В данном разделе размещена информация справочного характера, предоставленная открытыми источниками.
Вам пригодилась приведенная здесь информация? конкурсе сайтов !
Методика «Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при механической обработке металлов (по величинам удельных выделений)»
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ФЕДЕРАЦИИ ( ГОСКОМЭКОЛОГИИ РОССИИ )
НАУЧНО - ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОХРАНЫ ( НИИ АТМОСФЕРА )
ФИРМА «ИНТЕГРАЛ»
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ВЫДЕЛЕНИЙ ( ВЫБРОСОВ ) ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ АТМОСФЕРУ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ МЕТАЛЛОВ
( ПО ВЕЛИЧИНАМ УДЕЛЬНЫХ ВЫДЕЛЕНИЙ )
Санкт - Петербург
2002
Разработан : НИИ Атмосфера
Утвержден : приказом Государственного комитета Российской Федерации по охране окружающей среды от 14 апреля 1997 г . № 158.
Введен : в действие с 14 апреля 1997 г . сроком на пять лет для практического применения при учете и оценке выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на предприятиях различных отраслей промышленности и сельского хозяйства Российской Федерации .
СОДЕРЖАНИЕ
1 . ВВЕДЕНИЕ1.1 . Настоящий документ :
· разработан с целью создания единой методологической основы по определению выбросов загрязняющих веществ при механической обработке металлов ;
· устанавливает порядок определения выбросов загрязняющих веществ при механической обработке металлов расчетным методом на основе удельных показателей выделений ;
· распространяется на источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от оборудования механической обработки металлов основного и вспомогательного производств предприятий различных отраслей промышленности и сельского хозяйства ;
· применяется предприятиями и территориальными комитетами по охране природы , специализированными организациями , проводящими работы по нормированию выбросов и контролю за соблюдением установленных нормативов ПДВ ;
1.2 . Полученные по настоящему документу результаты используются при учете и нормировании выбросов загрязняющих веществ от источников предприятий , технологические процессы которых связаны с механической обработкой металлов , а также в экспертных оценках для определения экологических характеристик оборудования и процессов .
2 . ССЫЛКИ НА НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫМетодика разработана в соответствии со следующими нормативными документами :
2.1 . ГОСТ
17.2.1.04-77 . Охрана природы . Атмосфера . Источники и метеорологические факторы загрязнения , промышленные выбросы . М ., Издательство стандартов , 1978.
2.2 . ГОСТ
17.2.4.02-81 . Охрана природы . Атмосфера . Общие требования к методам определения загрязняющих веществ . М ., Издательство стандартов , 1982.
3 . ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Термины
Определения
Загрязнение атмосферы
Изменение состава атмосферы в результате наличия в ней примеси
Примесь в атмосфере , оказывающая неблагоприятное действие на окружающую среду и здоровье населения
Организованный промышленный выброс / организованный выброс /
Промышленный выброс , поступающий в атмосферу через специально сооруженные газоходы , воздуховоды и трубы
Промышленная пыль
Пыль , входящая в состав промышленного выброса
4 . ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ4.1 . Разработка настоящего документа проведена исходя из определения термина « унификация » - приведение имеющихся путей расчета выбросов от однотипных производств и видов оборудования механической обработки металлов в пределах массива действующих методик к наибольшему возможному единообразию .
4.2 . В документе приведены значения удельных технологических нормативов выделений для наиболее распространенных типов оборудования механической обработки металлов . Только когда на конкретном производстве применяются оборудование и материалы , сведения по которым в настоящей методике отсутствуют , рекомендуется руководствоваться отраслевыми методиками , включенными в Перечень [ 2 ].
4.3 . При определении выбросов от оборудования механической обработки металлов используются расчетные методы с применением удельных показателей выделения загрязняющих веществ .
4.4 . В связи с особенностями процессов механической обработки металлов удельные показатели выделения устанавливают как массу промышленной пыли или другого загрязняющего вещества , выделяемую в единицу времени на единицу оборудования .
4.5 . Валовые выделения загрязняющих веществ при механической обработке металлов рассчитываются исходя из нормо - часов работы станочного парка , а их поступление в атмосферу - с учетом эффективности газопылеулавливающего оборудования .
4.6 . К механической обработке металлов относятся процессы резания и абразивной обработки , которые в свою очередь включают процессы точения фрезерования , сверления , шлифования , полирования и др .
4.7 . Характерной особенностью процессов механической обработки является образование отходов в виде твердых частиц ( промышленной пыли ), а в случае применения смазочно - охлаждающих жидкостей ( СОЖ ) - аэрозолей масла и эмульсола .
4.8 . Источниками образования и выделения загрязняющих атмосферу веществ являются различные металлорежущие и абразивные станки . Интенсивность образования загрязнителей зависит , в частности , от следующих факторов :
· вида обрабатываемого материала
· режима обработки
· производительности и мощности оборудования
· геометрических параметров инструмента и обрабатываемых изделий
· от расхода СОЖ .
5 . МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ5.1 .
Обработка металлов без охлажденияНаибольшим пылевыделением сопровождаются процессы абразивной обработки металлов : зачистка , полирование , шлифование и др . Образующаяся при этом пыль на 30 - 40 % по массе представляет материал абразивного круга и на 60 - 70 % - материал обрабатываемого изделия . Интенсивность пылевыделения при этих видах обработки связана , в первую очередь , с величиной абразивного инструмента и некоторых технологических параметров резания . При обработке войлочными и матерчатыми кругами образуется войлочная ( шерстяная ) или текстильная ( хлопковая ) пыль с примесью полирующих материалов , например , пасты ГОИ .
Удельные показатели выделения пыли основным технологическим оборудованием при механической обработке металлов без охлаждения приведены в табл . 5.1.1 5.1.4 При составлении таблиц использовались материалы [2 6
В табл . 5.1.1 даны показатели удельного выделения абразивной , металлической , войлочной и др . пыли по разным видам оборудования . Определяющей характеристикой оборудования является диаметр шлифовального круга . Таблица содержит также сведения по пылеобразованию при обработке деталей из стали , сплавов феррадо , алюминия .
В отдельную табл . 5.1.2 выделены удельные показатели выделения пыли при шлифовке и полировании изделий в гальваническом производстве .
Табл . 5.1.3 содержит показатели удельных выделений пыли при абразивной заточке режущего инструмента по конкретным маркам , моделям или типоразмерам станка .
Удельные выделения пыли при механической обработке чугуна и цветных металлов представлены в табл . 5.1.4
5.2 . Обработка металлов с применением СОЖ . В ряде процессов механической обработки металлов и их сплавов применяют СОЖ , которые в зависимости от физико - химических свойств основной фазы подразделяются на водные , масляные и специальные .
Применение СОЖ сопровождается образованием тонкодисперсного масляного аэрозоля и продуктов его термического разложения .
Количество выделяющегося аэрозоля зависит от многих ф акторов : формы и размеров изделия , режимов резания , расхода и способов подачи СОЖ . Экспериментально установлена зависимость количества выделений масляного аэрозоля от энергетических затрат на резание металла . Удельные показатели выделений в этом случае определяются как масса загрязняющего вещества , выделяемая на единицу мощности оборудования ( на 1 кВт мощности привода станка ).
Применение СОЖ снижает выделение пыли до минимальных значений , однако , в процессах шлифования изделий количество выделяющейся совместно с аэрозолями СОЖ металло - абразивной пыли остается значительным .
Удельные выделения аэрозолей масла и эмульсола при механической обработке металлов с охлаждением представлены в табл . 5.2.1
Данные о выделении некоторых загрязняющих веществ при электрофизической обработке металлов приведены в Приложении А .
5.3 . Расчет выделений ( выбросов ) загрязняющих веществ при механической обработке металлов . Количество загрязняющих веществ , выделяющихся при механической обработке металлов без применения СОЖ за год , определяется по формуле :
Мвыд =3,6 · К · Т · 10-3 ,
т/год (5.1)
где : К - удельные выделения пыли технологическим оборудованием ( табл . 5.1.1 5.1.4 г / с ;
Т - фактический годовой фонд времени работы оборудования , ч .
Количество , пыли поступающей в атмосферу за год , при отсутствии газоочистки определяется по формуле (5.1
Валовый выброс пыли при наличии газоочистки вычисляется по формуле :
Мвыб = 3,6 · К · Т (1 - j ) · 10-3 , т/год (5.2)
где : j - степень очистки воздуха пылеулавливающем оборудованием ( в долях единицы ).
Валовый выброс загрязняющих веществ при обработке металлов в случае применения СОЖ и газоочистки рассчитывается по формуле :
М N · Т (1 - j )
· 10-3 , т/год (5.3)
где : Кх - удельные показатели выделения масла и эмульсола ( табл . 5.2.1 г / с;
кВт - мощности оборудования ;
N - мощность установленного оборудования , кВт .
Таблица 5.1.1
Удельное выделение пыли ( г / с ) основным технологическим оборудованием при механической обработке металлов без охлаждения
Наименование технологического процесса , вид оборудования
Определяющая характеристика оборудования
Выделяющиеся в атмосферу вредные вещества ( г / с )
Пыль абразивная
Пыль металлическая
Другие виды пыли
1
2
3
4
5
Обдирочно - шлифовальные станки
Диаметр шлифовального круга , мм
а ) рабочая скорость 30 м / с
100
0,62
0,96
125
1,06
1,59
б ) рабочая скорость 50 м / с
100
1,46
2,19
125
1,92
2,88
Круглошлифовальные станки
100
0,010
0,018
150
0,013
0,020
300
0,017
0,026
350
0,018
0,029
400
0,020
0,030
600
0,026
0,039
750
0,030
0,045
900
0,034
0,052
Плоскошлифовальные станки
175
0,014
0,022
250
0,016
0,026
350
0,020
0,030
400
0,022
0,033
450
0,023
0,036
500
0,025
0,038
Бесцентрошлифовальные станки
30, 100
0,005
0,008
395, 500
0,006
0,013
480, 600
0,009
0,016
Зубошлифовальные и резьбошлифовальные станки
Диаметр шлифовального круга , мм
75 - 200
0,005
0,008
200 - 400
0,007
0,011
Внутришлифовальные
станки
5 - 20
0,003
0,005
20 - 50
0,005
0,008
50 - 80
0,006
0,010
80 - 150
0,010
0,014
150 - 200
0,012
0,018
Диаметр войлочного круга , мм
Пыль войлока и металлов < 2 %
Полировальные
станки с войлочным кругом
100
0,013
200
0,019
300
0,027
400
0,039
500
0,050
600
0,063
Диаметр шлифовального круга , мм
Заточные станки
100
0,004
0,006
150
0,006
0,008
200
0,008
0,012
250
0,011
0,016
300
0,013
0,021
350
0,016
0,024
400
0,019
0,029
450
0,022
0,032
500
0,024
0,036
550
0,027
0,040
Диаметр алмазного круга , мм
Пыль неорганическая с содержанием оксида кремния выше 70 %
Заточные станки с алмазным кругом
100
0,005
0,002
150
0,007
0,003
200
0,011
0,005
250
0,014
0,006
300
350
0,017
0,021
0,007
0,009
400
0,025
0,011
450
0,028
0,012
500
0,032
0,014
550
0,035
0,015
Обработка деталей из стали :
Отрезные станки
0,203
Крацевальные станки
0,097
1
Обработка деталей из феррадо :
Сверлильные станки
0,007
Обработка деталей из алюминия :
Диаметр матерчатого круга , мм
Пыль : алюминия , текстильная , полировальной пасты
Станки полировальные с матерчатыми кругами с применением пасты ГОИ ( мод . ВИЗ 9905-1415 и др .)
450
0,313
Примечание: Состав
пыли абразивной аналогичен составу материала применяемого шлифовального круга.
Состав пыли металлической аналогичен составу обрабатываемых материалов.
Таблица 5.1.2
Удельные выделения пыли при механической обработке металлов в гальваническом производстве
Вид производства , наименование технологической операции
Наименование станочного оборудования
Диметр круга , мм
Выделяющиеся загрязняющие вещества
вид пыли
количество г / с на единицу оборудования
1
2
3
4
5
Грубое шлифование перед нанесением покрытий
Станки шлифовальные
металлическая
0,126
абразивная
0,055
Полировка поверхности изделий перед
нанесением покрытий
Станки полировальные с войлочным крутом
150
войлочная
0,108
200
0,144
250
0,181
300
0,217
350
0,253
400
0,289
450
0,325
Финишное полирование с применением
хромсодержащих паст ( паста ГОИ )
Станки полировальные с войлочным кругом
150
войлочная и полировальной пасты
0,017
200
0,022
250
0,028
300
0,033
350
0,039
400
0,044
450
0,050
Полирование поверхности изделий перед
нанесением покрытия
Станки полировальные с матерчатыми ( текстильными кругами )
150
текстильная
0,208
200
0,278
250
0,347
300
0,417
350
0,486
400
0,556
450
0,625
Финишное полирование с применением
хромсодержащих паст ( паста ГОИ )
Станки полировальные с матерчатыми ( текстильными кругами )
150
текстильная и полировальной пасты
0,042
200
0,056
250
0,069
300
0,083
350
0,097
400
0,111
450
0,125
Таблица 5.1.3
Удельные выделения пыли при абразивной заточке режущего инструмента
Наименование
станочного оборудования
Марка , модель , типоразмер станка
Наименование технологической операции
Диаметр абразивного круга , мм
Количество выделяющейся пыли на один станок , 10-3 , г / с
1
2
3
5
Универсальные и кругло - шлифовальные станки :
точильно - шлифовальные
ЗБ 634 ( ЗК 634)
Черновая заточка сверл , резцов и др . инструмента абразивным кругом
400
75,0*
29,2**
ЗМ 634
41,5*
17,9**
ЗБ 34
То же
8,2*
3,6**
Чистовая заточка сверл среднего и малого диаметра
4,8*
2,1**
универсально - заточные
ЗБ 642
Черновая заточка сверл и резцов
200
14,5*
6,3**
ЗА 64 З Б 64
125
24,5*
10,5**
Специальные станки для заточки сверл :
станки для заточки сверл малого диаметра
КПМ 3.105.014 АУБ -120.000
Заточка сверл малого
диаметра
-
0,24*
0,10**
станки для зачистки сверл
КПМ 3.105.014
Зачистка сверл малого
диаметра
-
13,90**
плоскошлифовальный
заточной
ЗГ 71 М
Шлифование штампов ( матриц ) абразивным кругом
250
227,5*
98,1**
Специальные
станки для заточки сверл
Профилирование абразивного круга алмазным карандашом
44,70**
Снятие фасок и заусенец
42,20** , *
алмазно - заточные для заточки резцов
3622
Заточка резцов , сверл и др . инструмента алмазным резцом
150
17,0*
5,8**
Чистовая заточка резцов
10,7*
4,6**
алмазно - затыловочные
16811
Затылование червячных фрез
32,7*
14,0**
Специальные заточные станки
полуавтомат для заточки торцевых фрез
ЗБ 667
Заточка торцевых фрез
150
23,9*
10,3**
полуавтомат для заточки червячных фрез
ЗА 667
Заточка червячных фрез диаметром 100 - 150 мм
250 - 300
46,4*
20,0**
360 М
Заточка круглых шлицевых протяжек абразивным кругом
150-250
36,2*
15,5*
То же протяжек из быстрорежущей стали
14,4*
6,2**
оптико - шлифовальный
395 М
Доводка инструмента
13,6*
5,8**
Станки для заточки зубьев дисковых пил отрезных станков
АЗ
Черновая заточка дисковых пил диаметром
менее 500 мм
180
32,1*
13,7**
ЗД 692
То же диаметром от 500 до 1000 мм
200
73,9*
31,7**
Чистовая заточка зубьев пил
15,3*
6,6**
Станки для заточки режущего инструмента деревообрабатывающих
станков
Эн -634
Заточка ленточных пил
11,1**,*
ТчФА -2
Заточка фрез
5,6**,*
ТчПН -3
Заточка дисковых пил
16,7**,*
ТчПН -6 ТчПА
То же
34,7**,*
* - пыль металлическая
** - пыль абразивная
Таблица 5.1.4
Удельные выделения пыли при механической обработке чугуна и цветных металлов
Наименование технологической операции , вид обрабатываемого материала
Наименование станочного оборудования
Выделяющиеся вредные вещества
Мощность ставного двигателя кВт
Количество выделяющейся пыли 10-3 г / с
1
2
3
4
5
Обработка
резанием чугунных деталей без применения СОЖ
Токарные станки , в том числе :
токарные станки и автоматы малых и средних размеров
пыль металлическая чугунная
0,65 - 5,50
6,30
токарные одношпиндельные автоматы продольного
точения
0,65 - 5,50
1,81
токарные многошпиндельные полуавтоматы
14,00 - 28,00
9,70
токарные многорезцовые полуавтоматы
1,00 - 20,00
9,70
токарно - винторезные станки
5,60
фрезерные станки , в том числе
2,80 - 14,00
13,90
продольно - фрезерные
2,90
вертикально - фрезерные
4,20
карусельно - фрезерные
4,20
горизонтально - фрезерные
16,700
фрезерные специальные
5,700
зубофрезерные
2,00 - 20,00
1,100
Обработка резанием чугунных деталей без применения СОЖ
барабанно - фрезерные
пыль металлическая чугунная
30,000
сверлильные станки , в том числе
1,00 - 10,00
1,100
вертикально - сверлильные
1,00 - 10,00
2,200
специально - сверлильные ( глубокого сверления )
8,300
расточные станки , в том числе
2,100
вертикально - расточные и наклонно - расточные
2,900
специально - расточные
5,400
зубодолбежные станки
0,65 - 7,00
0,300
К омплексная обработка чугунных корпусных деталей
станки типа « обрабатывающий центр » с ЧПУ , мод . 2204 ВМФ 11 и др .
пыль металлическая чугунная
13,100
Обработка резанием бронзы и других цветных металлов
токарные
Пыль цветных
металлов
2,500
фрезерные
1,900
сверлильные
0,400
расточные
0,700
отрезные
14,00
крацевальные
8,00
фрезерные специальные
пыль металлическая чугун ная
5,700
зубофрезерные
2,00 - 20,00
1,100
Обработка резанием чугунных деталей без применения СОЖ
барабанно - фрезерные
пыль металлическая чугунная
30,000
сверлильные станки , в том числе
1,00 - 10,00
1,100
вертикально - сверлильные
1,00 - 10,00
2,200
специально - сверлильные ( глубокого сверления )
8,300
Расточные станки , в том числе
2,100
вертикально - расточные и наклонно - расточные
2,900
специально - расточные
5,400
зубодолбежные станки
0,65 - 7,00
0,300
Комплексная обработка чугунных корпусных деталей
станки типа « обрабатывающий центр » с ЧПУ , мод . 2204 ВМФ 11 и др .
пыль металлическая чугунная
13,100
Обработка резанием бронзы и других цветных металлов
токарные
Пыль цветных
металлов
2,500
фрезерные
1,900
сверлильные
0,400
расточные
0,700
отрезные
14,00
крацевальные
8,00
Обработка резанием бериллиевой бронзы
токарные
Бериллий
0,100
фрезерные
0,014
сверлильные
1,000
расточные
0,030
Обработка резанием свинцовых бронз
токарные
Свинец
0,800
фрезерные
0,600
сверлильные
1,200
расточные
0,200
Обработка резанием алюминиевых бронз
токарные
Свинец
0,050
фрезерные
0,022
сверлильные
0,047
расточные
0,008
Таблица 5.2.1
Удельные выделения ( г / с ) аэрозолей масла и эмульсола при механической обработке металлов с охлаждением
Наименование технологического процесса , вид оборудования
Количество выделяющегося в атмосферу масла ( эмульсола ), 10-5
( г / с ) на 1 кВт мощности станка
Обработка металлов на токарных , сверлильных , фрезерных , строгальных , протяжных , резьбонакатных , расточных станках :
с охлаждением маслом
5,600
с охлаждением эмульсией с содержанием эмульсола менее 3 %
0,05
с охлаждением эмульсией с содержанием эмульсола менее 3 - 10 %
0,045
Обработка металлов на шлифовальных станках :
с охлаждением маслом
8,000
с охлаждением эмульсией с содержанием эмульсола менее 3 %
0,104
с охлаждением эмульсией с содержанием эмульсола менее 3 - 10 %
1,035
Примечание: При обработке
металлов на шлифовальных станках выделяется пыль в количестве 10 % от
количества пыли при сухой обработке (см. табл. 5.1.1 5.1.4 -6
г/ч триэтаноламина на 1 кВт мощности станка.
1 . Перечень методических документов по расчету выделений ( выбросов ) загрязняющих веществ в атмосферу . Санкт - Петербург , 1997.
2 . Методика определения валовых выбросов вредных веществ в атмосферу основным технологическим оборудованием предприятий Минавтосельхозмаша . М ., Гипроавтопром , 1991.
3 . Сборник методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами . Л . Гидрометеоиздат , 1986.
4 . Удельные показатели выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для ремонто-обслуживающих предприятий и машиностроительных заводов агропромышленного комплекса . М . Проектпромвентиляция , 1990.
5 . Временные методические указания по расчету выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух предприятиями деревообрабатывающей промышленности . Петрозаводск , Эко - прогноз , 1992.
6 . Методика определения валовых выбросов вредных веществ в атмосферу основным оборудованием предприятий химического и нефтяного машиностроения . М . НИИОГаз , 1987.
Марка , модель , типоразмер станка , режим
обработки
Размеры ванны , мм
Площадь ванны , м 2
Рабочая жидкость
Выделяющиеся загрязняющие вещества
наименование
количество
10-3 г / с
10-3 г / с с м 2 зеркала ванны
1
2
3
4
5
6
7
Станок электроэрозионный
мод . 45723
I режим - черновой
640×500
0,32
Трансформаторное
масло + керосин (30 %)
твердые частицы
0,27
0,83
масляный аэрозоль
0,36
1,11
углерода оксид
0,56
1,75
То же
II режим - основная обработка
640×500
0,32
То же
твердые частицы
0,09
0,28
масляный аэрозоль
0,32
1,00
углерода оксид
0,56
1,75
III режим - чистовой
640×500
0,32
твердые частицы
0,23
0,72
масляный аэрозоль
0,22
0,69
Станок электроэрозионный
мод . 4 Е 724
I режим - черновой
1118×750
0,84
Трансформаторное
масло + керосин (20 %)
твердые частицы
2,05
2,44
железа оксид
0,07
0,09
масляный аэрозоль
0,79
0,94
акролеин
0,17
0,21
углерода оксид
6,41
7,63
То же
II режим - чистовой
1118×750
0,84
То же
твердые частицы
1,74
2,07
железа оксид
0,74
0,88
масляный аэрозоль
0,03
0,08
акролеин
0,03
0,08
у глерода оксид
2,57
3,06
Станок электроимпульсный черновой режим
500×600
0,30
Трансформаторное
масло (100 %)
твердые частицы
2,93
9,76
железа оксид
1,87
6,24
масляный аэрозоль
2,36
7,85
акролеин
9,98
33,26
углерода оксид
399,17
1133,06
Песня о Заводе
