Визначення закономірностей утворення аерозолів при контактному стиковому зварюванні оплавленням
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.281011Ключові слова:
контактне зварювання, шкідливі речовини, нанорозмірні частинки, заходи захистуАнотація
Об’єктом досліджень є гігієнічні характеристики шкідливих речовин, що забруднюють повітря при контактному стиковому зварюванні безперервним та пульсуючим оплавленням. Проблема, що вирішується, полягає у відсутності такої інформації для розроблення відповідних заходів захисту операторів контактного зварювання залізничних рейок. Наведено опис методів досліджень хімічного складу зварювальних аерозолів і газів, дисперсного складу нанорозмірних фракцій аерозолів та оцінки їх впливу на організм зварників. Встановлено, що контактне стикове зварювання оплавленням рейок Р65 супроводжуються виділенням у повітря робочої зони шкідливих речовин у формі аерозолів на рівні нанодіапазону, яким притаманна висока біологічна активність. Результати досліджень показали, що при безперервному оплавленні інтенсивність виділення зварювального аерозолю менша, ніж при пульсуючому оплавленні. Показано, що токсичність аерозолю при контактному зварюванні належить до помірно небезпечного класу. Встановлено, що при контактному стиковому зварюванні оплавленням утворюється аерозоль, у складі якого присутні нанорозмірні компоненти марганцю та заліза у концентраціях, що перевищують розрахункові орієнтовно безпечні рівні впливу на людину. У пробі аерозолю виявлено частинки розміром від 70,8 до 1071,8 нм, а середній аеродинамічний діаметр частинок аерозолю становить 295,2 нм. Проведені дослідження показали, що стикове зварювання оплавленням супроводжується утворенням на робочому місці таких токсичних газів як діоксид азоту і монооксид вуглецю у концентраціях, які перевищують гранично допустимі. Отримані результати комплексної гігієнічної оцінки аерозолів при контактному стиковому зварюванні оплавленням надали вичерпну інформацію про рівень шкідливого впливу цих аерозолів на організм зварників
Посилання
- Kuchuk-Yatsenko, S. I. (2018). Technologies and equipment for flash-butt welding of rails: 60 years of continuous innovations. Automatic Welding, 12, 29–45. doi: https://doi.org/10.15407/as2018.12.03
- Gubenya, I. P., YAvdoshin, I. R., Stepanyuk, S. N., Demetskaya, A. V. (2014). K voprosu dispersnosti i morfologii chastits v svarochnykh aerozolyakh. Automatic Welding, 6-7, 159–162. Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/102164/34-Gubenya.pdf?sequence=1
- Weingrill, L., Krutzler, J., Enzinger, N. (2016). Temperature Field Evolution during Flash Butt Welding of Railway Rails. Materials Science Forum, 879, 2088–2093. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.879.2088
- Riccelli, M. G., Goldoni, M., Poli, D., Mozzoni, P., Cavallo, D., Corradi, M. (2020). Welding Fumes, a Risk Factor for Lung Diseases. International Journal of Environmental Research and Public Health, 17 (7), 2552. doi: https://doi.org/10.3390/ijerph17072552
- Valdiglesias, V. (2022). Cytotoxicity and Genotoxicity of Nanomaterials. Nanomaterials, 12 (4), 634. doi: https://doi.org/10.3390/nano12040634
- Kundiev, Yu. I., Korda, M. M., Kashuba, M. O., Demetska, O. V. (2015). Toksykolohiia aerozoliv. Ternopil: TDMU “Ukrmedknyha”, 256.
- Dueck, M. E., Rafiee, A., Mino, J., Nair, S. G., Kamravaei, S., Pei, L., Quémerais, B. (2021). Welding Fume Exposure and Health Risk Assessment in a Cohort of Apprentice Welders. Annals of Work Exposures and Health, 65 (7), 775–788. doi: https://doi.org/10.1093/annweh/wxab016
- Takahashi, J., Nakashima, H., Fujii, N. (2020). Fume particle size distribution and fume generation rate during arc welding of cast iron. Industrial Health, 58 (4), 325–334. doi: https://doi.org/10.2486/indhealth.2019-0161
- Gubala, V., Johnston, L. J., Krug, H. F., Moore, C. J., Ober, C. K., Schwenk, M., Vert, M. (2018). Engineered nanomaterials and human health: Part 2. Applications and nanotoxicology (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry, 90 (8), 1325–1356. doi: https://doi.org/10.1515/pac-2017-0102
- Patel, R. J., Alexander, A., Puri, A., Chatterjee, B. (2021). Current Challenges and Future Needs for Nanotoxicity and Nanosafety Assessment. Nanotechnology in Medicine, 299–314. doi: https://doi.org/10.1002/9781119769897.ch14
- Cena, L. G., Chisholm, W. P., Keane, M. J., Chen, B. T. (2015). A Field Study on the Respiratory Deposition of the Nano-Sized Fraction of Mild and Stainless Steel Welding Fume Metals. Journal of Occupational and Environmental Hygiene, 12 (10), 721–728. doi: https://doi.org/10.1080/15459624.2015.1043055
- Zhang, H., Xu, C., Wang, H., Frank, A. L. (2016). Health effects of manganese exposures for welders in Qingdao City, China. International Journal of Occupational Medicine and Environmental Health. doi: https://doi.org/10.13075/ijomeh.1896.00694
- Osman, E. M. (2019). Environmental and Health Safety Considerations of Nanotechnology: Nano Safety. Biomedical Journal of Scientific & Technical Research, 19 (4). doi: https://doi.org/10.26717/bjstr.2019.19.003346
- Movchan, V. O., Salnikova, N. A., Andrusyshyna, I. M., Demetska, O. V. Leonenko, O. B. (2011). Pat. No. 72951 UA. Sposib vyznachennia nanochastynok v povitri robochoi zony. No. u201113770; declareted: 23.11.2011; published: 10.09.2012. Available at: https://uapatents.com/4-72951-sposib-viznachennya-nanochastinok-v-povitri-robocho-zoni.html
- Kundiev, Yu. I., Trakhtenberh, I. M., Yavorskyi, O. P., Demetska, O. L., Kashuba, M. O. (2016). Hihienichne normuvannia ta kontrol nanomaterialiv u vyrobnychomu seredovyshchi. Kyiv, 32.
- Hihienichni rehlamenty khimichnykh rechovyn u povitri robochoi zony (2020). N 741/35024 vid 03.08.2020 r.
- Levchenko, O. G. (2015). Svarochnye aerozoli i gazy: protsessy obrazovaniya, metody neytralizatsii i sredstva zaschity. Kyiv: Naukova dumka, 248.
- Levchenko, O., Polukarov, Y., Goncharova, O., Bezushko, O., Arlamov, O., Zemlyanska, O. (2022). Determining patterns in the generation of magnetic fields when using different contact welding techniques. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (10 (120)), 46–53. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.268699
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Oleg Levchenko, Oleksandra Demetska, Yury Polukarov, Olga Goncharova, Olga Bezushko, Nataliia Prakhovnik, Iryna Andrusyshyna
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.
