18.3.Сварочное производство как источник загрязнения окружающей среды

На участках сварки и резки металлов состав и масса выделяющихся вредных веществ зависит от вида и режимов технологического процесса, свойств применяемых сварочных и ввариваемых материалов. Наибольшие выделения вредных веществ характерны для процесса ручной дуговой сварки покрытыми электродами: при расходе 1кг электродов в процессе сварки стали образуется до 40г пыли, 2г фтороводорода, 1,5г оксидов углерода и азота; при сварке чугунов – до 45г пыли и 1,9г фтороводорода. При полуавтоматической и автоматической сварке (в защитной среде и без нее) общая масса выделяемых вредных веществ меньше в 1,5-2 раза, а при сварке под флюсом – в 4-6 раз.

Сварочная пыль на 99% состоит из частиц размером 10־³-1мкм, около 1%-1…5мкм, частицы размером более 5мкм составляют всего десятые доли процента. Химический состав выделяющихся при сварке загрязнений зависит в основном от состава сварочных материалов (проволоки, покрытий, флюсов) и в меньшей степени от состава свариваемых металлов. В состав сварочного аэрозоля входят соединения хрома, марганца, фториды и др. Валовые выделения вредных веществ при сварке находят в расчете на 1кг расходуемых сварочных материалов.

Газовая и плазменная резка металлов сопровождается выделением пыли и вредных газов. Пыль представляет собой конденсат оксидов металлов, размер частиц которого не превышает 2мкм. Химический состав пыли определяется главным образом маркой разрезаемого материала. При резке обычно выделяются токсичные соединения хрома и никеля, марганец, вредные газы – оксид углерода и оксиды азота, а при плазменной резке образуется еще и озон.

Для приближенной оценки массы (г) токсичных веществ, входящих в состав пыли и выделяющихся при резке 1м металла при толщине листа δ, мм, можно использовать следующие соотношения:

Оксиды алюминия при плазменной резке сплавов алюминия ….. Оксиды титана при газовой резке титановых сплавов ….. Оксиды железа при газовой резке легированной стали …..	1,28 3δ 0,25δ
Марганец* при газовой резке легированной стали …....	0,25δ Mn/100
Оксиды хрома* при резке высоколегированной стали …..	0,065δ Сг/100

*Мn,Cr – содержание марганца и хрома в стали, %.

В вентиляционный воздух на участках пайки и лужения выделяются токсичные газы (оксид углерода, фтороводород), аэрозоли (свинец и его соединения) и т.п. Удельные выделения аэрозоля свинца (размер частиц 0,7-7мкм) при лужении и пайке оловянно-свинцовыми припоями ПОС-40 и ПОС-61 при пайке электропаяльниками мощностью 20-60Вт составляют 0,02-0,04мг/100 паек; при лужении погружением в припой (отнесено к поверхности ванны) – 300-500мг/(м²·ч); при лужении и пайке волной (отнесено к поверхности волны) – 3000-5000мг/(м²·ч).

ЛитератуРа

1. Куркин С.А., Николаев Г.А. Сварные конструкции. Технология изготовления, механизация, автоматизация и контроль качества в сварочном производстве, - М.: Высш. Шк., 1991. – 398 с.

2. Куркин С.А., Ховов В.М., Рыбачук A.M., Технология, механизация и автоматизация производства сварных конструкций: Атлас. – М.: Машиностроение, 1989. – 328 с.

3. Контроль качества сварки.: Учеб. Пособие / Под ред. В.Н.Волченко. – М.: Машиностроение, 1975. – 328 с.

4. Красовский А.И. Основы проектирования сварочных цехов. – М.: Машиностроение, 1980. – 350 с.

5. Методы дефектоскопии сварных соединений /Под ред. В.Г.Щербинского. М.: Машиностроение, 1987. – 336 с.

6. Маслов Б.Г. Дефектоскопия проникающими веществами. – М.: Высш. Шк., 1991. – 256 с.

7. Севбо П.И. Комплексная механизация и автоматизация сварочного производства. – Киев: Техника, 1974. – 247 с.

8. Севбо П.И. Конструирование и расчет механического сварочного оборудования. – Киев: Наукова думка, 1978. – 238 с.

9. Проектирование сварных конструкций в машиностроении / Под ред. С.А.Куркина. – М.: Машиностроение, 1975. – 312 с.

10. Румянцев С.В., Добромыслов В.А., Борисов О.И., Азаров П.Т. Неразрушающие методы контроля сварных соединений. – М.: Машиностроение, 1976. – 335 с.

11. Гурвич А.К., Ермолов И.Н. Ультразвуковой контроль сварных швов. – Киев: Техника, 1972. – 460 с.

12. Карякин А.В., Боровиков А.С. Люминесцентная и цветная дефектоскопия. –

М.: Машиностроение, 1982. – 240с.

13. Синяков К.А. Методы оценки склонности сварных соединений к образованию трещин.- СПб.: ПИМаш, 2008. – 28 с.

14. Башенко В.В., Завьялов В.Е. Магнитное управление сварочными процессами. –СПб.: СПб ГПУ, 2006. – 212 с.

15. Синяков К.А., Завьялов В.Е. Изучение структуры и свойств сварных соединений специальных сталей. –СПб.: ПИМаш, 2008. – 24 с.

16. Выборнов А.П., Маслов Б.Г. Производство сварных конструкций: Учебное пособие. М.: Academia, 2007. – 256 с.

17. Крутов В.Н., Козлова Е.Б., Синяков К.А., Писарев А.Ю., Козлова Н.Н., Демидович И.В. Сварные соединения и их обозначения на чертежах: Учебно-методическое пособие. – СПб.: ПИМаш, 2008. – 96 с.

18. Федоров С.А. Контроль качества сварных и паяных соединений: Учебное пособие. М.: МАТИ, 1989. - 94 с.