Мониторинг источников загрязнений пылью, образующейся при плазменном и газовом раскрое металла в г. о. Тольятти

вносящим определенный вклад в загрязнение окружающей среды и отравление организма человека.

Рассмотрим более подробно предприятия по раскрою металла , в частности, цеха газовой и плазменной резки металла, т.к. в данном виде обработки выявлено больше всего выбросов в воздух рабочей зоны и окружающую среду. На сентябрь 2014 г. в г.о. Тольятти зарегистрировано около 25 компаний, которые занимаются раскроем металла, в том числе крупные производственные компании в цехах которых установлены газорезательные столы только для собственных нужд и использующие промышленные системы вентиляции (табл. 2).

Исходя из количества мест раскроя металла был проведен мониторинг компаний в городе и изучено их местоположение относительно жилых районов (рис.2.). Красными точками отмечены предприятия, занимающиеся раскроем металла, и их размещение на 90 % находится за территорией жилых районов, но плотно граничит с ними.

При раскрое металла на одном из тольяттинских предприятий марки сталь углеродистая (Ст3) толщиной 5 мм было выявлено, что на 1 м раскроя металла приходится 2,23 г металлической и прочей пыли. Расчет велся на Ст3, как самой «популярной» т.к. используется во всех областях производств. Пыль собиралась после раскроя листа длиной 1 м и взвешивалась на точных весах ML-C01 с точностью + 0,01. Также при резке Ст3 толщиной 10 и 20 мм на 1 м раскроя металла образуется 4,53 г и 9,07 г соответственно. Измерения проводились взятием 3 проб и их взвешиванием для установления более точного результата, и высчитывался средний вес.

Данные замеры показывают линейную зависимость количества выделяемой пыли от толщины металлического листа (рис. 3).

\Физические | \Визуальное"загрязнение |

\Вивы загрязнений^

Тепловые

Шумобые

Радиоактивные

Электромагнитные Сбетобые

Отдельными хим. бещестбами и элементами

Синтетически-поберхостно активными веществами

Пестицидами

Тяжелыми металлами

Биогенные

Микробиологические

Рис. 1. Виды загрязнений г.о. Тольятти Самарской области

Таблица 1. Виды обработки металла на предприятиях г.о. Тольятти

Литье	Обработка металла давлением	Сварка металлов	Обработка металла резанием	Раскрой металла
В земляные формы В металлические формы Центробежное Под давлением Точное по выплавленным моделям В оболочковые формы	-прокатка -волочение. -прессование -штамповка -ковка	- химическая сварка - термитная сварка - газовую сварку - электрическая сварк а - дуговую электросварку - контактная сварка	-токарными станками -фрезерными станками -строгальными станками - шлифовальными станками - электрическими методами обработки	-лазерная     и плазменная резка -газовая резка. -гидроабразивна я резка. -использование пробивных прессов -пресс-ножницы -гильотинные ножницы

Таблица 2. Посты для раскроя металла с применением технологии плазменной и газовой резки для собственных нужд крупных предприятий г.о. Тольятти

№ п/п	Наименование организации	Количество постов газовой резки
	ООО «Тольяттинский трансформатор»	4
	ООО «Техстройкаскад»	3
	ЗАО «ЖСМ» Яблоневый овраг	2
	ООО «Тольяттистроймонтаж»	1
	ООО «РАТАФИ»	3
	ООО «ТОМЕТ»	1
	ООО «АВТОВАЗ производство ремонта и обслуживания оборудования»	1
	ООО "ПППО"	3
	ООО «ЛАДА ИНСТРУМЕНТ»	1
	ООО "НПО РУСПРОМ"	2

Исходя из проведенных исследований была выведена следующая теоретическая формула определения количества металлизированной и прочей пыли на предприятиях плазменной и газовой резки металла в течение n-го количества часов рабочего времени и определенного количества смен:

V (т5 ■ х5 ■ 1р5 + шЮ ■ хЮ ■ IplO + ш20 ■ х20 ■ 1р20)

> --------------------------------------------- X д X с

, где n- количество часов рабочей смены (ч)

m- масса пыли на 1 м раскроя металла (г)

x- количество листов металла за смену опре-

Рис. 2. Предприятия в г. Тольятти, занимающиеся газорезательными работами

Толщина листа, мм

Рис. 3. Зависимость количества выделяемой пыли от толщины листа

деленной толщины и марки (шт)

l _р - расстояние прохождения резака при раскрое 1 листа металла (м)

д- количество рабочих дней с- количество смен в один рабочий день

Зная марку стали (Сталь углеродистые, качественная легированная сталь, высокомарганцевая сталь, сплавы титана) используемую на предприятие, количество листов металла определенных толщин (5 мм, 10 мм и 20 мм), количество листов металлов разрезанных за смену (от 6 до 24 шт), расстояние прохождения резака по площади листа (для листа 5 мм –1,5 м до 40 м, 10 мм- 1,5 м до 30, 20 мм-1,5 до 24 м), количество рабочих дней ( в месяц от 20 до 24 рабочих дней) и количество смен в день ( от 1 до 3 смен) и непосредственно время затраченное на раскрой одного листа металла ( от 15 мин до 1 ч) мы можем теоретически рассчитать массу металлизированной и прочей пыли предприятий, цехов, участков по плазменному и газовому раскрою металла.

При расчете одного из Тольяттинских предприятий на количество (массу) металлизированной пыли и пр. пыли были взяты среднестатистические данные за месяц:

• .    Толщина металла (5 мм - 48 % общего количества закупленных листов за месяц, 10 мм- 29% общего количества закупленных листов за месяц, 20 мм - 23% общего количества закупленных листов за месяц);

• .    Количество листов металлов разрезанных за смену (15 листов);

• .    Среднее расстояние прохождения резака по площади одного листа; (5 мм- 32 м, 10 мм -26 м, 20 мм -24 м);

• .    Количество рабочих дней в месяц (22 дня);

• .    Количество смен в месяц ( 1 смена);

• .    Время затраченное на раскрой одного листа металла (32 минуты).

В ходе расчета по формуле (1), было выявлено, что в день при выполнение технологического процесса раскроя металла с помощью технологии плазменной резки выделяется 1,52 кг металлизированной пыли за одну рабочую смену, а в месяц при 22-х рабочих сменах по 8 часов образуется более 33 кг пыли. Сравнивая данные показали с практическими данными мы можем видеть расхождения, а именно за 1 рабочую смену было собранно 1,27 кг металлизированной и прочей пыли. Разница теоретических расчетов и практических замеров превышает 15 %, но это имеет место быть т.к. очень много факторов на это влияет:

• .    Разнос воздушными потоками пыли по цеху;

• .    Завал пыли под оборудование (плазморез, стол раскроя и т.д.);

• .    Перенос пыли на одежде газорезчика;

• .    Остатки пыли на металлических заготовках и т.д.

Если рассматривать данное предприятие, как среднестатистическое на г.о. Тольятти, то можно сделать расчет по теоретическим данным по количеству пыли на предприятия г.о. Тольятти и увидеть ситуацию в целом. На 25 предприятий г.о. Тольятти мы имеем 825 кг металлизированной и прочей пыли. Это обуславливает актуальность изучения состава пыли, ее дисперсности и влиянии на организм человека и окружающую среду.

Если предприятие использует в цеху общую систему вентиляции, то в месяц львиная доля пыли оказывается выброшенным в атмосферу. Состав пыли, выделяемой при данном технологическом процессе, является очень разнообразным - это марганец и соединения, железа оксид, оксид углерода, диоксид азота и др. в зависимость от разрезаемого металла.

Таким образом, в целом по г. Тольятти данные следующие:

• 1.    В месяц на предприятиях плазменного и газового раскроя металла образуется около 825 кг металлизированной и прочей пыли

• 2.    Раскрой металла ведется во всех районах города, но основное скопление цехов плазменной резки находится в Автозаводском и Центральном районах.

• 3.    Район старого города находится в лучшей ситуации, так как большинство производств расположено на северо-востоке, что способствует потоку ветра в направление полей, не затрагивая жилой сектор.

Исходя из проведенных исследований, можно сделать вывод, что в г. Тольятти насчитывается более 25 предприятий, которые занимаются плазменной резкой металлов. Отходы пыли в месяц составляют более 825 кг и при этом не все предприятия имеют специализированное очистное оборудование. Зачастую общая система вентиляции берет на себя всю нагрузку, а далее загрязненный воздух попадает в атмосферу.

Наиболее эффективной мерой борьбы с пылевым загрязнениям является установка локальных систем вентиляции, способных очищать, как воздух рабочей зоны газорезчика, т.е. обеспечивать ему безопасные условия труда, так и воздух, выбрасываемый в атмосферу, очищенный системой вентиляции от вредных примесей (пыль, марганец, железа оксид, оксид углерода, диоксид азота и др.).