Вплив зварювальних процесів при ремонті підземних трубопроводів на безпеку зварювальника

Анотація

Об’єктом дослідження є безпека зварювальника при ремонті і будівництві підземних трубопроводів. Встановлено, що ручне електрозварювання характеризується значним впливом на організм людини, оскільки відстань від місця зварювання до зварника складає 20–30 см, температура в стовпі зварювальної дуги досягає 6500 К. Це сприяє виділенню у навколишній простір значної кількості металевої пари і дрібнодисперсного пилу (зварювального аерозолю та токсичних газів). Проведені теоретичні і експериментальні дослідження початкової ділянки зварювального факелу (на висоті 0,4–0,5 м) при ручній, напівавтоматичній зварці в середовищі захисних газів і зварці під шаром флюсу.

Запропоновані залежності для визначення осьових температур та швидкостей. Обґрунтовано, що поширення аерозолів при зварюванні трубопроводів в траншеї визначається фізичними процесами поширення зварювального факелу. Досліджено гігієнічні характеристики електродів типу АНО при зварювальних процесах. Встановлено, що валова кількість аерозолю в процесі зварювання електродами АНО-4 з фтористокальцієвим покриттям досягає 31 г/кг та токсичних речовин в аерозолі до 9 г/кг. Кількість газів перед щитом зварювальника у процесі зварювання електродами АНО-8 досягає 20 мг/м³.

Одержані емпіричні рівняння для визначення концентрації аерозолей та концентрації газоподібних шкідливих речовин. Крім цього, одержано рівняння для визначення індексу забруднення робочих місць зварювальників, що дало можливість прогнозувати окремі параметри умов праці.

Механізм поширення аерозолів у траншеї вимагає спеціального розгляду, що можна здійснювати методом математичного моделювання, оскільки тут відіграють роль такі фізико-хімічні процеси, як повздовжня та поперечна дисперсія, молекулярна дифузія.

Виконано аналіз емпіричних формул, які можна рекомендувати для визначення параметрів у початковій ділянці зварювального факела при стиковій зварці трубопроводу в траншеї.