Оцінка та попередження розповсюдження монооксиду вуглецю у робочій зоні електродугового зварювання

Автор(и)

  • Viacheslav Berezutskyi Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-7318-1039
  • Inna Hondak Харківський національний університет радіоелектроніки пр. Науки, 14, м. Харків, Україна, 61166, Україна https://orcid.org/0000-0001-6644-9968
  • Nataliia Berezutska Харківський національний університет радіоелектроніки пр. Науки, 14, м. Харків, Україна, 61166, Україна https://orcid.org/0000-0003-2573-9031
  • Vitaly Dmitrik Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-1085-3811
  • Veronika Gorbenko Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-2538-6830
  • Viktoriia Makarenko Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-5380-8439

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.170510

Ключові слова:

електродугове зварювання, монооксидвуглецю, шкідливі емісії, робочийпростір, отруєння газом

Анотація

Проведено дослідження повітряного середовища у виробничих приміщеннях, де відбуваютьсязварювальні процеси, особливу увагу звернено на утворення монооксиду вуглецю (СО)в робочому середовищі в процесі ручного електродугового зварювання.Наведено класифікацію основних шкідливих речовин,які утворюютьсяпри зварюванні і споріднених процесах за характером негативного впливу на організм зварювальника. Побудовано математичну модель динаміки зміни концентрації чадного газу в повітрі робочої зони, виходячи зкількості шкідливої речовини (m) в повітрі приміщення у момент часу, інтенсивності виділення її у повітря та кратностіповітрообміну.Данаматематична модель включає розповсюдження чадного газу в повітрі, враховуючи повітрообмін між загальним об’ємом приміщення і локальними об’ємами робочої зони.

Досліджень щодо утворення монооксиду вуглецю у процесах електрозварювання обмаль, тому необхідність дослідження цього є пріоритетним.

Експериментальними дослідженнями було підтверджене, що концентрація чадного газу за межами локальних об’ємів пристроїв місцевої вентиляції, тобто в повітрі робочих зон, залишається постійною (до 0,01 мг/м3) і не перевищує ГДК(20 мг/м3).Відмова або відсутність загально-обмінної вентиляції, призводить до швидкого зростання концентрації газу моноксиду вуглецю (СО) в експоненційній залежності ( від 150 до 200 мг/м3 за 0,5-0,6 години) у малому замкнутому робочому просторі (1м3), а далі може розповсюджуватись по усьому приміщенню.

Алевідмова загально-обмінної вентиляції,призводить до швидкого зростання концентрації газумонооксиду вуглецю(СО)векспоненційній залежності. Це свідчить, про тещо загально-обмінна вентиляція має важливе значення, але вона не є гарантом забезпечення безпеки зварювальників та інших працівників щодо отруєння газом.Тому повинно бути передбачено застосування місцевої вентиляції та захист органів дихання усіх хто є присутнім при проведенні процесів електрозварювання. Отримані математичнімоделі дозволяютьвиконатиоцінку ризиківпрацізварювальників, врахувати емісії СО при розрахунках систем вентиляції у робочій зоні, скорегувати систему менеджменту ризиками та охороною праці

Біографії авторів

Viacheslav Berezutskyi, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра "Охорона праці та навколишнього середовища"

 

Inna Hondak, Харківський національний університет радіоелектроніки пр. Науки, 14, м. Харків, Україна, 61166

Старший викладач

Кафедра «Охорона праці»

Nataliia Berezutska, Харківський національний університет радіоелектроніки пр. Науки, 14, м. Харків, Україна, 61166

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра «Охорона праці»

Vitaly Dmitrik, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра «Зварювання»

Veronika Gorbenko, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук

Кафедра «Охорона праці та навколишнього середовища»

Viktoriia Makarenko, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра «Охорони праці та навколишнього середовища»

Посилання

  1. Markiv, B. Umovy pratsi zvarnykiv. Vplyv shkidlyvykh vyrobnychykh faktoriv. Available at: http://te.dsp.gov.ua/umovy-pratsi-zvarnykiv-vplyv-shkidlyvyh-vyrobnychyh-faktoriv/
  2. Welding fume hazards. Safety+Health. Available at: https://www.safetyandhealthmagazine.com/articles/14291-welding-fume-hazards&prev=search
  3. Horbokon, A. V. (2017). Zvariuvalnyi aerozol ta zasoby zmenshennia yoho shkidlyvoho vplyvu. Unyversytetskaia nauka – 2017: materialy mezhdunar. nauk.-tekhn. konf. Vol. 1. Mariupol, 293–294.
  4. Shkidlyvi rechovyny pry zvariuvanni i navishcho potribno filtroventyliatsiine obladnannia. Available at: http://sammit.dp.ua/articles/svarka_vred.htm
  5. Grishagin, V. M., Lugovtsova, N. Yu. (2011). Svarochnyy aerozol' kak osnovnaya ekologicheskaya problema sovremennogo svarochnogo proizvodstva v mashinostroenii. Vestnik nauki Sibiri, 1, 726–728.
  6. Levchenko, O. H., Bulat, A. V., Bezushko, O. M. (2010). Vplyv vydu elektrodnoho pokryttia na hihienichni kharakterystyky aerozoliv, shcho utvoriuiutsia pry zvariuvanni vysokolehovanykh stalei. Visnyk NTU «KPI». Seriya «Hirnytstvo», 19, 171–177.
  7. Hariri, A., Paiman, N. A., Leman, A. M., Yusof, M. Z. Md. (2014). Development of Welding Fumes Health Index (WFHI) for Welding Workplace’s Safety and Health Assessment. Iran J Public Health, 43 (8), 1045–1059. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4411901/
  8. Savytskyi, O. M., Mandryk, O. M. (2014). Ekolohichna skladova duhovoho zvariuvannia ta napriamok yii pidvyshchennia. Naukovyi visnyk IFNTUNH, 1 (36), 66–73. Available at: http://elar.nung.edu.ua/bitstream/123456789/2544/1/3450p.pdf
  9. Mistry, P. K. J. (2015). Impact of Welding Processes on Environment and Health. International Journal of Advanced Research in Mechanical Engineering & Technology (IJARMET), 1 (1), 17–20. Available at: http://ijarmet.com/wp-content/themes/felicity/issues/vol1issue1/pankaj1.pdf
  10. Meneses, V. A. de, Leal, V. S., Scotti, A. (2016). Influence of Metal Transfer Stability and Shielding Gas Composition on CO and CO2 Emissions during Short-circuiting MIG/MAG Welding. Soldagem & Inspeção, 21 (3), 253–268. doi: https://doi.org/10.1590/0104-9224/si2103.02
  11. Qin, J., Liu, W., Zhu, J., Weng, W., Xu, J., Ai, Z. (2014). Health Related Quality of Life and Influencing Factors among Welders. PLoS ONE, 9 (7), e101982. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0101982
  12. Kirichenko, K. Yu., Rogulin, R. S., Drozd, V. A., Gridasov, A. V., Holodov, A. S., Il'yaschenko, D. P. et. al. (2018). Otsenka rasprostraneniya chastits svarochnogo aerozolya v prostranstve rabochey zony svarschika v zavisimosti ot vremeni. Ekologicheskaya bezopasnost' stroitel'stva i gorodskogo hozyaystva, 2, 42–51. doi: http://doi.org/10.24411/1816-1863-2018-12042
  13. Ignatova, A. M., Ignatov, M. N. (2012). Otsenka morfologii, dispersnosti, struktury i himicheskogo sostava tverdoy sostavlyayuschey svarochnyh aerozoley posredstvom sovremennyh metodov issledovaniy. Nauchno-tekhnicheskiy vestnik Povolzh'ya, 3, 133–138.
  14. Kuznetsov, D. A., Simonovich, A. L., Naumov, S. V., Ignatova, A. M. (2012). Issledovanie fiziko-himicheskih harakteristik tverdoy sostavlyayuschey svarochnyh aerozoley. Aerozoli Sibiri: sb. tez. dokl. XIX Rab. gruppy konf. Tomsk, 78.
  15. Bykovskyi, O. H., Lazutkin, M. I. (2012). Okhorona pratsi pry vyrobnytstvi konstruktsiy z kolorovykh metaliv i splaviv. Visnyk Nats. tekhn. un-tu "KhPI", 1, 128–136.
  16. Demchina, M. (2012). Vpliv komponentіv zvaryuval'nogo aerozolyu na zdorov'ya lyudini. Available at: https://city-adm.lviv.ua/news/society/emergency/233003-vplyv-komponentiv-zvariuvalnoho-aerozoliu-na-zdorovia-liudyny
  17. Logvinov, Y. V. (2016). Ecological management, and decision of a concrete question of welding aerosol localization and neutralization at surfacing. Visnyk Pryazovskoho derzhavnoho tekhnichnoho universytetu. Seriya: Tekhnichni nauky, 33, 193–197.
  18. Hranychno dopustymi kontsentratsiyi HDK ta orientovni bezpechni rivni diyannia OBRD zabrudniuiuchykh rechovyn v atmosfernomu povitri naselenykh mists. Available at: http://www.mcl.kiev.ua/wp-content/uploads/2017/10/OBRV-2017.pdf
  19. Li, H., Hedmer, M., Kåredal, M., Björk, J., Stockfelt, L., Tinnerberg, H. (2015). A Cross-Sectional Study of the Cardiovascular Effects of Welding Fumes. PLOS ONE, 10 (7), e0131648. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0131648
  20. Levchenko, O. G., Demetska, O. V., Lukyanenko, A. O. (2016). Cytotoxicity of welding fumes generated in welding with covered electrodes. Ukrainskyi zhurnal z problem medytsyny pratsi, 3, 30–35.
  21. Hihienichna klasyfikatsiya pratsi za pokaznykamy shkidlyvosti ta nebezpechnosti faktoriv vyrobnychoho seredovyshcha, vazhkosti ta napruzhenosti trudovoho protsesu. Hihienichni normatyvy HN 3.3.5-8-6.6.1 2002 r. (2001). Kyiv, 46.
  22. Opara, N. M., Dudar, N. I. Chadnyi haz: vplyv na orhanizm liudyny, sposoby indyvidualnoho zakhystu i bezpechnoi povedinky. Available at: http://dspace.pdaa.edu.ua:8080/bitstream/123456789/798/1/Чадний%20газ%20%20вплив%20на%20організм%20людини%2C%20способи%20індивідульного%20захисту%20і%20безпечної%20поведінки.pdf
  23. Okys vuhletsiu (chadnyi haz). Available at: https://empendium.com/ua/chapter/B27.II.20.10
  24. Entsiklopediya po ohrane i bezopasnosti truda. Available at: http://base.safework.ru/iloenc
  25. Ukraina lidyruie za kilkistiu pidpryiemstv derzhavnoi formy vlasnosti (2017). Available at: https://konkurent.in.ua/publication/14844/ukrayina-lidiruye-za-kilkistyu-pidpriyemstv-derzhavnoyi-formi-vlasnosti-/
  26. Dozor S M Signalizator-analizator gazov mnogokomponentniy individual'nyy. Rukovodstvo po ekspluatatsii AGAT RE. Available at: https://docplayer.ru/53460271-Dozor-s-m-signalizator-analizator-gazov-mnogokomponentnyy-individualnyy-rukovodstvo-po-ekspluatacii-agat-re.html
  27. Pachurin, G. V., Shevchenko, S. M., Galka, N. V., Galka, A. G. Dangerous and harmful factors of production processes in snack food establishment. Fundamental research, 11, 69–73. Available at: https://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=40929
  28. Zaets, Yu. L., Belyaeva, V. V. (2008). Raschet obrazovaniya vzryvoopasnoy kontsentratsii v pomeschenii pri avariynoy utechke gaza. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana, 20, 91–93. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/vdnuzt_2008_20_21
  29. Tolstyh, V. K. (2010). Programmirovanie v srede Mathcad. Donetsk: DonNU, 128.
  30. Rybalko, O. M. (2014). Vyshcha matematyka (spetsialni rozdili). Osnovy teoriyi ymovirnostei z elementamy matematychnoi statystyky. Kharkiv: Kolehium, 359.
  31. Kir'yanov, D. V. (2012). Mathcad 15/MathcadPrime 1.0. Sankt-Peterburg: BHV-Peterburg, 432.
  32. Makarov, E. G. (2011). Inzhenernye raschety v Mathcad 15. Uchebniy kurs. Sankt-Peterburg: BGTU-Voenmekh, 345.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-06-17

Як цитувати

Berezutskyi, V., Hondak, I., Berezutska, N., Dmitrik, V., Gorbenko, V., & Makarenko, V. (2019). Оцінка та попередження розповсюдження монооксиду вуглецю у робочій зоні електродугового зварювання. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(10 (99), 38–49. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.170510

Номер

Том 3 № 10 (99) (2019): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Viacheslav Berezutskyi, Inna Hondak, Nataliia Berezutska, Vitaly Dmitrik, Veronika Gorbenko, Viktoriia Makarenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.