Экология промышленного производства
.pdfТаблица 4.15
Выделение вредных веществ при выбивке форм и стержней
|
|
Количество выделяющихся |
|||||
|
|
вредных компонентов, кг/т |
|||||
Оборудование для |
Объём отсасы- |
|
Оксид углерода |
Сернистый ангидрид |
Оксиды азота |
|
|
ваемого воздуха |
|
Аммиак |
|||||
выбивки форм |
на 1 м2 решётки, |
Пыли |
|||||
и стержней |
тыс.м3 |
||||||
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Подвесныевибраторы |
|
|
|
|
|
|
|
привысотеопокинад |
7,0 |
9,7 |
1,2 |
0,04 |
0,2 |
0,4 |
|
решёткойнеболее1 м |
|
|
|
|
|
|
|
Решётки выбивные |
|
|
|
|
|
|
|
эксцентриковые гру- |
4,0 |
4,8 |
1,0 |
0,03 |
0,2 |
0,3 |
|
зоподъёмностью до |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
2,5 т |
|
|
|
|
|
|
|
Решёткивыбивные |
|
|
|
|
|
|
|
инерционныегрузо- |
5,0 |
7,9 |
1,1 |
0,03 |
0,2 |
0,4 |
|
подъёмностьюдо10 т |
|
|
|
|
|
|
|
Решёткивыбивные |
|
|
|
|
|
|
|
инерционныегрузо- |
6,0 |
10,2 |
1,2 |
0,04 |
0,3 |
0,6 |
|
подъёмностьюдо20 т |
|
|
|
|
|
|
|
Решёткивыбивные |
|
|
|
|
|
|
|
инерционно-ударные |
7,0 |
22,3 |
1,2 |
0,04 |
0,3 |
0,6 |
|
грузоподъёмностью |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
до30 т |
|
|
|
|
|
|
|
Примечания:
1.При увеличении высоты подвеса опок на вибраторе объём отсасываемого воздуха увеличивается на 5 %.
2.При температуре выбиваемых отливок выше 200 ºС объём отсасываемого воздуха увеличивается на 4 – 5 %, выделение пыли и других компонентов на 10 – 15 %.
121
Для нанесения на изделие защитных и декоративных покрытий используют различные шпаклёвки, грунтовки, краски, эмали и лаки, содержащие в своём составе плёнкообразующую основу (минеральные и органические пигменты, плёнкообразователи и наполнители) и растворители или разбавители (в большинстве легколетучие углеводороды ароматического ряда, эфиры и другие). Процесс формирования покрытия на поверхности изделия, как правило, заключается в нанесении лакокрасочного материала и его сушке. При этом происходит выделение аэрозоля краски и паров органических растворителей. На величину выделений оказывает влияние ряд факторов: технология окраски, производительность применяемого оборудования, состав лакокрасочного материала и др.
Таблица 4.16
Выделения вредных веществ при очистке изделий
Процесс очистки и технологиче- |
Минимальный |
Количество пыли (кг/т) |
|
объём отсасы- |
при очистке литья |
||
ское оборудование |
ваемого воз- |
чугунного |
стального |
|
духа, тыс м3/ч |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
Пескоструйная очистка в камерах: |
|
|
|
– малых с объёмом до 1 м3 |
1,2 |
7,2 |
– |
– средних с объёмом до 8 м3 |
2,5 |
10,0 |
– |
– больших с объёмом до 80 м3 |
10,0 |
30,0 |
– |
Очисткавдробемётныхбарабанах: |
|
|
|
– дляотливокмассойдо25 кг |
4,0 |
9,3 |
14,0 |
до80 кг |
8,0 |
12,8 |
19,3 |
до400 кг |
15,0 |
20,1 |
530,3 |
Очистка в дробемётных камерах: |
|
|
|
– малых с объёмом до 2 м3 |
6,0 |
11,0 |
16,5 |
– средних с объёмом до 10 м3 |
11,0 |
13,2 |
19,8 |
– больших с объёмом до 80 м3 |
30,0 |
24,0 |
36,1 |
Столы очистные дробемётные: |
|
|
|
– для отливок массой до 150 кг |
7,0 |
23,3 |
34,7 |
до 300 кг |
8,0 |
25,0 |
37,5 |
до 600 кг |
8,0 |
29,1 |
43,6 |
122
Окончание табл. 4.16
1 |
|
2 |
3 |
4 |
Камеры очистные |
дробемётные, |
|
|
|
непрерывного действия с враща- |
|
|
|
|
ющимися подвесками: |
|
|
|
|
– для мелкого и среднего литья |
6,0 |
6,0 |
9,1 |
|
– для крупного литья |
30,0 |
2,8 |
4,2 |
|
Камеры очистные |
дробеструй- |
|
|
|
ные, обслуживаемые рабочими, |
|
|
|
|
находящимися внутри камеры |
|
|
|
|
при диаметре сопла 10 – 12 мм: |
|
|
|
|
– тупиковые |
|
8,0 |
18,5 |
27,9 |
– проходные |
|
35,0 |
25,5 |
38,4 |
Барабаны очистные галтовочные: |
|
|
|
|
– для отливок массой до 10 кг |
2,0 |
3,0 |
4,5 |
|
|
до 40 кг |
6,0 |
7,5 |
11,3 |
|
до 100 кг |
12,0 |
24,0 |
36,1 |
В процессе окраски и сушки происходит практически полный переход легколетучей части краски (растворителей) в парообразное состояние. Часть этих паров образуется и выделяется уже в процессе нанесения покрытия (20 – 50 %), а другая при сушке изделия. В большинстве случаев процессы нанесения покрытия и его сушка производятся раздельно и каждый из них оборудуется собственной системой отсосов загрязнённого воздуха. Определённая часть паров (порядка 2 – 3 %) поступает в производственные помещения через неплотности укрытий и отводится общеобменной вентиляции
Выделение аэрозолей краски происходит только в процессе нанесения слоя лакокрасочного материала способами, связанными с его распылением. В табл. 4.15 приведены показатели удельных выделений вредных компонентов для основных технологических процессов окраски с использованием серийно выпускаемого оборудования.
Основываясь на данных табл. 4.17, можно определить долю паров растворителей, выделяющихся при сушке окрашенных изделий за периодотначаласушкидообразованиятвёрдого слоя. Сучётомвремени сушки для определённого сорта лакокрасочных материалов можно определить среднее выделение паров в единицу времени. Аналогично среднее выделение аэрозоля краски в единицу времени можно устано-
123
вить по имеющимся паспортным и эксплуатационным данным о производительностикраскораспылительногооборудования.
Таблица 4.17
Выделение аэрозолей краски и паров растворителей при основных способах окраски
|
|
Расчётные объёмы |
Выделение вредных |
|||
|
|
отсасываемого возду- |
веществ (г/кг) |
|||
|
|
ха, тыс. м3/ч.м2 |
расходуемой краски |
|||
|
|
Для камер с |
|
|
|
|
|
|
нижним |
|
|
|
Доля |
|
|
отсосом на |
Для бес- |
|
|
паров |
|
|
1 м2 сум- |
|
|
раство- |
|
|
Способ окраски |
марной |
камерной |
|
Пары |
рителей, |
|
окраски |
|
||||
|
|
площади |
на 1 м2 |
Аэро |
рас- |
выде- |
|
|
горизон- |
габарит- |
-золь |
твори- |
ляю- |
|
|
тальной |
ной пло- |
|
телей |
щихся |
|
|
проекции |
щади |
|
|
при |
|
|
изделия и |
решётки |
|
|
нанесе- |
|
|
площади |
|
|
ниипо- |
|
|
|
проходов |
|
|
|
крытий |
|
|
вокруг него |
|
|
|
|
Распыление: |
|
|
|
|
|
|
– пневматическое |
1,8–2,2 |
2,2–2,5 |
300 |
250 |
0,25 |
|
– безвоздушное |
1,2–1,5 |
1,3–1,7 |
25 |
225 |
0,23 |
|
– |
гидроэлектроста- |
– |
0,9–1,1 |
10 |
250 |
0,25 |
тическое |
|
|
|
|
|
|
– |
пневмоэлектриче- |
– |
0,9 |
33 |
200 |
0,20 |
ское |
|
|
|
|
|
|
– |
электростатиче- |
1,8 |
2,2 |
3 |
500 |
0,50 |
ское |
|
|
|
|
|
|
– горячее |
1,2–1,4 |
1,3–1,7 |
240 |
220 |
0,22 |
|
Электроосаждение |
0,25–0,30* |
– |
– |
100 |
0,10 |
|
Окунание |
1,0–4,0** |
– |
– |
350 |
0,35 |
|
Струйный отлив |
3,2–3,3 |
– |
– |
250 |
0,25 |
|
Примечание: *на 1 м3 объёма ванны электроосаждения; **на 1 м2 площади проёмов
124
4.2.Выбросы кузнечно-прессовых и термических цехов
Косновному оборудованию кузнечно-прессовых и термических цехов относятся нагревательные печи, работающие на газе и мазуте, электронагревательные печи и ванны, ковочные и штамповочные машины, закалочные баки. Это оборудование может выделять при своей работе такие вредные вещества, как пыль, оксид углерода, оксиды серы, азота, цианистый и хлористый водород, аммиак, пары масел. Следует отметить, что динамика выделения вредных веществ оборудованием этих цехов изучена недостаточно и полной достоверности не имеет.
Нагревательные печи многообразны по своему конструктивному исполнению и в них применяют различные источники получения тепла. Наиболее часто на предприятиях машиностроительного профиля в настоящее время используются различные типы электрических нагревательных и газовых печей.
При правильной организации горения газового топлива присутствие в выбросах оксида углерода и азота должно быть минимальным. Учитывается, что во многих случаях продукты сгорания выбрасываются прямо в цех и отводятся в атмосферу через фонарные проёмы. Кроме того, в воздух рабочего помещения поступают продукты сгорания загрязнений металла в садке при транспортировании нагретых изделий от печей к кузнечно-прессовому оборудованию.
Электрические нагревательные печи выделяют оксид углерода за счёт сгорания загрязнений в садке. 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 выделений вредных веществ наиболее распространёнными источниками приведены в табл. 4.18.
По результатам отдельных измерений ориентировочная концен-
трация оксидов азота при сжигании газа составляет в промышленных печах 0,04 – 0,045 г/м3 продуктов сгорания или 0,5 – 5,8 г/кг топлива.
125
Таблица 4.18
Выделение вредных веществ оборудованием и участками термических цехов
|
Объём |
Выделяющиеся вредные вещества |
|||
|
аспири- |
|
|
Количество |
|
Процесс, оборудование |
руемого |
Наименование |
г/кг |
г/ч на |
|
|
воздуха, |
нагрев. |
уста- |
||
|
м3/ч |
|
|
металла |
новку |
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
Нагрев стальных дета- |
|
|
|
|
|
лей под закалку в соля- |
|
|
|
|
|
ных электропечах-ван- |
|
|
|
|
|
нах: |
|
|
|
|
|
– в расплаве хлористо- |
|
|
|
|
|
го бария при |
|
|
|
|
|
t = 1 200 – 1 3000С |
|
Аэрозоль |
хлори- |
|
|
СВС-100/13 |
3 500 |
стого бария |
|
|
|
СВС-60/13 |
3 100 |
Хлористый водо- |
10 – 20 |
24 |
|
СВС-35/13 |
2 600 |
род |
|
|
12 |
– в расплавах смесей |
|
|
|
|
|
хлористого калия и хло- |
|
Аэрозоли |
хлори- |
|
|
ристого бария, хлори- |
|
стого калия и ба- |
|
|
|
стого натрия и хлори- |
|
рия или натрия и |
|
|
|
стого бария при |
|
бария |
соответ- |
|
|
t 800 – 900°С |
|
ственно |
|
|
|
СВС – 3,5.8.4/13 |
1 500 |
|
|
15–25 |
36 |
СВС – 34,5/8,5 |
2 000 |
|
|
|
|
Охлаждение стальных |
|
|
|
|
|
деталей: |
|
Аэрозоли углекис- |
|
|
|
– в соляных электропе- |
2 000 – |
15 – 30 |
34 – 36 |
||
чах-ваннах при изотер- |
2 500 |
лого натрия, хло- |
|
|
|
мической закалке в сме- |
|
ристого натрия и |
|
|
|
си из углекислого на- |
|
углекислого калия |
|
|
|
трия, хлористого натрия |
|
|
|
|
|
и углекислого калия при |
|
|
|
|
|
t 450 – 550°С |
|
|
|
|
|
СВЩ – 9 – 4325 |
|
|
|
|
|
– в масле при закалке / |
4 000 –5 000 |
Аэрозоли |
и пары |
|
0,05 – |
в закалочных баках/ |
на 1м2 зер- |
масел |
|
|
0,6 на |
|
кала бака |
|
|
|
1 м2 |
|
|
|
|
|
зеркала |
|
|
|
|
|
ванны |
126
Продолжение табл. 4.18
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
5 |
Отпуск стальных дета- |
|
|
|
|
|
|
лей: |
|
|
|
|
– |
|
– в селитровых ваннах |
– |
Аэрозоли и пары |
90 |
|||
СВЩ 9-4325 при |
|
селитры |
|
|
|
|
t = 300 – 500°С |
|
|
|
|
|
|
– в масляных ваннах |
– |
Аэрозоли и пары |
– |
7 – 10 |
||
типа СВМ-2,5.2,5/3; |
|
масел |
|
|
|
|
СВМ-3,5.5/3; СВМ-5.5/3 |
|
|
|
|
|
|
при использовании ма- |
|
|
|
|
|
|
сел «Вапор» и «Цилин- |
|
|
|
|
|
|
дровое» |
|
|
|
|
|
|
– в щелочных ванных |
– |
Аэрозоли гидроок- |
– |
45 |
||
СВЩ 9-4325 |
|
|
сиданатрия. |
|
– |
45 |
|
|
|
Аэрозоли |
хлори- |
||
|
|
|
стогонатрия |
|
|
|
Отжиг, нормализация и |
|
|
|
|
|
|
закалка углеродистых и |
– |
Оксид углерода |
60 на |
2 700 – |
||
легированных |
сталей в |
|
|
|
1 м3 |
2 900 |
электропечах различно- |
|
|
|
эндога- |
|
|
го типа |
|
|
|
|
за |
|
Цианирование стальных |
|
|
|
|
|
|
деталей: |
|
|
|
|
|
|
– низкотемпературное, |
4 000 – |
Цианистый |
водо- |
– |
10 – 40 |
|
t = 520 – 670°С в уста- |
10 000 |
род. |
|
|
3 – 5 |
|
новках типа СВГ |
|
Аэрозоли гидроок- |
– |
|
||
– высокотемпературное, |
4 000 – |
сиданатрия. |
|
– |
10 – 40 |
|
Цианистый |
водо- |
|||||
t = 800 – 850°С в жидкой |
10 000 |
род. |
|
|
39 – 76 |
|
среде в установках типа |
|
Аэрозоли |
хло- |
– |
|
|
СВГ |
|
|
ридов бария и на- |
|
|
|
|
|
|
трия |
|
|
|
Цементация |
стальных |
|
|
|
|
|
деталей: |
|
|
|
|
|
|
– газовая, в жидком |
– |
Углеводороды |
– |
0,4 |
||
карбюризаторе / печи |
|
Оксид углерода |
– |
0,15 на |
||
типа II/ |
|
|
|
|
|
1 м3 |
|
|
|
|
|
|
рабочего |
|
|
|
|
|
|
объёма |
|
|
|
|
|
|
печи |
127
Окончание табл. 4.18
|
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
– в твёрдом карбюри- |
– |
Оксид углерода |
– |
150 |
||
заторе / камерные печи |
|
Оксиды азота |
– |
25 |
||
Н, СНО, СН3/ |
|
|
|
|
|
|
– нитроцементация газо- |
– |
Оксид углерода |
60 г на |
200 |
||
вая в защитной эндога- |
|
Оксиды азота |
1 м3 |
32 |
||
зовой атмосфере / |
печи |
|
|
эндо- |
|
|
типа Ц, СНЦ/ |
|
|
|
газа |
|
|
Азотирование стальных |
|
Аммиак |
– |
70 – 120 |
||
деталей в защитной ам- |
3 700 –7 100 |
Оксид углерода |
12,9 на |
– |
||
миачной |
атмосфере |
|
|
1 м3 |
|
|
/шахтные |
печи |
типа |
|
|
сжига- |
|
США/ |
|
|
|
|
емого |
|
|
|
|
|
|
газа |
|
Азотирование стальных |
1 400 – |
Хлор |
– |
40 |
||
деталей /камерные печи |
5 900 |
Оксид углерода |
12,9 на |
|
||
типа Н, СНО, СН3/ |
|
|
|
1 м3 |
|
|
|
|
|
|
|
сжига- |
|
|
|
|
|
|
емого |
|
|
|
|
|
|
газа |
|
|
|
|
|
Оксиды азота |
2,1 на |
|
|
|
|
|
|
1 м3 |
|
|
|
|
|
|
сжига- |
|
|
|
|
|
|
емого |
|
|
|
|
|
|
газа |
|
4.3. Выбросы участков и цехов химической и электрохимической обработки металлов
Производственные процессы в цехах и на участках электрохимических покрытий отличаются большим разнообразием не только применяемых реагентов, но и технологий. Это вызывает образование вредных выделений в различных концентрациях и агрегатных состояниях.
Все производство, обеспечивающее нанесение на поверхность изделия электролитического покрытия, можно разделить на три основные группы обработки: механическая подготовка поверхности изделий (очистка, шлифование и полирование), подготовка поверх-
128
ностей изделий в растворах (травление, обезжиривание, промывка) и нанесение гальванических и химических покрытий. Каждой из этих групп обработки, оснащённой определённым технологическим оборудованием, соответствуют объёмы аспирируемого местными отсосами загрязнённого воздуха, а также агрегатное состояние содержащихся в нём вредных компонентов.
Очистка поверхностей деталей производится с помощью пескодробеструйной и гидроабразивной обработки. Удаление с поверхностей деталей неровностей, царапин, раковин, а также уменьшение шероховатости или получение блестящей поверхности выполняются путёмшлифования, полирования, галтовки, вибрационнойобработки.
Все эти процессы в той или иной мере связаны с образованием и поступлением через местные отсосы в вентиляционные системы пылевых частиц.
Всоответствии с нормами проектирования в воздуховодах вентиляционных систем от установок механической очистки должна
поддерживаться скорость потока не менее 18 – 20 м/с и обеспечиваться объёмный расход порядка 300 – 350 м3/ч на 1 м3 внутреннего объёма камеры. Для шлифовально-полировальных отделений объ-
ёмные расходы аспирируемого воздуха зависят от диаметра шлифовальных кругов и составляют в среднем 2 м3 воздуха в час на 1 мм диаметра нового круга, скорость движения воздуха в воздуховоде 16 – 20 м/с. Удельные выделения вредных веществ от работающего оборудования соответствуют выделениям аналогичного оборудования для механической обработки материалов.
Подготовка поверхностей деталей в растворах заключается в их обезжиривании, травлении, химическом и электрохимическом полировании и активировании. Для этих целей применяют органические растворители, щелочные, водные, кислотные и эмульсионные моющие растворы.
Вкачестве органических растворителей применяют бензин, три-
хлорэтилен, фреон-113 и другие хлорированные углеводороды. В состав моющих и травильных растворов входят концентрированные щёлочи, кальцинированная сода, фосфаты и поверхностноактивные вещества типа синтамида-5, синтанола ДС-10, сульфанола НП-3 и другие; серная, соляная, азотная и фосфорная кислоты и входящие в них компоненты других веществ.
129
Обработка поверхностей деталей проводится в специальных ваннах, оборудуемых бортовыми отсосами или расположенными над ними панелями всасывания.
В табл. 4.19 приведены основные технологические процессы, выделяющиеся вредные вещества, объёмы аспирируемого от них воздуха через применяемые для них отсосы, а также характер и ориентировочные содержания в них вредных компонентов.
Таблица 4.19
Удельные выделения вредных веществ при обработке поверхностей деталей в растворах
|
|
Количество |
Выделяющиеся вредные |
||
|
|
отсасываемо- |
вещества, кг/ч на 1 м2 |
||
Технологический |
Темпера- |
го воздуха на |
|
зеркала ванны |
|
тура рас- |
1 м2 площади |
|
|
|
|
|
|
|
|||
процесс и приме- |
твора |
зеркала ван- |
|
|
|
няемые растворы |
|
|
|
||
вещества, |
ны через |
|
|
Количе- |
|
и вещества |
Наименование |
||||
|
ºС |
бортовые |
ство |
||
|
|
отсосы, тыс. |
|
|
|
|
|
м3/ч |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
Обезжиривание: |
|
|
Бензин (пары) |
3,99 – 4,62 |
|
– углеводородами |
18 – 25 |
1,3 |
Керосин (пары) |
1,10 – 2,11 |
|
|
|
|
Уайт-спирит |
3,98 – 6,82 |
|
|
|
|
(пары) |
|
|
– хлорированными |
18 – 25 |
1,3 |
Бензол (пары) |
2,04 – 4,12 |
|
Трихлоэтилен |
2,26 – 4,38 |
||||
углеводородами |
|
|
(пары) |
|
|
|
|
|
Тетрахлорэти- |
3,16 – 5,50 |
|
|
|
|
лен (пары) |
9,89 – 15,93 |
|
|
|
|
Фреон-113 (па- |
||
– химическое |
70 – 85 |
1,7 |
ры) |
|
0,0 – 0,03 |
Едкая |
щёлочь |
||||
– электролитиче- |
60 – 70 |
1,7 |
(аэрозоль) |
0,0 – 0,03 |
|
Едкая |
щёлочь |
||||
скоеобезжиривание |
|
|
(аэрозоль) |
|
|
130
