Количество вредных веществ, выделяющихся при нагреве заготовок и деталей в кузнечных горнах и нагревательных печах, работающих на твердом, жидком и газообразном топливе может быть определено по формулам (4.2.1. – 4.2.7.) [55].

Количество взвешенных веществ (  [т/год, г/с]), выбрасываемых в атмосферный воздух определяется по формуле:

                        ,                           (4.2.1.)

где В – расход топлива, т/год, г/с;  – зольность топлива, принимается по сертификату на топливо.

Количество оксида серы ( [т/год, г/с]), выбрасываемого в атмосферный воздух определяется по формуле:

                         ,                             (4.2.2.)

где  – содержание серы в топливе, % ; – доля оксидов серы, связываемых летучей золой в котле.

Расчет выбросов оксида углерода в единицу времени ( [т/год, г/с]) выполняется по формуле:

             ,                           (4.2.3.)

где В – расход топлива, т/год, тыс. м³/год, г/с, л/с;  – выход оксида углерода при сжигании топлива, кг/т, кг/тыс. м³ топлива; – потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания топлива, %.

Выход оксида углерода при сжигании топлива рассчитывается по формуле:

                            ,                                                   (4.2.4.)

где  – низшая теплота сгорания натурального топлива МДж/кг, Мдж/м³.

Количество оксидов азота ( ,  [т/год]) определяется по формулам:

                            ,                                                  (4.2.6.)

                             ,                                                        (4.2.7.)

где – количество азота оксидов, выделяющегося при сжигании топлива, кг/т, кг/тыс.м³; V - объем газовоздушной, м³/с.

При нагреве деталей в электрических печах и ТВЧ выделяется незначительное количество оксида углерода (за счет сгорания загрязнений в осадке), которое при расчетах выбросов не учитывается. При ковке, а также при листовой штамповке деталей загрязняющие вещества не выделяются [55].

Термический цех

После литья, ковки или штамповки металлические детали для изменения их свойств  до необходимых показателей необходимо подвергнуть термообработке.

В современном авиастроении широко применяется термообработка как сталей, так и цветных металлов.

Основными стадиями термообработки являются отжиг, закалка и отпуск стали.

Отжигом называется операция термообработки, при которой путём нагрева, выдержки и последующего медленного охлаждения в стали образуется устойчивая структура, свободная от остаточных напряжений.

Нормализация является видом отжига, при котором охлаждение происходит на воздухе.

Закалкой называется процесс нагрева до температуры на 30…50°С выше критической точки, выдержка при этой температуре и последующее быстрое охлаждение.

 Отпуск – это процесс нагрева ниже критической точки, выдержки и последующего охлаждения.

 Применительно к сплавам говорят не об отпуске, а о старении.

Старение – термическая обработка сплава, подвергнутого закалке, заключающаяся в нагревании и выдержке при повышенной температуре с последующим охлаждением на воздухе или при комнатной температуре [46].

Важное значение имеет обоснование не только температурно-временных параметров термической обработки, но и выбор способа нагрева, атмосферы печи, охлаждающей среды.

Нагрев можно осуществлять конвекцией, излучением, электроконтактным и индукционными методами.

При термической обработке цветных металлов широкое применение нашли печи-ванны. В качестве нагревательной среды в них используют расплавы солей, щелочей, металлов, а также масла.

Выбор атмосферы печи определяется интенсивностью взаимодействия металлов и сплавов газами. Термическая обработка некоторых металлов на воздухе не допустима из-за интенсивного взаимодействия их с кислородом и парами воды.

Выбор охлаждающей среды определяется видом термообработки. При некоторых видах термообработки цветных металлов скорость охлаждения не играет существенной роли. В ряде случаев выбор допустимой скорости нагрева и охлаждения определяется геометрией и размерами изделия [57].

Режимы термообработки некоторых сталей и сплавов, применяемых в авиастроении, а также выделяющиеся вредные вещества представлены в таблице 4.3.1. [45, 56, 57].

Наиболее распространенная атмосфера печей при термической обработке алюминиевых сплавов — сухой воздух. Кислород воздуха при высоких температурах окисляет находящуюся на поверхности металла смазку, образуя нагар в виде пятен.

Для предотвращения этих явлений применяют отжиг в защитной атмосфере. Чаще всего используют бедный экзотермический газ, получаемый при сжигании жидкого или газообразного топлива в специальных газогенераторах.

Эндогаз - эндотермический газ получают при сгорании городского газа с недостатком воздуха 0 25 в присутствии катализатора при 1050 С. Процесс идет с поглощением тепла.

Газовая смесь, полученная путем частичного сгорания горючих

веществ в установках для производства защитных газов при экзотерми-ческом процессе в условиях избытка воздуха.

Если газ получают при эндотермическом процессе в условиях недостатка воздуха, то такая газоваясмесь назвывается эндогазом. Исходные вещества для получения этих газов - природный газ, пропан, бутан, генераторный газ, бензин, Экзогаз

и эндогаз применяют в качестве контролируемых атмосфер.

Таблица 4.3.1.