Методика расчета выделений загрязняющих веществ в атмосферу при механической обработке металлов
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
2. Ссылки на нормативные документы.. 2
3. Термины и определения. 2
4. Общие положения. 2
5. Механическая обработка металлов. 3
5.1. Обработка металлов без охлаждения. 3
5.2. Обработка металлов с применением СОЖ. 3
5.3. Расчет выделений (выбросов) загрязняющих веществ при механической обработке металлов. 4
Приложение А. Удельные выделения загрязняющих веществ от электроэрозиционных станков. 10
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
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
Пыль, входящая в состав промышленного выброса
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
· производительности и мощности оборудования
· геометрических параметров инструмента и обрабатываемых изделий
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:
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:
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.
Удельное выделение пыли (г/с) основным технологическим оборудованием при механической обработке металлов без охлаждения