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.

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.