Нанесение лакокрасочных покрытий

На окрасочных участках лакокрасочные покрытия могут наноситься различными способами (распылением, окунанием, струйным обливом и др.).

Распыление краски может быть пневматическое, безвоздушное, гидроэлектростатическое, пневмоэлектрическое, электростатическое.

На окрасочных участках проводится как подготовительная работа - приготовление краски и поверхностей к окраске, так и само нанесение краски и сушка. Окраска и сушка осуществляется как в специальных камерах, так и просто в помещении окрасочного участка. В процессе выполнения этих работ выделяются загрязняющие вещества в виде паров растворителей и аэрозоля краски. Количество выделяемых загрязняющих веществ зависит от применяемых окрасочных материалов, методов окраски и эффективности работы очистных устройств.

Так как нанесение шпатлевки, как правило, осуществляется вручную и загрязняющих веществ в атмосферный воздух поступает в очень малом количестве, расчет их не производится.

Для расчета загрязняющих веществ, выделяющихся на окрасочном участке, необходимо иметь нижеследующие данные:

1. Годовой расход лакокрасочных материалов и их марки.

2. Годовой расход растворителей и их марки.

3. Процентное выделение аэрозолей краски и растворителя при различных методах окраски и при сушке (табл.3.4.1).

4. Процент летучей части компонентов, содержащихся в красках и растворителях (табл. 3.4.2).

5. Наличие и эффективность очистных устройств (по паспортным данным ).

Расчет выделения загрязняющих веществ на окрасочном участке следует вести раздельно для каждой марки краски и растворителей.

В начале определяем валовый выброс аэрозоля краски (в зависимости от марки) при окраске различными способами по формуле:

(3.4.1)

где m - количество израсходованной краски за год, кг;

- доля краски, потерянной в виде аэрозоля при различных способах окраски, % (табл. 3.4.1);

f₁ - количество сухой части краски, в % (табл. 3.4.2).

Валовый выброс летучих компонентов в растворителе и краске, если окраска и сушка проводятся в одном помещении, рассчитывается по формуле:

(3.4.2)

где m₁ - количество растворителей, израсходованных за год, кг;

f₂ - количество летучей части краски в % (табл. 3.4.2);

f_pip - количество различных летучих компонентов в растворителях, в % (табл. 3.4.2);

f_piк - количество различных летучих компонентов, входящих в состав краски (грунтовки, шпатлевки), в % (табл. 3.4.2).

Валовый выброс загрязняющего вещества, содержащегося в данном растворителе (краске), следует считать по данной формуле, для каждого вещества отдельно.

При проведении окраски и сушки в разных помещениях, валовые выбросы подсчитываются по формулам:

для окрасочного помещения:

(3.4.3)

для помещения сушки:

(3.4.4)

Общая сумма валового выброса однотипных компонентов определяется по формуле:

(3.4.5)

Максимально разовое количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, определяется в г за секунду в наиболее напряженное время работы, когда расходуется наибольшее количество окрасочных материалов (например, в дни подготовки к годовому осмотру). Такой расчет производится для каждого компонента отдельно по формуле:

(3.4.6)

где t - число рабочих часов в день в наиболее напряженный месяц, час;

n - число дней работы участка в этом месяце;

- валовый выброс аэрозоля краски и отдельных компонентов растворителей за месяц, выделившихся при окраске и сушке, рассчитанный по формулам (3.4.1, 3.4.2, 3.4.3, 3.4.4, 3.4.5). При этом принимается m -масса краски и m - масса растворителя, израсходованных за самый напряженный месяц.

При наличии работающих очистных устройств для улавливания загрязняющих веществ, выделяющихся при окраске, доля уловленного валового выброса загрязняющих веществ определяется по формуле:

(3.4.7)

где Mⁱ - валовый выброс i-го загрязняющего компонента в ходе производства (окраски, сушки), т.е. рассчитанная по формулам 3.4.1, 3.4.2, 3.4.3, 3.4.4. 3.4.5, за год;

А - коэффициент, учитывающий исправную работу очистных устройств;

- эффективность данного очистного устройства по паспортным данным, (в долях единицы).

Коэффициент А рассчитывается по формуле:

(3.4.8)

где N - количество дней исправной работы очистных устройств в год;

N₁ - количество дней работы окрасочного участка в год.

Валовый выброс загрязняющих веществ, попадающих в атмосферный воздух, при наличии очистных устройств, будет определяться при окраске и сушке по каждому компоненту отдельно по формуле:

(3.4.9)

Максимально разовый выброс загрязняющих веществ при наличии очистных устройств определяется по формуле:

(3.4.10)

при этом определяется по формуле:

(3.4.11)

где: - определяется по формулам (3.4.1, 3.4.2, 3.4.3, 3.4.4) для каждого компонента отдельно. При этом принимается m - масса краски и масса растворителя, израсходованных за самый напряженный месяц.

Если очистные устройства какое-то время не работали, то максимально разовый выброс определяется по формуле 3.4.6.

Таблицы 3.4.1 и 3.4.2 составлены на основании данных [З].

Таблица 3.4.1

Доля выделения загрязняющих веществ (%) при окраске и сушке различными способами

	Выделение вредных компонентов
Способ окраски	доля краски (%), поте-рянной в виде аэрозоля ( ) при окраске	доля растворителя (%) выделяющегося при окраске ( )	доля растворителя (%), выделяющегося при сушке ( )
1.Распыление: - пневматическое
- безвоздушное	2,5
- пневмоэлектростатическое	3,5
- электростатическое	0,3
-гидроэлектростатическое	1,0
2. Окунание	-

Таблица 3.4.2

Состав наиболее распространенных лакокрасочных материалов

Марки	Компоненты (летучая часть, fp), входящие в состав лакокрасочных материалов, %	Доля	Доля
лакокрасочных материалов	ацетон	нефрас	небу­тиловый спирт	бути­лацетат	ксилол	уайт­спирит	толуол	этиловый спирт	2-этокси­этанол	этил­ацетат	сольвент	изо­бутиловый спирт	бензин; циклоге­ксанон*	летучей части, %, (f2)	сухой части, %, (f1)
Эмаль АС-182	-	-	-	-	85,00	5,00	-	-	-	-	10,00	-	-
ГФ-92ХС	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	100,0	-	-
ГФ-92ГС	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	100,0	-	-
МЛ-12	-	-	20,78	-	-	20,14	-	-	1,40	-	57,68	-	-
МС-17	-	-	-	-	100,0	-	-	-	-	-	-	-	-
МЛ-152	-	-	20,85	-	39,76	13,0	-	-	-	-	14,07	9,59	2,73
МЛ-197	-	39,22	41,42	8,42	-	2,01	-	-	8,93	-	-	-	-
НЦ-11	-	-	10,00	25,0	-	-	25,0	15,0	-	25,0	-	-	-	74,5	25,5
НЦ-25	7,0	-	15,00	10,0	-	-	45,0	15,0	8,00	-	-	-	-
НЦ-132П	8,0	-	15,00	8,0	-	-	41,0	20,0	8,00	-	-	-	-
НЦ-257	7,0	-	15,00	10,0	-	-	50,0	10,0	8,00	-	-	-	-
НЦ-1125	7,0	-	10,00	10,0	-	-	50,0	15,0	8,00	-	-	-	-
ПФ-115	-	-	-	-	50,00	50,00	-	-	-	-	-	-	-
ПФ-133	-	-	-	-	50,00	50,00	-	-	-	-	-	-	-
ХВ-124	26,0	-	-	12,0	-	-		-	-	-	-	-	-
КО-935	-	-	-	-	-	-	100,0	-	-	-	-	-	-
Лаки БТ-99	-	-	-	-	96,00	4,00	-	-	-	-	-	-	-
БТ-577	-	-	-	-	57,40	42,60	-	-	-	-	-	-	-
БТ-985	-	-	-	-	-	100,0	-	-	-	-	-	-	-
МЛ-92	-	-	10,0	-	40,00	40,00	-	-	-	-	-	10,0	-	47,5	52,5
НЦ-218	-	-	9,0	9,0	23,50	-	23,50	16,0	3,0	16,0	-	-	-
НЦ-221	5,05	-	19,98	15,04	-	-	39,95	6,99	3,0	9,99	-	-	-	83,1	16,9
НЦ-222	-	-	9,49	9,23	-	-	46,54	15,64	3,2	15,9	-	-	-
НЦ-243	-	-	20,0	-	-	-	50,0	10,00	8,0	7,0	-	-	5*
Грунтовки АК-070	20,04	-	12,60	-	67,36	-	-	-	-	-	-	-	-
ГФ-017	-	-	-	-	100,0	-	-	-	-	-	-	-	-
ГФ-0119	-	-	-	-	100,0	-	-	-	-	-	-	-	-
ГФ-032	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	100,0	-	-
ГФ-021	-	-	-	-	100,0	-	-	-	-	-	-	-	-
ВЛ-02	28,20	-	28,20	-	6,0	-	-	37,60	-	-	-	-	-
ВЛ-023	22,78	-	24,06	3,17	-	-	1,28	48,71	-	-	-	-	-
HÖ-0140	-	-	15,00	20,00	-	-	20,00	10,00	15,0	15,0	-	-	5*
ПФ-020	-	-	-	-	100,0	-	-	-	-	-	-	-	-
ФЛ-0ЗК	-	-	-	-	50,0	50,0	-	-	-	-	-	-	-
МЛ-029	-	-	42,62	-	57,38	-	-	-	-	-	-	-	-
ХС-010	26,0	-	-	12,00	-	-	62,00	-	-	-	-	-	-
Растворители	7,0	-	15,0	10,0	-	-	50,00	10,00	8,0	-	-	-	-		-
	-	-	7,7	29,8	-	-	41,30	-	21,2	-	-	-	-		-
	-	-	20,0	50,0	-	-	20,00	10,0	-	-	-	-	-		-
Р-4	26,0	-	-	12,0	-	-	62,00	-	-	-	-	-	-		-
Р-5,Р-5А	30,0	-	-	30,0	40,0	-	-	-	-	-	-	-	-		-
РФГ	-	-	75,0	-	-	-	-	25,0	-	-	-	-	-		-
PC-2	-	-	-	-	30,0	70,0	-	-	-	-	-	-	-		-

Кузнечные работы

Основным технологическим оборудованием кузнечных участков являются:

- кузнечные горны, нагревательные печи (нагрев деталей и заготовок под ковку и термообработку);

- молоты различного типа (ковка металла):

- масляные ванны (закалка и отпуск).

При нагреве заготовок и деталей в кузнечных горнах и нагревательных печах, работающих на твердом, жидком и газообразном топливе, происходят выделения углерода оксида, ангидрида сернистого (серы диоксид), азота оксидов, мазутной золы в пересчете на ванадий, твердых частиц (сажа).

При закалке и отпуске в масляных ваннах происходит выделение паров минерального масла.

Для расчета выброса загрязняющих веществ кузнечным участком необходимо иметь следующие данные:

- вид топлива, применяемого в горне (печи);

- количествопотребляемого топлива за год (по отчетным данным предприятия);

- время работы оборудования в день;

- “чистое” время работы закалочной ванны - это время, когда из ванны выделяются пары и аэрозоли, т.е. с момента опускания раскаленного металла в ванну и до его охлаждения, когда из ванны уже не выделяется пар.

Для расчета берется “чистое” время работы ванны за смену, определяемое суммой отрезков времени нахождения отдельных деталей в ванне.

"Чистое" время определяется руководителем участка.

1. Валовый выброствердых частиц в дымовых газах определяется для твердого и жидкого топлива по формуле:

(3.5.1)

где g_T - зольность топлива, % (табл. 3.5.1);

m - расход топлива за год, т/год;

- безразмерный коэффициент (табл. 3.5.2);

- эффективность золоуловителей, % (принимается по паспортным данным очистного устройства).

Максимально разовый выброс определяется по формуле:

(3.5.2)

где n - количество дней работы горна в год:

t - время работы горна в день, час.

2. Валовый выброс углерода оксида определяется для твердого, жидкого и газообразного топлива по формуле:

(3.5.3)

где g₁ - потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания, % (табл. 3.5.3);

m - расход топлива за год, т/год, тыс.м³/год,

С_CO - выход углерода оксида при сжигании топлива, кг/т, кг/тыс. м³.

(3.5.4)

где g₂ - потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, % (табл. 3.5.3);

R - коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива:

R=1 - для твердого топлива

R=0,5 - для газа

R=0,65 - для мазута

- низшая теплота сгорания натурального топлива (табл.3.5.1)

Максимально разовый выброс углерода оксида определяется по формуле:

(3.5.5)

3. Валовый выброс азота оксидов определяется для твердого, жидкого и газообразного топлива по формуле:

(3.5.6)

где g₃ - количество азота оксидов, выделяющегося при сжигании топлива (табл. 3.5.4), кг/т (кг/тыс. м³);

В - расход топлива за год, т/год, (тыс. м³/год).

Максимально разовый выброс азота оксидов определяется по формуле:

(3.5.7)

4. Валовый выброс мазутной золы в пересчете на ванадий при сжигании мазута определяется по формуле:

(3.5.8)

где Q_V - количество ванадия, содержащегося в 1 тонне мазута, г/т.

(3.5.9)

где g_т - содержание золы в мазуте, % (табл. 3.5.1);

m - расход топлива за год, т/год;

- степень очистки (принимается по паспортным данным очистного устройства).

Максимально разовый выброс мазутной золы в пересчете на ванадий определяется по формуле:

(3.5.10)

5. Валовый выброс ангидрида сернистого (серы диоксид) определяется только для твердого и жидкого топлива по формуле:

(3.5.11)

гдеS^r - содержание серы в топливе, % (табл. 3.5.1);

- доля ангидрида сернистого, связываемого летучей золой топлива. Для углей Канско-Ачинского бассейна - 0,2 (Березовских - 0,5); Экибастузских - 0,02; прочих углей -0,1; мазута-0,02;

- доля ангидрида сернистого, улавливаемого в золоуловителе. Для сухих золоуловителей принимается равной 0, для мокрых - 0,25.

Максимально разовый выброс ангидрида сернистого определяется по формуле:

(3.5.12)

Расчет валового выброса при термической обработке металлоизделий проводится по формуле:

(3.5.13)

где g₁ - удельное выделение загрязняющего вещества, г/кг обрабатываемых деталей (табл.3.5.5);

m - масса обрабатываемых деталей в год, кг.

Расчет максимально разового выброса проводится по формуле:

(3.5.14)

где b - максимальная масса обрабатываемых деталей в течение рабочего дня, кг;

t - "чистое" время, затрачиваемое на обработку деталей в течение рабочего дня, час.

Таблица 3.5.1

Характеристика топлив (при нормальных условиях) [2, 6]

Топливо	GT, %	Мдж/кг, м3	Sr, %
Угли
Донецкий бассейн	28,0	18,50	3,5
Днепровский бассейн	31,0	6,45	4,4
Подмосковный бассейн	39,0	9,88	4,2
Печорский бассейн	31,0	17,54	3,2
Кизеловский бассейн	31,0	19,65	6,1
Челябинский бассейн	29,9	14,19	1,0
Карагандинский бассейн	27,6	21,12	0,8
Экибастузский бассейн	32,6	18,94	0,7
Кузнецкий бассейн	13,2	22,93	0,4
Кузнецкий (открытая добыча)	11,0	21,46	0,4
Канско-Ачинский бассейн	6,7	15,54	0,2
Иркутский	27,0	17,93	1,0
Бурятский	16,9	16,88	0,7
Остров Сахалин (среднее по Сахалину)	22,0	17,33	0,4
Мазут
малосернистый	0,1	40,30	0,5
сернистый	0,1	39,85	1,9
высокосернистый	0,1	38,89	4,1
Природный газ из газопроводов
Саратов-Москва	-	35,82	-
Саратов-Горький	-	36,13	-
Ставрополь-Москва	-	36,00	-
Серпухов-Ленинград	-	37,43	-
Брянск-Москва	-	37,30	-
Промысловка-Астрахань	-	35,04	-
Ставрополь-Невинномыск-Грозный	-	41,75	-

Таблица 3.5.2

Значения коэффициента в зависимости от типа топки и топлива [2]

Тип топки	Топливо
С неподвижной решеткой и ручным забросом	Бурые и каменные угли	0,0023
	Антрациты: АС и AM АРШ	0,0030 0,0078
Камерная	Мазут	0,0100

Таблица 3.5.3

Характеристика топок [2]

Тип топки	Топливо	g2	g1
С неподвижной решеткой и ручным забросом	Бурые угли	2,0	8,0
топлива	Каменные угли	2,0	7,0
	Антрациты AM и АС	1,0	10,0
Камерная	Мазут	0,5
	Газ(природный, попутный)	0,5
	Доменный газ	1,5

Таблица 3.5.4

Удельные выделения азота оксида при сжигании топлива в кузнечном горне (g₃)

Топливо	Удельное выделение кг/т, кг/тыс. м3
Угли Донецкие	2,21
Днепровские	2,06
Подмосковные	0,95
Печорские	2,17
Кизеловские	1,87
Челябинские	1,27
Карагандинские	1,97
Кузнецкие	2,23
Канско-ачинские	1,21
Иркутские	1,81
Бурятские	1,45
Сахалинские	1,89
Другие виды топлива
Мазут:
малосернистый	2,57
высокосернистый	2,46
Природный газ	2,15

Таблица 3.5.5

Удельные выделения загрязняющих веществ при термической обработке металлоизделий [6]