Тема: Законодательство об охране окружающей среды

1.Законодательство об охране окружающей среды.

2.Экологическая безопасность автотранспортных средств.

3.Способы уменьшения загрязнения окружающей среды токсичными компонентами отработавших газов автомобилей.

4.Методы контроля и нормы допустимой токсичности отработавших. 5.Техника безопасности при диагностировании двигателя.

Вопрос 1

Охрана окружающей среды — это система государственных мероприятий, направленных на рациональное природопользова­ние, сохранение и оздоровление окружающей среды в интересах ныне живущих и будущих поколений людей.

Автомобильный транспорт относится к основным источни­кам загрязнения окружающей среды. В крупных городах на долю автотранспорта приходится более половины объемов вредных выбросов.

В среднем при пробеге 15 тыс. км автомобиль сжигает 1.5—2 т топлива и 25—30 т кислорода.

По воздействию на организм человека компоненты отрабо­тавших газов двигателя внутреннего сгорания делятся на:

• токсичные;

• канцерогенные;

• раздражающего действия.

К токсичным относятся оксид углерода, оксиды азота, окси­ды серы, углеводороды, альдегиды, свинцовые соединения; к канцерогенным — бенз(а)пирен; к компонентам раздражающего действия — оксиды серы, углеводороды.

Наибольший вред оказывают резервуары, заполненные по объему около 60 % и менее, так как внутри них образуются взрывоопасные концентрации паров бензина с воздухом.

Действующие в настоящее время методологии предусматри­вают проведение инвентаризации выбросов для автотранспорт­ных предприятий от передвижных и стационарных источников. К передвижным источникам относятся автомобили, передвигаю­щиеся и хранящиеся на территории предприятия, к стационар­ным источникам — помещения и производственные площади, предназначенные для технического обслуживания и ремонта ав­томобилей, их узлов и агрегатов, а также вспомогательные цеха и участки.

К организованным источникам относятся специальные уст­ройства, предназначенные для отвода загрязненного воздуха из рабочей зоны в атмосферу, — вытяжные трубы, воздуховоды, га­зоходы и т. п. Организованные источники позволяют использо­вать для очистки воздуха специальные фильтры и другие устрой­ства.

Неорганизованные источники не оборудованы газоотводя­щими и газоочистными устройствами, и загрязняющие вещества от таких источников поступают непосредственно в атмосферу.

Инвентаризация выбросов загрязняющих веществ включает в себя следующие работы:

• обследование и краткое описание технологических про­цессов, выполняемых на предприятии;

• определение перечня выбрасываемых загрязняющих ве­ществ и источников их выделения;

• определение наличия и составление перечня очистных устройств и вентиляционных систем с их техническими характеристиками, получаемыми из паспортов и актов ис­пытаний;

• определение валовых и максимальных выбросов загряз­няющих веществ;

• определение количества загрязняющих веществ, улавли­ваемых очистными установками.

В зависимости от состава и характера выполняемых работ на различных производственных участках выбрасываются различ­ные по составу загрязняющие вещества.

Ниже приведены наиболее типичные для автотранспортных предприятий работы, зоны, цеха и участки, в том числе:

• стоянка автомобилей;

• зона технического обслуживания и ремонта;

• мойка автомобилей;

• участок покраски автомобилей;

• участок сварки и резки металлов;

• шиноремонтный участок;

• механический участок;

• участок обкатки и испытания двигателей;

• участок ремонта и регулировки топливной аппаратуры;

• участок контроля токсичности отработавших газов автомо­билей;

• мойка деталей, узлов и агрегатов.

Количественными показателями допустимого воздействия вредных веществ на окружающую среду являются такие, как предельно допустимые концентрации (ПДК); предельно допус­тимые дозы (ПДД) и предельно допустимые уровни (ПДУ). По­скольку влияние вещества зависит от времени воздействия, ис­пользуются различные ПДК, например максимально разовые ПДК (ПДКмр), когда действие вещества происходит в течение 20 мин, среднесуточные ПДК (ПДКсс), ПДК рабочей зоны (ПДКрз) и др.

Величины ПДК утверждаются Минздравом, и их учет обяза­телен в производственной деятельности.

На основании величин ПДК рассчитывают предельно допус­тимые количества загрязняющих веществ, выделяемых конкрет­ными источниками в окружающую среду. Для атмосферы — это предельно допустимые выбросы (ПДВ), для водоемов — пре­дельно допустимые стоки (ПДС). Нормы ПДВ и ПДС ограничи­вают выбросы до такого уровня, чтобы на данной территории с учетом всех источников выбросов какого-либо загрязняющего вещества их значения не превышали бы допустимые.

ПДВ и ПДС являются экологическими нормативами для ка­ждого источника выбросов. Превышение их значений является основанием для применения к предприятиям экономических и административных санкций (штрафов, закрытия предприятий).

Вопрос 2

Состав отработавших газов двигателей автомобилей дает представление о полноте сгорания топлива и коэффициенте из­бытка воздуха. По составу отработавших газов можно судить о техническом состоянии цилиндропоршневой группы двигателя, системы питания и зажигания. Состав отработавших газов —

один из параметров, определяющих пригодность эксплуатации автомобилей; при повышенном содержании оксида углерода (СО) эксплуатация автомобилей запрещена Правилами дорож­ного движения. Отработавшие газы автомобилей состоят из мно­гих химических компонентов: азота, двуоксида и оксида углеро­да, паров воды и других элементов. Самым ядовитым компонен­том является оксид углерода, содержание которого доходит у неисправных карбюраторных двигателей до 10 %. Оксид углеро­да — результат неполного сгорания топлива и показатель техни­ческого состояния двигателя в целом, поэтому при диагностиро­вании двигателей в первую очередь определяется содержание СО в отработавших газах.

Наибольший выброс оксида углерода происходит при работе двигателя на режимах холостого хода и при разгоне автомобиля. На режимах холостого хода на содержание оксида углерода су­щественное влияние оказывает регулировка смеси с помощью винта качества.

Вопрос 3

Уменьшение количества и изменение качественного состава вредных веществ, выбрасываемых в окружающую среду с отра­ботавшими газами, достигается целым комплексом мероприя­тий. Среди них следует отметить ряд конструктивных разрабо­ток — специальные конструкции камер сгорания для работы на бедных смесях, в том числе с различными типами форкамер, ре­циркуляция отработавших газов, т. е. подача их части на вход в двигатель, системы регулирования фаз газораспределения, уменьшающие перекрытие клапанов на пониженных режимах, и т. д. Однако даже при использовании в конструкции двигате­лей всех самых передовых решений удовлетворить нормам ток­сичности, установленным, например, в США, Японии и странах Европы, не удается. Вследствие этого современные автомобили с бензиновыми двигателями снабжаются каталитическими нейтра­лизаторами.

Нейтрализатор состоит из носителя, заключенного в корпус. Носитель представляет собой керамический материал (сотовой конструкции или в виде шариков), покрытый тонким слоем ка­тализатора из благородных металлов, например платины, палла­дия, родия. При температуре поверхности катализатора свыше 250—300 °С содержащиеся в отработавших газах окислы углерода СО эффективно окисляются, а их концентрация в выхлопных газах снижается во много раз. Окисление углеводородов СН происходит при более высокой температуре (400 °С). Окисление СО и СН происходит в присутствии свободного кислорода воз­духа, небольшое количество которого образуется в результате сгорания:

 

 

 

Такие реакции могут происходить в широком диапазоне из­менения состава смеси — необходимо только, чтобы отработав­шие газы имели коэффициент а более 1,0, что достигается рабо­той двигателя на обедненной смеси или подачей в систему вы­пускадополнительного воздуха.

Подобные нейтрализаторы получили широкое распростране­ние на автомобилях с начала 80-х годов, в том числе с карбюра­торной системой подачи топлива. Однако последовательное уже­сточение норм токсичности потребовало создания нейтрализато­ров, снижающих не только концентрацию.

Именно ужесточением норм токсичности (а не требования­ми экономичности или мощности) объясняется повсеместное внедрение на автомобилях сложных электронных систем топли-воподачи. Сложность этих систем со временем, вероятно, будет увеличиваться вместе с дальнейшим ужесточением норм токсич­ности.

В отличие от бензиновых двигателей дизели имеют сущест­венно более низкий уровень выбросов СО, NOх и СН. Наиболее низкий уровень выбросов СО и СН достигается обычно в режи­мах средних нагрузок.

Большие различия в уровне и характере изменения выбросов в зависимости от состава смеси у дизелей по сравнению с бензи­новыми двигателями связаны с иной природой процесса сгора­ния — у бензинового двигателя с помощью свечи поджигается хорошо перемешанная смесь воздуха и паров топлива, а в дизеле происходит самовоспламенение в факеле распыляемого топлива в зонах с концентрацией топлива около а = 1.

В выхлопных газах дизеля присутствуют, иногда в больших количествах, частицы углерода (сажа). Это происходит из-за на­личия зон богатой смеси в струе распыляемого топлива. Саже- выделение дизеля создает характерный черный дым выхлопа и так же, как и другие вещества, ограничивается нормами токсич­ности. Снижение сажевыделения достигается более ранним впрыском (ограниченным, правда, «жесткостью» сгорания и по­вышением нагрузок на детали) и ограничением подачи насоса. Среди конструктивных мероприятий следует отметить увеличе­ние скорости впрыска и качества распыливания топлива за счет увеличения давления подачи, а также электронное регулирова­ние подачи. Дымление двигателя резко возрастает при прибли­жении состава смеси к стехиометрическому (а = 1), поэтому ди­зели, несмотря на то, что вблизи а = 1 мощность и крутящий мо­мент максимальны, имеют ограничение а по пределу дымления.Сравнительно низкий уровень СО, СН и NOx в отработавших газах дизеля не требовал в прошлом установки специальных уст­ройств для снижения токсичности. Однако в последние годы ужесточение норм токсичности коснулось и дизелей — на мно­гих моделях автомобилей с дизельными двигателями уже появи­лись системы снижения токсичности выхлопа, включающие ре­циркуляцию выхлопных газов, каталитический нейтрализатор и специальный сажевый фильтр.

Вопрос 4

Дымность отработавших газов оценивается по оптической плотности отработавших газов, которая представляет собой ко­личество света, поглощенного частицами сажи и другими све­топоглощающими дисперсными частицами, содержащимися в газах. Она определяется по шкале прибора АВТОТЕСТ-01 СО-СН-Т-Д — компактного газоанализатора-дымомера (СО, СН, мин^-1, дымность); он представляет собой два прибора в од­ном, где установлены жидкокристаллические индикаторы с подсветкой, диапазоны измерений: 0—10 % СО, 0—5000 ppmСН, 0—10000 мин ^-1, 0—10 мин ^-1 /0—100 % дымность (рис. 4.1, а), или МД-01 — измерителя дымности отработавших газов ди­зельных двигателей, который работает по принципу просвечи­вания мерного объема газа. Состоит из оптического блока с ра­бочей камерой и пульта управления с 4-строчным дисплеем. Выводит протокол измерений на встроенный в пульт принтер и разъем 118-232 для связи с компьютером. Установка нуля и об­работка результатов измерений автоматизированы. Эффектив­ная длина просвечивания — 0,43 м. Диапазон измерений 0-10 м^-1 /0—100 % (рис. 4.1, б). МЕТА-01 МП.01-КБ232 - пор­тативный цифровой дымомер с выходом на ПК и принтер (см. рис. 4.1). Этот прибор удобен при труднодоступных системах выпуска отработавших газов. Состоит из приборного блока и оптического датчика. Диапазон измерений: 0—10 м ^-1 /0—100 %. Универсальное электропитание: 12 В, 220 В, и автономно от аккумулятора напряжением 9 В (рис. 4.1, в). ДО-1 — дымомер для экспресс-контроля отработавших газов дизельных двигате­лей. Работает по принципу просвечивания мерного объема газа. Состоит из оптического детектора (формирование и просвечи­вание потока газа) и измерителя со стрелочным индикатором. Шкала прибора линейная (в %). Для перевода в абсолютные

 

 

 

 

Рис. 4.1. Приборы для измерения дымности дизельных двигателей: а - АВТОТЕСТ-01 СО-СН-Т-Д; 6 - МД-01; в - МЕТА-01 МП.01-Я5232; г - ДО-1; 1 — газоотборники; 2 — измерители со стрелочным индикатором; 3 — ак­кумулятор

З

 

 

начения (м'1) приведен график. Эффективная длина просвечи­вания 0,43 м, диапазон измерений 0—100 %, электропитание 12 В и 220 В или 24 В и 220 В.

Отбор исследуемых газов осуществляется с помощью газоот-борника 1.

Измерение дымности проводится в двух режимах работы двигателя — на холостом ходу и свободного ускорения до макси­мальной частоты вращения вала. Температура отработавших га­зов не должна быть ниже 70 °С.

Дымность отработавших газов у автомобилей КамАЗ, МАЗ, КрАЗ, ЗИЛ и их модификаций в режиме свободного ускорения не должна превышать 40 %, а на максимальной частоте враще­ния — 15 %.

 

 

Таблица 4.1. Влияние технического состояния двигателя и автомобиля на расход топлива и токсичность ОГ.

 

Изменение параметра	Увеличение относительно нормы, %
	расход топлива	выброс СО	выброс СХНУ
Увеличение пропускной способности главных жикле­ров на 10 %	6—7	45	9
Повышение уровня в поплавковой камере на 4 мм	2—4	36—40	2
Неплотности посадки клапана экономайзера	20	100—500	20
Преждевременное включение клапана экономайзера	15—17	200	25
Засорение воздушного фильтра	9—10	150—200	130—190
Неправильная регулировка системы холостого хода	30—35	500	100—150
Отклонение зазора в контактах прерывателя на 0,2 мм от нормы	7—8	0	200—300
Отклонение зазора в свечах на 0,2 мм от нормы	3—5	0	300
Отказ одной свечи зажигания	20—30	0	500—900
Отклонение угла опережения зажигания на 1°	0,3—1,0	0	10
Отклонение зазоров в клапанном механизме на 0,2 мм от нормы	7—8	7	80
Нарушение регулировки ТНВД дизельных двигателей	5—25	5—50	5—25
Неисправность форсунок	10—20	25—50	50—100
Неправильная затяжка подшипников ступиц колес	6—7	10	50
Неправильная затяжка подшипников редуктора задне­го моста	7	10	50
Снижение давления в шинах на 10—15 % от нормы	8	50	20
Отклонение схождения колес на 1 мм от нормы	3—4	—	—
Снижение температуры охлаждающей жидкости в дви­гателе на 10 °С	2—3

 

* ОГ — отходящие газы (по данным НПО «Экосистема» и др.).

В 1992 г. Россия присоединилась к международному Согла­шению по экологическим требованиям Правил ЕЭК ООН, что создало правовую основу для контроля по их выполнению со стороны государства.

В табл. 4.2 приведены нормы на содержание основных вред­ных веществ в отработавших газах.

 

Таблица 4.2. Нормы содержания вредных веществ в отработавших газах, гДкВтч).

Правила ЕЭС	Год введения	N0	СО	СН	Твердые частицы
ЕСІ149.00	1982	18	14	3,5	Не регламентировано
Евро-0	1988	14,4	11,2	2,5	То же
Евро-1	1993	8	4,5	1,1	0,36
Евро-2	1996	7	4	1,1	0,15
Евро-3	2000	5,0	2,0	0,6	0,1

 

В России также принят ряд законов, направленных на усиле­ние охраны окружающей среды и ужесточение контроля по их исполнению.

Закон Российской Федерации об охране окружающей среды принят и введен в действие в декабре 1991 г. Закон состоит из 15 разделов и 94 статей.

Вопрос 5

Техническое состояние автомобиля и его агрегатов следует проверять в основном при неработающем двигателе и затормо­женных колесах, за исключением опробования тормозов, про­верки работы систем питания и зажигания.

При осмотре допускается пользоваться переносной лампой с предохранительной сеткой на напряжение не выше 42 В. Если работа производится в осмотровой канаве, то переносная лампа должна быть напряжением не выше 12 В.

Пуск двигателя осуществляется, как правило, с помощью электростартера. Перед пуском вручную проверяют прочность крепления штифта пусковой рукоятки. Во избежание поврежде­ния кисти руки от обратного удара рукоятку берут так, чтобы все пальцы правой руки располагались с одной стороны ручки. По­ворачивают коленчатый вал двигателя только снизу вверх. Пово­рачивание вниз и «вкруговую» не допускается.

На постах диагностирования оборудование и приборы уста­навливают так, чтобы оператор мог легко наблюдать со своего рабочего места за всеми автомобилями, находящимися на по­стах. Рабочее место оператора должно быть оборудовано вра­щающимся регулируемым по высоте стулом.

Диагностические и другие посты, где автомобиль устанавли­вается с работающим двигателем, должны быть оборудованы эф­фективными местными отсосами для удаления отработавших га­зов. Технологический процесс по проверке автомобильных дви­гателей на токсичность и дымность должен отвечать общим требованиям безопасности труда в соответствии с действующи­ми нормативными документами.

При работе с газоанализаторами и дымомерами инспекторы руководствуются специальными правилами техники безопасно­сти, которые предусмотрены инструкциями по эксплуатации этих приборов. Запрещается производить техническое обслужи­вание прибора без отключения его от сети.

Все проверки проводятся только на неподвижно стоящем транспортном средстве. Для этого необходимо провести подго­товительные операции, исключающие самопроизвольное дви­жение транспорта: установить автомобиль, поставить рычаг пе­реключения передач (избиратель скорости для автомобилей с автоматической коробкой передач) в нейтральное положение, затормозить автомобиль стояночным тормозом, подложить упо­ры (башмаки) под колеса ведущих мостов.

Перед подключением приборов измерения токсичности и дымности к выпускной системе автомобиля проверяется исправ­ность системы выпуска отработавших газов внешним осмотром. Система не должна иметь дефектов, приводящих к утечкам отра­ботавших газов или подсосу воздуха.

Если контроль на токсичность и дымность осуществляется в закрытых помещениях, они должны быть оборудованы принуди­тельной или естественной вентиляцией. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны не долж­ны превышать установленных норм по ГОСТ 12.1.005—88 и «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

В случае отсутствия рабочего места (поста) проведения изме­рений выбор места для этих целей должен исключить возмож­ность случайного наезда автомобилей на лиц, проводящих заме­ры. Водителей проверяемых автомобилей следует предупредить об отъезде с места проверки (или подъезде к нему) только по сигналу инспектора, проводящего замеры.

Очередной автомобиль должен останавливаться для проведе­ния измерений не ближе 2 м от автомобиля, находящегося на проверке. Скорость движения автомобиля на подъездных путях не должна превышать 10 км/ч, а в помещениях, на узких проез­дах, в непосредственной близости от места измерений — 5 км/ч.

Работникам, проводящим замеры, категорически запрещает­ся осуществлять запуск двигателя и управлять транспортным средством.

 

Контрольные вопросы

1. Какие действия электротока на организм человека вы знаете?

2. Приведите примеры классификации электроустановок и производст­венных помещений по степени злектробезопасности.

3. Какие существуют технические способы и средства защиты от пора­жения электротоком?

4. Какие мероприятия по обеспечению электробезопасности проводят на АТП?

5. Перечислите основные правила эксплуатации электроустановок, элек­троинструмента и переносимых светильников.

6. Какие существуют методы защиты от опасного воздействия статиче­ского электричества?

 

Лекция 20