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
    • 07
      czerwiec
      REECO Poland zaprasza na kolejną – siódmą edycję Targów Energii Odnawialnej i Efektywności Energetycznej, która odbędzie się w dniach 25-27 października  w Warszawskim Centrum EXPO XXI. Tematyka targów skupia się na odnawialnych źródłach energii jak wytwarzanie energii z drewna, biomasy, biogazu i biopaliwa; energia wiatrowa, CHP - kogeneracja; energooszczędne budownictwo i renowacja budynków; energia wodna; pompy ciepła; energia geotermiczna;  energia słoneczna. Podczas imprezy zaprezentowane zostaną innowacje w branży OZE oraz z zakresu efektywności energetycznej i magazynowania energii.
    • 27
      kwiecień
      Artykuł zawiera fragmenty orzeczenia WSA w Olsztynie z dnia 28 marca 2017 r. (II SA/Ol 37/17) oceniającego sposób naliczania opłaty za emisję pyłu pochodzącego ze spalania węgla kamiennego. Przedmiotem postępowania były kotły o mocy do 5 MW, z rusztem stałym i ciągiem naturalnym, z których w pewnych warunkach użytkowania może dochodzić do emisji sadzy. Ocenie sądu podlegało postępowanie ustalające różnicę pomiędzy opłatą wyznaczoną przez Spółkę eksploatującą kotły i marszałka województwa (zweryfikowane przez SKO). Istotą sporu było  odmienne podejście do klasyfikacji pyłu ze spalania węgla i określenia właściwej stawki opłat. Według prowadzącego instalację właściwa była stawka dla pyłów ze spalania paliw (pozycja 53). Według marszałka i SKO stawka dla pyłów węglowo-grafitowych, sadzy (pozycja 52). W uzasadnieniu WSA ocenił również metody uzyskania innych danych technicznych i technologicznych, na podstawie o których organ może dokonywać własnych ustaleń (opinia biegłego) oraz możliwości oceny przez organ administracji lub sąd administracyjny prawidłowości metodologii przyjętej przez biegłego i całościowej oceny opinii jako dowodu w sprawie. Skomentowany został również sposób uczestnictwa strony skarżącej w postępowaniu, ograniczony do kwestionowania dowodów przyjętych przez organ, bez wykazania dowodów przeciwnych.
    • 04
      kwiecień
      Artykuł zawiera szczegółowy opis metodyki wyznaczania emisji niezorganizowanej związków organicznych z oczyszczalni ścieków, opracowanej przez Amerykańską Agencję Ochrony Środowiska (US EPA). Opis teorii modelu uzupełnia przykład obliczeń dla komory zbiorczej ścieków zawierających fenol, pozwalający prześledzić sposób doboru algorytmów obliczeniowych oraz zakres niezbędnych do obliczeń danych. W artykule oceniono również uproszczone metody szacowania emisji niezorganizowanej z oczyszczalni ścieków oraz obliczenia na podstawie pomiarów imisji i modelowania.
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    Renexpo 2017
    Zarządzanie chemikaliami w przedsiębiorstwie SZKOLENIE
    Filtry odpylanie
    szkolenie modelowanie
    OZE Energiczny Obywatel

    Zobacz komunikaty JRC / US EPA / EEA / NIK:

    EEA: Size of the vehicle fleet (22.06.2017)

    JRC: Chemicals in Europe: understanding impacts on human health and the environment (15.06.2017)

    EPA Proposes Longer Stay of Portions of Oil and Gas Standards (13.06.2017)

    EPA: United States Resets Climate Change Discussion At G7  (12.06.2017)

    EU: Better Regulation policy simplifies environmental reporting: more information for citizens, less administrative burden (09.06.2017)

    EPA to Extend Deadline for 2015 Ozone NAAQS Area Designations (06.06.2017)

    EEA: Monitoring, reporting and evaluation systems for adaptation in Europe (02.06.2017)

    © EEA

    JRC: Car emissions and safety: Commission welcomes Member States' agreement on stricter rules (29.05.2017)

    EPA Takes Action to Postpone Costly Steam Electric Power Plant Effluent Guidelines Rule (25.05.2017)

    EPA Budget Returns Focus to Core Statutory Mission (23.05.2017)

    EPA Stays Landfill Methane Rules (23.05.2017)

    United States Files Complaint Against Fiat Chrysler Automobiles for Alleged Clean Air Act Violation (23.05.2017)

    EPA Administrator Meets With Congressional Coal Caucus (22.05.2017)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Identification of biased sectors in emission data using a combination of chemical transport model and receptor model (24.06.2017)

    NO to NO2 conversion rate analysis and implications for dispersion model chemistry methods using Las Vegas, Nevada near-road field measurements (17.06.2017)

    Impact of LULCC on the emission of BVOCs during the 21st century (15.06.2017)

    Isotopic signatures of anthropogenic CH4 sources in Alberta, Canada (12.06.2017)

    Zobacz EUR-Lex:

    Decyzja wykonawcza Komisji 2017/1015 z dnia 15 czerwca 2017 r. w sprawie emisji gazów cieplarnianych objętych decyzją Parlamentu Europejskiego i Rady 406/2009/WE na każde państwo członkowskie za rok 2014 (16.06.2017)

    Decyzja wykonawcza Komisji 2017/996 z dnia 9 czerwca 2017 r. ustanawiająca Europejskie Laboratorium Wychwytywania i Składowania Dwutlenku Węgla (13.06.2017)

    Decyzja Rady 2017/939 z dnia 11 maja 2017 r. w sprawie zawarcia w imieniu Unii Europejskiej Konwencji z Minamaty w sprawie rtęci (02.06.2017)

    Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego - Europejska strategia na rzecz mobilności niskoemisyjnej (31.05.2017)

    Wyrok Trybunału Sprawiedliwości z dnia 5 kwietnia 2017 r. - Komisja Europejska/Republika Bułgarii (sprawa C-488/15) Uchybienie zobowiązaniom państwa członkowskiego - Jakość powietrza - Dzienne i roczne dopuszczalne wartości stężeń PM10 - Systematyczne i trwałe przekroczenie wartości dopuszczalnych (29.05.2017)

    Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady 2017/852 z dnia 17 maja 2017 r. w sprawie rtęci (24.05.2017)

    Skarga - Rzeczpospolita Polska przeciwko Parlamentowi Europejskiemu i Radzie Unii Europejskiej -  Stwierdzenie nieważności dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/2284 w sprawie redukcji krajowych emisji niektórych rodzajów zanieczyszczeń atmosferycznych (15.05.2017)

    Komunikat Komisji – Publikacja całkowitej liczby uprawnień do emisji znajdujących się w obiegu do celów rezerwy stabilności rynkowej w ramach unijnego systemu handlu uprawnieniami do emisji (EU ETS) ustanowionego dyrektywą 2003/87/WE (13.05.2017)

    Wyrok Trybunału Sprawiedliwości  z dnia 8 marca 2017 r. System handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych w Unii Europejskiej - Zaprzestanie działalności instalacji - Zwrot niewykorzystanych uprawnień (08.05.2017)

    Decyzja wykonawcza Komisji 2017/785 z dnia 5 maja 2017 r. w sprawie zatwierdzenia stosowania w napędzanych przez konwencjonalny silnik spalinowy samochodach osobowych wysoko- sprawnych 12-woltowych zespołów silnikowo- prądnicowych jako technologii innowacyjnej umożliwiającej zmniejszenie emisji CO2 (06.05.2017)