Главная
страница 1
ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ СБОРОЧНО-СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА
Савченко Т. Б.

Иркутский Государственный технический университет (г. Иркутск)

Машиностроительное производство со сложным технологическим комплексом, в котором используют металлургические, механические, термические и химические процессы, загрязняют окружающую воздушную среду пылью и другими вредными технологическими выбросами. Поэтому защита от вредных технологических выбросов атмосферного воздуха, который необходим для жизни людей, животного и растительного мира, служит основой многих технологических процессов и является важнейшей экологической проблемой.[1]

Цель данной работы в оценке состояния воздушной среды в цехе по производству металлоконструкций. В цехе по производству металлоконструкций используется ручная и полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа. Концентрация сварочного аэрозоля при ручной сварке достигает в рабочей зоне 30 мг/м3, что превышает допустимую санитарную норму.

Рассмотрим процесс образование загрязняющих веществ в сборочно-сварочном производстве. Все сварочные процессы протекают при быстром изменении температуры свариваемого или разрезаемого металла от температуры окружающего воздуха до температуры испарения металла. В этом диапазоне температур происходят разнообразные физические и химические процессы. Все применяемые источники нагрева отличаются большой тепловой мощностью, способствующей образованию сварочного факела ( или режущей струи).

Нагретые до высокой температуры и поэтому более лёгкие, чем окружающий воздух, пары металла, компонентов электродного покрытия или других сварочных материалов поднимаются над местом сварки и попадают в зону температур одного порядка с окружающим воздухом, поэтому быстро конденсируются и затвердевают. Это способствует выделению в окружающее пространство значительного количества металлических паров, которые образуют мелкодисперсную пыль ( сварочный аэрозоль). Сварочная пыль на 99 % состоит из частиц размером 0,001 – 1 мкм, почти на 1% 1-5 мкм, частицы размером более 5 мкм составляют всего десятые доли процента. Уровень выделений и химический состав сварочного аэрозоля при сварке покрытыми электродами определяется:



  • Содержанием в шлаковом расплаве, образующемся в результате плавления покрытия на торце электрода, химических элементов или соединений с высокой упругостью пара ( марганца щелочных металлов, фтористых соединений и т.д.)

  • Окислительным потенциалом атмосферы дуги;

  • Диаметром электрода и режимом сварки ( род и величина сварочного электрода;

  • Характеристикой кислотности шлака от которой зависит интенсивность испарения отдельных его составляющих компонентов.[2]

Используя #M12291 1200008298"Методику расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при сварочных работах (на основе удельных показателей)"#S подсчитаем валовый выброс загрязняющих веществ.[3]

Расчет будем производить по каждому виду сварочных работ.

Удельные выделений загрязняющих веществ ( табл.1) при сжигании электродов возьмём из приложения.

Таблица 1

Удельные выделения загрязняющих веществ

при ручной дуговой сварке штучными электродами.



Выделяющееся вещество, его код

Удельные выделения g (г/кг)

УОНИ 13/55

ОЗС-12

ОЗЛ-6

Железа оксид ( 0123)

14,90

8,90

6,06

Марганец (0143)

1,09

0,80

0,25

Хром шестивалентный(0203)

-

0,50

0,59

Пыль неорганическая с содержанием SiO2 20…70 % (2908)

1,0

-

-

Фториды(0344)

-

1,80

-

Фтористый водород (0342 )

0,93

-

1,23

Диоксид азота (0301)

2,70

-

-

Оксид углерода (0337)

13,3

-

-

При расчете выбросов будем учитывать образование огарков сварочных электродов. Расчет нормативного образования огарков сварочных электродов при работе сварочных аппаратов выполним, исходя из количества израсходованных электродов и нормативного образования отходов при работе сварочных аппаратов по формуле:



, т/год

где  - количество использованных электродов, кг/год;



норматив образования огарков от расхода электродов, %, который принимается по данным предприятия, либо действующим отраслевым нормативом. При отсутствии указанных сведений норматив образования отходов рекомендуется принимать, равным 15%, т.е. 15%.

По данным предприятия суммарный расход электродов УОНИ 13/55-400кг, ОЗС-12 – 350 кг, ОЗЛ-6 -250 кг, за год составляет 1 тонну.

Нормативное количество огарков сварочных электродов УОНИ 13/55 составит:кг/год, тогда В=340 кг/год

Нормативное количество огарков сварочных электродов ОЗС-12 составит:кг/год, тогда В=297,5 кг/год

Нормативное количество огарков сварочных электродов озл-6 составит:кг/год, тогда В=212,5 кг/год

2.Определим массовые выделения загрязняющих веществ в местную вентиляцию от электродов УОНИ 13/55. Очистка газов отсутствует, поэтому =

Максимально разовый выброс определим по формуле:

г/с

где В- максимальное количество сварочных или наплавочных материалов, расходуемых в течение рабочего дня, кг;

t- время, затрачиваемое на сварку в течение рабочего дня, ч.



То же от электродов ОЗС-12, ОЗЛ-6

3.Определим валовые выделения и выбросы от электродов УОНИ 13/55, ОЗС-12, ОЗЛ-6. Очистка газов отсутствует, поэтому =

Расчёт валового выброса загрязняющих веществ при всех видах электросварочных работ проведём по формуле:



т/год

где - удельный показатель выделяемого загрязняющего вещества г/кг сварочного и наплавочного материала, определим с помощью таблицы №1

В- масса расходуемого за год сварочного или наплавочного материала, кг (м3).

К- коэффициент эффективности местных отсосов. В машиностроительных предприятиях применяют отсасывающие панели. Принцип которых заключается в отклонении факела вредных выделений всасывающим факелом в противоположную сторону от работающего с тем, чтобы загрязняющие вещества не проходили через зону его дыхания. Для практических расчётов используют К=0,7…0,75





Определим валовые выбросы от всех электродов по каждому загрязняющему веществу



 т/год

Неуловленные загрязняющие вещества удаляются через общеобменную вытяжную вентиляцию. Валовые выбросы до очистки ( т/год) рассчитаем по формулет/год. Выбросы местной вытяжной вентиляции и общеобменной вентиляции пропорциональны

(1-К)/К=0,3/0,7=0,4286.

Поэтому для выбросов общеобменной вентиляции запишем:





По аналогии определяются валовые выделения общеобменной вентиляции для каждого вещества и по каждому виду электрода.

Таким образом валовый выброс загрязняющих веществ по всем видам сварки по диоксиду азота составит 0,191924 т/год; по марганцу и его оксидам составит 0,065418 т/год; по оксидам железа 0,003163 т/год.

Электроды по количеству аэрозоля, выделяемого при сварке, можно расположить в следующей последовательности в зависимости от вида покрытия: кислое- целлюлозное - основное – ильменитовое – рутиловое. По содержанию оксидов марганца в аэрозоли последовательность изменяется: кислое- ильменитовое- основное и рутиловое- целлюлозное.

При сварке углеродистых и низколегированных конструкционных сталей электродами с кислым, ильменитовыми, рутиловыми и целлюлозными покрытиями наибольшую вредность представляют марганец и оксиды железа с примесью 3-6 % марганцевых соединений, а при использовании электродов основного вида – оксид железа с примесью 3-6% фтористых или марганцевых соединений.

Итак снизить уровень выделения сварочного аэрозоля в воздух можно с помощью совершенствования процесса, выбора технологии и способа сварки, вида и марки сварочного материала, режима сварки, а также применение современных эффективных средств местной вентиляции.

Литература:

1 Брауде М.З. Охрана труда при сварке в машиностроении. М.,» Машиностроение», 1978.-144с.



2 Писаренко В.Л., Рогинский М.Л. Вентиляция рабочих мест в сварочном производстве.М., Машиностроение, 1981.-120с., ил.

3 Методика расчёта выделений ( выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при сварочных работах ( на основе удельных показателей) / НИИ Атмосфера.-СПб.,1997.


Смотрите также:
Оценка состояния воздушной среды сборочно-сварочного производства машиностроительного комплекса
69.7kb.
1 стр.
Состав и межотраслевые связи машиностроительного комплекса Глава Особенности организации тяжелого машиностроения в РФ
569.64kb.
4 стр.
Исследованная площадь
86.55kb.
1 стр.
Контрольные вопросы к экзамену по дисциплины «Механизация и автоматизация производства»
68.03kb.
1 стр.
Раздела 7 «мероприятия по охране окружающей среды»
1106.59kb.
6 стр.
А. А. Монисов 8 июня 2000 года оценка токсичности воздушной среды по интенсивности биолюминесценции бактерий методические рекомендации
241.29kb.
1 стр.
Современная оценка радиационного состояния окружающей среды на участках проведения подземных ядерных взрывов в Красноярском крае
171.93kb.
1 стр.
Вопросы к зачету «Оборудование машиностроительного производства»
19.43kb.
1 стр.
Рынок сырого молока для последующей переработки Аналитическая записка по анализу и оценке состояния конкурентной среды на рынке сырого молока для последующей переработки в границах Пермского края Общие положения
234.4kb.
1 стр.
Технология машиностроения, технологическое оборудование маш. Производства, ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ СВАРОЧНОГО Производства, техническая эксплуатация автомобилей, автосервис
314.65kb.
1 стр.
Глава Общие сведения о металлах
3249.25kb.
13 стр.
Экологические проблемы: состояние воздушной среды
38.73kb.
1 стр.