Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу

При сварочных работах, во время шлифования и смежных технологиях при химических и физических процессах образуются вредные вещества в форме газообразных и твердых веществ из материалов, присадочных материалов и загрязнений.

Возникновение газообразных и твердых частиц при сварочных работах и смежных процессах находится в зависимости от используемой технологии и типа основного материала, (газообразные вредные вещества возникают, прежде всего, как продукт реакции технологических газов и газов из окружающей атмосферы).

Вещества в форме твердых частиц образуются, прежде всего, из присадочных материалов, применяемых для сварочных работ.

Химический состав частиц при сварочных работах, в первую очередь, зависит от типа используемых присадочных материалов. Количество частиц зависит от комбинации используемых технологий, материалов и мощности данной производственной технологии.

Факторы, оказывающие влияние на количество и тип вредных веществ

¾ электрический ток, напряжение;

¾ тип оболочки;

¾ тип электрического тока;

¾ угол установки электрода;

¾ диаметр электродов, электродной проволоки;

¾ метод сварки.

Для производства сварки используются различные источники энергии: электрическая дуга, газовое пламя, лазерное излучение, электронный луч, трение, ультразвук. Развитие технологий позволяет в настоящее время осуществлять сварку не только на промышленных предприятиях, но и на открытом воздухе, под водой и даже в космосе.

Наибольшие выделения вредных веществ характерны для процесса ручной дуговой сварки покрытыми электродами:

¾ при расходе 1 кг электродов в процессе сварки стали образуется до 40 г пыли, 2 г фтороводорода, 1,5 г оксидов углерода и азота;

При полуавтоматической и автоматической сварке, 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 10-1 мкм, около 1% размером -1-5 мкм, частицы размером более 5 мкм 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 другие соединения.

При ручной дуговой сварке с оболочным стержневым электродом, большей частью, образуются частицы в пределах от 0,01 мкм до 0,4 мкм.

Только у небольшого количества частиц, возникающих при дуговой сварке в среде защитного газа, величина превышает 0,2 мкм. Величина максимальной доли частиц находится в пределах от 0,01 мкм до 0,05 мкм.

И при сварке высоколегированных сталей в среде защитного газа величина частиц равна преимущественно 0,01 мкм. Агломерированные частицы достигают величины до 0,5 мкм.

При различных технологиях сварки также возникают вредные вещества в форме газообразных частиц, прежде всего, сюда относятся:

¾ окись углерода;

¾ окись азота;

¾ двуокись азота;

¾ озон.

Окись углерода (СО) - газ, который является ядовитым. Образуется в критических концентрациях при сварочных работах MAG в среде защитных газов двуокиси углерода или при сварочных работах MAG в среде защитных газов с высокой долей двуокиси углерода.

Окись азота и двуокись азота (NO, N0₂) - газ, который является ядовитым. Возникает при технологиях, осуществляемых автогенной техникой, при плазменной резке сжатым газом или азотом и при лазерной резке сжатым газом или азотом.

Двуокись азота является опасной уже в относительно малых концентрациях.

Озон - газообразное вещество и образуется, прежде всего, при сварочных работах в защитного газа от сильно отражающих материалов. Озон является очень нестабильным газом. Наличие прочих пылевых вредных веществ в воздухе может вызвать разложение озона на кислород.

Для снижения загрязнения атмосферы от промышленных выбросов применяют различные методы очистки воздуха от пыли и газов. До настоящего времени основным средством предотвращения вредных выбросов остается разработка и внедрение эффективных систем очистки газов.

Для улавливания пылевых выбросов имеется много видов и конструкций пылеочистительных устройств. Их можно разделить на четыре группы:

¾ устройства для механической очистки

¾ пылеосадительные камеры, циклоны, ротационные пылеосадители;

¾ фильтры с тканевым и зернистым фильтрующим материалом;

Предлагается использовать несколько мероприятий для уменьшения негативного воздействия сварочных работ на окружающую среду:

¾ общецеховая система вытяжки с встроенными в нее фильтрами и обратной подачей в цех свежего воздуха;

¾ вытяжка с места сварки, которая осуществляется при помощи руководствующихся непосредственно на расстоянии 30-50 см от места горения дуги. Эти рукава почти полностью поглощают отходы горения сварочной дуги;

¾ надежная система утилизации и переработки промышленных отходов во избежание почвы тяжелыми металлами и их оксидами;

¾ высаживание зеленых насаждений.