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
    • 10
      listopad
      Obwieszczenie Ministra Klimatu z dnia 9 września 2020 r. w sprawie wysokości stawek opłat za korzystanie ze środowiska na rok 2021 (M. P. poz. 961) zostało sprostowane.  Poprawiono błąd braku stawki dla spalania paliw w silnikach spalinowych (załącznik nr 2 tabela D lp. 32) „silniki w innych pojazdach samochodowych o dopuszczalnej masie całkowitej do 3,5 Mg i w motorowerach”. Zamiast braku stawki dla oleju napędowego ON (kolumna 7) obowiązuje stawka 22,21 zł. Obwieszczenie Prezesa Rady Ministrów z dnia 2 listopada 2020 r. o sprostowaniu błędu dostępne jest na stronie: https://isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/DocDetails.xsp?id=WMP20200001015
    • 02
      listopad
      Stronę „Opłaty za wprowadzanie gazów lub pyłów do powietrza – zmiany stawek opłat” uzupełniliśmy o stawki na rok 2021, opublikowane w obwieszczeniu Ministra Klimatu z dnia 9 września 2020 r. w sprawie wysokości stawek opłat za korzystanie ze środowiska na rok 2021 (M. P. poz. 961). Stawki opłat dla roku 2021 będą na poziomie nieznacznie wyższym niż dla roku 2020 (w przybliżeniu o wskaźnik inflacji). W stosunku do stawek opłat obowiązujących w roku 2020, w roku 2021 nieznacznej zmianie ulegają również: - jednostkowe stawki opłaty za gazy wprowadzane do powietrza powstające przy przeładunku benzyn silnikowych (załącznik nr 2, tabela B), - jednostkowe stawki opłaty za gazy lub pyły wprowadzane do powietrza z kotłów o nominalnej mocy cieplnej do 5 MW opalanych węglem kamiennym, koksem, drewnem, olejem lub paliwem gazowym, dla których nie jest wymagane pozwolenie na wprowadzanie gazów lub pyłów do powietrza albo pozwolenie zintegrowane (załącznik nr 2, tabela C), - jednostkowe stawki opłat za gazy lub pyły wprowadzane do powietrza z procesów spalania paliw w silnikach spalinowych (załącznik nr 2, tabela D), - jednostkowe stawki opłaty za gazy lub pyły wprowadzane do powietrza z chowu lub hodowli drobiu (załącznik nr 2, tabela E). Stawki opłat dostępne są na stronie: http://wszystkooemisjach.pl/43/zmiany-stawek-oplat
    • 28
      wrzesień
      Stronę „Wskaźniki średniego narażenia na pył PM2,5 w miastach Polski” uzupełniliśmy o wyniki klasyfikacji za rok 2019, opublikowane w obwieszczeniu Ministra Klimatu z dnia 8 września 2020 r. (M. P. 2020 poz. 799). W stosunku do roku 2018 zmniejszeniu uległa łączna liczba miast, w których stwierdzono przekroczenie pułapu stężenia ekspozycji 20 µg/m3 – z poziomu 18 w ocenie za rok 2018 do 14 za rok 2019. Szczegółowe zestawienie wartości wskaźników przedstawiamy na stronie http://wszystkooemisjach.pl/219/wskazniki-sredniego-narazenia-na-pyl-pm25-w-miastach-polski
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    Szkolenie z obliczeń rozprzestrzeniania zanieczyszczeń w powietrzu i sprawdzania dokumentacji - 9.12.2020 Webinarium / 10-11.12.2020 Warsztaty on-line
    szkolenie bilans LZO 2020 2021
    Operat FB
    targi EKOTECH 24-25.02.2021

    Zobacz komunikaty JRC / US EPA / EEA / NIK / ETO / GDOŚ / GIOŚ / WIOŚ / IOŚ / MKiŚ:

    EPA [tlenek etylenu] Continues Action to Address Ethylene Oxide (19.11.2020)

    EPA [emisje ze strzępiarek złomu] Settlement with Connecticut and Rhode Island Scrap Metal Companies Reduces Air Pollution (17.11.2020)

    EEA: Exposure of Europe's ecosystems to ozone (13.11.2020)

    ozon zanieczyszczenie powietrza obszary wiejskie EEA

    ozon zanieczyszczenie powietrza las EEA
    © EEA

    U.S. EPA [efektywność ochrony ludzi i środowiska]: Nearing Full Implementation, EPA’s Lean Management System Delivers Results (13.11.2020)

    U.S. EPA: Nearing Full Implementation, EPA's Lean Management System Delivers Results on Brownfields Projects in Maine (12.11.2020)

    U.S. EPA: Nearing Full Implementation, EPA’s Lean Management System Helps the Office of Chemical Safety and Pollution Prevention Deliver Results (12.11.2020)

    U.S. EPA: Greenhouse Gas Emissions Continue to Decline as the American Economy Flourishes Under the Trump Administration (09.11.2020)

    EPA [ryzyko uwolnień amoniaku z układów chłodniczych] U.S. EPA fines Safeway over chemical safety violations at ice cream facility (29.10.2020)

    EPA [uwolnienia amoniaku] U.S. EPA finalizes settlement with chemical manufacturer in Cochise County, Ariz., will protect workers and the community (29.10.2020)

    EPA [emisje ze strzepiarek złomu] EPA and Rhode Island Scrap Metal Facility Resolve Clean Air Act Claims (16.10.2020)

    EPA [emisje NOx z elektrowni i odległe formowanie ozonu] EPA Proposes Revised Cross-State Air Pollution Rule Update for 2008 Ozone NAAQS (15.10.2020)

    EPA [zasady postępowania z chlorem] EPA settles with Honolulu-based BEI Hawaii over a Chlorine Gas Release and Pesticides Violations (15.10.2020)

    EPA [nanosrebro] EPA and Electrolux Reach Settlement for Illegal Imports of Air Filter Products Incorporating Nanosilver (15.10.2020)

    EPA [monitoring emisji rozproszonych z nieszczelności instalacji] EPA Reaches Settlement with Hydrite Chemical Co. of Wisconsin regarding Air Pollution (15.10.2020)

    EEA: Moving towards zero pollution in Europe (15.10.2020)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Bioavailability of elements in atmospheric PM2.5 during winter episodes at Central Eastern European urban background site

    Characterizing start emissions of gasoline vehicles and the seasonal, diurnal and spatial variabilities in China

    Air quality impacts of new public transport provision: A causal analysis of the Jubilee Line Extension in London

    Reducing power sector emissions under the 1990 Clean Air Act Amendments: A retrospective on 30 years of program development and implementation

    Zobacz EUR-Lex:

    Decyzja Komisji (UE) 2020/1722 z dnia 16 listopada 2020 r. w sprawie puli uprawnień, które mają zostać wydane w całej Unii na 2021 r. w ramach unijnego systemu handlu uprawnieniami do emisji (18.11.2020)

    Decyzja wykonawcza Komisji (UE) 2020/1604 z dnia 23 października 2020 r. określająca, zgodnie z rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 517/2014 w sprawie fluorowanych gazów cieplarnianych, wartości odniesienia na okres od dnia 1 stycznia 2021 r. do dnia 31 grudnia 2023 r. dla każdego producenta lub importera, który zgodnie z prawem wprowadził wodorofluorowęglowodory do obrotu w Unii od dnia 1 stycznia 2015 r., jak zgłoszono zgodnie z tym rozporządzeniem (03.11.2020)

    Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego »Nowa strategia przemysłowa dla Europy«” (28.10.2020)

    Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego „Mechanizmy podatkowe na rzecz zmniejszenia emisji CO2” (28.10.2020)

    ZALECENIE KOMISJI (UE) 2020/1563 z dnia 14 października 2020 r. dotyczące ubóstwa energetycznego (27.10.2020)

    Zawiadomienie Komisji w sprawie stosowania art. 2, 3, 4 i 5 dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/33/WE w sprawie promowania ekologicznie czystych pojazdów transportu drogowego w celu wsparcia mobilności niskoemisyjnej (22.10.2020)

    DECYZJA RADY (UE) 2020/1492 z dnia 12 października 2020 r. w sprawie stanowiska, jakie ma być zajęte w imieniu Unii Europejskiej w ramach Wspólnego Komitetu ustanowionego na mocy Umowy między Unią Europejską a Konfederacją Szwajcarską w sprawie powiązania ich systemów handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych, w odniesieniu do przyjęcia wspólnych procedur operacyjnych (16.10.2020)

    DECYZJA RADY (UE) 2020/1493 z dnia 12 października 2020 r. w sprawie stanowiska, jakie ma być zajęte w imieniu Unii Europejskiej w ramach Wspólnego Komitetu ustanowionego na mocy Umowy między Unią Europejską a Konfederacją Szwajcarską w sprawie powiązania ich systemów handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych, w odniesieniu do zmiany załączników I i II do umowy oraz przyjęcia norm technicznych powiązania (16.10.2020)