~1~
CUPRINS:
1. Stabilirea rolului functional al piesei 2. Alegerea materialului optim 3. Stabilirea diagramei flux 4. Stabilirea surselor de poluare 5. Stabilirea naturii substantelor poluante 6. Calculul coeficientilor de poluare de etapa 7. Calculul coeficientului de poluare total 8. Calculul indicatorilor calitate a mediului
~2~
CUPRINS:
1. Stabilirea rolului functional al piesei 2. Alegerea materialului optim 3. Stabilirea diagramei flux 4. Stabilirea surselor de poluare 5. Stabilirea naturii substantelor poluante 6. Calculul coeficientilor de poluare de etapa 7. Calculul coeficientului de poluare total 8. Calculul indicatorilor calitate a mediului
~2~
Capitol 1.Stabilirea rolului functional al piesei
Determinarea rolului funcţional se face pornind de la analiza fiecărei suprafeţe a piesei finite. se analizează piesa (desenul de execuţie al acesteia); se descompune piesa în suprafeţe simple (plane , cilindrice , conice , evolventice , elicoidale etc.), deoarece rolul funcţional al piesei este dat de rolul funcţional al fiecărei suprafeţe ce delimitează piesa în spaţiu. Există patru tipuri de suprafeţe: Suprafeţe de asamblare : precizie de formă, de poziţie , rugozitate mică şi eventuale prescripţii referitoare la duritatea suprafeţei; Suprafeţe funcţionale (pentru care piesa a fost construită): precizie de formă , de poziţie , precizie dimensională , rugozitate si eventual prescripţii la natura materialului şi modul de realizare; Suprafeţe tehnologice ajută la obţinerea suprafeţelor funcţionale eventuale prescripţii de formă şi poziţie ; Suprafeţe auxiliare : sunt cele care fac legătura între primele două. - se notează toate suprafeţele în sens trigonometric sau în altă ordine (S 1,S2,…,Sn); se analizează fiecare suprafaţă şi i se găseşte tipul Se face o analiza a fiecarei suprafete din urmatoarele puncte de vedere: forma geometrica suprafetei; dimensiunile de gabarit; precizia dimensionala, precizia de forma; precizia de pozitie; rugozitatea si unele caracteristici functionale sau de exploatare trecute pe desenul de executie. Asa cum se vede din figura 1 piesa este marginita in spatiu de 53 de suprafete, majoritatea fiind suprafete cilindrice si plane. Piesa mai are si suprafete tronconice si elicoidale .
se întocmeşte graful “Suprafeţe -caracteristici”
-
Din graful intocmit va rezulta rolul rolul functional al fiecarei suprafete. Desigur, graful poate sa mai cuprinda si alte elemente cu referire la conditiile tehnice de generare a suprafetelor. In stabilirea rolului functional al fiecarei suprafete se tine cont de toate elementele ce caracterizeaza o suprafata (forma, marimea, precizia dimensionala, precizia de forma, precizia de pozitie, gradul de netezime,
anumite propietati
functionale sau tehnologice etc.). Din acest tabel rezulta care sunt suprafetele functionale, tehnologice, de asamblare sau auxiliare.
se determină rolul funcţional , ca urmare a relaţiei ce există între suprafeţele analizate
-
Se face in urma analizei de corelatie a diferitelor tipuri de suprafete obtinute in graful suprafetecaracteristici. Produsul face parte din clasa pieselor complexe – corp lagar , iar caracteristica principala a acestora, din punct de vedere functional, o constituie faptul ca indeplinesc rolul pieselor de baza ale unitatilor de asamblare.
~3~
Produsul « Corp lagar » trebuie sa asigure o precizie determinata a pozitiei relative a pieselor si mecanismelor de asamblare, atat in stare static cat si in timpul functionarii. Trebuie sa permita orientarea, imbinarea si fixarea cu alte elemente componente, cu care formeaza ansamblul. Suprafetele plane exterioare ale carcasei constituie atat baze principale, servind la asamblarea celorlalte piese ce formeaza ansamblul, cat si baz e de cotare . Suprafetele sunt realizate pentru asamblarea organelor importante din corpul lagar.
După ce s-au urmat aceste etape, rolul funcţional al piesei s -a găsit ca fiind acela de a transmite mişcarea de rotaţie.
~4~
Figura 1. Impartirea piesei pe suprafete
~1~
Tabel 1 suprafete.
Nr. Crt.
Suprafaţa nr.
Forma Geom. a supraf.
Dim. De gabarit
Caractreristici Precizia Dimens.
Precizia de
Precizia
de poziţe
Rugozitatea
Duritatea HB
-
-
In functie de material -
Tipul şi rolul supraf.
Proced. teh. De
obţinere a piesei
formă 1 2 3 4 5
S1 S2 S3 S4 S5
Plana Cilindrica Plana Cilidrica Cilidrica
93 79
-
93 x 6
-0.01 0
-
381 93
-
-
381 x 10
-
16.5 x 33
-
6 7 8
S6 S7 S8
Plana Cilindrica Cilindrica
381 x 128
9
S9
10
S10
-
-
12,5
Auxiliara Asamblare
Aşchiere //
0.025
B
12,5
Asamblare
Turnare
Aşchiere -
-
12.5
Auxiliara
Turnare
Aşchiere -
-
De asamblare Auxiliara Auxiliara
79 x 100
-
-
Plana
1.5
-
-
Auxiliară
Cilindrica
126.5 x 8
-
-
Auxiliară
128 x 319
Turnare
Aşchiere
Tehnologică
Turnare
Aşchiere Turnare Turnare Tunare
Aşchiere Turnare
Aşchiere Turnare
Aşchiere
Obs.
Tabel 1 suprafete.
Nr. Crt.
Suprafaţa nr.
Forma Geom. a supraf.
Dim. De gabarit
Caractreristici Precizia Dimens.
Precizia de
Precizia
de poziţe
Rugozitatea
Duritatea HB
-
-
In functie de material -
Tipul şi rolul supraf.
Proced. teh. De
obţinere a piesei
formă 1 2 3 4 5
S1 S2 S3 S4 S5
Plana Cilindrica Plana Cilidrica Cilidrica
93 79
-
93 x 6
-0.01 0
-
381 93
-
-
381 x 10
-
16.5 x 33
-
6 7 8
S6 S7 S8
Plana Cilindrica Cilindrica
381 x 128
9
S9
10
S10
-
-
12,5
Auxiliara Asamblare
Aşchiere //
0.025
B
12,5
Asamblare
Turnare
Aşchiere -
-
12.5
Auxiliara
Turnare
Aşchiere -
-
De asamblare Auxiliara Auxiliara
79 x 100
-
-
Plana
1.5
-
-
Auxiliară
Cilindrica
126.5 x 8
-
-
Auxiliară
128 x 319
Turnare
Aşchiere
Tehnologică
Turnare
Aşchiere Turnare Turnare Tunare
Aşchiere Turnare
Aşchiere
11 12 13 14
S11 S12 S13 S14
Cilindrica Cilindrica Tronconic a Cilindrica
16
Turnare
Aşchiere Cota libera
-
8
-
De asamblare
Auxiliară
-
Turnare
Aşchiere Turnare
Aşchiere
0.5 x 60˚
Tehnologica
Turnare
Aşchiere 68 x 10
-0.02 0
6.3
De asamblare
Aşchiere
Turnare
Turnare
~2~
15
S15
Plana
1.5
auxiliara
16
S16
Cilindrica
ɸ126.5 x 10
De asamblare De asamblare De asamblare Tehnologica
Aşchiere
17 18 19 20 21 22
S17 S18 S19 S20 S21 S22
Cilindrica Elicoidal a Tronconi ca Cilindrica Cilindrica Plana
10
Cota libera
-
-
M10 x 1
0.5 x 45˚
Turnare
Aşchiere Turnare
Aşchiere Turnare
Aşchiere Turnare
Aşchiere
55 x 6
De asamblare Functionala
ɸ63 ɸ55
Auxiliara
4
Turnare
Aşchiere Turnare
Aşchiere Tunare
Aşchiere
23
S23
Cilindrica
63 x 2
Tehnologica
24
S24
Plana
ɸ68 ɸ55
Auxiliara
25
S25
Plana
ɸ100 ɸ63
26
S26
Cilindrica
100 x 37
Turnare
Aşchiere Turnare
Aşchiere 0 -0.004 -0.02 0
Auxiliara
Turnare
aşchiere 0.01
A
3.2
Auxiliara
Turnare
Aşchiere
Obs.
15
S15
Plana
1.5
auxiliara
16
S16
Cilindrica
ɸ126.5 x 10
De asamblare De asamblare De asamblare Tehnologica
Turnare
Aşchiere
17 18 19 20 21 22
S17 S18 S19 S20 S21 S22
Cilindrica Elicoidal a Tronconi ca Cilindrica Cilindrica Plana
10
Cota libera
-
-
M10 x 1
0.5 x 45˚
55 x 6
De asamblare Functionala
ɸ63 ɸ55
Auxiliara
4
63 x 2
Tehnologica
24
S24
Plana
ɸ68 ɸ55
Auxiliara
25
S25
Plana
ɸ100 ɸ63
26
S26
Cilindrica
100 x 37
28 29 30
S28 S29 S30
Cilindrica Plana Cilindrica
Turnare
Turnare Tunare Turnare
Aşchiere Turnare
Aşchiere 0 -0.004 -0.02 0
Auxiliara
Turnare
aşchiere 0.01
A
3.2
Auxiliara
Turnare
Aşchiere
ɸ101 ɸ100
Auxiliara
Turnare
Aşchiere 6.3
101 x 77
Functionala
Turnare
Aşchiere
ɸ101 ɸ100 100 x 35
Turnare
Aşchiere
Aşchiere
Cilindrica
Plana
Turnare
Aşchiere
Aşchiere
S23
S27
Turnare
Aşchiere
Aşchiere
23
27
Turnare
Aşchiere
Auxiliara
Turnare
Aşchiere -0.02 0
0.01
A
3.2
Functionala
Turnare
Aşchiere
~3~
31
S31
Plana
ɸ103.5 ɸ100
Auxiliara
32
S32
Cilindrica
103 x 3.5
Functionala
ɸ103.5 ɸ100
Auxiliara
33 34
S33 S34
Plana Cilindrica
Aşchiere
Turnare
Aşchiere 6.3
102 x 114.5
Functionala
Turnare
Aşchiere
37 38
S37 S38
39
S39
Cilindrica
157 x 29
Functionala
40
S40
Toroidala
R1.5 x 45˚
Tehnologica
S35 S36
Turnare
Aşchiere
Plana ɸ128 ɸ141.5 0.5 x 45˚ Tronconi ca Cilindrica 190 x 48.5 Plana ɸ157 ɸ128
35 36
Turnare
Tehnologica Auxiliara
Turnare Tunare
Aşchiere Auxiliara Tehnologica
Turnare Turnare
Aşchiere Turnare
Aşchiere Turnare
aşchiere 41 42 43
S41 S42 S43
Cilindrica Tronconi ca Plana
160 x 10
0.5 x 45˚
0.004 0
0.2
Functionala
Turnare
Aşchiere Auxiliara
Turnare
Aşchiere ɸ190 ɸ160
Auxiliara
Turnare
31
S31
Plana
ɸ103.5 ɸ100
Auxiliara
32
S32
Cilindrica
103 x 3.5
Functionala
ɸ103.5 ɸ100
Auxiliara
33 34
S33 S34
Plana Cilindrica
Aşchiere
Turnare
Aşchiere 6.3
102 x 114.5
Functionala
Turnare
Aşchiere
37 38
S37 S38
39
S39
Cilindrica
157 x 29
Functionala
40
S40
Toroidala
R1.5 x 45˚
Tehnologica
S35 S36
Turnare
Aşchiere
Plana ɸ128 ɸ141.5 0.5 x 45˚ Tronconi ca Cilindrica 190 x 48.5 Plana ɸ157 ɸ128
35 36
Turnare
Tehnologica Auxiliara
Turnare Tunare
Aşchiere Auxiliara Tehnologica
Turnare Turnare
Aşchiere Turnare
Aşchiere Turnare
aşchiere 41 42 43 44
S41 S42 S43 S44
Cilindrica Tronconi ca Plana Plana
160 x 10
0.004 0
0.2
Functionala
Turnare
Aşchiere
0.5 x 45˚
Auxiliara
Turnare
Aşchiere ɸ190 ɸ160
Auxiliara
305 103
Turnare Turnare
~4~
Capitolul 2 Alegerea materialului optim folosind metoda valorilor optime
După stabilirea rolului funcţional se alege materialul optim ce va fi folosit la obţinerea piesei. Rolul funcţional ne arată şi proprietăţile pe care trebuie să le îndeplinească piesa . O alegere optimă a unui material pentru o anumită destinaţie, este o problemă foarte complexă ce trebuie rezolvată de proiectant. Concluzia este că dacă se doresc anumite proprietăţi se face o proiectare a materialului cu o astfel de structură care să implice cerinţele cerute de rolul funcţional . Adică se alege acel material care să îndeplinească cerinţele minime de rezistenţă şi durabilitate ale piesei în condiţiile unui preţ de cost minim şi al unei fiabilităţi sporite. Proprietăţile unui material trebuie considerate ca o sumă de relaţii între material şi mediul înconjurător în care va lucra. Prezint o clasificare a proprietăţilor din punct de vedere al alegerii materialului optim şi a caracteristicilor acestuia : Tabel 2. Fizice
Proprietăţi Funcţionale
Greutate specifică , temperatura de topire , condiţii termice
Chimice
Rezistenţa la coroziune
Capitolul 2 Alegerea materialului optim folosind metoda valorilor optime
După stabilirea rolului funcţional se alege materialul optim ce va fi folosit la obţinerea piesei. Rolul funcţional ne arată şi proprietăţile pe care trebuie să le îndeplinească piesa . O alegere optimă a unui material pentru o anumită destinaţie, este o problemă foarte complexă ce trebuie rezolvată de proiectant. Concluzia este că dacă se doresc anumite proprietăţi se face o proiectare a materialului cu o astfel de structură care să implice cerinţele cerute de rolul funcţional . Adică se alege acel material care să îndeplinească cerinţele minime de rezistenţă şi durabilitate ale piesei în condiţiile unui preţ de cost minim şi al unei fiabilităţi sporite. Proprietăţile unui material trebuie considerate ca o sumă de relaţii între material şi mediul înconjurător în care va lucra. Prezint o clasificare a proprietăţilor din punct de vedere al alegerii materialului optim şi a caracteristicilor acestuia : Tabel 2. Fizice
Greutate specifică , temperatura de topire , condiţii termice
Proprietăţi Funcţionale
Chimice Mecanice Electrice Magnetice Optice Nucleare Estetice Turnabilitate Deformabilitate Uzinabilitate Călibilitate Sudabilitate
Proprietăţi Tehnologice
Rezistenţa la coroziune Rezistenţa la rupere , duritatea Conductibilitate , impedanţă Permeabilitate magnetică Opacitate , reflexie Perioada de înjumătăţire , absorbţia , atenuarea Culoare , aspect , grad de netezime
Preţ de cost , consum de resurse şi de energie , coeficient de poluare si coeficient de protecţie a operatorului
Proprietăţi Economice
GAMA DE VARIAŢIE A PROPRIETĂŢILOR ŞI NOTAREA ACESTORA Tabel 3. Nr. crt. 0 1
2
3
Proprietatea
Game de variate
Nota
Obs.
1
in [Kg/dm ]
5,0…10,0
3 3 2 1 1 2 3 3 2
4
Densitatea materialului. Ρ
2 < 5,0
3
Conductibilitate termica Cr in [cal/cm*s*° C] Rezistenta la coroziune. Rc viteza de coroziune
>10 <0,2
0,2…0,4 >0,4 <0,02
0.02…0,05 ~5~
in[mm/an] Duritatea. HB, in [HB]
4
5
Modulul de elasticitate. E 2 in [daN/cm ]
6
Rezistenta la curgere a materialului Rp 0,2 2 In [N/mm ] Rezistenta la rupere. Rm , 2 in [daN/mm ]
7
8
11
>160 <10 10 …2,0*10 >2,0*10 <700
700…1500 >1500 <35,0
35,0…60,0
Rezistenta la oboseala. σ 1 In [N/m ]
300…1000
Alungirea relativa At [%]
10
90…160
>60,0 <300
2
9
>0,05 <90
>1000 <20%
20%…40%
Rezilienţa KCU 30/2
>40% <50
in [J/cm ]
50…100
2
Rezistenta la fluaj 2 in [N/mm ]
>100 <100
100…300 >300
12
Proprietatile tehnologice (turnabilitatea ,deformabilitatea , uzinabilitatea , sudabilitatea , calibilitatea)
Satisfăcătoare Bună Foarte bună
13
Preţul de cost , PC
<500
in [lei/kg]
500…1000 >1000
1 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 2 1 2 2 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
Se tine cont si de temperatura
Notarea se face cu calificative
1 2 3
Alegerea soluţiei optime la un moment dat Alegerea solutiei optime la momentul dat se face a plicand criteriul m
t
k
d k max
(2.2) In urma aplicarii acestui criteriu a rezultat ca piesa luata in studiu este recomandabil sa fie confectionata din otel OL37 i 1
Analiza soluţiilor din punct de vedere al utilităţii lor si stabilirea condiţiilor de înlocuire economică a unui material cu un alt material Analiza solutiilor din punct de vedere al utilitatii lor si stabilirea conditiilor de inlocuire economica a unui material cu alt material se face in situatia in care la momentul dat, materialul optim rezultat in etapa anterioara nu se afla la dispozitia executantului. In cazul piesei analizate nu este necesara o astfel de analiza.
~6~
Se face apoi o analiza atenta a modului de obtinere a materialului si a caracteristicilor acestuia luate din standarde sau norme. In general, pentru obtinerea unui material, se porneste de la minereul corespunzator care mai intai se supune unei operatii de preparare. Se calculeaza coeficientul de poluare la preparare cu relatia : Cpp = Qtp ·Qcom = (Qpa + Qpl+ Qps)·Qcom [t emisii] Unde : Qcom- cantitatea de minereu concentrat obtinut prin preparare din minereu primar ; Qpa- cantitatea de materiale ce polueaza atmosfera ; Qpl- cantitatea de material ce polueaza apa ; Qps- cantitatea de material ce polueaza solul ; Qtp-cantitatea totala de substanta poluata ; Qpa, Qpl- si Qps se exprima in tone emisii/tona de minereu preparat. In cazul produsului « corp lagar », numarul total de piese n=10000 buc/an. Mpiesa=10.22 kg Mpiese total = 10.22*10000= 102200 kg
~7~
Proprietăţi funcţionale
.crt. Material Fizice Densitate Conducti3] [kg/dm bilitatea
termică
Pr oprietăţi tehnologice
Chimice
ezistenţa coroziune [mm/an]
uritatea [HB]
0 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.
1 OL50 OL60 OL 37 OLC 15 OLC 20 OLC 45 OT 400 OT 600 CuZn 15 CuSn 10 CuZn39Pb2 41MoCr11 12Cr130 18MnCr11 Ponderea
T1 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
V 4 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 0.11 0.24 0.2 0.3 0.19 0.05
t2 5 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 3 1
V 6 < 0,5 < 0,5 < 0.5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 <0.3 <0.5 <0.2 <0.05 0.1
t3 7 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 2 3 3
tenţa
(E×106) 2 daN/mm
urnabilitatea
Deformabilitatea
Uzinabilitatea
la rupere aN/mm2]
cal/cmsC]
V 2 7.3 7.3 7.3 7.7 7.4 7.7 7.82 7.82 8.8 8.8 8.4 7.5 7.5 8 0.1
Mecanice Rezis-
V 8 164 174 163 135 190 207 110 169 80 70 40 217 187 211 0.2
t4 9 3 3 3 2 3 3 2 3 1 1 1 3 3 3
V 10 58 66 32 48 50 70 40 60 64 23 16 105 60 88.8 0.05
t5 11 2 3 2 2 2 3 2 2 3 1 1 3 2 3
V 12 2 2 2 2.1 2.2 2.1 2.1 2.1 1.2 1.5 1.2 2.1 2.1 1.9 0.05
t6 13 2 2 2 3 3 3 3 3 2 2 2 3 3 2
V 14 B B S S S S FB FB B FB FB B B S
t7 15 2 2 1 1 1 1 3 3 2 3 3 2 2 1 0.2
V 16 B B B B B B S S B S B S S B
t8 17 2 2 2 2 2 2 1 1 2 1 2 1 1 2 0.05
V 18 FB FB FB FB FB B B B FB FB FB B B FB
t9 19 3 3 3 3 3 2 2 2 3 3 3 2 2 3 0.1
Proprietăţi
10
economice
t k d k
Obs.
k 1
Preţul de cost [lei/kg]
V 20 2250 2250 2000 2375 2500 2375 2000 2125 5000 4500 6000 3750 6500 10500
t10 21 2 2 3 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 1 0.1
2.3 2.35 2.4 1.95 2.15 2.1 2.2 2.4 1.85 1.95 2.05 2.25 2.25 2.1
optim
Tabel4. Proprietatile materialelor
~8~
Capitolul 3 Stabilirea diagramei flux a procesului tehnologic
Pentru o proiectare corespunzatoare se pleaca intotdeauna de la rolul functional al produsului care trebuie sa fie intr-o armonie cu mediul si sa aibe un impact cat mai mic asupra sa. Pentru a putea proiecta procesul ecotehnologic cu toate datele necesare esteutila cunoasterea mai intai a traseului tehnologic corespunzator procesului ce se vrea realizat. O schema de principiu pentru o diagrama flux a procesului tehnologic de realizare a unui produs se prezinta in figura urmatoare. Pentru a putea calcula coeficientul de poluare, pentru a determina gradul optim de reducere a poluarii si pentru a putea intocmi traseul ecotehnologic trebuie cunoscute etapele si momentele in care se produce impactul de mediu. Acestea vor fi marcate cu asterisc (*) in toate schemele folosite in continuare.
Capitolul 3 Stabilirea diagramei flux a procesului tehnologic
Pentru o proiectare corespunzatoare se pleaca intotdeauna de la rolul functional al produsului care trebuie sa fie intr-o armonie cu mediul si sa aibe un impact cat mai mic asupra sa. Pentru a putea proiecta procesul ecotehnologic cu toate datele necesare esteutila cunoasterea mai intai a traseului tehnologic corespunzator procesului ce se vrea realizat. O schema de principiu pentru o diagrama flux a procesului tehnologic de realizare a unui produs se prezinta in figura urmatoare. Pentru a putea calcula coeficientul de poluare, pentru a determina gradul optim de reducere a poluarii si pentru a putea intocmi traseul ecotehnologic trebuie cunoscute etapele si momentele in care se produce impactul de mediu. Acestea vor fi marcate cu asterisc (*) in toate schemele folosite in continuare.
~9~
Analiza contractului
Primirea comenzii
Controlul proiectarii
Materii prime necesare
*Aprovizionarea cu materii prime
Receptii materii prime
*Curatire semifabricat
*Elaborare materiale
Receptie semifabricat
* Executie semifabricat
Receptie piese
*Control
Identificarea trasabilitatii produsului
* Prelucrari mecanice
Produs
* Control produsului neconform Controlul fabricatiei
* Rebut nerecuperabil
Executie echipament de incercari
Stocare Executie echipament de inspectie
* Deseu
* Inspectii si incercari
* Manipulare, depozitare, ambalare, livrare
Echipament de manipulare, ambalare si livrare
Punere in functiune *Reutilizare cu alt rol functional
*Reciclare
Acelasi rol functional
Service in arantie
Casare
*Reconditionare
* Reutilizare
Scoatere din uz *Deseu
Tratare
Reinte rare in mediu
~ 10 ~
Materii prime
Energie
Fier vechi
Apa
Diverse
Apa
Electrozi de
gazos
demineralizata
grafit
Electricitate
Apa de proces
Aditivi de
Combustibil
Var aliera
Carbune Oxigen Burete de
Adaosuri
fier carbune
Gaze inerte Pacura
Elaborarea otelului in cuptoare
*Produse
*Ape uzate
*Caldura
*Gaze arse.
*Deseuri solide.
Fumuri
Subproduse
recuperabila Otel-Sleburi -blumuri -tagle
Pierderi de caldura
Abur
Praf
Zgura
COV
Praf
CO
Materiale
-lingouri
Gaz de cuptor
Metale grele
Zgura PAH
PCDDF Carbon organic
Procesul de elaborare a otelului in cuptoare electrice Benzen
HF(florura de hidrogen),HCI(acid clorhidric),PCB(Bifenil cloruratele),HCB(hexaclorubenzen).
~ 11 ~
refractare
Capitol 4. Stabilirea surselor de poluare 4.1 Poluarea solului
Solul, ca si aerul si apa, este un factor de mediu cu influenta deosebita asupra sanatatii. De calitatea solului depinde formarea si protectia surselor de apa, atat a celei de suprafata, cat mai ales a celei subterane. Poluarea este deosebit de evidenta si in cazul solului. Deseurile de tot felul care nu au fost evacuate in ape si aer acopera uscatul tocmai in locurile aglomerate un de fiecare metru patrat este intens si multiplu solicitat, degradeaza terenurile agricole tocmai acolo unde sunt mai fertile, uratesc natura tocmai acolo und e este mai cautata pentru frumusetea ei. Inca o contradictie a civilizatiei: alaturi de capacitatea de a c reea un mediu de viata acceptabil, chiar si in spatiul cosmic, sta rezolvarea p recara a salubritatii solului. Dar deseurile solide constituie numai un aspect al problemei. Solul mai este supus actiunilor poluarilor din aer si apa. Intr-adevar, solul este locul de intalnire al poluantilor. Pulberile din aer si gazele toxice dizolvate de ploaie in atmosfera se intorc pe sol. Apele de infiltratie impregneaza solul cu poluanti antrenandu-i spre adancimi, iar raurile poluate infecteaza suprafetele inundate sau irigate. Aproape toate deseurile solide sunt depozitate prin aglomerare sau aruncate la intamplare pe sol. De la mucul de tigara sau biletul de autobuz pana la autoturismul abandonat, de la picatura de ulei scursa din tractorul care ara campul pana la groapa de gunoi cu diverse deseuri, toate sunt poluari directe ale solului. In orase deseurile sunt inlaturate mai mult sau mai putin sistematic. Daca nu ajung in ape, sunt depozitate pe anumite terenuri, limitand poluarea la suprafete mai reduse, dar exista si pericolul infiltrarii in panza freatica. Elementele poluante ale solului sunt grupate in 3 categorii: elemente biologice, reprezentate de organisme (bacterii, virusi, paraziti), eliminate de om si de animale, fiind in cea mai mare parte patogene. Ele fac parte integranta din diferite reziduuri (menajere, animaliere, industriale); elemente chimice, in cea mai mare parte de natura organica. Importanta lor este multipla: servesc drept suport nutritiv pentru germeni, insecte si rozatoare, sufera procese de descompunere cu eliberare de gaze toxice si pot fi antrenate in sursele de apa, pe care le degradeaza; elemente fizice care provoaca dezechilibrul compozitiei solului: inundatii, ploi acide, defrisari masive. Cauzele degradarii solului sunt fie naturale, fie legate direct sau indirect de activitatea omului. Poluarea solului este considerata o consecinta a unor obiceiuri neigienice sau practici necorespunzatoare, datorata indepartarii si depozitarii la intamplare a reziduurilor rezultate din activitatea omului, a deseurilor industriale sau utilizarii necorespunzatoare a unor substante chimice in agricultura. Solul este supus poluarii ca si celelate elemente ale mediului, dar el se reface tot mai greu in comparatie cu apa si aerul, deoarece procesele de autoepurare sunt mult mai lente. 4.2. Poluarea apei
Poluarea apei = orice modificare a compoziţiei sau calităţii ei, astfel încât aceasta să devină mai puţin
adecvată tuturor, sau anumitor, utilizări ale sale. Protecţia calităţii apei = păstrarea, respectiv îmbunătăţirea caracteristicilor fizic -chimice şi biologice ale apelor pentru gospodărirea cât mai eficientă a acestora. Poluarea apei poate fi împărţită după mai multe criterii [ 16 Robescu, D., Robescu, Diana, Tehnologii şi echipamente pentru epurarea apei, UPB, Bucureşti, 1995.]: 1. după perioada de timp cât acţionează agentul impurificator: a. permanentă sau sistematică; periodică; b. c. accidentală. 2. după concentraţia şi compoziţia apei:
~ 12 ~
impurificare = reducerea capacităţii de utilizare; murdărire = modificarea compoziţiei şi a aspectului fizic al apei; degradare = poluarea geavă, ceea ce o face improprie folosirii; otrăvire = poluare gravă cu substanţe toxice. după modul de producere a poluării: naturală; artificială (antropică). Poluarea artificială cuprinde: poluarea urbană, industrială, agricolă, radioactivă şi termică. 4. după natura substanţelor impurificatoare: poluare fizică (poluarea datorată apelor termice); a. b. poluarea chimică (poluarea cu reziduuri petroliere, fenoli, detergenţi, pesticide, substanţe cancerigene, substanţe chimice specifice di verselor industrii ); poluarea biologică (poluarea cu bacterii patogene, drojdii patogene, protozoare patogene, viermii c. paraziţi, enterovirusurile, organisme coliforme, bacterii saprofite, fungii, algele, crustaceii etc.); d. poluarea radioactivă. a. b. c. d. 3. a. b.
Fenomenele de poluare a apei pot avea loc: - la suprafaţă (ex. poluare cu produse petroliere); - în volum (apare la agenţi poluanţi miscibili sau în suspensie).
Deoarece poluanţii solizi, lichizi sau gazoşi ajung în apele naturale direct, dar mai ales prin intermediul apelor uzate, sursele de poluare a apei sunt multiple []. Clasificarea surselor de poluare a apei se face după mai multe criterii: 1) a) b)
Acţiunea poluanţilor în timp; după acest criteriu distingem următoarele surse: continue (ex. canalizarea unui oraş, canalizările instalaţiilor industriale etc) discontinue temporare sau temporar mobile (canalizări ale unor instalaţii şi obiective care
funcţionează sezonier, nave, locuinţe, autovehicule, colonii sezoniere etc.) c) accidentale (avarierea instalaţiilor, rezervoarelor, conductelor etc.) 2)
Provenienţa poluanţilor. Acest criteriu împarte sursele de poluare a apei în: a) surse de poluare
organizate, şi b) surse de poluare neorganizate (tabelele 3.7 şi 3.8). a) sursele de poluare organizate sunt următoarele: surse de poluare cu ape reziduale menajere; surse de poluare cu ape reziduale industriale. b) sursele de poluare neorganizate sunt următoarele: apele meteorice; centrele populate amplasate în apropierea cursurilor de apă ce pot deversa:
a) reziduuri solide de diferite provenienţe; b) deşeuri rezultate dintr -o utilizare necorespunzătoare.
~ 13 ~
Tabel 5 Surse de poluare a apei şi procesele de provenienţă a acestora Categoria
Sursa
Industria minieră
Agenţii poluanţi Prepararea minereurilor metalifere şi -săruri de metale grele; nemetalifere; -particule în suspensie (argilă, Preparaţiile de cărbune; praf de cărbune); -produşi organici folosiţi ca Flotaţiile; Extracţia şi prelucrarea minereurilor agenţi de flotaţie; radioactive. -deşeuri radioactive. Procesul generator de poluare
Procedee pirometalurgice şi Hidrometalurgice;
Industria metalurgică Ape industriale
Procese de răcire; Procese de spălare. Apa de răcire, dizolvare şi reacţie din
uzate
procesele
Industria chimică
Industria petrolului şi petrchimică
tehnologice
de
fabricare
a
substanţelor organice şi anorganice
Extracţia ţiţeiului, transpotul şi depozitarea ţiţeiului şi fracţiunilor sale, transportul naval, accidentele tancurilor petroliere
-petrol; -produse petroliere; - compuşi fenolici şi aromatici; -hidrogen sulfurat; - acizi naftenici.
Deversarea lichidelor calde din sistemele
-
de răcire a instalaţiilor sau centralelor termică)
termoenergetică
electrice -substanţe organice; -germeni patogeni.
Procesele de fabricare şi prelucrare
- acizi organici; - răşini; - zaharuri; - coloranţi; -compuşi cu sulf; -suspensii; -celuloză. -produse petroliere; - detergenţi; - pesticide; - microorganisme; -paraziţi; - substanţe minerale.
hârtiei
Locuinţe uzate Înstituţii publice
Băi spălători Spitale şcoli
Folosirea apei ca agent de spălare şi curăţare
Hoteluri
Unităţi comerciale şi de alimentaţie Agricultura Zootehnia
calde
Procese de fabricare şi prelucrare
Industria celulozei şi
Ape uzate agrozootehnice
lichide
Industria
Industria alimentară
Ape menajere
-suspensii insolubile; - ioni de metale grele; - fenoli; - cianuri; - sulfaţi; - acizi; - baze; - săruri; - cenuşă; - suspensii; - coloranţi; - detergenţi.
Irigarea terenurilor agricole
Adăparea animalor; Salubrizarea crescătoriilor de animale.
~ 14 ~
- îngrăşăminte; - pesticide; - suspensii. -suspensii organice; - agenţi patogeni.
(poluare
Ape meteorice
Ploaia
Contactul precipitatiilor
Zăpada
- ploi acide; - îngrăşminte; - pesticice; -reziduuri animale.
4.3. Poluarea aerului
Aerul pe care il inspiram este parte din atmosfera ,amestecul de gaze ce acopera globul pamantesc.Acest amestec de gaze asigura viata pe pamant si ne protejeaza de razele daunatoare ale Soarelui. Atmosfera este formata din circa 10 gaze diferite ,in mare pa rte azot (78%) ,si oxigen (21%). Acel 1% ramas este format din argon ,dioxid de carbon ,heliu si neon.Toate acestea sunt gaze neutre ,adica nu intra in reactie cu alte substante.Mai exista urme de dioxid de sulf ,amoniac, monoxid de carbon si ozon (O3) precum si gaze nocive ,fum ,sare,praf si cenusa vulcanica. Echilibrul natural al gazelor atmosferice care s-a mentinut timp de milioane de ani ,este amenintat acum de activitatea omului.Aceste pericole ar fi efectul de sera ,incalzirea globala ,poluarea aerului, subtierea stratului de ozon si ploile acide. In ultimii 200 ani industrializarea globala a dereglat raportul de gaze necesar pentru echilibrul atmosferic.Arderea carbunelui si a gazului metan a dus la formarea unor cantitati enorme de dioxid de carbon si alte gaze ,mai ales dupa sfarsitul secolului trecut a aparut automobilul.Dezvoltarea agriculturii a determinat acumularea unor cantitati mari de metan si oxizi de azot in atmosfera. Insa atunci cand din cauza poluarii creste proportia gazelor numite gaze de sera ,atunci este retinuta prea multa caldura si intregul pamant devine mai cald.Din acest motiv in secolul nostru temperatura medie globala a crescut cu o jumatate de grad. Oamenii de stiinta sunt de parere ca aceasta crestere de temperatura va continua ,si dupa toate asteptarile ,pana la mijlocul secolului urmator va ajunge la valoarea de 1,5-4,5 grade C. Dupa unele estimari ,in zilele noastre peste un miliard de oameni inspira aer foarte poluat ,in special cu monoxid de carbon si dioxid de sulf ,rezultate din procesele indu striale.Din aceasta cauza ,numarul celor care au afectiuni toracice-pulmonare ,in spe cial in randul copiilor si al batranilor ,este in contin ua crestere. La fel si frecventa cazurilor de cancer de piele este in crestere.Motivul este stratul de ozon deteriorat ,care nu mai retine radiatiile ultraviolete nocive. Capitol 5. Stabilirea naturii substantelor poluante
Sursele de poluare a aerului pot fi clasificate in doua grupe: surse naturale si surse artificiale (rezultate din activitatea umana). Sursele naturale de poluare a aerului nu provoaca decat in mod exceptional poluari importante ale atmosferei. Cea mai comuna dintre poluarile naturale este poluarea cu pulberi provenite din erodarea straturilor superficiale ale solului, ridicate de vant pana la o anumita altitudine. Furtunile de praf pot constitui uneori factori de poluare care pot influenta si asupra sanatatii populatiei, in apropierea unor zone aride sau de desert. In anumite conditii meteorologice s-au semnalat transporturi masive de praf de sol pana la distante apreciabile de locul de producere, fenomen care s-a observat si in tara noastra. De asemenea intre sursele naturale de poluare putem mentiona eruptiile vulcanice, emanatiile de gaze din sol, poluarea produsa de procese naturale de descompunere in sol a substantelor organice, incendiile din paduri, etc. Sursele artificiale sunt mult mai importante, inmultirea acestora constituind cauze pentru care protectia aerului reprezinta o problema vitala a lumii contemporane. Aceste surse sunt o urmare a activitatii omului, progresul societatii, in primul rand procesul de industrializare si urbanizare, avand drept fenomen de insotire poluarea mediului – implicit si poluarea aerului. Aceste surse de poluare a aerului pot fi clasificate in surse stationare si surse mobile. Sursele stationare cuprind procesele de combustie si procesele industriale diverse.
~ 15 ~
Procesele de combustie – arderea combustibilului pentru obtinerea de energie – sunt folosite in scopuri industriale (centrale electrice, etc.), pentru realizarea energiei calorice necesare incalzirii sau pentru incinerarea reziduurilor. Principalii combustibili folositi in prezent si care vor fi folositi si in viitorul apropiat sunt combustibilii fosili (carbune, petrol, gaze naturale), energia atomica furnizand inca o proportie redusa din totalul energiei necesare, iar utilizarea energiei solare constituind o rezerva a viitorului. Teoretic printr-o ardere completa a unui combustibil pur ar rezulta numai bioxid de carbon si apa, substante practic lipsite de nocivitati considerabile. In practica insa nici combustibilii nu sunt puri si nici procesul de ardere nu este complet. Rezulta deci din aceste procese de ardere o cantitate de produsi secundari care intra in compozitia fumului si care sunt emisi in atmosfera. Cantitatea lor este cu atat mai mare cu cat combustibilul contine mai multe impuritati si arderea este mai putin completa. Poluantii gazosi -Dioxidul de carbon(CO2)- este un gaz periculos care prin dublarea concentratiei sale din aer, devine un element perturbator climatic.Concentratia sa a inregistrat o crestere inca de la sfarsitul secolului trecut, datorita consumului de combustibili fosili folositi in industrie in scopul producerii de energie, cat si a despaduririlor masive. Concentratia maxima normala de CO2 admisa in atmosfera este de 0,3mg/mc de aer, iar cresterea concentratiei peste 2-3% il face toxic pentru om, cu efecte mortale la cresteri de 10-20%.Prin arderea padurilor si a oxidarii humusului forestier din zonele despadurite, se elibereaza anual in atmosfera 8x109t CO2. Oxidul de carbon(CO)- este cel mai raspandit poluant atmosferic cu o concentratie medie de 0,10,2ppm.Sursele naturale de CO sunt eruptii vulcanice, fermentatiile anaerobe din mlastini, descarcarile electrice, incendiile forestiere, iar ca surse artificiale amintim arderile de combustibil ca: benzina, carbune, lemn, deseuri.Concentratia sa, se mentine constanta datorita bacteriilor din sol care absorb CO si il transforma in CO2 sau metan(CH4). -Bioxidul de sulf (SO2 )-provine din eruptiile vulcanice, din arderile combustibililor si din actiunile industriei metalurgice. Plumbul(Pb) Poluarea apei cu plumb are loc mai ales din evacuarile inteprinderilor industriale unde poluarea se produce prin diverse procese tehnologice, dintre care unele au loc in mediul lichid(flotatii, galvanizari,raciri etc.)precum si prin apele reziduale lichide care spa la terenurile inteprinderilor. Mercurul(Hg) Poluarea hidrosferei cu mercur merita o atentie deosebita datorita cresterii continue a folosirii acestui metal, precum si datorita toxicitatii lui.Productia mondiala de mercur depaseste cifra de 10000 t/an.Apa de mare contine concentratii de ordinul a 30 mg/l la suprafata, cu tendinta de crestere spre adancime.In total, in apa de mare Hg se estimeaza la 108 t.Ca urmare a biodegradarii reduse a derivatiilor sai, Hg tinde sa se concentreze in diferite categorii de organisme.Algele il pot acumula in celulele lor de peste 100 de ori mai mult decat exista in apa.Pestii pelagici, ca tonul, capturati la mari distante de surse de poluare pot acumula Hg pana la 120 ppb. Azotatii Problema poluarii apelor folositi ca ingrasaminte chimice in agricultura a devenit foarte importanta in zilele noastre. Din studiile efectuate de B.Commoner (1970),rezulta ca in ultimii 25 de ani cantitatea de azotati deversati in mediu de diferite surse a crescut in mod considerabil.Astfel, cei rezultati din deversarile urbane au crescut cu 70%, cei proveniti din eliminarile motoarelor cu ardere interna, au crescut cu 300%, iar cei aparuti in urma folosirii ingrasamintelor chimice azotate au atins valoarea de 1400% in aceeasi perioada de timp. Nivelul azotatilor din apa este foarte variat, de la valori mici, putin deasupra limitei admise in apa potabila (45 mg/l), pana la sute de mg/l.
~ 16 ~
Capitol 6. Calculul coeficientului de poluare de etapa Cantitatea de emisii si subproduse poluante pentru obtinerea a 10.22 kilograme de otel Coeficientul de poluare la aprovizionare
Transportul se realizeaza cu motostivuitoare. Poluarea se produce in aer. Compusii chimici ai benzinei sunt: Cd=0,0001 kg/t; CO2=1.5 kg/t ; CO= 5.5 kg/t; Nox=1,35 kg/t; NH3 =0,0005 kg/t Total emisii = 0.0001+1.5+5.5+1.35+0.0005 = 8.3515 kg/t emisii Coeficientul total de poluare la aprovizionare=8.3515*10.22 = 85.35 kg/t emisii. Coeficientul de poluare introdus prin semifabricat
Elaborare materiale Tabel 6. .Emisii şi produse poluante la elaborarea unui Kg de oţel. Nr. Cantitatea gr Emisia sau subprodusul U.M. Crt. (max.) Pentru aer: Kg/kg oţel 1 Praf în aer 0.00064 2 CO 0.028 Kg/kg oţel 3 SO2 0.00183 Kg/kg oţel Kg/kg oţel 4 NOx 0.00135 5 CO2 2.04 Kg/kg oţel 6 Gaze arse (altele) 23 Kg/kg oţel Kg/kg oţel 11 Refractare 0.004 Pentru sol: 7 0.455 Zgură Kg/kg oţel 9 Praf depus 0.03 Kg/kg oţel Kg/kg oţel 10 Alte depuneri 0.008 Pentru apa: 12 0.02 Apa uzată Kg/kg oţel 13 Uleiuri 0.0008 Kg/kg oţel 25.58*10.22 TOTAL(*Mu) Kg/kg oţel =261.42
Execuţie semifabricat
Semifabricatul Piesei “Corp lagar”se obtine prin turnare. Emisiile poluante sunt: Pentru apa: Cr=0,000001 kg; C= 0,000001 kg;
~ 17 ~
S=1.1 kg;
Qsl =1.100002 kg emisii; Pentru sol Mn=4.258 Qss =4.258 kg emisii; Pentru aer: Praf=0.64 kg Mn=0.0001 kg P=0.0002 kg Qsa =0.6403 kg emisii;
= tone emisii =cantitatea totala de substanta poluanta introdusa de semifabricat ; =cantitatea de substanta ce polueaza aerul; =cantitatea de substanta ce polueaza apa; =cantitatea de substanta ce polueaza solul; =5.998*10.22=61.30 [kg emisii]
* Pentru curatire semifabricat Pentru apă: Cl=0,000002 kg =0,3 kg =0,274 kg =0,0004 kg SO=0,00001 kg Total=0,574412 kg emisii substanţe poluante Pentru aer: NMVOC=200 g/t=0,2 kg Toluen=0,44 kg/t Dicloretan=0,44 kg/t Total= 1.08 kg emisii substante poluante Pentru sol:
Compuşi sintetici anioni activi biodegradabili=0,00003 kg Total = 0.00003 kg emisii
C pcd Q pct = Q pca + Q pcl +Q pcs . [tone emisii] unde: Q ptc este cantitatea totală de substanţă poluantă ce apare în operaţia de curăţire, decapare degresare; Q pca – cantitatea de substanţă poluantă a apei ce apare în operaţia de curăţire, decapare degresare; Q pcs – cantitatea de substanţă poluantă a solului ce apare în operaţia de curăţire, decapare degresare; Mu – masa utilă a semifabricatului sau a piesei – semifabricat Astfel în urma datelor culese din bibliografia de specialitate am descoperit că la degresa rea metalelor cu HCl vom avea: C pcd = Q ptc* =1,65*10.22= 16.863 [kg emisii] Coeficientul de poluare la procesul tehnologic de tratament termic
Coeficientul de poluare la procesul tehnologic de tratament termic se calculeaza cu formula:
~ 18 ~
( ) kg/emisii = cantitatea totala de substante poluante ce apar in timpul procesului de tratament termic al unui produs in kg/emisii produs. = cantitatea totala de substante poluante a aerului; = cantitatea totala de substante poluante a apei; = cantitatea totala de substante poluante a solului; =numarul de produse tratate termic in kg emisii/produs.
Pentru sol: Compusii ce polueaza solul sunt: NOX =0,0005 kg; =0,0005 kg =0,0010 kg; Pentru aer: Furnal=4,3 Kg/t pulberi=0.00005kg Qpta=4,30005 kg/t Qpts+Qpta=4,30555 kg/Ts
Coeficientul de poluare la prelucrari mecanice piesa “Corp lagar” Prelucrarile mecanice sunt operatii foarte importante la care sunt supuse semifabricatele turnate,deformate plastic sau sudate,in urma carora se obtin dimensiunile finale , precizia geometrica ceruta si rolul functional. In cazul prelucrarilor de aschiere apar o serie de compusi organici volatili (COV). Pentru apa: Pb= 0,000001 kg/t Materii in suspensie= 0,0001 kg/t Fenoli=0,00001 kg/t Cl= 0,000001 kg/t Rezulta: Q pml=0,000112 kg/t Pentru aer: PulberiPraf= 0,35 kg/t PulberiPb= 0,000001 kg/t Fenoli= 0,00001 kg/t To= 0,00005 kg/t Rezulta: Q pma= 0,350162 kg/t Pentru sol: Pb= 0,000001 kg/t Materii in suspensie= 0,0001 kg/t Fenoli= 0,00001 kg/t Cl=0,000001 kg/t Rezulta: Q pms=0,000112 kg/t C pm= 0,350386*10.22=3.5809 kg/t = . M t/emisii =cantitatea de substanta poluanta a aerului; =cantitatea de substanta poluanta apei; =cantitatea de substanta poluanta a solului;
~ 19 ~
=cantitatea de substanta poluanta ce apare la prelucrarile mecanice; Coeficientul de poluare total la controlul produsului neconform
Tabel 7 .Penetrant cu contrast de culoare, lavabil cu apa sau solvent Denumire
Prezentare
Solvent
Developant
Norme
KD-CheckDP-1
-500ml, spray
KD-Check PR-1
KD-Check SD-1
EN ISO 3452
-10l, canistra
KD-Check PR-2
-200 l butoi
sau apa
9901
rosu
Tabel 8.Penetrant fluorescent, lavabil cu apa sau solvent Denumire
Prezentare
Solvent
Developant
Norme
KD-Check FWP-2
-10 l canistra
Apa
KD-Check SD-1
Fluorescent
-200 l butoi
Sau
Nivel III, AMS 2644 (MIL-I-25135)
KD-Check DD-1
9909
Sensibilitate maxima Compozitie: Ingredient coroziv: -1halogen (F+Cl) <20ppm (ppm-parti pe million) -2 Sulf <10 ppm Clasa de poluare a apei: 2 Tabel 9. Penetrant fluorescent in emulsie Denumire
Prezentare
Emulgator
Developant
Norme
KD-Check FNP-1
-10 l, canistra
KD-Check HE -1
KD-Check SD-1
DIN 54.152
-200 l, butoi
Sau apa
Sau
9905
fluorescent KD-Check DD-1 Tabel 10. Developant Denumire
Prezentare
Utilizare
KD-Check DD-1
-1 kg, doza
Developant uscat
-20 l, butoi
Pentru toate lichidele DIN 54.152 penetrante 9908
~ 20 ~
Norme
Compoziţie: Ingredient corozive: halogen (F + Cl) <15 ppm (ppm-parti pe milion) Sulf <9 ppm Clasa de poluare a apei : 2 Tabel 11 . Degresant Denumire KD-Check PR-1 Pe baza de solvent (benzina) KD-Check PR-2 Pe baza de solvent (alcool sau acetone)
Prezentare Utilizare -500 ml, Curatare prealabila indepartare penetrant -10 lcanistra; -200 l, butoi -500 ml, Curatare prealabila spray; indepartare penetrant -10 l,canistra; -200 l, butoi
Norme EN ISO 3452 DIN 54.152 9902 EN ISO 3452 DIN 54.152 9907
Compozitie: Ingredient coroziv: -3 halogen (F + Cl) <8ppm(ppm-parti pe million) -4Sulf <9ppm Clasa de poluare a apei: 2 Pentru aceasta operatie vom folosi metoda de examinare cu lichide penetrante.Pentru curatarea piesei dupa examinarea cu lichide penetrante vom folosi diluanti si apa. *Lichide penetrante
Compoziţie: Ingrediente corozive: - halogen (F + Cl) <15 ppm (ppm-parti pe milion) - Sulf <9 ppm Clasa de poluare a apei : 2 Pentru aer: =0,000064 kg Pentru apă: =0,000064 kg F= 0,000055 kg; Cl= 0,000055 kg; S= 0,1608 kg; Q pca =0,160928 kg emisii. Pentru sol: = 0,000064 kg F= 0,000055 kg; Cl= 0,000055 kg; S= 0,1608 kg; Q pcs= 1,608174 kg emisii.
~ 21 ~
C pcd s=0,321*10.22= 3.280 kg emisii Coeficientul de poluare pentru Inspectii si incercari Pentru aer: Fenoli= 0,000034 kg/t Pentru apă: = 0,000064 kg/t F=0,000055 kg/t Cl=0,000055 kg/t S=0,1608 kg/t Q pca =0.1609 kg emisii. Pentru sol: F=0,000054 kg; Si=0,000045 kg; Q pcs=0.000099 kg emisii.
Ccp =Qcp .Mu=(Q pca+ Q pcl +Q pcs .M pc ) kg emisii C pcd s=0.161*10.22= 1.645 kg emisii Qcp =cantitatea totala de substanta poluanta ce apa re in timpul operatiilor de control sau inspectie,in kg emisii/kg substanta controlata Ccp = coeficientul de poluare total ce apare in timpul operatiilor de control sau inspectie,in kg emisii/kg substanta controlata. Q pca =cantitatea de substanta poluanta a aerului;
Q pcl = cantitatea de substanta poluanta a apei; Q pcs = cantitatea de substanta poluanta a solului; M pc =masa de substanta controlata. Controlul fabricatiei Controlul fabricaţiei presupune determinarea prin inspectare/testare a anumitor caracteristici şi
performante ale unui produs (analiza,măsurare), compararea lor cu nişte specificaţii tehnice şi tehnologice, care au fost prescrise pentru acel produs.
Ţinând cont că pentru realizarea unei singure piese “ Corp lagar” sunt necesare aproximativ 500 de foi de scris (proceduri, caiete de sarcină,rapoarte etc). Compozitia medie a hartiei -maculatura 44% -celuloza 28 % -pasta mecanica 16 % -adaos 5 % -amidon 3 % -produse chimice 2 % -clei rasinos 1 % -sulfat de aluminiu 2 %
~ 22 ~
Ciclul de viata al documentatiei Pentru realizarea controlului am folosit 1000 foi de scris( proceduri, caiete,etc) Deseuri celulozice Cantitate tona/an Hartie
1,2
Carton
0,74
Total
1,94
La depozitarea în spaţiile special amenajate ca factor poluant este praful. Pentru aer: Pulbere de praf=0,01 kg Total=2,078 kg emisii Pentru sol:
Pentru ambalarea produselor se folosesc cutii de carton (celuloză). Produşii poluanţi din carton sînt: CO=0,00005 kg CO2=0,5 kg NOX=0,00025 kg. Total= 0,50025kg emisii Q =0,5025+2,078 =2,5783 kg
Q pcd =2,5783 *10.22=26.350 kg emisiiQ1111 Coeficientul de poluare la operatiile de manipulare ,depozitare,ambalare,livrare
La producerea energiei din surse energetice se elimina substante poluante cu impact negativ asupra mediului.La arderea combustibililor fosili se polueaza aerul atmosferic cu oxizi de carbon (CO si , oxizii de sulf( ) ,oxizi de azot(NO si ),aldehide ,hidrocarburi.
In cazul nostru ,la operatia de ambalare a piesei “corp lagar” cu o productie de 10000 bucati/an se consuma
si energie electrica. Pentru aer poluentii benzinei sunt: CO= 0,014 kg, = 1.5 kg ; NOX = 0,05 kg. =0,005 kg =0,092 kg =0,134 kg NMVOC=0,015 kg =0,232 kg In urma depozitarii produselor in spatii special amenajate,vor rezulta p ulberi de praf ce polueaza aerul: Pulberi de praf = 0,01 kg Total emisii = 2.052 kg Pentru ambalarea produselor se folosesc cutii din carton (celuloza). Compusii poluanti caracteristici ambalajelor din carton sunt:
~ 23 ~
Pentru sol:
Produşii poluanţi din carton sînt: CO=0,00005 kg =0,5 kg NOX=0,00025 kg. Total= 0,50025kg emisii =0,50025+2,052 =2,5522 kg
=2,5522 *10.22=26.083 kg emisii =cantitatea totala de substanta poluanta ce apare in timpul operatiilor de manipulare,depozitare ,ambalare ,livrare. =cantitatea de substanta poluanta a aerului; =cantitatea de substanta poluanta a apei; =cantitatea de substanta poluanta a solului; = coeficientul de poluare total; Coeficientul de poluare la procesul de reparare, reconditionare, reciclare
Repararea, reconditionarea, reciclarea sunt operatii care apar in general dupa scoaterea din uz a produsului(casarea produsului)dupa un anumit numar de ore functionale la parametrii necorespunzatori). In general ,reparatiile presupune un anumit proces tehnologic,folosirea unor echipamente specializate si a unor materiale corespunzatoare,astfel ca impactul asupra mediului este mai mare sau mai mic ,in functie de natura operatiilor si mai ales de produsul care se repara.. Procesul tehnologic de reparare cuprinde totalitatea lucrarilor si operatiilor care se executa pentru repararea unui echipament sau instalatii si anume: pregatirea de fabricatie; producerea anticipata a pieselor de schimb; aducerea instalatiei in sectia de reparatii (daca este cazul); demontarea instalatiei,a ansamblurilor si subansamblurilor,cu marcarea ordinii demontarii acestora; curatirea ,decaparea si degresarea pieselor demontate; inspectarea pieselor demontate si constatarea defectelor; sortarea pieselor; stabilirea dimensiunii pieselor care se reconditioneaza si a celor care se executa din nou,tinand seama de eliminarea sau compens uzurii; executarea pieselor; ajustarea si montarea pieselor pe subansamble; reglarea pieselor si subansamblelor pe instalatie; vopsirea instalatiei(daca este cazul); reglajul instalatiei; testarea instalatiei in vederea receptiei; transportul si instalarea instalatiei; repunerea in functiune; receptia la beneficiar. Pentru a aprecia gradul de poluare al acestor operatii (reparare,reciclare,reconditionare) se procedeaza la calculul coeficientului de poluare introdus de recuperare,reconditionare,reciclare.
=numar de produse reparate,reconditionate,reciclate; =masa de material util, rezultat in urma repararii,reconditionarii,reciclarii. ~ 24 ~
Tabelul 12. Limitele tehnologice ale unor procedee de recondiţionare Procedeul de depunere
Sudarea
cu
arc
cu
Productivitate [kg/h]
Duritatea stratului depus [daN/mm2]
1-3
300-400
electrozi înveliţi
Pentru sudare cu electrod invelit emisiile sunt: Pentru aer: =0,13 kg, NOX = 0,154 kg; =0,50 kg. Total emisii = 0.784 kg
Rebut nerecuperabil Pentru aer: =0,35 kg/t. Pentru sol: =0,35 kg/t Total =0,7kg/t C prrr = 1.484*10.22=15.16 kg [agent poluant]
Reciclarea produsului respectiv.
~ 25 ~
Uniformitatea stratului depus [mm] 1-2
Aplicabilitatea la o uzură de… [mm] <6
Capitol 6. Calculul coeficientului de poluare total
Cunoscand coeficientii de poluare introdusi in fiecare etapa a procesului tehnologic de realizare a produsului se poate determina coeficientul de poluare total cu relatia :
- kg emisii
In care: = coeficientul de poluare introdus la elaborarea materialului; = coeficientul de poluare introdus la elaborarea semifabricatului; = coeficientul de poluare introdus la prelucrarile mecanic e ; = coeficientul de poluare introdus la tratamentele termice; = coeficientul de poluare introdus la reparare,reconditionare,reciclare ; = coeficientul de poluare introdus la controlul (inspectia) produsului;. =85.35+261.42+61.30+16.86+4.30+3.58+3.28+1.64+26.35+26.08+15.16 = 505.32 kg emisii.
Capitol 7. Calculul indicatorului de calitate al mediului
Pentru o proiectare corecta a unui proces tehnologic sau a unei activitati cu impact asupra mediului este necesara cunoasterea in fiecare etapa a acestuia a indicatorului de calitate a mediului.Acest indicator se poate calcula la nivelul fiecarui poluant i, cu relatia: - [%] In care este indicatorul de calitate a mediului datorat poluantului “i”; - concentratia maxima admisibila in poluant “i”; - concentratia efectiva , la momentul calcularii in poluant “i”; -
concentratia maxima in poluant “i” ce conduce la degradarea inevitabila a mediului.
Acest indicator are valorile cuprinse intre 0 (cand poluarea este maxima si inevitabila) si 1 (cand mediul este curat). Indicatorul calitatii mediului se poate calcula si ca suma a tuturor poluantilor “p” din mediul respectiv cu relatia: - In care: este indicatorul de calitate a mediului datorat tuturor poluantilor “p” existenti in mediu la momentul calcularii.
∑
In concluzie se poate spune ca la proiectarea oricarui ecoprodus, oricarui ecoproces de prestare servicii sau oricarei activitati rezultate in urma unui process tehnologic trebuie avute in vedere urmatoarele elemente: -planul calitatii; -traseul tehnologic; -diagrama flux a procesului tehnologic;
~ 26 ~
Aer:
Tabel 13 : Dispozitii comunitare asupra poluarii aerului Poluant
Limita Limita de admisa interventie 3 3 [mg/m ] [mg/m ]
Coeficientul total de poluare [kg/t]
Indicatorului de calitate a mediului [%]
Oxizi de sulf exprimati in SO2
300
600
0.36383
0.99
Oxizi de azot NOX
500
1010
1.55535
0.97
NO2 (dinitro monoxid)
200
400
0.092
0.99
Amoniac(NH3)
100
200
0.1345
0.99
Pulberi de Praf Cd (cadmiu)
50 100 4
110 100 8
1.01064 0.0001
0.83 0.99
Toluen
1.7
3.1
0.4405
0.89
Dicloretan
0.6
2
0.44
0.11
Furnal
430
1000
4.3
0.74
Gaze arse
30100
60500
23
0.98
Refractare
150
350
0.0004
0.74
Fe2O3
4
8
0.35
0.91
NMVOC (compusi organic volatili )
100
220
0.215
0.83
CO(monoxide de carbon) CO2 (dioixd de carbon)
100 50
200 110
5.542 5.54
0.94 0.74
Mn (mangan) Pulberi de Pb(plumb) CH4 (metan) Fenol P (fosfor)
0.5 0.5 0.8 1.7 5
1.3 1.1 2 3.4 20
0.0001 0.0006 0.005 0.001368 0.0002
0.62 0.83 0.66 0.99 0.33
~ 27 ~
Apa:
Tabel 14: Valori ale concentratiei maxime admise pentru substante toxice din apele de suprafata, conform STAS 4706-88 Poluant
Clor liber Fenoli SO2 (sulfat) K 2Cr 2O7 (bicromat de potasiu) Cr (crom) Reziduu fix CH (metan) CO2 (bioxid de carbon) SO (oxid de sulf) C (carbon) S (sulf) Pb(plumb) P (fosfor)
Limita admisa 3 [mg/m ]
Limita de interventie 3 [mg/m ]
Coeficientul total de poluare [kg/t]
Indicatorului de calitate a mediului
240 0.001 200 3 4 100 2.62 1.7 1 6 3 12 1.5
800 0.002 400 6 8 300 25 3.3 5 12 6 25 4.5
0.000014 0.00001 0.0004 0.000128 0.000001 0.209 0.3 0.274 0.00001 0.000001 1.4216 0.000001 0.00011
0.42 0.99 0.99 0.99 0.99 0.49 0.10 0.89 0.24 0.99 0.52 0.92 0.49
~ 28 ~
Sol:
Tabel 15: Substante care polueaza solul si concentratiile acestora: Tipul poluantului
Concentratia normal
Limita maxima admisa [ppm]
Limita de interventie [ppm]
Indicatorului de calitate a mediului
Plumb
1
100
200
Coeficientul total de poluare [kg/t] 0.000001
Fluor
1
200
750
0.00011
0.36
Fenoli
0.1
1
10
0.000064
0.11
Compusi sintetici anioni active biodegradabili
10
1000
10000
0.00003
0.11
SO2 (sulfat)
10
200
750
0.0005
0.36
Si (siliciu)
10
230
1000
0.000045
0.29
Mn (mangan)
5
23
250
4.258
0.08
NOX
1.3
230
1000
0.001
0.29
S (sulf)
0.0517
1
5
0.1608
0.20
Cl (clor)
4.5
14
30
0.000055
0.87
CO (monoxide de carbon)
23
115
240
0.001
0.91
CO2 (bioxid de carbon)
0.74
12
228
1
0.05
Fe2O3
5
4
8
0.35
0.91
Zgura
10
400
810
0.455
0.97
Praf depus
10
60000
120000
0.03
0.99
Alte depuneri
1.3
300
600
0.008
0.99
[ppm]
0.99
Pentru curatire semifabricat am folosit pentru reducerea concentratiei de praf – camerele de decantare care reduc poluarea cu 40%
Pentru elaborare material se foloseste metoda injective de calcar in focar care reduce poluarea cu 60%
Pentru prelucrari mecanice se foloseste metoda oxidarii catalitice recuperative care reduce poluarea cu 70%
~ 29 ~
Pentru inspectie si incercari se va reduce poluarea cu 70%
Pentru reparare si reconditionare se vor folosi camera de decantare care vor reduce poluarea cu 40%
Pentru tratament termic se va folosi metoda injective de calcar in focar care va reduce poluarea cu 60%
8. Calculul indicatorului de mediu pentru fiecare substanta poluanta 8.1 Pentru aer
=0.99% =0.99% IcmK 2Cr 2O7= IcmSO2=
Icm NOX=
=0.97%
=0.99%
Icm NH3=
=0.83%
Icm PulberiPraf= Icm Cd=
=0.99%
Icm Mn=
=0.62% =0.74%
Icm CO2= Icm CO=
=0.94% =0.83%
Icm NMVOC=
=0.83%
Icm PulberiPb=
=0.66%
Icm CH4= Icm P=
=0.33% =0.89%
IcmToluen=
=0.11%
IcmDicloretan=
~ 30 ~
=0.74%
Icm Furnal=
=0.98%
Icm GazeArse=
=0.74%
Icm Refractare=
=0.91%
Icm Fe2O3=
IcmTotalAer = 0.99+0.99+0.97+0.99+0.83+0.99+0.62+0.83+0.94+0.74+0.83+0.66+0.33+0.89 +0.11+0.74+0.98+ 0.74+0.91 = 15.08 [%] 8.2 Pentru Apa
IcmClor=
=0.42% =0.99%
IcmSO2= IcmSO=
=0.24% =0.10%
IcmCH4=
=0.89%
IcmCO2= IcmPb=
=0.92% =0.99%
Icm K 2Cr 2O7=
=0.99%
Icm Fenoli= Icm S=
=0.52%
Icm C=
=0.99%
Icm Cr= Icm P=
=0.99%
=0.49% ~ 31 ~
IcmTotal= 0.42+0.99+0.99+0.99+0.33+0.49+0.10+0.89+0.24+0.99+0.52+0.92+0.49 = 8.36 [%]
8.3. Pentru Sol
Icm Pb= Icm F=
=0.99%
=0.36% =0.92%
Icm Fenoli=
=0.11%
IcmCompusiAnioniActiviBiodegradabili= Icm Si=
=0.29%
Icm Mn= Icm S=
=0.08%
=0.20%
Icm Cl=
=0.87%
Icm CO=
=0.91% =0.05%
Icm CO2=
=0.91%
Icm Fe2O3=
=0.29% =0.36% Icm SO2= Icm NOX=
=0.97% =0.99% Icm PrafDepus= =0.99% Icm AlteDepuneri= Icm Zgura=
~ 32 ~
