Реновационное производство технических изделий

Эколого-экономическая эффективность реновации технических изделий


( Голосов: 4 ) 

Главная причина наступающего (по некоторым данным, уже наступившего) глобального изменения климата – чрезмерное потребление невозбновляемых природных ресурсов, которые используются всего на 1.5…2.0 % [1].

  • Дополнительная информация


    • Авторы:
    • Авторы:

Сегодня в мире большинство материалов используется только один раз и безвозвратно теряется. Это около 2/3 алюминия, 3/4 стали и бумаги и ещё больше пластмасс. Все потери материалов связаны не только с экономическими затратами, но и с огромным экологическим загрязнением при первичном производстве этих материалов (рис.1) [2].

Загрязнение окружающей среды
Рисунок 1 – Загрязнение окружающей среды при производстве 1 тонны металла

По данным Международного газового союза свыше 90% добываемых энергетических ресурсов, сжигание которых является основной причиной загрязнения атмосферы,  используют стационарные промышленные предприятия. В промышленных регионах выбросы составляют 98% от общего загрязнения атмосферы. Если учесть, что эти предприятия потребляют до 90% добываемых природных ресурсов, а их сбросы на один - два порядка превышают выбросы, то можно утверждать, что свыше 90% всех загрязнений окружающей природной среды дают стационарные промышленные предприятия (горнодобывающая, металлургическая, энергетическая, машиностроительная, химическая отрасли и др.).

 Как видно, потребление невозобновляемых природных ресурсов является главной причиной загрязнения окружающей среды, которое многократно превышает локализационные возможности нашей планеты. Основным потребителем этих ресурсов являются стационарные промышленные предприятия, которые никак не заинтересованы в сопровождении своей продукции до конца её жизненного цикла [3].

Утилизация использованной техники, на которую часто возлагают большие экологические надежды, также требует дополнительных природных ресурсов, сопровождается дополнительными загрязнениями и потерями утилизируемого  материала до 60%. В результате переработки отходов при производстве продукции загрязнения снижаются не более чем на 50%, в то время как планета перенасыщена ими многократно. Поэтому даже самая совершенная утилизация далеко не решает проблему загрязнения окружающей среды.

Одним из путей снижения ЗОС, материало и энергоемкости производства продукции является экологически эффективное использование вторичных материальных ресурсов, которые неизбежно получаются как в сфере материального производства, так и в сфере потребления. Речь идет о переходе к технологическим системам, которые используют существующую промышленную производственную инфраструктуру и дают максимальный ресурсный, энергосберегающий и природоохранный эффект при минимальных инвестициях. В современных условиях это может быть достигнуто за счёт промышленного крупносерийного реновационного производства технических изделий, отслуживших свой первый регламентный цикл. Анализ показывает, что оно имеет огромный экологический потенциал.

После окончания первого эксплуатационного регламента технического изделия выбраковывается до 20% деталей, ещё 20% – пригодны для дальнейшего использования без всяких ремонтных воздействий, а 60% деталей могут быть восстановлены до номинальных параметров. Современные технологии восстановления изделий обеспечивают их себестоимость до 30-50% от новых и позволяют не только сохранить номинальные параметры, но и значительно их улучшить.

Свыше 90% деталей машин теряют работоспособность по причине изнашивания. Весовой износ, в результате которого изделие (например, автомобиль) становится непригодным к дальнейшей эффективной эксплуатации, не превышает 0,5%, а по деталям прецизионной группы эта величина составляет менее 0,1%. Для компенсации износа при восстановлении деталей первичного материала требуется в 10 – 100 раз меньше по сравнению с новой деталью. Следовательно, также в 10 – 100 раз  снижается энергоёмкость изготовления изделий, потребление первичных ресурсов Земли и также в 10-100 раз уменьшаются загрязнения окружающей среды [4].

При реновации отработанных технических изделий в десятки раз меньше по сравнению с изготовлением их из первичных материалов используется сырьевых и энергетических ресурсов, и в таком же соотношении снижается количество загрязнений (рис.2, рис.3 [2]). Например, при капитальном ремонте автомобильного двигателя в 10... 15 раз меньше расходуется электроэнергии, а количество выбросов сокращается в 200...250 раз по сравнению с изготовлением нового [5].

Даже с учетом выбраковки части (до 20%)  изношенных деталей и получаемых загрязнений от реализации технологических процессов реновации производственная экологичность восстанавливаемых изделий на один - два порядка лучше по сравнению с новыми, изготовленными из первичных ресурсов.

Затраты материала (чугун) на изготовление и реновацию картера КПП автомобиля ГАЗ-53
Рисунок 2 – Затраты материала (чугун) на изготовление и реновацию картера КПП автомобиля ГАЗ-53
Загрязнение окружающей природы при изготовлении и реновации картера КПП автомобиля ГАЗ-53
Рисунок 3 – Загрязнение окружающей природы при изготовлении и реновации картера КПП автомобиля ГАЗ-53

Реновация машин наряду с экономией материальных, трудовых и природных ресурсов не только обеспечивает их номинальные технико-экономические показатели, но и многократно снижает загрязнение окружающей среды. Это - самое чистое и энергосберегающее производство, которое позволит в значительной степени решить нынешние экологические проблемы планеты. Реновационному производству на сегодня нет экологической альтернативы.

Для реализации реновационного производства требуются минимальные затраты, т.к. оно базируется на существующих методах и способах обработки деталей.  При наличии  развитой и недогруженной промышленной инфраструктуры и специалистов самых разных профессий оно не требует сколько-нибудь значительных инвестиций. В стране не задействованы значительные промышленные мощности, простаивают крупные специализированные ремонтные предприятия. В нынешних кризисных экономических условиях создание реновационной индустрии  изделий – это не только кардинальное решение проблем ресурсосбережения и экологии, но и развитие производства, создание без существенных инвестиций новых рабочих мест на базе имеющихся незагруженных предприятий. Оно позволяет в значительной степени компенсировать ущерб от ранее забранных природных ресурсов и при минимальных затратах снизить экологическую напряжённость

Серьёзные препятствия в развитии реновационного производства объясняются социальными причинами и недопониманием многими слоями общества высокой технико-экономической и экологической эффективности реновации отработанной продукции машиностроения. Сегодня для удовлетворения возрастающих потребностей предприятия-производители получают невозобновляемые природные  ресурсы (руда, уголь, газ, нефть и др.) с относительно небольшими энергетическими и другими затратами. Если учесть, что эти ресурсы используются всего на 1,5-2,0 %, то фактическая их полезность ограничивается тем экологическим ущербом, который они привносят в окружающую среду. Тем не менее, человечество каждый год увеличивает объёмы добычи, что приводит к прогрессивному загрязнению биосферы.

 Многие потребители, производители (особенно крупные монополисты), государственные чиновники и даже достаточно большое количество ученых  весьма агрессивно выступают за изделия однократного применения с последующей утилизацией без каких бы то ни было ремонтов и реноваций. Однако это исключено даже теоретически, т.к. ресурс технического изделия зависит от многих переменных факторов и однозначное решение задачи равнопрочности для нескольких тысяч деталей, например, автомобиля невозможно. Поэтому даже самая долговечная машина к концу своего регламентного цикла будет иметь небольшой весовой износ (до 0,5 %) и детали разной степени изношенности, 60-70% которых могут быть восстановлены до номинальных параметров.

«Одноразовое» мышление в отношении массовых изделий, исключающее его реновацию, ориентирует производителей на интенсивное потребление первичных природных ресурсов, чем наносится значительный и непоправимый ущерб природе. Это объясняется только чудовищным эгоизмом homo sapiens и наиболее страшным проявлением этого порока в лице  современного олигархического капитала, что объективно предопределено самой сущностью человека как биологического вида. Устранить создавшееся положение можно только жесткими государственными и межгосударственными регламентами, которые должны строго учитывать  порочную природу человека и Библейские заповеди как «всеобщую Конституцию» человеческого сообщества.

В современных условиях глобальной экологической опасности любая деятельность должна быть обоснована в первую очередь экологическими критериями, даже в ущерб некоторым потребительским. Никакие новые, наукоёмкие и высокие технологии и изделия не могут быть таковыми, если они не удовлетворяют экологическим критериям и стандартам, которые необходимо разработать и законодательно утвердить. В этом аспекте более чистого воспроизводства массовых изделий и более эффективного сохранения природных ресурсов, чем реновационное, сегодня на планете не существует. Актуальность проблемы требует приоритетного её решения.

Реновационное промышленное производство отработанных технических изделий – это экологический прорыв в решении проблемы сохранения среды нашего обитания, поэтому оно заслуживает первоочередного и пристального внимания в государственной, международной, научной и производственно-технической сфере.

  • Намаконов Б.В., доцент Автомобильно-дорожного института Донецкого национального технического университета
  • Мельников Э.Л., профессор кафедры МТ-13 МГТУ им. Н.Э.Баумана

Реновационное промышленное производство отработанных технических изделий – это экологический прорыв в решении проблемы сохранения среды нашего обитания.

  • реновация,
  • невозбновляемые ресурсы,
  • ресурсосбережение,
  • инженерная экология.
  1. Канило П.М., Бейс И.С., Ровенский А.И. Автомобиль и окружающая среда. – Харьков, Прапор, 2000. – 303с.
  2. Расчёт загрязнений окружающей среды при изготовлении и реновации изделий Режим доступа: https://drive.google.com/file/d/1_yT0LdQsZdV27GJss6rWraiIc4gskjnR/view
  3. Намаконов Б.В., Мельников Э.Л. Экологическая концепция жизненного цикла изделий. «Ремонт, восстановление, модернизация», М.; МГТУ им Н.Э. Баумана, №9, 2017, с.21.
  4. Борис Намаконов. Экологичность промышленной реновации изделий Монография. Международный издательский дом LAP – Lambert Academic Publishing, ISBN: 978-3-659-16058-5, 2012, 73 с.
  5. Луканин В.Н., Трофименко Ю.В. Промышленно-транспортная экология. – М., Высш. шк., учебник для вузов, 2001. – 273 с.

ПОДЕЛИСЬ ИНТЕРЕСНОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ

MetalSpace

Опубликовано MetalSpace

Адрес электронной почты: info@metalspace.ru
Предлагаем сотрудничество
  • Опубликуй свои произведения в электронной форме.
  • Размести научную статью или пресс-релизы на страницах нашего портала.

Оставь комментарий