Вредные вещества, поступающие в атмосферный воздух от участков механической обработки материалов

Под механической обработкой материалов понимают процессы резания (точение, фрезерование, сверление, строгание), абразивной обработки (обдирка, заточка, шлифование, полировка), а также ряд других, связанных с изготовлением изделий из неметаллических материалов.

При механической обработке материалов источниками выделения вредных веществ в атмосферу являются различные металлорежущие и абразивные станки, работающие с охлаждением и без него; штамповочно-прессовое и литьевое оборудование для изготовления изделий из пластмасс и пресс-порошков; отдельные виды вспомогательного оборудования.

При работе этого оборудования в воздух выделяются вещества в виде пылей, аэрозолей и туманов масел и других охлаждающих жидкостей, различных газообразных компонентов.

Основу большинства производственных процессов обработки материалов в механических мастерских сельскохозяйственных предприятий составляют процессы резания. Резание таких хрупких материалов, как бронза, чугун, текстолит, стеклопластик, дерево, связано с образованием наряду сос стружкой, размеры которой достигают нескольких миллиметров, довольно мелких пылевых частиц размерами от нескольких до сотен микрометров. Интенсивность образования пыли зависит от ряда технологических факторов: скорости резания, величины подачи режущего инструмента, состава материалов, геометрической формы обрабатываемой детали.

При расчете выбросов вредных веществ при механической обработке материалов учитываются наиболее значимые компоненты.

Так, при механической обработке чугунных деталей рассчитывается и поступление в атмосферу пыли, и выделения аэрозолей масла и эмульсола, используемого при охлаждении. При обработке стальных деталей поступление пыли не учитывается, в связи с относительно малым ее количеством. Не определяется величина выбросов в атмосферу для обработки бронзы, текстолита и других редко используемых материалов.

Для определения выбросов пыли при обработке чугуна используются удельные выделения пыли на единицу оборудования, приводимые в приложении. Расчет производится по формуле:

(3.18)

где М_п.ч. – годовое поступление пыли в атмосферу при обработке чугуна, т/год; t_iр.с. – суммарное годовое время работы металлолорежущих станков i-го типа на обработке чугунных изделий, часов; s_iуд.п. - удельное выделение чугунной пыли для станка i-го типа, г/ч.

Расчет объемов выбросов пыли при обработке бронзы и других хрупких цветных металлов, а также текстолита, проводится аналогично приведенному выше расчету для обработки чугуна.

При резке органического стекла дисковыми пилами в атмосферу выбрасывается 800-950 грамм пыли в час.

Расчет поступления в атмосферный воздух аэрозолей масла при механической обработке металлов с охлаждением производится по формуле:

(3.19)

где М_м. – годовое поступление аэрозоля масла в атмосферу при обработке металлов с охлаждением, т/год; t_iр.с. – суммарное годовое время работы станков i-го типа, часов; s_iм. - удельное выделение аэрозоля масла для станка i-го типа, г/ч.

Расчет поступления в атмосферный воздух аэрозолей эмульсола при механической обработке металлов с охлаждением производится по формуле:

(3.20)

где М_эм. – годовое поступление аэрозоля эмульсола в атмосферу при обработке металлов с охлаждением, т/год; t_iр.с. – суммарное годовое время работы станков i-го типа, часов; s_iэм. - удельное выделение аэрозоля эмульсола для станка i-го типа, мг/ч.

Удельное выделение аэрозолей зависит прямо пропорционально от установочной мощности оборудования, поэтому ее значение для каждого конкретного станка определяется методом линейной интерполяции, по формуле:

(3.21)

где s_i – удельное выделение аэрозолей масла или эмульсола, г/ч или мг/ч; s_min и s_max – минимально и максимальное значение выделений для данного типа оборудования; W_i – установочная мощность станка, кВт; W_min и W_max минимальная и максимальная мощность станков данного типа, кВт.

При абразивной обработке металлов в атмосферу выбрасывается металлическая и абразивная пыль. В зависимости от размеров шлифовальных кругов соотношение металлических и абразивных частиц составляет:

- круг размером 300Х40Х76 – 55% металл, 45% - абразив;

- круг размером 500Х63Х203 – 70% - металл, 30% - абразив;

- круг размером 600Х80Х305 – 80% металл, 20 – абразив.

При расчете каждого вида выбросов сначала определяется их суммарное количество, которое затем делится на металлические и абразивные в нужной пропорции в зависимости от размера круга.

Суммарное количество выбросов пыли при абразивной обработке для одного станка рассчитывается по формуле:

(3.22)

где _. – суммарное количество выбросов пыли при абразивной обработке для одного станка, т/год; t_абр. – суммарное годовое время работы станка, часов; k_п. – концентрация пыли в воздухе при абразивной обработке, г/м³; V_в – объем воздуха, удаляемого вентиляцией из помещения для абразивной обработки, тыс. м³/час.