3.10. Механическая обработка материалов

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.