Obliczenia emisji – szlifowanie stali, szlifowanie spoin, usuwanie rdzy

    szlifowanie współczynnik emisji

    Technikę szlifowania (obróbkę powierzchni poprzez ścieranie materiałami ściernymi) wykorzystuje się w przemyśle przetwarzania wyrobów stalowych w następujących procesach:

    • jako jeden z etapów wytwórczych elementów stalowych po procesie wycinania, wypalania, toczenia, frezowania, itp.,
    • do korekty kształtu powierzchni, np. spoin spawalniczych,
    • do czyszczenia powierzchni.

    Mimo wspólnego sposobu usuwania nadmiarowego materiału poprzez ścieranie, procesy te mogą być bardzo zróżnicowane zarówno pod względem skali (szlifierki stołowe, maszyny zautomatyzowane, szlifierki ręczne), jak i rodzaju materiału ściernego (tarcze kamienne, tarcze korundowe, tkaniny i papiery ścierne) oraz rodzaju i stanu obrabianych powierzchni. Przedstawione poniżej współczynniki emisji dotyczą powszechnie stosowanego szlifowania z wykorzystaniem ręcznych szlifierek kątowych z tarczami korundowymi, obejmującego szlifowanie stali czystej, spoin oraz szlifowanie stali pokrytej rdzą.

    Emisja pyłu z procesu szlifowania stali jest procesem specyficznym. Znaczny udział cząstek o dużych średnicach oraz wysoka gęstość materiału sprawiają, że pył łatwo osiada lub ulega separacji. Cechy te determinują w praktyce wybór metody obliczeniowej dla różnych sposobów wprowadzania pyłu do atmosfery (odciągów miejscowych, wentylacji ogólnej hal, szlifowania poza halami). Dla kilku rozwiązań organizacji emisji ilość emitowanych pyłów można w wiarygodny sposób wyznaczyć w oparciu o następujące metody:

    • obliczenie emisji maksymalnej na podstawie gwarantowanych stężeń pyłu za urządzeniem odpylającym i strumienia oczyszczanego powietrza: metoda właściwa dla nielicznych układów odciągów miejscowych pracujących z wysoką skutecznością (bezpośredni odbiór strumienia usuwanego materiału ze szlifierki), dla układów nisko obciążonych może powodować znaczące zawyżenie emisji,
    • obliczenie emisji z układów wentylacji ogólnej hal, w których prowadzone są pomiary stężeń na stanowiskach pracy, niewyposażonych w urządzenia odpylające: na podstawie wyników pomiarów i strumienia powietrza wentylacyjnego,
    • obliczenie emisji dla ww. sytuacji gdy centrala wentylacyjna jest wyposażona w filtr odpylający: na podstawie unosu określonego z wykorzystaniem wyników pomiaru stężeń na stanowiskach pracy i skuteczności odpylania dla poszczególnych frakcji pyłu,
    • pomiary emisji (jeśli budowa układu wentylacyjnego pozwala na zainstalowanie stanowiska pomiarowego blisko wylotu do atmosfery), z zachowaniem zasad określonych w dziale Prawo w zakładce Pomiary emisji: metoda nieuzasadniona pod względem kosztów pomiaru i skali opłat za emisję, stosowana do precyzyjnej oceny oddziaływania instalacji na jakość powietrza atmosferycznego.

    W pozostałych przypadkach wykorzystuje się literaturowe współczynniki unosu pyłu oraz ocenia możliwości jego wytrącania w przewodach wentylacyjnych.

    Ocena ilości powstającego pyłu (unosu pyłu)

    Podstawowymi czynnikami decydującymi o ilości powstającego pyłu są:

    • technika szlifierska: szlifowanie na sucho, szlifowanie na mokro, rodzaj materiału ściernego,
    • sposób szlifowania (decydujący o ilości zbieranego materiału): usuwanie nierówności i uszkodzeń, czyszczenie po spawaniu, równanie spoin, wygładzanie, usuwanie rdzy,
    • skala procesu: powierzchnia kontaktu, moc maszyn,
    • rodzaj materiału: stal nieprzetworzona węglowa lub stopowa, spoiny,
    • stan powierzchni: metaliczna (po wcześniejszej obróbce), hutnicza, skorodowana.

    Powszechnie stosowane odciągi miejscowe stanowisk szlifowania ręcznego z zastosowaniem szlifierek kątowych przejmują zapylone powietrze z obszaru stanowiska, wzmagając napływ powietrza „czystego”, lecz nie bezpośrednio strumień materiału wyrzucanego spod tarczy szlifierskiej.  Unos pyłu odpowiada w takim przypadku masie materiału ścieranego pomniejszonej o masę materiału szybko opadającego (drobin utleniającego się żelaza). Odpowiadające takim warunkom współczynniki unosu pyłu przedstawiamy w poniższej tabeli. Szlifowanie stali na potrzeby pomiarów było prowadzone z wykorzystaniem lekkiej szlifierki kątowej (o mocy 700 W), wyposażonej w tarczę korundową o średnicy 115 mm, przy dwóch rodzajach szlifowania zróżnicowanych pod względem nacisku – równania powierzchni, określonego jako „szlifowanie”, oraz o większym nacisku na obrabianą powierzchnie, wykorzystywanym w celu usunięcia warstwy materiału i określonego jako „zbieranie materiału”.

    Współczynnik unosu pyłu (EF) [g/h]

    Czysta stal nieprzetworzona

    Spoina MAG

    Usuwanie rdzy

    Szlifowanie

    Zbieranie materiału

    Szlifowanie

     Zbieranie materiału

    Szlifowanie

     Zbieranie materiału

    zakres: 4,8÷9,6

    średnia: 7,4

    zakres: 8,4÷12,6

    średnia: 10,6

    zakres: 7,8÷10,2

    średnia: 9,2

    zakres: 12,0÷16,2

    średnia: 13,6

    zakres: 41,4÷51,6

    średnia: 46,5

     zakres: 80,4÷106,2

    średnia: 93,3

     
    Dla układów wentylacyjnych, w których nie zachodzi wytrącanie pyłów w istotnej skali współczynnik emisji jest równy współczynnikowi unosu. Przedstawione współczynniki odpowiadają procesowi ciągłemu, prowadzonemu 60/60 minut, na jednym stanowisku. Dla układów wentylacyjnych obsługujących stanowiska, na których szlifowanie jest prowadzone z przerwami,  np. na obracanie elementu, zmianę miejsca szlifowania, kontrolę powierzchni, lub inne operacje, emisja pyłów (unos) z „n” stanowisk prowadzących różne rodzaje czynności może zostać wyznaczona na podstawie oceny udziału etapu szlifowania w całkowitym czasie pracy poszczególnych stanowisk, według wzoru:

    szlifowanie emisja pyłów

    gdzie:

    • xi – parametr charakteryzujący obciążenie stanowiska (udział etapu szlifowania w całkowitym czasie pracy stanowiska),
    • EF – współczynnik unosu (współczynnik emisji).

    Gdy układ wentylacyjny obsługuje stanowiska takiego samego rodzaju (jedna wartość wskaźnika EF) oraz o zbliżonej charakterystyce pod względem czasu szlifowania, emisja pyłu (unos) odpowiada uproszczonej zależności:

    szlifowanie emisja pyłu

    gdzie:

    • n – ilość stanowisk szlifierskich,
    • x – udział etapu szlifowania w całkowitym czasie pracy stanowisk,
    • EF – współczynnik unosu (współczynnik emisji).

    Przed wyborem wartości współczynników emisji przedstawionych w powyższej tabeli należy przeprowadzić analizę podobieństwa parametrów, dla których zostały one wyznaczone i parametrów ocenianego procesu, pamiętając, że każda metoda obliczeniowa oparta na współczynnikach wyznaczanych na innym obiekcie niż rzeczywisty lub modelu obarcza wynik obliczeń niepewnością związaną między innymi z różnicami parametrów procesu.

    Charakterystyka pyłu

    Skład frakcyjny pyłu (dla procesu przecinania szlifierką kątową) został ustalony w badaniach Centralnego Instytutu Ochrony Pracy w Warszawie i opublikowany w pracy: Gliński M., Ograniczanie pylenia podczas szlifowania żeliwa, Medycyna Pracy, 2002; 53.

    Pod względem składu chemicznego stanowiącego podstawę oceny zgodności z normatywami jakości powietrza atmosferycznego oraz naliczania opłat, emisja pyłu pochodzącego ze szlifowania stali może być w całości sklasyfikowana jako emisja żelaza i jego związków (pierwiastków metalicznych i ich związków). W wyjątkowych przypadkach instalacji o „znaczącej” skali emisji, w których prowadzone jest szlifowanie stali wysokostopowych lub spoin spawalniczych, emisja pyłów może wymagać przeanalizowania obecności w pyle innych metali.

    Monitoring emisji

    Niewielka skala emisji i powodowane nią oddziaływanie na środowisko oraz niska wartość opłat za korzystanie ze środowiska sprawiają, że bilansowanie emisji jest w praktyce prowadzone z zastosowaniem prostych metod uwzględniających ogólną charakterystykę skali procesu, współczynniki emisji i czas funkcjonowania instalacji lub stanowisk szlifierskich. W pewnych przypadkach emisja pyłów z układów odciągów miejscowych mocno obciążonych i wyposażonych w filtry może być wyznaczana na podstawie pomiaru masy wychwyconych pyłów i sprawności urządzeń..

    Aktualności
    • 09
      grudzień
      W minionym tygodniu opublikowane zostały dwie ważne decyzje wykonawcze Komisji Europejskiej ustalające konkluzje BAT dla następujących sektorów:  - 04.12.2019 r.: konkluzje BAT w odniesieniu do przemysłu spożywczego, produkcji napojów i mleczarskiego (decyzja nr 2019/2031; Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej L 313/60). Konkluzje BAT obejmują produkcję pasz i produkcję etanolu, o których mowa w załączniku I do dyrektywy IED 2010/75/UE oraz niektóre oczyszczalnie ścieków. Decyzja wykonawcza Komisji EU nie obejmuje natomiast produkcji mączki rybnej i żelatyny - 03.12.2019 r.: konkluzje BAT w odniesieniu do spalania odpadów (decyzja nr 2019/2010; Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej L 312/55)
    • 06
      listopad
      Strona pt. Zmiana systemu opłat została uzupełniona o komentarz do przygotowania raportu KOBiZE za rok 2019, który będzie stanowił podstawę naliczenia opłaty za korzystanie ze środowiska w roku 2019 w zakresie emisji substancji do powietrza (zmiana wprowadzona ustawą z dnia 4 lipca 2019 r. o zmianie ustawy o systemie handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych oraz niektórych innych ustaw Dz. U. poz. 1501). Rekomendacja obejmuje zapewnienie spójności pomiędzy sprawozdaniem opłatowym i KOBiZE w sposób umożliwiający uniknięcie potrzeby weryfikacji opłaty. Oprócz dwóch metod (podziału emisji i wskaźników zastępczych) wskazano różnice w klasyfikacji związków według stawek opłat i KOBiZE.
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    Szkolenie KOBiZE i opłaty za korzystanie ze środowiska za rok 2019
    Szkolenie Rozprzestrzenianie zanieczyszczeń w powietrzu Poznań 2020
    Operat FB

    Zobacz komunikaty JRC / US EPA / EEA / NIK / GDOŚ / GIOŚ / IOŚ / MŚ:

    U.S. EPA settlement with facility in Los Angeles will help local students breathe easier (06.01.2020)

    EEA: Emissions of air pollutants from large combustion plants in Europe (06.01.2020)

    LCP emisje SO2 EEA
    © EEA

    EPA Jumpstarts Administrator Wheeler’s Cleaner Trucks Initiative (06.01.2020)

    NIK: Kłopoty z prądem (30.12.2019)

    EPA Completes Indoor Air Sampling and Mitigation at Properties Near Former Hancock Manufacturing Co. Site in Toronto, Ohio (19.12.2019)

    EEA: Renewables crucial for EU decarbonisation, but technology choices matter for air quality (19.12.2019)

    Klimat Zanieczyszczenie powietrza EEA Polska
    © EEA

    EPA Region 4 Smart Sectors program to engage businesses in achieving better environmental outcomes (19.12.2019)

    EPA Outlines Efficient Federal Coal Ash Permitting Program in New Proposal, Approves Second State Coal Ash Permit Program for Georgia (19.12.2019)

    EEA: Cumulative global fleet of battery electric vehicles (BEV) and plug-in hybrid electric vehicles (PHEV) in different parts of the world (19.12.2019)

    Zanieczyszczenie powietrza samochody elektryczne
    © EEA

    EPA Offers Existing Owners of Upstream Oil and Natural Gas Facilities the Opportunity to Perform Self-Audits to Return to Compliance (19.12.2019)

    EPA Fulfills Another Trump Administration Promise: Finalizes RFS Volumes for 2020 and Biomass Based Diesel Volumes for 2021 (19.12.2019)

    EEA: Percentile 90.4 of daily mean PM10 concentrations observed at traffic stations, 2017 (17.12.2019)

    PM10 Zanieczyszczenie powietrza w Polsce
    © EEA

    EEA: Emerging chemical risks in Europe – PFAS (16.12.2019)

    PFSa zanieczyszczenie powietrza EEA
    © EEA

    EPA proposes air quality plan for oil and gas emissions on the Uintah and Ouray Indian Reservation (16.12.2019)

    EEA: Share of renewable energy in gross final energy consumption in Europe (16.12.2019)

    EEA zanieczyszczenie powietrza energia ze źródeł odnawialnych
    © EEA

    EPA: U.S. Refiners to Deliver Cleaner Marine Diesel Fuel with Key Regulatory Change (11.12.2019)

    U.S. EPA, U.S. Department of Justice Settle with Kern Oil & Refining Co. for Violations at Bakersfield Refinery (10.12.2019)

    EEA: Maximum ozone hole area (09.12.2019)

    dziura ozonowa
    © EEA

    EPA Seeks Input on National Emission Standards for Hazardous Air Pollutants: Ethylene Oxide Commercial Sterilization and Fumigation Operations (05.12.2019)

    EEA: The European environment —state and outlook 2020 Knowledge for transition to a sustainable Europe (04.12.2019)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Effects of European emission reductions on air quality in the Netherlands and the associated health effects

    Chemical nature of zinc in size fractionated particulate matter from residual oil combustion - A comparative study

    Ecotoxicity, genotoxicity, and oxidative potential tests of atmospheric PM10 particles

    Assessment of mean annual NO2 concentration based on a partial dataset

    Adaptive spatial sampling design for environmental field prediction using low-cost sensing technologies

    Zobacz EUR-Lex:

    Wyrok Trybunału Sprawiedliwości z dnia 24 października 2019 r. – Komisja Europejska/Republika Francuska (Sprawa C-636/18) - Systematyczne i ciągłe przekroczenie wartości dopuszczalnych dla dwutlenku azotu (NO2) w określonych francuskich strefach i aglomeracjach (23.12.2019)

    Wyrok Trybunału Sprawiedliwości z dnia 24 października 2019 r. (Sprawa C-212/18) - Wykorzystanie jako biopaliwa do zasilania elektrowni produktów chemicznej obróbki zużytych olejów roślinnych (23.12.2019)

    ETS – Nota dotycząca wejścia w życie Umowy między Unią Europejską a Konfederacją Szwajcarską w sprawie powiązania ich systemów handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych (20.12.2019)

    DECYZJA RADY (UE) 2019/2135 z dnia 21 listopada 2019 r. w sprawie stanowiska, jakie ma być zajęte, w imieniu Unii Europejskiej, na trzecim posiedzeniu Konferencji Stron Konwencji z Minamaty w sprawie rtęci w odniesieniu do przyjęcia decyzji dotyczącej stopniowego zaprzestania stosowania amalgamatu stomatologicznego i zmiany załącznika A do tej konwencji (13.12.2019)

    DECYZJA RADY (UE) 2019/2119 z dnia 21 listopada 2019 r. w sprawie stanowiska, jakie ma być zajęte, w imieniu Unii Europejskiej, na trzecim posiedzeniu Konferencji Stron Konwencji z Minamaty w sprawie rtęci w odniesieniu do przyjęcia decyzji ustanawiającej progi dla odpadów rtęciowych, o których mowa w art. 11 ust. 2 tej konwencji (11.12.2019)

    ROZPORZĄDZENIE PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY (UE) 2019/2089 z dnia 27 listopada 2019 r. zmieniające rozporządzenie (UE) 2016/1011 w odniesieniu do unijnych wskaźników referencyjnych transformacji klimatycznej oraz unijnych wskaźników referencyjnych dostosowanych do porozumienia paryskiego, a także ujawniania informacji dotyczących wskaźników referencyjnych w związku z kwestiami dotyczącymi zrównoważonego rozwoju (09.12.2019)

    DECYZJA WYKONAWCZA KOMISJI (UE) 2019/2079 z dnia 27 listopada 2019 r. określająca limity ilościowe oraz przydział kontyngentów substancji kontrolowanych na podstawie rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1005/2009 w sprawie substancji zubożających warstwę ozonową na okres od dnia 1 stycznia do dnia 31 grudnia 2020 r. (06.12.2019)

    DECYZJA WYKONAWCZA KOMISJI (UE) 2019/2031 z dnia 12 listopada 2019 r. ustanawiająca konkluzje dotyczące najlepszych dostępnych technik (BAT) w odniesieniu do przemysłu spożywczego, produkcji napojów i mleczarskiego zgodnie z dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE (04.12.2019)

    DECYZJA WYKONAWCZA KOMISJI (UE) 2019/2010 z dnia 12 listopada 2019 r. ustanawiająca konkluzje dotyczące najlepszych dostępnych technik (BAT) zgodnie z dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE w odniesieniu do spalania odpadów (03.12.2019)