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
     
    prawo ochrony środowiska
    Operat FB
    Renexpo 2017
    Efektywność energetyczna
    szkolenie modelowanie
    OZE Energiczny Obywatel

    Zobacz komunikaty JRC / US EPA / EEA / NIK:

    EEA: Emissions of the main air pollutants in Europe (15.08.2017)


    © EEA

    EEA: Heavy metal emissions (15.08.2017)


    © EEA

    EEA: Persistent organic pollutant emissions (15.08.2017)


    © EEA

    EPA: Waterbury, Conn., Incinerator to Control Mercury Emissions (15.08.2017)

    EPA Issues Guidance on State Coal Ash Management Permit Programs (10.08.2017)

    Popioły lotne US EPA

    EPA, DOT Open Comment Period On Reconsideration of GHG Standards for Cars and Light Trucks (10.08.2017)

    EEA: European Union Emissions Trading System (EU ETS) data from EUTL (09.08.2017)

    EPA Continues to Work With States on 2015 Ozone Designations (02.08.2017)

    Air Quality Continues to Improve, While U.S. Economy Continues to Grow (02.08.2017)

    Commission proposes to review all permits of large combustion plants in order to tackle pollution (31.07.2017)

    NIK: Wnioski NIK uwzględnione w kodeksie urbanistyczno-budowlanym (28.07.2017)

    JRC: Potential for further photovoltaic capacity in EU Member States (19.07.2017)

    EEA: Air pollution from agriculture: ammonia exceeds emission limits in 2015 (12.07.2017)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Recent changes in the oxidized to reduced nitrogen ratio in atmospheric precipitation (12.08.2017)

    Trees in urban parks and forests reduce O3, but not NO2 concen- trations in Baltimore, MD, USA (10.08.2017)

    Nitrous acid in a street canyon environment: Sources and contributions to local oxidation capacity (10.08.2017)

    A chemometric investigation of aromatic emission profiles from a marine engine in comparison with residential wood combustion and road traffic: Implications for source apportionment inside and outside sulphur emission control (10.08.2017)

    Evaluation of regional and local atmospheric dispersion models for the analysis of traffic-related air pollution in urban areas (10.08.2017)

    Indicators of residential traffic exposure: Modelled NOx, traffic proximity, and self-reported exposure in RHINE III (09.08.2017)

    Characterizing the seasonal cycle and vertical structure of ozone in Paris, France using four years of ground based LIDAR measurements in the lowermost troposphere (09.08.2017)

    Source contributions to United States ozone and particulate matter over five decades from 1970 to 2020 (08.08.2017)

    Zobacz EUR-Lex:

    Rezolucja Parlamentu Europejskiego w sprawie oszczędnego gospodarowania zasobami: ku gospodarce o obiegu zamkniętym (11.08.2017)

    Rezerwa zapewniająca stabilność rynku dla unijnego systemu handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych (11.08.2017)

    Decyzja wykonawcza Komisji 2017/1402 z dnia 28 lipca 2017 r. w sprawie zatwierdzenia funkcji automatycznego odłączania silnika na biegu jałowym BMW AG jako technologii innowacyjnej umożliwiającej zmniejszenie emisji CO2 pochodzących z samochodów osobowych (29.07.2017)

    Rozporządzenie wykonawcze Komisji  2017/1375 z dnia 25 lipca 2017 r. zmieniające rozporządzenie wykonawcze 1191/2014 określające format i sposób składania sprawozdania, o którym mowa w art. 19 rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 517/2014 w sprawie fluorowanych gazów cieplarnianych (26.07.2017)

    Rozporządzenie Komisji  2017/1347 z dnia 13 lipca 2017 r. w sprawie sprostowania dyrektywy 2007/46/WE, rozporządzenia Komisji  582/2011 oraz rozporządzenia Komisji 2017/1151 uzupełniającego rozporządzenie 715/2007 Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie homologacji typu pojazdów silnikowych w odniesieniu do emisji zanieczyszczeń pochodzących z lekkich pojazdów pasażerskich i użytkowych Euro 5 i Euro 6 (24.07.2017)

    Komunikat Komisji dotyczący ekoprojektu dla produktów do ogrzewania powietrznego, produktów chłodzących, wysokotemperaturowych agregatów chłodniczych i klimakonwektorów wentylatorowych (14.07.2017)

    Rozporządzenie Komisji 2017/1262 z dnia 12 lipca 2017 r. zmieniające rozporządzenie 142/2011 w odniesieniu do wykorzystania obornika zwierząt gospodarskich jako paliwa w obiektach energetycznego spalania (13.07.2017)