Вредные выделения при механообработке

Основные вредные выделения в атмосферу в механических цехах – стружка и пыль, образующиеся в процессе обработки хрупких материалов; тепловыделения от людей, от станочного оборудования и солнечной радиации (летом).

При заточке инструмента, обдувке, шлифовании и полировании изделий выделяется абразивная, металлическая и органическая пыль, предельная концентрация в воздухе рабочей зоны – 4 мг/м³
воздуха. Пыль из заточных, шлифовальных и полировальных отделений удаляется местными отсосами от заточных, обдирочных, полировальных и шлифовальных кругов.

Источниками загрязнения воздуха при работе станков с применением для охлаждения режущего инструмента смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) (минеральных масел, эмульсий и керосина) являются пары и аэрозоли этих жидкостей, иногда образующие в воздухе масляные и керосиновые туманы.

При выполнении отделочных операций механической обработки (хонингования, суперфиниша, доводки) в воздух поступают пары керосина, а также аэрозоли поверхностно-активных веществ (в частности, олеиновой кислоты). Обработка всухую абразивными инструментами (шлифовальными и полировальными кругами и лентами) сопровождается выделением абразивной пыли.

При холодной обработке металлов резанием широкое применение получили СОЖ, в состав которых входят нефтяные масла (веретенное, сульфофрезол и др.), а также приготовленные на их основе эмульсолы и 3–10% водные растворы – эмульсии. Как правило, подача СОЖ в зону
резания производится способом полива. Для достижения технологического эффекта используется большое количество жидкости от 1,5 до 10 л/мин 5% эмульсии; 3–5 л/мин сульфофрезола и др.

При этом воздух производственных помещений загрязняется масляным туманом в концентрациях 4–40 мг/м³, углеводородами, парами щелочи.

Машиностроение занимает четвертое место среди загрязнителей гидросферы – после черной металлургии, химической и целлюлознобумажной промышленности. Из общего стока лишь немногим больше половины проходит через очистные сооружения, которые, как правило,
не соответствуют современным экологическим требованиям.

Причем доля так называемых маслосодержащих вод (отработанные водосмешиваемые СОТС, утечки из смазочных систем и маслохозяйств и т.п.) составляет 40–60% общезаводского стока.

Разлив, разбрызгивание, потери со стружкой и обтирочным материалом, просто слив СОТС в канализацию приводят к загрязнению почвы, водоемов и воздуха. Кроме того, при этом безвозвратно теряется и та часть компонентов (включая воду), которую можно было бы извлечь и использовать повторно для приготовления новой партии СОТС, либо для других целей.

В процессе многократного использования при механической обработке металлов СОЖ истощаются и теряют свои технологические свойства. Основные причины этого следующие:

• накопление металлических частиц (пыли) и продуктов термического разложения масс;
• окисление масел в процессе работы, образование смол и др.;
• обеднение эмульсий в результате выноса эмульсола со стружкой (полосой);
• попадание в СОЖ масел, смазок и специальных жидкостей из гидравлических систем станков и станов;
• повышение содержания солей жесткости в водной фазе (выпаривание воды из эмульсии и внесение солей жесткости при добавлении воды);
• – микробиологическое поражение (загнивание).

Последний фактор – основной в определении срока службы СОЖ.

Бактериальная и грибная микрофлора развивается во всех видах водосмешиваемых СОЖ при их хранении и эксплуатации. В эмульсионных жидкостях превалируют бактерии, в синтетических – дрожжевые и плесневые грибы. Полусинтетические жидкости занимают промежуточное положение. Осуществляемые в процессе эксплуатации меры (очистка, введение биоцидов и др.) позволяют существенно продлить срок службы СОЖ.

Когда дальнейшее использование отработанной СОЖ становится невозможным, возникает необходимость её удаления из системы и замены свежей.

Общий уровень звукового давления в механических, ремонтных и инструментальных цехах, создаваемый металлорежущим оборудованиям, находится в пределах 85–100 дБ, достигая в отдельных случаях 105–114 дБ. Наиболее высокие уровни шума зарегистрированы при работе
крупных и тяжелых токарных, револьверных, сверлильных, фрезерных и шлифовальных станков. Спектр шума в основном средне- и высокочастотный.

Основными источниками шума при работе металлорежущих станков являются элементы их приводов – электродвигатели, зубчатые и ременные передачи, подшипники, особенно при наличии износа, перекосов и дисбаланса движущихся частей, а также сам процесс резания и
вибрации технологической системы станок-приспособление-инструмент-деталь (СПИД).

Высокие уровни шума (100–106 дБ) высокочастотного характера создаются при работе револьверных станков и автоматов вследствие ударов пруткового материала о направляющую трубу.

На участках заточки режущего инструмента общий уровень шума составляет 85–90 дБ.

Широко применяемые на различных этапах обработки и сборки ручные механизированные инструменты, главным образом пневматические (шлифовальные и сверлильные машины, перфораторы, зубила, рубильно-чеканные и клепальные молотки, гайковерты и т. п.), являются
источниками не только интенсивного (88–118 дБ) шума механического и аэродинамического происхождения, но также сильной локальной вибрации.

Последняя вызывается неуравновешенностью вращающихся шлифовальных кругов и шпинделей или возвратно-поступательным движением бойка, зубила и т.д. В работе проведен анализ таких технологий с позиции их воздействия на окружающую среду.

Основные отходы машиностроительного производства: твердые (стружка, окалина и т.д.); пыль; шламы; жидкостные (условно чистые); жидкостные (грязные); пары и аэрозоли; рентгеновское излучение; ионизирующее излучение; тёпловыделение; шум; вибрации; световые излучения;
ультразвук; электромагнитные поля и токи; механические перемещения.

Технологических операций, к которым относятся: механообработка; очистка деталей; термообработка; нанесение гальванических покрытий (гальваника); электрохимическая обработка; электроэрозионная обработка; обработка металлов давлением; литейное производство; сварка, наплавка и пайка; отделочные работы; сборочные и испытательные работы; техническое обслуживание и ремонт ТО.