Введение
1. Краткая характеристика выбросов участка тепловой резки металлов
2. Обоснование определения экономической эффективности затрат на охрану окружающей среды
3. Анализ экологической нагрузки на участке тепловой резки металлов
4. Выбор методов и средств очистки газовых выбросов
5. Расчет стоимости основных фондов и их амортизации
6. Расчет экономического эффекта природоохранных мероприятий
7. Разработка технологической схемы
8. Калькуляция затрат на природоохранные мероприятия
Заключение
Список использованных источников
Охрана среды и здоровья населения особенно тесно связаны и актуальны в условиях современных городов. В городах сосредоточено огромное количество мелких и крупных промышленных, энергетических и бытовых источников физического, химического, биологического загрязнения среды. Воздух большинства населенных пунктов содержит значительное количество загрязняющих веществ. Запыленность воздуха из года в год прогрессирует, так как производство развивается более высокими темпами, чем строительство газоочистных устройств. Вредное влияние на здоровье человека оказывает пыль выбрасываемых газов предприятий черной, цветной, химической и других отраслей промышленности, которая затем вместе с воздухом попадает в производственные и бытовые помещения. В атмосферу попадают аэрозольные частицы, газообразные вещества и пары. Все это отрицательно сказывается на здоровье людей. Если пыль содержит токсические присадки, то, попадая на слизистую оболочку верхних дыхательных путей и носоглотки, она вызывает нарушения функций организма, острые местные воспаления легких, а также хронические воспаления кожи и так далее.
Состояние атмосферного воздуха характеризуется содержанием загрязняющих веществ, концентрации которых зависят от поступления вредных ингредиентов в воздушную среду и их рассеивание в атмосфере.
В Курской области наблюдения за состоянием ведутся в Курске и Курчатове. Контролируется содержание 19-ти вредных примесей. К примеру, в 2002 году по Курску средняя годовая концентрация диоксида азота осталась на уровне прошлого года и составила 1 ПДК, что соответствует средней концентрации по России. Запыленность города во всех районах примерно одинакова – 0,5-0,8 ПДК, максимальная концентрация пыли по городу составила 2,4 ПДК.
Одним из источников загрязнения атмосферного воздуха являются механические цеха машиностроительных предприятий. При работе в данных цехах выделяются вредные вещества в виде пыли, аэрозолей и туманов. Поэтому целью работы является разработка системы очистки выбросов от участка тепловой резки металлов. В ходе экономического анализа природоохранного мероприятия необходимо:
- рассчитать параметры газового потока и требуемую степень очистки выбросов от участка тепловой резки металлов;
- выяснить, насколько новый вариант прогрессивен в технико-экономическом отношении (социальный эффект);
- какова величина экономического эффекта от внедрения очистного оборудования.
1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВЫБРОСОВ УЧАСТКА ТЕПЛОВОЙ РЕЗКИ МЕТАЛЛОВ
Технологические процессы резки металлов, основанные на обработке заготовок при помощи плазменного шнура, в настоящее время являются одними из наиболее эффективных и перспективных.
Обусловлено это следующими факторами: универсальностью плазменной резки; большой скоростью обработки и, следовательно, высокой производительностью; минимальными тепловыми деформациями деталей; исключением применения жидких и газообразных горючих; получением поверхностей с малой шероховатостью и высокой точностью; облегчением автоматизации технологических процессов; минимальными отходами металла.
Указанные преимущества особенно наглядно проявляются при изготовлении из металлического листа деталей сложной геометрической формы, а также – выполнении сложных фасонных отверстий в плоских деталях. Причем производительность такой резки существенно превышает эффективность традиционных методов обработки, например, фрезерования.
Вместе с тем следует заметить, что плазменная резка обладает рядом неблагоприятных в отношении безопасности производственных процессов факторов, которые в существенной мере могут ограничивать их реализацию.
Кратко рассмотрим данный процесс.
Получение плазменной дуги. Если в электрическую дугу направить поток какого-либо газа, пропуская его через небольшое отверстие плазмообразующего сопла, то столб дуги будет сжат, причем образовавшаяся плазма представляет собой сильно концентрированный источник тепла с высокой температурой, достигающей 20 000—30 000° С. Газ, сжимающий столб дуги, называют плазмообразующим. В качестве плазмообразующих газов применяют либо одноатомные газы (например, аргон), либо двухатомные (водород, азот). Применяют также смеси двух или нескольких газов и воздух.
Плазменно-дуговая резка нашла широкое применение при обработке тех металлов и сплавов, которые не поддаются кислородной резке: высоколегированные стали, алюминий, титан и их сплавы, медь и др. /1/.
Рассмотрим условия, при которых возникает необходимость в улавливании взвешенных частиц из выбросов от процессов резки.
Первое условие связано с наличием в составе взвешенных частиц некоторых химических элементов и их соединений, для которых установлены весьма жесткие значения ПДК.
| Вещество | ПДКс.с., мг\м3 | Классопасности |
| Окислы азота, NO2 | 0,085 | 2 |
Второе условие связано с увеличением интенсивности образования аэрозолей при применении высокопроизводительных процессов резки (при плазменной резке металлов), для которой кроме высокой скорости резки характерна высокая температура (не менее 4000°С).
Последнее условие, при котором возникает необходимость в пылеулавливании, связано с применением рециркуляции воздуха в системах местной вентиляции от процессов резки. Причем, в этих процессах кроме аэрозолей образуются такие вредные газообразные компоненты как окислы азота.
Для процессов резки имеются свои особенности движения образующихся взвешенных частиц: их направление определяет газовая струя, которая подхватывает частицы и несет их со значительной скоростью.
При плазменной резке выделяется большое количество токсических газов, паров от разрезаемого металла, аэрозолей сложного химического состава и металлической пыли. Токсические газы (окислы азота, окись углерода, озон) образуются в результате диссоциации рабочих газов в дуге и их активного взаимодействия, свойственного газам в атомарном состоянии. Концентрация этих газов в воздухе рабочих помещений может быть при отсутствии надлежащей вентиляции значительно больше допустимой.
Токсические газы раздражают слизистые оболочки дыхательных путей человека, вызывают болезненные явления и отравление организма. Особенно опасен диоксид азота, содержащийся в дымах, сопровождающих резку легированных сталей. Очистка от этого газа с целью уменьшение нагрузки на окружающую среду и, тем самым, снижение платежей предприятия за загрязнение воздушного бассейна является основной задачей данной работы.
В связи с таким разнообразием вредных факторов, которые имеют место при осуществлении процессов плазменной резки, необходимо разработать инженерно-технические мероприятия, которые позволят устранить либо максимально снизить их негативное влияние на человека.
Указанные вредные вещества из производственных помещений и других замкнутых пространств, где производится плазменная резка, могут быть удалены с помощью общеобменной вентиляции с дополнительным местным отсосом газов и пыли от мест их образования /4/.
Широкое применение при этом нашли местные отсосы, общим у которых является то, что они установлены на одной оси с плазмотроном и при работе перемещаются вместе с ним.
На практике для очистки от пылегазовых выбросов применяются различные очистные устройства. При выборе очистного устройства необходимо учитывать физико-химические свойства выделяющихся вредных веществ, удельный и объемный вес материала, количество и температуру выделяющихся газов, особенности технологического режима плазменной резки.
Выбранный метод очистки газов, выделяющихся с участка плазменной резки, должен обеспечивать обезвреживание диоксида азота и других газообразных веществ.
Рассмотрим более подробно одно из опаснейших веществ, выделяющееся при работе плазменнорежущей машины, а именно – двуокись азота (NO2).
При обычных температурах — пары красно-бурого цвета, образующиеся при окислении NO. Tплавл.=11,2°C; Ткип.=20,7°C. При низких температурах N02 полимеризуется в NО4. Выше 150°Cчастично распадается на N0 и О2. Хорошо растворяется в воде с образованием N0.
Общий характер действия на организм выражается раздражающим и прижигающим действием на дыхательные пути, особенно глубокие, что приводит к развитию токсического отека легких. Не исключена возможность общего действия, в том числе за счет всасывающихся в кровь с поверхности легких продуктов клеточного распада.
Сравнительная токсичность: N0 и N02 зависит от их концентрации и длительности воздействия. При 1—5 мг/л N0 токсичнее N02. При 0,2— 0,7 мг/л, но длительном воздействии (6—8 час), наоборот, N02. токсичнее окиси азота.
Для человека. Ощущение запаха и небольшого раздражения во рту и зеве наблюдалось при 0,008 мг/л, а в ряде случаев — при 0,0002 мг/л. При повторении воздействия наступало привыкание. Испытуемые не чувствовали запаха и раздражения при постепенном увеличении концентрации от 0 до 0,05 мг/л в течение 54 мин. При более высоких концентрациях наблюдаются тяжелые отравления, вплоть до смертельных.
Патологоанатомические изменения при отравлении человека особенно сильны в органах дыхания — полнокровие и отек слизистых оболочек дыхательных путей, отек легких, мозаично расположенные участки эмфиземы, ателектаза, кровоизлияний, разрыв альвеол. Другие внутренние органы полнокровны, с мелкими кровоизлияниями. При микроскопии — слущивание эпителия трахеи и бронхов, участки катарального, фибринозного и геморрагического воспаления легких, тромбы в сосудах легких, дегенеративные и некротические изменения в печени, почках, головном мозгу /2/.