Механической обработке подвергаются металлы, сплавы, неметаллы. Для холодной обработки материалов используют токарные, фрезерные, шлифовальные, заточные, сверлильные и другие станки.
Характерной особенностью процессов механической обработки хрупких металлов (чугун, цветные металлы и т. д.) является выделение твердых частиц (пыли). При обработке стали на шлифовальных и заточных станках также образуются пыль, а на остальных станках — отходы только в виде стружки. При применении смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) — аэрозоли минеральных масел и различных эмульсолов.
Для расчета выбросов загрязняющих веществ при механической обработке необходимы следующие исходные данные:
1) характеристика оборудования;
2) время работы единицы оборудования;
3) номенклатура материалов, подвергающихся обработке;
4) удельное количество пыли, аэрозолей, выделяющихся при работе на оборудовании.
Характеристика оборудования: тип, мощность и другие показатели, необходимые для расчета, устанавливаются по данным предприятия.
"Чистое" время работы единицы станочного оборудования в день — время, которое идет на собственно изготовление детали без учета времени на ее установку и снятие. "Чистое" время работы единицы станочного оборудования в день определяется руководителем участка, о чем составляется акт.
Удельное выделение пыли и аэрозолей, образующихся при механической обработке материалов, берется из табл. 3.14 — 3.17 /5, 9/.
Таблица 3.14 Удельное выделение пыли (г/с) основными технологическим оборудованием при механической обработке металла без охлаждения (на единицу оборудования)
|
Оборудо-вание |
Определяющая характеристика оборудования |
Загрязняющие вещества, г/с |
||
|
Диаметр шлифовального круга, мм |
Пыль абразивная |
Пыль метал-лическая |
Другие виды пыли |
|
|
Круглошли-фовальные станки |
150 300 350 400 600 750 900 |
0,013 0,017 0,018 0.020 0,026 0,030 0,034 |
0,020 0,025 0,029 0,030 0,039 0,045 0,052 |
- - - - - - - |
|
Плоскошли-фовальные станки |
175 250 350 400 450 500 |
0,014 0,016 0,020 0,022 0,023 0,025 |
0,022 0,026 0,030 0,033 0,036 0,038 |
- - - - - - |
|
Бесцентро-шлифоваль-ные станки |
30,100 395, 495 430,600 |
0,005 0,006 0,009 |
0,008 0,013 0,016 |
- - - |
|
Заточные станки с алмазным кругом |
Диаметр абразивного круга, мм |
Пыль неорганическая с содержанием оксида кремния выше 70 % |
||
|
100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 |
- - - - - - - - - - |
0,005 0,007 0,011 0,014 0,017 0,021 0,025 0,028 0,032 0,035 |
0,002 0,003 0,005 0,006 0,007 0,009 0,011 0,012 0,014 0,015 |
|
Валовый выброс каждого загрязняющего вещества на участке механической обработки, т/год, определяется отдельно для каждого станка по формуле
где gc i – удельное выделение загрязняющего вещества при работе оборудования (станка), г/с (табл. 3.14 — 3.16); t – "чистое" время работы одной единицы оборудования, в день,ч; n – количество дней работы станка (оборудования) в год. Максимально разовый выброс берется из табл. 3.14 – 3.16, 3.17. Если на одном станке
обрабатываются различные материалы, то валовый выброс и максимально разовый выброс рассчитывается раздельно для каждого материала.
Применение СОЖ уменьшает выделение пыли на 85…90 %, что следует учесть при расчете валовых и максимально разовых выбросов.
При работе на станках с применением СОЖ образуется мелкодисперсная аэрозоль. Количество выделяющегося аэрозоля зависит от ряда факторов (в том числе от энергетических затрат на резание металла), в связи с чем принято относить выделение аэрозоля на 1 кВт мощности электромотора станка.
Таблица 3.15 Удельное выделение пыли при механической обработке чугуна, цветных металлов на станках без охлаждения
|
Вид обработки, оборудование |
Выделяемое вещество |
Количество, г/с ( |
|
Обработка чугуна резанием: токарные станки фрезерные станки сверлильные станки расточные станки |
Пыль чугунная То же -"- -"- -"- |
0,0063 0,0139 0,0022 0,0021 |
|
Обработка резанием цветных металлов: токарные станки фрезерные станки сверлильные станки расточные станки |
Пыль цветных металлов То же -"- -"- -"- |
0,0025 0,0019 0,0004 0,0007 |
)Валовый выброс аэрозоля при использовании СОЖ, т/год, рассчитывается для каждого станка по формуле
где gасож — удельное выделение загрязняющих веществ при обработке металла с применением СОЖ, г/с (табл. 3.16); N — мощность электромотора станка, кВт.
Таблица 3.16 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; с охлаждением эмульсией с содержанием эмульсола менее 3 %; с охлаждением эмульсией с содержанием эмульсола менее 3 – 10 % |
5,600 0,050 0,045 |
|
Обработка металлов на шлифовальных станках: с охлаждением маслом; с охлаждением эмульсией с содержанием эмульсола менее 3 %; с охлаждением эмульсией с содержанием эмульсола менее 3 – 10 % |
8,000 0,104 1,035 |
|
Примечание. При обработке металлов на шлифовальных станках выделяется пыль в количестве 10 % от количества пыли при сухой обработке (см. табл. 3.14, 3.15). При использовании СОЖ, в состав которых входит триэтаноламин, выделяется 3 10-6 г/ч триэтаноламина на 1 кВт мощности станка |
|
Максимально разовый выброс аэрозоля при применении СОЖ, г/с, определяется по формуле
Таблица 3.17 Удельные выделения пыли при механической обработке изделий из неметаллов (на единицу оборудования, г/с)
|
Операция технологического оборудования |
Определяющая характеристика оборудования |
Выделяемое загрязняющее вещество |
|
|
Наименование |
Удельное количество (gci) |
||
|
Обработка изделий из пресс-порошков, сплава феррадо |
Токарные станки |
Пыль пресс-порошка |
0,0024 |
|
Сверлильные станки |
Пыль пресс-порошка |
0,0011 |
|
На предприятии могут встречаться образцы оборудования, которые не указаны в этой методике, для них удельные выделения загрязняющих веществ следует принимать по аналогичным образцам оборудования.