Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
MUkVypRazdDP_PE_MEKh_A5_ukr.doc
Скачиваний:
8
Добавлен:
10.09.2019
Размер:
2.9 Mб
Скачать

1.1.3Розрахунок викидів забруднюючих речовин при зварюванні, електрогазорізки, наплавленні і пайки металів

Зварювання, наплавлення і напилювання. На машинобудівних підприємствах великий обсяг займають зварювально-наплавочні роботи.

При цьому застосовують: ручне дугове зварювання різними типами електродів, аргонодугове зварювання, вібродугове наплавлення зношених виробів, наплавлення під шаром флюсу, наплавлення й зварювання в середовищі вуглекислого газу, контактне наплавлення, ручне газове зварювання сталей, плазмове напилювання.

У процесі перерахованих операцій в атмосферу виділяється значна кількість пилу, аерозолів, газоподібних речовин.

Зварювальний аерозоль складається переважно з оксидів металів, що зварюють, або компонентів сплавів (заліза, марганцю, хрому, титана, алюмінію й т. д.).

Застосування для нагрівання деталей тепла від спалювання горючих газів (ацетилену, пропан-бутанової суміші й т. п.) веде до виділення оксидів азоту й вуглецю в кількості, що залежить від виду процесу нагрівання та витрати горючого газу.

Валове виділення забруднюючої речовини від групи із n штук зварювальних постів (машин електроконтактного зварювання) визначається по формулах:

(3.0)

де — питоме виділення забруднюючої речовини i-тим постом, г/кг;

— загальна кількість зварювального матеріалу, використана і-тим постом за рік, кг/рік.

Або:

(3.0)

де — питоме виділення шкідливої речовини при роботі i-тої електроконтактної машини, г/год. на 50 кВт номінальній потужності машини;

— номінальна потужність i-тої машини, кВт;

— сумарний час зварювання на і-тої машини за рік, год./рік;

— час зварювання на i-тої машини за день, год./день;

— кількість днів роботи i-тої машини за рік, день/рік.

Максимально разове виділення забруднюючої речовини (компонентів зварювального аерозолю і супутніх газів) від групи одночасно працюючих зварювальних постів (машин електроконтактного зварювання) визначається по формулах:

(3.0)

де — кількість використаного зварювального матеріалу за час безперервної роботи (цикл) i-того поста, кг/цикл;

— тривалість циклу зварювання i-того поста, год./цикл.

Або:

(3.0)

Питомі показника виділення забруднюючих речовин, що утворяться в процесі зварювання і наплавлення, з урахуванням застосовуваних зварювальних матеріалів наведені в табл. 3.17 і 3.18. Наведені в табл. дані носять орієнтовний характер як внаслідок усереднення експериментальних і розрахункових значень питомих викидів, так й у силу різноманіття технологічних режимів роботи обладнання.

Таблиця 3.17 — Питоме виділення забруднюючих речовин при зварюванні і наплавленні металів (г/кг витрачених зварювальних або наплавочних матеріалів)

Електрод (зварювальний або наплавочний матеріал і його марка)

Зварювальний аерозоль

У тому числі

Газ

марганець і його оксиди

оксиди хрому

сполуки кремнію

інші

фтористий во­день

оксиди азоту/вуг­лецю

Найменування

кількість

Ручне дугове зварювання сталей штучними електродами

УОНИ-13/45

14,0

0,51

1,40

Фториди

1,40

1,00

УОНИ-13/55

18,6

0,97

1,00

Те ж

2,60

0,30

УОНИ-13/65

7,5

1,41

0,80

Те ж

0,80

1,17

УОНИ-13/80

11,2

0,78

1,05

Те ж

1,05

1,14

УОНИ-13/85

13,0

0,60

1,30

Те ж

1,30

1,10

ЭА-606/11

11,0

0,68

0,60

0,004

1,3/1,4

ЭА-395/9

17,0

1,10

0,43

ЭА-981/15

9,5

0,70

0,72

0,80

АНО-1

7,1

0,43

2,13

АНО-3

17,0

1,85

АНО-4

6,0

0,69

АНО-5

14,4

1,87

АНО-6

16,3

1,95

АНО-7

12,4

1,45

АНО-9

16,0

0,90

0,13

0,47

АНО-11

22,4

0,87

Фториди

2,62

0,96

АНО-15

19,5

0,99

Фториди

2,28

0,43

ОМА-2

9,2

0,83

КНЗ-32

11,4

1,36

ОЗС-3

15,3

0,42

ОЗС-4

10,9

1,27

ОЗС-6

13,8

0,86

1,53

Э48-М/18

10,0

1,00

1,43

Фториди

1,50

0,001

ВИ-Ю-б

15,6

0,31

0,45

0,39

ВИ-ИМ-1

5,8

0,42

0,12

Нікель і

його оксиди

0,60

0,63

ЭА-400/10

5,7

0,43

0,25

Те ж

0,54

ЭА-903/12

25,0

2,80

ЭА-48/22

9,7

0,80

1,30

Фториди

1,50

0,001

0,7/-

ЭА-686/11

13,0

0,80

0,40

ЖД-3

9,8

1,32

УКС-42

41,5

1,20

РДЗБ-2

17,4

1,08

ОММ-5

30,0

2,00

1,90

МЗЗ-04

27,0-41,0

МЗЗ-Ш

41,0

ЦМ-6

48,7

4,3

ЦМ-7

22,0-52,0

1,5-2,4

ЦМ-8

25,0

1,50

ЦМ-9

10,0

0,30

2,80

ЦМ-УПУ

18,5

1,50

МР-1

10,8

1,08

РБУ-4

6,9

0,74

ЭРС-3

12,8

1,23

ОЗЛ

3,9

0,37

0,47

0,42

ОЗЛ-6

6,9

0,25

0,59

1,23

ОЗЛ-7

7,6

0,21

0,47

0,69

ОЗЛ-14

8,4

1,41

0,46

0,91

ОЗЛ-9А

5,0

0,97

0,27

Нікель і

його оксиди

0,39

0,13

ОЗЛ-20

3.8

0,35

0,10

Те ж

0,99

ЦТ-15

7,9

0,55

0,35

Те ж

0,04

1,61

ЦТ-28

13,9

0,93

0,21

Молібден

0,08

1,05

Нікель і

його оксиди

2,00

ЦТ-36

7,6

1,19

Те ж

0,12

0,66

ЦЛ-17

10,0

0,60

0,17

СМ-5

11,4

2,18

ЦН-6Л

13,0

0,62

0,23

Оксид заліза

0,43

1,21

НИАТ-1

4,7

0,12

0,40

0,35

НИАТ-3Н

0,1

0,21

НЖ-13

4,2

0,53

0,24

1,60

БСЦ-4

20,2

0,61

Оксид заліза

19,59

ВСЦ-4а

24,3

0,73

Оксид заліза

23,67

МР-3

11,5

1,80

0,40

МР-4

10,8

1,10

1,53

К-5А

24,1

1,11

Фториди

4,45

0,50

СК-2-50

12,0

0,90

ЧМКТ-10

6,9

0,34

0,12

Молібден, нікель і його оксиди

0,32

1,29

ВСН-6

17,9

0,53

1,54

0,80

Ручне дугове наплавлення сталей

ОЗН-250

22,4

1,63

Оксиди

заліза

19,73

1,04

ОЗН-300

22,5

4,42

1,09

ОЗШ-1

13,5

1,01

0,14

1,10

ЭН-60М

15,1

0,49

0,15

1,28

УОНИ-13/НЖ

10,2

0,53

0,39

0,97

ОМГ-Н

37,6

0,92

1,54

Нікель і

його оксиди

0,016

1,74

НР-70

21,5

3,90

Ручне дугове зварювання й наплавлення чавуну

ЦЧ-4

13,8

0,43

Ванадій

0,54

1,87

ОЗЧ -1

14,7

0,47

Мідь

4,42

1,65

ОЗЧ-З

14,0

0,49

0,18

1,97

МНЧ-2

20,4

0,92

Нікель і

його оксиди

2,73

1,34

Мідь

6,05

Т-590

45,5

3,70

Т-620

42,5

2,87

Ручне електричне зварювання міді, її сплавів і титана

Комсомолец-100

20,8

0,27

Мідь

9,80

1,11

0,76/-

Вольфрамовий під захистом гелію (мідь)

19,5

Вольфрам

0,08

Мідь

2,10

Не плавиться в аргоні й гелії (титан)

9,2

Титан і його диоксид

3,60

Електродний дріт СрМ-0,75 (МРкМцТ)

17,1

0,44

Мідь

15,40

Ручне електричне зварювання алюмінію і його сплавів

ОЗА-1

38,1

Оксид алюмінію у вигляді аерозолю конденсації

20,00

ОЗА-2/АК

61,0

Оксид

алюмінію

27,00

Не плавиться в аргоні, гелії

5,0

Те ж

2,00

Напівавтоматичне зварювання сталей

а) без газового захисту

Присадочна проволока

ЭП-245

12,4

0,54

Оксиди

заліза

11,50

0,36

ЦСК-3

13,9

1,11

Те ж

12,60

0,53

Порошкова проволока

ЭПС 15/2

8,4

0,89

0,77

ПП-ДСК-1

11,7

0,77

ПП-ДСК-2

11,2

0,42

0,10

ПП-106,ПП-108

8,0-12,0

0,20-0,70

Оксиди

заліза

3,90-10,00

до 0,8

Оксиди

титана

0,10-0,70

Фториди

0,10-1,00

ПСК-3

7,7

0,41

0,72

ПП-АН-3

13,7

1,36

2,70

ПП-АН-4

7,5

2,18

1,95

ПП-АН-7

14,4

2,18

1,45

б) У середовищі вуглекислого газу

Електродна проволока Св-08Г2С

9,7

0,50

0,02

Оксиди

заліза

7,48

-/14,0

Св-Х19Н9Ф2С3

7,0

0,42

0,03

Нікель і його оксиди

0,04

-/14,0

Св-16Х-16Н25М6

15,0

0,35

0,10

Те ж

2,00

2,5

-/2,5

Св-10Х20Н7СТ

8,0

0,50

0,03

Св-08Х19НФ-2ц2

8,0

0,40

0,50

Нікель і його оксиди

0,66

Св-16Х16Н-25М6

15,0

2,00

1,00

Те ж

2,00

Св-10М2Н2СМТ

12,0

0,14

ЭП-245

12.4

0,61

-/3,2

ЭП-704

8,4

0,80

0,07

-/3,0

Св-08ХГСНЗДМ

4,4

0,22

0,16

0,8/11

ЭП-854

7,4

0,70

0.60

-/2,0

08ХГН2ЛП

6,5

0,03

1,9

Оксиди

титана

0,40

0,8/11

Напівавтоматичне зварювання міді, алюмінію, титана і їхніх сплавів

а) У середовищі азоту

Електродна проволока

МНЖ-КГ-5-1-02 -0,2 (для міді)

16,2

0,20

Мідь

11,00

Нікель і його оксиди

0,50

МНЖ-КГ-5-1-02 -0,2 (для мідно-нікелевих сплавів)

18,0

0,30

Мідь

7,00

Нікель і його оксиди

0,80

М1 (мідні сплави)

18,0

0,30

Мідь

11,00

КМЦ (мідь і сплави)

8,8

0,59

0,26

Те ж

6,30

б) У середовищі аргону й гелію

Напівавтоматичне зварювання алюмінієвих сплавів

Проволока

Д-20

10,9

0,09

Оксиди

алюмінію

7,60

АМЦ

22,1

0,62

Те ж

20,40

2,45/-

АМГ-6Т

52,7

0,23

Те ж

8,50

0,33/-

АМГ

20,6

0,78

Те ж

16,50

Алюмінієва

10,0

0,9/-

Сплав-3

26,0

1,05

Те ж

19,20

Електроди що не плавляться

ОЗА-2/ак

61,0

Те ж

28,0

ОЗА-1

38,4

Те ж

20,0

Напівавтоматичне зварювання титанових сплавів

Проволока

14,7

Титан і його диоксид

4,75

Автоматичне й напівавтоматичне зварювання й наплавлення металів під флюсами

а) Зварювання й наплавлення стали

Із плавленими флюсами

ОСЦ-45

0,09

0,01-0,03

0,05

Фториди

0,012

0,10-0,20

0,006/-

АН-348А

0,10

0,24

0,05

Фториди

0,07-0,37

0,03

0,001/-

ФЦ-7

0,08

0,02

0,04

0,05

0,003/-

ФЦ-11

0,09

0,05

0,02

ФЦ12

0,09

0,03

0,02

АН-22

0,12

0,009

0,02

АН-26

0,08

0,004

0,03

АН-30

0,09

0,033

0,03

АН-42

0,08

0,003

0,02

АН-60

0,09

0,012

АН-64

0,09

0,02

48-ОФ-6

0,11

0,002

0,07

48-ОФ-6М

0,10

0,009

0,04

48-ОФ-7

0,09

0,05

0,02

48-ОФ-11

0,08

0,73

0,006

ФЦП-2

0,08

0,05

ФЦ-2

0,09

0,007

0,05

ФЦ6

З керамічними флюсами­

АНК-18

0,45

0,013

0,042

АНК-30

0,26

0,012

0,018

ЖС-450

5,80

0,142

0,18

-/22,4

К-1

0,06

0,023

0,15

-/0,5

К-8

4,90

0,13

-/17,8

К-11

1,30

0,089

0,14

0,60/-

КС-12ГА2

3,40

0,133

0,43

-/20,0

б) Зварювання й наплавлення алюмінію і його сплавів

Із плавленими

флюсами АН-А1

52,80

Оксид

алюмінію

31,20

4,160

З керамічними

флюсами ЖА-64

0,30

Те ж

0,12

0,076

Наплавлення литими твердими сплавами й карбідно-борідними сполуками

а) Литими твердими сплавами

С-27 при ручному електродуговому зварюванні

22,2

1,010

Нікель і

його оксиди

0,05

С-27 при ручному газовому зварюванні

3,16

0,005

Нікель і

його оксиди

0,02

В-2К при ручній електродуговому зварюванні

16,6

1,660

Кобальт

0,60

В-2К при ручному газовому зварюванні

2,32

0,470

Кобальт

0,01

б) Стрижневими електродами й легуючою добавкою

КБХ-45

39,6

2,12

БХ-2

42,9

2,56

ХР-19 (при ручній електродуговому зварюванні)

41,4

4,35

в) Наплавними сумішами

КБХ

81,1

0,033

БХ

54,2

0,008

Сталініт М (ручне електродугове зварювання)

92,5

9,48

0,011

г) Порошками для напилювання

СНГН

39,7

0,357

Бор

0,235

ВСНГН

23,4

0,062

Бор

0,288

Нікель і

його оксиди

0,095

Таблиця 3.18 — Питоме виділення забруднюючих речовин при зварювальних роботах

Процес

Речовина

Кількість

Контактне електрозварювання стали:

стикова й лінійна

Зварювальний аерозоль, що містить оксид заліза з домішкою оксидів марганцю до 3 %

2,0 г/год на 75 кВт номіналь­ній потужності машини

точкова

Те ж

2,5 г/год на 50 кВт номіналь­ній потужності машини

точкова, високолегованих сталей на машинах МПТ-75, МПТ-100, МТПП-75

Зварювальний аерозоль (має состав зварювальних матеріалів)

3,5 – 5 г/год. на машину

Зварювання тертям

Оксид вуглецю

8 мг/см2 площі стику

Газове зварювання стали:

ацетиленокисневим

полум'ям

Оксиди азоту

22 г/кг ацетилену

с використанням

пропанбутанової суміші

Те ж

15 г/кг суміші

Плазмове напилювання алюмінію

Оксид алюмінію

77,5 г/кг витраченого порошку

Металізація стали цинком

Оксид цинку

96 г/кг витраченої проволоки

Валове виділення забруднюючої речовини від групи із n штук газових різаків

(3.0)

де — питоме виділення забруднюючої речовини при роботі i-того різака, г/год.;

— сумарний час роботи i-того різака за рік, год./рік;

— час роботи i-того різака за день, год./день;

— кількість днів роботи i-того різака за рік, день/рік.

Максимально разове виділення забруднюючої речовини (компонентів аерозолю і супутніх газів) від групи із n штук одночасно працюючих газових різаків

(3.0)

Перерахування довідкових значень питомих виділень забруднюючих речовин від газового різака можна провести по формулі

(3.0)

де — питоме виділення забруднюючих речовин при роботі різака, г/пог. м;

— продуктивність газового різака, пог. м/год.

Викиди деяких компонентів при різанні ряду металів можна приблизно обчислити по наступних емпіричних формулах (q, г/2 м різа):

а) оксидів алюмінію при плазмовий різки сплавів алюмінію

(3.0)

б) оксидів титана при газовій різки титанових сплавів

(3.0)

в) оксидів заліза при газовій різки легованої сталі

(3.0)

д) оксидів марганцю при газовій різки легованої сталі

(3.0)

е) оксидів хрому при різки високолегованої сталі

(3.0)

де — товщина листа металу, мм;

і — вміст марганцю й хрому у сталі, %.

Неорганізовані викиди зварювального аерозолю через аераційні ліхтарі становлять від 18 до 22 г/кг витрачених електродів.

Питомі показники виділення забруднюючих речовин при різки металів наведені в табл. 3.19.

Таблиця 3.19 — Питоме виділення забруднюючих речовин при різки металів і сплавів

Метал

Товщина матеріалу, що розріже, мм

Зварювальний аерозоль

Газ

г/м

г/год.

у тому числі

оксид

вуглецю

оксиди

азоту

речовина

Кількість

г/м

г/год.

г/м

г/год.

г/м

г/год.

Газова різка

Сталь вуглецовіста

5

10

20

2,25

4,50

9,00

74,0

131,0

200,0

Оксиди марганцю

0,07

0,13

0,27

2,31

3,79

6,00

1,50

2,18

2,93

49,5

63,4

65,0

1,18

2,20

2,40

39,0

64,1

53,2

Сталь якісна легована

5

10

20

2,50

5,00

10,00

82,5

145,5

222,0

Оксиди хрому

0,12

0,23

0,47

3,96

6,68

10,35

1,3

1,9

2,6

42,9

55,2

57,2

1,02

1,49

2,02

33,6

43,4

44,9

Сталь високо марганцовіста

5

10

20

2,45

4,90

9,80

80,08

142,20

217,50

Оксиди марганцю

0,6

1,2

2,4

19,76

35,10

53,30

1,4

2,0

2,7

46,2

58,2

59,9

1,1

1,6

2,2

36,3

46,6

48,8

Сплави титана

4

12

20

30

5,0

15,0

25,0

35,0

140,0

315,0

390,0

355,0

Титан і його оксиди

4,7

14,0

22,0

32,6

131,5

280,0

343,0

332,0

0,6

1,5

2,5

2,7

16,8

31,5

38,0

27,6

0,2

0,6

1,0

1,5

5,6

12,6

15,6

15,3

Плазмова різка

Сталь вуглецовіста низьколегована

10

14

20

4,1

6,0

10,0

811,0

792,0

960,0

Оксиди марганцю

0,12

0,18

0,30

23,7

23,7

28,8

1,4

2,0

2,5

277,0

264,0

247,0

6,8

10,0

14,0

1187,0

1320,0

1240,0

Сталь якісна легована

5

10

20

3,0

5,0

12,0

990,0

1370,0

1582,0

Оксиди хрому

0,14

0,24

0,58

46,2

66,0

76,6

1,43

1,87

2,10

429,0

467,0

277,0

6,3

9,5

12,7

2075,0

2610,0

1675,0

Електродугова різка алюмінієвих сплавів

5

10

20

30

1,0

2,0

4,0

6,0

Оксиди алюмінію

0,2

0,6

0,9

1,8

1,0

2,0

4,0

8,0

Пайка. Залежно від вимог до з’єднання, особливо відносно міцності, розрізняють м’яку і тверду пайку; перша виконується сплавами олова; друга — сплавами міді.

У ремонтному виробництві в основному використаються м’які припої на олов’яно-свинцевій основі. Вони плавляться при низькій температурі (від 232 до 183,3 °С), що дозволяє використовувати найбільш прості паяльники.

На ремонтно-обслуговуючих підприємствах пайкою підприємствах, що відновлюють, пайкою відновлюють радіатори та електроустаткування. Процес супроводжується виділенням в атмосферу незначної кількості аерозолю і свинцю.

Питомі показники виділення свинцю при пайки олов’яно-свинцевими припоями наведені в табл. 3.20.

Валове виділення свинцю визначається по формулі

(3.0)

де — питомий показник виділення свинцю при пайки, г/кг;

— маса витраченого припою, кг/рік.

Максимально разове виділення свинцю визначається по формулі

(3.0)

— маса витраченого припою, кг/год.

Таблиця 3.20 — Питомі показники виділення свинцю при пайці олов’яно-свинцевими припоями

Операція технологічного процесу

Застосовні речовини і матеріали

Виділювана шкідлива речовина

найменування

агрегатний стан

Питома кількість, г/кг

Пайка

Припій ПОС-30, 40,80

свинець

аерозоль

0,088

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]