3.3 Особенности расчётов выбросов при сборке

и монтаже блоков электронной аппаратуры

Выбросы на заключительных этапах изготовления электронной аппаратуры (как и при ремонте) во многом определяются типом применяемого оборудования. Без учёта такого оборудования для этих операций можно дать лишь обобщенные, примерные рекомендации, ориентируясь на сборники и методики [35, 37, 39, 40].

При проведении ручной пайки мягкими оловянисто-свинцовыми припоями типа ПОС-30, 40, 60 можно принимать выбросы аэрозолей свинца на 1 пост в секунду соответственно 0,075·10^-4; 0,05·10^-4 и 0,04·10^-4 г/с. Это соответствует 0,027; 0,018 и 0,014 г для часовой непрерывной пайки на одном рабочем месте [41]. Для определения общего выброса при этой операции следует лишь учесть общее время пайки в сутки и число рабочих мест. Выделение же аэрозолей олова в граммах в секунду для всех видов припоев примерно в 2 раза меньше, чем свинца. Точнее указано в табл. П4.2 прил. 4.

Механизированная пайка на одном рабочем месте с помощью авто­матов и полуавтоматов различных типов даёт выбросы аэрозолей свинца примерно в 2−2,5 раза меньше, чем для ручной пайки.

В процессе соединения жгутов кабелей и их подготовки производится обжиг изоляции. Основное выделяющееся при этом в атмосферу вещество – окись углерода. Причём при обжиге 1 г изоляции выделяется :

− винипласта – 0,24 г;

− шелка и винипласта – 0,19...0,2 г;

− полихлорвинила – 0,18 г;

− остальных (полиэтилен, хлоропласт, хлопок) – 0,1 г.

Можно для нашего случая считать эти выделения характеристикой единичного соединения; число таких соединений в час должно быть задано.

Операции приклеивания, монтажа сборок в корпусе, как и маркировки корпуса, его обработки по количеству выбросов в час не отличаются от подобных для полупроводникового производства и при этих расчётах могут быть использованы строки 1 и 3 табл. П3.4.

Полученные результаты расчетов выбросов при изготовлении печатных плат, сборке и монтаже электронной аппаратуры суммируются в единой таблице по каждому компоненту, после чего можно сделать вывод об опасности этих выбросов и необходимости очистки от них. Подсчитывается и общий секундный выброс. Необходимо также предложить способы очистки выбросов от наиболее опасных и мощных пылегазовых компонентов. Можно использовать, например, работу [2] и др.

Если необходимо учесть выбросы в процессах окраски корпусов, аппаратуры, их сварки и т. п., то можно руководствоваться общими рекомендациями работ [5, 41].

3.4 Определение предельно допустимых выбросов

при производстве электронной аппаратуры

Опасность выбросов определяется не столько их абсолютной массой, сколько их вредностью. Эта опасность отражается в величине нормативов предельно допустимых концентраций (ПДК), назначаемых для всех веществ (табл. П3.7 прил.3). Нормативы ПДК – это максимальная концентрация примеси в атмосфере для определенного времени осреднения, которая не оказывает на человека и на среду вредного (патологического) воздействия. Различают максимально-разовую ПДК_М.Р, определяющую отсутствие рефлекторных реакций при 20-минутном воздействии, и среднесуточную ПДК_С.С. Чем меньше ПДК, тем выше класс опасности вещества и тем ниже должны быть допустимые выбросы.

Нормативы предельно допустимых выбросов (ПДВ) для данного вещества, которые устанавливают предельную массу выбросов в единицу времени, зависят не только от вредности конкретного компонента (т. е. его ПДК), но и от фонового загрязнения им атмосферы в данной местности и от некоторых конструктивных параметров вентиляционной установки , а также от наличия других вредных веществ, т. е. ПДВ устанавливается для каждого источника так, чтобы выбросы от него по всем компонентам с учётом рассеивания в атмосфере не создавали в приземном слое концентраций, опасных для человека и среды (т. е. превышающих ПДК). Сложность этих расчётов состоит в том, что многие вещества совместно влияют на среду и человека, усиливая вредное воздействие. Поэтому после расчётов ПДВ по индивидуальным компонентам и расчётов концентрации их в приземном слое следует проверять выполнение неравенств по веществам, действие которых однонаправленное и подлежит суммированию [18]:

Расчёт ПДВ для каждого компонента достаточно сложен и в данном случае возможен лишь в упрощенном варианте. Для его выполнения необходимо знать следующие показатели и параметры:

−максимально-разовую ПДК_М.Р.i , мг/ м ³ (см. табл. П3.7 прил.3);

−фоновую концентрацию загрязняющего вещества , г/м³. При условных расчётах она либо назначается руководителем, либо принимается в пределах (0,1... 0, 2) ПДК_М.Р.i;

−характеристику температурной стратификации атмосферы – коэффициент А. Для каждой местности он принимается в зависимости от интенсивности конвекционных воздушных потоков. Для РФ он лежит в пределах от 140 (центр Европейской части РФ) до 200 (южные районы РФ, Поволжье, Кавказ) и даже 250 ( ДВК, Бурятия, район Читы), уточнить значение коэффициента можно с помощью табл. П1.5 ;

− безразмерную характеристику скорости оседания выбрасываемых частиц F_Z . Для газов её можно принимать равной 1, для твердых же частиц в диапазоне от 2 до 3;

− высоту трубы H_i , м, из которой производится выброс всех вредных веществ предприятия, диаметр её устья Д, м, и скорость выхода газовоздушной смеси W_o.

Остальные факторы, слабее влияющие на величину ПДВ (ровная или пересечённая местность, степень неравномерности поля скоростей и т. д.), при прикидочных расчетах можно не учитывать.

Если принять, что все выбросы предприятия производятся через одну трубу, а перепадом температур между газом и средой пренебречь, то при этих допущениях расчетную формулу можно представить так:

.г/с (3.2)

Выполняя эти расчёты, можно задать высоту трубы Н = 10...60 м. Объёмный расход дымовых газов для данного производства Q м³/c можно приближенно подсчитать по секундной массе суммарных выбросов :

Q = (50...400) , м ³/c, (3.3)

где общая масса выбросов (килограммы в секунду).

В формуле (3.3) приближенно учтено разбавление выбросов воздухом (требуемое количество воздуха при выбросах вредных веществ определяется специальными расчётами, которые здесь не приводятся).

При известном расходе Q может быть оценен и диаметр устья трубы:

, м (3.4),

где – скорость выхода из трубы, принимается в пределах 0,1−10 м/с.

Обычно диаметр D имеет порядок от десятков сантиметров до нескольких метров.

Если при расчёте величина ПДВ_i получается несоизмеримо малой (по сравнению с определенными ранее расчётными выбросами по многим компонентам), можно увеличить высоту трубы Н, что обеспечит рассеивание на большей площади и, следовательно, увеличение предельно допустимого выброса. Кроме того, можно варьировать степенью «разбавления» выбросов воздухом, т.е. изменять выбранный коэффициент пропорциональности в зависимости (3.3). Чем он больше, тем меньше концентрация примесей в выбросах и тем больше получается ПДВ_i при расчёте. Увеличивая скорость выхода из трубы (см. зависимость (3.4)), можно также добиться роста ПДВ_i, но при этом следует обращать внимание на диаметр D: он может оказаться неконструктивно малым.

После расчётов величин ПДВ_i по каждому заданному компоненту за секунду определяются разрешенные массы выбросов ПДВ_i за сутки, квартал и год. По величинам фактических выбросов М_i, и их соотношению с допустимыми массами ПДВ_i определяется плата за загрязнение среды.