ШИНЫ. НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ПРОИЗВОДСТВА

Пути повышения экологической безопасности подготовительного производства

Технологический процесс приготовления шинных смесей связан с переработкой порошкообразных и гранулированных ингредиентов десятков наименований. При этом суточные рас­ходы этих ингредиентов составляют от нескольких килограм­мов до сотен тонн. Переработка таких количеств порошкооб­разных ингредиентов даже на современном оборудовании не­возможна без выделения пыли в рабочие помещения и окружа­ющую среду в составе вентиляционных выбросов [392,393]. При норме потерь, достигающей 2% масс., годовое количество пы­левидных выбросов на шинном предприятии может составить 5-10 тыс. т.

Основными причинами выделения пыли ингредиентов яв­ляются негерметичность транспортных линий, систем развес­ки и загрузки, несовершенство отсосов [394], и загрузка пыля­щих ингредиентов в резиносмеситель без остановки процесса смешения при поднятии верхнего затвора. При этом легкопы - лящие порошкообразные ингредиенты подвергаются ударам от пластоэластических деформаций каучука между роторами, что вызывает сильное выделение пыли. По данным [395] за 8 часов работы одного резиносмесителя потери от выделения пыли порошкообразных компонентов могут составить до 4 кг.

Пыль, которая выделяется на подготовительном производ­стве и распространяется в помещения сборочных цехов, со­держит множество компонентов. Наибольшую массу выделя­ющейся пыли составляет технический углерод [393], имею­щий высокую степень дисперсности частиц (0,3-65 мкм). Кро­ме того, в составе пылевидных выбросов постоянно присут­ствуют оксид цинка, белая сажа, ускорители, сера и другие ингредиенты.

Таблица 4.10.

Пылящая способность (%) некоторых ингредиентов шинных резиновых смесей (данные получены методом кипящего слоя)

Пылящая способность некоторых ингредиентов, приме­няемых в подготовительном производстве, представлена в таб­лице 4.10.

Приведенные в таблице 4.10 данные показывают, что пы­лящая способность ингредиентов не зависит от их плотности и определяется степенью дисперсности и физико-химически­ми свойствами поверхности частиц [394].Это подтверждает­ся значительными различиями пылящей способности ингре­диентов одинаковой степени дисперсности.

Типичный для подготовительного производства шинного предприятия состав выбрасываемой пыли после рукавных филь­тров следующий (% масс.): технический углерод - 89-92;Окись цинка - 6,0-7,5,* белая сажа - 0,1-0,15,- органические вещества - 0,2.

В пылевидных выбросах аспирационных систем содержат­ся значительные количества частиц линейных размеров, тогда как современные пылеуловители рассчитаны на частицы диа­метром 3,0-5,0 мкм и более [396].

Одним из путей снижения пыления порошкообразных ин­гредиентов является применение вместо традиционных меха­нических способов транспортирования технического углеро­да и других ингредиентов замкнутых систем пневмотранспорта и адресной подачи навесок в полиэтиленовых пакетах. Это по­зволяет ликвидировать на подготовительном производстве до 200 источников организованных и неорганизованных пыле­видных выбросов.

В таблице 4.11 приведена динамика снижения запыленно­сти рабочих помещений подготовительного производства шин­ных предприятий разных поколений.

ОАО «Нижнекамскшина» относится к заводам третьего поколения и, согласно данным таблицы 4.И, запыленность ра­бочих помещений подготовительного производства значитель­но меньше по сравнению с другими отечественными шинными предприятиями. В то же время неизолированность рабочих по­мещений подготовительного производства от помещений сбо­рочных цехов обусловливает распространение по ним пыли, что ухудшает качество сборки покрышек и вызывает необходимость освежения поверхности деталей и заготовок легколетучим бен­зином.

В процессах приготовления резиновых смесей, кроме пыли, выделяются газы, представляющие собой многокомпонентные смеси. Выделение газов из рабочей камеры резиносмесителя происходит через неплотности между ее корпусом и верхним затвором, через открытый проем нижнего затвора и через зазо­ры между уплотнителями и роторами. Интенсивный нагрев ре­зиновой смеси в резиносмесителях до 150 °С в сочетании с ак­тивным перемешиванием приводит к выделению остаточных мономеров и продуктов деструкции каучука. Исследованию со­става многокомпонентных газовыделений шинных предприя­тии посвящены работы [395-402]. Состав и концентрация вы­деляющихся в процессе приготовления резиновых смесей га­зов [394] представлены в таблице 4.12.

Из приведенных данных видно, что большую часть выде­ляющихся газов в процессе приготовления шинных резиновых смесей составляют ароматические углеводороды. Общее коли­чество газовыделений в процессах приготовления резиновых смесей составляет 0,25-0,5 г/кг резиновой смеси [403].

Однако наибольшую экологическую опасность на подго­товительном производстве представляют канцерогенные нит - розоамины. На основе анализа воздуха рабочих помещений ряда предприятий по производству шин и резиновых техни­ческих изделий авторы работы [404] установили, что концен­трация N - нитрозоморфолина (НМФ) и N - нитрозодиметила - мина (НДМА) может составить 380 мкг/м3 воздуха. Присут­ствие значительных количеств канцерогенных нитрозоаминов в воздухе рабочих помещений этих предприятий объясняется взаимодействием аминов или производных аминов с нитрую­щими агентами [404-407], например, с фоновыми концентра­циями МЭх, которые составляют 30-70 млрд1. Наибольшую опасность представляют тиурамные ускорители и производ­ные морфолина - ДТДМ и ОБС. По данным работы [404] сум­марное содержание НДМА и НМФ в воздухе склада хранения и транспортировки ингредиентов достигает 36 мкг/м3, участ­ка развески -2,9 мкг/м3 и цеха приготовления резиновых сме­сей - 11 мкг/м3. Кроме того, установлено [404], что в промыш­ленных образцах ДТДМ и ОБС содержание нитрозоморфоли - на составляет 60-3500 мкг/кг.

Следует отметить, что ПДК нитрозоаминов составляет 1 мкг/м3 воздуха.

Разработанный НИИШПом совместно с ОАО «НКШ» про­ект АП «Шина» предусматривает существенное сокращение вы­деления пыли и газов на подготовительном производстве. Д ля этого на ОАО «Нижнекамскшина» проводились и проводятся разработ­ки и научные исследования в следующих направлениях:

- применение серных вулканизующих систем в виде грану­лированных композиций, полученных из бинарных и сложных эвтектических расплавов компонентов [209];

- замена порошкообразных компонентов серных вулкани­зующих систем и противостарителей фосфорсодержащими со­единениями полифункционального действия [178];

- разработка и применение композиционных активаторов, полученных рекуперацией оксида цинка из изношенных шин [408];

- разработка и применение композиционных стабилизато­ров шинных резин.