Наиболее распространенными технологическими операциями производственного процесса в кузнечнопрессовых цехах отрасли являются:
· Резка заготовок;
· Очистка поковок и штамповок;
· Нагрев металла под поковку или горячую штамповку;
· Ковка и штамповка металла на прессах и молотах.
Основными вредными веществами, выделяющимися в кузнечнопрессовых цехах, являются продукты сгорания топлива при нагреве деталей в печах, масляный аэрозоль, образующийся при нагреве смазок, пыль окалины, сдуваемая сжатым воздухом с поверхности матриц, штампов и поковок, пыль при очистке поковок.
Таблица 3 - Количественные характеристики вредных веществ, выделяющихся в воздушную среду в процессах формообразования
Технологический процесс, операция
Оборудование
Применяемые вещества
Выделяющиеся вредные вещества
Наименование
г/с
г/кг
Нагрев заготовок
Пламенная печь
Мазут
Оксид углерода
0,027
6,06
Углеводороды
0,0224
4,99
Диоксид серы
0,0815
18,14
Оксиды азота
0,007
15,60
Сажа
0,025
5,60
Электрическая печь ПИ-12
Оксид углерода
0,0014
0,04
Ковка
Молот 1т М 1340
Оксид углерода
0,0019
Пыль
0,0005
Высадка
Молот ГКМ-4
Смазка: графит, масло
Оксид углерода
0,0014
7,27
Аэрозоли масел
0,003
15,64
Пыль
0,001
5,45
Штамповка
Молот 1 т М 2140
Смазка: воск пчелиный
Оксид углерода
0,0008
4,25
Углеводороды
0,0028
15,25
Пыль
0,001
5,5
Обрезка облоя
Пресс КВ S
Оксид углерода
0,0013
Пыль
0,0012
Третий этап: сварка
При выполнении сварочных работ атмосферный воздух загрязняется сварочным аэрозолем, в составе которого в зависимости от вида сварки, марок электродов и флюса находятся вредные для здоровья оксиды металлов (железа, марганца, хрома, ванадия, вольфрама, алюминия, титана, цинка, меди, никеля и др.), а также газообразные соединения (фтористые, оксиды углерода и азота, озон и др.).
Количество загрязняющих веществ, выделяющихся при сварке или наплавке под флюсами, принято характеризовать валовыми выделениями, отнесенными к 1 кг расходуемых сварочных материалов. В процессах резки металла удельные показатели выражены в граммах на погонный метр длины реза и имеют разные значения в зависимости от толщины разрезаемого металла.
Удельные показатели выделения загрязняющих веществ при производстве различных сварочно-наплавочных работ приведены в следующих таблицах.
Таблица 4 - Количественные характеристики выделения вредных веществ при нагреве металла под ковку и штамповку
Тип нагревательного устройства
Топливо
Производительность кг/ч по металлу
Выделяющиеся вредные вещества
Твердые частицы (зола + окалина)
Оксиды углерода
Оксиды Азота
Оксиды серы
Углеводороды
г/с
г/кг металла
г/с
г/кг металла
г/с
г/кг металла
г/с
г/кг металла
г/с
г/кг металла
Камерные печи площадью пода 2-2,5 м2
Мазут
0,270-0,430
0,83-1,11
1,60-1,91
4,12-5,71
0,11-0,13
0,28-0,39
0,250-0,300
0,64-0,89
0,20-0,50
0,06-0,13
Природный газ
0,050-0,110
0,16-0,28
0,63-0,74
1,62-1,89
0,29-0,34
0,74-1,00
-
-
0,010-0,040
0,04-0,10
Камерные печи площадью пода 4-5 м2
Мазут
0,560-0,860
0,83-1,11
3,20-3,81
4,12-5,71
0,22-0,26
0,23-0,39
0,510-0,590
0,84-0,89
0,040-0,100
0,06-0,13
Природный газ
0,110-0,220
0,16-0,28
1,26-1,47
1,62-1,89
0,58-0,67
0,74-1,00
-
-
0,020-0,050
0,03-0,06
Методические и полуметодические печи
Мазут
30000
4,250-5,250
0,51-0,63
22,58-26,03
2,73-3,12
3,54-4,08
0,43-0,49
1,570-1,800
0,19-0,22
0,420-1,00
0,05-0,12
Природный газ
0,920-1,420
0,11-0,17
8,88-10,17
1,06-1,22
4,05-4,63
0,50-0,56
-
-
0,330-0,830
0,04-0,10
Кузнечные печи на жидком топливе типа ПН
Мазут
До 75
0,010-0,020
0,63-0,70
1,12-1,40
4,03-5,04
0,17-0,21
0,60-0,74
0,070-0,090
0,28-0,35
0,020-0,040
0,07-0,15
Мазут
150-300
0,020-0,030
0,34-0,46
0,62-0,82
2,23-2,94
0,03-0,13
0,35-0,47
0,040-0,060
0,15-0,21
0,020-0,030
0,06-0,11
Мазут
350
0,020-0,030
0,31-0,36
0,57-0,63
2,05-2,26
0,08-0,09
0,32-0,34
0,030-0,040
0,14-0,15
0,010-0,030
0,05-0,10
Щелевые кузнечные печи с рекуператором
Мазут
250-400
0,040-0,060
0,53-0,56
0,24-0,37
3,30-3,48
0,04-0,06
0,51-0,54
0,010-0,030
0,22-0,24
0,004-0,010
0,06-0,11
Мазут
500-600
0,070-0,080
0,43-0,51
0,43-0,50
3,02-3,09
0,07-0,08
0,46-0,48
0,020-0,030
0,20-0,21
0,010-0,020
0,05-0,10
Щелевые кузнечные печи типа ПНЩ
Мазут
100-160
0,010-0,030
0,60-0,62
0,10-0,17
3,73-3,77
0,02-0,03
0,57-0,60
0,007-0,010
0,24-0,27
0,002-0,007
0,07-0,15
Природный газ
0,002-0,005
0,09-0,12
0,003-0,050
1,03-1,05
0,01-0,02
0,47-0,48
-
-
0,001-0,004
0,04-0,09
Очковые кузнечные печи
Мазут
75-80
0,02-0,014
0,57-0,61
0,07-0,08
3,62-3,78
0,01-0,02
0,55-0,59
0,005-0,006
0,24-0,26
0,001-0,003
0,007-0,15
Природный газ
0,002-0,003
0,10-0,14
0,02-0,03
1,00-1,07
0,01
0,44-0,45
-
-
0,001-0,004
0,04-0,09
Примечание: Данные, приведенные в таблице, получены при следующих характеристиках топлива: мазут малосернистый с калорийностью 40,4 МДж/кг, сжигаемый с коэффициентом избытка воздуха 1,20: природный газ - с калорийностью35,6 МДж/кг, сжигаемый с коэффициентом избытка воздуха 1,10.
Таблица 5 - Удельные показатели выделения загрязняющих веществ при сварочных работах
Технологический процесс (операция)
Выделяемое загрязняющее вещество
Наименование
Удельное количество
КОНТАКТНАЯ ЭЛЕКТРОСВАРКА СТАЛИ:
Стыковая и линейная
Железа оксид
24,25 г/ч на 75 кВт номинальной мощности машины
Марганец и его соединения
0,75 г/ч на 75 кВт номинальной мощности машины
Точечная
Железа оксид
2,425 г/ч на 50 кВт номинальной мощности машины
Марганец и его соединения
0,075 г/ч на 75 кВт номинальной мощности машины
Точечная, высоколегированных сталей на машинах МПТ-75, МПТ-100, МТПП-75
Сварочный аэрозоль (имеет состав свариваемых материалов)
3,5 - 5 г/ч на машину
Сварка трением
Углерода оксид
0,008 г/см2 площади стыка
ГАЗОВАЯ СВАРКА СТАЛИ:
Ацетиленокислородным пламенем
Диоксид азота
22 г/кг ацетилена
С использованием пропанобутановой смеси
Диоксид азота
15 г/кг смеси
Плазменное напыление алюминия
Алюминия оксид
77,5 г/кг расходуемого порошка
Металлизация стали цинком
Цинка оксид (в пересчете на Zn)
96 г/кг расходуемой проволоки
Радиочастотная сварка алюминия
Алюминия оксид
73 г/ч на агрегат «16-76»
ДУГОВАЯ МЕТАЛЛИЗАЦИЯ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ ПРОВОЛОКИ:
СВ-08Г2С
Сварочный аэрозоль
18,0 - 38,0 г/кг расходуемой проволоки
Марганец и его соединения
0,7 - 1,48 г/кг
Пыль неорганическая, содержащая 20 - 70% SiO2
0,07 - 0,16 г/кг
СВ-07Х25Н13
Сварочный аэрозоль
28,0 - 47,0 г/кг
Марганец и его соед.
2,1 - 3,6 г/кг
Хром шестивалентный (в пересчете на трехокись хрома)
0,15 - 0,26 г/кг
ЭК-7
Пыль
13,0 - 17,0 г/кг
Марганец и его соед.
0,070 г/кг
Таблица 6 - Удельные показатели выделения загрязняющих веществ при резке металлов и сплавов (на длину реза, г/м; на единицу оборудования, г/ч)
Металл
Толщина разрезаемых листов*), мм
Наименование и удельные количества выделяемых загрязняющих веществ
Сварочный аэрозоль
В том числе
Оксид углерода
Диоксид азота
Наименование вещества
Количество
г/м
г/ч
г/м
г/ч
г/м
г/ч
г/м
г/ч
ГАЗОВАЯ РЕЗКА
Сталь углеродистая
5
2,25
74,0
Марганец и соед.
0,04
1,1
1,50
49,5
1,18
39,0
Железа оксид
2,21
72,9
-
-
-
-
10
4,50
131,0
Марганец и соед.
0,06
1,9
2,18
63,4
2,20
64,1
Железа оксид
4,44
129,1
-
-
-
-
20
9,00
200,0
Марганец и соед.
0,13
3,0
2,93
65,0
2,40
53,2
Железа оксид
8,87
197,0
-
-
-
-
Качественная легированная сталь
5
2,50
82,5
Хрома оксид
0,04
1,25
1,30
42,9
1,02
33,6
Железа оксид
2,46
81,25
-
-
-
-
10
5,00
145,5
Хрома оксид
0,08
2,5
1,90
55,2
1,49
43,4
Железа оксид
4,92
143,0
-
-
-
-
20
10,0
222,0
Хрома оксид
0,16
5,0
2,60
57,2
2,02
44,9
Железа оксид
9,84
217,0
-
-
-
-
Высокомарганцовистая сталь
5
2,45
80,10
Марганец и соед.
0,05
1,6
1,40
46,2
1,10
36,3
Железа оксид
2,39
78,2
-
-
-
-
Кремния оксид
0,01
0,3
-
-
-
-
10
4,90
142,2
Марганец и соед.
0,10
2,8
2,00
58,2
1,60
46,6
Железа оксид
4,78
138,8
-
-
-
-
Кремния оксид
0,02
0,6
-
-
-
-
20
9,80
217,5
Марганец и соед.
0,20
4,4
2,70
59,9
2,20
48,8
Железа оксид
9,56
212,2
-
-
-
Кремния оксид
0,04
0,9
-
-
-
-
Сплавы титана
4
5,00
140,0
Титана диоксид (в пересчете на Тi)
4,98
139,0
0,60
16,8
0,20
5,6
5,00
140,0
Хрома оксид
0,01
0,5
-
-
-
Марганца оксид
0,01
0,5
-
-
-
-
12
15,00
315,0
Титана диоксид
14,94
314,0
1,50
31,5
0,60
12,6
Хрома оксид
0,03
0,5
-
-
-
-
Марганца оксид
0,03
0,5
-
-
-
-
20
25,00
390,0
Титана диоксид
24,90
388,0
2,50
38,0
1,00
15,6
Хрома оксид
0,05
1,0
-
-
-
-
Марганца оксид
0,05
1,0
-
-
-
-
30
35,00
355,0
Титана диоксид
34,86
354,0
2,70
27,6
1,50
15,3
Хрома оксид
0,07
0,5
-
-
-
-
Марганца оксид
0,07
0,5
-
-
-
-
ПЛАЗМЕННАЯ РЕЗКА
Сталь углеродистая
10
4,1
811,0
Марганец и соед.
0,12
23,7
1,4
277,0
6,8
1187,0
Железа оксид
3,98
787,3
-
-
-
-
Низколегированная сталь
14
6,0
792,0
Марганец и соед.
0,18
23,7
2,0
264,0
10,0
1320,0
Железа оксид
5,82
768,3
-
-
-
-
20
10,0
960,0
Марганец и соед.
0,30
28,8
2,5
247,0
14,0
1240,0
Железа оксид
9,70
931,2
-
-
-
-
Качественная легированная сталь
5
3,0
990,0
Хрома оксид
0,12
40,0
1,43
429,0
6,3
2075,0
Железа оксид
2,88
950,0
-
-
-
-
10
5,00
1370
Хрома оксид
0,25
70,0
1,87
467,0
9,5
2610,0
Железа оксид
4,75
1300,0
-
-
-
-
20
12,00
1582
Хрома оксид
0,80
106,0
2,10
277,0
12,7
1675,0
Железа оксид
11,20
1476,0
-
-
-
-
Высокомарганцовистая сталь
5
4,0
793,0
Марганец и соед.
0,08
15,8
1,4
277,0
6,50
1286,0
Кремния оксид
0,02
3,2
-
-
-
-
Железа оксид
3,9
774,0
-
-
-
-
10
5,8
765,0
Марганец и соед.
0,09
12,0
2,0
264,0
10,0
1320,0
Кремния оксид
0,01
1,0
-
-
-
-
Железа оксид
5,7
752,0
-
-
-
-
20
9,6
920,0
Марганец и соед.
0,18
18,4
2,5
240,0
13,0
1247,0
Кремния оксид
0,02
3,7
-
-
-
-
Железа оксид
9,4
897,9
-
-
-
-
Сплавы АМГ
8
4,7
826,0
Алюминия оксид
4,51
793,0
0,5
153,0
2,0
612,0
Магния оксид
0,16
28,0
-
-
-
-
Марганца оксид
0,03
5,0
-
-
-
-
20
11,7
1120
Алюминия оксид
11,20
1075,0
0,6
75,6
3,0
378,0
Магния оксид
0,34
38,0
-
-
-
-
Марганца оксид
0,1
7,0
-
-
-
-
80
46,7
1200
Алюминия оксид
44,8
1152,0
1,0
27,0
9,0
243,0
Магния оксид
1,6
41,0
-
-
-
-
Марганца оксид
0,3
7,0
-
-
-
-
Ставы титана
10
11,2
450,0
Титана диоксид
11,16
448,0
0,4
62,4
10,5
1640,0
Хрома оксид
0,02
1,0
-
-
-
-
Марганца оксид
0,02
1,0
-
-
-
-
20
22,5
540,0
Титана диоксид
22,4
538,0
0,5
40,0
14,7
1175,0
Хрома оксид
0,05
1,0
-
-
-
-
Марганца оксид
0,05
1,0
-
-
-
-
30
33,8
690,0
Титана диоксид
33,7
687,0
0,6
32,3
18,9
1020,0
Хрома оксид
0,05
1,5
-
-
-
-
Марганца оксид
0,05
1,5
-
-
-
-
ВОЗДУШНО-ДУГОВАЯ СТРОЖКА (г на 1 кг угольных электродов):