Сварочное производство как источник загрязнения окружающей среды
На участках сварки и резки металлов состав и масса выделяющихся вредных веществ зависит от вида и режимов технологического процесса, свойств применяемых сварочных и ввариваемых материалов. Наибольшие выделения вредных веществ характерны для процесса ручной дуговой сварки покрытыми электродами: при расходе 1кг электродов в процессе сварки стали образуется до 40г пыли, 2г фтороводорода, 1,5г оксидов углерода и азота; при сварке чугунов – до 45г пыли и 1,9г фтороводорода. При полуавтоматической и автоматической сварке (в защитной среде и без нее) общая масса выделяемых вредных веществ меньше в 1,5-2 раза, а при сварке под флюсом – в 4-6 раз.
Сварочная пыль на 99% состоит из частиц размером 10־³-1мкм, около 1%-1…5мкм, частицы размером более 5мкм составляют всего десятые доли процента. Химический состав выделяющихся при сварке загрязнений зависит в основном от состава сварочных материалов (проволоки, покрытий, флюсов) и в меньшей степени от состава свариваемых металлов. В состав сварочного аэрозоля входят соединения хрома, марганца, фториды и др. Валовые выделения вредных веществ при сварке находят в расчете на 1кг расходуемых сварочных материалов.
Газовая и плазменная резка металлов сопровождается выделением пыли и вредных газов. Пыль представляет собой конденсат оксидов металлов, размер частиц которого не превышает 2мкм. Химический состав пыли определяется главным образом маркой разрезаемого материала. При резке обычно выделяются токсичные соединения хрома и никеля, марганец, вредные газы - оксид углерода и оксиды азота, а при плазменной резке образуется еще и озон.
Для приближенной оценки массы (г) токсичных веществ, входящих в состав пыли и выделяющихся при резке 1м металла при толщине листа δ, мм, можно использовать следующие соотношения:
| Оксиды алюминия при плазменной резке сплавов алюминия ….. Оксиды титана при газовой резке титановых сплавов ..... Оксиды железа при газовой резке легированной стали ..... | 1,28 3δ 0,25δ |
| Марганец* при газовой резке легированной стали ....... | 0,25δ Mn/100 |
| Оксиды хрома* при резке высоколегированной стали ..... | 0,065δ Сг/100 |
*Мn,Cr – содержание марганца и хрома в стали, %.
В вентиляционный воздух на участках пайки и лужения выделяются токсичные газы (оксид углерода, фтороводород), аэрозоли (свинец и его соединения) и т.п. Удельные выделения аэрозоля свинца (размер частиц 0,7-7мкм) при лужении и пайке оловянно-свинцовыми припоями ПОС-40 и ПОС-61 при пайке электропаяльниками мощностью 20-60Вт составляют 0,02-0,04мг/100 паек; при лужении погружением в припой (отнесено к поверхности ванны) – 300-500мг/(м²·ч); при лужении и пайке волной (отнесено к поверхности волны) – 3000-5000мг/(м²·ч).
ЛИТЕРАТУРа
1. Куркин С.А., Николаев Г.А. Сварные конструкции. Технология изготовления, механизация, автоматизация и контроль качества в сварочном производстве, - М.: Высш. шк., 1991. - 398 с.
2. Куркин С.А., Ховов В.М., Рыбачук A.M., Технология, механизация и автоматизация производства сварных конструкций: Атлас. - М.: Машиностроение, 1989. - 328 с.
3. Контроль качества сварки.: Учеб. пособие / Под ред. В.Н.Волченко. – М.: Машиностроение, 1975. - 328 с.
4. Красовский А.И. Основы проектирования сварочных цехов. – М.: Машиностроение, 1980. - 350 с.
5. Методы дефектоскопии сварных соединений /Под ред. В.Г.Щербинского. М.: Машиностроение, 1987. - 336 с.
6. Маслов Б.Г. Дефектоскопия проникающими веществами. – М.: Высш. шк., 1991. - 256 с.
7. Севбо П.И. Комплексная механизация и автоматизация сварочного производства. - Киев: Техника, 1974. - 247 с.
8. Севбо П.И. Конструирование и расчет механического сварочного оборудования. – Киев: Наукова думка, 1978. - 238 с.
9. Проектирование сварных конструкций в машиностроении / Под ред. С.А.Куркина. - М.: Машиностроение, 1975. - 312 с.
10. Румянцев С.В., Добромыслов В.А., Борисов О.И., Азаров П.Т. Неразрушающие методы контроля сварных соединений. - М.: Машиностроение, 1976. - 335 с.
11. Гурвич А.К., Ермолов И.Н. Ультразвуковой контроль сварных швов. – Киев: Техника, 1972. - 460 с.
12. Карякин А.В., Боровиков А.С. Люминесцентная и цветная дефектоскопия. –
М.: Машиностроение, 1982. - 240с.
13. Синяков К.А. Методы оценки склонности сварных соединений к образованию трещин.- СПб.: ПИМаш, 2008. - 28 с.
14. Башенко В.В., Завьялов В.Е. Магнитное управление сварочными процессами. -СПб.: СПб ГПУ, 2006. - 212 с.
15. Синяков К.А., Завьялов В.Е. Изучение структуры и свойств сварных соединений специальных сталей. -СПб.: ПИМаш, 2008. - 24 с.
16. Выборнов А.П., Маслов Б.Г. Производство сварных конструкций: Учебное пособие. М.: Academia, 2007. - 256 с.
17. Крутов В.Н., Козлова Е.Б., Синяков К.А., Писарев А.Ю., Козлова Н.Н., Демидович И.В. Сварные соединения и их обозначения на чертежах: Учебно-методическое пособие. - СПб.: ПИМаш, 2008. - 96 с.