Выбросы на железнодорожном транспорте (предприятие - Локомотиворемонтное депо)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный университет путей сообщения»

Естественнонаучный институт

Кафедра «Техносферная безопасность»

Курсовая работа

по дисциплине «Источники загрязнения среды обитания»

на тему: Выбросы на железнодорожном транспорте (предприятие - Локомотиворемонтное депо)

Хабаровск 2015

Введение

Разрабатываемый комплекс предназначен для проведения технического обслуживания и ремонта высокоскоростных электропоездов. Техническое обслуживание и ремонт высокоскоростных поездов в разрабатываемом локомотиворемонтном депо может выполняться с использованием системы автоматического управления процессами ТО и ремонта, которая позволит принимать сообщения о неисправностях от системы диагностики поезда во время его нахождения на маршруте, может планировать проведение работ по их устранению и информировать о необходимости в запасных частях. Внедрение данной системы позволит сократить длительность простоя электропоезда на плановых и внеплановых видах технического обслуживания и ремонта.

Локомотиворемонтное депо должно быть оснащено современным специализированным высокотехнологичным оборудованием зарубежного и российского производства, необходимым для обслуживания высокоскоростных электропоездов. Применение такого оборудования обусловлено особенностями конструкции высокоскоростного подвижного состава и регламентом проводимых работ по его обслуживанию и экипировке, направленным на сокращение времени простоя электропоездов на технологических операциях, снижение эксплуатационных расходов, максимальное использование энергосберегающих технологий и улучшение условий труда обслуживающего персонала.

В расчетном локомотиворемонтном депо должна быть устроена система автоматического поддержания необходимых климатических условий в производственном цехе, которая объединит в себе оборудование вентиляции, отопления и кондиционирования. Эта система позволит создать комфортные условия для производственного персонала, снизить утомляемость и повысить производительность труда.

Влияние железнодорожного транспорта на экологическую обстановку весьма ощутимо. Оно проявляется прежде загрязнением воздушной среды, водной и земель при строительстве и эксплуатации железных дорог. Приготовление в депо сухого песка для локомотивов, его транспортировка загрузка в тепловозы сопровождается выделением в воздушную среду пыли газообразных веществ. Нанесение лакокрасочных покрытий сопровождается выделением в атмосферу паров растворителей, аэрозоля краски. При использовании растворителей, шпатлёвок, грунтовок, лаков, эмалей поступающие в воздух пары содержат ацетон, бензол, ксилол, бутиловый спирт, формальдегид. При обмывке подвижного состава в воздух выделяется пыль.

Предприятия железнодорожного транспорта занимают территории от 2 до 50 га (локомотивные и вагонные депо-4-5га). Загрязнение территорий отрицательно сказывается на состоянии окружающей природной среды.

транспорт пыль загрязняющий топливо

1. Специфика предприятия

Локомотивное депо (ТЧ) является одним из важнейших предприятий в структуре железнодорожного транспорта страны, обеспечивающим содержание, техническое обслуживание, капитальный ремонт в условиях депо и использование для перевозок грузов и пассажиров парка локомотивов и мотор-вагонного подвижного состава (МВПС), находящегося в его распоряжении. Поэтому построение информационной системы управления хозяйственной деятельностью данного предприятия железнодорожного транспорта является особо актуальным в современных экономических условиях.

Управление, в широком смысле этого слова, представляет собой выработку и осуществление целенаправленных управляющих воздействий на объект (систему), что включает сбор, передачу и обработку необходимой информации, разработку, принятие и реализацию соответствующих решений. Воздействия на объект могут быть реализованы по-разному, и, в зависимости от этого, выделяют административные и экономические методы управления. В практике управления до недавнего времени предпочтение отдавалось административным методам, которые постепенно вытесняются экономическими, так как экономические методы основаны на воздействии через интересы субъектов экономических отношений.

Система управления предприятием железнодорожного транспорта, например локомотивного депо, строится по иерархическому принципу. В иерархии управления можно выделить несколько уровней: предприятие, цех, участок, рабочее место. На каждом уровне управления выполняются свои функции, которые осуществляются различными управленческими службами и отдельными исполнителями.

Среди множества функций управления выделяются основные: планирование, нормирование, учет, контроль, анализ и регулирование. Для организации выполнения отдельных функций созданы специальные органы управления в рамках предприятия: отделы, службы, группы.

На уровне предприятия решаются вопросы перспектив развития, взаимодействия с другими предприятиями и вышестоящими организациями, определяются общие результаты хозяйственной деятельности предприятия в целом. На межцеховом уровне происходит координация действий всех подразделений предприятия. На уровне цеха, участка, рабочего места решаются вопросы конкретизации планирования, которые позволяют учесть при организации производственного процесса изменяющиеся условия снабжения, грузо- и пассажиро- потоки.

2. Описание технологического процесса

Для выполнения одной из важнейших задач локомотивного хозяйства - обеспечения перевозок исправными и надежными локомотивами - в локомотивном хозяйстве создана и действует система планово-предупредительных ремонтов подвижного состава и система технического обслуживания.

В процессе выполнения перевозочной работы подвижной состав расходует ресурс надежности, происходит неизбежный износ деталей, нарушаются регулировки и настройки, ослабевают крепления, нарушается совместная работа узлов, изменяются другие параметры. Все это приводит к снижению технических возможностей локомотива, его мощности, скорости, чаще наступают отказы, что приводит к нарушениям графика движения поездов, бракам в работе, увеличению расхода топлива и электроэнергии, росту количества отцепок в пути следования и так далее. А это отражается на пропускной способности дороги, а, следовательно, на производительности труда.

Все виды ремонта выполняются для восстановления технических характеристик тягового подвижного состава после определенных периодов работы, а также для необходимой замены изношенных и отработавших свой ресурс безаварийной работы узлов и деталей. Все текущие ремонты, в определенной степени, выполняются для обеспечения необходимого уровня надежности работы подвижного состава. Техническое обслуживание проводится в период между ремонтами подвижного состава.

Типовыми элементами технологического процесса технических обслуживаний и технических ремонтов являются такие операции, ревизии узлов и деталей, замена деталей при необходимости, различные испытания и регулировки. Подтвердить факт состоявшейся/несостоявшейся проверки каждой конкретной детали в настоящий момент не представляется возможным. Принятие решения о замене детали в условиях необеспеченности средствами диагностики мастер принимает исходя из неформальной оценки количества запасных частей в цеху и из субъективной прогнозной оценки, как долго эта деталь протянет. Исходя из особенностей технологического процесса локомотивных депо, можно выделить основные пути повышения надежности существующего подвижного состава:

Улучшение материально-технического снабжения

Оснащение депо средствами диагностики

Повышение технологической дисциплины

Улучшение условий производства

Технологическая дисциплина, ответственность ремонтного персонала, вовлеченность его в постоянное улучшение качества - это фундамент качественного ремонта. По этому направлению перед системой качества локомотивного хозяйства поставлены следующие задачи:

100% обнаружение дефектов в соответствии с технологическим процессом - залог исправности и надежности подвижного состава;

снижение браков по вине локомотивного хозяйства;

ревизия и наглядное структурированное представление всех инструментов, техник и проблем качества технологического процесса;

информирование и вовлечение всех сотрудников в решение проблем качества;

обеспечение надежного освоения ремонтов и обслуживания новых бортовых устройств и систем;

снижение затрат, связанных с неплановыми заходами на ремонт;

анализ и улучшение технологических процессов.

3. Характеристика физических и химических веществ

Физико-химические свойства вредных веществ в виде пыли такие же, как и обычных пылей. Когда, вредные вещества попадают на кожный покров и слизистые оболочки, наибольшее гигиеническое значение из физико-химических свойств имеют поверхностное натяжение жидкости или раствора, консистенция вещества, химическое сродство с жирами и липоидами, покрывающими кожный покров, а также способность растворять жиры и липоиды.

Важное гигиеническое значение имеет упругость или давление пара токсической жидкости, то есть предел насыщения им воздуха при определенной температуре. Выражается этот показатель, как и давление воздуха, в миллиметрах ртутного столба. Для каждой жидкости упругость пара для определенных температур есть величина постоянная. От этой величины зависит степень возможного насыщения воздуха его парами. Чем выше упругость пара, тем больше насыщение и тем выше концентрации могут создаваться при испарении этой жидкости. При повышении температуры возрастает и упругость пара. Это свойство особенно важно учитывать при длительном испарении токсических веществ, когда выделение паров происходит до полного насыщения ими воздуха, что часто наблюдается в закрытых, плохо вентилируемых помещениях.

Температура кипения, являющаяся величиной постоянной для каждого вещества, также определяет относительную опасность этого вещества, так как от нее зависит испаряемость при обычных температурных условиях цеха.

Удельный вес вещества является одним из факторов, определяющих распределение паров этого вещества в воздухе. Пары веществ с удельным весом меньше удельного веса воздуха при одинаковых температурных условиях поднимаются в верхнюю зону, поэтому, проходя через относительно толстый слой воздуха (при выделении паров в нижней зоне), они быстро перемешиваются с ним, загрязняя значительные пространства и создавая наиболее высокие концентрации в верхней зоне (если оттуда нет механической или естественной вытяжки).

При удельном весе веществ больше удельного веса воздуха выделяющиеся пары скапливаются преимущественно в нижней зоне, создавая там наиболее высокие концентрации. Однако следует заметить, что эта последняя закономерность часто нарушается, когда имеют место тепловыделения или сами пары выделяются в нагретом виде. В этих случаях, несмотря на большой удельный вес, конвекционными потоками нагретого воздуха пары вовлекаются в верхнюю зону и также загрязняют воздух. се эти закономерности необходимо учитывать при размещении рабочих мест на разных уровнях цеха и при оборудовании вытяжной вентиляции.

4. Расчетная часть

Сборочно-разборочные участки.

В сборочно-разборочных участках производится разборка, очистка, мойка и сборка после ремонта отдельных узлов и деталей. Очистка узлов производится в обдувочных и дробеметных установках с выделением в воздушную среду металлической, металлоабразивной и других видов пылей. Валовые выбросы пыли при очистке узлов в обдувочных и дробеметных камерах определяется по формуле:

, кг/ год

=0,01

где: - q- удельное выделение пыли в г/кг обрабатываемых деталей, q =1,5 г/кг; ? - эффективность очистной установки, %, А - коэффициент, учитывающий исправную работу очистного оборудования, В- масса обрабатываемых за год деталей, кг/год.

Максимально разовые выбросы определяются по формуле:

, г/с

где: N - Количество часов работы оборудования в год.

Мойка деталей и узлов осуществляется в моечных машинах и ваннах с применением растворов каустической, кальцинированной соды и моющих порошков. Валовые выбросы загрязняющих веществ при мойке деталей в моечных машинах определяются по формуле:

, кг/год

где: - удельное выделение загрязняющего вещества, г/ч·м³ ; V - объем моечной машины, м³; t - время мойки в день, час/день; n - число рабочих дней в году, день/год.

Максимально разовые выбросы загрязняющих веществ при мойке деталей в моечных машинах определяются по формуле:

, г/c



Участки механической обработки металлов и пластмасс.

Валовое выделение каждого загрязняющего вещества определяется по формуле:

кг/год

где: - удельное выделение загрязняющих веществ на единицу оборудования, г/с; t_i - общее время работы однотипных станков за год, ч/год.

Количество уловленных загрязняющих веществ рассчитывается по формуле:

, кг/год

где: - средняя эффективность очистки (%) улавливающего оборудования; A - коэффициент, учитывающий исправную работу очистного оборудования.

Валовый выброс загрязняющих веществ определяется как разность () (для каждого вещества отдельно), формула:

, кг/год

Участки химической и электрохимической обработки металлов (гальванические участки).

Максимально разовые выбросы загрязняющих веществ, выделяющихся при механической обработке поверхностей, определяются по формуле:

, г/с

где - объем аспирируемого воздуха, удаляемого от технологического оборудования, м³/ч; Ci - концентрация загрязняющих веществ, г/м³; -эффективность очистки улавливающего оборудования, %; A - коэффициент, учитывающий исправную работу очистного оборудования.

Валовые выбросы загрязняющих веществ определяются по формуле:

, кг/год

где: t - время обработки поверхностей в год, ч/год.

Валовые выбросы паров органических растворителей, выделяющихся при процессах обезжиривания изделий, определяются по формуле:

, кг/год

где: - удельное количество загрязняющих веществ, выделяющихся с единицы поверхности ванны при номинальной загрузке, г/ч·м²; F - площадь зеркала ванны, м²; t - время обезжиривания в день, ч/день; n - число рабочих дней в году, день/год; m₂- коэффициент, зависящий от площади испарения.

Максимальноразовые выбросы загрязняющих веществ определяются по формуле:

, г/с

Валовые выбросы загрязняющих веществ при гальванической обработке определяются по формуле:

, кг/год

где: -39,6 ; F, n - по аналогии с предыдущей формулой ; t - время работы оборудования, ч/день; K_B - коэффициент, зависящий от агрегатного состояния вещества (Для газов и паров K_B =1).

Максимальные разовые выбросы загрязняющих веществ определяются по формуле:

, г/с

Участок сварки и резки металлов.

Валовый выброс загрязняющих веществ при электродуговой сварке производится по формуле:

, кг/год

где - удельный показатель выделяемого загрязняющего вещества в г/кг сварочного материала; В - масса расходуемых за год сварочных материалов, кг.

Максимально разовый выброс определяется по формуле:

, г/c

кг

Участок заправки локомотивов сухим песком.

Сушка песка в печи.

Количество расходуемого топлива можно определить по формуле:

где Т - годовая производительность печи по сухому песку в т/год; Р- удельный расход условного топлива на 1 тонну песка =12ч15 кг/т сухого песка

Выбросы пыли, связанные с сушкой и транспортировкой песка, определяются по формуле:

где: - удельное выделение пыли на тонну сухого песка в кг/т сухого песка; ? - эффективность очистки пылеочистного оборудования в %; А - коэффициент, учитывающий исправную работу очистного оборудования; Т - годовая производительность печи по сухому песку в т/год;

Максимально разовый выброс пыли, связанный с сушкой и транспортировкой песка, определяется по формуле:

50 т/год=50000 кг/год

50000кг/год/160дн=312,5 кг/день

312,5кг/день/4раб.ч=78,125 кг/час

где: П- максимальная часовая производительность технологического узла в кг сухого песка.

Участок обработки двигателей после ремонта:

Максимально разовые выбросы загрязняющих веществ на один испытываемый двигатель определяются по формуле:

***В режиме холостого хода:

, г/с

где - удельный выброс i-го загрязняющего вещества, г/литр рабочего объема двигателя в сек; V_n - рабочий объем двигателя, литр.

***При работе с нагрузкой:

, г/с

где: - удельный выброс i-го загрязняющего вещества, г/кВт в сек; N_m - максимальная мощность, развиваемая при испытании и обкатке двигателя, кВт.

Валовые выбросы загрязняющих веществ определяются по формуле:

, кг/год

где C_i - удельное выделение загрязняющих веществ (на холостом ходу), г/кг топлива; -удельное выделение загрязняющих веществ при работе двигателя с нагрузкой, г/кг топлива; B-годовой расход дизельного топлива, расходуемого при обкатке двигателей, кг/год; б - доля работы двигателя на холостом ходу.

Вспомогательные подразделения: Котельная.

Расчет выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в котлоагрегатах котельной. Валовый выброс твердых частиц в дымовых газах котельных М_Т (т/год) определяется по формуле:

,

где q_T - зольность топлива, в %; m - количество израсходованного топлива за год, т; ч - безразмерный коэффициент; з_T - эффективность золоуловителей, % .

Максимально разовый выброс G_Т (г/с) определяется по формуле:

,

г/с

где m' - расход топлива за самый холодный месяц года, т; n-количество дней в самом холодном месяце этого года.

Валовый выброс оксида углерода М_СО рассчитывается по формуле:

,

где q₁ - потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания, %; m - количество израсходованного топлива, т/год, тыс. м³/год; C_CO - выход окиси углерода при сжигании топлива, кг/т, кг/тыс. м³.

,

где q₂ - потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, %; -низшая теплота сгорания натурального топлива; R - коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива:

R=0,65- для мазута;

Максимально разовый выброс оксида углерода G_СО (г/с) определяется по формуле:

,

где m' - расход топлива за самый холодный месяц, т

Валовый выброс оксидов азота М_аз определяется по формуле:

,

где - параметр, характеризующий количество окислов азота, образующихся на один ГДж тепла, кг/ГДж, для различных видов топлива в зависимости от производительности котлоагрегата (Д); в - коэффициент, зависящий от степени снижения выбросов окислов азота в результате применения технических решений. Для котлов производительностью до 30 т/ч в =0.

Максимально разовый выброс диоксида азота G_NO (г|c) определяется по формуле:

,

Валовый выброс оксидов серы M_SO (т/год) определяется только для твердого и жидкого топлива по формуле:

, т/год

где: S^г - содержание серы в топливе, %; -доля оксидов серы, связываемых летучей золой топлива. Для мазута - 0,2; -доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе. Для сухих золоуловителей принимается равной 0.

Максимально разовый выброс G_SO (г/с) определяется по формуле:

,

Расчет выбросов оксида ванадия (V), поступающей в атмосферу с дымовыми газами при сжигании жидкого топлива, (кг/год) выполняется по формуле:

где B' - количество израсходованного мазута за год, т; з_oc -коэффициент оседания оксида ванадия (V) на поверхностях нагрева котлов; з_oc=0; з_T - доля твердых частиц в продуктах сгорания жидкого топлива, улавливаемых в устройствах для очистки газов мазутных котлов; -содержание пятиокисиванадия в жидком топливе по формуле:

,

где: S^г (%) для высокосернистого мазута - 4,1.

Расчет максимально разового выброса оксида ванадия (V) (г/с) проводится по формуле:

,



где: B” - количество мазута, израсходованного в самый холодный месяц года, т; n - количество дней в расчетном месяце.

Таблица 1 "Сводная таблица валовых и максимально разовых выбросов вредных веществ в атмосферу от предприятия - локомотиворемонтное депо"

Производственные подразделения	Технологические процессы	Название загрязняющего вещества	Валовый выброс кг/год	Максимально разовый выброс г/с
Сборочно-разборочный участок	Очистка узлов и деталей	Пыль	0,01	2,3
	Мойка деталей и узлов в моечной машине		57,6	0,005
Участок механической обработки металлов и пластмасс	Обработка чугуна резанием	Пыль и аэрозоли	120,95	0,008
	Шлифовка стали		710,64	0,047
	Обработка резанием текстолита		468,72	0,031
Участок химической и электрохимической обработки металлов	Механическая подготовка поверхности	Пыль	60984	1,54
	Обезжиривание	Пары	6542,4	0,6
	Нанесение покрытия на изделия		1,06	0,0005
Участок сварки и резки металлов	Ручная дуговая сварка и наплавка чугуна	Пыль	661,5	0,03
Участок заправки локомотивов сухим песком	Сушка песка в печи	Пыль	28	0,01
Участок обкатки двигателей после ремонта	Обкатка двигателей без нагрузки	Окись углерода	3386	1,8
		Окислы азота	880	0,6
		Углеводород	19445	0,28
		Оксид серы	7600	0,24
		Сажа	460	0,4
	и с нагрузкой	Оксид углерода	80000	76,8
		Окислы азота	184	197,3
		Углеводород	3200	98,6
		Оксид серы	207	21,9
		Сажа	36	13,7

Таблица 2 "Сводная таблица выбросов вспомогательных подразделений

Вспомогательные подразделения	Загрязняющее вещество	Валовый выброс кг/год, т/год	Максимально разовый выброс г/с
Котельная	Твердые частицы	0,37 т/год	3,5
	Оксид углерода	262,8 т/год	2,4
	Оксид азота	93,4 т/год	0,8
	Оксид серы	9,12 т/год	0,83
	Оксид ванадия	1366,1 кг/год	0,0125

Выводы

В ходе данной курсовой работы была освоена методика расчета выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников предприятий железнодорожного транспорта расчетным методом.

Цель, поставленная в начале написания курсовой работы, достигнута в полной мере.

В курсовой работе был отражен список загрязняющих веществ в атмосферу, которые выделяются при работе Локомотиворемонтного депо.

В сводной таблице отражены валовые и максимально разовые выбросы загрязняющих веществ от стационарных источников.

Размещено на Allbest.ru