Защита воздушного бассейна городских территорий от загрязнения вентиляционными выбросами трубоэлектросварочных производств

• Автор: Власова, Оксана Сергеевна
• Шифр специальности: 05.23.03, 05.23.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 140 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ВЫБРОСОВ ТРУБОЭЛЕКТРОСВАРОЧНЫХ ПРОИЗВОДСТВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЛАЗМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
1.1 Особенности производства электросварных труб большого диаметра
1.2 Технологические особенности процессов плазменной резки и сварки труб
1.3 Состав и объем аэрозольных выделений в процессах плазменной резки и сварки металла
1.4 Техногенные свойства аэрозольных выделений при плазменной резки и сварке труб
1.5 Характерные виды локализующей вентиляции установок плазменной резки и сварки труб
1.6 Современные методы и средства очистки выбросов установок плазменной резки и сварки труб
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 2 НАТУРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫБРОСОВ УСТАНОВОК ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ И СВАРКИ ТРУБ
2.1 Общая характеристика объекта натурного исследования
2.2 Краткая характеристика источников выделения выбросов ТЭСЦ
2.3 Методика проведения инструментальных измерений и обработки их данных
2.4 Результаты обобщения данных натурных исследований
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ УЛАВЛИВАНИЯ В ПЕНОДИНАМИЧЕСКОМ СЛОЕ ПОГЛОТИТЕЛЯ
3.1 Факторы осаждения аэрозольных частиц
3.2 Оценка условий реализации процесса обеспыливания в пенодинамическом слое
3.3 Закономерности осаждения аэрозоля при прямоточном движении фаз и ненодинамическом слое
3.4 Зависимость поверхности осаждения аэрозоля от условий формирования пенодинамического слоя
3.5 Взаимосвязь коэффициента массопередачи с условиями формирования пенодинамического слоя
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ УЛАВЛИВАНИЯ СВАРОЧНОГО АЭРОЗОЛЯ В ВИХРЕПЕННОМ СКРУББЕРЕ
4.1 Общие условия моделирования исследуемых процессов
4.2 Аппаратурное оформление экспериментов по исследованию

закономерностей пылеулавливания
4.3 Методика проведения экспериментов
4.4 Математическое планирование и проведение эксперимента
4.4.1 Обоснование условий постановки многофакторного экспе- 73 римента
4.4.2 Условия и результаты предварительного эксперимента
4.4.3 Выбор факторов и параметров исследуемого процесса
4.4.4 Кодирование факторов, выбор модели плана эксперимента
4.4.5 Проверка воспроизводимости опытов
4.4.6 Определение коэффициентов уравнения регрессии и оценка
их значимости
4.4.7 Проверка адекватности уравнения регрессии
4.4.8 Интерпретация полученных результатов
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 5 АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ЭФФЕКТИВНОЙ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ 86 ВЫБРОСОВ ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ ТРУБ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВИХРЕПЕННЫХ СКРУББЕРОВ
5.1 Условия выбора технологических характеристик очистки 87 выбросов плазменной резки и сварки труб
5.2 Определяющие факторы эффективности рассеивания аэро- 90 зольных выбросов плазменной резки и сварки
5.2.1 Влияние конструктивно-планировочных характеристик про- 90 изводственного здания на рассеивание аэрозольных выбросов
5.2.2 Особенности влияния конструктивного исполнения выпуска 91 на формирование факела аэрозольного выброса
5.3 Оценка требуемого эффекта очистки аэрозольного выброса в 94 газоочистной установке
5.4 Режимно-технологические условия построения аппаратур- 97 ной схемы установки вихрепенной очистки
5.5 Автоматическое регулирование и обеспечение заданного 99 режима работы установки вихрепенной газоочистки
5.5.1 Технологические основы управления процессом очистки
5.5.2 Конструкция блока-регулятора ВПИС
5.5.3 Принцип действия блока-регулятора ВПИС
5.6 Основы поверочного расчета режимных параметров устано- 104 вок вихрепенной газоочистки
5.7 Оценка технико-экономической эффективности установки 108 вихрепенной газоочистки
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИЗ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы Производство электросварных труб является одной из наиболее динамично развивающихся отраслей промышленности, предприятия которой, как правило, расположены в зоне городских территорий. Характерными тенденциями развития современных крупных городских комплексов являются повышение плотности их застройки многоэтажными зданиями и интенсивное освоение пустующих территорий, в значительной части случаев непосредственно примыкающих к активно функционирующим промышленным зонам. При этом трубоэлектросварочное производство отличается последовательным осуществлением ряда технологически сложных операций, включая процессы плазменной механизированной сварки и резки металла. В ходе этих процессов образуется значительное количество неоднородных пылегазовых выделений, выбросы которых в атмосферу отличаются высоким уровнем содержания загрязняющих веществ, способных оказать существенное техногенное воздействие на состояние воздушной среды. Так, анализ качества внутрицеховой атмосферы, воздушной среды промышленных зон предприятий, а также прилегающей к ним городских территорий показывает, что степень защиты воздушного бассейна от загрязнения данными выбросами не в полной мере отвечает нормативным требованиям.
Учитывая возрастающую потребность современной экономики в наращивании объемов производства и сортамента труб, проблему защиты воздушной среды от загрязнения выбросами установок плазменной резки и сварки металла при производстве труб, особенно большого диаметра, следует считать весьма актуальной.
Практика показывает, что применительно к условиям очистки неоднородных пылегазовых выбросов местной вытяжной вентиляции, содержащих как твердофазные, так и газообразные загрязняющие компоненты, в различных отраслях промышленности успешно используются аппараты мокрой очистки. То же самое, отмечается и в отношении аэрозольных (пылевых) выбросов, характеризующихся большим содержанием мелкодисперсных фракций. Так на предприятиях трубной промышленности для очистки сварочных аэрозолей и

ГЛАВА 2. НАТУРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫБРОСОВ УСТАНОВОК ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ И СВАРКИ ТРУБ
2.1. Общая характеристика объекта натурного исследования
Целью натурных исследований условиях действующего трубоэлектросварочного производства являлось получение необходимого ответа фактических данных характеризующих особенности образования аэрозольных выделений, их локализации и очистки. При этом, рассматривались три основные группы факторов: технологических - уточняющих особенности технологического процесса производства труб, существенно влияющих на условия очистки аэрозольных выделений; режимно-технологические - отражающие мощность, цикличность и состав аэрозольных выделений; конструктивно технологического оформления и аэродинамики функционирования вентиляционных систем локализации, отвода и очистки выбросов.
Натурное исследование режимно-технологических характеристик формирования аэрозольных выбросов плазменной резки и сварки труб выполнялось на установках трубоэлектросварочного цеха Волжского трубного завода.
Основу производственной структуры Волжского трубного завода составляют следующие цеха:
- трубоэлектросварочный цех (ТЭСЦ);
- трубопрокатный цех №1 (ТПЦ -1);
- трубопрокатный цех № 2 (ТПЦ -2);
- трубопрокатный цех № 3 (ТПЦ -3);
- электросталеплавильный цех (ЭСПЦ);
«Волжский трубный завод» осуществляет производство:
- электросварных спиральношовных труб большого диаметра (0530-1420 мм) для магистральных газонефтепроводов, нефтепродуктопроводов, технологических и промысловых трубопроводов, тепловых сетей, атомных электростанций;