ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
(ГОСКОМЭКОЛОГИИ РОССИИ)

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОХРАНЫ
АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
(НИИ АТМОСФЕРА)

ФИРМА «ИНТЕГРАЛ»

МЕТОДИКА
РАСЧЕТА ВЫДЕЛЕНИЙ (ВЫБРОСОВ)
ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
В АТМОСФЕРУ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ
ОБРАБОТКЕ 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. ВВЕДЕНИЕ

1.1. 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 ДОКУМЕНТЫ

Методика 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

4. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1. 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 МЕТАЛЛОВ

5.1. Обработка металлов без охлаждения

Наибольшим 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 факторов: 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:

М_выд =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:

М_выб = 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 = 3,6 · К · 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

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

Таблица 5.1.3

Удельные выделения пыли при абразивной заточке режущего инструмента

^* - пыль металлическая

^** - пыль абразивная

Таблица 5.1.4

Удельные выделения пыли при механической обработке чугуна и цветных металлов

Таблица 5.2.1

Удельные выделения (г/с) аэрозолей масла и эмульсола при механической обработке металлов с охлаждением

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). При использовании СОЖ, в состав которых входит триэтаноламин, выделяется 3 · 10^-6 г/ч триэтаноламина на 1 кВт мощности станка.

Литература

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.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Удельные выделения загрязняющих веществ от электроэрозиционных станков