Раздел 3. Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в окружающую среду

Раздел 3 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в окружающую среду

Степень воздействия на окружающую среду металлургических предприятий зависит от применяемых технологий, качества и состава используемого сырья, материалов, реагентов и особенностей их географического расположения.

Воздействие на окружающую среду производства проката и труб значительно меньше, чем воздействие металлургического производства с полным циклом [1].

Выбросы загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферу, хотя и являются наиболее значимым экологическим воздействием отрасли черной металлургии на окружающую среду, составляют лишь 5-6 % от общего объема данных выбросов по России в целом [Государственный доклад "О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2015 году", с. 212]. В Государственных докладах за последующие годы (2016-2019 гг.) данные о доле выбросов от производственных объектов черной металлургии не приводятся.

Рисунок 3.1 - Значимые воздействия на окружающую среду

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха на предприятиях передельной металлургии являются нагревательные печи, машины огневой зачистки и травильные агрегаты, а также станы горячей прокатки. По сравнению с другими переделами черной металлургии в производствах третьего передела образуется меньше пыли и газов.

Предприятия передельной металлургии являются крупнейшими потребителями воды. Суточный оборот воды на отдельных предприятиях достигает 3 млн м ³ и более. Вода расходуется на обработку и отделку металла, охлаждение оборудования, на очистку отходящих газов, гидравлическую транспортировку и прочие нужды. Часть потребляемой воды безвозвратно теряется. Потери связаны с испарением и каплеуносом в системах оборотного водоснабжения, с приготовлением химически очищенной воды, с потерями в технологических процессах.

Вода, используемая в технологиях, должна иметь определенные качественные характеристики и количественный состав примесей. Как правило, исходная вода, потребляемая из различных источников, до использования ее в технологических процессах проходит предварительную очистку. Это требует создания на предприятиях эффективных систем водоочистки.

За последние годы введены в эксплуатацию десятки крупных циклов оборотного водоснабжения металлургических предприятий. Предприятия черной металлургии, включая передельные, характеризуются высоким уровнем оборотного водоснабжения до 96 %, а ряд предприятий перешел на бессточную систему водоснабжения (по данным анкетирования предприятий отрасли), что позволяет в значительной степени снизить загрязнение водного бассейна промышленными стоками.

В результате анкетирования предприятий, осуществляющих производство изделий дальнейшего передела черных металлов, были собраны данные по специфическим загрязняющим веществам и показателям в сбросах в водные объекты.

В таблице 3.1 приведены среднегодовые концентрации, а также концентрации, определенные по максимальным точечным (разовым) пробам для специфических загрязняющих веществ.

Таблица 3.1 - Концентрации специфических загрязняющих веществ в промливневых и промышленных стоках в водные объекты при производстве изделий дальнейшего передела черных металлов, мг/дм ³

Наименование загрязняющего вещества	Диапазон (величина)
	Среднегодовая концентрация	Концентрация по максимальным точечным (разовым) пробам
Маркерные вещества
Взвешенные вещества	6,02-25,70	12,50-129,80
Железо	0,07-1,24	0,20-1,00
Нефтепродукты (нефть)	0,07-1,51	0,20-2,09
Сульфат-анион (сульфаты)	37,60-658,70	26,30-877,20
Хлорид-анион (хлориды)	38,30-252,90	77,00-319,10
Фосфаты (по фосфору)	0,02-1,66	0,03-3,70
Прочие вещества
Алюминий	0,005-0,05	0,2
Кальций	30,6-278,3	45,7-352,7
Магний	10,1-33,3	15,2-46,8
Марганец	0,03-0,28	0,005-0,820
Медь	0,003-0,017	0,001-0,039
Никель	0,01-0,10	0,018-0,240
Хром шестивалентный	0,003-0,077	0,005-0,013
Цинк	0,012-0,100	0,02-0,16
Нитрат-анион	9,4-26,0	21,8-49,0
Нитрит-анион	0,11-0,49	0,72-2,30
Аммоний-ион	0,35-1,85	0,92-7,20
Фторид-анион	0,43-1,47	0,71-5,92
Сухой остаток	387-782	468-1114

Любое металлургическое производство, в том числе и производство изделий дальнейшего передела черных металлов, сопровождается образованием промышленных отходов. Основное правило, которым руководствуются на металлургическом предприятии, заключается в сокращении объема промышленных отходов и в поиске способа их вторичного использования.

Большинство отходов, образующихся на прокатных и трубных производствах, повторно используются в металлургическом производстве и других отраслях промышленности. По существующей практике многие отходы переводятся в разряд побочной продукции. Согласно информации, предоставленной предприятиями в анкетах, в зависимости от применяемой технологии, повторно используется в собственном производстве или передается для использования сторонним организациям до 86 % образованных отходов, из них в статусе побочной продукции до 42 %.

3.1 Производство горячекатаного плоского проката

3.1.1 Потребление ресурсов

При производстве горячекатаного проката на стадии предварительной подготовки заготовки потребление топлива и кислорода для огневой зачистки будет зависеть от размеров исходного материала, возможны колебания расхода материалов и выбросов в пределах 20 % при увеличении толщины сляба с 200 до 250 мм. При автоматической огневой зачистке заготовок типичный расход составляет 5 м ³ кислорода и 25 МДж пропана на 1 т зачищаемой стали. Расход электроэнергии на привод валков зависит от степени обжатия, температуры прокатываемого материала и его сопротивления деформации. Удельное потребление ресурсов при производстве горячекатаного листа приведено в таблице 3.2.

В среднем общий выброс пыли от всех источников пылеобразования составляет около 200 г/т товарного проката без огневой зачистки и 500-2000 г/т при наличии огневой зачистки [5].

Таблица 3.2 - Потребление ресурсов при производстве горячекатаного плоского проката

Потребление электроэнергии,	Потребление природного газа, м 3/т	Потребление тепловой энергии	Потребление воды, м 3/т
			техническая вода на технологические нужды (в том числе оборотных циклов)	"свежая" вода
ИТС 27-2017
41-114	31-66	0,014-0,1155 ГДж/т	28-68	0,002-2,5
По данным анкетирования в 2021 г.
74,7-536	39-410	0,025-15,45 Гкал/т	14,1-107,6	12,7

Удельное потребление сырья зависит от типа сырья и выпускаемой продукции и находится в диапазоне от 1014,6 кг металла на горячекатаный прокат (листоотделка) до 1294,7 кг круглой заготовки на 1 т (колеса, бандажи, кольца).

3.1.2 Эмиссии в окружающую среду

3.1.2.1. Выбросы в атмосферный воздух

Поскольку в отечественной практике горячие слитки зачистке не подвергают, то в составе эмиссий отсутствуют выбросы от машин огневой зачистки, содержащие пыль (2-50 мг/м ³), азота оксиды и неметановые летучие органические соединения.

Таблица 3.3 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве горячекатаного плоского проката (по данным анкет, ИТС 27-2017), кг/т продукции

Наименование ЗВ	Технологический этап/источник выброса	Масса ЗВ в отходящих газах после очистки
		Диапазон	Среднее
Азота диоксид	Подготовка заготовки		3,8
Азота оксид			1,4
Углерода оксид			2,4
Азота диоксид	Нагрев заготовки/печь	14-33,5	23,8
Азота оксид			33,5
Углерода оксид		11-33,5	22,3
Азотная кислота			9,0
Азота диоксид	Прокат	0,8-35	17,9
Азота оксид		0,4-6	3,2
Углерода оксид		1,5-46	23,8
Азотная кислота			0,15
Пыль			0,9
Азота диоксид	Финишная обработка		28,4
Азота оксид			12,3
Углерода оксид			10,8

В результате анкетирования в 2021 г. предприятий, осуществляющих производство горячекатаного плоского проката, были собраны данные по выбросам загрязняющих (маркерных) веществ в атмосферный воздух. Удельные величины выбросов приведены на основании данных форм федерального статистического наблюдения N 2-ТП (воздух), а также на основании данных инвентаризации стационарных источников и выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (таблица 3.4.).

Таблица 3.4 - Выбросы загрязняющих (маркерных) веществ при производстве горячекатаного плоского проката, кг/т продукции

Производственный подпроцесс	Наименование загрязняющего (маркерного) вещества	Диапазон (величина)
		Форма N 2-ТП (воздух)	Инвентаризация выбросов ЗВ
Предварительная подготовка заготовки, нагрев заготовки, удаление окалины, прокат (горячая прокатка в реверсивных, полунепрерывных, непрерывных станах), охлаждение, финишная обработка (резка, термическая обработка, правка, травление, промывка, сушка), установки газо- и водоочистки	Азота оксид	0,005-0,670	0,007-0,130
	Азота диоксид	0,03-1,36	0,05-0,37
	Углерода оксид	0,003-4,39	0,06-0,56
	Взвешенные вещества *	0,002-0,013	0,002-0,034
* К взвешенным веществам относятся все твердые вещества в составе выброса, включая "Пыль неорганическая с содержанием кремния менее 20, 20 - 70, а также более 70 процентов".

При горячей прокатке в результате измельчения окалины валками металла образуется пыль, объем образования которой зависит от скорости прокатки и площади поверхности прокатываемого материала и обычно составляет < 100 г/т. Около 20 % пыли является мелкодисперсной с размером частиц < 10 мкм. На слябовых, блюмовых и сортовых станах наиболее интенсивное пылевыделение происходит на первых проходах [5].

Для очистки отходящих выбросов на предприятиях организуют различные системы аспирации, например: система аспирации чистовой группы клетей стана с использованием электрофильтра (тип 40-5-2 х 3-03, эффективность очистки 95,4 %); установка аспирации клети холодной правки при финишной обработке с использованием фильтра рукавного (тип ФРИП-540, эффективность очистки - 99,8 %).

На сегодняшний день приоритетными загрязняющими веществами при производстве горячекатаного проката считают азота оксиды, углерода оксид и пыль [3].

3.1.2.2 Водопотребление и сточные воды

В процессе горячей прокатки и связанных с ней этапами используется вода для охлаждения и для выполнения технологических операций.

Электродвигатели, нагревательные печи обычно имеют косвенное охлаждение, а прокатываемый материал, валки, пилы, обрезь, моталки и приемные рольганги охлаждаются непосредственно. Вода используется также для сбива и смыва окалины.

Объем образования сточных вод составляет 0,8-15,3 м ³/т [2].

Сточные воды с окалиной и воды газоочистки содержат, наряду с крупными частицами окалины, мелкие твердые частицы и эмульгированные масла. Содержание твердых взвесей составляет от 120 до 2000 мг/л, содержание масел - от 10 до 200 мг/л в зависимости от типа стана [2]. Также в сточных водах присутствуют: железо общее (0,3-2,0 мг/л), марганец (0,04-0,26 мг/л), алюминий (0,04-0,14 мг/л), никель (0,01-2,0 мг/л), цинк (0,004-0,35 мг/л), незначительные количества хрома (общий и VI), фторидов (при использовании фтористого водорода), фосфатов (от процессов фосфатирования) [3].

Для возможности повторного использования сточные воды необходимо очищать до остаточного содержания окалины не более 40-60 мг/л, масла не более 15-20 мг/л. Образовавшиеся в отстойниках осадки выгружают и возвращают в производство металла.

Расход воды и количество образующихся сточных вод зависят от организации потоков воды. При использовании замкнутых циклов водоочистки количество сбрасываемых сточных вод минимально, в полузамкнутых циклах количество сточных вод достигает 11 м ³/т, а в открытых системах 11-22 м ³/т (с учетом охлаждения в открытом цикле).

Расход технической воды на процесс (в т.ч. оборотных циклов) находится в диапазоне от 18 до 67 м ³/т продукции, однако основная часть этой воды находится в водооборотном цикле, который в производстве горячего проката составляет 92 % - 98 %. Расход "свежей" воды на подпитку составляет от 0,5 до 1,6 м ³/т продукции.

В настоящее время на современных предприятиях предусматривается трехступенчатая система очистки оборотной воды (см. рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 - Схема очистки сточных вод станов горячей прокатки

Так, например, использование установок ультрафильтрации и обратного осмоса позволяет очистить сточные воды с эффективностью 99,98 % и вернуть очищенную воду в цикл.

В полузамкнутом цикле воду очищают и частично используют повторно в зависимости от температуры. Очистка воды производится так же, как и в открытой системе, но после фильтрации воду не сбрасывают, а направляют в бассейн фильтрованной воды и смешивают с холодной свежей водой. В зависимости от температуры смеси фильтрованная вода может возвращаться к различным потребителям стана, и только избыток воды сбрасывают. Таким образом, объем циркулирующей воды зависит от времени года и географического положения производства.

Из замкнутой системы водоснабжения очищенная вода не сбрасывается вообще, охлаждается в градирнях или теплообменниках до требуемой температуры и используется повторно в процессе прокатки. При наличии градирен потребление воды ограничивается компенсацией потерь на испарение и на продувку (около 3 % - 5 %). При наличии теплообменников требуются большие объемы циркулирующей воды.

Системы водоснабжения и водоочистки станов горячей прокатки отличаются большой сложностью, многоступенчатым использованием воды и состоят из нескольких контуров, частично соединенных друг с другом. В некоторых случаях система водоснабжения стана горячей прокатки соединена с такими же системами других агрегатов, например, МНЛЗ. Основанием для такого объединения систем является схожесть состава сточных вод и близость расположения агрегатов.

На предприятиях организуют раздельные "грязные" оборотные циклы водоснабжения (например, нагревательных печей, рабочих клетей, моталок) и "чистые" оборотные циклы (например, охлаждающей воды).

Предотвращение загрязнения сточных вод благодаря использованию замкнутых контуров и многоступенчатого водоснабжения является хорошо известным и широко применяемым приемом в черной металлургии. В связи с большим объемом потребления воды станы горячей прокатки обладают высоким потенциалом снижения потребления воды и сброса сточных вод.

3.1.2.3 Отходы производства

Наряду со сточными водами, при горячем прокате образуется ряд твердых и жидких отходов и побочных продуктов, в том числе:

- металлические отходы и побочные продукты;

- окалина и металл от огневой зачистки;

- пыль от зачистки и от прокатки;

- прокатная окалина сухая и замасленная;

- шлам от шлифования валков;

- масла и смазки.

Металлические отходы и побочные продукты загрязнены незначительно и могут быть возвращены в процесс производства металла.

На сегодняшний день приоритетным является обращение с маслосодержащими отходами, окалиной и пылью от фильтров газоочистки [3].

Прокатная окалина, удаляемая после нагрева материала и между проходами прокатки, состоит в основном из оксидов железа, ее состав зависит от марки стали и процесса прокатки, но содержание железа в ней составляет около 70 % (от общей массы без масел и влаги), также окалина содержит масла в среднем 4,6 % (0,5 % - 8,7 %), что может затруднить рециклинг. Содержание в окалине масла зависит от процесса, используемого оборудования (в особенности от качества его обслуживания), размера частиц окалины, поскольку очень мелкие частицы окалины (менее 63 мкм) адсорбируют масло.

Удельные объемы образования составляют: чистой окалины - (12,7-16) кг/т, замасленной окалины - (1,9-3,5) кг/т [2]. Чистую сухую окалину и окалину с содержанием масла менее 1 % возвращают в металлургический процесс, обычно в шихту для производства агломерата.

Пыль из фильтров газоочистки может быть возвращена в металлургическое производство, например, на стадию агломерации. Масла и смазки могут быть использованы как топливо для доменных печей или в производства кокса (но может потребоваться их обезвоживание), а также в коксовой шихте для повышения плотности угля перед коксованием.

Таблица 3.5 - Образование отходов и обращение с отходами при производстве горячекатаного плоского проката, кг/т продукции [2]

Вид отхода/побочного продукта	Образование отходов	Обращение с отходами
Окалина замасленная прокатная	11,2	Рециклинг внутри завода
Окалина чистая	14,1
Шламы от очистки сточных вод	3,4	Размещение на полигоне
Окалина из нагревательных печей	4,0	Рециклинг внутри завода
Окалина (от зачистки, травления)	3,5
Отработанные огнеупоры	0,5	Размещение на полигоне
Пыль и шлам от очистки воздуха (длинномерный прокат)	0,71
Пыль и шлам от очистки воздуха (листовой прокат)	0,23	Рециклинг внутри завода

Таблица 3.6 - Образование отходов и обращения с отходами при производстве горячекатаного плоского проката

Наименование отходов	Образование отходов, кг/т продукции		Обращение с отходами
	По данным анкет 2017 г.	По данным анкетирования в 2021 г. (ПНООЛР/ 2-ТП (отходы))
Лом и отходы черных металлов незагрязненные	27-86	0,2-19,0/0,17	Рециклинг - в качестве добавки в твердую шихту при конвертерной плавке; переплавка в электропечах
Стружка черных металлов несортированная незагрязненная	0,03-10	Нет данных	Рециклинг - переплавка в электропечах
Окалина замасленная прокатного производства с содержанием масла < 15 %;	1,5-21	21,5/24,4	Рециклинг - в качестве железосодержащей добавки при производстве агломерата
Окалина прокатного производства незагрязненная	17-53	Нет данных
Окалина замасленная прокатного производства с содержанием масла 15 % и более		5,2-5,9/4,04-5,22	Обезвреживание посредством переработки
Отходы минеральных масел, не содержащих галогены	0,03-0,10	Нет данных	Утилизация в собственном производстве и использование после регенерации; передача сторонним организациям на утилизацию
Лом футеровки печей и печного оборудования производства черных металлов	0,03-0,10	Нет данных	Передача сторонним организациям на утилизацию
Абразивные круги отработанные, лом отработанных абразивных кругов	0,005-0,07	Нет данных	Переработка для использования в собственном производстве или реализация сторонним организациям

3.2 Производство холоднокатаного плоского проката

3.2.1 Потребление ресурсов

В производстве холоднокатаного проката энергия расходуется в виде пара для подогрева ванн травления, электроэнергии для приводов, насосов и других механизмов и тепловой энергии (природный газ или сжиженный нефтяной газ) для процесса регенерации соляной кислоты. Кроме того, при производстве высоколегированной стали для механического удаления окалины с горячекатаной полосы требуется дробь.

Потребление антикоррозионных масел зависит от доли промасливаемой продукции, типа промасливающей машины (электростатическое промасливание или набрызгивание из сопел) и от массы масла, требуемой заказчиком.

Таблица 3.7 - Потребление ресурсов при производстве холоднокатаного плоского проката

Потребление электроэнергии,	Расход топлива: природный газ, м 3/т	Тепловая энергия	Потребление воды, м 3/т
			техническая вода на технологические нужды (в том числе оборотных циклов)	"свежая" вода
ИТС 27-2017
93-134	19-30	0,4-1,0 ГДж/т	24-40	0,5-5
По данным анкетирования в 2021 г.
53-307	9-34	0,14-32,9 Гкал/т	4,0-7,0	36,0

При холодном прокате низколегированных сталей на станах тандем энергия расходуется на привод прокатных клетей, вентиляторов, насосов и управления потоками эмульсии, гидравлических жидкостей и масел. Уровень потребления электроэнергии зависит от прокатываемой марки стали, суммарной степени обжатия и конечной толщины прокатываемого материала и обычно составляет 0,2-0,3 ГДж/т продукции, потребления пара - 0,01-0,03 ГДж/т продукции, потребления тепловой энергии - 0,001-0,036 ГДж/т продукции [2]. При прокате используют водномасляные эмульсии с расходом 1800-3000 м ³/ч, для подогрева которых потребляется энергия в виде пара. Потребление масла (0,3-2,0 кг/т) зависит от средней конечной толщины прокатываемого материала [2].

При прокатке на реверсивном стане электроэнергия (0,6-0,8 ГДж/т продукции) потребляется для привода валков, вентиляторов, насосов и других механизмов. В процессе производства используется минеральное масло (1,5-6 л/т продукции) с присадками.

При периодическом отжиге низколегированных и легированных сталей потребляются электроэнергия (0,06-0,12 ГДж/т продукции) и тепловая энергия (0,62-0,75 ГДж/т продукции), а также используется вода для охлаждения (5-10 м ³/т продукции) [2].

При непрерывном отжиге низколегированных и легированных сталей потребляются электроэнергия (0,173-0,239 ГДж/т продукции) и тепловая энергия (0,775-1,483 ГДж/т продукции), вода для охлаждения (23,529 м ³/т продукции), а также химикаты для щелочной и электролитической очистки перед отжигом и средства для мокрой дрессировки, антикоррозионные масла и смазки [2].

Полосу из высоколегированных сталей в основном обрабатывают на комбинированных линиях отжига и травления. Потребление электроэнергии составляет 0,15-0,30 ГДж/т продукции, тепловой энергии - 0,7-1,8 ГДж/т продукции, а также используется вода для охлаждения в рецикле (10-20 м ³/т продукции) [2].

Для травления стали используют соляную и серную кислоты, а нержавеющей стали - смесь азотной и фтористоводородной кислот. Расход кислоты зависит от того, применяется ее регенерация или нет, а также от удельной поверхности травления и толщины удаляемого окисленного слоя. Так, при травлении высоколегированных сталей уровни потребления кислоты составляют: азотной (70 %) - (3-10) кг/т продукции; фтористоводородной (70 %) - (2,5-7,5) кг/т продукции.

3.2.2 Эмиссии в окружающую среду

3.2.2.1 Выбросы в атмосферный воздух

При работе стана тандем выбросы в воздух содержат масла (0,1-20 мг/м ³) и пыль - твердые частицы от износа валков и прокатываемого металла в количестве (10-50) мг/м ³[2].

При работе реверсивного стана: выбросы в воздух содержат значительные количества масел - (10-20) мг/м ³, в среднем 91,7 г/т продукции [2]. Масло из системы фильтрации вытяжной вентиляции направляют на регенерацию.

При периодическом отжиге низколегированных и легированных сталей выбросы в воздух содержат значительные количества азота оксидов (на реверсивном стане (9-900) г/т, на непрерывном стане (0,5-250) г/т продукции) и серы диоксида (на реверсивном стане (0-2) г/т, на непрерывном стане (0-41) г/т продукции).

При непрерывном отжиге низколегированных и легированных сталей основными эмиссиями в атмосферный воздух являются отходящие газы печей отжига, содержащие азота оксиды (на реверсивном стане (9-900) г/т, на непрерывном стане (0,5-250) г/т продукции) и серы диоксид (на реверсивном стане (0-2) г/т, на непрерывном стане (0-41) г/т продукции), углерода оксид.

На комбинированных линиях отжига и травления высоколегированных сталей основными эмиссиями являются отходящие газы от печей (содержат серы диоксид (0-30) г/т продукции, азота оксиды (0,1-1500) г/т продукции)), от скрубберов установки травления (содержат азота оксиды, фтористый водород) и пыль после механического удаления окалины.

Состав характерных загрязняющих веществ при производстве холоднокатаного плоского проката представлен в таблице 3.8.

Таблица 3.8 - Загрязняющие вещества, выделяемые в процессе производства холоднокатаного плоского проката [3]

Этап процесса/подпроцесс	Загрязняющие вещества
Резка/размотка	Пыль
Солянокислотное травление	Хлористый водород, пыль
Сернокислотное травление	Серная кислота, серы диоксид
Травление смесью кислот	Азота оксиды, фтористый водород
Прокат	Углеводороды (как ЛОС), пыль
Отжиг	Пыль, азота оксиды, серы диоксид
Регенерация соляной кислотой	Хлористый водород, пыль, серы диоксид, азота оксиды
Регенерация серной кислотой	Серная кислота, серы диоксид
Регенерация смеси кислот	Пыль, фтористый водород, азота оксиды

При травлении металлов в кислотах (см. 3.5) в атмосферу выделяется большое количество вредных газов и паров: азота оксиды (до 400 кг/м ³), фтористый водород (до 100 мг/м ³), пары серной кислоты (до 200 мг/м ³), соли металлов [5]. Для снижения вредных выбросов в травильных отделениях и отделениях покрытий (цинкования, алюминирования и др.) прокатных цехов устанавливают агрегаты непрерывного действия с герметизацией всех ванн, машин и аппаратов и организацией систем аспирации с дальнейшей очисткой выбросов в скрубберах и циклонах.

Таблица 3.9 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве холоднокатаного плоского проката (по данным анкет, ИТС 27-2017), кг/т продукции

Наименование ЗВ	Масса ЗВ в отходящих газах после очистки
Углерода оксид	120-3870
Азота диоксид	120-340
Азота оксид	70-160

В результате анкетирования в 2021 г. предприятий, осуществляющих производство холоднокатаного плоского проката (включая прокат с покрытиями), были собраны данные по выбросам загрязняющих (маркерных) веществ в атмосферный воздух. Удельные величины выбросов приведены на основании данных форм федерального статистического наблюдения N 2-ТП (воздух), а также на основании данных инвентаризации стационарных источников и выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (таблица 3.10.).

Таблица 3.10 - Выбросы загрязняющих (маркерных) веществ при производстве холоднокатаного плоского проката (включая прокат с покрытиями), кг/т продукции

Производственный подпроцесс	Наименование загрязняющего (маркерного) вещества	Диапазон (величина)
		Форма N 2-ТП (воздух)	Инвентаризация выбросов ЗВ
Подготовка заготовки (термическая обработка, травление кислотными растворами, удаление окалины), прокат (многоклетьевые станы "тандем" или многоклетьевые реверсивные станы), обработка проката (термообработка, травление кислотными растворами), дрессировка, финишная обработка (резка, правка, промасливание и пр.), горячее цинкование, нанесение полимерных покрытий, установки газо- и водоочистки	Азота оксид	0,021-1,000	0,024-0,083
	Азота диоксид	0,047-2,08	0,052-0,126
	Углерода оксид	0,16-1,30	0,15-0,66
	Хлористый водород	0,0013-0,120	0,0015-0,0990

3.2.2.2 Водопотребление и сточные воды

В цехах холодной прокатки вода используется для очистки поверхности материала, для приготовления травильных и обезжиривающих растворов, для промывки и охлаждения материала. При травлении и родственных процессах (промывка, газоочистка, регенерация кислот) образуются кислые стоки, при обезжиривании образуются также щелочные стоки.

Для охлаждения и смазки при прокатке используются водомасляные эмульсии, что приводит к образованию стоков с содержанием масел и твердых отходов. В зависимости от функционального назначения технологической смазки, ее вида, конструкции стана и его сортамента для подачи технологической смазки используют различные системы для подачи смазок и смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) - прямого действия, циркуляционные, а также смешанного типа.

Новые многоклетевые прокатные станы оборудуются двумя-тремя отдельными циркуляционными системами. При оборудовании стана тремя системами первая клеть оборудуется отдельной системой, что предотвращает загрязнение остальных систем травильным шламом и промасливающей смазкой. Средние клети имеют отдельную систему для подачи основной СОЖ, применяемой для прокатки. Последняя клеть также оборудуется отдельной системой для подачи эмульсии (небольшой концентрации), воды или моющего раствора. Раздельные системы повышают чистоту эмульсии и качество поверхности листов. Для интенсивного отвода тепла и обеспечения надежной смазки в новых системах подается СОЖ от 3,6 до 11 м ³/мин и более на одну клеть [6].

На станах холодной прокатки охлаждающая вода требуется для рассеяния тепла от процесса прокатки и от печей отжига. Тепло от процесса прокатки отдается охлаждающей воде главным образом через эмульсию или ее охладитель и частично через СОЖ.

Основными потребителями охлаждающей воды являются:

- охлаждение эмульсии на линиях тандем;

- дрессировочная клеть после установки периодического отжига;

- установка непрерывного отжига с дрессировочной клетью;

- охлаждение трансформаторов и двигателей;

- устройства жидкой смазки.

Нагретая охлаждающая вода охлаждается либо технической водой в пластинчатых теплообменниках, либо испарением в градирне. Преимуществом охлаждения в теплообменниках является значительная экономия химикатов (ингибиторы коррозии, мягчители, диспергаторы и биоциды), которые возвращаются в цикл, а не сбрасываются. При охлаждении в градирне, напротив, необходим регулярный частичный сброс воды из-за повышения концентрации солей вследствие испарения. Выбор той или иной системы охлаждения зависит от местных условий.

При периодическом и непрерывном отжиге низколегированных и легированных сталей охлаждающая вода используется в оборотных системах. Вода, используемая для косвенного охлаждения, циркулирует в закрытых системах.

При холодной прокатке металла сточные воды, образующиеся от охлаждения оборудования, нагревательных агрегатов, масло- и воздухоохладителей, не загрязняются, а только нагреваются на (5-8) °С. Количество их составляет (25-30) м ³/т прокатываемого металла.

При работе стана тандем образуются сточные воды (0,003-0,015 м ³/т продукции), которые подлежат очистке [2]. При работе реверсивного стана сточные воды содержат твердые взвеси, соли железа и легирующих металлов, следы масла. При непрерывном отжиге низколегированных и легированных сталей образующиеся сточные воды, содержат масла и твердые частицы. На комбинированных линиях отжига и травления высоколегированных сталей объем сточных вод, содержащих твердые частицы и металлы и направляемых на очистные сооружения, составляет (1-9) м ³/т продукции [2].

Загрязненные сточные воды поступают от системы технологической смазки валков и прокатываемого металла. Характеристика сточных вод стана холодного проката приведена в таблице 3.11.

Таблица 3.11 - Характеристика сточных вод стана холодного проката [2]

	Непрерывный прокат	Реверсивный прокат	Реверсивный прокат нержавеющей стали
Удельный сброс сточных вод, м 3/т	0-40	0-6	0-35
Содержание твердых взвешенных частиц	7-120 мг/л 2,7-520 г/т	0-2210 мг/л 0-160 г/т	0-60 мг/л 0-180 г/т
Химическое потребление кислорода (ХПК)	19-5300 мг/л 5-220 г/т	15-100 мг/л 10-80 г/т	10-2000 мг/л 10-275 г/т

На сегодняшний день основными загрязняющими веществами в составе сточных вод являются [3]: углеводороды (масла), твердые взвешенные частицы, тяжелые металлы (железо, хром общий, никель, цинк). Как наиболее значимую идентифицируют стадию травления, на которой следует контролировать следующие параметры: количество кислых сточных вод, содержание в кислых сточных водах органических веществ (по ХПК), Cr(VI)), фторидов (при использовании фтористоводородной кислоты).

Сточные воды от операций холодной прокатки, которые невозможно использовать повторно, перед сбросом должны быть очищены.

В цехах холодной прокатки используется система оборотного водоснабжения с очисткой воды от технологических смазок, эмульсий и механических примесей. Перед подачей на стан необходимое качество воды достигается сочетанием последовательной очистки в горизонтальных отстойниках и в установке флотации с доочисткой на фильтрах [6].

3.2.2.3 Отходы производства

При холодной прокатке образуются различные твердые отходы в форме скрапа, шламов от очистки сточных вод, пыли, а также жидкие отходы. При работе стана тандем в качестве отходов образуются масляные шламы от разделения эмульсий и очистки воздуха от прокатных клетей. В процессе отжига образуются твердые отходы: шламовый кек, окалина, замасленный шлам.

Удельное образование отходов и направления обращения с отходами производства приведено в таблице 3.12.

Таблица 3.12 - Образование отходов и обращение с отходами при производстве холоднокатаного плоского проката

Наименование отходов	Образование отходов, кг/т продукции		Обращение с отходами
	ИТС 27-2017	По данным анкетирования в 2021 г. (ПНООЛР/ 2-ТП (отходы))
Лом и стальные отходы	97-166	224/213	Используют в качестве добавки в твердую шихту при конвертерной плавке
Лом цинка	1,455	4,0-4,6/2,24-2,86	Передача сторонним организациям для утилизации
Смазочно-охлаждающие жидкости на водной основе, отработанные при металлообработке		37,71/40,98	Разложение СОЖ
Осадок ванн хромирования		0,02/0,03	Передача на обезвреживание в стороннюю организацию
Осадок нейтрализации сернокислотного электролита	0,931	Нет данных	Переработка для использования в собственном производстве или реализация сторонним организациям
Шлам промливневой канализации	0,242	Нет данных
Отработанные огнеупоры, остатки кислотоупорной футеровки	0,150	Нет данных
Пыль абразивная от шлифования черных металлов с содержанием металла < 50 %. Абразивные круги отработанные, лом отработанных абразивных кругов	0,055-0,124	Нет данных
Шлам гашения извести, шлам обескремнивания	0,088	Нет данных
Окалина прокатного производства	0,049	Нет данных
Отходы минеральных масел индустриальных	0,029-0,1	Нет данных
Пыль газоочистки стальная	0,004-0,18	Нет данных

Сульфат железа () от регенерации серной кислоты можно использовать: для производства комплексных солей железа; в качестве флокулянта для очистки сточных вод; для производства адсорбентов; в качестве мелиорационного средства; для производства пигментов на основе оксидов железа; для производства серной кислоты.

Оксиды железа от регенерации соляной кислоты можно использовать в качестве исходного материала: для производства ферромагнитных материалов; для производства порошкового железа; для производства строительных материалов, пигментов, стекла и керамики.

Шламы от очистки сточных вод лишь в небольшой мере удается подвергнуть рециклингу и в основном их отправляют на полигон отходов.

3.3 Производство сортового проката (в том числе длинномерной продукции)

3.3.1 Потребление ресурсов

Удельное потребление сырья (кг/т продукции) зависит от типа сырья и выпускаемой продукции и составляет:

- при производстве проволоки - 1038 кг заготовки;

- при производстве РБЦ (рельсы, заготовка квадратная, круг, трубная заготовка, заготовка осевая, швеллер, профиль хребтовой балки вагона, заготовка шаровая, профиль тракторного башмака, заготовка для переката) - (1049,6 - 1072,7) т блюма;

- при производстве сортового проката и катанки - от 1086,9 т квадратной заготовки до 1176,6 т слитков.

Удельное потребление ресурсов приведено в таблице 3.13.

Таблица 3.13 - Удельное потребление ресурсов при производстве сортового проката

Потребление электроэнергии,	Потребление топлива	Потребление воды, м 3/т
		техническая вода на технологические нужды (в том числе оборотных циклов)	"свежая" вода
Производство длинномерной продукции по данным ИТС 27-2017
70-161	1680-1890 103 кДж/т	0,4-55	0,03-3,4
Производство сортовой продукции по данным ИТС 27-2017
246	природного газа 298 м 3/т	4	Нет данных
Производство сортового проката (в том числе длинномерной продукции) по данным анкетирования в 2021 г.
20-190	природного газа 2,4-116,0 м 3/т	17-50	0,14-1,46

3.3.2 Эмиссии в окружающую среду

В общем, воздействие на окружающую среду при производстве длинномерной продукции схоже с воздействием, рассмотренным выше при производстве листового проката, в виду схожести основных технологических этапов.

При производстве горячекатаного мелкого сорта и катанки эмиссии качественно схожи с эмиссиями при производстве горячего листа, но меньше количественно, так как площадь поверхности проката значительно меньше.

При производстве проволоки волочением эмиссии качественно схожи с эмиссиями при холодной прокатке листа, но меньше количественно, так как существенно меньше площадь поверхности и масса изделий.

3.3.2.1 Выбросы в атмосферный воздух

Состав характерных загрязняющих веществ при производстве сортового проката представлен в таблице 3.14.

Таблица 3.14 - Загрязняющие вещества, выделяемые в процессе производства сортового проката [3]

Этап процесса/подпроцесс	Загрязняющие вещества
Кислотное травление	Хлористый водород, серная кислота, серы диоксид, азота оксиды, фтористый водород
Нагрев (отжиг) заготовки	Пыль, азота оксиды
Нанесение покрытий	Пыль

Удельные значения выбросов газообразных загрязняющих веществ в атмосферу по данным анкетирования предприятий в 2017 г. приведены в таблице 3.15.

Таблица 3.15 - Выбросы загрязняющих веществ, кг/т продукции

Наименование ЗВ	Масса ЗВ в отходящих газах после очистки
Азота диоксид	0,02-4,97
Азота оксид	0,004-0,798
Углерода оксид	0,002-0,514

В результате анкетирования в 2021 г. предприятий, осуществляющих производство сортового проката (в том числе длинномерной продукции), были собраны данные по выбросам загрязняющих (маркерных) веществ в атмосферный воздух. Удельные величины выбросов приведены на основании данных форм федерального статистического наблюдения N 2-ТП (воздух), а также на основании данных инвентаризации стационарных источников и выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (таблица 3.16).

Таблица 3.16 - Выбросы загрязняющих (маркерных) веществ при производстве сортового проката (в том числе длинномерной продукции), кг/т продукции

Производственный подпроцесс	Наименование загрязняющего (маркерного) вещества	Диапазон (величина)
		Форма N 2-ТП (воздух)	Инвентаризация выбросов ЗВ
- производство арматуры и катанки: нагрев блюмовой заготовки, прокат (получение арматуры и катанки), подготовка катанки (удаление окалины, травление), волочение (сухое или мокрое), термообработка (отжиг, патентирование, закалка), финишная обработка, установки газо- и водоочистки; - производство сортовой продукции: нагрев блюмовой заготовки, прокат (формование сортового профиля), охлаждение, термообработка, финишная обработка, установки газо- и водоочистки	Азота оксид	0,0013-0,0850	0,0016-0,0790
	Азота диоксид	0,015-0,508	0,014-0,455
	Углерода оксид	0,013-1,123	0,018-0,428
	Взвешенные вещества *	0,001-0,324	0,004-0,233
* К взвешенным веществам относятся все твердые вещества в составе выброса, включая "Пыль неорганическая с содержанием кремния менее 20, 20-70, а также более 70 процентов".

При механическом удалении окалины образуется небольшое количество пыли (2-5) кг/т. Для очистки отходящих выбросов используют различные способы, например системы аспирации на установке зачистки слябов с использованием рукавных фильтров (эффективность очистки до 95 %).

3.3.2.2 Водопотребление и сточные воды

Наиболее водоемкими технологическими этапами являются:

- подготовка поверхности металла к волочению в садочных отделениях;

- термическая обработка с подготовкой поверхности металла к волочению в протяжных агрегатах;

- нанесение горячих и гальванических покрытий;

- волочение проволоки.

Вода используется на охлаждение оборудования, промывку металла, приготовление растворов. Сточные воды после охлаждения оборудования являются условно чистыми, а после промывки металла в травильных отделениях - химически загрязненными и подлежат очистке, чаще всего путем нейтрализации известковым молоком.

На российских предприятиях в основном используют замкнутые системы водооборота, например "грязный" и "чистый" оборотные циклы водоснабжения сортовых станов.

3.3.2.3 Отходы производства

В настоящее время при прокате длинномерной продукции наиболее значимыми в плане воздействия на окружающую среду считаются следующие виды отходов [3]:

- отработанные обезжиривающие растворы (щелочные или кислотные);

- масляный шлам от обезжиривания;

- отработанные травильные растворы;

- Zn-содержащие остатки (цинковая изгарь, гартцинк);

- пыль от газоочистки.

Существует практика перевода ряда твердых и жидких отходов в побочную продукцию, в их числе:

- окалина;

- отработанные травильные растворы;

- отработанные смазочные материалы.

В результате анкетирования в 2021 г. предприятий, осуществляющих производство сортового проката (в том числе длинномерной продукции), были собраны данные по объему образования отходов. Удельные величины приведены на основании данных форм федерального статистического наблюдения N 2-ТП (отходы), а также на основании данных проектов нормативов образования отходов и лимитов на их размещение (таблица 3.17.).

Таблица 3.17 - Образование отходов и обращение с отходами при производстве сортового проката (в том числе длинномерной продукции)

Наименование отходов	Образование отходов, кг/т продукции		Обращение с отходами
	По данным ПНООЛР	По данным формы N 2-ТП (отходы)
Лом и отходы, содержащие незагрязненные черные металлы в виде изделий, кусков, несортированные	34,0-92,0	7,0-27,0	Утилизация в качестве сырья, рециклинг, добавление в шихту в сталеплавильном производстве
Лом и отходы стальные несортированные	51,6-263,0	10-86	Утилизация в качестве сырья в сталеплавильном производстве
Окалина замасленная прокатного производства с содержанием масла 15 % и более	0,15-19,20	0,02-14,74	Рециклинг, утилизируется в аглоцехе
Окалина замасленная прокатного производства с содержанием масла менее 15 %	8,3-9,0	10,3-13,8	Утилизация в качестве железосодержащего сырья при получении агломерационной шихты, добавление в шихту в сталеплавильном производстве
Окалина при термической резке черных металлов, изготовленных горячей штамповкой	Нет данных	Нет данных	Утилизация в качестве железосодержащего сырья при получении агломерационной шихты
Окалина прокатного производства незагрязненная	20,0	19,7-63,0	Добавление в шихту в сталеплавильном производстве
Отходы минеральных масел индустриальных	0,05-0,12	0,03-0,21	Утилизация в качестве смазочного материала
Отходы синтетических гидравлических жидкостей	0,240	0,008	Реализация сторонним организациям
Осадок (шлам) флотационной очистки нефтесодержащих сточных вод, содержащий нефтепродукты менее 15 %	6,60	0,38	Нет данных
Пыль газоочистки стальная незагрязненная	0,035-0,100	0,02-0,30	Утилизация в качестве железосодержащего сырья при получении агломерационной шихты

3.4 Производство трубной продукции

3.4.1. Потребление ресурсов

В современном трубном производстве в нагревательных печах в качестве топлива используется природный газ. Техническая вода используется в основном на охлаждение узлов технологического оборудования и рабочего инструмента, гидросбив окалины и гидравлические испытания труб. Свежая вода используется на продувку и подпитку оборотных систем. Удельное потребление ресурсов в различных технологиях трубного проката приведено в таблице 3.18.

Таблица 3.18 - Удельное потребление ресурсов в различных технологиях трубного проката

Потребление электроэнергии,	Вид топлива - природный газ, м 3/т	Объем потребления воды, м 3/т
		техническая вода на технологические нужды (в том числе оборотных циклов)	"свежая" вода
Горячекатаные трубы (данные ИТС 27-2017)
210-290	106-140	30-110	0,5-10
Горячепрессованные трубы (данные ИТС 27-2017)
215	138	98	9
Горячедеформированные (горячекатаные и горячепрессованные) трубы (по данным анкетирования в 2021 г.)
191-309	101-165	18-103	1,0-5,7
Холоднодеформированные трубы (ИТС 27-2017)
840	133	25	4
Холоднодеформированные трубы (по данным анкетирования в 2021 г.)
295-840	133-147	22-73	4,4-5,7
ТБД, изготовленные электродуговой сваркой под слоем флюса а) спирально-шовные (ИТС 27-2017)
239	133	187	71
б) прямошовные (ИТС 27-2017)
42	0,2	3	13
Электросварные трубы (ИТС 27-2017)
70-217	16	21-55	0,4-2
Производство труб непрерывной печной сваркой (ИТС 27-2017)
67	170	56	0,4
Производство сварных (прямошовных, изготовленных электродуговой сваркой под слоем флюса; электросварных; изготовленных непрерывной печной сваркой) труб (по данным анкетирования в 2021 г.)
57-199	1,3-162	0,43-26	6
Производство труб сваркой в среде инертных газов (ИТС 27-2017)
468	Нет данных	0	5
Производство труб сваркой в среде инертных газов (по данным анкетирования в 2021 г.)
58-486	7-142	5-56	5,7
Нанесение антикоррозионного покрытия (эпоксидное, полиэтиленовое, полипропиленовое) на ТБД (ИТС 27-2017)
54	15	9	2
Нанесение цинкового покрытия (ИТС 27-2017)
54	50	51	Нет данных
Нанесение покрытий на трубы (эпоксидное, полиэтиленовое, полипропиленовое, цинковое) и фосфатирование муфт (по данным анкетирования в 2021 г.)
27-53	8-52	4-39	Нет данных

3.4.2 Эмиссии в окружающую среду

3.4.2.1 Выбросы в атмосферный воздух

Наибольший вклад в валовые выбросы при производстве труб дают нагревательные печи различного назначения. Основными загрязняющими веществами (ЗВ), поступающими в атмосферу от печей, являются газообразные продукты неполного сгорания топлива, поэтому главным направлением снижения выбросов в атмосферу является энергосбережение.

В выбросах пыли трубного производства основной составляющей являются оксиды железа. Наибольшее пылевыделение происходит в результате погрузочно-разгрузочных работ и производства труб. Борьба с пылегазовыми выбросами в черной металлургии требует больших капитальных и эксплуатационных затрат и осложняется тем, что выбросы образуются на всех стадиях металлургического передела и зачастую носят неорганизованный характер. С помощью различных технических устройств (зонды, кожухи и т.д.) неорганизованные выбросы можно собирать и направлять на очистные сооружения. Отходящие производственные газы, поступающие в атмосферу и содержащие ЗВ, должны быть очищены до такого уровня, чтобы приземные концентрации ЗВ не превышали установленных допустимых значений. Для этого используется:

- организация ресурсосберегающего и энергосберегающего технологического процесса, реализующего идеи экологически чистого производства, минимизирующего образование ЗВ;

- рассеивание ЗВ в атмосфере с помощью высоких дымовых труб;

- очистка газов от ЗВ с помощью пылеуловителей, газопромывателей и других очистных устройств.

Первый путь напрямую зависит от применяемых технологий, второй и третий являются универсальными и часто применяются в производстве изделий дальнейшего передела черных металлов одновременно.

Источниками образования газообразных ЗВ являются производственные процессы нагрева заготовок и труб в процессе производства, термической обработки труб. В качестве топлива в печах используется природный газ, в процессе сжигания в атмосферный воздух выделяются азота оксиды и углерода оксид, а также в результате нагрева заготовки и труб - железа оксид (III). Масса отходящих газов зависит от расхода потребляемого газа и конструкционных особенностей печей. Снижение воздействия достигается за счет рассеивания отходящих газов в атмосфере, площадь рассевания зависит от высоты дымовой трубы и движения масс воздуха. Наиболее часто для отвода выбросов от печей применяются трубы с высотой от 20 до 110 м.

Выбросы твердых ЗВ (взвешенные вещества, пыль неорганическая, содержащая кремния менее 20 % и железа оксид (III) от процессов проката, прессования, сварки и отделки труб улавливают, а затем направляют на очистные сооружения различного типа с использованием как сухого, так и мокрого методов очистки. В трубном производстве среди аппаратов сухой очистки газа наибольшее распространение получили рукавные фильтры, а среди аппаратов мокрой очистки - форсуночные скрубберы и скрубберы Вентури.

3.4.2.2 Водопотребление и сточные воды

Сточные воды образуются при охлаждении прокатного оборудования, очистке технологических газов и аспирационного воздуха, обработке металла, гидротранспортировке отходов производства. Водопотребление в трубном производстве приведено на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 - Водопотребление в трубном производстве 3

Для снижения водопотребления в технологических процессах современное производство труб оснащается оборотными системами с доочисткой воды до требуемых технических нормативов для повторного использования. Большая часть сточных вод образуется при бесконтактном охлаждении оборудования и относится к "условно-чистым" стокам, имеющим только повышенную температуру. Для охлаждения условно-чистых стоков используют градирни различной конструкции. Перечень загрязняющих веществ в сточных водах трубного производства и источники образования сбросов приведен в таблице 3.19.

Таблица 3.19 - Характеристика сточных вода трубного производства

Наименование ЗВ	Источники образования сточных вод	Отведение сточных вод
Нет данных	Нагревательные печи, охлаждение гидро- и маслостанций станов	"Чистый" оборотный цикл (ЧОЦ)
Железо общее, магний, марганец, цинк, кальций, алюминий, хром (VI), нитраты, нитриты, аммоний-ионы, сульфаты, фториды, хлориды, фосфаты, нефтепродукты, взвешенные вещества	Охлаждение оборудования станов и рабочего инструмента, гидросбив окалины, термообработка труб, охлаждение труб, трубоиспытательные прессы для гидроиспытания труб	"Грязный" оборотный цикл (ГОЦ)

Загрязненные стоки образуются при контактном охлаждении оборудования и технологического инструмента, гидросбиве окалины, в процессе термической обработки, при охлаждении и гидравлическом испытании труб и содержат различные примеси: окалину, масло, эмульсию. Для очистки загрязненных стоков в локальных оборотных циклах используются разные методы очистки, наиболее часто применяется осаждение загрязняющих веществ в отстойниках, механическая очистка, обработка коагулянтами.

Оборотные системы "чистого" типа, открытые с охлаждением на испарительных теплообменниках, предназначены для охлаждения гидро- и маслостанций горячего проката, двигателей трубопрокатного стана, тиристоров главной понизительной подстанции и охлаждения холодильной установки. Сточные воды охлаждаются в двухсекционной градирне, проходят очистку в двухсекционном самоочищающемся фильтре, после чего подаются в оборотные циклы.

Оборотные циклы "грязного" типа предназначены для подачи воды на охлаждение элементов нагревательной печи, станов линий трубопрокатных агрегатов и трубопрессовых установок прямым контактом, гидросбив окалины, в резервуар охлаждения заготовок и прочим потребителям. В состав цикла входят насосы центробежного типа и вертикальные центробежного типа различной мощности, а также трехсекционная градирня, самоочищающиеся и напорные фильтры, яма сбора окалины, маслосборные устройства и накопительные резервуары различной емкости. Вода потребителям цикла подается из резервуара насосами через сетчатые самоочищающиеся фильтры для задержки грубодисперсной взвеси.

Потребители цикла разделены на три группы: 1) охлаждение элементов нагревательной печи и станов линий трубопрокатного стана и трубопрессовых установок; 2) гидросбив окалины; 3) резервуар охлаждения. После потребителей третьей группы вода поступает в резервуар, откуда насосами совместно с водой после остальных потребителей и водой системы гидросмыва, по лоткам поступает в яму окалины, далее насосом подается в отделение водоподготовки (часть воды подается на гидросмыв окалины в лоток гидросмыва) для очистки на песчаных фильтрах, после чего под остаточным давлением подается на вентиляторную градирню для охлаждения. Охлажденная вода возвращается в приемную камеру.

Расход воды, идущей на охлаждение металлургических агрегатов, может быть значительно сокращен за счет расширения объема испарительного охлаждения нагревательных печей. Использование сухих методов очистки газов позволяет сократить водопотребление на (15-20) %.

Основным требованием к качеству воды, определяющим необходимость продувки систем оборотного водоснабжения, является стабильность химического состава, исключающего образование отложений и коррозию. Для предотвращения отложений в системах оборотного водоснабжения металлургических предприятий используют реагенты.

Объем водопотребления и массы сбрасываемых ЗВ могут быть существенно сокращены путем внедрения бессточных технологий. В замкнутых бессточных и малоотходных системах водного хозяйства металлургических предприятий применяется обессоливание продувочных вод на заводских деминерализационных установках с возвратом полученной чистой воды в производственный процесс. С целью снижения капитальных затрат на сооружение выпарных установок можно рекомендовать использовать дебалансовые и продувочные воды в качестве исходной воды для промышленных котельных и котлов-утилизаторов. Пройдя обычную водоподготовку с применением механических, сорбционных и натрий-катионитовых фильтров, слабозагрязненные дебалансовые воды могут быть доведены по качеству до стандартов питательной воды для котлов среднего давления. Использование данного приема позволяет с минимальными затратами увеличить степень использования воды в обороте и значительно сократить сброс сточных вод.

В российской практике есть примеры организации бессточного трубного производства, когда промышленные сточные воды всего предприятия собираются и централизованно направляются на собственные или сторонние специализированные очистные сооружения, и техническая вода после очистки снова возвращается в производство. Объем потребления "свежей" воды из водных источников для таких предприятий является незначительным до 10 %.

Одним из наиболее часто встречающихся направлений является внедрение современных методов очистки промышленных сточных вод, что позволяет уменьшить степень загрязнения водоемов-приемников сбросов металлургических предприятий. Для интенсификации механической очистки сточных вод используют сооружения, характеризующиеся повышенной пропускной способностью и высокой эффективностью: безнапорные гидроциклоны; радиальные отстойники с камерой флокуляции; фильтры с плавающей пенополистирольной загрузкой; сетчатые самопромывающиеся фильтры; магнитно-дисковые аппараты и т.д. Эти сооружения требуют небольших площадей и меньших капитальных и эксплуатационных затрат.

Водовыпусков от отдельных технологий производства труб, как правило, не существует. Крупные предприятия по производству труб на одной площадке производят трубы различного назначения с использованием разных технологий, часто с собственным производством трубной заготовки, поэтому промышленные и ливневые стоки собираются в целом по предприятию и после очистки направляются в водовыпуски. Состав стоков в водовыпуске трубных предприятий зависит от используемых технологий.

В качестве примера можно привести организацию водоснабжения и водоотведения одного из трубных предприятий Урала. Забор воды на производственные нужды осуществляется из реки, на питьевые нужды - из скважин. Система производственного водоснабжения завода смешанная, включает в себя водопровод свежей технической воды и оборотные циклы. Свежая вода из реки подается на охлаждение оборудования, в травильные и гальванические отделения, на подпитку оборотных систем водоснабжения. На заводе действует общезаводская оборотная система с разделением на условно чистый и грязный циклы, а также локальные оборотные циклы в цехах.

Для отведения сточных вод на предприятии организована система промливневой канализации, в которую поступают производственные сточные воды от цехов предприятия, поверхностные воды, собираемые с территории, и дренажные воды, которые откачиваются из всех заглубленных помещений цехов (маслоподвалов, вентподвалов, насосных станций). Производственные сточные воды поступают от агрегатов и оборудования, работающих по прямоточной схеме, от продувки оборотных циклов, а также нейтрализованные сточные воды после шламонакопителя. Неорганизованные сбросы поверхностных вод с территории предприятия отсутствуют. Общезаводские сточные воды проходят очистку на локальных очистных сооружениях и дополнительную очистку на горизонтальном отстойнике с разделительной дамбой и маслоотделительной емкостью, расположенном перед выпуском, и далее по общему коллектору отводятся в реку. Для очистки промливневых сточных вод на заводе имеются следующие локальные очистные сооружения:

- резервуары-отстойники на насосной станции перекачки промстоков для механической предочистки от нефтепродуктов и взвешенных веществ;

- очистные сооружения промышленных стоков для очистки сточных вод трубопрокатных цехов и дебалансовых вод оборотных циклов от нефтепродуктов и взвешенных веществ;

- станция нейтрализации для обработки химически загрязненных сточных вод от травильных отделений волочильных цехов;

- шламонакопитель для осветления сточных вод, нейтрализованных известковым молоком.

Хозяйственно-бытовые сточные воды предприятия направляются в заводскую систему хозяйственно-бытовой канализации для дальнейшего отведения на очистные сооружения оператора ЦСВ. Учет объема сточных вод осуществляется ультразвуковыми расходометрами UFM 001, установленными на насосной станции промстоков. Перечень ЗВ веществ и удельные показатели в расчете на тонну производимой продукции в целом по предприятию даны в таблице 3.20:

Таблица 3.20 - Загрязняющие вещества в сточных водах и методы очистки стоков при производстве труб

Наименование ЗВ	Масса ЗВ в сбросах до очистки, кг/т продукции	Метод очистки	Проектная эффективность очистки, %	Масса ЗВ в сбросах после очистки, кг/т продукции
АПАВ	-	Химический		17,9110
Минерализация	-	Механический		3,4640
Взвешенные вещества	-		50	0,1460
Нефтепродукты	-		75	0,0167
Сульфаты	2,4380
Кальций	1,7570
Хлориды	1,1450
Магний	0,4610
Нитраты	0,4052
БПК	0,0454
Железо общее	0,0440
Фосфаты	0,0145
Фториды	0,0143
Нитриты	0,0124
Марганец	0,0016
СПАВ	0,0009
Цинк	0,0004
Хром (VI)	0,0003
Никель	0,0002
Медь	0,0002

3.4.2.3 Отходы производства

На современных предприятиях по производству труб доля размещенных отходов составляет от 7 % до 15 %, на обезвреживание направляется до 3 % отходов образованных отходов. До 80 % - 90 % образующихся отходов и побочных продуктов могут быть повторно использованы в металлургическом производстве и других отраслях промышленности.

Параллельно с развитием новых технологий в черной металлургии реализуется комплекс мероприятий по обработке и утилизации твердых отходов (шлаков, пыли, шлама и т.д.), по утилизации шламов, образующихся при очистке газов, а также по переводу отходов в побочную продукцию.

В производстве трубных изделий образуются твердые отходы: окалина, стружка, металлосодержащая пыль, в процессе травления поверхности труб образуются различные по составу шламы. Основная масса отходов производства и побочной продукции образуется в результате ремонта и замены устаревшего оборудования, замены масел в гидравлических системах и оборудовании, при шлифовке металлических поверхностей, а также в процессе эксплуатации очистного оборудования (замена фильтровальных материалов, осадок очистки сточных вод).

3.4.3 Производство горячедеформированных (горячекатаных и горячепрессованных) труб

3.4.3.1 Эмиссии в окружающую среду

3.4.3.1.1 Выбросы в атмосферный воздух

Наибольшие объемы выбросов при производстве горячекатаных труб образуются в основных производственных процессах нагрева заготовок и термической обработки труб, проката в трубопрокатных агрегатах (ТПА) и отделке труб.

Незначительные выбросы ЗВ образуются при проведении процессов резки заготовок и труб, обрезки концов труб, механической обработки концов труб. В результате работы металлообрабатывающих станков и пил различного назначения и модификации в атмосферу выделяются железа оксид Fe ₂O ₃, эмульсол, триэтаноламин.

При плазменной резке в атмосферу поступают железа оксид Fe ₂O ₃, марганец и его соединения, азота диоксид, углерода оксид.

При ручной дуговой сварке и газовой резке в атмосферу поступают железа оксид Fe ₂O ₃, марганец и его соединения, азота диоксид, углерода оксид, фториды газообразные, фториды плохо растворимые, пыль неорганическая с содержанием кремния (20-70) %.

После нарезки резьбы на муфты наносится защитное покрытие. Фосфатирование муфт осуществляется в несколько стадий: обезжиривание, промывка водой, фосфатирование, промывка водой и сушка. От камеры обезжиривания в атмосферу поступают пары NaOH, P ₂O ₅, NO, NO ₂. От процессов подготовки и фосфатирования в атмосферу выделяются: NaOH, NO ₂, P ₂O ₅ и масло минеральное.

Эффективность очистки выбросов от твердых ЗВ зависит от используемого очистного устройства:

- для мокрых пылеуловителей типа ПВМ-40 по железа оксиду до 70 %, по пыли неорганической - до 80 %;

- для мокрых пылеуловителей типа скруббер по взвешенным веществам - до 90 %;

- для сухих пылеуловителей-циклонов (типа СИОТ, ЦН-11) по железа оксиду - до 80 %, по пыли неорганической до 90 %;

- при совместном использовании скрубберов и рукавных фильтров для железа оксиду и пыли неорганической до 98 %.

Эффективность очистки от взвешенных веществ в коагуляционном пылеуловителе с трубой Вентури и каплеуловителем достигает 85 %. Удельные выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух приведены в таблице 3.21.

Таблица 3.21 - Выбросы загрязняющих веществ от источников при производстве горячекатаных труб

Источники выбросов	Наименование ЗВ	Масса ЗВ в отходящих газах до очистки, кг/т продукции	Метод очистки	Масса ЗВ в отходящих газах после очистки, кг/т продукции
Кольцевая печь (КП) для нагрева непрерывно-литых заготовок	Азота диоксид	0,2800	Нет
	Азота оксид	0,0450
	Углерода оксид	0,6300
	Серы диоксид	0,0120
	Железа оксид (III)	0,0390
Печь с шагающими балками (ПШБ) для нагрева непрерывнолитых заготовок и подогрева черновых труб	Азота диоксид	0,1600	Нет
	Азота оксид	0,0290
	Углерода оксид	0,2100
	Серы диоксид	0,0007
	Пыль неорганич. с SiO 2 < 20 %	0,0007
	Железа оксид (III)	0,0070
Печь с шагающим подом для термической обработки труб	Азота диоксид	0,0260	Нет
	Азота оксид	0,0350
	Углерода оксид	0,1000
	Пыль неорганич. с SiO 2 < 20 %	0,0050
	Железа оксид (III)	0,0040
Роликовая печь (РП) для термической обработки труб	Азота диоксид	0,0119	Нет
	Азота оксид	0,0190
	Углерода оксид	0,0540
	Железа оксид (III)	0,0019
Закалочная печь (ЗП) для термической обработки труб	Азота диоксид	0,1000	Нет
	Углерода оксид	0,0300
	Серы диоксид	0,0002
Секционная закалочная печь (СЗП) для термической обработки труб	Азота диоксид	0,0800	Нет
	Азота оксид	0,0060
	Углерода оксид	0,1550
	Серы диоксид	0,0005
	Железа оксид (III)	0,0050
Отпускная печь (ОП) для термической обработки труб	Азота диоксид	0,0800	Нет
	Углерода оксид	0,0300
	Серы диоксид	0,0002
Прошивной стан	пыль неорганич. с SiO 2 < 20 %		Мокрый (пылеуловитель типа ПВМ-20)	0,0007
	Железа оксид (III)			0,0002
Непрерывный стан ТПА-80, редукционный стан	пыль неорганич. с SiO 2 < 20 %		Мокрый (пылеуловитель типа ПВМ-40)	0,0007
	Железа оксид (III)			0,0001
Непрерывные станы PQF, FQM	Азота диоксид	0,1600	Мокрый (скруббер)	0,1200
	взвешенные вещества H 3BO 3	0,0024	Сухой (рукавный фильтр) и Мокрый (скруббер) совместно
	пыль неорганич. с SiO 2 < 20 %			0,0004
	Железа оксид (III)			0,0026
ТПА-80, редукционный стан	пыль неорганич. с SiO 2 < 20 %		Мокрый (пылеуловитель типа ПВМ-40)	0,0033
	Железа оксид (III)			0,0023
Калибровочный и редукционный стан	пыль неорганич. с SiO 2 < 20 %		Сухой (циклон СИОТ)	0,0020
	Железа оксид (III)			0,0007
Непрерывный стан, продувка внутренней поверхности трубы антиокислительным порошком	Взвешенные вещества		Мокрый (пылеуловитель с трубой Вентури и каплеуловителем)	0,0200
Установка продувки труб	Пыль неорганич. c SiO 2 < 20 %		Сухой (пылеосадительная камера, циклон ЦН-11)	0,0008
	Железа оксид (III)			0,0003
Контроль труб, гидроиспытание (установка SMS MEER)	Пыль неорганич. с SiO 2 < 20 %	0,0039	Нет
	Железа оксид (III)	0,0004
Методическая печь стана ТПУ-220	Азота диоксид	0,0042	Нет
	Углерода оксид	0,0007
	Серы диоксид	0,0024
	Железа оксид (III)	0,0020
Нагревательная печь перед редукционным станом	Азота диоксид	0,0016	Нет
	Углерода оксид	0,0003
	Серы диоксид	0,0022
	Железа оксид (III)	0,0023
Печь для термообработки крекинговых труб	Азота диоксид	0,0026	Нет
	Углерода оксид	0,0004
	Серы диоксид	0,0045
	Железа оксид (III)	0,0008
Печь нормализации "С" закалочная	Азота диоксид	0,0014	Нет
	Углерода оксид	0,0003
	Серы диоксид	0,0012
	Железа оксид (III)	0,0003
Станки наружного ремонта труб (наждаки)	Железа оксид (III)		Сухой, циклон ЦН-11	0,0032
	Пыль абразивная (корунд белый)			0,0007
Установка плазменной резки труб	NO 2	0,0021	Сухой, циклон ЦН-11
	Углерода оксид	0,0003
	Серы диоксид	0,0013
	Железа оксид (III)			0,0031
	Mn и его соед.			0,00008
	Хром			0,000002
Установка продувки труб	Железа оксид (III)		Мокрый, скоростной промыватель СИОТ	0,0012
Трубообрезные станки ТПУ-140, ТПУ-220	Эмульсол	0,0000008	Нет
Торцефасочные станки	Железа оксид (III)	0,00048	Нет
	Эмульсол	0,000007
Автомат-станы ТПУ-140, ТПУ-220	Масло минеральное нефтяное	0,00027	Нет
Комплекс пил "Linsinger"	Эмульсол	0,0000025	Нет
Промасловочные ванны	Масло минеральное нефтяное	0,00057	Нет
Камеры сушильные после промасливания	Масло минеральное нефтяное	0,0015	Нет
Пила Вагнер	Эмульсол	0,00000001	Нет
Машины газовой резки	Азота диоксид	0,0230	Сухой, циклон
	Углерода оксид	0,0140
	Серы диоксид	0,0530
	Железа оксид (III)			0,0620
	Mn и его соед.			0,0010
	Хром			0,0002

В основных процессах производства горячепрессованных труб (нагрева заготовок, прессования, термической обработки труб, травления и отделки труб) образуются выбросы различных ЗВ. Источниками образования газообразных ЗВ являются нагревательные печи. Выбросы твердых ЗВ (пыль неорганическая с содержанием SiO ₂ < 20 %, Fe ₂O ₃, CaO) от процесса правки труб, травления и приготовления известкового молока улавливаются и направляются на очистные сооружения как сухого (рукавные фильтры), так и мокрого (пылеуловители, скрубберы) типа. Эффективность очистки выбросов от Fe ₂O ₃ и пыли неорганической с использованием рукавных фильтров достигает 85 %, очистки от паров H ₂SO ₄ в процессе химической обработки труб с использованием скрубберов - 85 %, очистки от газообразных фторидов - 75 %. Удельные эмиссии загрязняющих веществ в атмосферный воздух приведены в таблице 3.22.

Таблица 3.22 - Выбросы загрязняющих веществ от источников при производстве горячепрессованных труб

Источники выбросов	Наименование ЗВ	Масса ЗВ в отходящих газах до очистки, кг/т продукции	Метод очистки	Масса ЗВ в отходящих газах после очистки кг/т продукции
Кольцевая печь для нагрева труб	Азота диоксид	0,2500	Нет
	Углерода оксид	0,4900
Роликовая печь для термической обработки труб (нормализация, отпуск, закалка)	Азота диоксид	0,2700	Нет
	Углерода оксид	0,5200
Установка травления труб (для удаления с поверхности труб смазки и окалины, а также проведение пассивации труб из нержавеющих марок стали)	H 2SO 4		Мокрая (скруббер)	0,0001
	фториды газообразные			0,0001
Правильная машина	Пыль неорганич. с SiO 2 < 20 %		Сухая (рукавные фильтры)	0,0046
	Fe 2O 3			0,0074
Установка приготовления известкового молока на блоке химических установок	CaO		Сухая (рукавные фильтры)	0,0150

В результате анкетирования в 2021 г. предприятий, осуществляющих производство горячедеформированных (горячекатаных и горячепрессованных) труб, были собраны данные по выбросам загрязняющих (маркерных) веществ в атмосферный воздух. Удельные величины выбросов приведены на основании данных форм федерального статистического наблюдения N 2-ТП (воздух), а также на основании данных инвентаризации стационарных источников и выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (таблица 3.23.).

Таблица 3.23 - Выбросы загрязняющих (маркерных) веществ при производстве горячедеформированных (горячекатаных и горячепрессованных) труб, кг/т продукции

Производственный подпроцесс	Наименование загрязняющего (маркерного) вещества	Диапазон (величина)
		Форма N 2-ТП (воздух)	Инвентаризация выбросов ЗВ
- производство горячекатаных труб: нагрев заготовки, удаление окалины, прокат (прошивка заготовок, раскатка гильз, калибровка, правка, резка), высадка концов труб, термообработка, финишная обработка (нарезка резьб, снятие фаски, обработка торцов, гидроиспытание труб, нанесение консервационного покрытия, покраска труб), установки газо- и водоочистки; - производство горячепрессованных труб: подготовка заготовки (обточка, порезка, сверление, торцовка), нагрев, удаление окалины, прошивка либо экспандирование заготовки, прессование гильз, химическая обработка труб, термообработка (нормализация, отпуск, отжиг), финишная обработка (резка, снятие фаски, обработка торцов, правка), установки газо- и водоочистки	Азота оксид	0,003-1,541	0,0253-0,467
	Азота диоксид	0,0177-1,541	0,101-1,065
	Углерода оксид	0,0196-1,727	0,067-0,607
	Взвешенные вещества *	0,005-0,394	0,086-0,227
* К взвешенным веществам относятся все твердые вещества в составе выброса, включая "Пыль неорганическая с содержанием кремния менее 20, 20-70, а также более 70 процентов".

3.4.3.1.2 Водопотребление и сточные воды

При производстве горячедеформированных труб сточные воды от нагревательных печей и от охлаждения гидромаслостанций направляются в "чистый" оборотный цикл, а сточные воды от гидросбива окалины и охлаждения роликов - в "грязный" оборотный цикл. Химически загрязненные сточные воды фосфатирования муфт после травления поступают на станцию нейтрализации, где к ним добавляют серную кислоту и водный раствор сульфата алюминия (коагулянт). После нейтрализации в емкостях сточные воды самотеком переливаются поочередно в четыре отстойника. С поверхности последнего стоящего в цепочке радиального отстойника при помощи скребкового механизма удаляется масляная фракция, которая затем направляется на участок регенерации масла. Очищенная сточная вода поступает в оборотную систему водоснабжения. Состав и способы обращения со сточными водами приведены в таблице 3.24.

Таблица 3.24 - Состав и способы обращения со сточными водами при производстве горячедеформированных труб

Наименование ЗВ	Источники сброса	Направление сбросов	Способ очистки
Нет данных	Нагревательные печи (КП, ПШБ, СП и др.) охлаждение гидро- и маслостанций станов	"Чистый" оборотный цикл (ЧОЦ)	Охлаждение на градирнях
Взвешенные вещества, хлориды, сульфаты, фтор, Ca, Mg, Zn, Al, Cr(VI), Mn, Fe общее, нефтепродукты	ТПА (гидросбив окалины, охлаждение труб), трубоиспытательные прессы (гидроиспытания труб)	"Грязный" оборотный цикл (ГОЦ)	Осаждение в отстойниках, механическая (песчаные фильтры, маслосборные устройства)

3.4.3.1.3 Отходы производства

При производстве горячекатаных труб образуются отходы производства (см. таблицу 3.25), а также побочные продукты, которые затем используются в различных отраслях экономики.

Таблица 3.25 - Образование отходов и обращение с отходами при производстве горячекатаных труб

Наименование отходов	Источники образования	Образование отходов кг/т продукции	Обращение с отходами
Окалина замасленная прокатного производства с содержанием масла менее 15 %	Калибровка, правка труб, гидроиспытания труб, прошивной стан винтовой прокатки, непрерывный стан PQF	11,10	Размещение на полигоне
Отходы минеральных масел индустриальных	Замена отработанного масла в узлах оборудования при ремонте	3,80	На регенерацию, отходы регенерации обезвреживаются
Эмульсии и эмульсионные смеси для шлифовки металлов отработанные, содержащие масла или нефтепродукты  15 %	Шлифовка поверхности труб на шлифовальных станках, изготовление муфт на муфтонарезных станках	1,58	Обезвреживание методом кислотного разложения
Отходы очистки прочих производственных сточных вод, не содержащих специфические загрязнители, на локальных очистных сооружениях	Чистка установки приготовления и нанесения графитовой смазки на оправки	0,55	Размещение на полигоне
Осадок механической очистки нефтесод. СВ, (нефтепродукты  15 %)	Очистка сточных вод производства (отстойники)	0,52	Размещение на полигоне
Пыль газоочистки при нанесении на металлические поверхности дезоксиданта	Прокат стальных труб	0,42	Обезвреживание
Отходы минеральных масел трансформаторных отработанных, не содержащих галогены	Замена отработанного масла в узлах оборудования при ремонтах	0,13	На регенерацию
Пыль газоочистки при механической обработке черных металлов с преимущественным содержанием SiO 2	Обработка поверхности металла, зачистка и ремонт дефектов	0,08	Размещение на полигоне
Отходы минеральных масел гидравлических, не содержащих галогены	Замена отработанного масла в узлах оборудования при ремонте	0,001	На регенерацию
Ткань фильтровальная из полимерных волокон при очистке воздуха отработанная	Замена рукавных фильтров очистных сооружений во время ремонта	0,0032	Размещение на полигоне
Отходы смазок на основе нефтяных масел	Сбор отработанной смазки с оборудования	Нет данных	Утилизация
Песок, загрязненный нефтью или нефтепродуктами (содержание нефти или нефтепродуктов < 15 %)	Замена фильтрующего материала установки по очистке графитсодержащих стоков	Нет данных	Размещение на полигоне
Абразивные круги отработанные, лом отработанных абразивных кругов, пыль (порошок) абразивная от шлифования черных металлов с содержанием металла < 50 %	Шлифование поверхности	Нет данных	Размещение на полигоне

Рисунок 3.4 - Направления использования побочных продуктов

Источниками образования побочных продуктов в производстве горячепрессованных труб являются процессы порезки заготовки и труб, прессования труб (образуются лом и отходы стальные), подготовки заготовки (обточка, сверление, торцевание) и обработки концов труб - снятие фаски (стружка стальная незагрязненная). Данные побочные продукты возвращают в качестве сырья в производство черных металлов. Обращение с отходами производства приведено в таблице 3.26.

Таблица 3.26 - Образование отходов и обращение с отходами при производстве горячепрессованных труб

Наименование отходов	Источники образования	Образование отходов, кг/т продукции	Обращение с отходами
Осадок нейтрализации сернокислотного электролита	Нейтрализация отработанных растворов после химической обработки труб	90,30	Нет данных
Окалина замасленная прокатного производства с содержанием масла менее 15 %	Подготовка заготовки, гидросбив окалины, прессование, термическая обработка и правка труб	10,20	Нет данных
Эмульсии и эмульсионные смеси для шлифовки металлов отработанные, содержащие масла или нефтепродукты в количестве 15 % и более	Подготовка заготовки, отделка труб	9,40	Обезвреживание методом кислотного разложения
Пыль газоочистки черных металлов незагрязненная	Прессование труб, отделка труб	0,28	Нет данных

В результате анкетирования в 2021 г. предприятий, осуществляющих производство горячедеформированных (горячекатаных и горячепрессованных) труб, были собраны данные по объему образования отходов. Удельные величины приведены на основании данных форм федерального статистического наблюдения N 2-ТП (отходы), а также на основании данных проектов нормативов образования отходов и лимитов на их размещение (таблица 3.27.).

Таблица 3.27 - Образование отходов при производстве горячедеформированных (горячекатаных и горячепрессованных) труб

Наименование отходов	Образование отходов, кг/т продукции		Обращение с отходами
	По данным ПНООЛР	По данным формы N 2-ТП (отходы)
Окалина замасленная прокатного производства с содержанием масла 15 % и более	9,3-12,4	3,68-12,38	Рециклинг, использование в качестве сырья в производстве черных металлов
Окалина замасленная прокатного производства с содержанием масла менее 15 %	6,4-30,3	2,7-28,9	Рециклинг, использование в качестве сырья в производстве черных металлов
Лом и отходы, содержащие незагрязненные черные металлы в виде изделий, кусков, несортированные	97,1-128,0	60,0-103,0	Рециклинг
Лом и отходы стальные несортированные	132,0-199,0	150,0-199,0	Рециклинг, использование в качестве сырья в производстве черных металлов
Осадок нейтрализации сернокислотного электролита	2,3-62,5	1,4-87,6	Захоронение на полигоне
Стружка стальная незагрязненная	23-47,4	15,6-47,4	Рециклинг, использование в качестве сырья в производстве черных металлов
Стружка черных металлов несортированная незагрязненная	13,5	13,5	Возврат в производство
Эмульсии и эмульсионные смеси для шлифовки металлов отработанные, содержащие масла или нефтепродукты в количестве 15 % и более	0,94-4,20	0,67-5,200	Обезвреживание
Отходы смазок на основе нефтяных масел	0,006-0,035	0,005-0,007	Нет данных
Осадок механической очистки нефтесодержащих сточных вод, содержащий нефтепродукты в количестве 15 % и более	1,9	2,8	Размещение на шламонакопителе
Пыль (порошок) абразивные от шлифования черных металлов с содержанием металла менее 50 %	0,003-0,050	0,003-0,055	Размещение на полигоне
Пыль газоочистки при механической обработке черных металлов с преимущественным содержанием оксида кремния	0,090	0,005	Захоронение на полигоне
Пыль газоочистки стальная незагрязненная	0,20-0,28	0,08-0,28	Обезвреживание и захоронение
Пыль газоочистки черных металлов незагрязненная	0,065	0,07	Рециклинг, использование в качестве сырья в производстве черных металлов

3.4.4 Производство холоднодеформированных труб

3.4.4.1 Эмиссии в окружающую среду

3.4.4.1.1 Выбросы в атмосферный воздух

Наибольшие объемы выбросов при производстве холоднодеформированных труб образуются в процессах прокатки, термической обработки, химической обработки (травления) и отделки труб. В процессе травления труб в разных ваннах используют растворы: серной кислоты, обезжиривающий (в состав входит щелочь), меднокупоросный, содовый и фосфатный. С целью удаления окалины, ржавчины и других продуктов коррозии, поверхность труб и заготовок проходит обработку в ваннах с раствором серной кислоты, затем промывку в холодной проточной воде методом погружения. Промытые заготовки и трубы подвергают омеднению в меднокупоросном растворе и последующему фосфатированию и нейтрализации в содовом растворе. После обработки на станах холодной прокатки труб (ХПТ) и холодного волочения труб (ХВТ) перед термообработкой трубы обезжириваются в ваннах, содержащих раствор гидроксида натрия NaOH. С поверхности ванн травления труб в воздух поступают ЗВ, содержащиеся в растворах, - NaOH, H ₂SO ₄, P ₂O ₅. Выбросы от ванн собираются и направляются в трубы высотой 45 м и более.

Выбросы твердых загрязняющих веществ (пыль неорганическая с SiO ₂ < 20 %, Fe ₂O ₃), образующиеся при обработке поверхности и резке труб, выбросы процессов обезжиривания, травления, осветления труб (NO _x, H ₂SO ₄, HF) улавливаются и направляются на очистные сооружения различного типа, где используют как сухой (рукавные фильтры, электростатический метод), так и мокрый (гидроциклоны, гидрофильтры, скрубберы) методы очистки.

При очистке поверхности труб с использованием дробеструйной установки образуются выбросы пыли неорганической (SiO ₂ > 70 %), которые направляют на мокрую очистку в гидроциклоне.

От металлообрабатывающих станков (станок шлифовальный, линия резки труб, ленточно-шлифовальный станок) образуются выбросы Fe ₂O ₃, триэтаноламина, эмульсола, пыли абразивной, масла минерального нефтяного.

Эффективность очистки зависит от метода очистки и ЗВ и составляет, к примеру: для гидрофильтра по NO _x - 50 %, по HF - 70 %; для скруббера по NO _x (50-70) %, по H ₂SO ₄ - 70 %; для электрофильтра по маслу минеральному (40-80) %, по NaOH - 40 %; для гидроциклона по пыли (80 - 90) % и по Fe ₂O ₃ - 70 %.

На стадии завершающей отделки труб от правильных станов, станков обрезки труб (абразивно-отрезные станки) и установки продувки труб в атмосферу поступают: Fe ₂O ₃, пыль неорганическая SiO ₂ < 20 %, пыль абразивная. Удельные выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух приведены в таблице 3.28.

Таблица 3.28 - Выбросы загрязняющих веществ от источников при производстве холоднодеформированных труб

Источники выбросов	Наименование ЗВ	Масса ЗВ в отходящих газах до очистки, кг/т продукции	Метод очистки	Масса ЗВ в отходящих газах после очистки, кг/т продукции
Проходная газовая печь с роликовым подом для отжига труб	Азота диоксид	0,0010	Нет
	Азота оксид	0,0002
	Углерода оксид	0,0084
	Железа оксид (III)	0,0017
Роликовая печь с защитной атмосферой для термической обработки труб	Азота диоксид	0,0120	Нет
	Азота оксид	0,0032
	Углерода оксид	0,0270
	Железа оксид (III)	0,0030
Проходная газовая печь для светлого отжига труб	Азота диоксид	0,0480	Нет
	Азота оксид	0,0070
	Углерода оксид	0,0720
	Железа оксид (III)	0,0035
Печь камерная для термической обработки труб	Азота диоксид	0,0780	Нет
	Азота оксид	0,0130
	Взвешенные вещества	0,0490
Ванны для обработки поверхности труб	Серная кислота	0,3300	Нет
Ванны для травления труб	Азота диоксид		Мокрый, гидрофильтр	0,2900
	Азота оксид			0,0460
	Фтористый водород			0,0016
Ванны для осветления труб	Азота диоксид		Мокрый, скруббер	1,2000
	Азота оксид			0,2000
	Серная кислота			0,7100
Насосная кислых стоков	Азота диоксид	0,0480	Нет
	Азота оксид	0,0077
	Серная кислота	0,0290
Электрополировальная установка для обработки поверхности труб	Серная кислота	0,0500	Нет
	Фосфора гидроксид	0,3500
Станы ХПТ для прокатки труб	Масло минеральное	0,0740	Сухой, электрофильтр	0,0240
	Натрия гидроксид	0,0160		0,0003
Абразивно-отрезной станок для резки концов труб	Пыль неорганич. с SiO 2 < 20 %		Мокрый, гидроциклон	0,4300
	Fe 2O 3			0,2200
Аппарат пескоструйный для обработки поверхности труб	Пыль неорганич. с SiO 2 < 20 %		Мокрый, гидроциклон	0,6800

В результате анкетирования в 2021 г. предприятий, осуществляющих производство холоднодеформированных труб, были собраны данные по выбросам загрязняющих (маркерных) веществ в атмосферный воздух. Удельные величины выбросов приведены на основании данных форм федерального статистического наблюдения N 2-ТП (воздух), а также на основании данных инвентаризации стационарных источников и выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (таблица 3.29).

Таблица 3.29 - Выбросы загрязняющих (маркерных) веществ при производстве холоднодеформированных труб, кг/т продукции

Производственный подпроцесс	Наименование загрязняющего (маркерного) вещества	Диапазон (величина)
		Форма N 2-ТП (воздух)	Инвентаризация выбросов ЗВ
Механическая обработка, холодная прокатка (ХПТ, ХПТР), волочение, термическая обработка, химическая обработка, резка, гидроиспытание труб, установки газо- и водоочистки	Азота оксид	0,013-4,002	0,032-0,166
	Азота диоксид	0,051-4,002	0,098-1,020
	Углерода оксид	0,104-2,313	0,024-3,129
	Серная кислота	0,083-0,419	0,114-0,595

3.4.4.1.2 Водопотребление и сточные воды

Состав стоков и способы обращения со сточными водами при производстве холоднодеформированных труб приведены в таблице 3.30.

Таблица 3.30 - Состав стоков и способы обращения со сточными водами при производстве холоднодеформированных труб

Наименование ЗВ	Источники сброса	Направление сбросов	Метод очистки
Нет данных	Нагревательные печи, охлаждение гидро- и маслостанций станов	ЧОЦ	Охлаждение на градирнях
Взвешенные вещества, нитраты, хлориды, сульфаты, фториды, Ca, Mg, Cu, Zn, Ni, Cr(VI), Mn, Fe общее, нефтепродукты	Станы ХПТ, ХПТР - гидросбив окалины, ванны травления труб, промывка водой, гидроиспытания труб	ГОЦ	Осаждение в отстойниках, механическая очистка, станция нейтрализации химзагрязненных стоков, осветление шламовых вод в шламонакопителе

3.4.4.1.3 Отходы производства

Информация об отходах при производстве холоднодеформированных труб приведена в таблице 3.31.

Таблица 3.31 - Образование отходов и обращение с отходами при производстве холоднодеформированных труб

Наименование отходов	Источники образования отходов	Образование отходов, кг/т продукции		Обращение с отходами
		ИТС 27-2017	По данным анкетирования в 2021 г. (ПНООЛР/ Форма N 2-ТП (отходы))
Осадок при обработке воды известковым молоком	Химическая обработка труб	173,6	173,6/97,0	Нет данных
Осадок механической очистки нефтесодержащих сточных вод, содержащий нефтепродукты  15 %	Очистка сточных вод производства (отстойники)	20,4	0,001-20,40/2,80	Размещение на шламонакопителе
Эмульсии и эмульсионные смеси для шлифовки металлов отработанные, содержащие масла или нефтепродукты в количестве 15 % и более	Станы ХПТ, ХПТР, безоправочное волочение	6,6	6,6/1,5	Термическое обезвреживание в циклонной печи
Отходы минеральных масел индустриальных	Замена отработанного масла в узлах оборудования при ремонте	5,3	5,3/0,37	На регенерацию, отходы регенерации обезвреживаются
Пыль (порошок) абразивная от шлифования черных металлов с содержанием металла < 50 %	Механическая обработка заготовки и труб, шлифование поверхности	4,1	4,10/0,054	Размещение на полигоне
Абразивные круги отработанные, лом отработанных абразивных кругов	Механическая обработка заготовки и труб, шлифование поверхности	0,5	0,025-0,50/0,052	Размещение на полигоне

По сложившейся практике ряд отходов, образующихся при производстве холоднодеформированных труб, переводится в побочную продукцию. Источниками образования побочных продуктов являются: термическая и механическая обработка заготовок и труб (окалина, пыль газоочистки черных металлов, стружка черных металлов несортированная незагрязненная), а также брак и технологические отходы, образующиеся при резке непрерывнолитых заготовок и концов труб (лом черных металлов). Все побочные продукты возвращают в качестве сырья в производство черных металлов.

3.4.5 Производство сварных (прямошовных, изготовленных электродуговой сваркой под слоем флюса; электросварных; изготовленных непрерывной печной сваркой) труб

3.4.5.1 Эмиссии в окружающую среду

3.4.5.1.1 Выбросы в атмосферный воздух

Наибольшие объемы выбросов при производстве сварных труб большого диаметра (ТБД) образуются в основных производственных процессах сварки и отделки труб.

Удельные выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве сварных труб большого диаметра приведены в таблице 3.32.

Таблица 3.32 - Выбросы загрязняющих веществ от источников при производстве сварных ТБД

Источники выбросов	Наименование ЗВ	Масса ЗВ в отходящих газах до очистки, кг/т продукции	Метод очистки	Масса ЗВ в отходящих газах после очистки, кг/т продукции
Стан сварки прямошовных труб	Пыль неорганич. с SiO 2 < 20 %	0,000005	Сухой, кассетный фильтр	0,000009
	Марганец и его соединения	0,0002		0,00002

Технологический процесс производства электросварных труб начинается с подготовки металла в линии ТЭСА либо на агрегатах продольной резки (АПР). При раскрое рулонной стали дисковыми ножами выделений ЗВ не происходит. Электросварные трубы изготавливаются на трубоэлектросварочных станах (ТЭСА).

Термическую обработку труб электросварных проводят в секционной печи струйно-факельного нагрева. Далее проводят отделку, включая правку труб после термообработки на трубоправильных машинах, торцовку труб на станках и гидроиспытание труб. При отделке труб выделений ЗВ не происходит.

В качестве консервационного покрытия на стальные сварные трубы (ТЭСА 73...219) может быть нанесен ингибированный водно-восковой состав (ИВВС) на специальной установке путем распыления состава через форсунки, при нанесении которого выделений ЗВ не происходит. Удельные эмиссии загрязняющих веществ в атмосферный воздух приведены в таблице 3.33.

Таблица 3.33 - Выбросы загрязняющих веществ от источников при производстве электросварных труб, кг/т продукции

Источники выбросов	Наименование ЗВ	Масса ЗВ в отходящих газах до очистки, кг/т продукции	Метод очистки	Масса ЗВ в отходящих газах после очистки, кг/т продукции
Редукционно-растяжной стан (ТЭСА 20-102)	Пыль неорганическая с SiO 2 < 20 %		Мокрый (циклон СИОТ Ц9-56)	0,0027
	Fe 2O 3			0,00004
	Марганец			0
Стыкосварочная машина (ТЭСА 73-219)	Железа оксид (III)	0,0002	нет
	Марганец	0,00001
Стыкосварочная машина (ТЭСА 20-102)	Железа оксид (III)	0,00003	нет
	Марганец	0,000003
Стыкосварочная и трубосварочная машина (ТЭСА 10-63,5)	Пыль неорганич. с SiO 2 < 20 %		Мокрый (гидравлич. фильтр)	0,0007
	Железа оксид (III)			0,00003
	Марганец			0
Секционная газовая печь для нормализации труб	Азота диоксид	0,0790	Нет
	Азота оксид	0,0130
	Углерода оксид	0,3140
	Железа оксид (III)	0,0015
Стыкосварочная машина (ТЭСА 168-530)	Железа оксид (III)	0,0002	Нет
	Марганец	0,00001
Печь с шагающими балками	Азота диоксид	0,1600	Нет
	Азота оксид	0,0007
	Углерода оксид	0,1500
Трубосварочный стан (ТЭСА 20-76)	Железа оксид (III)	0,0060	Нет
	Марганец	0,00005
Трубосварочный стан (ТЭСА 51-114)	Железа оксид (III)	0,0040	Нет
	Марганец	0,0001
Профилегибочный стан (ПГА)	Железа оксид (III)	0,0030	Нет
	Марганец	0,00006
Установка сварки ТЭСА 19-50	Пыль неорганич. с SiO 2 < 20 %	0,0050	Нет
	Железа оксид (III)	0,0002
	Марганец	0,00001
	Взвешенные вещества	0,0070

При производстве труб непрерывной печной сваркой от стана непрерывной печной сварки удельные выбросы ЗВ в атмосферный воздух составляют (кг/т продукции): азота диоксид - 0,156, азота оксид - 0,0007, углерода оксид - 0,104. Данные выбросы поступают в атмосферу без очистки.

При производстве труб сваркой в среде инертных газов от линии сварки и шлифовки швов удельные выбросы ЗВ в атмосферный воздух составляют (кг/т продукции): масло минеральное - 0,086, оксид железа (III) - 0,027, марганец и его соединения - 0,075. Данные выбросы поступают в атмосферу после сухой очистки на механическом фильтре.

В результате анкетирования в 2021 г. предприятий, осуществляющих производство сварных (прямошовных, изготовленных электродуговой сваркой под слоем флюса; электросварных; изготовленных непрерывной печной сваркой) труб, были собраны данные по выбросам загрязняющих (маркерных) веществ в атмосферный воздух. Удельные величины выбросов приведены на основании данных форм федерального статистического наблюдения N 2-ТП (воздух), а также на основании данных инвентаризации стационарных источников и выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (таблица 3.34).

Таблица 3.34 - Выбросы загрязняющих (маркерных) веществ при производстве сварных (прямошовных, изготовленных электродуговой сваркой под слоем флюса; электросварных; изготовленных непрерывной печной сваркой) труб, кг/т продукции

Производственный подпроцесс	Наименование загрязняющего (маркерного) вещества	Диапазон (величина)
		Форма N 2-ТП (воздух)	Инвентаризация выбросов ЗВ
- производство прямошовных труб, изготовленных электродуговой сваркой под слоем флюса: подготовка листового проката, формовка листа, сборка трубы, сварка технологического шва, сварка внутреннего и наружного швов, экспандирование, финишная обработка (обработка торцов, гидроиспытание труб), установки газо- и водоочистки; - производство электросварных труб: подготовка рулонного проката (штрипса), стыковая сварка концов рулонов, формовка, сварка труб, охлаждение, калибровка и правка труб, резка труб, финишная обработка (снятие фаски, обработка торцов, гидроиспытание труб), установки газо- и водоочистки; - производство труб непрерывной печной сваркой: подготовка ленты, стыковая сварка концов ленты, нагрев ленты, формовка, сварка труб, редуцирование и калибрование труб, резка, финишная отделка (правка, резка, нанесение консервационного покрытия, гидроиспытание труб), установки газо- и водоочистки	Азота оксид	0,012-0,445	0,011-0,224
	Азота диоксид	0,029-0,939	0,0196-1,2730
	Углерода оксид	0,164-1,496	0,0201-2,1115
	Взвешенные вещества *	0,031-0,312	0,015-0,426
* К взвешенным веществам относятся все твердые вещества в составе выброса, включая "Пыль неорганическая с содержанием кремния менее 20, 20-70, а также более 70 процентов".

3.4.5.1.2 Водопотребление и сточные воды

Состав и способы обращения со сточными водами при производстве сварных ТБД приведены в таблице 3.35.

Таблица 3.35 - Состав и способы обращения со сточными водами при производстве сварных ТБД

Наименование ЗВ	Источники сброса	Направление сбросов	Метод
Нет данных	Нагревательные печи (закалочная, отпускная), охлаждение гидро- и маслостанций станов	ЧОЦ	Охлаждение на градирнях
Взвешенные вещества, хлориды, сульфаты, фториды, Ca, Mg, Zn, Al, Cr(VI), Mn, Fe общее, нефтепродукты	Спреерное охлаждение труб, пресс-гидроиспытания труб	ГОЦ	Осаждение в отстойниках, механическая очистка (угольные фильтры, маслосборные устройства)

Для охлаждения сварочного узла (индуктора, феррита, сварочных валков) используют воду. Сплошной оплавленный грат, образующийся при сварке на наружной и внутренней поверхности трубы, удаляется резцовым гратоснимателями. После сварки шов трубы охлаждают водой. Состав и способ утилизации сточных вод приведены в таблице 3.36.

Таблица 3.36 - Состав и способ обращения со сточными водами при производстве электросварных труб

Наименование ЗВ	Источники сточных вод	Направление сбросов	Обращение со стоками
Нет данных	Нагревательные печи (СП, ПШБ и др.), охлаждение гидро- и маслостанций станов	ЧОЦ	Охлаждение на градирнях
Взвешенные вещества, нефтепродукты	Охлаждение формовочных и калибровочных валков ТЭСА; охлаждение шва; охлаждение холодильника редукционного стана; охлаждение валков на правильной машине	ГОЦ	Осаждение в отстойниках, механическая очистка (песчаные фильтры, маслосборные устройства)

3.4.5.1.3 Отходы производства

Удельное образование отходов и направление обращения с отходами, образующимися при производстве сварных ТБД, электросварных труб и сварных труб в среде инертных газов приведены в таблице 3.37.

Таблица 3.37 - Образование отходов и обращение с отходами при производстве сварных труб

Наименование отходов	Источники образования	Образование отходов, кг/т продукции		Обращение с отходами
		ИТС 27-2017	По данным анкетирования в 2021 г. (ПНООЛР/ Форма N 2-ТП (отходы))
Отходы минеральных и индустриальных масел	Замена отработанного масла в узлах оборудования при ремонте	0,014-6,9	0,035/0,1	На регенерацию, отходы регенерации обезвреживаются
Лом и отходы стальные несортированные	Нет данных	Нет данных	65,0/62,4	Передача сторонним организациям на переработку
Лом и отходы, содержащие незагрязненные черные металлы в виде изделий, кусков, несортированные	Нет данных	Нет данных	19,5/19,5	Рециклинг. Использование в собственном производстве.
Стружка черных металлов несортированная незагрязненная	Нет данных	Нет данных	5,4/5,4	Рециклинг. Использование в собственном производстве.
Эмульсии и эмульсионные смеси для шлифовки металлов отработанные, содержащие масла или нефтепродукты в количестве 15 % и более	Нет данных	2,1	0,9-10,1/1,6-12,3	Обезвреживание
Шлак сварочный	Нет данных	Нет данных	3,05-4,10/1,50-2,29	Рекуперация (обработка с дальнейшим применением в производстве)
Абразивные круги отработанные, лом отработанных абразивных кругов	Шлифование поверхности	0,0017-0,97	0,004/0,003	Размещение

Направления использования побочных продуктов производства труб большого диаметра приведены на рисунке 3.5.

Рисунок 3.5 - Направления использования побочных продуктов производства труб большого диаметра

Источниками образования побочных продуктов при производстве труб сваркой в среде инертных газов являются брак и технологические отходы труб, обработка металлических поверхностей, в том числе резка труб, обработка фаски - образуется лом черных металлов, который возвращают в качестве сырья в производство черных металлов.

Направления использования побочных продуктов производства электросварных труб приведены на рисунке 3.6.

Рисунок 3.6 - Направления использования побочных продуктов производства электросварных труб

3.5 Покрытие изделий

Данный подраздел включает краткую информацию по нанесению покрытий при производстве изделий дальнейшего передела черных металлов. Более подробно данные по эмиссиям представлены в ИТС 35 "Обработка поверхностей, предметов или продукции органическими растворителями" и ИТС 36 "Обработка поверхностей металлов и пластмасс с использованием электролитических или химических процессов".

3.5.1 Эмиссии в окружающую среду при травлении плоского проката

3.5.1.1 Выбросы в атмосферный воздух

При травлении металлов в кислотах в атмосферу выделяется большое количество вредных газов и паров: азота оксидов до 400 кг/м ³, фтористого водорода до 100 мг/м ³, пары серной кислоты до 200 мг/м ³, соли металлов [5].

На сегодняшний день приоритетными загрязняющими веществами в процессах травления длинномерной продукции в составе выбросов являются вещества, приведенные в таблице 3.38 [3].

Таблица 3.38 - Загрязняющие вещества, выделяемые в процессе травления плоского проката

Этап процесса/подпроцесс	Загрязняющие вещества
Солянокислотное травление	Хлористый водород
Гальваническая ванна	Пыль
Отжиг	Азота оксиды

Максимально негативное воздействие оказывают выбросы аэрозоли кислот (HCl или H ₂SO ₄) от установок травления, что требует дальнейшей очистки воздуха. Для снижения вредных выбросов в травильных отделениях и отделениях покрытий (цинкования, алюминирования и др.) прокатных цехов устанавливают агрегаты непрерывного действия с герметизацией всех ванн, машин и аппаратов и организацией систем аспирации с дальнейшей очисткой выбросов в скрубберах и циклонах.

В процессе травления соляной кислотой образуются выбросы в атмосферный воздух (35-400 м ³/т продукции), в том числе отходящие газы от травильных ванн (25-400 м ³/т продукции), содержащие пыль (5-20 мг/м ³) и HCl (1-30 мг/м ³), а также отходящие газы от установок регенерации кислоты (24-38 м ³/т продукции), содержащие пыль, SO ₂, NO _x, CO, HCl, Cl ₂[2].

В процессе травления серной кислотой образуются выбросы отходящих газов (100-150 м ³/т продукции), в том числе отходящие газы от ванн травления (50-110 м ³/т продукции), содержащие H ₂SO ₄ (1-2 мг/м ³) и SO ₂ (8-20 мг/м ³); отходящие газы от установок регенерации кислоты (70-90 м ³/т), содержащие H ₂SO ₄ и SO ₂[2].

В процессе травления смесью кислот образуются выбросы отходящих газов, в том числе отходящие газы от механического удаления окалины (350-450 м ³/т), содержащие пыль; отходящие газы от ванн травления, содержащие HF (0,2-17 мг/м ³), NO _x (3-1000 мг/м ³) и SO ₂ (1-10 мг/м ³) [2]. Объем образования сточных вод составляет 1,0-9,0 м ³/т продукции.

3.5.1.2 Водопотребление и сточные воды

Источники сточных вод от процессов травления:

- вода от мойки проката;

- отработанные травильные растворы;

- прочие воды, включая воду для промывки отходящих газов в системе вытяжной вентиляции травильных ванн и воду от мойки оборудования.

В зависимости от вида обрабатываемых изделий удельный расход сточных вод может колебаться в значительных пределах: от 0,4 м ³/т изделий (травление прутьев) до 50 м ³/т (травление оцинкованных труб). В среднем расход сточных вод травильных цехов составляет 3-3,5 м ³/т изделий, из которых около 85 % представляют собой промывные стоки.

Основной объем сточных вод приходится на мойку проката, а основной объем загрязнений - на замену травильных растворов (непрерывную или периодическую). Основной задачей является уменьшение объема сточных вод и минимизация их загрузки загрязнениями за счет оптимизации процесса.

Линия травления соляной кислотой с установкой регенерации

При травлении образуются сточные воды (0,025-0,07 м ³/т продукции). Объем сточных вод можно уменьшить путем регенерации и рециклинга кислоты. Вода от мойки полосы после травления может быть использована для промывки газовых скрубберов и в качестве технологической воды на установке регенерации. Если кислые воды не возвращаются в цикл, то их перед сбросом нейтрализуют известью или NaOH, образовавшийся шлам обезвоживают на фильтр-прессах и размещают на полигоне.

Линия травления серной кислотой с установкой регенерации

В процессе травления серной кислотой образуются выбросы отходящих газов (100-150 м ³/т продукции), в том числе отходящие газы от ванн травления (50-110 м ³/т продукции), содержащие H ₂SO ₄ (1-2 мг/м ³) и SO ₂ (8-20 мг/м ³); отходящие газы от установок регенерации кислоты (70-90 м ³/т), содержащие H ₂SO ₄ и SO ₂[2].

Объем образования сточных вод составляет (0,2-0,5) м ³/т продукции. В том случае, когда охлаждающую воду из конденсатора установки регенерации и кислые сточные воды от промывки не возвращают в цикл, а сбрасывают, их предварительно нейтрализуют известью, шламы обезвоживают в фильтр-прессах и размещают на полигоне.

Линия травления смесью кислот с установкой регенерации

При травлении металлов различными кислотами образуется большое количество высокоминерализованных отработанных травильных растворов и промывных вод. Для получения товарной продукции и использования очищенных вод (после их доочистки) в системах оборотного водоснабжения применяется реагентная обработка таких стоков.

В качестве реагента для нейтрализации кислых сточных вод используются любые щелочи и их соли (известняк, доломит, мрамор, мел, едкий натр, едкое кали, известь, магнезит, сода и др.). Наиболее дешевым реагентом является гидроксид кальция Ca(OH) ₂. Более надежная защита водных объектов от загрязнений обеспечивается при использовании технологии нейтрализации с помощью аммиака (аммиачной воды), так как в этом случае возможна нейтрализация не только простых, но и сложных по составу сернокислотных отработанных травильных растворов, содержащих соли железа, никеля, кобальта, хрома, молибдена и других металлов. Образующийся шлам обезвоживают на фильтр-прессах. При применении электролитического предварительного травления сточные воды обрабатывают дополнительно, включая процессы восстановления шестивалентного хрома Cr(VI) бисульфитом натрия NaHSO ₃ или соединениями железа (II).

Регенерация отработанных солянокислотных травильных растворов вызывает затруднения в силу того, что эти растворы содержат значительное количество солей различных металлов и других примесей. При регенерации этих растворов получают хлор Cl ₂, хлористый водород HCl или соли (в зависимости от метода регенерации). Если отработанный солянокислый травильный раствор содержит примеси лишь одного металла, то такой раствор направляют в камеру распылительной сушки, в которой соли и оксиды собирают в осадок, а HCl улавливают в виде (16-18) % раствора. В случае, когда в отработанных солянокислых растворах содержатся соли двух различных металлов, например железа и цинка, они подвергаются обработке ионным обменом.

Рациональной является организация замкнутого цикла травления металлов с промывкой его каскадным методом с повторным многократным использованием промывной воды, что позволяет исключить сброс промывных вод в очистные сооружения предприятия.

Щелочные сточные воды нейтрализуют соляной кислотой, фильтруют и сбрасывают.

3.5.2 Покрытие труб

3.5.2.1 Эмиссии в окружающую среду

3.5.2.1.1 Выбросы в атмосферный воздух

На финишной отделке горячекатаных труб в процессе нанесения лакокрасочных светоотверждаемых защитных покрытий используют установки специального назначения, которые могут быть оборудованы местной вытяжной системой с очистным устройством, состоящим из специальных матов сепаратора, статического аэрозольного сепаратора и пакетных фильтров, с эффективностью очистки по взвешенным веществам до 95 %. Основные этапы воздействия на атмосферный воздух при нанесении наружного антикоррозионного защитного покрытия приведены в таблице 3.39.

Таблица 3.39 - Состав загрязняющих веществ и методы очистки при нанесении наружного антикоррозионного защитного покрытия

Этап/подпроцесс	Выбросы ЗВ	Метод очистки, эффективность
Дробеметная обработка внешней поверхности труб	Пыль оксидов железа	Вытяжная вентиляция с пылеулавливающим устройством, эффективность < 90 %
Установка хроматирования	Хрома оксид CrO 2	Вытяжная вентиляция с фильтром волокнистым ФВГ-М-074, эффективность < 90 %
Камера напыления эпоксидного порошка	Пыль эпоксидного углепластика, эпихлоргидрин, фенол, формальдегид	Вентиляция с кассетным фильтром, эффективность < 90 %
Экструдеры для изготовления пленок из адгезива и полиэтилена	Пыль адгезива, углерода оксид, уксусная кислота	Вытяжная вентиляция

Основные этапы воздействия на атмосферный воздух при нанесении внутреннего антикоррозионного защитного покрытия приведены в таблице 3.40.

Таблица 3.40 - Состав загрязняющих веществ и методы очистки при нанесении внутреннего антикоррозионного защитного покрытия

Этап/подпроцесс	Выбросы ЗВ	Метод очистки, эффективность
Предварительный нагрев внутренней поверхности	Углерода оксид	Вытяжная вентиляция
Щелочная обработка и промывка горячей водой поверхности	Натрия оксид	Вытяжная вентиляция
Дробеметная обработка внутренней поверхности	Пыль	Циклон типа SQO-20 и кассетный фильтр
Нанесение покрытия	Пары растворителей Окрасочный аэрозоль	Дожигание в газовом инсинераторе Картриджный фильтр
Сушка	Пары растворителей	Дожигание в газовом инсинераторе

При нанесении цинкового покрытия на стальные трубы и профили при помощи автоматической установки (машины цинкования) выбросы от ванн с расплавом цинка направляются для очистки в циклон (эффективность очистки до 80 %). В процессе травления наружной поверхности труб в растворе соляной кислоты выделяется гидрохлорид HCl. В процессе сушки труб после флюсования в печи выделяются оксиды азота и углерода. Выбросы от обдувки наружной поверхности труб сухим сжатым воздухом (от золы, оксида алюминия и излишков цинка) направляются для очистки в циклон. Удельные эмиссии загрязняющих веществ в атмосферный воздух при нанесении цинкового покрытия приведены в таблице 3.41.

Таблица 3.41 - Выбросы загрязняющих (маркерных) веществ от источников при нанесении цинкового покрытия.

Источники выбросов	Наименование ЗВ	Масса ЗВ в отходящих газах до очистки, кг/т продукции	Метод очистки	Масса ЗВ в отходящих газах после очистки, кг/т продукции
Нагревательная печь	Азота диоксид	0,0500	Нет
	Серы диоксид	0,00069
	Углерода оксид	0,3100
Ванна цинкования, стенд продувки труб	Алюминия оксид		Мокрый, циклон	0,0700
	Хлористый водород			0,3500
	Цинка оксид			2,0500
Ванна травления	Хлористый водород	0,5600	Нет

В результате анкетирования в 2021 г. предприятий, осуществляющих нанесение покрытий на трубы (эпоксидное, полиэтиленовое, полипропиленовое, цинковое) и фосфатирование муфт, были собраны данные по выбросам загрязняющих (маркерных) веществ в атмосферный воздух. Удельные величины выбросов приведены на основании данных форм федерального статистического наблюдения N 2-ТП (воздух), а также на основании данных инвентаризации стационарных источников и выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (таблица 3.42).

Таблица 3.42 - Выбросы загрязняющих (маркерных) веществ при нанесении покрытий на трубы (эпоксидное, полиэтиленовое, полипропиленовое, цинковое) и фосфатировании муфт, кг/т продукции.

Производственный подпроцесс	Наименование загрязняющего (маркерного) вещества	Диапазон (величина)
		Форма N 2-ТП (воздух)	Инвентаризация выбросов ЗВ
- нанесение покрытий на трубы (эпоксидное, полиэтиленовое, полипропиленовое: предварительный нагрев, абразивная очистка поверхности труб, нагрев, хроматирование поверхности, нанесение покрытия, водяное охлаждение труб с покрытием, зачистка концов труб от покрытия, установки газо- и водоочистки; - нанесение цинкового покрытия: промывка в горячей воде, химическое обезжиривание, травление, промывка в холодной воде, флюсование, цинкование, установки газо- и водоочистки; фосфатирование муфт	Азота оксид	0,0023-0,0088	0,0016-0,0122
	Азота диоксид	0,0159-0,0748	0,0122-0,1032
	Углерода оксид	0,0512-0,106	0,0653-0,0732
	Хлористый водород	0-0,5566	0-0,3843
	Взвешенные вещества *	0,002-1,304	0,0184-0,90
* К взвешенным веществам относятся все твердые вещества в составе выброса, включая "Пыль неорганическая с содержанием кремния менее 20, 20-70, а также более 70 процентов".

3.5.2.1.2 Водопотребление и сточные воды

Загрязненные стоки после горячей, холодной промывки, охлаждения и травления труб направляются на нейтрализацию в блок очистки химически загрязненных стоков. Стоки процесса флюсования направляются для регенерации на станцию приготовления флюса.

3.5.2.1.3 Отходы производства

Сведения об отходах, образующихся после процессов нанесения различных видов покрытия на трубы, приведены в таблице 3.43.

Таблица 3.43 - Образование и источники образования отходов при нанесении покрытий на трубы (эпоксидное, полиэтиленовое, полипропиленовое, цинковое) и фосфатирование муфт

Наименование отходов	Источники образования	Образование отходов, кг/т продукции
		ИТС 27-2017	По данным анкетирования в 2021 г. (ПНООЛР/ Форма N 2-ТП (отходы))
Отходы сухой газоочистки при напылении порошка эпоксидной смолы на металлические поверхности	Нанесение трехслойного (полиэтиленового или полипропиленового), эпоксидного и трехслойного полиэтиленового покрытия, эпоксидного покрытий на наружную поверхность труб	0,000085	0,0001-0,0560/0,046-0,230
Отходы материалов лакокрасочных на основе алкидных смол в среде негалогенированных органических растворителей	Нанесение гладкостного антикоррозионного покрытия на наружную и внутреннюю поверхность	0,000028	Нет данных/0,075
Отходы при шликеровании и нанесении антикоррозионного силикатно-эмалевого покрытия на металлические поверхности	Нет данных	Нет данных	0,075/0,069
Отходы металлической дроби с примесью шлаковой корки	Нет данных	Нет данных	0,11-1,76/0,11-0,9
Лом и отходы из полиэтилена незагрязненные	Нет данных	Нет данных	0,98-1,76/0,85-0,90

Источниками образования побочных продуктов при покрытии труб являются процессы обработки металлических поверхностей ТБД перед нанесением антикоррозионного покрытия (образуются отходы металлической дроби с примесью шлаковой корки) и нанесения цинкового покрытия (пыль цинковая, изгарь, гартцинк). Данные побочные продукты возвращают в качестве сырья в производство черных металлов и производство цинка. Другие виды отходов от процессов покрытия труб, как правило, не подлежат повторному использованию и направляются на обезвреживание и захоронение.

3.6 Производственный экологический контроль

Данный подраздел содержит краткую информацию об особенностях экологического контроля при производстве изделий дальнейшего передела черных металлов. При его разработке были рассмотрены и проанализированы материалы по ПЭК ряда металлургических предприятий. По этой информации представлены обобщенные цели, объекты, содержание и методы ПЭК. Более подробно информация по ПЭК представлена в ИТС 22.1-2021 "Общие принципы производственного экологического контроля и его метрологического обеспечения".

На предприятиях передельной металлургии производственный экологический контроль (ПЭК) осуществляется в целях:

- обеспечения экологической безопасности,

- получения достоверной информации о состоянии окружающей среды,

- выполнения требований законодательства и нормативов в области охраны окружающей среды,

- обеспечения выполнения в процессе хозяйственной и иной деятельности мероприятий по охране окружающей среды,

- рационального использования и восстановления природных ресурсов.

ПЭК осуществляется в соответствии с утвержденными программами/графиками.

В случаях изменения технологических процессов, замены технологического оборудования, сырья, приводящим к изменениям характера, вида и объемов оказываемого негативного воздействия на окружающую среду, программа ПЭК пересматривается.

При выполнении производственного экологического контроля в обязательном порядке осуществляется контроль загрязняющих веществ (маркерных) в выбросах и сбросах, характерных для применяемых технологий и особенностей производственного процесса.

Организация ПЭК на предприятии начинается с анализа требований природоохранного и санитарного законодательства к экологическому контролю, его видам, объектам, показателям, объему и периодичности выполнения.

Экологический контроль ведется по трем основным направлениям:

- воздействие на воздушный бассейн;

- воздействие на водный бассейн;

- воздействие на недра, почву (накопление, размещение отходов).

Объектами мониторинга окружающей среды являются:

- источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух;

- системы очистки отходящих газов;

- санитарно-защитная зона предприятия;

- выпуск сточных вод предприятия в водные объекты;

- источники сбросов загрязняющих веществ в системы канализации;

- системы очистки сточных вод;

- системы повторного и оборотного водоснабжения;

- источники образования отходов, в том числе производства, цеха, участки, технологические процессы и стадии;

- состав отходов;

- склады, хранилища сырья, материалов, реагентов;

- объекты временного накопления, размещения и обезвреживания отходов;

- и др.

ПЭК включает в себя производственный лабораторный контроль (ПЛК) и инспекционный контроль (анализ данных ПЛК, обходы, визуальные осмотры, проверки заполнения журналов и форм отчетности) с составлением актов обследования и выдачей предписаний об устранении нарушений (при наличии).

3.6.1 Экологический контроль воздействия на воздушный бассейн

Исходными данными для организации ПЭК являются:

- сведения об инвентаризации источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух;

- сведения о газоочистном оборудовании;

- план мероприятий по уменьшению выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух в периоды неблагоприятных метеорологических условий (НМУ);

- проект нормативов допустимых выбросов (НДВ);

- разрешение на выброс вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух.

ПЭК воздействия на атмосферный воздух включает:

- контроль соблюдения установленных нормативов НДВ на источниках выбросов;

- контроль состояния атмосферного воздуха на границе санитарно-защитной зоны (СЗЗ) предприятия и на границе с жилой зоной (при необходимости);

- контроль исправности и эффективности работы пылегазоочистного оборудования;

- контроль соблюдения установленных нормативов в период неблагоприятных метеорологических условий (НМУ).

При контроле соблюдения НДВ и лимитов выбросов основными являются прямые методы, предполагающие проведений измерений концентраций вредных веществ и объемов газовоздушной смеси после газоочистных установок или в местах непосредственного выделения веществ в атмосферу. Кроме того, используют балансовые и технологические методы. В случаях выбросов достаточно стабильных по составу смесей веществ и отсутствия приборов для прямого контроля возможен контроль по групповым показателям. При контроле соблюдения НДВ выбросы вредных веществ определяют за период 20 мин, к которому относятся максимальные разовые ПДК, а также в среднем за сутки, месяц и год. Если продолжительность выделения вредных веществ в атмосферу меньше 20 мин, контроль производят по полному выбросу вредного вещества за это время.

Основные методы измерений загрязняющих веществ при проведении инструментального контроля выбросов загрязняющих веществ на предприятиях передельной металлургии приведены в таблице 3.44.

Таблица 3.44 - Основные методы контроля выбросов загрязняющих веществ

Загрязняющее вещество	Метод измерений
Азота оксиды	электрохимический, оптический, фотометрический
Серы диоксид
Углерода оксид	электрохимический, оптический,
Фенол	флуориметрический, фотометрический
Аммиак	фотометрический
Гидроцианид
Водород фтористый
Масло минеральное
Серная кислота
Сероводород
Формальдегид
Хром (VI)
Металлы: алюминий, железо, магний, марганец, медь, свинец, хром, цинк	атомно-эмиссионная спектрометрия
Бенз/а/пирен	жидкостная хроматография
Кальций	атомно-эмиссионная спектрометрия
Пыль	гравиметрический

3.6.2 Экологический контроль воздействия на водный бассейн

При производственном экологическом контроле обеспечивается анализ состава исходной природной воды, воды принимающих водных объектов, сточных вод (до и после очистки). Кроме того, учитывая специфику металлургического производства, ПЭК включает контроль качества воды внутризаводских объектов. Требования к качеству воды внутризаводских объектов контроля, объемам выполнения анализов определяются технологическими и рабочими инструкциями на процессы, паспортами и проектными данными на оборудование, установки и сооружения.

Исходными данными для организации ПЭК являются:

- сведения об инвентаризации источников сбросов загрязняющих веществ в окружающую среду;

- сведения об организации водоснабжения на предприятии;

- сведения об объеме, составе сточных вод и источниках их формирования;

- характеристика очистных сооружений на предприятии;

- сведения о заключенных договорах водопользования и выданных решениях о предоставлении водного объекта в пользование;

- условия лицензии на право пользования недрами;

- нормативы допустимого сброса загрязняющих веществ и микроорганизмов в водный объект;

- нормативы допустимого воздействия (НДВ) сточных вод на водный объект, установленные при выдаче Решения о предоставлении водного объекта в пользование.

ПЭК в области охраны и использования водных объектов включает:

- мероприятия по учету забора (изъятия) водных ресурсов;

- контроль качества сточных и поверхностных вод;

- контроль за ведением технологических процессов очистки сточных вод и обезвреживанием твердых отходов очистных сооружений промышленных стоков;

- контроль качества сточных вод, отводимых от подразделений в промливневую и хозяйственно-бытовую канализацию;

- контроль состояния поверхностных и подземных вод в местах хранения отходов и др.

3.6.3 Экологический контроль воздействия на недра, почву (при накоплении, размещении отходов)

Исходными данными для организации ПЭК являются:

- сведения об инвентаризации собственных объектов размещения отходов производства и потребления;

- нормативы образования отходов и лимиты на их размещение;

- лицензия на осуществление деятельности по сбору, транспортированию, обработке, утилизации, обезвреживанию, размещению отходов I-IV классов опасности;

- сведения о местах (площадках) накопления отходов;

- сведения о технических характеристиках специализированного оборудования (установок) по обработке, утилизации, обезвреживанию отходов производства и потребления;

- характеристики объектов размещения отходов.

ПЭК в области обращения с отходами производства и потребления включает в себя:

- контроль соблюдения Порядка обращения с отходами на предприятии;

- проверку соблюдения требований при обращении с отходами;

- проверку за действиями персонала при обращении с отходами;

- мониторинг состояния окружающей среды в местах размещения отходов;

- контроль состояния окружающей среды в местах хранения (накопления) отходов.

3.7 Системы менеджмента

3.7.1 Системы экологического менеджмента

В целях обеспечения непрерывного повышения результативности экологической деятельности на предприятиях, реализующие виды деятельности, отнесенные к областям применения настоящего справочника НДТ, ведется системная работа в области управления воздействием на окружающую среду.

Предприятия внедрили и постоянно совершенствуют систему экологического менеджмента (СЭМ). Со времени публикации первых международных стандартов (1996-1998 гг.); именно в черной металлургии были получены первые сертификаты соответствия СЭМ требованиям международного стандарта ISO 14001.

В настоящее время действуют стандарты ISO 14001:2015 Environmental management systems - Requirements with guidance for use [7] и ГОСТ Р ИСО 14001-2016 [8], и системы экологического менеджмента компаний сертифицированы в соответствии с новыми требованиями.

СЭМ представляет собой часть системы менеджмента организации, используемую для управления экологическими аспектами, выполнения принятых обязательств и учитывающая риски и возможности [8]. СЭМ включает в себя организационную структуру, деятельность по планированию, распределение ответственности, практики, процедуры, процессы и ресурсы. Современные системы менеджмента разработаны с учетом оценки рисков и возможностей: первоочередное внимание уделяется экологическим аспектам, вызывающим наиболее значимое негативное воздействие на ОС, обусловливающим репутационные риски и проблемы взаимодействия с природоохранными органами и населением и, напротив, открывающим дополнительные возможности для развития бизнеса [7].

Концепция риск-ориентированного подхода рассматривается как ключевая в менеджменте. Риск-ориентированное мышление подразумевалось и в предыдущих версиях стандартов, предписывавших требования к системам менеджмента качества и экологического менеджмента. Выполнение предупреждающих действий, направленных на исключение потенциальных несоответствий, анализ любых несоответствий, которые возникают, и принятие мер по предотвращению их повторения, следование принципу предотвращения загрязнения ОС и негативного воздействия есть не что иное, как проявление риск-ориентированного подхода в менеджменте.

Чтобы соответствовать требованиям новых стандартов, предприятия планируют и внедряют действия, связанные с рисками и возможностями. Направление усилий на риски и возможности создает основу для повышения результативности системы экологического менеджмента, достижения высокой экологической эффективности и предотвращение неблагоприятных последствий.

В соответствии с терминологией ISO 31000:2018 Risk management - Principles and guidelines (ГОСТ Р ИСО 31000-2019) [12], [13], риск - это влияние неопределенности (в том числе на достижение поставленных целей), и практически любая неопределенность может иметь положительные или отрицательные последствия. Положительное отклонение, вытекающее из риска, может создать возможность, но не все положительные отклонения приводят к возможностям. Риски и возможности необходимо учитывать при планировании внедрения системы экологического менеджмента, что соответствует лучшей практике, распространенной с начала XXI века в России и за рубежом (см. рисунок 3.7) [9].

Рисунок 3.7 - Учет рисков и возможностей при планировании развития системы экологического менеджмента

Для идентификации риска рассматриваются события, которые могут произойти (уровень неопределенности характеризуется вероятностью возникновения) из-за наличия источников риска, а также предугадать его возможные последствия. Эти последствия в свою очередь повлияют на достижение целей и решение задач, которые поставлены в организации.

Возможности могут возникнуть в ситуации, благоприятной для достижения намеченного результата, например, как совокупность обстоятельств, позволяющих предприятию, внедряющему решения, отнесенные к категории наилучших доступных технологий. Для компаний, соответствующих требованиям НДТ, получившим комплексные экологические разрешения, открываются новые возможности и преимущества, установленные в п. 5 ст. 16.3 Федерального закона от 10.01.2002 г. N 7-ФЗ "Об охране окружающей среды" [14]. В этом пункте указано: "В целях стимулирования юридических лиц и индивидуальных предпринимателей, осуществляющих хозяйственную и (или) иную деятельность, к проведению мероприятий по снижению негативного воздействия на окружающую среду и внедрению наилучших доступных технологий при исчислении платы за негативное воздействие на окружающую среду к ставкам такой платы применяются следующие коэффициенты: коэффициент 0 - за объем или массу выбросов загрязняющих веществ, сбросов загрязняющих веществ в пределах технологических нормативов после внедрения наилучших доступных технологий на объекте, оказывающем негативное воздействие на окружающую среду".

Несмотря на то, что особенностью стандарта ISO 14001:2015 является риск-ориентированный подход, экологический аспект остается ключевым понятием СЭМ, позволяющим соотнести деятельность организации и ее взаимодействие с окружающей средой. Экологический аспект рассматривается как элемент деятельности организации, ее продукции или услуг, который может взаимодействовать с ОС. Использование этого понятия существенно облегчает применение подходов предотвращения загрязнения, так как позволяет идентифицировать и обеспечить контроль экологических аспектов и тем самым минимизацию негативного воздействия при условии соблюдения производственных требований. Соотношение "экологические аспекты" и "воздействие на окружающую среду" можно рассматривать как соотношение "причины и условия" и "следствие". В контексте НДТ это означает, что контроль причин и условий воздействия - экологических аспектов - позволяет решать задачи предотвращения и (или) сокращения негативного воздействия организации на окружающую среду, т.е. обеспечивать ее защиту.

Для предприятий, использующих процессы, перечисленные в разделе "Область применения" настоящего справочника НДТ, приоритетные экологические аспекты определены в результате анализа оценки степени воздействия на окружающую среду по направлениям воздействия:

- воздушный бассейн;

- водные объекты;

- почва и недра.

При этом учитываются не только производственные процессы, но и стадии жизненного цикла продукции, (услуг) хранение и транспортирование, переработка после утраты годности продукции, а также проводится анализ использования ресурсов (газа, электрической энергии) в технологических процессах.

При определении значительности воздействия на окружающую среду рассматриваются три основных состояния:

1. Нормальный режим работы:

- состояние производственного оборудования/установок, очистных сооружений\установок соответствует технологической документации (паспортным характеристикам);

- технологический процесс ведется в соответствии с требованиями технологической документации.

2. Отклонение от нормального режима:

- физический износ оборудования/инструмента, дефекты и неисправность, нарушающие его работоспособность;

- нарушение правил технической эксплуатации;

- пуски и остановы оборудования;

- неэффективная работа очистных сооружений/установок;

- неисправность контрольно-измерительных приборов;

- неисправность защитных устройств;

- работа технологического оборудования, оснащенного пылегазоочистной установкой (ПГОУ) без ее использования;

- несоблюдение требований технологической документации;

- неисправность запорной арматуры, приводящая к утечкам воды, масла и др.;

- россыпь химических материалов и отходов;

- несанкционированное размещение отходов;

- превышение нормативов образования отходов и лимитов на их размещение.

3. Аварийное состояние:

- разрушение сооружения/технических устройств, приводящее к несанкционированному и залповому выбросу/сбросу, образованию отходов;

- технологическая авария с выделением токсичных газов;

- пожары, взрывы;

- аварии на системах жизнеобеспечения;

- аварии в результате неправильного хранения и переработки опасных веществ.

В открытых нефинансовых отчетах компаний, предприятия которых реализуют виды деятельности, отнесенные к областям применения настоящего справочника НДТ, отмечено, что приоритетное внимание уделяется улучшению показателей экологической результативности производственных процессов и учету экологических требований в инвестиционной политике при реконструкции и развитии производства.

Последовательное улучшение и предотвращение загрязнения являются ключевыми принципами СЭМ. Предотвращение загрязнения предполагает использование процессов, практических методов, подходов, материалов, продукции или энергии для того, чтобы избежать, уменьшить или контролировать (отдельно или в сочетании) образование, выброс или сброс любого типа загрязняющих веществ или отходов, чтобы уменьшить отрицательное воздействие на окружающую среду. Предотвращение загрязнения может включать уменьшение или устранение источника, изменение процесса, продукции или услуги, эффективное использование ресурсов, замену материалов и энергии, повторное использование, восстановление, вторичную переработку, утилизацию и очистку [8]. Таким образом, принцип предотвращения загрязнения полностью соответствует содержанию термина "наилучшие доступные технологии".

Последовательное улучшение (которое часто называют постоянным, хотя точный смысл термина 'continual' - "последовательное", см. рисунок 3.8) - периодический процесс совершенствования системы экологического менеджмента с целью улучшения общей экологической результативности, согласующийся с экологической политикой организации [7]. Более детальное разъяснение этого принципа приведено в "Схеме экоменеджмента и аудита" (The Eco-Management and Audit Scheme (EMAS III) [15]): "Процесс улучшения, год за годом, измеримых результатов системы экологического менеджмента, связанных с управлением организацией ее значимыми экологическими аспектами, основанный на ее экологической политике, целях и задачах, причем улучшение результатов необязательно должно происходить во всех сферах деятельности одновременно".

Процесс последовательного улучшения реализуется путем постановки экологических целей и задач, выделения ресурсов и распределения ответственности для их достижения и выполнения (разработки и реализации программ экологического менеджмента). При этом с точки зрения наилучших доступных технологий экологические задачи (детализированные требования к результативности) должны ставиться с учетом технологических показателей НДТ. Тем самым принцип последовательного улучшения приобретает конкретность, получает численные ориентиры, что соответствует современным взглядам на требования к системам экологического менеджмента [7].

Рисунок 3.8 - Модель системы экологического менеджмента [ГОСТ Р ИСО 14001-2016]

В связи с тем, что для постановки и проверки выполнения задач СЭМ необходимо обеспечить систему оценки (в том числе и по результатам измерений) показателей результативности, разработка программ экологического менеджмента предполагает и совершенствование практики производственного экологического мониторинга и контроля, включая выбор, обоснование и организацию измерений ключевых параметров [16]. Это тем более важно, что в соответствии с п. 9 ст. 67 Федерального закона от 10.01.2002 г. N 7-ФЗ "Об охране окружающей среды" [14] предприятия I категории должны будут передавать результаты измерения и учета показателей выбросов загрязняющих веществ и (или) сбросов загрязняющих веществ в государственный реестр объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду.

В общем случае в состав СЭМ входят следующие взаимосвязанные элементы:

- экологическая политика;

- планирование (цели, задачи, мероприятия), программа СЭМ;

- внедрение и функционирование, управление операциями;

- взаимодействие и обмен информацией;

- мотивация персонала;

- подготовка и обучение персонала;

- внутренний аудит СЭМ;

- анализ и оценка СЭМ руководством организации.

В отличие от прошлых версий стандартов, устанавливающих требования к СЭМ, в документах 2015-2016 гг. [10], [11] более пристальное внимание уделено таким понятиям, как демонстрация лидерства на всех уровнях, учет контекста (среды) организации и ожиданий заинтересованных сторон, а также, как уже отмечено, учет рисков и возможностей.

В порядке учета контекста (среды) организации необходимо определить внешние и внутренние факторы, относящиеся к намерениям организации и влияющие на ее способность достигать намеченных результатов. Такие факторы должны включать в себя особенности экологических условий, воздействия организации на окружающую среду, а также сложившееся в обществе восприятие вида деятельности или отрасли. Отнесение предприятий, производящих продукцию дальнейшего передела черных металлов, к объектам I категории не может не проявиться в формировании новых ожиданий заинтересованных сторон, в том числе предполагающих, что компании возьмут на себя новые обязательства. При этом инструменты СЭМ могут быть использованы для идентификации заинтересованных сторон, их потребностей и ожиданий, а также для обеспечения доступа к информации о соблюдении требований наилучших доступных технологий.

Отметим, что Трубная металлургическая компания заявила о том, что реализованные проекты, направленные на масштабную реконструкцию и модернизацию производства, позволили создать необходимые условия для перехода к нормированию по принципам наилучших доступных технологий. Компания публично заявляет: "Наш приоритет - переход на наилучшие доступные технологии" [18]. Близкие по сути заявления и практические примеры можно найти и на официальном сайте группы НЛМК: "По удельной нагрузке на атмосферу предприятия группы НЛМК вплотную приблизились к уровню наилучших доступных технологий, сбросы в водные объекты были сокращены более чем в 54 раза, а на большей части производства прекращены полностью" [19].

Другие компании пишут о внедрении современных, инновационных решений и перечисляют критерии, близкие к тем, что установлены для наилучших доступных технологий [14]. Соблюдение принципов предотвращения негативного воздействия и последовательного улучшения прослеживается в материалах открытой отчетности всех компаний, реализующих виды деятельности, отнесенные к областям применения настоящего справочника НДТ.

Действенность систем экологического менеджмента обеспечивается путем разработки, внедрения и соблюдения основных процедур, необходимых для управления экологическими аспектами. Процедуры определяют последовательность операций и важные факторы этапов различных видов деятельности. В процедуры могут быть включены рабочие критерии нормального выполнения этапа, действия в случае отклонения от нормы или критерии выбора последующих этапов.

Процедуры позволяют обеспечить:

- взаимодействие подразделений для решения задач, вовлекающих более одного подразделения;

- функционирование сложных организационных структур (например, матричных);

- точное выполнение всех этапов важных видов деятельности;

- надежный механизм изменения действий (в частности, последовательного улучшения);

- накопление опыта и передачу его от специалистов новым работникам.

В связи с тем, что значительное негативное воздействие на окружающую среду нередко оказывается в результате возникновения нештатных ситуаций, СЭМ включает требование обеспечения подготовленности к таким ситуациям и разработки ответных действий. Предприятие должно установить, внедрить и поддерживать процедуру(ы), необходимую(ые) для выявления потенциально возможных аварий и нештатных ситуаций, которые могут оказывать воздействие на ОС, и для определения того, как организация будет на них реагировать. Предприятие должно также реагировать на возникающие нештатные ситуации и аварии и предотвращать или смягчать связанные с ними негативные воздействия на окружающую среду. Работоспособность таких процедур целесообразно периодически проверять на практике.

Несмотря на повсеместное распространение систем экологического менеджмента в контексте наилучших доступных технологий речь не идет о сертификации этих систем; выбор должен оставаться за руководством компаний. Аналогичная позиция представлена в справочниках Европейского союза по наилучшим доступным технологиям Reference Document on Best Available Techniques in the Ferrous Metals Processing Industry (2001, [20]) и Best Available Techniques (BAT) Reference Document for Iron and Steel Production (2013 [21]). В этих документах сказано, что наилучшей доступной технологией следует считать разработку СЭМ и следование ее принципам. Практический опыт отечественных предприятий свидетельствует о том, что основные преимущества состоят в использовании ключевых методов СЭМ, в том числе таких, как:

- идентификация экологических аспектов производства (и выделение из их числа приоритетных аспектов);

- укрепление системы производственного экологического мониторинга и контроля;

- разработка и выполнение программ экологического менеджмента и тем самым достижение последовательного улучшения результативности там, где это практически возможно;

- разработка и внедрение процедур, необходимых для обеспечения соответствия организации требованиям нормативов, установленных на основе технологических показателей.

Затраты на внедрение СЭМ зависят от многих факторов, в том числе от наличия работоспособной системы менеджмента качества, от уровня подготовки персонала, от размера предприятия (количества сотрудников), от решения руководства о привлечении консультационных компаний или о внедрении системы экологического менеджмента собственными силами. По некоторым оценкам, для крупных организаций затраты на полномасштабное внедрение СЭМ могут достигать 2-4 млн руб. (не включая трудозатраты персонала).

При этом следует подчеркнуть, что разработка и применение основных методов СЭМ, как правило, не требуют привлечения сторонних консультантов, но позволяют получить многие преимущества в сфере управления приоритетными экологическими аспектами. В настоящее время руководители компаний фокусируют внимание на разработке методов оценки рисков, которые могли бы отражать особенности технологических процессов, и на уточнении описаний контекста (среды) организаций. Представляется, что учет требований наилучших доступных технологий должен найти отражение и в методах оценки рисков и выявления возможностей, и в определении особенностей контекста компаний, реализующих виды деятельности, отнесенные к областям применения настоящего справочника НДТ.

Наиболее значимая составляющая экономической эффективности природоохранной деятельности, усиливающая внедрение СЭМ, связана с применением принципа предотвращения загрязнения. Процессный подход и методы предотвращения загрязнения направлены на устранение причин вредного воздействия путем:

- изменения подходов управления и организации производства;

- вторичного и многократного использования и/или переработки материалов;

- организации водооборотных циклов;

- изменения технического оформления производственных процессов;

- изменения технологии (переход на технологию, соответствующую НДТ, более экологически безопасную и ресурсоэффективную).

Методы предотвращения загрязнения зачастую оказываются весьма результативными и экономически эффективными. Это относится и к методам, связанным с изменением технологических решений (требующим значительных затрат), но в первую очередь к организационным подходам, связанным с контролем процесса производства, вторичным использованием или переработкой материалов, логистикой производства и т. п. Именно эти методы становятся основным инструментом СЭМ по снижению воздействия на окружающую среду. Подходы предотвращения загрязнения могут использоваться совместно и одновременно с методами "на конце трубы", дополняя друг друга, для обеспечения максимальной экономической эффективности и экологической результативности. Более того, СЭМ играет роль той структуры, в которой поиск и применение подходов предотвращения загрязнения принимает регулярный и систематический характер, а организационные и управленческие решения реализуются наиболее успешно.

3.7.2 Системы энергетического менеджмента и повышение энергоэффективности производства

В настоящее время одним из приоритетов развития экономики РФ является повышение энергоэффективности и энергосбережение. В стратегии развития России в период до 2030 года заявлен курс на повышение энергоэффективности на 30 % от уровня 2019 года. И это направление затрагивает не только производителей энергоресурсов, но и потребителей, прежде всего промышленные предприятия. В Российской Федерации разрабатываются и реализуются соответствующие программы [22], принимаются законодательные и нормативные правовые акты [17], [23], публикуются доклады о состоянии энергосбережения и повышении энергоэффективности [24], [25], [26].

Известно, что предприятия дальнейшего передела черных металлов, как и все металлургические предприятия, характеризуются высокой энергоемкостью производства. На сегодняшний день доля энергоресурсов в себестоимости их продукции составляет до 40 %. В связи с этим сокращение потребления энергоресурсов - одна из важнейших задач для достижения повышения конкурентоспособности продукции предприятия, снижения ее себестоимости и сокращения негативного воздействия на окружающую среду.

Значительный потенциал энергосбережения на металлургических предприятиях заключается в снижении потерь, которые вызваны эксплуатацией основного оборудования, за счет замены устаревшего оборудования на более энергоэкономичное, а также внедрения энергосберегающих технологий.

Следуя Стратегии развития черной металлургии России на 2014-2020 гг. и на перспективу до 2030 г. (утверждена приказом Министерства промышленности и торговли РФ от 5 мая 2014 г. N 839 [27]), все металлургические предприятия вели последовательную работу по повышению энергоэффективности и сокращению негативного воздействия на окружающую среду. При этом снижение показателей энергоемкости достигалось на основе разработки и реализации инновационных технологий и мероприятий, в том числе передовых энерго- и ресурсосберегающих технологий, а главное - в результате модернизации мощностей по производству стальных труб на большинстве предприятий отрасли. В настоящее время практически полностью ликвидированы устаревшие энергозатратные, неэкологичные технологии поштучной горячей прокатки труб [24].

В соответствии с Государственным докладом за 2017 г. удельный показатель энергопотребления при производстве проката готовых черных металлов составил 94 кг у. т./тонну [24].

В Государственных докладах за 2018 г. и 2019 г. удельные расходы топливно-энергетических ресурсов не приводятся, уровни потребления указаны в валовых значениях для обрабатывающей промышленности в целом [25, 26]. Согласно данным, представленным в государственном докладе за 2018 г., в обрабатывающей и добывающей промышленности потребление топливно-энергетических ресурсов увеличилось на 11,9 млн т.у.т (на 28,7 %) за период 2015-2018 гг. Существенная доля тепловой энергии на предприятиях обрабатывающей промышленности используется не в технологических процессах, а на отопление и вентиляцию промышленных зданий. Эта часть потребления энергии чувствительна к климату. В теплом 2017 г. сравнительно мягкая зима замедляла рост потребления топливно-энергетических ресурсов, а в холодных 2016 г. и 2018 г., напротив, способствовала его росту. Также способствовало росту энергопотребления увеличение объемов производства продукции предприятиями отрасли. В 2016 г. негативный вклад внес технологический фактор, однако это было в какой-то мере компенсировано структурным сдвигом в сторону выпуска менее энергоемкой продукции. В 2017-2018 гг. наблюдалось снижение удельных расходов энергии на производство продукции и увеличение загрузки производственных мощностей, что сдерживало рост энергоемкости сектора.

Согласно данным Государственного доклада, в 2019 году потребление топливно-энергетических ресурсов по сектору "Обрабатывающая промышленность" снизилось более чем на 5 млн т.у.т. [26]. В первую очередь данный результат был обеспечен за счет структурного и технологического факторов. В 2019 г. снижение потребления топливно-энергетических ресурсов за счет технологического фактора составило более 6,6 млн т.у.т. Фактор экономической активности значительно сдержал совокупное снижение энергоемкости по сектору, однако рост потребления топливно-энергетических ресурсов за счет данного фактора был наименьшим за последние 3 года.

В 2019 году энергоемкие производства (клинкер, прокат черных металлов, сталь) росли медленнее, чем производства с высокой степенью переработки и низкой энергоемкостью (машины, оборудование, компьютеры). Повышение загрузки производственных мощностей привело к снижению условно-постоянного расхода энергетических ресурсов на единицу продукции. Этот фактор способствовал замедлению роста потребления энергоресурсов в 2017-2018 гг.

В разделах 2 и 3 настоящего справочника вопросам рационального использования энергии уделено весьма значительное внимание: описаны технологические процессы и приведены характерные значения уровней потребления топлива, пара и электроэнергии. Обеспечение высокой энергоэффективности производства является одним из критериев отнесения технологических, технических и управленческих решений к НДТ [28].

В ИТС 48-2017 "Повышение энергетической эффективности при осуществлении хозяйственной и (или) иной деятельности" [29], как и в справочном документе Европейского союза (Reference Document on Best Available Techniques for Energy Efficiency, 2009 [30]), подходы к внедрению систем энергетического менеджмента (СЭнМ) рассмотрены достаточно подробно. Более того, в 2011-2015 гг. опубликован ряд стандартов, предписывающих требования к разработке СЭнМ [31-36].

Кроме того, системы энергетического менеджмента (их инструменты) отнесены к наилучшим доступным технологиям в справочнике Европейского союза по наилучшим доступным технологиям Best Available Techniques (BAT) Reference Document for Iron and Steel Production (для производства чугуна и стали) [21]. В этом документе сказано, что наилучшей доступной технологией следует считать разработку СЭнМ и следование ее принципам. В вышедшем в 2001 г. справочнике Reference Document on Best Available Techniques in the Ferrous Metals Processing Industry (для производства изделий дальнейшего передела черных металлов) [20] вопросам повышения энергетической эффективности производства уделено значительное внимание, однако системы как таковые не упоминаются, так как в то время международные стандарты еще не были подготовлены.

При решении задачи повышения энергоэффективности важен комплексный системный подход, и прежде всего в области принятия управленческих решений. Таким эффективным инструментом является Система энергетического менеджмента (СЭнМ), система управления энергоресурсами.

Энергетический менеджмент - это инструмент управления предприятием, который обеспечивает постоянное знание распределения уровня потребления энергоресурсов на предприятии, оптимальное использование энергоресурсов как для производства, так и для потребностей отопления и иных непроизводственных нужд.

Стандарт ISO 50001 разработан, чтобы установить для организаций общепризнанную схему интеграции энергосбережения в их практику управления. Т.е. внедрение СЭнМ - не только техническая, но и управленческая задача. Руководители британских компаний, производящих продукцию дальнейшего передела черных металлов [37], полагают, что внедрение СЭнМ играет важную роль в контексте:

- снижения производственных затрат (100 % респондентов);

- повышения энергоэффективности (85 % респондентов);

- удовлетворения ожиданий потребителей (85 % респондентов);

- имиджа бренда (62 % респондентов);

- корпоративной социальной ответственности (50 % респондентов);

- обеспечения энергобезопасности (38 % респондентов);

- устойчивости компании (28 % респондентов);

- надежного водообеспечения компании (25 % респондентов).

Для российских металлургических предприятий, в том числе занимающихся производством изделий дальнейшего передела черных металлов, факторы повышения энергоэффективности, снижение затрат и выполнение требований стратегических документов в области энергосбережения относятся к приоритетной мотивации внедрения системы энергетического менеджмента. Решение о внедрении системы энергетического менеджмента принимается на основании анализа текущей ситуации и определения приоритетных (реалистичных, позволяющих добиться значимого эффекта) направлений повышения эффективности использования энергоресурсов.

Информацию о внедрении систем энергетического менеджмента, о подготовке кадров в этой области и об активном использовании различных инструментов повышения энергоэффективности производства можно найти в открытой нефинансовой отчетности российских компаний, предприятия которых реализуют виды деятельности, соответствующие области применения ИТС 27. Крупнейшие отечественные металлургические холдинги, такие как ММК, НЛМК, ЕВРАЗ, ТМК, УГМК, первыми применили практики СЭнМ и требования стандарта 50001.

Внедрение Системы энергетического менеджмента помогает предприятиям:

- снизить энергоемкость;

- повысить энергетическую результативность;

- сократить потребление энергоресурсов;

- улучшить финансовые показатели;

- обеспечить соответствие требованиям закона N 261-ФЗ "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности";

- улучшить конкурентоспособность;

- снизить негативное воздействие на окружающую среду.

Внедрение системы энергоменеджмента позволяет без значительных инвестиций в течение 1-2 лет снизить энергопотребление в среднем на 3-5 %.

Международный стандарт ISO 50001:2018 содержит развернутые инструкции, понятные определения, требования к построению СЭнМ, методические указания и регламенты. Стандарт адаптирован к единой базовой структуре стандартов современной системы менеджмента (High Level Structure - HLS), которая обеспечивает высокую степень совместимости с другими стандартами системы менеджмента ISO.

Система энергетического менеджмента представляет собой совокупность взаимосвязанных или взаимодействующих элементов, используемую для установления энергетической политики и энергетических целей, а также процессов и процедур для достижения этих целей [36].

В стандарте ISO 50001 используются следующие базовые принципы:

- ориентация на потребителя (внутреннего);

- лидерство руководителя;

- вовлечение персонала;

- процессный подход;

- системный подход к менеджменту;

- непрерывное улучшение;

- принятие решений, основанных на фактах;

- взаимовыгодные отношения с поставщиками.

Особенность новых стандартов ISO 50001:2018 состоит в том, что в число обязательных процедур включено выполнение принятых организацией обязательств, отраженных в политике, а также управление рисками и учет возможностей. Деятельность по управлению рисками является частью процессного подхода и предполагает интегральное рассмотрение рисков.

В контексте СЭнМ следует рассматривать, прежде всего, риски, обусловленные несоблюдением требований к обеспечению эффективности использования энергоресурсов, устанавливаемых на государственном уровне.

Система энергетического менеджмента включает в себя:

- создание системы мониторинга энергопотребления;

- проведение анализа существующих показателей, результат которого используется как основа для разработки новых бюджетов;

- разработку энергетической политики предприятия и энергетического бюджета;

- планирование и внедрение энергосберегающих мероприятий, энергоэффективных технологий, малоотходного (безотходного) производства, а также проведение контроля за их использованием;

- разработку и использование эффективных систем, контролирующих объемы энергопотребления;

- организацию системы интегрированного экономического и энергетического менеджмента;

- создание системы, которая будет стимулировать работников эффективно использовать ресурсы и снижать энергозатраты.

СЭнМ основывается на системе постоянного улучшения "Планируй - Делай - Проверяй - Действуй" (PDCA) и внедряет энергетический менеджмент в существующие организационные практики, как показано на рисунке 3.9.

Рисунок 3.9 - Цикл системы энергетического менеджмента (по ГОСТ Р ИСО 50001-2018)

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Вместо слов "ГОСТ Р ИСО 50001-2018" следует читать "ГОСТ Р ИСО 50001-2012"

В контексте энергетического менеджмента подход PDCA можно охарактеризовать следующим.

Планируй: понять среду организации, создать энергетическую политику и группу энергетического менеджмента, рассмотреть действия в отношении рисков и возможностей, проводить энергетический анализ, определить значительное использование энергии (ЗИЭ) и разработать показатели энергетической результативности (ПЭР), базовый энергетический уровень (уровни), цели и энергетические задачи, а также планы мероприятий, необходимые для достижения результатов, которые улучшат энергетическую результативность в соответствии с энергетической политикой организации.

Делай: внедрить планы мероприятий, методы управления операциями и техническим обслуживанием и обменом информацией, обеспечить компетентность и учитывать энергетическую результативность в проектировании и закупках.

Проверяй: осуществлять мониторинг, измерение, анализ, оценку, аудит и анализ со стороны руководства в отношении энергетической результативности и СЭнМ.

Действуй: предпринимать действия в отношении несоответствий и постоянно улучшать энергетическую результативность и СЭнМ.

- обязательства и ответственность высшего руководства;

В состав СЭнМ входят, в той мере, в какой это применимо в конкретных условиях, следующие элементы:

- разработка и принятие энергетической политики (политики в области энергоэффективности);

- организация учета и мониторинга, энергетические аудиты, определение базовой линии энергопотребления, использование методов визуализации и построение моделей; бенчмаркинг;

- планирование, в том числе выбор значимых энергопотребителей и энергетический анализ; установление целей и задач, показателей энергетической результативности (например, показатели удельного потребления энергоресурсов на единицу выпускаемой продукции, площади помещения, количества сотрудников и т.д.); определение возможностей для улучшений и формирование плана энергосберегающих мероприятий (программы энергосбережения) с оценкой их ожидаемой экономической эффективности по одному или нескольким параметрам (простой или дисконтированный срок окупаемости, чистый дисконтированный доход, индекс рентабельности и т.д.);

- операционный контроль, критические операционные параметры и технические проверки;

- проектирование;

- закупки;

- внедрение энергосберегающих мероприятий с дальнейшим мониторингом последовательного повышения энергоэффективности, соблюдения требований процедур и пр., включая определение полученного энергосберегающего эффекта в сопоставимых условиях;

- проверки результативности, в том числе внутренние аудиты, оценка со стороны руководства, подготовка периодической декларации об энергоэффективности;

- обеспечение вовлеченности персонала, в том числе информирование, обучение и повышение квалификации, создание системы рационализаторских предложений, создание системы мотивации;

- разработка и соблюдение процедур, в том числе создание организационной структуры, документирование и ведение записей;

- ежегодный анализ СЭнМ со стороны высшего руководства, проводящийся по итогам внутреннего аудита.

Важным элементом действующей СЭнМ является планирование работ по экономии энергоресурсов, которое предусматривает проведение комплекса организационно-технических мероприятий. Применительно к предприятиям, производящим изделия дальнейшего передела черных металлов можно отметить следующие основные направления экономии энергоресурсов:

- замена устаревшего оборудования и модернизация действующего;

- совершенствование технологических процессов, внедрение энергосберегающей техники и технологии;

- оптимизация режимов работы энергетического оборудования и сооружений;

- автоматизация управления энергетическим оборудованием, в том числе оснащение печного оборудования системами автоматики горения;

- снижение потерь энергоресурсов в сетях и преобразующих установках, в том числе улучшение тепловой изоляции оборудования и трубопроводов,

- сокращение потерь энергоносителей (сжатого воздуха, воды, кислорода и т.д.);

- использование вторичных энергетических ресурсов, в том числе оснащение оборудования утилизаторами тепла;

- совершенствование схем и систем электроснабжения и теплоснабжения, в том числе применение экономичных видов освещения (люминесцентных, натриевых, ртутных, светодиодных ламп и др.), полупроводниковых преобразователей, приведение мощности приводов в соответствие с потребляемой мощностью;

- применение замкнутых систем водоохлаждения оборудования и агрегатов;

- совершенствование организации систем учета и нормирования расхода энергоресурсов;

- совершенствование организации производства;

- сокращение потерь от брака основной продукции;

- снижение материалоемкости продукции;

- снижение себестоимости продукции;

- применение новых видов материалов с низким расходом энергоресурсов;

- применение современных видов уплотнительных материалов (терморасширенный графит и др.);

- применение аттестованных методик выполнения измерений при учете энергоресурсов;

- обучение и инструктирование персонала по вопросам энергосбережения, в том числе и при поступлении на работу.

Указанные направления учитываются структурными подразделениями предприятий при разработке Программ повышения энергоэффективности производства.

Совершенствование учета и нормирования топливно-энергетических ресурсов позволяет вскрывать резервы энергосбережения и таким образом снижать энергетическую составляющую в себестоимости продукции. Однако, следует отметить, что нормирование расхода энергоресурсов должно быть направлено не только на энергосбережение, но и на совершенствование технологических процессов, повышение производительности труда и оборудования в тесной взаимосвязи с технологическим нормированием.

Для оценки энергорезультативности энергетической базовой линией для металлургических предприятий являются установленные нормы удельного расхода и плановое потребление энергоресурсов. Как правило, на предприятии черной металлургии нормируется потребление следующих видов энергоресурсов:

- электроэнергия;

- топливо (природный газ, мазут);

- тепловая энергия (пар, горячая вода);

- вода (питьевая, техническая, оборотная, теплоноситель для паровых и водогрейных котлов);

- сжатый воздух;

- кислород;

- аргон;

- азот.

При определении норм учитывают релевантные переменные факторы (объем производства, температура окружающей среды и т.д.) и постоянные факторы (сортамент продукции и др.), которые существенно влияют на типы энергопотребления и расход энергоресурсов.

Важным компонентом СЭнМ является учет и контроль потребления энергоресурсов. Совершенствование систем учета является одним из направлений инвестирования. Так, например, на Северском трубном заводе установлен новый узел учета расхода природного газа. До 2014 года расходомерный комплекс природного газа состоял из сужающего устройства, которое было установлено непосредственно на трубопроводе и предназначено для местного сжатия струи; дифференциального манометра, предназначенного для измерения разности давлений среды до и после сужающего устройства; и соединительных импульсных линий, связывающих между собой сужающее устройство и дифманометр. В качестве сужающего устройства использовалась диафрагма. Узел был установлен на трубопроводе среднего давления (до 2,6 Атм). Суммарная погрешность узла учета составляла около 4 %. В начале 2014 года по выполненному проекту на трубопроводе высокого давления (12 Атм) был установлен новый узел учета с применением турбинного счетчика. Скорость вращения измерительного турбинного колеса в таких счетчиках пропорциональна расходу газа. На новом узле установлен программируемый преобразователь, который дает возможность производить вычисления погрешности всего комплекса (суммарная погрешность узла учета укладывается в пределах 2 %). Внедрение нового узла учета позволило сократить затраты на покупку природного газа на 1,2 млн рублей в месяц [38]. Для контроля потребления энергоресурсов на заводе применяется КТС "Энергия", которая представляет собой многофункциональную автоматизированную систему контроля потребления энергоресурсов подразделениями завода. Система осуществляет сбор и обработку информации со всех приборов учета (счетчиков) в реальном времени.

Нельзя не отметить, что современный тренд цифровизации промышленности активно реализуется на металлургических предприятиях и выражается в готовности разрабатывать и внедрять специальные программы для достижения поставленных целей и необходимых результатов, в том числе, по управлению энергопотреблением и по автоматизации энергоменеджмента в соответствии со стандартом ISO 50001. Экономический эффект при внедрении этих программ достигается за счет выявления и устранения неэффективных энергозатрат, причин отклонений и потерь энергоресурсов. Эти данные помогают обосновывать целесообразность инвестиций в повышение энергоэффективности и сокращать сроки внедрения энергосберегающих мероприятий.

В 2018 г. специалисты "Северстали" разработали приложение для умного энергоснабжения. Прототип распознает аномальные ситуации с помощью математических алгоритмов и инструментов машинного обучения и направляет уведомления ответственным пользователям. Это позволяет оперативно определять проблемы, своевременно выявлять отклонения от нормы потребления электроэнергии и сокращать затраты на ее приобретение. "Северсталь" оценивает варианты запуска полноценного проекта внедрения решения и планирует развивать аналитический мониторинг в сфере эффективного управления энергоресурсами.

"Металлоинвест" уделяет особое внимание программам по оптимизации использования всех видов энергоресурсов. В Компании разработана Информационно-аналитическая система управления энергоресурсами (ИАС УЭР), с помощью которой консолидируются показания более чем 2,5 тысячи приборов учета, измерителей, датчиков и анализаторов всех видов энергоресурсов. Информация обрабатывается каждый час и собирается примерно по 9 тысячам каналам передачи данных. Система позволяет онлайн отследить покупку, производство, передачу, распределение и потребление энергоресурсов как в целом по предприятию, так и в разрезе структурных подразделений. Такие технические решения позволяют улучшить систему планирования потребления энергоресурсов, выявить искажения и потери в энергооборудовании, принять оперативные решения, а также снизить общие затраты на энергоресурсы.

На предприятиях Металлоинвеста ИАС УЭР внедряется в несколько этапов. На первом этапе объединены все системы учета и запущен программный продукт, который обрабатывает все поступающие данные. На втором этапе предстоит заменить все индукционные счетчики на современные приборы учета, после чего перейти к стадии анализа и выявления возможностей для повышения энергоэффективности.

На Ижорском трубном заводе реализовано несколько проектов для повышения энергоэффективности предприятия. В частности, внедрена система автоматического регулирования распределения тепла в цехе по производству труб большого диаметра. Автоматизирован учет энергоресурсов: сбор данных со всех агрегатов и узлов об использовании природного газа, тепла, технической и питьевой воды ведется в автоматическом режиме.

Достижение высоких показателей не зависит от того, является ли система энергетического менеджмента сертифицированной на соответствие международному (ISO 50001: 2018) или российскому (ГОСТ Р ИСО 50001-2012) стандарту.

Российское законодательство не требует обязательной сертификации систем энергетического менеджмента. Таким образом, решение о необходимости процедуры сертификации, хотя и дающей вполне определенную ценность независимой оценки внедренной системы и дополнительные инструменты ее совершенствования, остается за предприятием. Необходимо принимать во внимание, что любые методики и стандарты носят рамочный, рекомендательный характер, и чем для более широкого круга организаций они применимы, тем более общие принципы содержат. Внедрение в конкретной организации всегда требует учета ее специфики.

Как и любая другая система менеджмента (менеджмента качества, экологического менеджмента, менеджмента безопасности и охраны труда и др.), система энергетического менеджмента наиболее результативна в том случае, когда она органично встроена в общую систему менеджмента организации, а приоритет высокой энергетической эффективности присутствует в процессах принятия решений в компании. Предприятия черной металлургии идут по пути интеграции системы энергоменеджмента с другими действующими системами менеджмента. Так, например, в НЛМК внедрена и сертифицирована Система энергетического менеджмента, а с 2020 года действует Политика интегрированной системы менеджмента. В 2020 году на основных производственных площадках российской части Группы НЛМК успешно проведен ресертификационный аудит. Получен сертификат соответствия требованиям ISO 50001:2018 в рамках "зонтичной" системы сертификации российских предприятий Группы НЛМК. На Северском трубном заводе (ПАО ТМК) сертифицирована система энергоменеджмента, которая интегрирована с другими системами менеджмента, действующими на предприятии, отвечающими требованиям/рекомендациям национальных и международных стандартов и функционирующими в организации, как единое целое.

Ниже приведены некоторые примеры реализованных мероприятий на предприятиях, производящих изделия дальнейшего передела черных металлов, направленных на повышение энергоэффективности. Информация взята из официальных открытых источников (интернет-порталов предприятий).

Новолипецкий металлургический комбинат. Ключевыми элементами повышения энергоэффективности производства Группа НЛМК считает:

- оптимизацию схем энергообеспечения производства;

- увеличение доли самообеспеченности электрической и тепловой энергией;

- минимизацию потерь энергии, в том числе вторичных энергоресурсов;

- применение инновационных решений и проектов цифровизации в области повышения энергетической эффективности основного производства.

Реконструкция нагревательных печей на НЛМК. Нагревательная печь N 2 толкательного типа демонтирована, на ее месте возведена современная нагревательная печь с шагающими балками. Благодаря данному проекту обеспечен рост производительности стана 2000 на более чем 113 тысяч тонн в год, вдвое снижен удельный расхода топлива на нагрев слябов, снижен угар металла с 13,8 кг/т до 7,1 кг/т, сокращен расход электроэнергии, повышено качество нагрева металла, а также сокращена эмиссия парниковых газов в атмосферу на 70 тыс. т/год.

Модернизация системы освещения. В начале 2011 года Группа НЛМК начала масштабный проект по модернизации систем освещения на производственных площадках:

- 2011 г. - Новолипецкий металлургический комбинат, основная производственная площадка Группы;

- 2011 г. - Алтай-Кокс, производитель коксохимической продукции;

- 2013 г. - НЛМК-Урал, производитель сортового проката;

- 2014 г. - Стойленский ГОК, горнодобывающее предприятие;

- 2015 г. - ВИЗ-Сталь, производитель электротехнической стали.

Замена ламп накаливания на энергосберегающие для наружного и внутреннего освещения, установка фотореле и систем дистанционного управления освещением дали ощутимый эффект:

- 58 % - снижение потребления электроэнергии на освещение на Новолипецком металлургическом комбинате;

- 12 МВт - экономия электроэнергии на Липецкой площадке, этот объем энергии эквивалентен потребности в электроэнергии городского микрорайона или поселка с 1 тыс. домохозяйств;

- > 260 млн рублей - годовая экономия от реализации проектов модернизации освещения на Новолипецком меткомбинате, Алтай-Коксе и НЛМК-Урал.

В 2016-2019 гг. НЛМК решил задачу по созданию современной высокоэффективной системы освещения с возможностью дистанционного управления. В рамках реализации был создан цифровой двойник помещения и разработан высотный светильник с боросиликатными линзами, которые не теряют светопропускающую способность и устойчивы к пыли и высоким температурам. В конструкции предусмотрены конвекционные ребра, эффективно охлаждающие светильник, а также специальные драйверы, позволяющие управлять световым потоком и токовой нагрузкой удаленно. Результаты реализации проекта:

- снижение энергопотребления на освещение на 65 %;

- повышение уровня освещенности в 2,5-3 раза;

- экономия в стоимостном выражении - 5,2 млн руб;

- снижение травмоопасности [19].

Трубная металлургическая компания. Повышение энергоэффективности производства является одной из ключевых стратегических целей ТМК для решения задач рационального и экономного использования природных ресурсов и энергии, сокращения выбросов парниковых газов и повышения конкурентоспособности производимой продукции. В Компании реализуется Программа по повышению энергоэффективности и экономии топливно-энергетических ресурсов. Все предприятия ПАО "ТМК" сертифицированы на соответствие требованиям международного стандарта ISO 50001:2011 "Системы энергетического менеджмента". За счет мероприятий, направленных на снижение энергопотребления производственных предприятий и повышение энергоэффективности, реализованных в 2019-2020 годах, была достигнута экономия энергоресурсов в размере 488,1 млн рублей, что в натуральном выражении составило 38 455 т.у.т.

Затраты на проведение мероприятий в 2020 году составили 225,6 млн рублей. Основные мероприятия, реализованные на предприятиях ТМК в 2020 году:

На Волжском трубном заводе:

- продление бестокового интервала дуговой сталеплавильной печи (ДСП) в час контроля мощности рабочих суток;

- снижение общего времени нагрева и сушки сталь-ковшей за счет сокращения их количества;

- снижение расхода потребляемого сжатого воздуха в основных цехах завода на 3 % за счет выполнения регулировки конденсатоотводчиков и дренажей, своевременного ремонта запорной арматуры и устранения свищей на трубопроводах;

- перевод обогрева производственных участков цеха ЭСПЦ на ГВС (горячее водоснабжение);

- снижение расхода кислорода в ЭСПЦ за счет работы на одном блоке разделения воздуха;

- изменение режима дозирования азота в бункере цеха ЭСПЦ.

На Таганрогском металлургическом заводе:

- модернизация систем освещения с заменой светильников, имеющих лампы ДРЛ, ДНаТ на светодиодные в цехах ЭСПЦ, трубопрокатном и трубосварочном цехах;

- изменение режимов работы печного трансформатора ДСП;

- экономия питьевой воды в объеме 200 тысяч куб. м. за счет использования технической воды на блоке очистки химических стоков и использование продувочных вод для приготовления обессоленной воды на водоподготовках ЭСПЦ.

На Северском трубном заводе:

- снижение стоимости электрической мощности АО "СТЗ" без изменения объема электропотребления за счет снижения электрической мощности ДСП в ЭСПЦ в часы пиковой нагрузки энергосистемы;

- рациональное использование работы СТК (статический тиристорный компенсатор), вывод из работы ФКУ-4 (фильтро-компенсирующее устройство) на ПС 220 кВ АО "СТЗ" в летний период;

- снижение закупочной цены природного газа для промплощадки АО "СТЗ" у газоснабжающей организации.

На ОМЗ:

- использование существующей модульной газовой котельной для нагрева технологической воды взамен электрических.

Системная работа в области повышения энергоэффективности производства обеспечивает позитивную динамику снижения потребления энергоресурсов. Ниже приведен объем энергопотребления ПАО "ТМК" и его дочерних предприятий Российского дивизиона в 2018-2020 годах [18].

Вид энергоресурса	Единица измерения	Объем потребления в натуральном выражении
		2018	2019	2020
Газ природный	тыс. куб. м.	708 793	678 922	661 658
Электрическая энергия	тыс. кВт*ч	3 148 077	3 073 858	2 899 829
Тепловая энергия	Гкал	1 046 475	945 478	894 020

ОАО "Северсталь-метиз". Экономному энергопотреблению способствует внедрение энергосберегающих технологий. Так, в ОАО "Северсталь-метиз" замена более 6 тыс. светильников потолочного освещения цехов на светодиодные позволила снизить расходы электроэнергии на 75 %. В целом для предприятия это означает сокращение энергопотребления более чем на 15 тыс. МВт-ч в год. Кроме того, светодиодные системы освещения позволили улучшить условия труда и снизить затраты на ремонты и утилизацию ртутьсодержащих ламп [39].

Инвестируя в энергосберегающие технологии, металлургические предприятия выводят из производственного процесса устаревшую, энергоемкую технику и оборудование и тем самым способствуют созданию энергоэффективного производства.