Obliczenia emisji – spawanie

    Rodzaje i ilości substancji uwalnianych do powietrza z procesu spawania zależą od następujących czynników:

    • techniki spawania (spawanie drutem otulonym/proszkowym, spawanie w osłonie gazów MIG/MAG/TIG, spawanie laserem, spawanie plazmą),

    • rodzaju spawanego materiału: stal czarna, stale gatunkowe (stale wytrzymałościowe, stal nierdzewna, stal kwasoodporna, stal żaroodporna), aluminium i jego stopy, miedź, żeliwo,

    • parametrów procesu: napięcia i natężenia prądu spawalniczego dla klasycznych metod spawania elektrycznego lub energii laserów, wydatku materiału połączeniowego, średnicy i rodzaju drutu połączeniowego, rodzaju gazu osłonowego.

    Rozpatrując rodzaje zanieczyszczeń uwzględnić należy emisję co najmniej następujących substancji:

    • pyłów: stanowiących mieszaninę niemetali i metali zawartych w spawanym materiale i materiale połączeniowym (wraz z materiałem osłonowym w przypadku spawania drutami otulonymi lub drutami proszkowymi),

    • tlenków azotu, tlenku węgla

    • składników gazów osłonowych.

    Emisja pyłu

    Dla niektórych technik spawania, w których nie jest wykorzystywany obcy materiał połączeniowy, np. wobec spawania laserem bez drutu połączeniowego, skład pyłu odpowiada składowi spawanych materiałów. Dla technik wykorzystujących materiały połączeniowe skład pyłu stanowi pochodną wszystkich materiałów, w tym otuliny drutów i masy drutów proszkowych. W różny sposób przedstawiany jest w literaturze skład pyłów spawalniczych. US EPA w zbiorze SPECIATE 3.2 prezentuje następujący skład reprezentatywny pyłu:

    Nr próby

    Analizowana frakcja

    Data archiwizacji

    Skład [%]

    Wapń

    Żelazo

    Mangan

    Potas

    Pozostałe

    257032,5

    0-2,5 µm

    05.01.1989

    19,4

    24,6

    6,28

    20,9

    28,82

    2570310

    0-10 µm

    05.01.1989

    19,4

    24,6

    6,28

    20,9

    28,82

    2570330

    0-30 µm

    05.01.1989

    19,4

    24,6

    6,28

    20,9

    28,82

    25703C

    2,5-10 µm

    05.01.1989

    19,4

    24,6

    6,28

    20,9

    28,82

    Bardziej obszerny zbiór danych o składzie pyłu zawiera publikacja Emisja zanieczyszczeń pyłowych i gazowych przy procesach spawania i lutowania metali. Katalog charakterystyk materiałów spawalniczych pod względem emisji zanieczyszczeń" J.Matusiak, B.Rams, S.Machaczek. WAM i Instytut Spawalnictwa, 2004.

    Skład frakcyjny pyłów emitowanych ze spawania zawarto natomiast między innymi w aktualizacji bazy danych CEIDARS przeprowadzonej przez South Coast Air Quality Management District, zgodnie z którym udział poszczególnych frakcji w pyle ogółem wynosi:

    Rodzaj procesu

    Udział frakcji PM2,5 w pyle całkowitym

    Udział frakcji PM10 w pyle całkowitym

    Spawanie łukiem elektrycznym

    0,925

    0,960

    W przypadku braku odpowiednich wskaźników literaturowych i konieczności wyznaczenia granicznej emisji pyłów ze stanowisk spawalniczych wyposażonych w filtry (np. wobec stanowiska spawania laserowego), wielkość emisji maksymalnej można oszacować jako iloczyn strumienia odgazów i stężenia gwarantowanego przez dostawcę filtrów. Alternatywną metodą wyznaczenia emisji granicznej, która jednak może powodować zawyżenie wyników jest pomiar masy pyłów wychwyconych i wykorzystanie zakładanej skuteczności urządzenia.

    Emisja substancji gazowych

    Ocena oddziaływania spawalni na środowisko skupia się na emisji metali zawartych w pyle zawieszonym PM10. Ponieważ emisja głównych zanieczyszczeń gazowych powstających podczas spawania elektrycznego, to jest tlenków azotu i tlenku węgla jest mała, a pozostałych gazów (ozonu, chloru, fluorowodoru) bardzo mała, ocena znaczenia emisji substancji gazowych w kształtowaniu jakości powietrza atmosferycznego jest przeważnie jedynie formalnością (inne podejście dotyczy oceny na stanowiskach pracy). Natomiast pod względem poprawności raportowania emisji i wyznaczania należnych opłat, konieczne jest uwzględnienie oprócz tlenków azotu i tlenku węgla co najmniej dwutlenku węgla i helu zawartego w niektórych gazach osłonowych, co szerzej omówiono w dziale Opłaty w zakładce Spawanie, lutowanie i cięcie stali.W zakładce tej omówiono również emisję z lutowania twardego (spawania gazowego), cięcia palnikiem acetylenowo-tlenowym i plazmą oraz lutowania lutem miękkim.

     Monitoring emisji

    Wobec spawalni o małej skali, to jest o zużyciu drutu spawalniczego do 1 Mg w ciągu roku, wystarczające jest określenie jednego zestawu wskaźników odpowiadających najczęściej stosowanym parametrom procesu. Dla większych spawalni lub o znacznie zróżnicowanych parametrach spawania zaleca się przyjęcie co najmniej 2 lub 3 zestawów wskaźników, mimo nieznacznej skali opłat za emisję substancji do powietrza.

    Rodzaj wskaźników przyjmowanych do obliczeń emisji zależy od celu jakiemu mają służyć uzyskane wyniki. Ocena znaczenia środowiskowego emisji w zakresie stężeń jednogodzinnych powinna bazować na wskaźnikach emisji maksymalnej (spawanie ciągłe lub określenie procentowego obciążenia stanowiska procesem spawania). Systemy sprawozdawcze i obliczenia należnych opłat powinny bazować na przewidywanym lub rzeczywistym zużyciu materiałów spawalniczych lub energii w danym okresie sprawozdawczym.

    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)