерода в г/кг заливного металла при массе отливок , кг

до 10

20

30

50

100

200

300

500

1000

200

Время до полного остывания отливок в цехе с момента заливки, мин.

10

15

20

25

40

60

90

120

150

170

Масса выделившегося оксида углерода, г/кг:

при заливке чугуна

при заливке стали

1,20

0,60

1,20

0,60

1,20

0,60

1,10

0,55

1,05

0,52

1,0

0,50

0,90

0,45

0,80

0,40

0,75

0,37

0,70

0,35

Время, за которое выделяется в воздух рабочей зоны до 70 % всей массы образующегося оксида углерода, мин

3,2

4,0

5,7

8,0

12,0

16,0

24,0

34,0

40,0

51,0

Таблица 1.13.

Содержание токсичных веществ в воздухе после заливке форм. На высоте 1 м от заливной формы

 

Время отбора после заливки, мин

Содержание токсичных веществ в водухе, м²/м³

фенол

бензин

СО

Над оболочкой формы

2

1,5

23

46

Над общеобменной вентиляцией

10

20

30

2,5

1,8

2,8

31

16

12

32

20

10

Над формой с дренажным откосом

2

10

20

0,1

отс.

отс.

0,5

отс.

отс.

10

отс.

отс.

Над термокаталическим реактором

5

10

20

18,3

5,4

1,2

125

12

6

120

10

10

После термокаталического реактора

5

10

отс.

отс.

отс.

отс.

отс.

отс.


1.2.Плавка цветных металлов  и сплавов

Плавка цветных металлов и сплавов на их основе на машиностроительных заводах осуществляется в основном в индукционных  тигельных и канальных печах, печах сопротивления и электродуговых. Как правило, их производительность находится в преде­лах 0,15-2,0 т/ч. Для осуществления процесса получения металлических слитков из лома цветных металлов, a также изготовление сплавов с различными характеристиками применяются разнообразные шихтовые и присадочные материалы. Поэтому в газовых выделениях в процессе плавки присутствуют много различных компонентов.

Кроме возгонов металла и его сплавов, оксидов серы и азота встречаются фтористый водород, аммиак, ионы хлора, графитовая пыль, фтористый кальции, хлористый барий и другие. Количествен­ный состав этих выделений еде недостаточно изучен, в связи с чем отсутствуют данные для установления удельных показателей в зависимости от типоразмеров оборудования, технологии плавок металла. Вместе с тем,  количественные характеристики основных компонентов выделений    пыли, оксидов азота и серы, оксида угле­рода сопоставимы с аналогичными выделениями сталеплавильных пе­чей (электродуговых и индукционных).    Для приближенных расчетов можно принимать следующие  характеристики вредных выделений,  представленных в табл. 1.14.


Таблица 1.14

Валовые и удельные выделения вредных веществ от печей цветного литья

Тип печи

Марка печи

Тип сплава

Тип состава, применяемого при рафинировании

Количество выделяющихся вредных веществ

пыль

оксид углерода

оксиды азота

хлористый водород

серы оксид

общее количество

в т.ч.

г/с

г/кг литья

г/с

г/кг литья

г/с

г/кг литья

г/с

г/кг литья

г/с

г/кг литья

оксид алюминия

диоксид кремния

г/с

г/кг литья

г/с

г/кг литья

 

ИАТ-1М

ИАТ-1,5

ИАТ-2,5

ИАТ-6

Алюминиевые сплавы АЛ9,АК7

Алюминиевый сплав АК9

Алюминиевый сплав АК6

Алюминиевый сплав А10В

Хлористый цинк

Гексахлорэтан

Гексахлорэтан

Гексахлорэтан

0,33

0,17

0,14

0,53

2,10

1,6

0,0

1,30

0,069

0,021

0,025

0,058

0,43

0,20

0,14

0,14

0,006

0,003

0,003

0,005

0,04

0,03

0,014

0,01

0,19

0,11

0,8

0,32

1,25

1,00

0,60

0,80

0,004

0,021

0,014

0,036

0,03

0,20

0,08

0,09

*

*

*

*

*

*

*

*

0,021

0,011

0,014

0,028

0,14

0,10

0,08

0,07

 

ВНИИТМАШ

Алюминиевые сплавы АЛ9,АК7

Состав МХЗ

0,14

1,00

0,009

0,07

0,014

0,10

0,46

3,30

0,092

0,70

0,006

0,04

0,028

0,20

 

«Колеман»

Алюминиевые сплавы АЛ9, АК7, АЛ103

Состав МХЗ

0,04

1,40

0,006

0,20

*

*

0,03

1,20

0,005

0,20

0,004

0,14

0,004

0,16

 

САТ-2,5

Алюминиевый сплав АК21

Состав МХЗ

0,07

1,60

0,021

0,50

*

*

0,04

1,00

0,014

0,30

0,014

0,30

0,002

0,05

 

САН-2,5

А20000

А60000

Алюминиевый сплав АК6

Алюминиевый сплав АК6

Алюминиевый сплав АК6

Гексахлорэтан

Гексахлорэтан

Гексахлорэтан

0,08

0,04

0,06

2,00

0,40

0,40

0,021

0,013

0,022

0,50

0,12

0,16

*

*

0,04

0,06

0,07

1,00

0,60

0,50

0,014

0,013

0,014

0,30

0,12

0,03

0,014

*

*

0,30

*

*

0,0003

0,004

0,004

0,07

0,04

0,03

 

НО-136

ДМК-0,5

НО-195

Алюминиевый сплав АК5М7

Бронзовый сплав ОД

Бронза Бр05Ц5С5

Хлористый цинк

Фосфористая медь МФЗ

Фтористая медь МФЗ

0,02

0,81

0,03

1,00

5,80

1,20

0,006

*

*

0,50

*

*

*

*

*

*

*

*

0,02

8,47

0,02

1,30

76,00

0,65

0,092

0,031

0,013

0,70

1,90

0,45

0,006

*

*

0,50

*

*

0,003

*

*

0,035

*

*

Тип печи

Марка печи

Тип сплава

Тип состава, применяемого при рафинировании

Количество выделяющихся вредных веществ

сероводород

углеводороды

хлор

фосфорный ангидрид

 

г/с

г/кг литья

г/с

г/кг литья

г/с

г/кг литья

г/с

г/кг литья

 
 

ИАТ-1М

ИАТ-1,5

ИАТ-6

Алюминиевые сплавы АЛ9, АК7

Алюминиевый сплав АК9

Алюминиевый сплав АЛ10В

Хлористый цинк

Гексахлорэтан

Гексахлорэтан

0,040

*

*

0,30

*

*

0,19

0,05

0,22

1,25

0,50

0,50

*

следы

*

*

следы

*

*

*

*

*

*

*

 
 

ВНИИТМАШ

Алюминиевые сплавы АЛ9, АК7

Состав МХЗ*

*

*

*

*

*

*

*

*

 
 

«Колеман»

Алюминиевые сплавы АЛ9, АК7, АЛ10В

Состав МХЗ

*

*

*

*

*

*

*

*

 
 

САТ-2,5

Алюминиевый сплав АК21

Состав МХЗ

0,014

0,30

*

*

*

*

*

*

 
 

Сан-2,5

А20000

А60000

НО-136

Алюминиевый сплав АК6

Алюминиевый сплав АК6

Алюминиевый сплав АК6

Алюминиевый сплав АК5М7

Гексахлорэтан

Гексахлорэтан

Гексахлорэтан

Хлористый цинк

*

*

*

*

следы

следы

*

*

 
 

ДМК-0,5

Бронзовый сплав ОЦС

Фосфорная медь МФЗ

*

*

*

*

*

*

0,12

0,44

 
                                               

* измерения не проводились

Таблица 1.15

Данные для расчета количества вредных веществ, выделяющихся

в воздушную среду при плавке и заливке различных сплавов

Сплавы

Операции

Оборудование

Выделяющее вредное вещество

Количество

Титановые сплавы

Приготовление сплава и заливка

ДВЛ-250; НИАТ-833Д; ВДЛ-4

аэрозоль двуокиси титана

аэрозоль масла

окись углерода

углеводороды

0,15 г/кг

4,36 г/кг

0,08 г/кг

0,17 г/кг

Магниевые сплавы

Приготовление рабочего сплава

Индукционная печь ЭП-500

Мазутная печь

Райта

аэрозоль окиси магния

окись углерода

аэрозоль окиси магния

окись углерода

углеводороды

сернистый ангидрид

окиси азота

5,56 г/час

72,61 г/час

3,33 г/кг

6,00 г/кг

4,99 г/кг

18,14 г/кг

0,67 г/кг

Магниевые сплавы

Модифицирование, рафинирование

Заливка сплава

Миксер

Ковшом, вручную, через фильтр автоматически методом направленной кристаллизации

аэрозоль окиси магния

аэрозоль окиси магния

сернистый ангидрид

0,073 г/кг

0,06 г/кг

2,40-5,81 г/кг

Стали (основа-железо, хром никель. марганец)

Плавка, заливка

Высокочастотная печь модели ИСТ-016

окись углерода

аэрозоль окиси железа

0,03 г/кг

0,06 г/кг

Жаропрочные сплавы

Плавка, заливка

Индукционная вакуумная печь УППФ-ТАМ

углеводороды

окись азота

аэрозоль масла

аэрозоль никеля

0,007 г/кг

0,33 г/кг

0,33 г/кг

0,003 г/кг

Магниевые сплавы (железо-основа, кобальт, никель, алюминий)

Плавка

Заливка сплава

Высокочастотная печь модели ИСТ-016

Ручная ковшом на плацу

окись углерода

аэрозоль окиси железа

аэрозоль кобальта

аэрозоль никеля

аэрозоль алюминия

аэрозоль кобальта

аэрозоль окиси железа

аэрозоль никеля

аэрозоль алюминия

24,06 г/час м²

27,89 г/час м²

6,5 г/час м²

1,86 г/час м²

10,63 г/час м²

0,01 г/кг

0,03 г/кг

0,001 г/кг

0,01 г/кг

алюминиевые сплавы

приготовление рабочего сплава

Заливка сплава

Раздаточные печи

Ковшом, вручную

Под давлением станок модели 71107 состава смазки: пчелиный воск, трансформаторное масло или цилиндровое

Состав смазки: керосин, воск

Состав смазки: церезин, воск

окись углерода

аэрозоль алюминия

аэрозоль алюминия

аэрозоль алюминия

окись углерода

углеводороды

аэрозоль масла

аэрозоль алюминиевая

углеводороды

окись углерода

аэрозоль алюминиевая

углеводороды

окись углерода

4,06 г/час м²

18,11 г/час м²

0,1 г/кг

0,09 г/кг

0,16 г/кг

0,08 г/кг

0,04 г/кг

0,09 г/кг

4,36 г/кг

0,12 г/кг

0,09 г/кг

0,39 г/кг

0,07 г/кг

Латунные сплавы

Плавка сплава

Заливка сплава

Селитонал печь ТГ-100

Ковшом на плацу (состав смазки: церезин, воск)

окись углерода

аэрозоль окиси цинка

аэрозоль окиси меди

аэрозоль свинца

углеводороды

окись углерода

аэрозоль окиси цинка

аэрозоль окиси меди

аэрозоль свинца

0,57 г/час м²

0,06 г/кг

17,30 г/час м²

0,11 г/кг

0,43 г/час м²

0,04 г/кг

0,21 г/час м²

0,001 г/кг

0,89 г/кг

0,90 г/кг

0,08 г/кг

0,03 г/кг

0,001 г/кг

Свинцовые сурьмянистые сплавы

Плавка сплава

Чугунный тигель в печи с электрообогревном

углеводороды

окись углерода

пыль

аэрозоль свинца

0,09 г/кг

0,016 г/кг

0,08 г/кг

0,007 г/кг

Цинковое литье

Плавка

-

углеводороды

окись углерода

пыль

0,016 г/кг

0,01 г/кг

0,24 г/кг

Сплав ВУДА

Плавка

Индукционная печь ЗДИ

окись углерода

аэрозоль свинца

аэрозоль олова и висмута

0,017 г/кг

0,0002 г/кг

0,007 г/кг


1.3. Выделение вредных веществ на других участках литейного производства

В литейном производстве используется большая номенклатура материалов в процессе подготовки шихтовых и формовочных ма­териалов. Их обработка и использование приводят к образованию значительных выделений вредных веществ, особенно пыли.

1.3.1.     В табл. 1.18. приведены данные по выделению пыли на участках складирования и транспортирования сыпучих материалов, входящих в состав шихтовых, формовочных и стержневых смесей как для организованных, так и неорганизованных источников выделения.

1.3.2.     При изготовлении песчано-глинистых формовочных и стержневых смесей масса выделяемой пыли в процессах переработки этих материалов приведена в табл. 1.15. Дополнительными вредно­стями здесь могут быть выделения при сушке стержней и форм в случае применения жидкого или твердого топлива. Их количество может быть определено,  исходя из расхода топлива на процесс суш­ки (табл. 1.16).

В состав формовочных смесей для чугунного и стального литья входят в качестве добавок сульфитно-спиртовая барда (до 3% по массе) или связующее СБ (до 5% по массе). При атом происходит выделение в окружающую среду ароматических углеводородов 40-50 г/т смеси в час.

В состав песчано-глинистых форм в настоящее время не вводят олифу, Уайт-спирит и ряд других веществ, заменив их на молотый уголь, жидкое стекло, раствор едкого натра, древесные опилки.

В последние годы из различных составов новых формовочных и стержневых смесей стали шире применяться смеси холодного твер­дения (ХГС) с синтетическими смолами. В процессах работ с этими смесями происходит выделение различных вредных компонентой, количественный состав которых изучен еще недостаточно.

Процессы литья по выплавляемым моделям,  в оболочковые фор­мы, под давлением, в металлические формы (кокиле) являются бо­лее современными и высокопроизводительными. Они находят все боль­шее распространение на предприятиях. Однако, с точки зрения выбросов вредных веществ в окружающую среду,  при их осуществлении они изучены еще недостаточно, Это не позволяет дать подробные сведения об удельных величинах, характеризующих поступление за­грязняющих веществ в атмосферу. Аналогичное положение сохраняет­ся и для производства стержней из жидконаливных самоотверждающихся смесей и смесей холодного твердения,  из которых при производстве происходит выделение некоторой доли вредных веществ, содержащихся в их составных частях - хромовый ангидрид, фенол, формальдегид, фурфурол, метанол, цианиды, пары растворителей и др.

1.3.3.  Извлечение отливок из песчано-глинистых форм и осво­бождение их от отработанных формовочных смесей производится с помощью выбивающего оборудования и также сопровождается выделени­ями вредных компонентов в виде пыли,  газов и паров. В общем виде на 1 т отлитого металла отсасывается до 12 тыс.м3/ч загрязненно­го воздуха, содержащего до 30 кг пыли,  горелой земли и окалины. В табл. 1.17.  приведены средние значения выделения пыли решетками наиболее часто встречающегося типа.  При очистке отливок основным вредным компонентом в аспирируемом от технологического оборудования  воздухе,  является пыль. В табл.  1.17. даются ее удельные выделения при работе основных типов оборудования для разных способов очистки изделии.

 Ввиду отсутствия результатов прямых измерений значения удельных выделений вредных веществ в процессах очистки цветного литья их можно принимать по соответствующим данным для стального литья.

В табл.1.17 - 1.25 приводятся имеющиеся сведения о составе и количестве выделяющихся вредных веществ на некоторых участках этих производств.


Таблица 1.16.

Выделение пыли на участках складирования и транспортирования шихтовых материалов

Процесс, оборудование

Количество выделившийся пыли

Способ и объем аспирации

на единицу работающего оборудования, г/с

на перерабатываемый материал, кг/т

1

2

3

4

Выгрузка из вагонов и самосвалов грейферными механизмами в приемные ямы:

песок

бетонит, цемент

известняк

кокс литейный

уголь каменный

глина формовочная сухая

опилки, торфяная крошка

0,22

0,58

0,56

0,67

0,33

0,19

0,78

0,10

0,25

0,23

0,28

0,14

0,08

0,33

Неорганизованный выброс при скорости ветра 2-5 м/с

То же в приемные бункера и закрома хранилища через аспирируемые точки:

бетонит, цемент

известняк

кокс литейный

уголь каменный

глина формовочная сухая

опилки, торфяная крошка

0,97

1,14

1,11

0,61

0,36

0,31

0,31

0,75

0,70

0,40,

0,22

0,85

 

Перемещение сыпучих материалов:

песок

бетонит, цемент

известняк

кокс литейный

уголь каменный

глина формовочная сухая

опилки, торфяная крошка

0,39

1,03

1,03

1,11

0,56

0,28

1,17

0,05

0,09

0,15

0,05

0,03

0,04

0,05

 

мостовыми кранами с грейферными механизмами и канатноскреперными установками; производительностью до 17 м³/ч

песок

бетонит, цемент

известняк

кокс литейный

уголь каменный

глина формовочная сухая

опилки, торфяная крошка

0,47

1,31

1,27

1,42

0,69

0,36

1,50

0,15

0,28

0,45

0,15

0,07

0,12

0,13

 

Загрузка сыпучего материала в желоба при перегрузках и транспортировании:

кусковой материал dср.≥8мм

порошкообразный материал dср.<8мм

1,19

3,50

1,41

4,20

объем аспирации по расчету исходя из площади открытых отверстий и соблюдении скорости в нем, равной полуторной скорости движения ленты

Разгрузка сыпучего материала из желоба при перегрузках и транспортировании:

кусковой материал

порошкообразный материал

0,94

2,28

1,13

2,73

 

Пересылка на транспортеры:

кусковой материал

порошкообразный материал

горелая земля

0,58

1,28

0,42

0,70

1,53

0,50

Объем аспирации через укрытия 1500-2500 м³/ч

Кабинные укрытии ленточных конвейеров, транспортеров, элеваторов:

кусковой материал

порошкообразный материал

горелая земля

0,33

0,86

0,25

0,40

1,03

0,30

Объем аспирации через 2 откоса от головки и башмака 1600-4000 м³/ч

Комбинированные укрытия в галереях ленточных конвейеров:

кусковой материал

порошкообразный материал

горелая земля

0,44

0,97

0,36

0,53

1,17

1,43

Объем аспирации 300 м³/ч на 1 п.м. укрытия

Местные откосы питателей и дозаторов:

кусковой материал

порошкообразный материал

горелая земля

0,42

0,89

0,25

0,50

1,06

0,30

Объем аспирации через укрытия 1500-3000 м³/ч

Таблица 1.17

Выделение пыли в процессе переработки шихтовых и формовочных материалов

Процессы, оборудование

Расчетный объем аспирации из укрытия оборудования тыс.м³/ч

Масса выделяющейся пыли

на единицу времени работы оборудования, г/с

на единицу массы перерабатываемого материала, кг/т

Сушка шихтовых и формовочных материалов

Сушильные барабаны горизонтальные, производительностью т/ч:

до 5

песка

глины

бентонита

шлака

3,75

4,10

3,75

6,50

8,12

5,26

33,55

38,35

7,65

4,75

31,20

35,85

5-10

песка

глины

бентонита

шлака

8,25

10,0

6,5

23,0

10,14

7,986

57,01

61,4

8,6

4,5

32,1

37,2

10-15

песка

глины

бентонита

шлака

14,75

17,75

12,25

22,25

17,08

12,8

86,53

91,67

7,8

4,4

30,5

30,5

15-20

песка

глины

бентонита

шлака

22,5

26,75

17,25

32,0

41,67

18,9

103,54

117,99

6,0

4,4

23,7

28,1

25

песка

глины

бентонита

шлака

27,5

32,25

22,25

38,75

27,33

22,08

127,83

146,9

5,8

4,0

22,4

26,2

Установка сушки песка в потоке горячих газов производительностью 3-5 т/ч

5,0

5,71

5,7

Установка сушки песка в кипящем слое производительностью , т/ч:

3

10-16

25

8,5

30,0

60,0

1,8

26,51

46,53

9,5

8,7

7,8

Установки сушки песка вертикальные производительностью 3 т/ч

9,05

1,08

1,4

Дробление и помол шахтовых и формовочных материалов

Дробилки шоковые производительностью, т/ч

до 5

 10-13

1,15

4,0

2,9

9,14

2,7

3,6

Дробилки конусные производительностью 20-30 т/ч

7,5

10,4

5,0

Дробилки молотковые производительностью до 5 т/ч

3,01

5,35

4,9

Дробилки валковые производительностью 3,5 т/ч

2,0

3,15

4,0

Дезинтегратор для помола глины, д.1350 мм

6,25

4,25

2,2

Бегуны для помола глины производительностью, т/ч:

3-5

8-10

1,7

1,95

0,58

1,69

0,8

0,9

Мельница паровая производительностью до 1 т/ч

1,2

1,94

10,0

Мельница молотковая производительностью до 2 т/ч

4,0

3,75

8,0

Сепарация, смешение и дозирование формовочных материалов

Грохоты качающихся вибрационные и инерционные с рабочей площадью, м²

1

2

3

2,0

3,2

4,45

5,5

8,44

11,4

-

-

-

Сито вибрационное грубой очистки производительностью, м³/ч

25

40

63

100

160

240

6,0

9,0

14,0

21,5

32,0

41,0

11,1

17,78

28,05

44,44

71,1

106,67

5,0

5,0

5,0

5,0

5,0

5,0

Сито вибрационное тонкой очистки производительностью, м³/ч

25

40

63

100

160

240

2,0

2,4

4,0

5,7

10,5

14,0

5,56

9,03

13,89

22,22

35,56

53,33

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

Сито  плоское вибрационное производительностью, м³/ч

160

250

11,0

16,5

71,1

111,1

5,0

5,0

Сито плоские механические качающиеся производительностью, 3-4 т/ч

2,0

6,25

7,0

Сито –бурат производительностью, т/ч

1,5

3,0

0,9

1,4

0,69

1,33

1,8

1,7

Сито барабанные (полигональные) производительностью, т/ч

4-6

-

4,17

4,0

Смесители периодического действия с вертикально вращающимися катками (бегуны) производительностью до 50 т/ч

5,0

6,25

1,0

Смесители периодического действия с горизонтально вращающимися катками (центробежные) производительностью до 60 т/ч

9,0

10,4

1,2

Смесители тарельчатые (бегуны) производительностью до 20 т/ч

6,0

1,67

0,6

Бункеры формовочных смесей

1,1

1,94

-

Бункеры песка

1,6

0,43

-

Бункера глины

0,85

1,06

-

Тарельчатый питатель

0,8

0,625

-

Питатели лотковые

0,7

0,46

-

Транспортеры горелой земли

2,0

1,67

-

         

Примечания: 1. К массе выделенной сушильным оборудованием пыли добавляются вредные компоненты, образующиеся при сжигании топлив (см. Приложение 1).

2. При просеивании материалов с температурой более 50 ºС выделения пыли увеличивается на 20-25 %.

 Таблица 1.18

Данные по выделению вредных веществ в воздушную среду из стержневых, формовочных и оболочковых смесей

Состав смеси

Сплавы

Способ литья

Приготовление смесей, изготовление и отверждение стержней, форм, ОБОЛОЧЕК

Сушка, прокалка

Заливка металла

Примечание

Оборудование, параметры, операции

Выделяющееся вредное вещевтво

Количество

Оборудование, параметры, операции

Выделяющееся вредное вещевтво

Количество

Оборудование, параметры, операции

Выделяющееся вредное вещевтво

Количество

Песчаные смеси

                     

Основой всех песчаных смесей является кварцевй песок -100%

 

Алюминиевые сплавы

Литье в разовые песчаные формы. Литье в кокиль с песчаными стержнями

Сита, бегуны, смесители, вручную стержневые ящики

Углеводороды

10% от нормы расхода уайт-спирита

Камерные печи, вертикально-горизонтальные конвеерные сушила

окись углерода, углеводороды

0,013 г/кг 90 % от нормы расхода уайт-спирита

Ковшом, на плацу, в горизонтальном или вертикальном автоклавах под давлением через дозатор «Дозаматик»

окись углерода

0,005 г/кг

Количество кварцевой смеси, выделяющейся из песка суммарно по всем стадиям его подготовки (размол, сушка, просев составляет 4,5 г/кг

 

Магниевые сплавы

Литье в разовые песчаные формы

-

-

-

-

-

-

Ковшом, вручную

окись углерода, сернистый ангидрид

0,005 г/кг

2,6 г/кг

Количество пыли квадрцевой, выделяющейся при проготовлении смеси в бегунках и смесителях составляет 0,98 г/кг

 

-

-

-

формальдегид углеводорода

0,005 г/кг

10% от нормы расхода Уайт-спирита

Т-180-210ºС

-

окись углерода, аммиак формальдегид метанол, углеводороды

027 /кг

0,027 г/кг

0,021 г/кг

0,1 г/кг

90% от нормы расхода Уайт-спирита

-

аммиак – 2,24 г/кг

окись углерода – 0,043 г/кг

формальдегид -0,016 г/кг

окислы азота-0,003 г/кг

метанол – 0,1 г/кг

сернистый ангидрид – 2,7 г/кг

 
 

Магниевые сплавы

Литье в разовые формы

Сита, бегуны

смеситель

НО-90;

вручную

стержневые

ящики

формальдегид

0,06г/кг

ХТС

окись углерода

аммиак формальдегид

метанол

0,027 г/кг

0,023 г/кг

0,021 г/кг

0,1 г/кг

ковшом, вручную

аммиак

окись углерода

формальдегид

окислы азота

метанол

3,13 г/кг

0,03 г/кг

0,022 г/кг

0,003 г/кг

0,1 г/кг

 
 

Алюминиевые сплавы, бронзовые сплавы, чугуны

-

Смеситель СМ100

Т20-70ºС

Корковые машины КМ

КН-1М

Т250-500º

фенол

формальдегид

этанол

0,026 г/кг

0,001 г/кг

20% - приготовление смеси

35%-изготовление оболочек

-

фенол

формальдегид

этанол

0,13 г/кг

0,013 г/кг

45% от нормы расхода

Раздаточные печи

Ковшом, вручную

окись углерода

фенол

формальдегид

метанол

0,09 г/кг

0,14 г/кг

0,07 г/кг

0,26 г/кг

 
 

Титановые сплавы

Литье в уплотняемые графитовые формы

Сито «Бурат», бегуны; вручную, пневмотрамбовкой

Приготовление смеси:

Этанол

Фенол

Формальдегид

Изготовление форм:

Этанол

Фенол

Формальдегид

20% от нормы расхода

0,104 г/кг

0,005 г/кг

15% от нормы расхода

0,083 г/кг

0,004 г/кг

Сушка формы:

Сушильные камеры от 250 ºС

Прокалка формы:

Агрегат

АПГФ-1000

Тмах-1000ºС

фенол

окись углерода

формальдегид

фенол

формальдегид

метанол

окись углерода

1,28 г/кг 6,3 г/кг

0,28 г/кг

0,23 г/кг

0,1 г/кг

0,46 г/кг

80 г/кг

ДВЛ-250

ПИАТ-833Д

   

Количество пыли, выделяющейся из графита суммарно по всем стадиям его подготовки (рассев, деление, сушка) составляют 32 г/кг; количество пыли графита выделяющихся при изготовлении форм, оболочек – 4,16 г/кг; количество пыли графита, выделяющейся при выбивке форм, стержневой составляет 3,88 г сухого остатка смеси

 

Титановые сплавы

Литье в оболочковые формы со стержнями

Машины ЛОФ-1М

Т-400ºС

Приготовление смеси:

пыль (графит+пульвер-смеси бакелит)

Изготовление форм, стержней

фенол

формальдегид

окись углерода

метанол

0,6 г/кг

12,48 г/кг

0,71 г/кг

11,42 г/кг

0,1 г/кг

Агрегат

АПГФ -1000

Тмах -1000ºС

фенол

формальдегид

метанол

окись углерода

0,36 г/кг

0,16 г/кг

0,7 г/кг

80 г/кг

ДВЛ-250

НИАТ-833Д

     
 

-

Литье в кокиль с песчаными стержнями; литье в кокиль направленной кристаллизацией

Бегуны

смесители

Вручную, стержневые ящики

формальдегид

0,005 г/кг

Камерные, вертикально-горизонтально-конвеерные сушила

Т-180-210ºС

аммиак

формальдегид

метанол

окись углерода

0,023 г/кг

0,021 г/кг

0,1 г/кг

0,08 г/кг

автоматически через металопровод

аммиак

окись углерода

формальдегид

окислы азота

метанол

2,24 г/кг

0,043 г/кг

0,016 г/кг

0,003 г/кг

0,1 г/кг

 
 

Чугуны. алюминиевые сплавы

Литье центробежное; литье в разовые песчаные формы

-

формальдегид углеводороды

0,006 г/кг

10% от нормы расхода уайт-спирита

-

окись углерода

аммиак

формальдегид

метанол

углеводороды

0,027

0,023

0,021

0,1

90% от нормы расхода уайт-спирита

В изложницы: ковшом, вручную, под давлением

аммиак

окись углерода

формальдегид

окислы азота

метанол

3,13 г/кг

0,06 г/кг

0,022 г/кг

0,003 г/кг

0,1 г/кг

 
 

Магниевые сплавы

Алюминиевые сплавы

Литье в разовые песчаные формы

Литье в кокиль с песчаными стержнями

Сита, бегуны, смесители,

нагреваемые стержневые ящики Т-220-260ºС

Этанол

фенол

формальдегид

20% от нормы расхода при приготовлении смесей

35%-при изготовлении стержней

0,13 г/кг

0,013 г/кг

Нагреваемая остнастка: стержневые ящики, Т220-260ºС

фенол

формальдегид

этанол

0,13 г/кг

0,013 г/кг

45% от нормы расхода

Ковшом, вручную

под давлением

фенол

формальдегид

метанол

окись углерода

0,14 г/кг

0,07 г/кг

0,26 г/кг

0,09 г/кг

 
 

-

Чугуны

литье в кокиль с песчаными стержнями

Литье в разовые песчаные формы

Сита, бегуны, смесители

Полуавтомат РВ-4

Нагреваемые стержневые ящики Т-220-260ºС

фенол

формальдегид

этанол

0,026

0,1

20% -приготовление смесей

35%-изготовление стержней

Нагреваемая оснастка Т-220-260ºС

фенол

формальдегид

метанол

0,13

0,013

45% от нормы расхода

Ковшом, вручную

-

-

-

 

Алюминиевые сплавы

Литье  кокиль с песчаными стержнями

Автомат НВ2742

При изготовлении и отверждении стержней Т-200-250ºС

формальдегид

0,018 г/кг

Камерная сушила

Т150-180ºС

формальдегид

фурфурол

аммиак

окись углерода

0,13 г/кг

0,382 г/кг

0,026 г/кг

0,027 г/кг

       
 

Алюминиевые сплавы

Магниевые сплавы

Литье в разовые песчаные формы

Литье в кокиль направленной кристаллизацией

Бегуны, смесители

Вручную пневмотрамбовкой

аммиак

0,03 г/кг

Сушка на воздухе

аммиак

0,03 г/кг

Ковшом вручную

автоматически через металлопровод

аммиак

0,18 г/кг

 

Примечания: Основой всех песчаных смесей является кварцевый песок-100%. Количество кварцевой пыли, выделяющейся из песка, суммарно по всем стадиям его подготовки (размол, просев, сушка) составляет 4,5 г/кг. Количество кварцевой пыли, выделяющейся при приготовлении смесей в бегунах, смесителях составляет 0,98 г/кг.

при выбивке стержней выделение сернистого ангидрида составляет 0,6 г/кг смеси.

Основой всех графитовых смесей является графит-100%. Количество пыли, выделяющейся из графита суммарного по всем стадиям его подготовки (рассев, дробление, сушка) составляет 32 г/кг, количество пыли графита, выделяющейся при приготовлении форм оболочек -4,16 г/кг, выделяющейся при выбивке форм, стержней -3,88 г/кг сухого остатка смеси.

Таблица 1.19

Данные для расчета количества вредных веществ, выделяющихся в воздушную среду из различных модельных составов

Сплавы

Марка, состав модельной массы

Приготовление модельной массы

Изготовление моделей, сварка в блоки

Удаление модельной массы

Применяемые стержни

Примечание

Выделяющееся вредное вещество

Количество

Выделяющееся вредное вещество

Количество

Способ удаления

Выделяющееся вредное вещество

Количество

Состав стержневой массы

Выделяющееся вредное вещество

Количество

 

ПСБО;

парафин, стеорин

углеводороды

окись углерода

аэрозоль углеводородов

0,45г/кг

0,18г/кг

0,288 г/кг

Изготовление моделей

окись углерода

углеводороды

аэрозоль углеводородов

Зачистка и сборка в блоки

окись углерода

углеводороды

аэрозоль углеводородов

1,02 г/кг

0,18 г/кг

0,43 г/кг

0,23 г/кг

0,44 г/кг

0,36 г/кг

В собственной массе при 90-100ºС

Удаление остатков воздухом при 200ºС

Углеводороды

Окись углерода

Аэрозоль углеводородов

Этилсиликат

Этанол

0,28 г/кг

0,55 г/кг

12,68 г/кг

0,52 г/кг

9,96 г/кг

     

Выделение вредных веществ из остатков модельной массы при прокалке блоков учтено в т.3 гр.12

 

-

углеводороды

окись углерода

аэрозоль углеводородов

12,3 г/с*м²

5,0 г/с*м²

8,0г/с*м²

углеводороды

окись углерода

аэрозоль углеводородов

0,41 г/кг

1,46 г/кг

0,79 г/кг

Горячий воздух

Углеводороды

Окись углерода

Аэрозоль углеводородов

Этилсиликат

Этанол

0,66

0,11

2,54

0,21

3,98

Приготовление стержневой массы

мочевина

калиевая

селитра

Изготовление стержней

стержневая масса

касторовое масло

окись углерода

окислы азота

аммиак

окись углерода

окислы азота

аммиак

аэрозоли масла

3799,0

571,18

4571,34

21,33

3,15

18,89

0,83

Выделения из оболочковой формы

 

ПВТК:

парафин

воскресенье канифоль

углеводороды

аэрозоль углеводородов

17,07

8,0

Окись углерода

углеводороды

аэрозоль углеводородов

0,22

0,42

0,2

В собственной массе при 140-150ºС

Углеводороды

Окись углерода

Аэрозоль углеводородов

Этанол

17,06

4,26

8,0

171,55

-

-

-

-

 

КПЦ: канифоль, парафин, церезин

углеводороды

аэрозоль углеводородов

3,45

8,0

Окись углерода

углеводороды

аэрозоль углеводородов

0,11

0,3

0,14

В горячей воде при 90-100 ºС

Окись углерода

углеводороды

аэрозоль углеводородов

1,15

3,45

8,0

-

-

-

-

 

Р-3:

парафин, церезин, воск буроугольный

Углеводороды

аэрозоль углеводородов

окись углерода

3,45

8,0

1,15

Аэрозоль углеводородов

Окись углерода

55,62

2,5

В собственной массе при 160-180ºС

Углеводороды

Аэрозоль углеводородов

Окись углерода

3,45

8,0

1,15

       
 

ВИАМ-102:

воск буроугольный, торфяной, парафин, триэтеноламин

Углеводороды

окись углерода

аэрозоль углеродов

Триэтеноламин

32,33

4,07

8,0

5,57

Углеводороды

окись углерода

аэрозоль углеродов

Триэтеноламин

0,16

0,62

0,19

0,1

В собственной массе при 100-110ºС

Углеводороды

окись углерода

аэрозоль углеродов

Триэтеноламин

32,33

8,0

4,07

5,57

Приготовление стержневой смеси

мочевина

Изготовление стержней мочевина

полисилоксановая смазка

окись углерода

аммиак

окись углерода аммиак

3799

4571,34

44,4

53,42

 
 

ВИАМ-102

Углеводороды

окись углерода

аэрозоль углеродов

Триэтеноламин

32,33

4,07

80,7

5,57

Аммиак

окислы азота

углеводороды

окись углерода

Триэтаноламин

3,1

0,53

0,31

2,52

0,05

В горячей воде при 95-100ºС

Углеводороды

окись углерода

аэрозоль углеродов

Триэтеноламин

32,33

4,07

8,0

5,57

Формовка стержней

Электрокорунь,

маршалит,

графит,

этиленликат, полиэтилен

Углеводороды

0,47 г/кг

 
 

Мочевина

Аммиак

окись углерода

окислы азота

4571,34

3799,07

95,2

-

-

-

-

-

 

Обжиг стержней

углеводороды

окись углерода

сажа

2,05

4,48

1,2

 
 

Мочевина, селитра, трансформаторное масло

Аммиак

Окись углерода

Окислы азота

4571,34

3790,07

571,18

Аммиак

аэрозоль масла

окислы азота

окись углерода

18,89

0,88

3,15

21,33

В проточной воде при 25-30ºС

Углеводороды

аэрозоль углеводородов

Окись углерода

32,33

8,0

4,07

-

-

-

-


Таблица 1.20

Состав газовыделений из песчано-смоляных смесей при обезвреживании и термодеструкции

Смола

ТºС

Количество выделяющихся веществ

метанол

суран

метилфуран

осензол

толуол

форфурол

фенол

фурфориловый спирт

крезолы, ксилеполы

СО

КФ-30

20

750

1000

150

54

67

-

65

65

-

28

следы

-

-

41

-

-

12

1,4

-

-

-

-

17

1,8

-

-

-

-

-

-

290

7000

Фуритол -∞

20

750

1000

3,1

29

следы

-

85

16

-

19

следы

-

491

810

-

56

45

0,21

-

-

0,16

306

16

1,6

-

-

-

102

6

-

2030

5040

Фуран-1

20

750

1000

0,42

80

следы

-

168

следы

-

148

следы

-

480

495

-

49

42

0,95

12

-

0,10

72

13

1,1

-

-

0,10

72

13

-

2530

7200

Таблица 1.21

Содержание токсичных веществ, выделяющихся при термодеструкции

песчано–смоляной смеси на основе связующего СФ-015

Компонент

Содержание токсичных веществ, мг/г

в токе при ТºС

в токе воздуха при ТºС

700

1000

700

1000

Этанол

0,53

0,37

0,296

0,280

Толуол

0,36

0,077

0,014

0,018

И-ксилол

0,25

0,25

-

-

Фенол

1,98

0,24

0,036

0,046

О-крезол

1,78

0,18

-

-

П-крезол

1,01

0,16

-

-

2,4-ксилепол

0,33

-

-

-

2,6-ксилепол

0,68

-

-

-

Водород

 

0,63

-

0,124

СО2

 

0,42

 

197,4

СО

 

3,86

 

6,91

Метан

 

2,60

 

1,05


Таблица 1.22

Выделение пыли при первичной очистки литья черных металлов

Процесс очистки и технологическое оборудование

Минимальный объем отсасываемого воздуха, тыс.м³/ч

Выделение пыли при очистке литья

чугунного

стального

г/сек

кг/т отлив

г/сек

кг/т отлив

Дробеметная очистка

Барабаны очистные дробеметные:

для отливок массой до 25 кг

для отливок массой до 80 кг

для отливок массой до 400 кг

4,0

8,0

15,0

7,78

17,78

39,17

9,3

12,8

20,1

5,86

13,39

24,44

14,0

19,3

31,4

Камеры очистные дробометные:

малые с объемом до 2м³

средние с объемом до 10 м³

большие с объемом до 80 м³

6,0

11,0

30,0

9,17

18,36

46,64

11,0

13,2

24,0

6,89

13,78

35,056

16,5

19,8

36,1

Столы очистные дробеметные:

для отливок массой до 150 кг

для отливок массой до 300 кг

для отливок массой до 600 кг

7,0

8,0

8,0

9,72

11,1

13,33

23,3

25,0

29,1

7,33

8,36

10,028

34,7

37,5

43,6

Машины дробеметные периодического и непрерывного воздействия:

для отливок массой до 25 кг

для отливок массой до 400 кг

6,0

15,0

9,17

25,0

6,9

12,8

6,89

18,78

10,3

19,3

Камеры очистные дробеметные  непрерывного действия:

для мелкого и среднего литья

для крупного литья

6,0

30,0

33,33

50,0

6,0

2,8

25,056

37,5

9,1

4,2

Дробеструйная очистка

Камеры очистные дробеструйные, обслуживаемые рабочими снаружи, диаметр сопла 6-8 мм:

тупиковые

проходные

4,0

15,0

6,67

21,5

8,0

12,4

5,028

16,17

12,1

19,3

Камеры очистные дробеструйные обслуживаемые рабочими находящимися внутри камеры, диаметр сопла 10-12 мм:

тупиковые

проходные

8,0

35,0

12,89

49,58

18,5

25,5

9,69

37,28

27,9

38,4

Камеры очистные дробеструйные двухосные с вращающимися подвесками:

для мелкого и среднего литья

для крупного литья

6,0

30,0

9,67

50,64

8,7

26,1

7,25

38,1

13,0

39,3

Галтовка

Барабаны очистные галтовочные:

для отливок массой до 10 кг

для отливок массой до 40 кг

для отливок массой до 100 кг

2,0

6,0

12,0

1,67

8,33

40,0

3,0

7,5

24,0

1,25

6,28

30,06

4,5

11,3

36,1

Механическая зачистка отливок

Станки обдирочно-шлифовальные со станционным кругом

2,0

0,28

-

0,22

-

Станки обдирочно-шлифовальные подвески

0,9

0,083

-

0,056

-

Столы очистки и обрубки изделий

4,0

0,64

-

0,5

-

Таблица 1.23

Выделение вредных веществ при выбивке форм и стержней

Оборудование

Расчетный объем аспирации при боковой панели с трех сторон, тыс.м³/ч

Вредные вещества

Пыль

Оксид углерода

Оксид серы

Оксиды азота

Аммиак

кг/ч

кг/т

кг/ч

кг/т

кг/ч

кг/т

кг/ч

кг/т

кг/ч

кг/т

Подвесные вибраторы при высоте опоры на решеткой не более 1 м

7,0

14,6

9,7

1,8

1,20

0,06

0,04

0,30

0,20

0,60

0,40

Решетки выбивные эксцентриковые, мод.421

Тоже, мод.423

5,0-5,4

8,0-8,6

6,0

7,0

3,6

4,1

1,6

1,8

0,94

0,98

0,05

0,055

0,029

0,3

0,35

0,40

0,17

0,18

0,59

0,64

0,28

0,29

Решетки выбивные инерционные,

 мод. 31211

То  же, мод.31212

То же, мод. 31213

10,0-12,0

15,0-18,0

20,0-25,0

6,0

7,0

9,0

3,6

4,1

4,7

1,6

1,8

2,0

0,94

0,98

0,99

0,050

0,055

0,061

0,029

0,030

0,031

0,35

0,40

0,43

0,17

0,18

0,19

0,59

0,64

0,75

0,26

0,29

0,31

Решетки выбивные инерционные

мод.31214

То же мод. 31215

Тоже мод. 31216

То же мод.31217

Тоже мод. 31218

Тоже мод. 31219

То же мод. МР-120

25,0-26,0

28,0-30,0

30,0-35,0

40,0-45,0

55,0-60,0

70,0-80,0

10,0-10,5

12,0

17,0

25,5

37,3

55,0

87,0

20,2

5,5

6,4

7,8

9,6

10,7

11,8

6,9

2,2

2,7

3,4

4,6

6,3

9,3

2,9

1,02

1,05

1,11

1,21

1,37

1,63

1,06

0,065

0,085

0,108

0,144

0,206

0,311

0,091

0,031

0,031

0,032

0,035

0,037

0,042

0,031

0,51

0,60

0,74

0,99

1,67

1,98

0,64

0,19

0,20

0,21

0,24

0,25

0,34

0,20

0,86

1,11

1,42

2,65

2,85

4,31

1,18

 


2. Кузнечнопрессовые и термические цехи

К основному оборудованию кузнечнопрессовых и термических: цехов относятся нагревательные печи, работающие на газе и мазуте, электротермические печи и ванны, закалочные баки, ковочные и штамповочные машины, это оборудование многообразно по своему конструк­тивному исполнению и видам получения тепла. Наиболее часто на пред­приятиях машиностроительного профиля в настоящее время используются различные типы электрических нагревательных печей, однако еще достаточно часто встречаются мазутные и газовые печи. При своей работе они могут выделять такие вредные вещества как пыль, оксид углерода, оксиды серы,  азота, цианистый и хлористый водород, амми­ак, пары масел и др. Следует отметить, что динамика выделения вред­ных веществ оборудованием этих цехов изучена недостаточно и полной достоверности не имеет.

При сжигании газа и мазута в топочных устройствах нагреватель­ных печей происходит выделение окиси углерода,  серы и азота.  В отходящих газах могут также присутствовать пыль и сажа  за счет зольности мазута,  недорога топлива и загрязненности металла в сад­ке, а также за счет его угара. При правильной организации горения газового топлива присутствие в выбросах оксида углерода и азота должно быть минимальным.

Следует, однако, иметь в виду, что во многих случаях продукты сгорания выбрасываются прямо в цех и отводят­ся в атмосферу через фонарные проемы;  кроме того, в воздух рабочего помещения  поступают продукты сгорания загрязнений металла при высадке и при транспортировке нагретых изделий от печи к кузнечно-прессовому оборудованию. Данные о выделениях компонентов вредных веществ электрическими нагревательными печами отсутствуют. Суммарная масса выделений может  быть принята для ориентировочных расчетов равной массе угара металла.

В  термических цехах  основным, наиболее массовым загрязните­лем, кроме продуктов сгорания топлива в нагревательных печах, являются пары масел, пары расплавов солей и щелочей и другие вещества.

Количественные характеристики выделения вредных веществ наиболее распространенный в  отрасли источниками термических цехов приведены в табл. 2.1.

По результатам отдельных измерений ориентировочная концент­рация окислов азота при сжигании газа и мазута составляет в промышленных печах около 0,14-1,4 г/м3 продуктов сгорания или 10-20 г/кг топлива при сжигании мазута и 0,04-0,045 г/м3 продуктов сго­рания, или 0,5-0,6 г/кг топлива при сжигании природного газа.

Вентиляционный воздух, аспирируемый от оборудования очистки изделий соответст­вует данным для аналогичного оборудования цехов механической об­работки материалов.


Таблица 2.1

Выделение вредных веществ процессами и оборудованием термических цехов

Процесс, оборудование

Выделение вредных веществ

наименование

единица измерения

количество

1.                  Соляные ванны

- нагрев под закалку врасплавах хлористого бария, натрия и калия

- охлаждение и отпуск стальных деталей в смесях их углекислого натрия,  хлористого натрия и углекислого калия

- цианирование низкотемпературное

- цианирование высокотемпературное

аэрозоли

хлористый водород

аэрозоли

аэрозоли

цианистый водород

аэрозоли

цианистый водород

г на 1 кг нагреваемого металла

-

г на 1 кг обрабатываемых деталей

г на 1 кг обрабатываемых деталей

0,35

0,12

0,25

0,25

0,20-0,40

0,36

0,20-0,40

2.        Масляные баки и ванны:

– закалка

- отпуск

Аэрозоли и пары масла

-

-

-

0,06-0,15

0,07-0,10

3. Очистные и дробеметные установки периодического непрерывного действия

пыль металлическая окалина

г на 1кг обрабатываемых деталей

3,0-4,0

4. Установки для нанесения антицементационных покрытий

пары бензола и толуола

-

2,0


3.        Цехи и участки механической обработки металлов

Характерной особенностью процессов механической обработки материалов является наличие в аспирируемом от технологического оборудования загрязненном воздухе в основном только твердых частиц (за исключением прессования полимерных материалов). Од­нако представить здесь удельные показатели выделения вредного вещества на единицу массы обрабатываемого металла не представ­ляется возможным в связи с особенностями процессов обработки материала. Более реально устанавливать эти показатели как массу пыли (или другого вредного вещества),  выделяемую в единицу времени на единицу оборудования.

Тогда валовое выделения несложно будет рассчитывать, исхо­дя из нормо-часов работы станочного парка,  а их поступление в атмосферу - с учетом эффективности газопылеулавливающего обору­дования.

В табл. 3.1-3.3 приведены удельные показатели выделения вредных веществ в единицу времени на единицу оборудования для основного технологического оборудования механической обработки металлов.

Таблица 3.1.

Выделение пыли основным технологическим оборудованием при абразивной обработки металлов без охлаждения

Оборудование

Определяющая характеристика оборудования

Выделение вещества

наименование

количество, г/сек

Круглошлифовальные станки

диаметр шлифовального круга, мм

абразивная и металлическая пыль

 

150

 

0,0325

300

 

0,043

350

 

0,047

400

 

0,05

600

 

0,065

750

 

0,075

900

 

0,086

Плоскошлифовальные станки

диаметр шлифовального круга, мм

абразивная и металлическая пыль

 

175

 

0,036

250

 

0,042

350

 

0,05

400

 

0,055

450

 

0,059

500

 

0,0625

Бесцентрошлифовальные станки

диаметр шлифовального круга, мм

-

 

30-100

 

0,0126

395-500

 

0,019

400-600

 

0,025

500

 

0,014

Зубошлифовальные станки

диаметр шлифовального круга, мм

   

75-200

 

0,0126

120

 

0,012

160-165

 

0,013

400

 

0,018

Внутришлифовальные станки

диаметр шлифовального круга, мм

   

5-20

 

0,0076

10-50

 

0,010

17-18

 

0,016

40-150

 

0,011

125-200

 

0,023

Заточные станки

диаметр абразивного круга, мм

   

100

 

0,0097

150

 

0,1

200

 

0,02

250

 

0,027

300

 

0,034

350

 

0,041

400

 

0,0475

450

 

0,054

500

 

0,06

550

 

0,067

Полировальные станки с войлочными кругами

диаметр круга, мм

войлочная и абразивная пыль

 

100

 

0,014

200

 

0,019

300

 

0,028

400

 

0,039

500

 

0,05

600

 

0,064

Отрезные станки

-

металлическая пыль

0,14

Краценальные станки

-

-

0,076

Таблица 3.2.

Выделение аэрозолей масел, эмульсий и паров воды при механической обработке металлов с охлаждением

Оборудование

Выделяющиеся вредные вещества, г/с на 1 кВт. мощн.

охлаждение маслом

охлаждение эмульсией

охлаждение содовым раствором

аэрозоль

аэрозоль

пары воды

Металлорежующиеся станки, кроме шлифовальных

0,56*10

0,2*10

0,042

Шлифовальные станки

0,008

0,46*10

0,042

Примечание: 1. От технологического оборудования для приготовления эмульсий, имеющего открытые стоки, емкости с мешалками и т.п. выделяется 1.4 кг аэрозолей эмульсола и 2800 г паров воды в час на 1 тонну приготовляемой эмульсии.

2.    Для станочного пара цехов прецизионного станкостроения выделение паров воды увеличивается на 18-20 %

3.    Выделение пыли при абразивной обработке металлов с охлаждением СОЖ ориентировочно составляет 10-15% от пыли образующейся при сухой обработке (см. табл.3.1.)

4.    Данные по выделению аэрозолей и паров СОЖ приведены для одношпиндеольной обработки. При многошпиндельной следует принимать коэффициент увеличения равный:

- для 2-6 шпиндельной обработки (расход СОЖ до 180 л/мин), К=4,2

- для 6-8 шпиндельной обработки (расход СОЖ до 360 л/ми), К-7,8.

Таблица 3.3

Выделение пыли при механической обработке чугуна и цветных металлов

Виды обработки и оборудование

Выделяющиеся вредные вещества на единицу оборудования, г/с

наименование

количество, г/с

Обработка чугуна резанием:

токарные станки

фрезерные станки

сверлильные станки

расточные станки

чугунная пыль

0,008

0,006

0,001

0,002

Обработка резанием бронзы и других хрупких цветных металлов:

токарные станки

фрезерные станки

сверлильные станки

расточные станки

пыль цветных металлов

0,0025

0,002

0,0004

0,0007

4. Участки сварки и резки металлов

Количество вредных веществ, образующихся при сварке,  наплавке и резке металлов, удобнее всего приводить к расходу сварочных материалов, так как в основной своей массе эти процессы  нестабильны во времени. В основу расчета должны бить положены экспериментальные данные, полученные при исследовании состава выбросов,  и определенные на этой основе удельные показатели образования вредных веществ.

Количественные характеристики этих удельных показателей для наиболее часто встречающихся технологических процессов и применяемых сварочных материалов приведены  в табл.4.1.- 4.2.

Однако в процессах резки металла удельные показатели выражаются в граммах на погонный метр длины реза и имеют разные зна­чения в зависимости от толщины разрезаемого металла. Этот пока­затель весьма неудобен дли практического применения. Удобное пользоваться его видоизмененной формой, выраженной в граммах в час. Удельные показатели выделения вредных веществ при резке металлов даны в табл. 4.5.

При этом следует иметь в виду, что приведенные в таблицах данные носят ориентировочный характер как вследствие усреднения экспериментальных и расчетных значений удельных выделений, так и в силу многообразия технологических режимов работы основного оборудования. Содержание в выбросах некоторых компонентов (в г на 1 м реза) при резке ряда металлов можно приближенно вычислить по следующим эмпирическим формулам:

- оксидов алюминия при плазменной резке сплавов алюминия

                                                                     (4.1)

- оксидов титана при газовой резке титановых сплавов

                                                                             (4.2.)

- оксидов железа при газовой резке легированной стали

                                                                             (4.3.)

- марганца при газовой резке легированной стали

                                                                          (4.4.)

- оксидов хрома при резке высоколегированной стали

                                                                           (4.5.)

где S – толщина листа металла, мм;

Мn, Cr – процентное содержание марганца и хрома в стали.

Неорганизованные выбросы сварочного аэрозоля через аэрационные фонари составляют 18-22 г на 1 кг расходуемых электродов.


Таблица 4.1.

Удельные выделения вредных веществ при сварке и наплавке металлов

Сварочный или наплавочный материал и его марка

Количество выделяющихся вредных веществ в г на 1 кг расходуемых сварочных или наплавочных материалов

Твердые частицы

Газообразные компоненты

сварочный аэрозоль

в том числе определяющих вредных веществ

 

фтористый водород

оксиды азота

оксид углерода

марганец и его оксиды

оксиды хрома

соединение кремния

прочие

наименование

количество

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Ручная дуговая сварка сталей штучными электродами

Электроды

                 

УОНИ-13/45

14,0

0,51

-

1,40

ФТОРИДЫ

1,40

1,00

-

-

УОНИ13/55

18,0

1,09

-

1,0

-

1,0

1,26

2,7

13,3

УОНИ-13/65

7,5

1,41

-

0,80

-

0,80

1,17

-

-

УОНИ-13/80

11,2

0,78

-

1,05

-

1,05

1,14

-

-

УОНИ-13/85

13,0

0,60

-

1,30

-

1,30

1,10

-

-

ЗА-606/11

11,0

0,68

0,60

-

-

-

0,004

1,30

1,40

ЗА-395/9

17,0

1,10

0,43

-

-

-

-

-

-

ЗА-981/15

9,5

0, 70

0,72

-

-

-

0,80

-

-

АНО-1

7,1

0,43

-

-

-

-

2,13

-

-

АНО-3

5,9

0,85

-

-

-

-

-

-

-

АНО-4

6,0

0,59

-

-

--

-

-

-

-

АНО-5

14,4

1,87

-

-

-

-

-

--

--

АНО-6

16,3

1,95

-

-

-

-

-

-

-

РБУ-4

6,9

0,74

-

-

-

-

-

 

-

ЗРС-3

12,8

1,23

-

-

-

-

-

----

-

ОЗЛ-5

3,9

0,37

0,47

-

-

-

0,42

-

-

ОЗЛ-6

6,9

0,25

0,59

-

-

-

1,23

-

-

ОЗЛ-7

7,6

0,21

0,

--

-

-

0,69

-

-

ОЗЛ-14

8

1,41

0,46

-

-

-

0,1

-

-

ОЗЛ-9А

5,0

0,97

0,27

-

никель и его оксиды

0,39

1,13

--

-

ОЗЛ-20

3,8

0,35

0,10

-

-

-

0,99

-

-

ЦТ-15

7,9

0,55

0,35

-

никель и его оксиды

0,04

1,61

--

--

ЦТ-28

13,9

0,93

0,21

-

никель и его оксиды

молибден

0,08

1,05

-

-

ЦТ-36

7,6

1,19

-

-

никель и его оксиды

2,0

-

-

---

ЦЛ-17

10,0

0,60

0,17

--

-

0,12

0,66

--

--

ЦН-6Л

13,0

0,62

0,23

-

никель и его оксиды

-

-

-

 

НИАТ-1

4,7

0,12

0,40

-

оксид железа

0,43

0,21

 

-

НИАТ-3Н

0,1

0,21

-

-

-

 

0,35

-

-

НЖ-13

4,2

0,53

0,24

-

-

-

-

-

--

ВЦС-4,48

20,2-24,3

0,61-0,73

-

-

оксид железа

19,59-23,47

0,60

-

 

МР-3

11,5

1,80

-

-

-

-

-

-

-

МР-4

10,8

1,10

-

-

-

-

0,40

-

-

АНО-7

12,4

1,45

-

 

-

-

   

-

СМА-2

9,2

0,83

-

-

-

 

-

-

-

КНЗ-32

11,4

1,36

-

-

-

--

-

-

-

ОЗС-3

15,3

0,42

-

 

-

-

-

-

-

ОЗС-4

10,9

1,27

-

-

-

-

-

--

-

ОЗС-6

13,8

0,86

-

-

-

-

1,53

--

-

348-М/18

10,0

1,00

1,43

-

фториды

1,50

0,001

 

-

ВМ-10-6

15,6

0,31

0,45

-

-

-

0,39

 

-

ВИ-ИМ-1

5,8

0,42

0,12

-

никель и его оксиды

0,6

0,63

-

--

ЗА-400/10У

5,7

0,43

0,28

 

-

-

0,54

-

-

ЗА-903/12

25,0

2,80

-

-

-

-

-

-

-

ЗА-48М/22

9,7

0,80

1,30

 

фториды

1,50

0,001

0,7

-

ЗА-686/11

13,0

0,80

0,40

-

-

--

-

-

--

ЖД-3

9,8

1,32

-

-

-

-

-

-

-

УКС-42

14,5

1,20

-

-

-

-

-

-

-

РДЗВ-2

17,4

1,08

-

-

-

-

--

-

-

СММ-5

20,0-40,0

2,0

-

1,90

-

-

 

3,3

11,15

МЗЗ-0,4

27,0-41,0

1,0

-

-

-

-

-

-

-

МЗЗ-Ш

41,0

-

-

-

-

-

--

-

-

ДМ-7

22,0-52,0

1,50-2,40

-

-

-

-

-

2,84

3,28

ДМ-8

25,0

1,50

-

-

-

 

-

-

-

ДМ-9

10,3

0,30

 

2,8

-

-

-

-

-

МР-1

10,8

1,08

-

-

-

-

-

-

-

К-5А

16,5

1,53

-

-

-

-

-

-

-

СК-2-50

12,0

0,90

-

-

-

-

-

-

-

МКТ-10

6,90

0,34

0,12

-

молибден

никель и его оксиды

0,31

1,29

-

-

ВСН-6

17,9

0,53

1,54

-

-

1,02

0,8

-

-

Ручная дуговая наплавка сталей

Электроды

                 

ОЗН-250

22,4

1,63

-

-

оксид железа

19,73

1,04

   

ОЗН-300

22,5

4,42

-

-

-

-

1,09

   

ОЗШ-1

13,5

1,01

0,14

-

-

-

1,10

   

ЗН-60М

15,1

0,49

0,15

-

-

-

1,28

   

УОНИ-13/НЖ

10,2

0,53

0,39

-

-

-

0,97

   

ОМГ-Н

37,6

0,92

1,54

--

никель и его оксиды

0,016

1,74

   

НР-70

21,5

3,90

-

-

-

-

-

   

Ручная дуговая сварка и наплавка чугуна

Электроды

                 

ЦЧ-4

13,8

0,43

-

-

ванадий медь

0,54

1,87

   

ОЗЧ-1

14,7

0,47

-

-

-

4,42

1,65

   

ОЗЧ-3

14,0

0,49

0,18

-

 

-

1,97

   

МНЧ-2

20,4

0,92

-

-

 никель и его оксиды

2,73

1,34

   

Т-590

45,5

-

3,70

-

-

6,05

-

   

Т-620

42,6

-

2,87

-

-

-

-

   

Ручная электрическая сварка меди, её сплавов и титана

Электроды

                 

Комсомолец-100

20,8

0,27

   

медь

9,80

1,11

0,76

 

Вольфрамовый электрод под защитой гелия (медь)

19,5

     

вольфрам

медь

0,08

2,10

     

Вольфрамовый электрод под защитой аргона (титана)

3,6

     

титан и его оксиды

0,144

     

Неплавящийся электрод в 4,7аргоне (титан)

9,2

       

3,60

     

Плавящийся электрод в аргоне (титан)

4,7

     

оксид титана

2,62

     

Электродная проволока

                 

СрМ-0,75 (МРкМцТ)

17,1

0,44

   

медь

15,4

     

Ручная электрическая сварка алюминия и его сплавов

Электроды

                 

ОЗА-1

38,0

     

оксид алюминия с выделением аэрозоли конденсации

20,0

     

ОЗА-2/АК

61,0

     

оксид алюминия

28,0

     

Вольфрамовый электродом в среде аргона

4,6

     

оксид алюминия

оксид магния

вольфрам

0,69

0,64

1,43

     

Неплавящимся электродом в аргоне, гелий

5,0

-

   

оксид алюминия

2,0

     

Плавящийся электрод в аргоне

20,0

0,11

   

оксид магния

оксид алюминия

2,0

12,0

 

2,5

озон-0,08-0,14

Полуавтоматическая сварка сталей

а) без газовой защиты

Присадочная проволка

                 

ЭП-245

12,4

0,54

   

оксиды железа

11,50

0,36

   

ЦСК-3

13,9

1,11

   

оксиды железа

12,26

0,53

   

Порошковая проволка

                 

ЗПС-15/2

8,4

0,89

     

0,77

     

ПП-ДОК-1

11,7

0,77

     

-

     

ПП-ДОК-2

11,2

0,42

     

0,10

     

ПОК-3

7,7

0,41

     

0,72

     

ПП-АН-3

13,7

1,36

     

2,70

     

ПП-АН-4

7,5

0,76

     

1,95

     

ПП-АН-7

14,4

2,18

     

0,95

     

б) в среде углекислого газа

Электродная проволка

                 

Св-0842С

8,0

0,50

0,02

 

оксиды железа

7,48

   

14,0

Св-Х19НЭФ2С3

7,0

0,42

0,03

 

никель и его оксиды

0,04

     

Св-16х-16н25м6

15,0

0,35

0,10

 

никель и его оксиды

2,0

     

Св-10х20н7ст

8,0

0,45

0,03

           

Св08Х19НФ-2-Ц2

8,0

0,40

0,50

 

никель и его оксиды

0,66

     

Св-76Х16Н-25М6

15,0

2,00

1,00

   

2,00

     

Св-10Г2Н2СМТ

12,0

0,14

-

           

ЭП-245

12,4

0,61

-

         

3,2

ЭП-704

8,4

0,80

0,07

   

0,10

   

3,0

Св-08ГСНЗДМ

4,4

0,22

0,16

       

0,80

11,0

ЭП-854

7,4

0,70

0,60

         

2,0

08ХГН2МТ

6,5

-

0,03

1,9

оксиды титана

0,40

 

0,80

11,0

Полуавтоматическая сварка меди, алюминия, титана и их сплавов

а) в защите азота

Электродная проволока

                 

МНЖКТ-5-1-0,2-0,2 (для меди)

14,0

0,2

   

медь

никель и его оксиды

7,0

0,70

     

То же (для медно-никелевых сплавов)

18,0

0,3

   

медь

никель и его оксиды

11,0

0,50

     

М1 (медные сплавы)

17,1

0,44

   

медь

11,0

     

КМН (медь и его сплавы)

8,8

0,59

 

0,26

 

6,30

     

б) в защите аргона и гелия: алюминиевых сплавов

Проволока

                 

Д-20

10,9

0,09

   

оксиды алюминия

7,6

     

АМЦ

22,1

0,62

     

20,40

 

2,45

 

АМГ-6Т

52,7

0,23

     

8,50

 

0,33

 

АМГ

20,6

0,78

     

16,50

     

Алюминий

10,0

           

0,90

 

Сплав-3

26,0

1,05

     

19,20

     

Электроды (неплавящиеся)

                 

ОЗА-2/ак

61,0

     

оксид алюминия

28,0

     

ОЗА-1

38,4

       

20,0

     

Проволока

14,7

     

титан и его сплавы

4,75

     

Автоматическая и полуавтоматическая сварка и наплавка металлов под флюсом сплава и наплава стали

Плавленые флюсы

                 

ОСЦ-45

0,15

0,03

 

0,054

   

0,103

0,006

1,47

АК-348А

0,10

0,024

 

0,05

   

0,086

0,001

0,71

ФЦ-2

0,08

   

0,05

   

0,033

0,006

 

ФЦ-6

0,09

0,007

 

0,05

   

0,033

 

0,575

ФЦ-9

0,11

0,007

 

0,05

   

0,033

0,006

0,340

ФЦ-7

0,08

0,007

 

0,05

   

0,044

0,003

 

ФЦ-11

0,09

0,05

       

0,02

   

ФЦ-12

0,09

0,03

       

0,02

   

АН-22

0,12

0,009

       

0,02

   

АН-26

0,08

0,004

       

0,03

   

АН-30

0,09

0,033

       

0,03

   

АН-42

0,08

0,003

       

0,02

   

АН-60

0,09

0,012

       

-

   

АН-64

0,09

0,02

       

-

   

48-ОФ-6

0,11

0,002

       

0,07

   

48-ОФ-6М

0,10

0,009

       

0,04

   

48-ОФ-7

0,09

0,05

       

0,02

   

48-ОФ-11

0,08

0,073

       

0,006

   

ФЦЛ-2

0,08

-

 

0,05

   

0,030

0,005

0,945

С керамическими флюсами

                 

АНК-18

0,45

0,013

       

0,042

   

АНК-30

0,26

0,012

       

0,018

   

ЖС-450

0,80

0,142

       

0,180

 

22,4

К-1

0,06

0,023

       

0,150

 

0,5

К-8

4,90

         

0,130

 

17,8

К-11

1,30

0,083

       

0,140

0,60

 

КС-12ГА2

3,40

0,133

       

0,430

 

20,0

Сварка и наплавка алюминия и его сплавов

С плавительным флюсом

                 

АГ-АТ

52,80

     

оксид алюминия

31,20

4,160

   

АН-Т3

                 

С керамическими флюсами

                 

ЖА-64

                 

Наплавка литыми твердыми сплавами и карбидно- беридными соединениями

литыми твердыми сплавами

С-27

                 

при ручной электродуговой сварке

22,2

 

1,01

 

никель и его оксиды

0,05

     

при ручной газовой сварке

3,16

 

0,005

   

0,02

     

ВК-2

                 

 при ручной электродуговой сварке

16,6

 

1,66

 

кобальт

0,60

     

при ручной газовой сварке

2,32

 

0,47

   

0,01

     

Стержневыми электродами с легирующей добавкой

КБХ-45

39,6

 

2,12

           

БХ-2

42,8

 

2,56

           

ХР-19 (при ручной дуговой сварке)

41,4

 

4,35

           

РЭЛИТ – Т3 (ручная газовая сварка)

3,94

               

наплавочные сплавы

КБХ

81,1

 

0,033

           

БХ

54,2

 

0,008

           

Сталинит М (ручная электродуговая сварка)

92,5

9,48

0,011

           

порошками для напыления

СННН

39,7

 

0,357

 

бор

0,235

     

ВСНГН

23,4

 

0,062

 

бор

никель и его оксиды

0,288

0,096

     

х) Остальную массу твердых частиц составляют возгоны и оксиды сварочного материала

Таблица 4.2.

Выделения вредных веществ при других процессах сварочных работ

Процесс

Образующиеся вещества, определяющие вредность выброса

наименование

единица измерения

количество

Контактная электросварка стали, стыковая и линейная

Сварочный аэрозоль содержащий оксид железа с примесью до 3% оксидов марганца

1 г/ч на 75 кВа номинальной мощности машины

25,0

Контактная электросварка стали, точечная

ТО же

1 г/ч на 50 кВа номинальной мощности машины

2,5

Сварка трением

Оксид углерода

1 мг на 1 см² площади стыка

8,0

Газовая сварка стали ацетиленокислородным плавлением

Оксиды азота

1 г на 1 кг ацетилона

22,0

Газовая сварка стали с использованием пропанобутановой смеси

Оксиды азота

1 г на 1 кг смеси

15,0

Плазменное напыление алюминия

Оксид алюминия

1 г на 1 кг расходуемого порошка

77,5

Металлизация стали цинком

Оксид цинка

1 г на 1 кг расходуемой проволоки

96,0

Радиочастотная сварка алюминия

Алюминий и его оксиды

1 г в час на агрегат «16-76»

7,3

Таблица 4.3.

Удельные выделения вредных веществ при резке металлов и сплавов

Процесс резки металла

Толщина разрезаемого металла

Выделение вредных веществ

сварочный аэрозоль

газы

г/пог. м резки

г/сек

в том числе

кол-во

г/пог. м резки

г/сек

г/пог. м резки

г/сек

наименование

г/пог. м резки

г/сек

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Газовая резка

5

10

20

2,26

450

9,00

0,02056

0,0364

0,05556

оксиды марганца

0,07

0,13

0,27

0,00064

0,001

0,017

1,50

2,18

2,93

0,014

0,02

0,018

1,18

2,20

2,40

0,0136

0,018

0,015

Сталь углеродистая низколегированная

5

10

20

2,50

5,00

10,00

0,0229

0,0404

0,0617

оксиды хрома

0,12

0,23

0,47

0,0011

0,002

0,009

1,30

1,90

2,60

0,012

0,015

0,016

1,02

1,49

2,02

0,009

0,012

0,012

Сталь качественная легированная

5

10

20

2,45

4,90

9,80

0,0224

0,0325

0,0604

оксиды марганца

0,60

1,20

2,40

0,005

0,01

0,015

1,40

2,00

2,70

0,013

0,016

0,017

1,10

1,60

2,20

0,01

0,013

0,0136

Сталь высокомарганцовистая

4

12

20

30

5,00

15,00

25,00

35,00

0,0389

0,0875

0,1083

0,0986

титан и его оксиды

4,70

14,00

22,00

32,60

0,04

0,078

0,095

0,092

0,60

1,50

2,50

2,70

0,0047

0,009

0,01

0,0077

0,80

0,60

1,00

1,50

0,002

0,0035

0,0043

0,004

Плазменная резка

Сталь углеродистая низколегированная

10

14

20

4,1

6,0

10,0

0,225

0,22

0,27

оксиды марганца

0,12

0,18

0,30

0,0066

0,0066

0,008

1,4

2,0

2,5

0,077

0,073

0,069

6,8

10,0

14,0

0,33

0,37

0,34

Сталь качественная легированная

5

10

20

3,0

5,0

12,0

0,275

0,38

0,439

оксиды хрома

0,14

0,24

0,58

0,0013

0,02

0,021

1,43

1,87

2,10

0,12

0,13

0,007

6,3

9,5

12,7

0,57

0,725

0,965

Сталь высокомарганцовистая

5

10

20

4,0

5,8

9,6

0,22

0,2

0,26

оксиды марганца

0,72

1,16

1,73

0,04

0,0425

0,046

1,4

2,0

2,5

0,077

0,073

0,067

6,5

10,0

13,0

0,357

0,367

0,3616

Сплавы АМГ

8

20

80

2,87

3,6

6,4

0,23

0,13

0,046

оксиды алюминия

2,50

3,50

8,00

0,21

0,12

0,045

0,5

0,6

1,0

0,0425

0,021

0,0075

2,0

3,0

9,0

0,17

0,105

0,0675

Сплавы титана

10

20

30

2,9

6,8

12,6

0,126

0,15

0,19

титан и его оксиды

2,73

6,42

11,88

0,118

0,14

0,177

0,4

0,5

0,6

0,017

0,011

0,01

10,5

14,7

0,456

0,326

0,283

Электродуговая резка алюминиевых сплавов

5

10

20

30

1,0

2,0

4,0

6,0

       

0,2

0,6

0,9

1,8

 

18,9

1,0

2,0

4,0

8,0

 

Воздушно-дуговая строжка (г на 1 кг угольных углеродов):

- высокомарганцевой стали

- титанового сплава

 

100,0

600,0

 

оксиды марганца

25,0

 

250,0

500,0

 

50,0

130,0

 


5.  Участки нанесения лакокрасочных покрытий

Для нанесения на изделие защитных и декоративных покрытий используют различные шпаклевки, грунтовки,  краски, эмали и лаки, составляющие в  своем составе пленкообразующую основу (минеральные к органические пигменты, пленкообразователи и наполнители) и растворители или разбавители (в большинстве легколетучие углеводо­роды ароматического ряда,  эфиры и др.). Процесс формирования по­крытия на поверхности изделий,  как правило,  заключается в нане­сении лакокрасочного материала и его сушке. При этом происходит выделение аэрозоля краски и паров органических растворителей. На величину этих выделений оказывает влияние ряд факторов: технология окраски, производительность применяемого оборудования, состав лакокрасочного материала и др.

В качестве исходных данных для расчета выделения вредных компонентов в различных способах образования на изделии лакокра­сочного, покрытия принимают фактический или плановый расход окрасочного  материала,  долю содержания растворители  в нем, долю ком­понентов лакокрасочного материала,   выделившегося  из него в процес­сах окраски и сушки. Порядок расчета общей массы выделившихся вредных компонентов следующим.

Сначала определяют массы вредных веществ,  выделяющихся при нанесении лакокрасочного материала на поверхность:

массу вредных компонентов в виде аэрозоля краски,  кг

                                                            (5.1)

где: Рк  - масса краски,  используемая для покрытия, кг;

Sа - доля краски,  потерянная в виде аэрозоля, массу вредных компонентов в виде паров растворителя,  кг

                                                                      (5.2.)

где:  Рк - масса краски,  используемая для покрытия, кг;

- доля летучей части (растворителя) в лакокрасочном материале, %;

   - доля растворителя, выделившегося при нанесении по­крытия, %.

Массу вредных компонентов,  выделившихся в процессе сушки окрашенных изделии, определяют,  исходя из условия,  что в процессе формирования покрытия происходит практически полный пе­реход легколетучей части лакокрасочного материала (растворите­ля) в парообразное состояние.

                                                       (5.3)

где: Рк и fр - обозначения соответствующие формуле (5.2)

 - доля растворителя, выделившаяся при сушке покрытия, %.

При необходимости определить массу паров, поступающих: в местные отсосы, необходимо учитывать тот факт,  что определен­ная их часть, порядка  2-3% (при системе отсоса, работающей в паспортном режиме),  через неплотности укрытий транспортирующих трубопроводов и проемов поступает в производственные и удаляет­ся либо через фонарные проемы, либо через системы общеобменной вентиляции.

В табл. 5.1 при приведены сведения о количествах, образующихся аэрозолей краски и поров растворителя в процессах нанесения и сушки лакокрасочного покрытия различными методами, которые должны быть использована при расчетах. При привязке к конкретному типу окрасочного оборудования принимаются значения паспортных или эксплуатационных данных.

Основываясь на данных табл. 5.1, несложно определить долю паров растворителей,  выделяющихся при сушке окрашенных изделий за период от начала сушки до образования твердого слоя.  С учетом времени сушки для определенного сорта лакокрасочного материала мокло определить среднее выделение паров в единицу времени. Ана­логично среднее выделение аэрозоля краски в единицу времени мож­но установить по имеющимся паспортным и эксплуатационным данным о производительности краскораспылителыюго оборудования.


Таблица 5.1.

Выделение аэрозолей краски и паров растворителей при основных способах окраски

Способ окраски

Расчетные объемы отсасываеого воздуха, тыс. в г/кг, м³/ч.м²

Выделение вредных веществ в г/ кг расходуемой краски

Выделение

для камер с нижним отсосом на 1 м² суммарной площади горизонтальной проекции изделия и площади вокруг него

для бескамерной окраски на 1 м² габаритной площади решетки

аэрозоль

пары растворителей

доля паров растворителей, выделяющихся при нанесении покрытий

аэрозолей в % от производительности по покраске

паров растворителя в % от общего содержания растворителя в массе

при краске

при окраске

при сушке

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1.            Распыление:

–пневматическое

- безвоздушное

-гидроэлектростатистическое

–электростатистическое

- горячее

*Электроосаждение

*Окунание

*Струйный облив

1,8-2,2

1,2-1,5

1,8

1,2-1,4

0,25-0,30

1,0-4,0

3,2-3,3

2,2-2,5

1,3-1,7

0,9-1,1

0,9

2,2

1,3-1,7

300

25

10

33

3

240

250

225

250

200

500

220

100

350

250

0,25

0,23

0,25

0,20

0,50,

0,22

0,10

0,35

0,25

30

2,5

1,0

3,5

0,3

20

25

23

25

20

50

22

10

28

35

75

77

75

80

50

78

90

72

65

на 1 м³ объема ванны электроосаждения, на 1 м² площади проемов


6. Участки химической и электрохимической обработки металлов

 Производственные процессы на участках электрохимических     покрытий отличаются большим разнообразием не только применяемых реагентов, но и технологией. Это вызывает образова­ние вредных выделений в различных концентрациях и агрегатных состояниях.

Bсе производство, обеспечивающей нанесение на поверхность изделий электролитического покрытия, можно разделить на три основные группы обработки: механической подготовки поверхности изделий в растворах (травление, обезжиривание, промывка) и нанесение гальванических и химических покрытий.  Каждой из этих групп обработки, оснащенной определенным технологическим оборудованием, соответствуют объемы аспирируемого местными отсосами загрязненно­го воздуха, а также агрегатное состояние, содержащихся в нем вредных компонентов.

6.1. Механическая подготовка поверхностей деталей

Удаление с поверхностей деталей неровностей, царапин, рако­вин, а также уменьшение шероховатости при получение блестящей поверхности выполняются путем дробеструйной обработки шлифования, полирования, вибрационной обработки и т.п.

Все эти процессы в той или иной мере связаны с образованием
и поступлением через местные отсосы в вентиляционные системы пы­левых частиц.

В соответствии с нормами проектирования в воздуховодах вен­тиляционных систем от установок механической очистки должны поддерживать  скорость потока не менее 18-20 м/с и обеспечиваться объемный расход порядка 300-350 м3/ч на 1 м3 внутреннего объема камеры. Для шлифовально-полировальных отделений объемные расходы аспирируемого воздуха зависят от диаметра шлифовальных кругов и составляет в среднем 2 м3 воздуха в час и 1 мм диаметра нового круга, скорость движения воздуха в воздуховоде 16-20 м/с.

Удельные выделения вредных веществ от работающего оборудова­ния соответствуют наименьшим значениям выделений аналогичного оборудования, механической обработки материалов.

6.2. Химическая подготовка поверхности.

Химическая подготовка поверхностей изделий заключается в их обезжиривании,  травлении,  химическом и электрохимическом полиро­вании и активировании. Для этих целой применяют органические растворители, щелочимо,  водные,  кислотные и эмульсионные моющие растворы.

В качестве органических растворителей применяют уайт-спирит, бензин, и другие углеводороды, а также трихлорэтилен, тетрахлор-этилен, фреон-113 и другие хлорированные углеводороды. В состав травильных растворов входят концентрированные щелочи, кальцинированная сода, фосфаты и поверхностно-активные вещества типа синтамидз-5, синтзнола ДС-Ю, сульфонола НП-3 и др.; серная соляная, азотная и фосфорная кислоты и входящие в них компоненты других веществ.

Обработка поверхностей деталей проводится в специальных ван­нах, оборудуемых бортовыми отсосами или расположенными над ними равномерными панелями всасывания.

В табл. 6.1 приведены основные технологические процессы выделения вредных веществ, объемы аспирируемого от них воздуха через применяемые для них отсосы, а также характер и ориентировочное содержание в них вредных компонентов.


Таблица 6.1.

Удельные выбросы вредных веществ в атмосферу от основных видов технологических процессов на участках подготовки деталей перед нанесением гальванопокрытий

Наименование технологической операции

Выделившиеся в атмосферу вредные вещества

наименование

количество г/ч м² поверхности зеркала ванны

Удаление жировых загрязнений с поверхности деталей:

в органических растворителях;

в нагретых растворах моющих средств (Т 70, 10ºС)

уайтспирит

трихлорэтилен

трифтортрилорэтан

Препараты МЛ-51, МЛ-52 в пересчете на аэрозоль кальценированной соды, ТМС-31

78,60

86,40

73,44

5,76

Обезжиривание:

химическое в слабых растворах щелочи при температуре менее 100ºС

электрохимическое в растворах щелочи

очистка деталей с помощью ультразвука в растворах щелочи (температура 55±5ºС)

Щелочь

щелочь

щелочь

1,60

39,60

39,60

Травление химическое:

В концентрированных холодных и разбавленных нагретых растворах, содержащих соляную кислоту

В растворах, содержащих соляную кислоту концентрацией до

 200 г/л

200-250

250-300

300-350

350-500

500-1000

Водород хлористый

Водород хлористый

Водород хлористый

288,0

1,08

3,00

10,00

20,00

50,00

288,0

В концентрированных холодных и нагретых (температура не более 50ºС) разбавленных растворах серной кислоты

в растворах щелочи при темпер. 50 С (травление алюминия, магния, и их сплавов, снятие окалины на титане, оксидирование стали, блестящее травление бронзы);

в растворах хромовой кислоты и её солей при темп. более 50 С

в концентрированных растворах, содержащих хромовый ангидрид, при темп. более 50 С

в разбавленных растворах, содержащих азотную кислоту концентрацией:

до 100 г/л

более 100 г/л

в концентрированных растворах азотной кислоты

Кислота серная

щелочь

ангидрид хромовый

кислота азотная

окиси азота

кислота фосфорная

25,30

198,00

0,02

36,00

0,07

1,62

4,98

23,22

В концентрированных холодных и нагретых разбавленных растворах, содержащих ортофосфорную кислоту;

кислота фосфорная

2,20

в растворах, содержащих фтористоводородную кислоту и её соли, концентрацией:

до 10 г/л

10-20

20-50

50-100

100-150

150-200

выше 200 г/л

водород фтористый

1,04

5,00

10,00

18,00

36,00

42,00

72,00

Химическая обработка деталей в растворах, содержащих концентрированные серную и азотную кислоты (травление меди, снятие травильного шлама и др.)

кислота серная,

кислоты азотная,

оксиды азота

26,20

1,62

0,16

Снятие травильного шлама в нагретых растворах щелочи

щелочь

39,60

Активация:

в растворах, содержащих соляную кислоту, концентрацией до 200 г/л;

в растворах содержащих концентрированную соляную кислоту;

в растворах серной кислоты, концентрацией до 100 г/л;

в растворах серной кислоты, концентрацией до 180-200 г/л;

в растворах содержащих  концентрированную азотную кислоту;

в растворах содержащие цианистые соли, концентрацией 100 г/л

водород хлористый

водород хлористый

кислота серная

кислота серная

кислота азотна

оксиды азота

водород цианистый

1,08

288,00

0,700

25,200

4,98

26,22

5,40

Снятие контактной меди:

в растворах, содержащих хромовый ангидрид, концентрацией 250-300 г/л

в растворах, содержащих надсернокислый аммоний, концентрацией до 300 г/

хромовый ангидрид

аммиак

36,00

9,13

Снятие кадмия в растворах, содержащих нитрат аммония, концентрацией:

100-150

400-550

аммиак

4,56

13,69

Снятие никеля и серебра в растворах, содержащих концентрированную серную кислоту

растворимые соли

кислота серная

0,15

25,20

Снятие хрома, окисного покрытия стали в растворах соляной кислоты, концентрацией менее 200 г/л

водород хлористый

1,08

Снятие хрома и олова в растворах щелочи

щелочь

11,00

Снятие цинка в растворах серной кислоты, концентрацией 50-100 г/л

кислота серная

0,70

Снятие окисно-фторидного покрытия алюминия в растворах содержащих азотную кислоту

кислота азотная

оксиды азота

1,38

7,83

Снятие окисно-фторидного покрытия алюминия в растворах щелочи

щелочи

0,20

Снятие серебренного покрытия из сплава серебро-сурьма, палладневного покрытия в концентрированных растворах серной кислоты

кислота серная

кислота азотная

оксиды азота

25,20

0,80

4,58

Осветление меди и его сплавов:

в растворах хромового ангидрида, концентрацией 40-30 г/л

в растворах азотной кислоты

в растворах содержащих азотную и плавиковую кислоту

в растворах содержащих хромовый ангидрид, концентрацией 90-100 г/л

ангидрид хромовый

кислота азотная

оксиды азота

окислы азота

водород фтористый

ангидрид хромовый

0,02

1,62

9,16

9,70

5,62

0,60

Осветление цинкового покрытия:

в разбавленных растворах азотной кислоты концентрацией до 100 г/л

в растворах, содержащих хромовый ангидрид, концентрацией 100-150 г/л

в растворах, содержащих тринатрийфосфат, концентрацией 55-65 г/л

кислота азотная

оксиды азота

ангидрид хромовый

щелочь

0,07

0,60

1,08

Осветление кадмиевого покрытия:

в разбавленных растворах азотной кислоты при концентрации до 100 г/л

в растворах, содержащих хромовый ангидрид, концентрацией 150-160 г/л

кислота азотная

оксиды азота

ангидрид хромовый

0,07

0,62

Осветление покрытий из титана в растворах, содержащих азотную кислоту, концентрацией 350-450 г/л и плавиковую кислоту, концентрацией 20-30 г/л

кислота азотная

оксиды азота

водород фтористый

4,98

26,22

10,00

Осветление покрытий из магния в растворах плавиковой кислоты, концентрацией 350-375 г/л

водород фтористый

72,00

Полирование химическое:

в концентрированных растворах ортофосфорной кислоты при темп. менее 50С

в концентрированных нагретых растворах ортофосфорной кислотытемп.более 50С

в нагретых разбавленных растворах содержащих серную кислоту

фосфорная кислота

кислота серная

2,20

18,00

25,20

Электрополирование:

в концентрированных растворах ортофосфорной кислоты

в растворах содержащих хромовую кислоту или хромовый ангидрид, концентрацией 30-60 г/л

в растворах, содержащих серную кислоту, концентрацией более 150 г/л

в цианистых растворах

фосфорная кислота

ангидрид хромовый

кислота серная

водород цианистый

18,00

7,20

25,20

16,80

Нейтрализация после электрополирования:

в щелочном растворе, при концентрации кальценорованной соды50-100 г/л

в аммиачном растворе

щелочь

аммиак

1,08

0,80

Пассивированный легированных сталей, меди и её сплавов:

в растворах, содержащих хромовый ангидрид, концентрацией 145-155 г/л

в подогретых растворах азотной кислоты, концентрацией 280-500 г/л

в растворах хромового ангидрида

ангидрид хромовый

кислота азотная

оксиды азота

ангидрид хромовый

0,60

4,98

28,22

0,60

Пассивирование цинка, кадмия:

в растворах содержащих бихромат натрия, калия, концентрацией:

15-25

25-35

100-150

в растворах, содержащих хромовый ангидрид, концентрацией 150-200

в растворах содержащих ликонды 2А, 1Б

в растворах содержащих ликонду 21

в растворах содержащих ликонду 22А, 22Б и азотную кислоту

в растворах содержащих ликонду 31, хромовый ангидрид, кислоту уксусную

в растворах содержащих ликонду 25

в растворах содержащих ликонду 41, натрий муравьиной кислоты

ангидрид хромовый

ангидрид хромовый

ликонда 2 А в пересчете на бихромат натрия

кислота азотная

оксиды азота

ликонда 31 в пересчете на муравьиный натрий

Ангидрид хромовый

0,002

0,02

0,60

0,65

0,0648

0,0648

0,1

0,072

0,062

0,286

0,03

Декапирование электрохимическое в растворах серной кислоты

серная кислота

25,20

Декапирование в цианистых растворах:

химическое

электрохимическое

водород цианистый

5,40

19,80

Химическая обработка металлов в антикоррозионном, пассивирующим, травильном растворах, содержащих нитрат натрия концентрацией:

100-150

50-150

600-800

оксиды азота

13,00

6,70

36,80

Образование гидрицион пленки на титане:

в растворах концентрированной соляной кислоты при темп. 50С

в концентрированных растворах серной кислоты

промывка в этиленгликоле

водород хлористый

кислована серная

этиленгликоль

288,00

25,20

19,44

Гидридно-цинкатная обработка титана

водород фтористый

72,00

Ингибирование

Ингибитор И-1

0,29

Промасливание

масло веретенное

0,05


6.3. Нанесение покрытий.

Процессы нанесения покрытий на поверхности металлических изделий связаны с протеканием электрохимических и химических реакций (электролитическое осаждение металлов, оксидирование, фосфатирование к др.). Наибольшее распространение в машиностроении, например, нашли  покрытия, полученные электролитическим осаждением цинка, меди, никеля, хрома, олова, кадмия и других металлов. В ка­честве электролитов и растворов для нанесения покрытий использу­ются концентрированные и разбавленные растворы кислоты: серной, соляной, азотной, фосфорной, синильной, хромовой и их солей, сульфаты и хлориды никеля и др. Большое разнообразно способов нанесений покрытий, применяемых при этом химических веществ и соединений используемых, как и чистом виде, так и в составе смесей при разных температурах, обуславливает различие и агрегатном виде и содержа­ния выделяются компонентов. Интенсивность образования этих вы­делении неодинакова; ряд операций, такие, например, как меднение, оловонирование, оцинкование и кадмирование в сернокислых растворах при температуре менее 50°С не имеет вредных выделений.

В табл. 6.2. приведены удельные показатели выделения вредных веществ от ряда технологических процессов нанесения покрытии на металлические изделия.

Таблица 6.2

Удельные выбросы вредных веществ в атмосферу от основных видов технологического процессов нанесения гальванических покрытий

Наименование технологической операции

Выделяющиеся в атмосферу вредные вещества

наименование

количество г/ч м²

Электрохимическая обработка металлов в растворах содержащих хромовую кислоту концентрацией 150-300 г/л, при силе тока = 1000а (хромирование, анодное декапирование, снятие меди и др.)

ангидрид хромовый

36,00

То же в растворах, содержащих хромовую кислоту концентрации 30-60 г/л (электрополирование, стали и др.)

ангидрид хромовый

7,20

То же, в растворах, содержащих хромовую кислоту концентрации 30-100 г/л. При силе тока 1-50 , а также химическое оксидированные алюминия, магниевые сплавы и др.

ангидрид хромовый

3,60

Химическая обработка стали в растворах, хромовой кислоты и её солей при темп. более 50 С(пассивация, травление, снятие оксидной пленки наполнение в хроминке и др.)

ангидрид хромовый

0,02

Химическая обработка металлов в растворах хромой кислоты и ей солей при темп. ниже 50С (осветление, пассивация и др.)

ангидрид хромовый

0,002

Цинкованные:

в растворах, содержащих аммонии хлористый концентрации 180-240 г/л, цинк хлористый ликонды

аммиак

6,34

в растворах, содержащих цинк сернокислый, цинк хлористый, аммоний хлористый (180-200 г/л), кислоту борную, ДХТИ-102

аммиак

кислота борная

6,34

0,022

в растворах, содержащих цинк хлористый, калий хлористый, кислота борную, лимедын-10, НЦ-20

калий хлористый

кислота борная

2,38

0,0073

в растворах, содержащих щелочь, оксид цинка и лимеды НБЦ-0,1 НБЦ-Н

щелочь

39,60

в растворах, содержание аммиачных хлористый (220-250 г/л) оксид цинка, кислоту борную, препарат СС-20

аммиак

кислота борная

6,34

0,0078

в растворах, содержащих цинк, хлористый калий хлористый, кислоту борную, лимеды СС-10, ОЦ-20

калий хлористый

кислота борная

2,38

0,022

в растворах содержащие цианистые соединения

водород цианистый

5,40

в растворах содержащих хлористый аммоний

аммиак

6,34

цинкование кислое

цинк сернокислый

10,44

цинкование контактное в растворах, содержащих натрий пирофосфорнокислый

натрий пирофосфат в пересчете на фосфорную кислоту

8,49

цинкатная обработка алюминия в концентрированных растворах щелочи при темп.18-25С

щелочь

198,0

Кадмирование:

в цианистых растворах

водород цианистый

19,80

в растворах, содержащих кадмий сернокислый, аммоний сернокислый, борную кислоту, ДАТИ-203А, ДХТИ-203Б

кадмий сернокислый

Аммиак

кислота борная

0,162

1,370

0,022

в растворах, содержащих окись кадмия, серную кислоту, ликонду ВК-10

кислота серная

0,30

Оловянирование:

щелочное

щелочь

39,60

кислое, при темп.20С

олово сернокислое

кислота серная

0,64

0,30

кислое при темп.40-50С

олово сернокислое

кислое паросульфоновал

0,83

1,66

химическое, в горячих растворах, содержащих тиомочевину, концентрацией 35-45 г/л

тиомочевина

0,29

химическое в горячих растворах, при концентрации тиомочевин 80-90г/л

тиомочевина

0,29

Оплавление оловянного покрытия

глицерин

6,00

Консервация

Канифоль

спирт этиловый

4,66

11,70

нейтрализация в растворе соды

сода кальцинированная

0,003

обработка в растворе восстановителя

гиносульфит натрия

0,500

Обработка  растворе тиосульфата

тиосульфит натрия

0,250

медление

калий-натрий виннокислый

0,016

7.  Участки изготовления деталей из пластмасс

В последние годы для многих предприятий, выпускающих ма­шиностроительную продукцию, характерно изготовление в своих цехах ряда изделий из термо- и реактопластов. Их обработка свя­зана с выделением в атмосферу пылей и некоторых органических веществ. В табл. 7.1-7.3 приведены значения интенсивности об­разования этих компонентов в различных видах обработки пластмасс.


Таблица 7.1.

Выделение вредных веществ при изготовлении деталей из термопластов

Виды обработки и технологическое оборудование

Номинальный объемный расход аспирационного воздуха, м³/ч

выделение вредного вещества

наименование

количество

на единице времени работы оборудования, г/с

на единицу массы перерабатываемого материала, г/кг

Расточное устройство типа РО55-87

650

пыль

 

1,0

Переработка отходов:

- ленточными и дисковыми пилами (органическое стекло)

- мельницами (полистирол)

- роторными измельчителями типа ИПР:

100-1-А

150

300

- прочими дробилками

- линия гранулирования типа ЛГТВ-90-200

1150

1250

оксид углерода

хлористый винил

пыль

пары стирола

0,243

0,15

0,017

0,043

0,303

0,664

0,0275

0,01

0,034

0,008

1,5

1,5

1,5

0,54

0,23

Сушильные камеры и термостаты сырья:

- из полистирола и его сополимеров

- из полиэтилена и проипропилена

-из полиметилметакрилотов

900

стирол

уксусная кислота

 

0,028

0,85

2,12

Литье термостатов в машинах с объемом выпрыска см³

- до 200 из полистирола и его сополимеров

- из полиэтилена и полипропилена

350

стирол

оксид углерода

уксусная кислота

окись углерода

непредельные углеводороды

0,00097

0,00083

0,0021

0,00097

0,0018

0,0069

0,4

0,3

1,7

1,0

1,1

6,0