Эколого-экономическая оценка хозяйственной деятельности ОАО 'Воткинский завод'
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Влияние объектов
железнодорожного транспорта на окружающую среду
1.1 Железнодорожный транспорт и
экология
1.2 Вредные выбросы
в воздух и водоемы
.3 Шум и вибрация
при движении поездов
.4 Мероприятия по
снижению шума
.5 Мероприятия по
воздействию железнодорожного транспорта на окружающую среду
.6 Охрана
атмосферного воздуха
1.7 Рациональное использование и
охрана земель, снижение негативного воздействия на почву
. инвентаризация источников
загрязнения атмосферы железнодорожного цеха ОАО ‹‹Воткинский завод»
.1. Краткая история и характеристика
железнодорожного цеха ОАО «Воткинский завод»
2.2 Источники
загрязнения Железнодорожного цеха ОАО «Воткинский завод»
3. Расчет выбросов загрязняющих
веществ в атмосферу источниками железнодорожного цеха ОАО «Воткинский завод»
3.1 Расчет выбросов
загрязняющих веществ маневровыми тепловозами
3.2 Расчет выбросов загрязняющих
веществ в атмосферу двигателями внутреннего сгорания путевой техники
3.3 Расчет выбросов
загрязняющих веществ при сжигании топлива в котельной
.4 Расчет выбросов
загрязняющих веществ от сварочного производства
.5 Расчет выбросов
загрязняющих веществ от участка обкатки двигателей
.6 Расчет выбросов
загрязняющих веществ от участка испытания и ремонта топливной аппаратуры
.7 Расчет выделения
загрязняющих веществ от участка мойки деталей узлов и агрегатов
3.8 Расчет выбросов загрязняющих
веществ от участков технического обслуживания и текущего ремонта
3.9 Расчет выбросов
загрязняющих веществ от кузнечного участка
.10 Расчет выбросов
загрязняющих веществ от подвижных источников
.11 Расчет выбросов
загрязняющих веществ от участка мойки автомобилей
3.12 Суммарные выбросы загрязняющих
веществ в атмосферу источниками Железнодорожного цеха ОАО «Воткинский завод».
.13 Пути снижения загрязнения атмосферы
источниками жжелезнодорожного цеха ОАО «Воткинский завод»
. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧеСКая ОЦЕНКа ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОАО
«ВОТКИНСКИЙ ЗАВОД»
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК используемых источников
ВВЕДЕНИЕ
Охрана окружающей среды является важнейшим
фактором экономического развития и выживания человечества в мировом масштабе.
Окружающая среда должна рассматриваться в качестве неотъемлемого элемента общих
решений по развитию в регионах промышленности, транспорта и населенных пунктов.
В частности, одной из главных проблем снижения антропогенного воздействия на
окружающую среду результатов жизнедеятельности современного общества является
проблема уменьшения загрязнения атмосферного воздуха.
Железнодорожный транспорт по сравнению с прочими
видами транспорта не является самым активным источником загрязнения биосферы,
но в совокупности с объектами - загрязнителями других отраслей промышленности
создает серьезную угрозу для окружающей среды.
Структура потребления топливно-энергетических
ресурсов (ТЭР) в отрасли определяется структурой энергетики железнодорожного
транспорта, которая объединяет под общим названием совокупность
топливо-энергопотребляющих и энергогенерируюших установок железнодорожного
транспорта, а также систем, обеспечивающих их работу.
Наибольшее количество топлива потребляется в
локомотивном хозяйстве железных дорог России (практически все дизельное топливо
и около 18% - котельно-печного топлива, т.е. около 44% всего топлива,
поступающего на железнодорожный транспорт). Очевидно, что при наличии на предприятии
железнодорожных цехов доля выбросов загрязняющих веществ от железнодорожного
транспорта будет существенно превышать выбросы остальных источников
предприятия. В связи с этим представляло интерес оценить выбросы в атмосферу
источниками железнодорожного цеха ОАО «Воткинский завод», а целью дипломного
проекта являлась оценка воздействия железнодорожного цеха ОАО «Воткинский
завод» на загрязнение атмосферы. При этом решались следующие задачи:
инвентаризация источников загрязнения атмосферы
в железнодорожном цехе;
расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу
источниками цеха;
эколого-экономическая оценка хозяйственной
деятельности железнодорожного цеха ОАО «Воткинский завод».
1.
Влияние объектов железнодорожного транспорта на окружающую среду
.1 Железнодорожный
транспорт и экология
Эволюция развития человечества и создание
индустриальных методов хозяйствования привели к образованию глобальной
техносферы, одним из элементов которой является железнодорожный транспорт.
Природная среда при функционировании элементов техносферы является источником
сырьевых и энергетических ресурсов и пространством для размещения ее
инфраструктуры. Функционирование любого элемента техносферы, в том числе и
железнодорожного транспорта, должно основываться на следующих принципах:
- Проведение количественной и качественной оценки
общего и локального потребления природных ресурсов исходя из местных
региональных и федеральных возможностей;
- Проведение количественной и
качественной оценки влияния различных видов деятельности общества на состояние
экологических систем, природных комплексов и природных ресурсов;
- Нормирование уровня антропогенных
воздействий от различных видов деятельности общества, в том числе и объектов
железнодорожного транспорта на природную среду;
- Обеспечение равновесия в
кругообороте веществ и энергии путем ограничения воздействия на природу, исходя
из ее возможностей по самоочищению и воспроизводству;
- Ограничения воздействия на природную
среду с помощью различных методов и средств очистки выбросов в атмосферу,
стоков в водоемы, отходов производства, физических излучений;
- Создание экологически чистых
производств, технологий, подвижного состава, оборудования и транспортных
систем;
- Использование методов экологической
профилактики функционирования отраслей и объектов железнодорожного транспорта
путем выполнения природоохранных мероприятий и внедрения технологических
средств;
- Непрерывный контроль за состоянием
окружающей среды;
- Использование экономических методов
в управлении охраной окружающей среды и рациональным природопользованием;
- Неотвратимость наступления
ответственности за нарушение правил, норм, законов по охране окружающей среды.
Железнодорожный транспорт по объему грузовых
перевозок занимает первое место среди других видов транспорта, по объему перевозок
пассажиров второе место после автомобильного транспорта. Успешное
функционирование и развитие железнодорожного транспорта зависит от состояния
природных комплексов и наличия природных ресурсов, развития инфраструктуры
искусственной среды, социально-экономической среды общества. Состояние
окружающей среды при взаимодействии с объектами железнодорожного транспорта
зависит от инфраструктуры по строительству железных дорог, производству
подвижного состава, производственного оборудования и других устройств,
интенсивности использования подвижного состава и других объектов на железных
дорогах, результатов научных исследований и их внедрения на предприятиях и
объектах отрасли. Каждый элемент системы имеет прямые и обратные связи друг с
другом.
При развитии и функционировании объектов
железнодорожного транспорта следует учитывать свойства природных комплексов:
многосвязность, устойчивость, коммутативность, аддитивность, инвариантность,
многофакторную корреляцию.
Многосвязность выражается в разнохарактерном воздействии
транспорта на природу, которое может вызвать в ней трудноучитываемые изменения.
Аддитивность - это возможность
многопараметрического сложения различных источников техногенного и
антропогенного воздействия на природу, что может привести к непредсказуемым
изменениям в природе.
Инвариантность является свойством экосистем
сохранять стабильность в границах регламентированных техногенных и
антропогенных воздействий.
Устойчивость - способность экосистем сохранять
исходные параметры при естественном, техногенном и антропогенном воздействиях.
Многофакторная корреляция характеризует
экосистемы с позиций их предопределенности к случайным и неслучайным событиям с
аналитическими связями между ними.
Железнодорожный транспорт постоянно воздействует
на природную среду. Уровень воздействия может лежать в допустимых равновесных и
кризисных границах. Характер воздействия транспорта на окружающую среду
определяется составом техногенных факторов, интенсивностью их воздействия,
экологической весомостью воздействия на элементы природы. Техногенное
воздействие может быть локальным от единичного фактора или комплексным - от
группы различных факторов, характеризующихся коэффициентами экологической
весомости, которые зависят от вида воздействия, их характера, объекта воздействия.
Для оценки уровня воздействия объектов транспорта на экологическое состояние
природы используют следующие интегральные характеристики:
- Абсолютные потери окружающей среды, выражаемые в
конкретных единицах измерения состояния биоценозов (флоры, фауны, людей);
- Компенсационные возможности
экосистем, характеризующие их восстанавливаемость в естественном или
искусственном режиме, создаваемом принудительно;
- Опасность нарушения природного
баланса, возникновение неожиданных потерь и локальных экологических сдвигов,
которые могут вызвать экологический риск и кризисные ситуации в окружающей
природной среде;
- Уровень экологических потерь,
вызываемых воздействием объектов транспорта на окружающую среду.
Эти характеристики и позволяют определить
экологическую безопасность в регионах расположения транспортных объектов.
Любое воздействие объектов транспорта на природу
вызывает ответную реакцию, которая проявляется в следующих формах: адапционной
- с локальным или статическим смещением равновесия; восстанавливающейся или
самовосстанавливающейся, характеризующейся полным возвратом экосистемы в
исходное состояние; частично восстанавливающейся, когда экосистема
восстанавливает только часть своих свойств и характеристик;
невосстанавливаемой, когда в экосистеме образуются необратимые сдвиги от
исходного ее состояния. Воздействие объектов железнодорожного транспорта на
природу обусловлено строительством дорог, производственно-хозяйственной
деятельностью предприятий, эксплуатацией железных дорог и подвижного состава,
сжиганием большого количества топлива, применением пестицидов на лесных полосах
и др.
Строительство и функционирование железных дорог
связано с загрязнением природных комплексов выбросами, стоками, отходами,
которые не должны нарушать равновесие в экологических системах. Равновесие
экосистемы характеризуется свойством сохранять устойчивое состояние в пределах
регламентированных антропогенных изменений в окружающих транспортное
предприятие природных комплексах. Самоочищающая способность природной среды
снижается из-за уничтожения и истощения природных комплексов. Линии железных
дорог, прокладываемые на сложившихся путях миграции живых организмов, нарушают
их развитие и даже приводят к гибели целых сообществ и видов.
Факторы воздействия объектов железнодорожного
транспорта на окружающую среду можно классифицировать по следующим признакам:
механические (твердые отходы, механическое воздействие на почвы строительных,
дорожных, путевых и других машин); физические (тепловые излучения,
электрические поля, электромагнитные поля, шум, инфразвук, ультразвук,
вибрация, радиация и др.); химические вещества и соединения (кислоты, щелочи,
соли металлов, альдегиды, ароматические углеводороды, краски и растворители,
органические кислоты и соединения и др.), которые подразделяются не чрезвычайно
опасные, высоко опасные, опасные и малоопасные; биологические (макро- и
микроорганизмы, бактерии, вирусы).
Эти факторы могут действовать на природную среду
долговременно, сравнительно недолго, кратковременно и мгновенно. Время действия
факторов не всегда определяет размер вреда, наносимого природе. По масштабам
действия вредные факторы подразделяются на действующие на небольших площадях,
действующие на отдельные участки местности, глобальные. Химические вещества и
соединения могут мигрировать и рассеиваться в воздухе, в воде, почвах, нанося
обратимый, частично обратимый и необратимый ущерб природе. В миграции
химических веществ и заразных микроорганизмов важное место занимает транспорт.
Основными направлениями снижения величины загрязнения окружающей среды
являются: рациональный выбор технологических процессов для производства готовой
продукции и ее транспортирования; использование средств защиты окружающей среды
и поддержание их в исправном состоянии.
Интегральным критерием экологической эффективности
производственной деятельности объектов железнодорожного транспорта служит
степень нарушения природного баланса в регионе. Опасность нарушения природного
баланса количественно связана с антропогенными факторами производственной и
хозяйственной деятельности людей в регионе. В случае, если природная среда не
способна справиться с воздействием железнодорожного транспорта, необходимо
предусматривать очистные сооружения или проводить восстановительные работы.
Равновесие в природной среде обеспечивается поддержанием энергетического,
водного, биологического, биогеохимического балансов и их изменением в
определенный промежуток времени. Количественные характеристики перечисленных
балансов зависят от географического положения регионов, климатических условий, величины
использования ресурсов, природных явлений и степени загрязнения окружающей
среды. Обеспечить равновесие в природе можно с помощью правовых,
социально-экономических, организационных, технических, санитарно-гигиенических,
биологических и других методов. Правовые методы регламентируют нормы и порядок
природопользования исходя из условия сохранения относительного равновесия в
окружающей среде. Социальные методы основаны на ответственности всех слоев
общества за состояние охраны окружающей среды. Экономические методы
предусматривают определенные виды затрат на сохранение равновесия окружающей
среды, рациональную плату за ресурсы, возмещение ущерба. Организационные методы
основаны на научной организации природопользования и выполнении
административных и правоохранных мер по предотвращению вредного воздействия на
окружающую среду. Технические методы основаны на создании новых технологий и
производственного оборудования, уменьшающих вредное воздействие на природную
среду, внедрение эффективных средств очистки выбросов в атмосферу и сбросов в
водоемы. Санитарно-гигиенические методы предусматривают обязательный контроль
за состоянием окружающей среды с целью своевременного принятия мер по
предотвращению вредного влияния загрязнений на людей и природу.
Взаимосвязь экономики и экологии должна
опираться на результаты комплексного анализа всей совокупности показателей
научно-технического прогресса во всех отраслях рыночной экономики. Комплексный
анализ необходим, чтобы четко определить реальные затраты на создание системы
рационального природопользования и природоохранную деятельность в условиях
рынка. Целью ресурсосберегающих и природоохранных мероприятий является
повышение жизненного уровня людей, создание максимальной комфортности среды их
обитания с учетом потенциальных возможностей страны, мировых достижений в
области науки и техники, форм территориальной организации производств, уровня
социальной производственной и рыночной инфраструктур.
Известно, что
железнодорожный транспорт оказывает воздействие на окружающую среду всех
климатических зон и географических поясов местности. Дана оценка влияния
обьектов железнодорожного транспорта на окружающую среду.
1.2
Вредные выбросы в воздух и водоемы
Экологические преимущества
железнодорожного транспорта состоят главным образом в значительно меньшем
количестве вредных выбросов в атмосферу на единицу выполненной работы. Основным
источником загрязнения атмосферы являются отработавшие газы дизелей тепловозов.
В них содержатся окись углерода, окись и двуокись азота, различные углеводороды,
сернистый ангидрид, сажа. Содержание сернистого ангидрида зависит от количества
серы в дизельном топливе, а содержание других примесей - от способа его
сжигания, а также способа наддува и нагрузки двигателя.
Высокое содержание вредных
примесей в отработавших газах дизелей при работе в режиме холостого хода
обусловлено не только плохим смешиванием топлива с воздухом, но и сгоранием
топлива при более низких температурах.
Режим работы маневровых
тепловозов менее стабилен, чем поездных, поэтому и выделение токсичных веществ
у них в несколько раз больше. Уровень загрязнения воздушной среды станций и
прилегающих к ним селитебных зон отработавшими газами маневровых тепловозов
зависит от числа одновременно занятых локомотивов. При этом наиболее значительно
выделение окислов азота и сернистого ангидрида.
Транспортные средства для своей работы
используют в основном солярку, получаемое из нефти. В состав органической массы
нефтяного топлива входят следующие химические элементы: углерод, водород,
кислород, азот и сера. Негорючая часть топлива включает влагу и минеральные
примеси. Продуктами полного сгорания топлива являются углекислый газ, водяной
пар и диоксид серы. При недостаточном поступлении кислорода происходит неполное
сгорание, в результате чего вместо углекислого газа образуется угарный газ.
Отработавшие газы ДВС содержат около 200
компонентов. Период их существования длится от нескольких минут до 4 -5 лет. По
химическому составу и свойствам, а также характеру воздействия на организм
человека их объединяют в группы.
Первая группа. В нее входят нетоксичные
вещества: азот, кислород, водород, водяной пар, углекислый газ и другие
естественные компонентами атмосферного воздуха. В этой группе заслуживает
внимания углекислый газ (СО2), содержанке которого в отработавших газах в
настоящее время не нормируется, однако, вопрос об этом ставится в связи с
особой ролью СО2 в «парниковом эффекте».
Вторая группа. К этой группе относят только одно
вещество - оксид углерода, или угарный газ (СО). Продукт неполного сгорания
нефтяных видов топлива не имеет цвета и запаха, легче воздуха. В кислороде
воздухе оксид углерода горит голубоватым пламенем, выделяя много теплоты и
превращаясь в углекислый газ.
Оксид углерода обладает выраженным отравляющим
действием. Оно обусловлено его способностью вступать в реакцию с гемоглобином
крови, приводя к образованию карбоксигемоглобина, который не связывает
кислород. Вследствие этого нарушается газообмен в организме, наступает
кислородное голодание и возникает нарушение функционирования всех систем
организма. Отравлению угарным газом часто подвержены водители автотранспортных
средств при ночевках в кабине с работающим двигателем или при прогреве
двигателя в закрытом гараже. Характер отравления оксидом углерода зависит от
его концентрации в воздухе, длительности воздействия и индивидуальной
восприимчивости человека. Легкая степень отравления вызывает пульсацию в голове
потемнение в глазах, повышенное сердцебиение. При тяжелом отравлении сознание
затуманивается, возрастает сонливость. При очень больших дозах угарного газа
(свыше 1%) наступают потеря сознания и смерть.
Третья группа. В ее составе оксиды азота,
главным образом, NО - оксид азота и NО2 - диоксид азота. Это газы, образующиеся
в камере сгорания ДВС при температуре 2800 оС и давлении около 10 кгс/см2.
Оксид азота - бесцветный газ, не взаимодействует с водой и мало растворим в
ней, не вступает в реакции с растворами кислот и щелочей. Легко окисляется
кислородом воздуха и образует диоксид азота. При обычных атмосферных условиях
NО полностью превращается в NO2
- газ бурового цвета с характерным запахом. Он тяжелее воздуха, поэтому
собирается в углублениях, канавах и представляет большую опасность при
техническом обслуживании транспортных средств.
Для человеческого организма оксиды азота еще
более вредны, чем угарный газ. Общий характер воздействия меняется в
зависимости от содержания различных оксидов азота. При контакте диоксида азота
с влажной поверхностью (слизистые оболочки глаз, носа, бронхов) образуются
азотная и азотистая кислоты, раздражающие слизистые оболочки и поражающие
альвеолярную ткань легких. При высоких концентрациях оксидов азота (0,004 -
0,008 %) возникают астматические проявления и отек легких. Вдыхая воздух,
содержащий оксиды азота в высоких концентрациях, человек не имеет неприятных
ощущений и не предполагает отрицательных последствий. При длительном
воздействии оксидов азота в концентрациях, превышающих норму, люди заболевают
хроническим бронхитом, воспалением слизистой желудочно-кишечного тракта,
страдают сердечной слабостью, а также нервными расстройствами.
Вторичная реакция на воздействие оксидов азота
проявляется в образовании в человеческом организме нитритов и всасывании их в
кровь. Это вызывает превращение гемоглобина в метагемоглобин, что приводит к
нарушению сердечной деятельности.
Четвертая группа. В эту наиболее многочисленную
по составу группу входят различные углеводороды, то есть соединения типа СхНу,
в отработавших газах содержатся углеводороды различных гомологических рядов:
парафиновые (алканы), нафтеновые (цикланы) и ароматические (бензольные), -
всего около 160 компонентов. Они образуются в результате неполного сгорания
топлива в двигателе, сгоревшие углеводороды являются одной из причин появления
белого или голубого дыма. Это происходит при запаздывании воспламенения рабочей
смеси в двигателе или при пониженных температурах в камере сгорания.
Углеводороды токсичны и оказывают
неблагоприятное воздействие на сердечно-сосудистую систему человека.
Углеводородные соединения отработавших газов, наряду с токсическими свойствами,
обладают канцерогенным действием. Канцерогены - это вещества, способствующие
возникновению и развитию злокачественных новообразований.
Особой канцерогенной активностью отличается
ароматический углеводород бенз(а)пирен С20Н12, содержащийся в отработавших
газах бензиновых двигателей и дизелей. Он хорошо растворяется в маслах, жирах,
сыворотке человеческой крови. Накапливаясь в организме человека до опасных
концентраций, бенз(а)пирен стимулирует образование злокачественных опухолей.
Углеводороды под действием ультрафиолетового
излучения Солнца вступают в реакцию с оксидами азота, в результате образуются
новые токсичные продукты - фотооксиданты, являющиеся основой «смога» (от smokе
- дым и fog - туман).
Главным токсичным компонентом смога является озон. К фотооксидантам также
относятся угарный газ, соединения азота, перекиси и др. Фотооксиданты
биологически активны, оказывают вредное, воздействие на живые организмы, ведут
к росту легочных и бронхиальных заболеваний людей, разрушают резиновые изделия,
ускоряют коррозию металлов, ухудшают условия видимости.
Впервые появление смога было зафиксировано в
Лос-Анжелесе в 40-х годов XX
века. Причиной его явилось чрезмерное загрязнение воздуха промышленными и
транспортными выбросами. В 1952 году явление смога наблюдалось в Лондоне. Оно
вызвало катастрофические последствия: его жертвами стали около 4 тысяч человек,
погибших из-за увеличения числа респираторных заболеваний под воздействием
смога
Впоследствии смог периодически появлялся во
многих крупнейших городах мира. По характеру действия стали выделять две
разновидности смога: лос-анджелесского типа, сухой и лондонского типа, влажный.
Пятая группа. Ее составляют альдегиды -
органические соединения, содержащие альдегидную группу - С=ОН, связанную дородным
радикалом (СН3, С6Н3 или др.). В отработавших газах присутствуют в основном
формальдегид, акролеин и уксусный альдегид. Наибольшее количество альдегидов
образуется на режимах холостого хода и малых нагрузок, когда температуры
сгорания в двигателе невысокие.
Формальдегид НСНО - бесцветный газ с неприятным
запахом, тяжелее воздуха, легко растворимый в воде. Он раздражает слизистые
оболочки человека, дыхательные пути, поражает центральную нервную систему.
Обуславливает запах отработавших газов, особенно у дизелей. Акролеин
СН2=СН-СН=0, или альдегид акриловой кислоты, - бесцветный ядовитый газ с
запахом подгоревших жиров. Оказывает воздействие на слизистые оболочки.
Уксусный альдегид СН3СНО - газ с резким запахом
и токсичным действием на человеческий организм.
Шестая группа. В нее выделяют сажу и другие
дисперсные частицы (продукты износа двигателей, аэрозоли, масла, нагар и др.).
Сажа - частицы твердого углерода черного цвета, образующиеся при неполном
сгорании и термическом разложении углеводородов топлива. Она не представляет
непосредственной опасности для здоровья человека, но может раздражать
дыхательные пути. Создавая дымный шлейф за транспортным средством, сажа
ухудшает видимость на дорогах. Наибольший вред сажи заключается в
адсорбировании на ее поверхности бенз(а)пирена, который в этом случае оказывает
более сильное негативное воздействие, на организм человека, чем в чистом виде.
Седьмая группа. Представляет собой сернистые
соединения - такие неорганические газы, как сернистый ангидрид, сероводород»
которые появляются в составе отработавших газов двигателей, если используется
топливо с повышенным содержанием серы. Значительно больше серы присутствует в
дизельных топливах по сравнению с другими видами топлив, используемых на
транспорте.
Для отечественных месторождений нефти (особенно
в восточных районах) характерен высокий процент присутствия серы и сернистых
соединений. Поэтому и получаемое из нее дизельное топливо по устаревшим
технологиям отличается более тяжелым фракционным составом, и вместе с тем оно
хуже очищено от сернистых и парафиновых соединений. Согласно европейским
стандартам: ЕВРО-2 ЕВРО-3, ЕВРО-4, введенным в действие в 1996 г., содержание
серы в дизельном топливе не должно превышать 0,005 г/л, а по российскому
стандарту - 1,7 г/л. Наличие серы усиливает токсичность отработавших газов
дизелей и является причиной появления в них вредных сернистых соединений.
Сернистые соединения обладают резким запахом,
тяжелее воздуха, растворяются в воде. Оказывают раздражающее действие на
слизистые оболочки горла, носа, глаз человека, могут привести к нарушению
углеводного и белкового обмена и угнетению окислительных процессов, при высокой
концентрации (свыше 0,01 %) - к отравлению организма. Сернистый ангидрид
губительно воздействует и на растительный мир.
Восьмая группа. Компоненты этой группы - свинец
и его соединения - встречаются в отработавших газах карбюраторных автомобилей
только при использовании этилированного бензина, имеющего в своем составе
присадку, повышающую октановое число. Оно определяет способность двигателя
работать без детонации. Чем выше октановое число, тем более стоек бензин против
детонации. Детонационное сгорание рабочей смеси протекает со сверхзвуковой
скоростью, что в 100 раз быстрее нормального. Работа двигателя с детонацией
опасна тем, что двигатель перегревается, мощность его падает, а срок службы
резко сокращается. Увеличение октанового числа бензина способствует снижению
возможности наступления детонации.
В качестве присадки, повышающей октановое число,
используют антидетонатор - этиловую жидкость Р-9. Бензин с добавлением этиловой
жидкости становится этилированным. В состав этиловой жидкости входят собственно
антидетонатор - тетраэтилсвинец, катализатор - бромистый этил (ВгС2Н5) и α-монохлорнафталин
(С10Н7С1), наполнитель - бензин Б-70, антиокислитель - параоксидифениламин и
краситель. При сгорании этилированного бензина катализатор способствует
удалению свинца и его оксидов из камеры сгорания, превращая их в парообразное
состояние. Они вместе с отработавшими газами выбрасываются в окружающее
пространство и оседают вблизи дорог.
В придорожном пространстве примерно 50 %
выбросов свинца в виде микрочастиц сразу распределяются на прилегающей
поверхности. Остальное количество в течение нескольких часов находится в
воздухе в виде аэрозолей, а затем также осаждается на землю вблизи 8дорог.
Накопление свинца в придорожной полосе приводит к загрязнению экосистем и
делает близлежащие почвы непригодными к сельскохозяйственному использованию,
добавление к бензину присадки Р-9 делает его высокотоксичным. Разные марки
бензина имеют различное процентное содержание присадки. Чтобы различать марки
этилированного бензина его окрашивают, добавляя в присадку разноцветные
красители. Неэтилированный ванный бензин поставляется без окрашивания. В
развитых странах мира применение этилированного бензина ограничивается или уже
полностью прекращено.
Негативное воздействие на экосистемы оказывают
не только рассмотренные компоненты отработавших газов, выделенные в семь групп,
но и сами углеводородные топлива, масла и смазки. Большой способностью к
испарению, особенно при повышении температуры, пары топлива и масел
распространяются в воздухе и отрицательно влияют на живые организмы.
Ежегодно из пассажирских
вагонов на каждый километр пути выливается до 200 м3 сточных вод, содержащих
патогенные микроорганизмы, и выбрасывается до 12 т сухого мусора. Это приводит
к загрязнению железнодорожного полотна и окружающей среды. Кроме того, очистка
путей от мусора связана со значительными материальными издержками. Решить проблему
можно использованием в пассажирских вагонах аккумулирующих емкостей для сбора
стоков и мусора или установкой в них специальных очистных сооружений.
При мытье подвижного
железнодорожного состава в почву и водоемы переходят вместе со сточными водами
синтетические поверхностно-активные вещества, нефтепродукты, фенолы,
шестивалентный хром, кислоты, щелочи, органические и неорганические взвешенные
вещества. Содержание нефтепродуктов в сточных водах при мытье локомотивов,
фенолов при мытье цистерн из-под нефти превышают предельно допустимые
концентрации. Многократно превышаются ПДК шестивалентного хрома при замене
охлаждающей жидкости дизелей локомотивов. Во много раз сильнее сточных вод
загрязняется почва на территории и вблизи пунктов, где производится обмывка и
промывка подвижного состава.
Железнодорожный транспорт -
крупный потребитель воды. Несмотря на почти полную ликвидацию паровой тяги,
водопотребление на железных дорогах из года в год увеличивается. Это вызвано
ростом протяженности железнодорожной сети и объемов перевозок, а также
увеличением масштабов жилищного и культурно-бытового строительства. Следует
ожидать, что производственно-бытовое потребление воды будет увеличиваться и в
дальнейшем, поскольку с каждым годом растет число локомотивных и вагонных депо,
пунктов подготовки грузовых и пассажирских вагонов к перевозке,
промывочно-пропарочных станций, пунктов экипировки рефрижераторных поездов.
Вода участвует практически во всех производственных процессах: при обмывке и
промывке подвижного состава, его узлов и деталей, охлаждении компрессоров и
другого оборудования, получении пара, используется при заправке вагонов,
реостатных испытаниях тепловозов и т. д. Часть потребляемой воды расходуется
безвозвратно (заправка пассажирских вагонов, получение пара, приготовление
льда). Объем оборотного и повторного использования воды на предприятиях
железнодорожного транспорта пока составляет лишь около 30%.
1.3
Шум и вибрация при движении поездов
Шумом - называются любые нежелательные для
человека звуки, мешающие труду или отдыху, создающие акустический дискомфорт,
факторы, влияющие на уровень транспортного шума. Основным Источником шума в
городах является транспорт, и его шумовое воздействие постоянно растет. На
уровень шума влияет ряд факторов:
скорость транспортного потока при увеличении
скорости транспортных средств происходит возрастание шума двигателей, шума от
качения колес по дороге и преодоления сопротивления воздуха;
состав транспортного потока (грузовой транспорт
создает большее шумовое воздействие по сравнению с пассажирским. Поэтому
возрастание доли грузового подвижного состава в транспортном потоке приводит к
общему возрастанию шума;
тип двигателя (сравнение двигателей соизмеримой
мощности позволяет провести их ранжирование по возрастанию уровня шума ~ электродвигатель,
карбюраторный двигатель, дизель, паровой, газотурбинный двигатель);
тип и качество дорожного покрытия (наименьший
шум создает асфальтобетонное покрытие, затем по возрастающей - брусчатое,
каменное и гравийное. Неисправное дорожное покрытие любого типа, имеющее
выбоины, раскрытые швы и нестыковки поверхностей, а также «мы и проседания
создает повышенный шум);
планировочные решения территорий (продольный
профиль и извилистость улиц, наличие разно уровневых транспортных развязок и
светофоров влияют на характер работы двигателей, а, следовательно, и на
создаваемый шум. Высота и плотность застройки определяют дальность
распространения шума от магистралей. Так, ширина зон акустического дискомфорта
вдоль магистралей в дневные часы может достигать 700-1000 м в зависимости от
типа прилегающей застройки);
наличие зеленых насаждений (вдоль магистралей) с
обеих сторон предусматривают санитарно-защитные зоны, в которых высаживаю
деревья. Лесопосадки препятствуют распространению шума на близлежащие территории.
Во многих мегаполисах железная
дорога практически стала городским видом транспорта. Например, в городе
Караганде вокзалы, сортировочные станции оказались почти в центре города. Рядом
с железнодорожными магистралями поднялись предприятия и жилые районы.
Увеличение интенсивности и скорости движения поездов, сооружение сквозных
железнодорожных путей через городскую застройку влекут за собой значительный
рост уровней шума в жилой зоне города и пригородных зонах отдыха населения.
Шум от поездов вызывает негативные
последствия, выражающиеся прежде всего в нарушении сна, ощущении болезненного
состояния, в изменении поведения, увеличении употребления лекарственных
препаратов и т.д. Нарушение сна может иметь различные формы: удлинение периода
засыпания, пробуждения во время сна, ухудшение качества сна, т. е. переход от
глубокого сна к более легкому, поверхностному. Мгновенные прерывания сна
учащаются с увеличением частоты и силы звука. При равном акустическом
показателе шум от поездов вызывает в 3 раза меньше нарушений сна, чем шум от
автомобилей. На сон влияет не только уровень шума, но и число его источников.
Восприятие шума поездов зависит
от общего шумового фона. Так, на заводских окраинах городов он воспринимается
менее болезненно, чем в жилых кварталах. Шум от вокзалов и особенно
сортировочных станций вызывает более негативные последствия, чем шум от
обычного движения поездов.
Шум железной дороги заглушает
человеческий голос, он мешает при просмотре и прослушивании теле- и
радиопередач. Как показали результаты анкетирования, шум поездов в большей
степени препятствует восприятию речи, чем шум от автомобильного движения. Это
объясняется, прежде всего, продолжительностью шумового эффекта, вызываемого
движением поезда. Шум может стать причиной стрессового состояния,
характеризующегося повышением активности центральной и вегетативной нервной
систем. О приближении пассажирского и тем более грузового поезда известно
задолго до его появления - по шуму, знакомому всем перестуку колес, железному
лязгу. Через города и поселки, по берегам тихих рек, заповедным местам днем и
ночью идут составы. И это отнюдь не благотворно воздействует на людей, животный
мир природы и даже на ее растительный наряд.
Исследователями получены
характеристики шумов всех категорий поездов в зависимости от скорости и
интенсивности их движения, данные по шуму грузовых дворов и станций, депо,
тяговых подстанций и других объектов железнодорожного транспорта. Шум поезда
слагается из шума локомотива и вагонов. При работе тепловозов наибольший шум
отмечается у выпускной трубы двигателя, где уровни звукового давления достигают
100-110дБА. Даже на расстоянии 50 мот оси крайнего пути наружный шум тепловоза
составляет 83- 89 дБА.
Основным источником шума
вагонов являются удары колес на стыках и неровностях рельсов, а также трение
поверхности катания и гребня колеса о головку рельса. Качение колес по сварному
рельсу без выбоин и волнообразного износа приводит к образованию шума в широком
диапазоне частот. При этом уровни и частотный спектр шума зависят от состояния
рельсового пути и колес, а также от возбуждаемых в них колебаний. Дефекты
поверхности рельсов вызывают вибрации и удары, снижают устойчивость рельсов и
верхнего строения пути в целом, приводят к износу подвижного состава и
повышению уровня шума на величину до 15 дБА. Стыки рельсов вызывают ударный шум
с повышением его уровня до 10 дБА. К таким же результатам приводят различные
неровности, выбоины и нарушения кривизны поверхности катания и гребня колес.
При движении в кривых малого радиуса иногда возникают скрежущие шумы. Такие же
шумы наблюдаются и при пользовании дисковыми тормозами.
Существенное значение имеют
шумы, вызываемые работой двигателей локомотивов. Шум, создаваемый электровозом,
обычно не превышает уровень шума, производимого вагонами. Наиболее шумящими
агрегатами являются вентиляторы. Тепловозы, двигатели которых оборудованы
глушителями на впускных и выпускных трубопроводах и звукоизолирующими
покрытиями, не вызывают значительных шумов.
Шумы возникают также от ударов
в ходовых частях, от дребезжания тормозных тяг, колодок, автосцепки и др. При
движении поезда со скоростью 70-80 км/ч по рельсам, уложенным на деревянных
шпалах, звуковое давление у колес составляет 125-130 дБ, а по рельсам, лежащим
на железобетонных шпалах, - всего на 1-2 дБ больше. В зависимости от скорости
движения шум возрастает в среднем для пассажирских поездов на 0,37 дБ, для
грузовых на 0,3 дБ и для локомотивов на 0,23 дБ при увеличении скорости на 1
км/ч. Уровни звука от пассажирских, грузовых и электропоездов при скорости
движения 50-60 км/ч составляют 90- 92 дБА.
Высокий уровень и
среднечастотный характер колесного шума поезда по санитарной оценке весьма
неблагоприятны и требуют эффективных мер его снижения. Однако применяемые на
практике методы и приемы пока не дают заметного эффекта. Так, общее снижение
шума в результате укладки бесстыкового пути и установки резиновых прокладок
между рельсами и шпалами составляет всего 6-12дБА. В то же время волновой износ
рельсов повышает шум на 20 дБА. Резиновые прокладки в колесах на железнодорожном
транспорте не применяются.
Вибрация - механическое колебание упругих тел.
Основным параметром, характеризующими вибрацию, является частота колебание,
амплитуда смещение, колебательная скорость, колебательное ускорение и спектр
частот вибрации. Вибрацией называются малые механические колебания, возникающие
в упругих телах, или телах, находящихся под воздействием переменного
физического поля. Причиной вибрации являются неуравновешенные силовые
воздействия. Вибрация находит полезное применение в медицине (вибромассаж) и в
технике (вибраторы). Однако длительное воздействие вибрации на человека
является опасным. Опасна вибрация при определенных условиях и для машин и
механизмов, так как может вызвать их разрушение.
Вибрация относится к факторам, обладающим
большой биологической активностью. Характер, глубина и направленность
физиологических сдвигов различных систем организма определяются уровнями,
спектральным составом вибрации, а также физиологическими свойствами тела
человека. В генезе этих реакций важную роль играют анализаторы - вестибулярных,
двигательных, зрительных, кожных и других аппаратов.
Следует отметить важную роль биохимических
свойств человеческого тела в субъективном восприятии вибрации. Действие
вибрации на организм опосредуется следующими явлениями: физиологическим
воздействием на поверхность контакта; распространение колебаний по тканям;
непосредственной реакцией на воздействия в органах и тканях, а также
раздражением механорецепторов, вызывающим нейрорефлекторные и субъективные реакции.
При этом первый этап определяется входным механическим импедансом; второй -
механическими свойствами тканей и структур тела; третий - типом и количеством
раздражаемых рецепторов, а также в зависимости от механическими свойствами
тела.
Основными параметрами, характеризующими
вибрацию, являются: амплитуда смещения, то есть величина наибольшего отклонения
колеблющейся точки от положения равновесия; амплитуда колебательной скорости и
колебательного ускорения; период колебаний - время между двумя последовательными
одинаковыми состояниями системы; частота. Вибрация относится к факторам,
обладающим высокой биологической активностью. Выраженность ответных реакций
обусловливается главным образом силой энергетического воздействия и
биомеханическими свойствами человеческого тела как сложной колебательной
системы. Мощность колебательного процесса в зоне контакта и время этого
контакта являются главными параметрами, определяющий развитие вибрационных
патологий, структура которых зависит от частоты и амплитуды колебаний,
продолжительности воздействия, места приложения и направления оси вибрационного
воздействия, демпфирующих свойств тканей, явлений резонанса и других условий.
1.4
Мероприятия по снижению шума
Для защиты от шума при
проектировании железных дорог необходимо предусматривать в городах обходные
линии для пропуска транзитных грузовых поездов без захода в город, размещать
сортировочные станции за пределами населенных пунктов, а технические станции и
парки резервного подвижного состава - за пределами селитебной территории. Вне
этой территории должны проходить железнодорожные линии для грузовых перевозок и
подъездные пути.
При новом строительстве
требуется отделять железнодорожные линии и станции от жилой застройки городов и
других населенных пунктов разрывами. Предусмотренные нормами санитарные разрывы
100 м в городах и 50 м в поселках от железнодорожных линий до жилой застройки
недостаточны. Сортировочные, пассажирские и грузовые станции должны находиться
от жилой зоны на расстоянии не менее 300 м. Интересен опыт строительства
гаражей вдоль железнодорожной линии с целью защиты от шума. Например, в
Караганде вдоль железнодорожного полотна построено немало частных гаражей
ленточного типа. Благодаря этому уменьшилось воздействие шума на прилегающие
селитебные территории, повысилась безопасность движения вследствие уменьшения
заходов на путь в неустановленных местах. Кроме того, гаражи препятствуют
появлению стихийных свалок, нестандартных ограждений.
При установке шумопоглощающих
экранов вдоль железной дороги на расстоянии 2,5 м от оси пути, имеющих
минимальную высоту 1,5 м и шумопоглощающее покрытие на внутренней стороне,
уровни шума проходящих поездов могут быть снижены на 10 дБА на расстоянии до
100 м. К сожалению, на больших городах этот метод мало используется. Изгороди,
деревья и другие посадки приводят к аналогичному эффекту при достаточной ширине
посадок. В соответствии с расчетами полоса зеленых насаждений шириной 50 м
снижает уровень шума на 5-10 дБА. Исследование генерирования и способов
уменьшения шума от движущегося подвижного состава имеет большое значение в
решении проблемы защиты окружающей среды.
Совершенствование конструкций
подвижного состава сопровождается понижением уровня шума. Так,
эксплуатировавшиеся ранее пассажирские поезда при скорости 130 км/ч на стыковом
пути создавали шум, уровень которого достигал 92 дБА на расстоянии 25 м от
пути. Пассажирский поезд «Тулпар» с вагонами фирма «Тальго» при скорости 160
км/ч на бесстыковом пути создают шум 89 дБА, так как корпуса вагонов выполнены
из дюралюминия. Вагон фирмы «Тальго» легкий и бесшумный, в салоне, несмотря на
скорость, гораздо тише, чем в обычном поезде. Кроме того, вагоны имеют
обтекаемую форму и низкий профиль. Их высота на 60 см ниже по сравнению с
обычными электропоездами, что значительно снижает шум, возникающий при
движении.
Снижение шума в источнике его
возникновения может быть достигнуто на железнодорожном транспорте:
заменой звеньевого пути
бесстыковым с упругими прокладками между рельсами и шпалами;
проведением комплекса работ,
обеспечивающих снижение шума от локомотивов и вагонов;
заменой пневматических горочных
замедлителей гидравлическими;
переоборудованием системы
громкоговорящего (паркового) оповещения другими видами связи;
уменьшением числа подаваемых
звуковых сигналов;
ограждением железнодорожных
путей;
строительством переездов в двух
уровнях и т. д.
Несмотря на исследования по
изысканию возможности уменьшения шума тепловозов в основном его источнике -
двигателе, эффективные пути пока не найдены. Снижение общего шума от тепловозов
имеет место уже после применения некоторых средств по вибро- и шумопоглощению в
различных источниках. Такими средствами являются глушители на выпуске газов,
виброизоляция двигателя и всех вспомогательных механизмов, более совершенная
конструкция рессорного подвешивания, щиты и колпаки для частичной звукоизоляции
верхних и боковых поверхностей дизеля, кожуха для компрессоров, воздуходувок и
вентиляторов и др.
Практика показала, что весьма
эффективным средством защиты населения от шума является строительство вдоль
железнодорожного полотна объектов промышленного и хозяйственного назначения.
Так, после того как вокруг одной из сортировочных станций были возведены
производственные корпуса, практически прекратились жалобы жителей на шум,
производимый железной дорогой. На станциях внедрены автоматические справочные
установки, шире стали применять переносные радиостанции.
1.5
Мероприятия по воздействию железнодорожного транспорта на окружающую среду
железнодорожный
выброс атмосфера шум
Перевод железнодорожного транспорта
с паровой тяги на электрическую и тепловозную, которыми в настоящее время
выполняется практически вся поездная работа, способствовал улучшению
экологической обстановки: исключено влияние угольной пыли и вредных выбросов
паровозов в атмосферу.
Дальнейшая электрификация
железных дорог, т. е. замена тепловозов электровозами, позволяет исключить
загрязнение воздуха отработавшими газами дизельных двигателей. Основной путь
снижения выбросов токсичных веществ тепловозами заключается в уменьшении их образования
в цилиндрах двигателей. Важное значение имеют обезвреживание отработавших
газов, правильная эксплуатация тепловозов.
Для улучшения экологической
обстановки завершается переход на эксплуатацию пассажирских поездов с
электроотоплением, что сокращает загрязнение воздуха и окружающей среды
продуктами сгорания твердого топлива в печах тысяч вагонов.
Для защиты окружающей природной
среды необходимо наряду с ограничением дыма бороться с искрами, источниками
которых являются газоотводные устройства тепловозов, а также чугунные тормозные
колодки локомотивов и вагонов. Искры могут быть причиной пожаров на
территориях, примыкающих к железным дорогам. Ограничить искровыделение из
газоотводных устройств, свидетельствующих о неполном сгорании топлива, можно
осуществлением мероприятий, направленных на улучшение теплотехнического
состояния тепловозов, а также установкой искрогасителей.
Применение тормозных колодок из
синтетических и композиционных материалов устраняет искрение и, кроме того,
сокращает расход чугуна.
В ближайшее время в новой
конструкции тепловоза в качестве топлива используется газ. Это позволит
экономить дефицитное дизельное топливо. Еще одно преимущество газового
тепловоза - его экологическая чистота. Поэтому на газ, прежде всего, будут
переводиться маневровые тепловозы на станциях, расположенных в черте города.
1.6
Охрана атмосферного воздуха
Основные выбросы загрязняющих веществ в
атмосферу на железнодорожном транспорте происходят вследствие сжигания
органического топлива котельными, тепловозами, автотранспортными средствами,
самоходной дорожно-строительной техникой, специальным подвижным составом.
Существующие проблемы: наличие большого числа
объектов, не отвечающих современным экологическим нормативам; недостаточный
уровень финансирования, который не позволяет проводить полноценное
перевооружение и модернизацию объектов с использованием современного
экономичного и экологичного оборудования; невозможность использования на
значительной части объектов (особенно в сибирских и восточных регионах) экологически
чистых видов топлива; необходимость значительных инвестиций в экологические
мероприятия на многих объектах.
Введение новой редакции
санитарно-эпидемиологических правил и нормативов "Санитарно-защитные зоны
и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов" ставит
перед ОАО "РЖД" задачу обеспечения соответствия шума и вибрации от
подвижного состава новым нормативам.
Действующие и потенциальные риски: повышение
экологических платежей и штрафов за превышение предельно допустимых норм выбросов,
особенно в связи с ужесточением требований экологического законодательства;
ухудшение имиджа железнодорожного транспорта; снижение инвестиционной
привлекательности железнодорожной отрасли; повышение социальной напряженности в
связи с неблагоприятными условиями жизни и труда на территориях
Пути решения:
для стационарных источников:
· внедрение современных экологически чистых и
ресурсосберегающих технологий;
· широкое использование экологически
чистых видов топлива;
· применение модульных котельных контейнерного
типа с автоматизированными процессами горения в зависимости от температуры
наружного воздуха, что дает значительную экономию топлива и сокращение вредных
выбросов в атмосферу;
· внедрение современных котельных
агрегатов, использующих вторичные энергоресурсы;
· повышение эффективности сжигания
топлива за счет внедрения технологии сжигания угля в "псевдокипящем
слое", применение экономичных акустических горелок для сжигания жидкого
топлива, использование водо-мазутной эмульсии для сжигания жидкого топлива;
· разработка и применение
альтернативных источников тепло- и электроснабжения;
· использование возобновляемых
источников энергии.
для передвижных транспортных средств:
· расширение использования электротяги;
· разработка и внедрение новых экономически
и экологически эффективных двигательных установок;
· разработка тепловозов, использующих
альтернативные углеводородному источники топлива (газотурбовозы);
· разработка и внедрение новых
технологий по очистке продуктов горения от вредных веществ (катализаторы,
фильтры, нейтрализаторы);
· применение новых технологий покраски
вагонов, обеспечивающих снижение расхода лакокрасочных материалов и снижение
выбросов загрязняющих веществ в атмосферу;
· использование подвижного состава, не
имеющего испарений или утечек при перевозке опасных грузов, пылеобразования при
перевозке сыпучих грузов, проливов на железнодорожное полотно нефтепродуктов;
· завершение перехода с печного
отопления пассажирских вагонов на электроотопление;
· определение и использование наиболее
эффективных технологий защиты от шума (использование рельефа местности,
шумозащитные экраны и т.д.).
В качестве первоочередных мер до 2015 г.
необходимо проведение следующих мероприятий:
· ускорение программы перевооружения тепловозов
новыми двигательными установками и закупка новых современных типов тепловозов
со сниженным на 30% выбросом вредных веществ;
· замена изношенного
пылегазоулавливающего оборудования на стационарных источниках вредных выбросов,
в первую очередь, в котельных.
Основная сложность в сокращении вредных выбросов
от стационарных источников загрязнения - снижение выбросов газообразных вредных
веществ. Мероприятия по сокращению газообразных вредных выбросов являются
чрезвычайно дорогостоящими, тогда как основной объем вредных выбросов приходится
именно на газообразные вещества.
1.7 Рациональное
использование и охрана земель, снижение негативного воздействия на почву
Литосфера - верхняя твердая оболочка
Земли, постепенно с глубиной переходящая в сферы с меньшей площадью вещества
<#"821577.files/image001.jpg">
Рисунок 2.1 - Карта схема
района расположения предприятия
Рисунок 2.2 - Карта-схема
расположения Железнодорожного цеха
Котельная работает в
отопительный период на природном газе. В котельной установлены 5 котлов Е 1,0-9
(2 - рабочих, 2 -резервных, 1 - не подключен). Расход природного газа 540
тыс.м3. В котельной также установлен 1 котел НР-18. Расход природного газа 305
тыс.м3. Основными вредностями являются: оксид углерода, диоксид азота, оксид
азота, бенз(а)пирен.
На аккумуляторном участке
установлено 1 зарядное устройство. В течение года производится зарядка следующих
аккумуляторных батарей. Одновременно возможно подключение к зарядному
устройству по 1 аккумулятору. В атмосферу выделяется: кислота серная.
Механическая мастерская имеет:
сварочный участок,
участок ремонта и обкатки
двигателей
участок ремонта топливной
аппаратуры,
участок мойки деталей,
кузница.
На сварочном участке установлен
сварочный трансформатор ВДУ. Расход электродов УОНИ 13/45 400 кг/год. «Чистое
время» работы трансформатора в день 3,5 часа. На участке установлен газовый
генератор для сварки металла. Расход карбида кальция 280 кг/год, (ацетилена
соответственно 280 · 0,25 м3 · 1,1709 кг/м3 = 82 кг/год). «Чистое
время» работы генератора в день 3 часа. Производится газовая резка стали
низколегированной углеродистой толщиной b меньше 10 мм - 800 м/год, b меньше 20
мм - 200 м/год. Основными вредностями являются: железа оксид, марганец и его
соединения, пыль неорганическая SiO2 > 20-70%, фтористые соединения,
фтористый водород, азота диоксид, углерода оксид.
На участке ремонта и обкатки
двигателей установлены 2 стенда для обкатки двигателей. На одном стенде в
течение года проводится холодная обкатка 140 карбюраторных двигателей (выбросы
загрязняющих веществ отсутствуют). На втором стенде проводится за год обкатка
следующих дизельных двигателей: СМД-14 - 30 шт.; АМ-41 - 30 шт. Основными
вредностями являются: азота диоксид, углерода оксид, серы диоксид, сажа,
керосин.
На участке ремонта топливной
аппаратуры установлены: ванна F=0.22 м2 для мойки деталей, стенд для проверки
работы форсунок и испытания топливной аппаратуры. «Чистое время» на проведение
испытаний и проверки по 3 часов в день. Расход дизельного топлива на проведение
испытаний 22 кг/год, и проверки работы форсунок 8 кг/год. «Чистое» время работы
ванны 2 часа в день, 250 дней за год. Основными вредностями являются: керосин,
углерода оксид.
На участке мойки деталей
установлена установка для мойки деталей в растворе кальцинированной соды.
Площадь поверхности испарения 0,6 м2. «Чистое время» работы ванны 2 часа в
день, 250 дней за год. Основными вредностями являются: натрия карбонат.
В кузнице используется каменный
уголь Кузнецкого бассейна. Расход угля за год 0,5 т. Время работы кузнечного
горна по 4 часа за день 200 дней за год. Уголь хранится в металлических ящиках,
шлак используется для ремонта подъездных дорог. Основными вредностями являются:
азота диоксид, углерода оксид, серы диоксид, взвешенные вещества.
Станция технического
обслуживания автомобилей имеет:
сварочный участок,
участок покраски
шиноремонтный участок
участок ремонта.
На сварочном участке
установлены: сварочный трансформатор ТД - 300, расход электродов УОНИ 13/45 -
400 кг/год; газовый генератор для сварки металла, расход карбида кальция - 280
кг/год, (ацетилена соответственно 280·0,25м3·1,1709 кг/м3 = 82
кг/год). Основными вредностями являются: железа оксид, марганец и его
соединения, пыль неорганическая Si02 > 20-70%, фтористые соединения,
фтористый водород, азота диоксид, углерода оксид.
На участке покраски в течение
года на предприятии, в целях проведения косметического ремонта машин и
механизмов, при подготовке к техническому осмотру и при выполнении ремонта
автомобилей по заказам сторонних организаций и частных лиц расходуется эмаль
ПФ-115 - 320 кг/год, растворитель уайт-спирит - 60 кг/год. Основными
вредностями являются: ксилол, уайт-спирит.
На шиноремонтном участке
производится вулканизация камер, установлены: 1 вулканизатор, емкость для
приготовления клея, шероховальный станок («чистое время» шероховки камер по 1
час в день). Помещение оборудовано общеобменной вытяжной вентиляционной
системой. Расход материалов: вулканизация камер - вулканизированная камерная
резина В-14т - 15 кг/год, приготовление клея - технический каучук 1,5 кг/год,
бензин «Галоша» - 9 кг/год. Основными вредностями являются: бензин, взвешенные
вещества.
В помещении участка ремонта
проводится техническое обслуживание и технический ремонт, расположены 2
тупиковых поста обслуживания. В течение года проводится техническое
обслуживание и технический ремонт автомобилей в том числе: легковых, имеющих
ДВС с рабочим объемом Vдвс
меньше 1,8 л - 50 ремонтов; с Vдвс
меньше 4 л - ремонта; грузовых грузоподъемностью Ггруз. меньше 2 т - 10
ремонтов; грузовых грузоподъемностью Ггруз меньше 5 т - 22 ремонта; грузовых
дизельных грузоподъемностью Гд груз меньше 8т - 49 ремонта; автобусы особо
малые - 3 ремонта. Расстояние от поста обслуживания до ворот помещения 16 м.
Количество ремонтов дано с учетом ремонтов автомобилей собственных, сторонних
организаций и частных лиц. На станции технического обслуживания хранятся
следующие автомобили: 1 единица (легковая), имеющих ДВС с рабочим объемом Vдвс
меньше 3,5 л (ГАЗ 3110); грузовые грузоподъемностью Ггруз до 2 т - 1 единица
(ИЖ 2715), автобус особо малый (УАЗ 452). Основными вредностями являются: азота
диоксид, углерода оксид, бензин, серы диоксид, сажа, керосин, свинец и его
соединения.
В помещении мойки автомобилей
расположен 1 тупиковый пост обслуживания. Мойка работает в теплом периоде года
6 месяцев. В течение года проводится мойка автомобилей в том числе: легковых,
имеющих ДВС с рабочим объемом Ггруз меньше 3,5 л - 30 раз; грузовых
грузоподъемностью Ггруз меньше 2 т - 110 раз; Ггруз меньше 5 т - 110 раз;
грузовых грузоподъемностью Ггруз меньше 8т с дизельным двигателем 160 раз;
автобусов особо малых 40 раз. Расстояние от поста обслуживания до ворот
помещения 7 м. Основными вредностями являются: азота диоксид, углерода оксид,
бензин, серы диоксид, сажа, керосин, свинец и его соединения.
На территории предприятия
работает четыре маневровых тепловоза марки ТГМ 4а по 6,5 тыс. часов в год каждый.
Одновременно могут работать два тепловоза. Они осуществляют разгрузку и
передвижение вагонов как на территории цеха и завода, так и за ее пределами.
Кроме того, на территории цеха
работает путевая техника в виде железнодорожного крана КЖДЭ-16 по 3,3 тыс.
часов в год. Данный кран может работать одновременно с маневренными
тепловозами.
Данная железнодорожная техника хранится в депо,
на территории которого осуществляется техническое обслуживание раз в год и
ремонт техники порядка два раза в год.
3. Расчет выбросов
загрязняющих веществ в атмосферу источниками железнодорожного цеха ОАО
«Воткинский завод»
.1
Расчет выбросов загрязняющих веществ маневровыми тепловозами
На территории Железнодорожного
цеха ОАО «Воткинский завод» работает четыре маневровых тепловоза марки ТГМ 4а
по 6,5 тыс. часов в год каждый. Одновременно могут работать два тепловоза. Они
осуществляют разгрузку и передвижение вагонов как на территории цеха и завода,
так и за ее пределами.
Расчет выбросов загрязняющих веществ
передвижными источниками - тепловозами ОАО «Воткинский завод» осуществлялся по
«Методике проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу
на предприятиях железнодорожного транспорта (расчетным методом)». Расчет
выбросов загрязняющих веществ в атмосферу с отработавшими газами двигателем
внутреннего сгорания тепловозов проводился по программе «РВЖД-Эколог», версия
1.1.0.2 от 15.12.2006 г., фирмы «Интеграл».
Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу
от тепловоза ТГМ 4а проводился, как для маневрового тепловоза. Валовые выбросы
загрязняющих веществ в атмосферу маневровым тепловозом за год рассчитываются по
формуле:
Пij = (gijk∙τk∙T∙Кf∙ Кt∙10-3),
т/год (3.1)
где Пij - общая
масса i-го
вещества, выброшенного j-тым двигателем при работе на k-том режиме;
gijk - удельный
выброс i-го вещества
при работе j-того
двигателя на k-том режиме,
кг/час. ;
n - число
режимов работы двигателя тепловоза;
τk - доля
времени работы двигателя на k-том режиме, %;
Кf -
коэффициент влияния технического состояния тепловозов, принимается равным 1,2
для тепловозов со сроком службы более двух лет;
Кt -
коэффициент влияния климатических условий работы тепловозов, для данного района
он равен 1,0;
Т - суммарное время работы тепловоза
за год в часах.
Максимально-разовые выбросы загрязняющих
веществ в атмосферу определяются для двадцатиминутного интервала и условия
работы двигателя в этот интервал на всех режимах:
Мij = 
, г/с
(3.2)
Всего на территории ОАО «Воткинский
завод» в течение дня одновременно работают 2 маневровых тепловоза, суммарное
время работы двигателя внутреннего сгорания каждого тепловоза составляет 6,5
тысяч часов. Еще два маневровых тепловоза - резервные, либо работают за
пределами территории завода. Расчет валовых выбросов для источника 6001
осуществлялся для двух маневровых тепловозов ТГМ 4а для 365 дней в году, при
максимальной работе двигателя в течение года 6500 часов.
Максимально разовый выброс
загрязняющих веществ в атмосферу ДВС двух тепловозов ТГМ 4а устанавливается для
двадцатиминутного интервала при условии работы двигателя в этот интервал на
всех режимах.
В связи с установленными раздельными
значениями ПДК для оксида и диоксида азота и с учетом трансформации оксида
азота в атмосферном воздухе суммарные выбросы оксидов азота (NОх) разделяются
на составляющие:
МNO2
= 0,8 МNoх, МNO
= 0,13 МNoх, (3.3)
ПNO2
= 0,8 ПNoх, ПNO
= 0,13 ПNoх. (3.4)
Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу
с отработавшими газами тепловозов проводился по программе «РВЖД-Эколог».
Результаты расчета выбросов загрязняющих веществ (оксида углерода, диоксида
серы, оксидов азота, сажи) в атмосферу одним маневровым тепловозом ТГМ 4а
приведены в Приложении 3.
В среднем каждый тепловоз работает 6500 часов в
год, причем практически половину времени тепловозы работают за пределами
территории предприятия и цеха. Максимальное количество тепловозов, которые
могут одновременно находиться на территории предприятия - два. Для
стационарного неорганизованного источника 6001, характеризующего работу
тепловозов на территории предприятия, максимально-разовый выброс загрязняющих
веществ рассчитан для двух одновременно работающих на территории маневровых
тепловозов ТГМ 4а (табл. 3.1), при этом принято, что все 4 тепловоза работают
на территории по 3250 часов (валовые выбросы источника 6001). Кроме того, в
таблице 3.1 приведены суммарные выбросы загрязняющих веществ от всех четырех
маневровых тепловозов ТГМ 4а.
Таблица 3.1 - Выбросы загрязняющих веществ от
маневровых тепловозов ТГМ 4а
|
Код
в-ва
|
Наименование
загрязняющего вещества
|
Источник
6001, 2 тепловоза ТГМ4а
|
4
тепловоза ТГМ4а
|
|
|
максимально-разовый
выброс, г/с
|
валовый
выброс, т/год
|
валовый
выброс, т/год
|
|
0301
|
Азота
диоксид
|
1,4077
|
32,9397
|
65,8794
|
|
0304
|
Азота
оксид
|
0,2287
|
5,3527
|
10,7054
|
|
0328
|
Углерод
(Сажа)
|
0,0127
|
0,29735
|
0,5947
|
|
0330
|
Сера
диоксид
|
0,0850
|
1,9890
|
3,9780
|
|
0337
|
Углерод
оксид
|
0,2998
|
7,0153
|
14,0306
|
|
2732
|
Керосин
|
0,3832
|
8,9678
|
17,9356
|
|
Итого:
|
2,4171
|
56,56185
|
113,1237
|
Суммарно двигателями внутреннего сгорания 4
маневровыми тепловозами с отработавшими газами выбрасывается в атмосферу
валовых выбросов загрязняющих веществ (в течение года) - 113,1237 т/год,
максимально-разовых (в единицу времени) - 2,4171 г/с.
3.2 Расчет выбросов
загрязняющих веществ в атмосферу двигателями внутреннего сгорания путевой техники
На территории Железнодорожного
цеха ОАО «Воткинский завод» работает путевая техника в виде железнодорожного
крана КЖДЭ-16 по 3300 часов в год. Данный кран может работать одновременно с
маневренными тепловозами. Источником выделения загрязняющих веществ в атмосферу
является двигатель внутреннего сгорания железнодорожного крана, работающий на
дизельном топливе.
Проведены расчеты выбросов загрязняющих веществ
в атмосферу с отработавшими газами двигателем внутреннего сгорания
железнодорожного крана КЖДЭ-16, работающего на территории станции, в
соответствии с «Методикой проведения инвентаризации выбросов загрязняющих
веществ в атмосферу на предприятиях железнодорожного транспорта (расчетным
методом)», «Методическим пособием по расчету, нормированию и контролю выбросов
загрязняющих веществ в атмосферный воздух». Расчет выбросов загрязняющих
веществ в атмосферу с отработавшими газами двигателем внутреннего сгорания
проводился по программе «РВЖД-Эколог», версия 1.1.0.2 от 15.12.2006 г., фирмы
«ИНТЕГРАЛ».
Валовый выброс загрязняющих веществ в атмосферу
при работе путевой техники в течение года определяется по формуле:
Пi=10-6·(0,7·eij+
0.3·eij·Ne·Km)·T·Kf·Kt , т/год,
(3.5)
где eij - удельный выброс i-го вещества при
работе j-го двигателя на холостом ходу (г/ч);- удельный выброс i-го вещества
при работе j-го двигателя на единицу мощности (г/(кВт·ч)) в течение часа;-
эффективная мощность дизеля;=0,1 - коэффициент использования мощности,
определяющий среднюю эксплуатационную нагрузку дизеля;=3300 час - суммарное время
работы (в год);=1,2 (срок эксплуатации более двух лет);=1,0 - коэффициент
влияния климатических условий (55° СШ);
Удельные выбросы eij и eij зависят от
вида путевой техники и двигателя внутреннего сгорания.
Максимально-разовый выброс загрязняющих веществ
с отработавшими газами ДВС при работе путевой техники определяется по формуле:
Mi=(0.7·eij+0.3·eij·Ne·Km)·Kf·Kt/3600,
г/с
(3.6)
Распечатка расчетов выбросов загрязняющих
веществ с отработавшими газами ДВС железнодорожного крана КЖДЭ-16 на территории
предприятия, проведенных по программе «РВЖД-Эколог», приведена в Приложении 3.
Используемые в расчетах значения удельных выбросов, мощность двигателей
внутреннего сгорания приведены в распечатках расчетов. Полученные в результате
вышеприведенных расчетов значения валовых и максимально-разовых выбросов
вредных веществ в атмосферу при работе путевой техники представлены в табл.
2.2.
Таблица 3.2 - Выбросы загрязняющих веществ в
атмосферу с отработавшими газами ДВС железнодорожного крана КЖДЭ-16
|
Код
в-ва
|
Наименование
загрязняющего вещества
|
Максимально-разовый
выброс, г/с
|
Валовый
выброс, т/год
|
|
Источник
6002, железнодорожный кран КЖДЭ-16, время работы в год на территории - 3300
час.
|
|
0301
|
Азота
диоксид
|
0,0860
|
1,0216
|
|
0304
|
Азота
оксид
|
0,0140
|
0,1660
|
|
0328
|
Углерод
(Сажа)
|
0,00154
|
0,0183
|
|
0330
|
Сера
диоксид
|
0,0379
|
0,4502
|
|
Итого:
|
0,13944
|
1,6561
|
Двигателем внутреннего сгорания
железнодорожного крана КЖДЭ-16 с отработавшими газами выбрасывается в атмосферу
валовых выбросов загрязняющих веществ (в течение года) - 1,6561 т/год,
максимально-разовых (в единицу времени) - 0,13944 г/с.
3.3
Расчет выбросов загрязняющих веществ при сжигании топлива в котельной
Расчет выбросов загрязняющих
веществ котельной предприятия в атмосферу осуществлялся по «Методике определения
выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах
производительностью менее 30 т/час или менее 20 Гкал в час».
Суммарное количество, выбрасываемое в атмосферу
с дымовыми газами при сжигании природного газа в котельной в течение года,
(валовый выброс, т/год) и максимально-разовый выброс (г/с) оксидов азота NOx,
рассчитываются по формуле:
MNOх=Bp·
Qri· KrNO2·
βк·
βt·
βа·
(1-βr)·(1-βδ)·
kn (3.7)
где Вр - расчетный расход
топлива, м3/с (тыс.м3/год);
Qri
- низшая теплота сгорания топлива, МДж/м3;- удельный выброс оксидов азота при
сжигании газа, г/МДж
Для водогрейных котлов
KrN02 =0,0113 ·
т + 0,03
(3.8)
где Qт -
фактическая тепловая мощность котла по введенному в топку топливу, МВт
Qт=Bp· Qri (3.9)
где βk -
безразмерный коэффициент, учитывающий принципиальную конструкцию горелки.
Для всех дутьевых горелок напорного
типа принимается βк=1.
Для горелок инжекционного типа
принимается βк = 1,6.
Для горелок двухступенчатого
сжигания (ГДС) βк = 0,7
βt -
безразмерный коэффициент, учитывающий температуру воздуха, подаваемого для
горения
βt = 1 + 0,002
· (tгв - 30) (3.10)
где tгв -
температура горячего воздуха, `С
βа - безразмерный коэффициент,
учитывающий влияние избытка воздуха на образование оксидов азота. В общем
случае βа = 1,225.
При работе котла в соответствии с режимной картой βа = 1
βг - безразмерный коэффициент,
учитывающий влияние рециркуляции дымовых газов через горелки на образование
оксидов азота.
При подаче газов рециркуляции в
смеси с воздухом
βг=0,16
(3.11)
где r
- степень рециркуляции дымовых газов, %
βδ
- безразмерный коэффициент, учитывающий ступенчатый ввод воздуха в топочную
камеру
βδ= 0,022 ·
δ
(3.12)
где δ
- доля воздуха, подаваемого в промежуточную зону факела (в процентах от общего
количества организованного воздуха)п - коэффициент пересчета;
при определении выбросов в г/с kп
= 1;
при определении выбросов в
т/год kп = 10-3;
Суммарное количество оксида
углерода, выбрасываемое в атмосферу с дымовыми газами при сжигании природного
газа в котельной в течение года, (т/год) рассчитывается по формуле:
Mсо=
· B · Cco 
· (1-
) (3.13)
Максимально-разовый выброс оксидов серы (г/с)
определяется по формуле:
Mсо=B · Cco· (1-) (3.14)
где В - расход топлива нм3/с
(тыс. м3/год);
Ссо - выход оксида углерода при
сжигании топлива, г/м3 или кг/тыс.м³
Cсо=q3
· R
·
Qri (3.15)
где q3
- потери тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива, %;
R
- коэффициент, учитывающий долю потери тепла вследствие химической неполноты
сгорания топлива, обусловленную наличием в продуктах неполного сгорания оксида
углерода, принимается равным 0,5;
q4
- потери тепла вследствие механической неполноты сгорания топлива, %.
Объем сухих дымовых газов при
нормальных условиях определяется:
Vcr
= Vrо + (α-1) ٠V°-VоH2О
(3.16)
где Vо;
Vо ; VоH2О
- соответственно объемы воздуха, дымовых газов и водяных поров при
стехиометрическом сжигании одного килограмма (1м3) топлива, м3/кг, (м3/м3).
Для газообразного топлива
расчет выполняется по формулам:
V0 = 0,0476 ·
[0,5·CO
+ 0,5 ·
H2 + 1,5 · H2S +∑(m+n/4)
·
CmHn-O2] (3.17)
V0H2S = 0,01·
[H2 + H2S + 0,5∑nCmHn + 0,124 ·
dم.ٍë
] + 0,0161· V0 (3.18)
Vre = 0,01·
[CO2 + CO +H2S +∑mCmHn]+ 0,79 ·
Vo +(N2/100)+V0H2O (3.19)
drTn
- âëàمîٌîنهًوàيèه
مàçîîلًàçيîمî ٍîïëèâà,
îٍيهٌهييîه
ê
1 ى3 ٌَُîمî
مàçà,
م/ى³
دًèâهنهييàے
êîيِهيًٍàِèے
لهيç(à)ïèًهيàلï
= Cىلï
· (α
/ α0) (3.20)
منه
α
- êîôôèِèهيٍ
èçلûٍêà
âîçنَُà
â ىهٌٍه
îٍلîًà
ïًîلû
α0=1,4
آûلًîٌ
لهيç(à)ïèًهيà,
ïîٌٍَïàùهمî
â àٍىîٌôهًَ
ٌ نûىîâûىè
مàçàىè
(م/ٌ, ٍ/مîن), ًàٌٌ÷èٍûâàهٌٍے
ïî
ًَàâيهيè:
Mلï=cلï
· Vcr
·
B ·
kï (3.21)
منه
Kï - êîôôèِèهيٍ
ïهًهٌ÷هٍà.
دًè
îïًهنهëهيèè:
م/ٌ êï =0,278·10-3; ٍ/مîن
êï
=10-6. دًè
îïًهنهëهيèè
âûلًîٌîâ:
â م/ٌ آً لهًهٌٍے
â ٍûٌ.ى3/÷àٌ; â ٍ/مîن
آً لهًهٌٍے â ٍûٌ.ى3/مîن
تîيِهيًٍàِèے
لهيç(à)ïèًهيà,
ىم/ى3, â ïًîنَêٍàُ
ٌمîًàيèے
يà
âûُîنه èç ٍîïî÷يîé
çîيû
ïًîىٍهïëîيهًمهٍè÷هٌêèُ
êîٍëîâ îïًهنهëےهٌٍے
ïî
ôîًىَëàى:
- نëے
αٍ = 1,05 1,25 è qv
= 250÷500 êآٍ/ى3
(3.22)
نëے
αٍ > 1,25 è qv
= 250÷500 êآٍ/ى3
= 
· 
· 
· 
· 
(3.23)
منه
αٍ - êîôôèِèهيٍ
èçلûٍêà
âîçنَُà
â ïًîنَêٍàُ
ٌمîًàيèے
يà
âûُîنه èç ٍîïêè;
qv
-
ٍهïëîيàïًےوهيèه
ٍîïî÷يîمî
îلْهىà,
êآٍ/ى3;
تن
- êîôôèِèهيٍ, َ÷èٍûâàùèé
âëèےيèه
يàمًَçêè
êîٍëà