Расчет категории опасности производства

Некоммерческое акционерное общество

Алматинский университет энергетики и связи

Факультет радиотехники и связи

Кафедра безопасности труда и инженерной экологии

 

 

 

 

Расчетно-графическая работа №2

По экологии и устойчивому развитию

На тему: «Расчет категории опасности производства»

Вариант №4

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: ст.гр.РЭТ-15-5

Темирбекова А.

Приняла: асс. Айтбаева Ж.М.

 

 

 

 

 

 

Алматы 2017

Содержание

Введение…………………………………………………………………………..3

1.1 Выбросы при механической  обработке..........................................................4

1.2 Цеха и участки сварки  и резки металлов........................................................5

1.3 Гальванический цех..........................................................................................5

1.4Выбросы от автотранспорта  предприятия.......................................................6

1.5 Расчет выбросов вредных  веществ при сжигании топлива  в котлах производительностью  до 30т/ч..............................................................................7

1.6 Расчет категории опасности  предприятия......................................................8

Заключение.............................................................................................................11

Список литературы................................................................................................12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В настоящее время резко обострилась проблема загрязнения окружающей среды, постепенно она перерастает в реальную угрозу глобальной экологической катастрофы всего человечества. Сегодня на территории нашей страны развивается промышленность: строятся новые заводы и фабрики, бурятся скважины для добычи полезных ископаемых и т.д. Конечно же, это не может не отразиться на экологии окружающей среды, особенно остро это проблема стоит в густонаселенных пунктах, так как касается жизнедеятельности человека.

      Проблемы экологического бедствия уже охватило более половины земного шара, резкий экологический дискомфорт ощущает население многих городов Казахстана. Данная расчетно-графическая работа будет рассматривать одно из основных направлений в области охраны окружающей среды – выброс вредных веществ в атмосферу. На примере предприятия в состав, которого входит: механический цех, сварочный цех, гальванический цех, гараж и котельная, будет представлен расчет категории опасности производства по цехам и по предприятию в целом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание

На предприятии размещены следующие цеха и производства: Котельная, гальванический, механический цеха, сварочный участок и гараж. Определить категорию опасности производства, если предприятие работает в две смены по 8 ч. Каждая 260 дней в году.

Исходные данные приведены в таблице 1

Цех	Наименование станка	Количество
Механический	Кругло-шлифовальные	185
	Заточные	31
	токарные	75
	Время работы	1300
Сварочный	Марка электродов	Масса расходуемого материала
	АНО - 4	900
Гальванический	Общ. площадь ванн при процессе обезжиривания, м2
	Орг. Растворителей	105
	Электрохимическое	45
	Время работы	4010
Гараж	Пробег, км
	Грузовые с бензиновым ДВС	31000
	Автобусы с бензиновым ДВС	19500
	Автобусы дизельные	33000
	Служебные легковые	39000
Котельные	Расход натурального топлива	43
	Марка топлива	КСШ
	Коэффициент очистки воздуха ЗУ	85
	Вид топки	С неподвижной решеткой, ручным выбросом топлива
		0,22

 

 

1.1 Состав и количество планируемых выбросов в атмосферный воздух определяется расчетом на основе анализа рабочего процесса.

При механической обработке металлов выделяются пыль, туман и пары масел и смазочно-охлаждающих жидкостей, различные газообразные вещества. Валовое выделение вредных веществ определяется исходя из нормо-часов работы станочного парка. Расчет выбросов при механической обработке производится по формуле (т/год):

M = 3600 . q . t . N . 10-6,                                                             (1)

где q – удельное выделение пыли (г/с);

t – число часов работы в день, час;

N – число рабочих дней в году.

Выбросы пыли для круглошлифовальных станков в количестве 185 экземпляров диаметром 350 мм:

M = 3600 . 0.170 . 1300 . 10-6 . 185= 147.19 (т/год).

Выбросы для заточных станков в количестве 31 экземпляров диаметром 200 мм:

M = 3600 . 0.085 . 1300 . 10-6 . 31 =12.33 (т/год).

Выбросы аэрозольных веществ для токарных станков  средних размеров в количестве 75 экземпляров при охлаждении маслом:

M = 3600 . 2.5 . 1300 . 10-6 . 75 = 877.5 (т/год).

И того общее количество выбросов пыли при механической обработке

 равно:ΣМ =1037.02(т/год).

1.2 Цеха и участки сварки и резки металлов

Расчет выбросов производится по формуле (т/год):

Mi=qi*m*10-6 

Где     qi – удельное выделение вредного вещества (г/кг);

           m – масса расходуемого материала.

Для электрода АНО-4 выброс сварочной аэрозоли:

 Mi= 6.0*950*10-6 =0.0057 (т/год)

Для электрода АНО-4выбросы марганца и его оксидов:

Mi= 0,69*950*10-6 =0,0007(т/год)

1.3 Гальванический цех

При расчете количества вредных веществ, выделяющихся при гальванической обработке, принят удельный показатель q, отнесенный к площади поверхности гальванической ванны. Количество загрязняющего вещества (т/год), отходящего от единицы технологического оборудования определяется по формуле:

М=10-6*q*T*F*Kз*Kу

где F – площадь зеркала ванны (м2);

Kу – коэффициент укрытия ванны: при наличие в составе поверхностных активных веществ (ПАВ) Kу = 0,5; при отсутствии ПАВ Kу = 1;

Kз – коэффициент загрузки ванны 0,8 – 0,9.

Процесс	Вещество	Количесто,г/(ч*кв.м)
Обезжиривание изделий:
Органическими  растворителями	Бензин	4530
Электрохимическое	Едкая щелочь	39,6

 

Рассчитаем количество загрязненного вещества при обезжиривании органическими растворителями:

 Для бензина:

 M =10-6*4530*4010*105*0,8*1 = 1525.89(т/г);

Рассчитаем количество загрязненного вещества при электрохимическом обезжиривании едкой щелочью:

M = 10-6*39,6*4010*45*0,8*1=5.72 (т/г).

1.4

Выбросы от автотранспорта предприятия. Масса выброшенного за расчетный период i-того вредного вещества при наличие в группе автомобилей с различными двигателями внутреннего сгорания (бензиновые, дизельные, газовые) определяется по формуле (т/г):

 

Mi=qi*τ*n*R*10-6

где qi – удельный выброс i-того вредного вещества автомобилем (г/км);

 τ – пробег автомобиля за расчетный период (км);

 n – коэффициент влияния среднего возраста парка на выбросы автомобиля;

 R – коэффициент влияния технического влияния автомобиля.

Таблица 3-Удельные выбросы вредных веществ, для различных групп

автомобилей на 1990 год и коэффициенты влияния факторов.

 

Группа автомобилей	Удельный выброс вредных веществ, г/км			Коэффициент влияния
	СО	CH	NOx	n	R
Грузовые с бензиновым ДВС	55,5	12,0	6,8	1,33	1,69
Автобусы с бензиновым ДВС	51,5	9,6	6,4	1,32	1,69
Автобусы дизельные	15,0	6,4	8,5	1,27	1,80
Легковые служебные и специальные	16,5	1,6	2,23	1,28	1,63

 

 Рассчитаем выбросы оксида углерода (СО):

Для грузовых автомобилей с бензиновым ДВС

M(CO) =55,5*31000*1,33*1,69*10-6 =3.87(т/год)

Для автобусов с бензиновым ДВС

M(CO) =51,5*19500*1,32*1,69*10-6 =2.24(т/год)

Для дизельных автобусов

M(CO) = 15*33000*1,27*1,80*10-6 = 1.13(т/год)

Для служебных легковых автомобилей

M(CO) = 16,5*39000*1,28*1,63*10-6 =1.34(т/год)

Рассчитаем выбросы углеводорода(CH):

Для грузовых автомобилей с бензиновым ДВС

M(CH): =12*31000*1,33*1,69*10-6 =0.84(т/год)

Для автобусов с бензиновым ДВС

M(CH): =9,6*19500*1,32*1,69*10-6 =0.42 (т/год)

Для дизельных автобусов

M(CH): =6,4*33000*1,27*1,8*10-6 =0.48(т/год)

Для служебных легковых автомобилей

M(CH): =1,6*39000*1,28*1,63*10-6 =0.13(т/год)

 

Рассчитаем выбросы оксидов азота (NOx):

Для грузовых автомобилей с бензиновым ДВС

M(NOx):=6,8*31000*1,33*1,69*10-6 =0.47(т/год)

Для автобусов с бензиновым ДВС

M(NOx):=6,4*19500*1,32*1,69*10-6 =0.29(т/год)

Для дизельных автобусов

M(NOx):=8,5*33000*1,27*1,8*10-6 =0.64(т/год)

Для служебных легковых автомобилей

M(NOx):=2,23*39000*1,28*1,63*10-6 =0.18(т/год)

 

1.5 Расчет выбросов вредных веществ при сжигании топлива в котлах

производительностью до 30 т/ч.

Методика предназначена для расчета выбросов вредных веществ с

газообразными продуктами сгорания при сжигании твердого топлива, мазута

и газа в топках действующих промышленных и коммунальных

котлоагрегатов и бытовых теплогенераторов.

Таблица 4 - Значения коэффициентов Х и Ксо в зависимости от типа топки

и топлива:

 

Тип топки	Топливо	Х	Ксо, кг/ГДЖ
С неподвижной решеткой и ручным забросом топлива	Бурые и каменные угли	0,0023	1,9

 

 

Твердые частицы. Расчет выбросов твердых частиц печей золы и

недогоревшего топлива (т/год, г/с), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми

газами котлоагрегата в единицу времени сжигания твердого топлива и мазута, выполняется по формуле:

 

ПТВ=В**Х(1-η)

где В –  расход натурального топлива (т/год, г/с);

 – зольность  топлива на рабочую массу (%);

 η – доля твердых частиц, улавливаемых золоуловителем;

 Х = /(100 -);

 – доля  золы топлива в уносе;

  – содержание горючих в уносе (%).

ПТВ =43*0,0023*1*32,6%=3.22 (т/год).

 

Оксиды серы. Расчет выбросов оксидов серы в пересчете на SO2 (т/год,

т/час, г/с), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами котлоагрегатов в

единицу времени, выполняется по формуле:

ПSO2 =0.02*B* Sr *(1- ηSO2)*(1- η‘SO2)

где Sr – содержание серы втопливе на рабочую массу (%);

ηSO2– доля оксидов серы, связанных с летучей золой топлива. Для углей– 0,1;

η’SO2  –  доля оксидов серы, улавливаемых золоуловителем.

ПSO2=0,02*43*0,81(1-0,1)*1=0,6269(т/год).

 

Ориентировочная оценка выбросов оксида углерода (т/год, г/с) может

проводится по формуле:

ПСО=0.001*B*Qir*KCO*(1- )

где KCO – количество оксида углерода на единицу теплоты, выделяющейся при горении топлива (кг/ГДж).

ПСО= 0,001*43*18,55*1,9(1-8/100)=1.3943 (т/год).

Оксиды азота. Количество оксидов азота (в пересчете на NO2),

выделяемых в единицу времени (т/год, г/с), рассчитывается по формуле:

 

ПNO2=0.001*B*Qir*KNO2*(1- β)

где Qir – теплота сгорания натурального топлива (МДж/кг);

KNO2– параметр, характеризующий количество оксидов азота, образующихся на 1 ГДж тепла (кг/ГДж);

 β – коэффициент, зависящий от степени снижения выбросов оксидов азота

в результате применения технических решений.

ПNO2=0.001*43*18.55*0.22*1=0.1754 (т/год).

1.6

Расчет категории опасности предприятия

Расчет категории опасности предприятия производится по формуле:

КОП=

где Mi -масса выброса i-того вещества (т/год);

ПДКi -среднесуточное ПДК i-того вещества (мг/м2);

n- количество загрязняющих веществ, выбрасываемых предприятием;

- константа, позволяющая  соотнести вредность i-того вещества  вредностью диоксида серы.

Механический:

1. Абразивная  и металлическая пыль

КОП=(159.52 / 0.5)1= 319.04

2. Аэрозольные  вещества

КОП=( 877.5/ 0,5)0.9= 831.48

Сварочный:

Марганец и его оксиды

КОП=(0.0007/ 0.01)1.3 = 0.032  

Гараж: 

КОПСО=( 8.58/ 1.5)0,9= 4.81 

КОПСН=( 1.87/ 0.5)1= 3.74  

КОПNОх=( 1.58/ 0.04)1,3=119.01

Котельная:

1. Твердые  частицы:

КОП=(3.22/ 0,5)1= 6.44

2. Оксиды  серы:

КОП=( 0.6269/ 0,05)1 = 12.538   

3. Оксид  углерода:

КОП=( 1.3943/ 3)0,9= 0.502 

4. Оксид азота:

КОП=( 0.0877 / 0,04)1,3=  2.775 

 

 

 

Таблица 9 - Категория опасности предприятия

Категория опасности предприятия	Значение КОП
1 2 3 4	КОП

 

Наименование цеха	Наименование вещества	Класс опасности вещества	ПДКм.р. мг/м3	ПДКс.с. мг/м3	Выброс т/год	КОП цеха
Механический	Абразивная и металлическая пыль	3	0.5	0.5	159.52	319.04
	Аэрозольные вещества	4	5	0.5	877.5	831.48
Сварочный	Марганец и его оксиды	2	0.01	0.01	0.0007	0.032
Гараж	Оксиды серы	4	5	1.5	8.58	4.81
	Оксиды азота	2	0.085	0.04	1.58	119.01
	Углеводород	3	1	0.5	1.87	3.74
Котельная	Оксид серы	3	0.5	0.05	0.6269	12.538
	Оксид углерода	4	5	3	1.3943	0.502
	Оксид азота	2	0.085	0.04	0.0877	2.775
	Твердые частицы	3	0.5	0.5	3.22	6.44

 

 

 

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Поиски путей и практическое осуществление мероприятий по снижению выбросов в окружающую среду загрязняющих веществ являются весьма актуальной задачей в развитии промышленности.

По итоговой таблице можно сделать заключение, что наибольший вклад в суммарную категорию опасности предприятия вносит механический  цех. В частности, особую опасность представляют выбросы аэрозольных веществ. По таблице можно наблюдать увеличение удельного выделения пыли при увеличении диаметра шлифовального круга кругло шлифовальных и заточных станков и мощности токарных станков. Количество вырабатываемой пыли значительно сократится, если предприятие будет работать 8 часов в сутки, т.е. в одну смену. Все предприятия представляют четвертую категорию опасности, так как из КОП меньше 103.

После определения КОП необходимо найти решения проблем по снижению выбросов вредных веществ в атмосферу. Они, конечно, имеются, но требуют усовершенствования и развития новых способов улавливания и подавления вредных веществ.

 

Список литературы

1. Цветкова Л.И., Алексеева  Н.И. Экология. М.: издательство АСВ, 1999.

2. Радкевич В.А. Экология. Учебник. М.: Просвещение, 1997.

3. Экология. Учебное пособие. М.: Знамя, 1998.

4. Основы Экологии. Учебник  пособие. М.: Просвещение, 1997.

5. Охрана окружающей среды: Учебник для технических вузов/ Под ред. Белова С.В. 2-е изд., испр. и доп. – Москва: Высшая школа, 1991г.

6. Т.С. Санатова,  С.Е. Мананбаева. Экология и устойчивое развитие. Методические указания и задания к расчетно-графической работе для студентов всех специальностей - Алматы: АУЭС, 2010.