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.п.) является выделение твердых частиц (пыли). При обработке стали на шлифовальных и заточных станках также образуется 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 - это 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 таблиц 3.10.1-3.10.4 [5, 9].

Валовый выброс каждого загрязняющего вещества на участке механической обработки определяется отдельно для каждого станка по формуле:

(3.10.3)

где - удельное выделение загрязняющего вещества при работе оборудования (станка), г/с (табл.3.10.1, 3.10.2, 3.10.4);

t - “чистое” время работы одной единицы оборудования, в день, час;

n - количество дней работы станка (оборудования) в год.

Максимально разовый выброс берется из табл. 3.10.1, 3.10.2, 3.10.4.

Если на одном станке обрабатываются различные материалы, то валовый выброс и максимально разовый выброс рассчитывается раздельно для каждого материала.

При наличии устройств, улавливающих загрязняющие вещества, количество уловленных загрязняющих веществ рассчитывается по формуле:

(3.10.2)

Коэффициент А определяется по формуле (3.4.8), а - берется из паспорта улавливающего устройства (в долях единицы).

В этом случае валовый выброс загрязняющих веществ будет определяться по формуле (для каждого вещества отдельно):

(3.10.3)

Максимально разовый выброс при наличии очистных устройств определяется по формуле:

(3.10.4)

Если очистные устройства какое-то время не работали, то максимально разовый выброс берётся из таблиц 3.10.1, 3.10.2, 3.10.4.

Применение СОЖ при шлифовании уменьшает выделение пыли на 85-90%, что следует учесть при расчете валовых и максимально разовых выбросов.

При работе на станках с применением СОЖ образуется мелкодисперсный 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 электродвигателя станка.

Валовый выброс аэрозоля при использовании СОЖ рассчитывается для каждого станка по формуле:

(3.10.5)

где - удельное выделение загрязняющих веществ при обработке металла с применением СОЖ, г/скВт (табл. 3.10.3);

N - мощность электродвигателя станка, кВт.

.Максимально разовый выброс аэрозоля при применении СОЖ определяется по формуле:

(3.10.6)

На предприятии могут встречаться образцы оборудования, которые не указаны в этой методике, для них удельные выделения загрязняющих веществ следует принимать по аналогичным образцам оборудования.

Таблица 3.10.1

Удельное выделение пыли (г/с) основным технологическим оборудованием при механической обработке металла без охлаждения (на единицу оборудования)

Оборудование	Определяющая характеристика оборудования	Загрязняющие вещества, г/с
Круглошлифовальные станки	Диаметр шлифовального круга, мм	Пыль абразивная	Пыль металл.
		0,013	0,020
		0,017	0,026
		0,018	0,029
		0,020	0,030
		0,026	0,039
		0,030	0,045
		0,034	0,052
Плоскошлифовальные станки		0,014	0,022
		0,016	0,026
		0,020	0,030
		0,022	0,033
		0,023	0,036
		0,025	0,038
Бесцентрошлифовальные	30,100	0,005	0,008
станки	395,495	0,006	0,013
	480,600	0,009	0,016
Заточные станки	Диаметр шлифовального круга, мм
		0,004	0,006
		0,006	0,008
		0,008	0,012
		0,011	0,016
		0,013	0,021
		0,016	0,024
		0,019	0,029
		0,022	0,032
		0,024	0,036
		0,027	0,040

Таблица 3.10.2

Удельное выделение пыли при механической обработке чугуна, цветных металловна станках без охлаждения

Вид обработки, оборудование	Выделяемое вещество	Количество, г/с ()
Обработка чугуна резанием: токарные станки	Пыль чугунная - -	0,0063
фрезерные станки	- -	0,0139
сверлильные станки	- -	0,0022
расточные станки	- -	0,0021
Обработка резанием цветных металлов: токарные станки	Пыль цветных металлов - -	0,0025
фрезерные станки	- -	0,0019
сверлильные станки	- -	0,0004
расточные станки	- -	0,0007

Таблица 3.10.3

Удельные выделения (г/с) аэрозолей масла и эмульсола при механической обработкеметаллов 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	5,600
с охлаждением эмульсией с содержанием эмульсола менее 3%	0,050
с охлаждением эмульсией с содержанием эмульсола 3-10%	0,045
Обработка металлов на шлифовальных станках: с охлаждением маслом	8,000
с охлаждением эмульсией с содержанием эмульсола менее 3%	0,104
с охлаждением эмульсией с содержанием эмульсола 3-10%	1,035
Примечание:При обработке металлов на шлифовальных станках выделяется пыль в количестве 10% от количества пыли при сухой обработке (см. табл. 3.10.1, 3.10.2). При использовании СОЖ, в состав которых входит триэтаноламин, выделяется 3 10-6 г/ч триэтаноламина на 1 кВт мощности станка

Таблица 3.10.4

Удельные выделения пыли при механической обработке изделий из неметаллов (на единицу оборудования, г/с)

Операция		Выделяемое загрязняющее вещество
технологического оборудования	Вид оборудования	наименование	удельные количества ()
Обработка изделий из пресспорошков, сплава	Токарные станки	Пыль пресспорошка	0,0024
феррадо	Сверлильные станки	- -	0,0011